Was ist Zink?

Zink gehört zur Gruppe der Übergangsmetalle, wird aber oft auch zu den post-Übergangsmetallen gezählt. Zink ist ein bläulich-weisses, metallisches Element, das bei Raumtemperatur fest und relativ spröde bei niedrigen Temperaturen ist. Es schmilzt bei etwa 419,5 °C und siedet bei 907 °C. Zink ist bekannt für seine Resistenz gegen Korrosion und wird häufig zum Schutz von Eisen- und Stahlprodukten durch Verzinken verwendet. 

Natürlich vorkommendes Zink besteht aus fünf stabilen Isotopen. Es ist das 24. häufigste Element in der Erdkruste und wird hauptsächlich aus Zinkerzen wie Sphalerit gewonnen. Zink findet breite Anwendung in der Industrie, unter anderem in der Herstellung von Batterien, Legierungen wie Messing, als Korrosionsschutz, in Farben, in der Gummi- und Pharmaindustrie sowie als wichtiger Bestandteil in biologischen Prozessen bei Menschen und Tieren, wo es eine Rolle in zahlreichen Enzymfunktionen spielt.

Wie wird Zink gewonnen?

Die Gewinnung von Zink erfolgt hauptsächlich durch den Bergbau und die anschliessende metallurgische Verarbeitung von Zinkerz. 

1. Bergbau
   Zinkerze, hauptsächlich Sphalerit (Zinkblende), werden abgebaut. Dies kann sowohl im Tagebau als auch im Untertagebau geschehen, je nach Lage und Tiefe der Erzvorkommen.
2. Erzaufbereitung
   Das geförderte Erz wird zerkleinert und gemahlen, um die Zinkmineralien von der Gangart (dem wertlosen Gestein) zu trennen. Durch Flotation, eine Methode, bei der durch das Hinzufügen von Chemikalien das Zink an Luftblasen haftet und an die Oberfläche steigt, wird das Zinkkonzentrat vom Rest des Erzes getrennt.
3. Rösten
   Das Zinkkonzentrat wird anschliessend geröstet, also in Öfen erhitzt. Dabei wird das Zinksulfid in Zinkoxid umgewandelt, während Schwefeldioxid freigesetzt wird, das in der Regel für die Herstellung von Schwefelsäure weiterverwendet wird.
4. Reduktion und Elektrolyse
   Das Zinkoxid wird entweder durch Reduktionsverfahren mit Kohlenstoff oder durch Elektrolyse weiterverarbeitet. Beim Reduktionsverfahren entsteht flüssiges Zink, das abgezogen wird. Bei der Elektrolyse wird das Zinkoxid in einer Lösung aufgelöst und an Elektroden abgeschieden.
5. Raffination
   Das so gewonnene Zink ist oft noch unrein und wird daher raffiniert, um Unreinheiten zu entfernen und hochreines Zink zu erhalten.

Zinkproduktion weltweit von 1900 bis 2020 (in 10⁶ Tonnen pro Jahr)

Wo wird Zink hauptsächlich abgebaut?

Zink wird weltweit abgebaut, wobei die grössten Fördermengen aus folgenden Regionen und Ländern kommen:

1. China
   China ist einer der grössten Zinkproduzenten der Welt, sowohl in Bezug auf den Bergbau als auch auf die Verarbeitung.
2. Australien
   Australien verfügt über einige der grössten Zinkminen weltweit, darunter die McArthur River Mine in der Northern Territory und die Century Mine in Queensland.
3. Peru
   Peru ist ein bedeutender Zinkproduzent, mit grossen Minen wie Antamina in den Anden, die auch andere Metalle wie Kupfer produzieren.

Was wird aus Zink hergestellt? 

Zink wird für eine Vielzahl von Produkten und Anwendungen verwendet, was seine Vielseitigkeit als Metall unterstreicht. 

1. Verzinken
   Eine der häufigsten Verwendungen von Zink ist das Verzinken von Stahl oder Eisen, um diese vor Rost zu schützen. Dieser Prozess wird häufig bei der Herstellung von Autokarosserien, Baustahl, Dachrinnen, Zäunen und Strassenlampen eingesetzt.
2. Legierungen
   Zink ist ein wichtiger Bestandteil vieler Legierungen. Messing, eine Legierung aus Kupfer und Zink, wird für eine Vielzahl von Dekorationsgegenständen, Beschlägen, Instrumenten und Ventilen verwendet.
3. Batterien
   Zink ist ein Schlüsselelement in einigen Batterietypen, insbesondere in Zink-Kohle- und Alkali-Mangan-Batterien.
4. Zinkoxid
   Dieses Zinkderivat wird in der Herstellung von Gummiprodukten, Farben, Kosmetika, Pharmazeutika und Sonnenschutzmitteln verwendet. Zinkoxid hat auch antiseptische Eigenschaften und wird in medizinischen Cremes und Pflastern eingesetzt.
5. Die-Casting
   Aufgrund seiner niedrigen Schmelztemperatur und guten Giesseigenschaften wird Zink für das Druckgiessen (Die-Casting) verwendet, eine Methode zur Herstellung präzise geformter Metallteile.
6. Zinklegierungen in der Elektronik
   Spezielle Zinklegierungen werden in der Elektronikindustrie für Bauteile wie Gehäuse, Schalter und Steckverbinder verwendet.
7. Bauwesen
   In der Bauindustrie wird Zink für Dachmaterialien, Dachrinnen, Abflussrohre und ähnliche Anwendungen genutzt.
8. Landwirtschaft und Tierfutter
   Zink ist ein wichtiges Spurenelement in der Landwirtschaft und wird als Zusatz in Tierfutter verwendet, um die Gesundheit und das Wachstum von Nutztieren zu fördern.

Verwendung von Zink nach Industriezweigen

_{Quelle: International Lead and Zinc Group}