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Aluminium

Vorkommen

Aluminium kommt in der Natur aufgrund seiner großen Affinität zum Sauerstoff nicht elementar, sondern fast ausschließlich in Form oxidischer Verbindungen vor. Es ist am Aufbau der Erdkruste zu etwa 8 % beteiligt und damit nach Sauerstoff und Silicium das dritthäufigste aller Elemente, unter den Metallen das häufigste.

Zu den wichtigsten natürlichen Vorkommen des Aluminiums gehören vor allem das Oxid, Hydroxide, aluminiumhaltige Silicate (Alumosilicate), wie Feldspäte und Glimmer, sowie deren Verwitterungsprodukte Tone und Bauxite (als Verwitterungsprodukte der Tone), seltener Fluoride.

Abb.1
Bauxit
This image is in the public domain by USGS

Wichtigster Rohstoff für die Aluminiumherstellung ist der Bauxit (Abb. 1) , der in großen Mengen in Ungarn, Italien, USA, China, Afrika, Südamerika und Australien lagert. Das Sedimentgestein weist in seiner Zusammensetzung starke Schwankungen auf: Seine wichtigsten Bestandteile sind Al2O3 (40-60 %), FeO/Fe2O3 (5-30 %) und SiO2 (1-15 %). Die rote Farbe des Bauxits geht auf das Eisenoxid zurück.

Der Name Bauxit leitet sich von dem südfranzösischen Fundort Les Baux bei Avignon ab: Ein Vorkommen des aluminiumhaltigen Erzes wurde dort 1821 entdeckt, später an dieser Stelle erstmalig der Abbau unter Tage vorgenommen. In Frankreich haben sich die Bauxit-Ressourcen inzwischen allerdings soweit erschöpft, dass die Förderung 1991 eingestellt wurde.

Feldspäte, Glimmer und Tone

Verbreitete Aluminiummineralien

Oxid

  • Tonerde, Korund, Al2O3
  • Schmirgel (mit Eisenoxid und Quarz verunreinigte, körnige Form des Korunds)
Hydroxide
  • Hydrargillit, Al(OH)3 (Al2O3 · 3H2O)
  • Diaspor, Böhmit, AlO(OH) (Al2O3 · H2O)
  • Bauxit (Gesteinsgemisch aus Hydrargillit, Diaspor, Böhmit, eventuell beigemengte Tonmineralien, (Abb. 1) )
Glimmer
  • Kaliglimmer, Muskovit, KAl2[AlSi3O10](OH,F)2 (Abb. 4)
  • Magnesiaglimmer, Biotit, K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2
Feldspäte
  • Kalifeldspat, z.B. Algurit, K(Al,Mn)2(Si3(Al,Si))O10(OH,F)2 (manganhaltige Muskovit-Varietät, (Abb. 2) ) und Fuchsit, K(Al,Cr)3Si3O10(OH)2 (chromhaltige Muskovit-Varietät, Chrom-Anteil von 1-5 %, (Abb. 5) )
  • Natronfeldspat, Albit, Na[AlSi3O8] (Abb. 3)
  • Kalkfeldspat, Anorthit, Ca[Al2Si2O8] (im Gemisch mit Natronfeldspat Bestandteil von Basalt-Gesteinen, (Abb. 6) )
Tone
  • Kaolin, Kaolinit, Al2[Si2O5](OH)4 (Abb. 7)
  • Pyrophyllit, Al2[Si2O5]2(OH)2
  • Lehm (mit Eisenoxid und Sand, SiO2, verunreinigte Tone)
  • Tonmergel (mit Magnesium- und Calciumcarbonat vermengte Tone)
Fluoride
  • Kryolith, Na3[AlF6]
Tab.1
Feldspäte
Kalifeldspat: MuskovitNatron- und KalkfeldspatGlimmer und Tone
Abb.2
Algurit
Photo by Didier Descouens
Abb.3
Albit
Photo Copyright © Rock Currier - Creative Commons Attribution Licence - Some Rights Reserved
Abb.5
Fuchsit
Photo by Didier Descouens
Abb.6
Anorthit
Photo by Manfred Mader
Abb.7
Kaolinit
This image is in the public domain by USGS

Edel- und Halbedelsteine

Von besonderer Bedeutung, vor allem für die Schmuckindustrie, sind die zahlreichen Edel- und Halbedelsteine auf Alumosilicat- und Aluminiumoxid-Basis, deren unterschiedliche Farben im Wesentlichen von enthaltenen Spuren an Eisen-, Chrom- oder Cobaltoxiden bestimmt werden:

  • Granat (Abb. 8)
  • orientalischer Amethyst1)
  • Smaragd, Be3Al2[Si6O18], orientalischer Smaragd
  • Topas, Al2[SiO4](F,OH)2, orientalischer Topas
  • Rubin (Korund mit Chrom(III)-oxid) (Abb. 9)
  • Saphir (Korund mit Titan(IV)- und Eisen(II,III)-oxid) (Abb. 10)
  • Spinell
  • Turmalin
Abb.8
Granat
This work is in the public domaine - Bureau of Mines, Mineral Specimens C\01687
Abb.9
Rubin
This image is in the public domain by USGS
Abb.10
Saphir
This image is in the public domain by USGS
1)Echte Amethyste, Smaragde bzw. Topase sind Edelsteine mit einem Silicat-Grundgerüst, bei den "orientalischen" Varianten handelt es sich um gefärbte Korund-Kristalle.
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