Röstreduktion

Rösten oder Abrösten bezeichnet in der Metallurgie die Behandlung von schwefel-, antimon- und arsenhaltigen Erzen durch Erhitzen in Röstöfen. Dabei entstehen Röstgase wie Schwefeldioxid und Arsentrioxid (Hüttenrauch). Weitere beim oxidierenden Röstprozess entstehende Metalloxide werden einem reduzierenden Behandlungsschritt unterzogen.

Röstreaktionsverfahren

Das reduzierende Rösten von Metallsulfiden zu elementaren Metallen (Me_nS_m → Me) erfolgt in zwei Schritten. Zunächst werden zwei Drittel des Metallsulfides mit Sauerstoff (O₂) zum Metalloxid umgesetzt. Im zweiten Schritt wird dann unter Abwesenheit von Sauerstoff weiter erhitzt, wodurch sich das restliche Metallsulfid mit dem entstandenen Metalloxid zum elementaren Metall und weiterem Schwefeldioxid umsetzt.

Anwendungen

Reduktion von Blei(II)-sulfid zu elementarem Blei:

$\mathrm{3\ PbS + 3\ O_2 \longrightarrow PbS + 2\ PbO + 2\ SO_2}$ (Röstarbeit)

$\mathrm{PbS + 2\ PbO \longrightarrow 3\ Pb + SO_2}$ (Reaktionsarbeit)

Reduktion von Kupfer(I)-sulfid zu elementarem Kupfer:

$\mathrm{3\ Cu_2S + 3\ O_2 \longrightarrow 6\ Cu + 3\ SO_2}$

Ein weiteres Beispiel für Metallsulfide, deren Metalle beim Rösten reduziert werden, ist Quecksilber(II)-sulfid.

Röstreduktionsverfahren

Die Reduktion erfolgt durch Kohlenstoff oder Kohlenstoffmonoxid.

Anwendungen

Durch das reduzierende Rösten von Bleiglanz (PbS) und anschließender Reduktion des Metalloxids lässt sich reines Blei gewinnen:

• Das Erz (Bleiglanz) wird mit Sauerstoff zur Reaktion gebracht (Röstarbeit):

$\mathrm{2\ PbS + 3\ O_2 \longrightarrow 2\ SO_2 + 2\ PbO}$

• Anschließend wird das dabei entstandene Blei(II)-oxid durch Zugabe von Kohlenstoff zu Blei reduziert (Reduktionsarbeit):

$\mathrm{2\ PbO + C \longrightarrow 2\ Pb + CO_2}$

Oxidierendes Rösten

Anwendungen

Durch Oxidation von Pyrit entstehen Eisen(III)-oxid und Schwefeldioxid. Eisen(III)-oxid wird in Hochöfen zu Eisen verarbeitet und Schwefeldioxid zur Gewinnung von Schwefelsäure verwendet.

$\mathrm{4\ FeS_2 + 11\ O_2 \longrightarrow 2\ Fe_2O_3 + 8\ SO_2}$

Quellen

• Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 101. Auflage, de Gruyter, Berlin, S. 1321
• Jürgen Falbe und Manfred Regitz (Hrsg.): Römpp kompakt Basislexikon Chemie. Thieme, Stuttgart/New York 1998, ISBN 3-13-115711-9