Zn • Ordnungszahl 30
Zink
Das Übergangsmetall Zink zählt zu den Schwermetallen. Es ist bläulich-weiß, bei Raumtemperatur spröde und zeichnet sich durch seine Korrosionsbeständigkeit sowie seine Rolle als lebensnotwendiges Spurenelement aus. Zink ist eines der häufigsten Metalle in der Erdkruste und liegt dort meist in gebundener Form vor
Der Name Zink kommt aus dem mittelhochdeutschen Wort Zinke, was Zahn oder Zacke bedeutet, da Zink zackenförmig erstarrt.
Seine Hauptanwendung ist der Korrosionsschutz von Stahl durch Verzinkung sowie in der Legierungsbildung, insbesondere in Messing.
Mit einem Drittel der globalen Förderung ist China der größte Zinkproduzent und ist auch führend in der Raffination und Verarbeitung von Zink.
Die größte Zinkmine der Welt liegt in den USA in Alaska. Die Red-Dog-Mine wird von Teck Resources aus Kanada betrieben.
Nyrstar, eine Tochter des Schweizer Konzerns Trafigura und auf Zinkverhüttung spezialisiert, ist weltweit der größte Zinkproduzent. Glencore, ebenfalls aus der Schweiz, ist ein weiterer wichtiger Zinkhersteller, der auch selbst Minen betreibt.
Bereits im Altertum wurde Messing, eine Legierung aus Kupfer und dem Zinkerz Galmei, für die Herstellung von Münzen, Schmuck und Rüstungen verwendet.
Dennoch war Zink lange Zeit nicht als reines Metall bekannt. In Indien wurde Zink erstmals bereits im 12. Jahrhundert durch Destillation isoliert.
China produzierte ab dem 16. Jh. reines Zink für Münzen und Kunstgegenstände.
In Europa gelang es dem deutschen Chemiker Andreas Sigismund Marggraf 1746 Zink als reines Element darzustellen
Ab 1758 begann die erste europäische Zinkhütte in Belgien mit der industriellen Produktion. Aufgrund seiner Korrosionsstabilität wird es in verschiedenen Gebrauchsgegenständen wie Gießkannen, Bleche, Rohre, Besteck, Münzen verwendet.
Im 19. Jahrhundert entwickelte Stanislas Sorel in Frankreich ein Galvanisierungsverfahren bei der Eisen verzinkt wird (Feuerverzinkung). Dies revolutionierte den Schiffbau und die Konstruktion wetterfester Stahlteile. Durch die Erschließung großer Zinkvorkommen in Deutschland, Belgien und den USA hat sich die weltweite Zinkproduktion zwischen 1850–1900 verzehnfacht.
Anfang des 20. Jahrhunderts wurden Zink-Kohle- und Zink-Luft-Batterien zu wichtigen Energiespeichern.
Seit den 1920ern ist Zink als essenzielles Spurenelement anerkannt und wird in medizinischen Salben und Sonnencremes verwendet.
Rund die Hälfte der Zinkproduktion geht in die Stahlindustrie, um Stahl zu verzinken und so vor Korrosion zu schützen. Zinklegierungen wie Messing sind für ein Fünftel des Zinksverbrauchs verantwortlich.
Die Bauindustrie ist einer der wichtigsten Zinkverbraucher. Zink wird für Fassaden- und Dachbleche sowie in Form verzinkter Stahlträger benötigt.
Eine wichtige anorganische Zinkverbindung ist Zinkoxid, das ein direkter Halbleiter ist, der UV-Licht absorbiert und für sichtbares Licht transparent ist. Zinkoxid wird in Dioden, Flüssigkristallbildschirmen (TFT), Dünnschicht-Solarzellen, piezoelektrischen Wandlern, Sensoren, Leuchtdioden oder Optoelektronik- und Spintronik-Bauelementen verwendet, ist aber auch Bestandteil in Sonnencremes und medizinischen Zinksalben ist.
Weitere Anwendungen von Zink sind Batterien, wie Zink-Kohle- oder Zink-Luft-Batterien, Knopfzellen und Hörgeräte.
Zinksulfiderze wie Sphalerit oder Wurtzit sind mit einem Zinkgehalt von etwa 65 Prozent die wichtigste Quelle für die industrielle Gewinnung. Daneben wird auch Zinkspat (Galmei bzw. Smtihsonit) abgebaut. Zinkerze sind häufig mit Blei vergesellschaftet
Mit einem Drittel der globalen Förderung ist China der größte Zinkproduzent und ist auch führend in der Raffination und Verarbeitung von Zink. Peru und Australien bauen ebenfalls bedeutende Mengen an Zink ab. Australien verfügt über die höchsten bekannten Zinkreserven der Welt, gefolgt von China und Russland.
Die größte Zinkmine der Welt liegt in den USA in Alaska. Die Red-Dog-Mine wird von Teck Resources aus Kanada betrieben.
Gemeinsam mit Glencore aus der Schweiz dominiert Teck Resources den Zinkabbau.
Nyrstar, ein Tochterunternehmen des Schweizer Konzern Trafigura, ist führend in der Verhüttung und Raffination von Zink. Es produziert zehn Prozent des Weltmarktes für raffiniertes Zink. Im belgischen Balen betreibt Nyrstar die größte Zinkraffinerie Europas. Weitere Standorte befinden sich in Australien und den USA.
Die indische Firma Hindustan Zinc (HZL) ist der größte integrierte Zinkhersteller. HZL, eine Tochter des Vedanta-Konzerns betreibt fünf Minen sowie fünf Zinkschmelzhütten in Indien.
Die globale Jahresproduktion beträgt um die zwölf Millionen Tonnen.
Etwa 30 Prozent des Zinks wird aus Recycling gewonnen.
Aluminium und Kunststoffe ersetzen verzinkte Bleche im Automobilbau.
Aluminiumlegierungen, Cadmium, Lacke und Kunststoffbeschichtungen ersetzen Zinkbeschichtungen in anderen Anwendungen.
Aluminium- und Magnesiumlegierungen sind wichtige Substituenten für Zinkdruckgusslegierungen.
Viele Elemente ersetzen Zink in der Chemie, Elektronik und Pigmentindustrie.