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Ulrich Krauß; Hermann Wagner; Gregor Mori:

Stoffmengenflüsse und Energiebedarf bei der Gewinnung ausgewählter mineralischer Rohstoffe

Teilstudie Kupfer

Mitarb.: Terzan Atmaca; Wolfgang Neumann; Achim Thormann; Hrsg.: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe und; Staatliche Geologische Dienste der Bundesrepublik; Deutschland;

1999. 1. Auflage, 156 Seiten, 51 Abbildungen, 48 Tabellen, 510 g
Language: Deutsch

(Sonderhefte Reihe H - Geol. Jahrb., Heft 9)

ISBN 978-3-510-95831-3, brosch., price: 31.00 €

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EnergieKontaminationAbbauKupferRohstoffMineralGewinnungenergycontaminationreductioncopperraw materialmineralextraction

Contents

Inhaltsbeschreibung top ↑

In einer von der Volkswagenstiftung geförderten Untersuchung hat die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) diverse Teilstudien als Sonderhefte der "Geologischen Jahrbücher" veröffentlicht. Die vorliegenden Teilstudie Kupfer beinhaltet eine Einführung in den Rohstoff mit wichtigen wirtschaftlichen und statistischen Daten. Ebenso wird der Versuch einer Aussage über die unter gegenwärtig realen Weltwirtschaftsbedingungen in Betracht zu ziehenden Vermeidungs- und Verringerungspotentiale bei Stoffflüssen und Energiebedarf gemacht.

Bespr.:"Nachrichtendienst d. WirtschaftsVereinigung Metalle",März 2000, S. 3 top ↑

Im Rahmen einer von der Volkswagenstiftung geförderten Untersuchung hat die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) u. a. die Teilstudien Aluminium, Kupfer sowie eine Auswertende Zusammenfassung als Sonderhefte in der Reihe "Geologisches Jahrbuch" veröffentlicht:
Teilstudie Aluminium, ISBN 3-510-95824-1, Preis: 49,80 DM
Teilstudie Kupfer, ISBN 3-510-958314, Preis: DM 59,80
Auswertende Zusammenfassung, ISBN 3-510-95832-2, Preis: DM 49,80.
Außer Aluminium und Kupfer wurden auch die Rohstoffe Chrom, Eisen, Mangan, Nickel, Phosphat und Steinkohle untersucht. Die Studie erstreckte sich auf den Bergbau, die Aufbereitung und bei sechs der acht Rohstoffe auch auf die Verhüttung. Es wurde nur der erste Teil dessen bearbeitet, was üblicherweise zu einer Sachbilanz als Teil einer Ökobilanz gehört. Mit Ausnahme bei Mangan konnten mehr als 60 % der Weltproduktion erfaßt werden.
Die einzelnen Rohstoffteilstudien beinhalten eine Einführung in den Rohstoff mit wichtigen wirtschaftlichen und statistischen Daten, die Darstellung der für das Verständnis der Stofflüsse und des Energieverbrauchs bei der Gewinnung wichtigen geologischen, bergbau- und aufbereitungstechnischen und metallurgischen Gegebenheiten, die Stoffmengen und Energiebilanzen bei der Gewinnung, die Stoffmengen und den Energieverbrauch, die mit dem Rohstoffverbrauch Deutschlands im Zusammenhang stehen, und die für die Transporte nach Deutschland benötigten Energiemengen. Im letzten Kapitel wird der Versuch einer Aussage über die unter gegenwärtig realen Weltwirtschaftsbedingungen in Betracht zu ziehenden Vermeidungs- und Verringerungspotentiale bei Stoffflüssen und Energiebedarf gemacht.
Als Stoffmengen wurden Erze, für deren Abbau erforderliche nichterzhaltige Gesteine, Gruben- wässer und die aus dem Erz produzierten Produkte sowie die wichtigsten für die Produktion erforderlichen Zuschlagstoße und die bei den Gewinnungs- und Verarbeitungsprozessen an- fallenden festen, flüssigen und gasförmigen Reststoffe betrachtet. Zur Vermittlung von Vorstellungen über die Umweltbeeinflussung der Reststoffe wurde der Versuch einer "Indikativen ökologischen Klassifizierung" gemacht. Dabei entstand die Einteilung in die Gruppen "genutzt" und "nicht genutzt". Letztere wurde unterteilt in "Kontamination kaum zu erwarten" und "Kontamination möglich, ggf. Umweltvorschriften beachten". Bei einigen Rohstoffen, u. a. Aluminium, konnten zur weiteren Charakterisierung der Umweltbeeinflussung die ungefähren Flächen ermittelt werden, die jährlich vom Bergbau für den Abbau in Anspruch genommen werden.
Die Auswertende Zusammenfassung enthält eine Übersicht und Bewertung der BGR für alle untersuchten Rohstoffe.
Dr. Werner Krol
"Nachrichtendienst d. WirtschaftsVereinigung Metalle",März 2000, S. 3

Inhaltsverzeichnis top ↑

0 Zusammenfassung 13
1 Allgemeine Wirtschaftsdaten 18
1.1 Einleitung 18
1.2 Bergwerksförderung 19
1.3 Außenhandel 22
1.4 Die Versorgung der Bundesrepublik Deutschland mit Kupfer 24
2 Geologisch-technisch-wirtschaftliche Gegebenbeiten 26
2.1 Mineralien, Lagerstätten 28
2.1.1 Mineralien 26
2.1.2 Lagerstätten 27
2.1.2.1 Porphyry-Kupferlagerstätten 28
2.1.2.2 Schichtförmige sedimentäle und metasedimentäre Lagerstätten 31
2.1.2.3 Vulkanogen-sedimentäre Sulfid-Lagerstätten 31

2.1.2.4 Magmatische Kuperlagerstätten in basisch-ultrabasischen
Magmenkörpern sowie in Karbonatiten 33
2.1.3 Verflechtungen, Kuppelproduktion 33
2.2 Bergbau-Aufbereitung 34
2.2.1 Bergbau 34
2.z.2 Zubereitung von sulfidischen Kupfererzen 36
2.2.3 Laugung von oxidiscben Kupfererzen 3B
2.2.4 Betriebswirtschaftliche Aspekte der Kupfer-Primärproduktion 40
2.3 Metallurgische Gewinnung 46
2.3.1 Pyrometallurgie 46
2.3.1.1 Vorbereitung zur Reduktion 46
2.3.1.1.1 Rüstung 46
2.3.1.1.2 Konzentrattrocknung 48
2.3.1.2 Reduktion 48
2.3.1.2.1 Erzflammofen 48
2.3.1.2.2 Elektro-Ofen 49
2.3.1.2.3 Outokumpu-Ofen 50
2.3.1.2.4 Inco-Ofen 51
2.3.1.2.5 Kivcet-Ofen 51
2.3.1.2.6 Mitsubishi-Verfahren 54
2.3.1.2.7 Noranda-Verfahren 54
2.3.1.2.8 Teniente-Verfahren 56
2.3.1.2.9 Vanyukov-Verfahren 56
2.3.1.2.10 Weitere Verfahren 58
2.3.1.2.11 Pierce-Smith-Konverter 59
2.3.1.3 Raffination 59
2.3.1.3.1 Anodenofen 59
2.3.1.3.2 Raffinationselektrolyse 61
2.3.2 Hydrometallurgie 61
2.3.2.1 Vorbereitung zur Reduktion 61
2.3.2.1.1 Laugung 61
2.3.2.1.2 Solventextraktion 62
2.3.2.2 Reduktion/Gewinnungselektrolyse 65
3 Stoffmengen- und Energiebilanzen 66
3.1 Bergbau und Aufbereitung 66
3.1.1 Datenerfassung 66
3.1.2 Regionale Auswertung 80
3.1.2.1 Allgemeine Feststellungen 80
3.1.2.2 Regionale Betrachtung 84
3.1.2.3 Einzelvergleiche, Ableitungen 90
3.2 Metallurgische Gewinnung 93
3.2.1 Charakterisierung der Daten 93
3.2.2 Pyrometallurgie 94
3.2.2.1 Mengenströme und Energieverbräuche für die einzelnen Verfahren 94
3.2.2.2 Mengenströme und Energieverbräuche für die einzelnen Regionen 109
3.2.2.3 Weltweit durchschnittliche Mengenströme und Energieverbrauch
in der Kupfer-Pyrometallurgie 124
3.2.3 Hydrometallurgie 127
3.2.3.1 Allgemeines 127
3.2.3.2 Weltweit durchschnittliche Mengenströme und Energieverbrauch
in der Kupfer-Hydrometallurgie 130
3.3 Zusammenfassung Welt: Bergbau, Aufbereitung, Metallurgie 133
4 Energiebedarf für den Transport von Kupfer nach Deutschland 135
5 Mengenflüsse und Energiebedarf für die Verwendung von Primärkupfer
in Deutschland 138
6 Verringerungs-/Vermeidungspotentiale 140
6.1 Bergbau und Aufbereitung 140
6.1.1 Bergbau 140
6.1.2 Aufbereitung 142
6.2 Metallurgische Gewinnung 147
6.2.1 Pyrometallurgie 147
6.2.1.1 Regionenweise Betrachtung der Reststoffmengen in der
Kupfer-Pyrometallurgie 147

6.2.1.2 Unterschiede zwischen den einzelnen Reduktionsaggregaten hinsichtlich
Reststoffmengen 148
6.2.2 Hydrometallurgie 149
6.2.3 Vergleich Pyrometallurgie-Hydrometallurgie 149
6.2.4 Zusammenfassung der Reststoffproblematik 150
7 Literatur 151
7.1 Bergbau und Aufbereitung 151
7.2 Metallurgie 155