Metall\Kupfer-DE-primär-2005

Referenzen

# 1 RWTH-IME 1995
# 2 RWTH-IME 1996
# 3 Dobner 1995

Metadaten

Datenqualität mittel (sekundäre/abgeleitete Daten)
Dateneingabe durch Klaus Schmidt
Quelle Öko-Institut
Review Status Review in Arbeit
Review durch Wolfgang Jenseit
Letzte Änderung 10.03.2010 22:16:17
Sprache Deutsch
Ortsbezug Deutschland
Technologie Metalle - Herstellung und Bearbeitung
Technik-Status Bestand
Zeitbezug 2005
Produktionsbereich 27.44 Erzeugung und erste Bearb. von Kupfer
SNAP Code 3.3.6 Primärkupferproduktion
GUID {A450CEC1-74AC-4C6B-B203-5B4C33B0A011}

Verknüpfungen

Produkt liefernder Prozess Bedarf   Transport mit Länge
Hauptinput
Kupfer-Erz(Konz.) Xtra-Abbau\Kupfer-Erz(Konz.)-generisch     Überseeschiff-2000 7,60000*103 km
Hilfsmaterial
Kupferschrott Xtra-Rest\Kupferschrott 570,00*10-3 kg/kg Lkw-Diesel-DE-2005 300,00000 km
Hilfsenergie
Erdgas-DE-KW-2005 Pipeline\Gas-DE-2005-mix 1,7500*10-3 MWh/kg
Elektrizität Netz-el-DE-Verbund-HS-2005 1,2222*10-3 MWh/kg
Hauptoutput
Kupfer
Eingestellte Allokation Allokation durch Gutschriften
Verwendete Allokation Allokation durch Gutschriften
Koppelprodukt Menge   Gutschrift bei
Schwefelsäure 1,8800000 kg/kg Chem-Anorg\Schwefelsäure-2000

Kenndaten

Leistung 1,0000000 t/h
Auslastung 5,00000*103 h/a
Lebensdauer 20,000000 a
Flächeninanspruchnahme 0,0000000
Beschäftigte 0,0000000 Personen
Nutzungsgrad 53,480000 %
Leistung von 10,000*10-6 bis 1,00000*109 t/h
Benutzung von 1,0000000 bis 8,76000*103 h/a

Direkte Emissionen

SO2-Äquivalent 4,2967*10-3 kg/kg
CO2-Äquivalent 460,00*10-3 kg/kg
SO2 4,0600*10-3 kg/kg
NOx 340,00*10-6 kg/kg
Staub 43,000*10-6 kg/kg
CO 90,000*10-6 kg/kg
CO2 460,00*10-3 kg/kg
Produktionsabfall 1,1430000 kg/kg

Kosten

Transportkosten 73,7879*103 €/a 14,758*10-3 €/kg
Hilfsenergie- und -produktkosten 235,935*103 €/a 47,187*10-3 €/kg
Gutschriften -501,563*103 €/a -100,31*10-3 €/kg
Summe 811,286*103 €/a 162,26*10-3 €/kg

Kommentar

Verhüttung und Raffination von Primärkupfer; umfaßt die Verarbeitung vom Erzkonzentrat zum Reinmetall nach der Elektrolyse. Im ersten Schritt werden die Konzentrate im Schwebeschmelzverfahren (Outokumpu-Verfahren) pyrometallurgisch behandelt. Dem Schmelzen ist eine Schwefelsäureanlage und ein Schlackearmschmelzen angeschlossen. Anschließend erfolgt die Konverterarbeit und das Raffinieren des Rohmetalls (Blisterkupfer). Nach nochmaligem Aufschmelzen in Anoden- bzw. Anodenschachtöfen erfolgt die Raffinationselektrolyse zum Reinmetall (RWTH-IME 1995). Zur Raffination wird nicht nur verhüttetes Rohmaterial eingesetzt, sondern auch Schrotte, die jedoch nicht weiter spezifiziert worden sind. Die bilanzierte Prozeßkette sowie die daraus generierten Daten gelten für Deutschland im Bilanzzeitraum von 1992-1994. Daraus ergeben sich im internationalen Vergleich ein sehr geringer Energiebedarf (hauptsächlich verursacht durch den Einsatz von Schrott beim Raffinieren und dem damit vermiedenen Aufwendungen bei der Verhüttung), geringere Emissionswerte durch die hohen bundesdeutschen Emissionsstandards und geringere Reststoffmengen. Wenn die Verfahrenskette auch typisch für eine Hütte im Ausland ist (#1), so muß doch mit erheblichen Unterschieden gerechnet werden, die aber in der vorliegenden Studie nicht berücksichtigt werden können. Ergänzend zu der hier vorliegenden Bilanz sei auf die Arbeiten der Bundesanstalten für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) verwiesen („Stoffmengenflüsse und Energiebedarf bei der Gewinnung ausgewählter mineralischer Rohstoffe, Maßnahmeempfehlungen für eine umweltschonende nachhaltige Entwicklung“) in deren Rahmen auch die weltweite Kupfererzeugung bilanziert wird. Weiterhin wird auf die Arbeiten der ETH-Zürich verwiesen, die eine Abschätzung mit geringerem lokalen Bezug vorgenommen haben (ETH 1995). Ein direkter Vergleich der Arbeit der RWTH Aachen, die dieser Bilanzierung zugrundeliegt mit anderen Arbeiten ist im Rahmen von GEMIS nicht durchführbar. Die RWTH Aachen behält sich einen Vergleich zu einem späteren Zeitpunkt vor (Bruch 1995). In Deutschland wird lediglich eine Kupferhütte betrieben. Allokation: Als Kuppelprodukte dieser Prozeß-Einheit entstehen Schwefelsäure, Anodenschlämme und Nickelsulfat. Für die Schwefelsäure wird dem Prozeß eine massenbezogene Gutschrift über die Primärherstellung der Schwefelsäure gewährt. Für die Anodenschlämme, die andere NE-Metalle und auch Edelmetalle enthalten wird im Rahmen dieser Studie keine Gutschrift vergeben, da über die Zusammensetzung des Anodenschlamms keine Informationen vorliegen. Auch für Nickelsulfat wird weitergehender Informationen keine Allokation vorgenommen. Daher werden sowohl die Anodenschlämme als auch das Nickelsulfat als Reststoffe mitgeführt. Die Schlacke wird im Rahmen von GEMIS nicht als Kuppelprodukt sondern als Reststoff bilanziert. Eine Allokation wird daher nicht vorgenommen. Für die Schrotte, deren Herkunft und Zusammensetzung anhand der vorliegenden Daten nicht zu beurteilen ist, werden zur Bereitstellung für den Prozeß die Transportaufwendungen bilanziert. Eine weitergehende Aufbereitung wird ihnen nicht angelastet. Genese der Daten: Massenbilanz: Als Input für die beschriebene Prozeßeinheit werden 1870 kg wasserfreies Konzentrat und 570 kg Schrotte (ab Raffination) eingesetzt (#1). In Anlehnung an #2 wird für das Konzentrat ein Überseetransport per Schiff von 7600 km angenommen. Für die Schrotte wird eine durchschnittliche Transportlänge von 300 km per LKW innerhalb Deutschlands angesetzt. Als Kuppelprodukt werden 1,88 t Schwefelsäure pro t Reinmetall bilanziert (#1). Die weiteren von #1 als Kuppelprodukte bilanzierte Stoffe, wie 10 kg/t Anodenschlämme, 10kg/t Nickelsulfat und 1120 kg/t Reinmetall Schlacke werden in GEMIS als Reststoffe bilanziert. Energiebedarf: Disaggregierte Daten für die einzelnen Prozeßschritte innerhalb der Prozeßeinheit liegen nicht vor. Der Energiebedarf ist über die gesamte Prozeßeinheit aggregiert. Er setzt sich zusammen aus dem Brennstoffbedarf und dem elektrischen Energiebedarf. Als Brennstoff in der Prozeßeinheit wird Erdgas angenommen (#2). Summarisch müssen 6,3 GJ/t Erdgas bereitgestellt werden (#1). Diese werden direkt in den Prozessen und nicht in Kesseln in Prozeßwärme umgesetzt. Neben dem Brennstoffbedarf besteht ein Strombedarf von 4,4 GJ/t. Der Strombedarf wird über das elektrische Netz (Grundlast) bereitgestellt . Prozessbedingte Luftemissionen: Für die Darstellung der prozessbedingten Luftemissionen ist wichtig, daß die Brennstoffe unter prozeßspezifischen Bedingungen direkt in den Prozess eingesetzt werden. Daher können die Emissionen in GEMIS nicht über eine Verbrennungsrechnung bestimmt werden. Die Daten werden von #1 und #2 übernommen, die über Messungen in den Betrieben ermittelt wurden. Die einzelnen Werte sind in der folgenden Tabelle dargestellt: Tab.: Emission von Luftschadstoffen bei der Verhüttung und der Raffination von Primärkupfer durch den Einsatz von Brennstoffen (#1). Schadstoff Menge in kg/t Reinmetall NOx 0,34 SO2 4,06 Staub 0,043 CO2 460 CO 0,09 HC 0,01 Wasserinanspruchnahme: Zur Wasserinanspruchnahme dieses Prozesses liegen keine Informationen vor. Eine fehlende Angabe ist hier allerdings nicht als nicht existierende Wasserinanspruchnahme zu werten. Abwasserinhaltsstoffe: Wie zur Wasserinanspruchnahme liegen auch zur Abwasserbilanz nur unzureichende Werte vor. Es wird eine Abwassermenge von 1 m³/t Produkt bilanziert (#1). Angaben zu den Abwasserinhaltstoffen wurden wegen der als gering abgeschätzten Relevanz nicht erhoben (#2). Reststoffe: Zusätzlich zu den bereits im Rahmen der Massenbilanz erwähnten Reststoffen werden weiterhin 2 kg/t Reinmetall Arsenfällprodukt und maximal 1kg/t Säureschlamm bilanziert (#1). Damit wird insgesamt eine Reststoffmenge von 1143 kg/t Reinmetall bilanziert.