Probelesen

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Probelesen
2 / 2012
Editorial
Elektrolysezellen bei Asturiana de Zinc
in Aviles; S. 138
World of Metallurgy –
Erzmetall
1912 - 1945 „Metall und Erz“
1948 - 1968 „Zeitschrift für Erzbergbau
und Metallhüttenwesen“
1969 - 2003 „ERZMETALL“
Volume 65 (2012)
Published bimonthly
No. 2 · March / April 2012
ISSN 1613-2394
© GDMB Informationsgesellschaft mbH
Publisher:
GDMB Informationsgesellschaft mbH
POB 1054
38668 Clausthal-Zellerfeld
Germany
e-mail: redaktion@gdmb.de
Editor-in-Chief:
Dipl.-Ing. Jürgen Zuchowski
Editorial Staff:
Dipl.-Min. Frank-Detlev Liese
Ulrich Waschki
Grußwort
von Dr. Philipp Rösler
Bundesminister für Wirtschaft und Technologie
als Schirmherr des 3. Tages der Metallurgie
Deutschland ist und bleibt der Anker für Stabilität und Wachstum in Europa. Nach zwei
außergewöhnlich wachstumsstarken Jahren
ist die deutsche Wirtschaft auch weiterhin
in einer erfreulich robusten Verfassung. Für
2012 erwartet die Bundesregierung einen
Anstieg des realen Bruttoinlandsprodukts
von 0,7 Prozent. Dank des Wachstums setzt
sich die Erfolgsgeschichte am Arbeitsmarkt
auch 2012 fort. Die Zahl der Erwerbstätigen wird in diesem Jahr voraussichtlich um
220 000 auf insgesamt 41,3 Millionen zulegen. Die Arbeitslosenquote wird mit 6,8 Prozent auf den niedrigsten Stand seit zwanzig
Jahren sinken.
Philipp Rösler
Großen Anteil an unseren Wachstumserfolgen hat die Nichteisen-Metallbranche. In ihren über 650 Betrieben entwickeln und produzieren
annähernd 100 000 Beschäftigte vielfältige Erzeugnisse. Die wichtigsten
Abnehmer sind die Fahrzeug-, Luft- und Raumfahrtindustrie, der Maschinen- und Schiffbau, die Elektrotechnik, die feinmechanische und optische
Industrie, der Verpackungssektor, die chemische Industrie sowie die Bauwirtschaft. Die Nichteisen-Metallindustrie ist damit volkswirtschaftlich
von außerordentlich großer Bedeutung.
Zudem trägt sie durch das Recycling wesentlich zur Ressourceneffizienz
und Rohstoffsicherheit bei. Der Anteil an Recyclingvorstoffen bei der
Nichteisen-Metallerzeugung liegt deutlich über 50 Prozent – Tendenz
steigend.
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Oberharzer Druckerei
Fischer & Thielbar GmbH
38678 Clausthal-Zellerfeld
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Auch beim Umbau unserer Energieversorgung spielt die Branche eine
wichtige Rolle. So werden in Ringgeneratoren großer Windräder mehrere
hundert Kilometer Kupferdraht eingesetzt.
Die Nichteisen-Metallindustrie zeigt: Beim Umbau unserer Energieversorgung kommt es auf die Ideen und die Lösungen der Unternehmen
an. Die Bundesregierung gibt dazu den Rahmen für eine bezahlbare
und sichere Energieversorgung vor. Das ist ein zentraler Teil unserer auf
Wachstum und Wohlstand ausgerichteten Politik.
59
2 / 2012
Editorial (continued)
Details of 3·2.5 MHz ultrasonic transducer
p. 109
Technical Advisory Board:
Prof. Dr. mont.
Helmut Antrekowitsch
Montanuniversität Leoben, Austria
Prof. Dr.-Ing. Ihsan Barin
Thermochem GmbH, Germany
Maurits van Camp
UMICORE Research, Belgium
Dr.-Ing. André Ditze
TU Clausthal, Germany
Dr. Tanja Eckardt
Heraeus Holding GmbH, Germany
Ass. Prof. Dr. Christian Edtmaier
Vienna Univ. of Technology, Austria
Beim Tag der Metallurgie steht ein breites Themenspektrum auf dem
Programm: Energiewende, Energiepreise, Energieeffizienz, Ressourceneffizienz, Rohstoffversorgung, Rohstoffpreise und Recycling sind nur einige
der Schlagworte, die für komplexe Fragestellungen stehen.
Das Interesse aus der Branche und darüber hinaus an einem offenen
Dialog ist groß. Der Tag der Metallurgie bietet einem breiten Kreis von
Interessenten – vor allem auch den kleinen und mittelständischen Unternehmen – die Chance, aktuelle Branchentrends und Entwicklungen aufzunehmen. Ich habe deshalb gerne die Schirmherrschaft über diese Veranstaltung übernommen.
Den Veranstaltern des 3. Tages der Metallurgie wünsche ich viel Erfolg
und den Teilnehmerinnen und Teilnehmern fruchtbare Diskussionen und
interessante Gespräche.
Ihr
Prof. Dr. Sc. (Tech.) Olof Forsén
Helsinki Univ. of Technology, Finland
Prof. Tekn. Dr. Eric Forssberg
Luleå Univ. of Technology, Sweden
Prof. Dr.-Ing. Bernd Friedrich
RWTH Aachen, Germany
Dr. Günther Leuprecht
Aurubis, Germany
Dr. Adalbert Lossin
Aurubis, Germany
Dr. Urban Meurer
BERZELIUS Stolberg GmbH,
Germany
Dipl.-Ing. Norbert L. Piret
Piret & Stolberg Partners, Germany
Prof. Dr.-Ing. Mohammad Ranjbar
University of Kerman, Iran
Prof. Dr. Markus Andreas Reuter
Ausmelt Ltd., Australia
Prof. Dr.-Ing. Georg Rombach
Hydro Aluminium Rolled Products
GmbH, Germany
Dr. Bruno Schwab
Mülheim an der Ruhr, Germany
Prof. Dr.-Ing. Michael Stelter
TU Bergakademie Freiberg, Germany
60
Dr. Philipp Rösler
Bundesminister für Wirtschaft und Technologie
2 / 2012
Kupferkathode bei Abscheidung aus
additivfreiem Elektrolyten; S. 99
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Printed and bound in Germany
62
Contents
Editorial
Philipp Rösler
59
Contents
62
Abstracts of the lectures presented on the occasion of
the Goslar Day of Metallurgy 201264
Categories
Economics, Technology and Science82
Personals90
Price of Raw Materials91
Events92
Articles
Michael Stelter, Hartmut Bombach
Chemisches und elektrochemisches Verhalten verschiedener
Additive bei der Kupferraffinationselektrolyse
Chemical and Electrochemical Behavior of Different Additives
in Copper Electrorefining
Józef Czernecki, Zbigniew Śmieszek, Zdzisław Miczkowski
Problems of Lead and Arsenic Removal from Copper
Production in a One Stage Flash-Smelting Process
Probleme bei der Entfernung von Blei und Arsen bei der
Kupferproduktion mit einstufigem Schwebeschmelzprozess
94
101
2 / 2012
Contents
Micrograph after annealing at 648 °C and
following quenching; p. 122
55th Internationa Colloquium
on Refractories
Refractories for
Metallurgy
September 19 to 20, 2012
Aachen, Germany
The International Colloquium on Refractories is one of the most widely
respected refractories conferences
worldwide, and in 2012 it will be held
in Aachen, Germany, for the 55th time.
In addition to the presentation of scientific papers, the event provides attendees
with a unique opportunity to obtain a
comprehensive overview of the latest
developments concerning refractory
raw materials, products and system solutions. In this connection, the exchange
of information between suppliers and
manufacturers as well as the users is at
the forefront of the event. For the first
time, in cooperation with the journal Industrial Minerals, a symposium on Raw
Materials will be held to give adequate
consideration to the relevance of this
topic with invited papers and a panel
discussion.
Conference topics at a glance
• Refractories applications for: pig
iron, steel, continuous casting, cast
iron, light metals, non-ferrous metals, metallurgy and foundry technic.
• Refractory materials: shaped and
unshaped, insulation materials and
functional products, recycling, installation and full-line service.
• Refractory properties: wear, corrosion.
Contact:
Susanne Hartoch
Tel.: +49 (0) 228 91508-45
Fax: +49 (0) 228 91508-55
hartoch@feuerfest-kolloquium.de
www.feuerfest-kolloquium.de
Jelena Bogovic, Srećko Stopić, Jacqueline Gruber, Herbert Pfeifer, Bernd Friedrich
Temperature Modelling of the Synthesis of Oxide Nanoparticles
by Ultrasonic Spray Pyrolysis
Temperaturmodellierung der Synthese oxidischer Nanopartikel
durch Ultraschallsprühpyrolyse
108
Andreas Ludwig, Monika Grasser, Wolfram Schillinger
Experimental Investigation on the Ternary Phase Diagram
Cu–Sn–P
Experimentelle Untersuchungen am ternären Phasendiagramm
Cu–Sn–P
117
Karl Nienhaus, Fiona Mavroudis, Matthias Pankert
Economic and Environmental Consequences of the Global
Rare Earths Market Development
Wirtschaftliche und ökologische Folgen der globalen Marktentwicklung der Seltenen Erden
126
About the Authors
131
Reports
Reimund Westphal, Daniel Goldmann
REWIMET e.V.: Recycling von wirtschafts­strategischen
Metallen – ein neues Cluster
134
Thomas Griessacher
Nordspanien-Exkursion 2010 der Leobener NE-Metallurgen
137
Please take a look at the supplement:
• European Metallurgical Conference EMC 2013
First Announcement and Call for Papers
63
Goslarer Tag der Metallurgie
Kaiserpfalz-Preis
Kurzfassungen der Vorträge vom Goslarer Tag der Metallurgie
Die GDMB, die Recylex GmbH und die Wirtschafts­
Vereinigung Metalle haben im März 2008 in die Kaiser­
pfalz zu Goslar zum sich dann zweijährig wiederho­
lenden „Goslarer Tag der Metallurgie“ eingeladen, um
im Rahmen dieser Festveranstaltung die gesellschafts­
orientierten Leistungen der Metallurgie zu würdigen.
Die Veranstalter wollen auch am nunmehr zum dritten
Mal stattfindenden Goslarer Tag der Metallurgie im Jahr
2012 die Bedeutung der Metallurgie in Gesellschaft und
Politik auf eine neue Plattform stellen – eingebettet in
herausragende Leistungen für moderne Produkte, Ener­
gie-, Rohstoff- und Umweltpolitik.
Doz. Dipl.-Ing. Dr. mont. Jürgen Antrekowitsch
Kaiserpfalz-Preis der Metallurgie – Effizientes
Recycling von Reststoffen der metallerzeugenden
Industrie – Der Weg zum Zero-Waste-Verfahren
Prof. Dr.-Ing. Michael Stelter
Nachwuchssicherung in der Metallurgie – eine
gemeinsame Aufgabe
Dipl.-Volkswirt Rainer Buchholz
Die NE-Metallindustrie im Spannungsfeld zwischen
Umweltschutz und Ressourceneffizienz
Dr.-Ing. Michael Landau
Kupferrecycling gestern und heute – Investitionen für
die Zukunft
Dipl.-Volkswirt Christian Wellner
Aluminium – High-Tech Werkstoff der Gegenwart und
Zukunft
Ein wesentlicher Bestandteil dieser Festveranstaltung im
Beisein von Teilnehmern aus Technik, Wirtschaft, Politik
und Industrie ist die Verleihung des „Kaiserpfalz-Preises
für Metallurgie“ – ein von der Wirtschaft finanzierter For­
schungspreis, der für herausragende Leistungen auf dem
Gebiet der anwendungsorientierten Forschung mit we­
sentlicher gesellschaftlicher Bedeutung an Partneruniver­
sitäten verliehen wird.
Auf den Seiten 65 bis 81 dieser Zeitschrift sind die zum
Redaktionsschluss vorliegenden Kurzfassungen der Vor­
träge wiedergegeben, die am Goslarer Tag der Metallur­
gie am 14. und 15. März 2012 gehalten werden.
Dr. Magnus Fröhling
Bewertung interner und externer Maßnahmen zur
Steigerung der Ressourceneffizienz
Prof. Dr.-Ing. Reinhard Scholz
Energierückgewinnung vs. Energiekostensteigerung
in der NE-Metallindustrie
M.Sc. Claire Hassall
China: Competitor – Market – Supplier for raw
materials
Dr. Volker Steinbach
Zertifizierte Handelsketten mineralischer Rohstoffe –
ein Beitrag zur Rohstoffversorgung
Dr. Reimund Westphal
REWIMET e.V.: Recycling von wirtschaftsstrategischen Metallen – ein neues Cluster
Dipl.-Betriebswirt Oliver Bell
Energiewende – Chance oder Risiko
Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Bernd Friedrich
AKR e.V. Aachener Kompetenzzentrum für
Ressourcentechnologie
Dr. Jörg Rothermel
Die Bedeutung der Energiewende für die energieintensiven Industrien
Dr. Maurits Van Camp
Recycling von Edel- und Sondermetallen – HightechMetallurgie braucht bessere Vorketten
Prof. Dr. Hans-Peter Beck,
Dipl.-Wirtsch.-Ing. Marko Schmidt
Harzer Bergbau: Erzbergleute schufen Voraussetzung
für Energiespeicherung
Reinhard Bütikofer, Martin Kneer
Industriestandort Deutschland: Die NE-Metallindustrie aus europäischer Sicht – Ein industriepolitischer Dialog
64
World of Metallurgy – ERZMETALL 65 (2012) No. 2
Goslarer Tag der Metallurgie
Kaiserpfalz-Preis
Kaiserpfalz-Preis der Metallurgie – Effizientes Recycling von Reststoffen
der metallerzeugenden Industrie – Der Weg zum Zero-Waste-Verfahren
Vor nunmehr zwei Jahren wurde der Kaiserpfalz-Preis
der Metallurgie an ein Forscherteam des Lehrstuhls für
Nichteisenmetallurgie an der Montanuniversität Leoben
unter der Leitung von Dr. Jürgen Antrekowitsch verlie­
hen. Das zu Grunde liegende Thema beschäftigt sich mit
der effizienten Verwertung von Reststoffen der metall­
urgischen Industrie hin zum „Zero Waste“-Verfahren.
Obwohl heute bereits eine große Anzahl an Reststoffen
einem Recycling zugeführt wird, erfolgt dabei aber häu­
fig nur die Rückgewinnung eines der enthaltenen Wert­
metalle und damit erneut die Generierung einer großen
Menge an zu deponierenden Rückständen. Der betref­
fende Forschungsschwerpunkt an der Montanuniversität
ermöglicht durch die detaillierte Charakterisierung von
Reststoffen, Verfahrensoptimierung und -entwicklung
sowie durch Erhöhung der Produktqualität in vielen
Fällen, dem anspruchsvollen Ziel eines „Zero-Waste“Verfahrens nahe zu kommen. In diesem Zusammenhang
wurde eine Reihe von Reststoffen untersucht, um eine
Basis für die Entwicklung neuer bzw. die Optimierung
bestehender Prozesse zu schaffen. In diesem Zusam­
menhang ist es die Minimierung von CO2-Emissionen
durch Einsatz von Biomasse, die Erhöhung der Pro­
duktqualität sowie die simultane Rückgewinnung von
Metallen, welche mögliche Werkzeuge zur Optimierung
von bestehenden Recyclingverfahren darstellen. Parallel
dazu ist das Auffinden und Beurteilen von noch un­
genutzten Ressourcen ein wesentlicher Schwerpunkt
in Zusammenarbeit mit unterschiedlichen Firmenpart­
nern. Eine Vielzahl von Versuchsreihen zur Verifizierung
theoretischer Überlegungen zeigte eindrucksvoll das
große Potenzial der entwickelten Prozesslösungen.
rige Forschungsprojekte, wobei im Speziellen die Errich­
tung eines Christian-Doppler-Labors für Optimierung
und Biomasseeinsatz beim Recycling von Schwermetal­
len zu nennen ist. Die zahlreichen Kooperationen mit
europäischen Firmen und Universitäten, aber auch mit
Partnern weltweit unterstreichen die erfolgreiche Ent­
wicklung dieses Forschungsbereiches.
Doz. Dipl.-Ing. Dr. mont. Jürgen Antrekowitsch
Montanuniversität Leoben
Leoben
Österreich
Der verliehene Kaiserpfalz-Preis trug neben zahlreichen
Vorarbeiten, gemeinsam mit weiteren Förderschienen
zu einer ausgedehnten Forschung in den letzten beiden
Jahren bei. Daraus ergaben sich neben mehr als 20 Ver­
öffentlichungen und Vorträgen weiterführende mehrjäh­
Mit freundlicher Unterstützung der Partner des Kaiserpfalz-Preises der Metallurgie:
World of Metallurgy – ERZMETALL 65 (2012) No. 2
65
Goslarer Tag der Metallurgie
Kaiserpfalz-Preis
Nachwuchssicherung in der Metallurgie – eine gemeinsame Aufgabe
Der Ingenieurmangel in Deutschland ist nach wie vor ein
aktuelles Thema. Rein rechnerisch fehlen nach Angaben
des VDI in Deutschland ca. 80.000 Ingenieure. Im Jahr
2010 standen diesem Mangel nur 59.000 Absolventen
aller Abschlussarten (Bachelor, Master, Diplom, Promo­
tion) gegenüber. Allein im Segment Bergbau-, Hüttenund Gießereiingenieure waren im Dezember 2011 1000
offene Stellen gemeldet. Es stellt sich also weiterhin die
Frage, wie die Hochschulen und die Industriebetriebe
diesem Misstand entgegenwirken können.
Es bestehen verschiedene Studienmöglichkeiten indus­
trie- und betriebsnaher Ingenieurausbildung, die sich
für Studierende im Rahmen des Bologna-Prozesses und
darüber hinaus (Bachelor, Master, Diplom) bieten. Es
werden inzwischen verschiedene Maßnahmen ergriffen,
möglichst frühzeitig junge Leute für ein Ingenieurstu­
dium zu begeistern. Bundesweit laufen Kampagnen der
Hochschulen, die versuchen, die Interessen von Schülern
für MINT-Fächer zu wecken. Hierzu zählen Kinder- und
Schüleruniversitäten, Schülerpraktika in den Instituten
und die Einrichtung von Schülerlaboren, um den prak­
tischen Umgang mit Ingenieurwissenschaften zu vermit­
teln. Zudem werben an Tagen der offenen Tür und bei
Firmenkontaktbörsen Institute und Betriebe bei Schü­
lern und Studierenden für sich und den Ingenieurberuf.
Metallurgische Betriebe sollten diese Chancen nutzen
und ihre Pforten öffnen, auch um durch Öffentlichkeits­
arbeit das Image der Branche, das oft verbunden ist mit
Schmutz und harter körperlicher Arbeit, zurechtzurü­
cken und die Attraktivität einer Tätigkeit in der Metall­
urgie herauszustellen. Hierfür gibt es Beispiele, wie z.B.
den Hochschultag der Aurubis AG.
Gesamtmetall und einige Stiftungen haben ebenfalls
Projekte auf den Weg gebracht, die im vorschulischen,
schulischen und im Bereich der Studienförderung versu­
chen, den Weg in ein (metallurgisches) Ingenieurstudium
zu fördern. Um hier erfolgreich zu sein ist es notwendig,
dass Hochschulen und Industriebetriebe gemeinsam für
ein solches Studium werben und den Studierenden at­
traktive Angebote sowohl in der Lehre als auch der pra­
xisnahen Ausbildung machen. Von den Industriebetrie­
ben ausgelobte Stipendien können beispielsweise dazu
beitragen, den metallurgischen Nachwuchs zu fördern
und langfristig zu binden.
Prof. Dr.-Ing. Michael Stelter
Institut für NE-Metallurgie und Reinststoffe
TU Bergakademie Freiberg
Freiberg
Studien, die die Auswahlkriterien für die Studienwahl
aus Schülersicht untersuchen, sind die Voraussetzung
für die Erarbeitung von Marketingkonzepten, die die
Aufmerksamkeit auf ein mögliches Ingenieurstudium
lenken sollen. Gemäß einer Umfrage ist ein wichtiger
Gesichtspunkt aus Schülersicht eine möglichst frühzei­
tige Einbindung in Praxisprojekte. Im Institut für NEMetallurgie und Reinststoffe der TU Bergakademie
Freiberg wird die Einbindung der Studierenden in Indus­
trieprojekte vielseitig umgesetzt. Neben der praxisnahen
Ausbildung der Studierenden bietet sich so auch für die
Betriebe die Gelegenheit, potenzielle Ingenieure für den
eigenen Bedarf zu rekrutieren.
Mit freundlicher Unterstützung
der Hauptsponsoren des
Kaiserpfalz-Preises der Metallurgie:

BEFESA
66
PPM PURE METALS
World of Metallurgy – ERZMETALL 65 (2012) No. 2
Goslarer Tag der Metallurgie
Kaiserpfalz-Preis
Die NE-Metallindustrie im Spannungsfeld zwischen Umweltschutz und Ressourceneffizienz
Nach den bisherigen umweltpolitischen Schwerpunkt­
themen Wasser/Boden/Luft und der Produkt- und Stoff­
politik hat sich in jüngster Vergangenheit das Thema der
„Ressourceneffizienz“ endgültig als neuer Mega-Trend
neben der Klimapolitik etabliert. Auf internationaler,
europäischer und deutscher Ebene wird intensiv an In­
itiativen, Programmen und Indikatoren zur Ressour­
ceneffizienz gearbeitet. Es zeichnet sich ab, dass sich
Ressourceneffizienz auf der Rio+20-Konferenz im Juni
2012 als das entscheidende Schlüsselkonzept auf dem
Weg zum „Greening the Economy“ durchsetzt. Wichtig
sind dabei eine eindeutige Definition von „Ressourcen“
und die Abgrenzung zwischen Rohstoffeffizienz, Mate­
rialeffizienz und Produkteffizienz.
winnung und Verarbeitung von Metallen ist kein unwie­
derbringlicher Verbrauch von Ressourcen, sondern eine
wichtige Investition in einen global ständig wachsenden
Metallpool und eine unabdingbare Voraussetzung für
energie- und ressourceneffiziente Produkte.
Dipl.-Volkswirt Rainer Buchholz
Referent Umweltpolitik
WirtschaftsVereinigung Metalle
Berlin
Als Schlüssel zur Lösung der Ressourceneffizienzdebat­
te erscheint derzeit das Zauberwort der Entkopplung
zwischen Ressourcenverbrauch und Wirtschaftswachs­
tum.
Ressourceneffizienz erscheint als Win-Win-Win-Strate­
gie für Umwelt, die Volkswirtschaft und Unternehmen.
Der Politik reichen marktgesteuerte Effizienzverbes­
serungen jedoch nicht aus und sie will daher mit einem
umfangreichen Instrumentenpaket gegensteuern.
Die Spielräume für weitere Effizienzverbesserungen in
der deutschen NE-Metallindustrie sind begrenzt, da die
industrielle Produktion bereits heute mit einem dichten
Netz von regulatorischen Vorgaben belegt ist. Weitere
Fortschritte scheinen nur noch im engen Zusammen­
spiel mit der Wertschöpfungskette möglich. Hierauf hat
die NE-Metallindustrie selbst jedoch nur einen einge­
schränkten Einfluss.
Die Politik muss darauf achten, Hemmnisse und Ziel­
konflikte auf dem Weg zur Ressourceneffizienz zu
vermeiden. Das Motto „Weniger ist mehr“ ist auf die
Metallindustrie nur eingeschränkt anwendbar. Die Ge­
G
World of Metallurgy – ERZMETALL 65 (2012) No. 2
67
Goslarer Tag der Metallurgie
Kaiserpfalz-Preis
Kupferrecycling gestern und heute – Investitionen für die Zukunft
Recycling ist Verpflichtung. Kupfer und seine herausra­
genden Eigenschaften machen es einzigartig unter allen
Metallen. Kupfer ist die am besten wiederverwertbare
Ressource der Welt und kann ohne jeden Qualitätsver­
lust immer wieder von Neuem einer Anwendung zuge­
führt werden. Kupfer ist ein Basismetall zur nachhaltigen
Gestaltung der Zukunft – der Bedarf wird weiter steigen.
Es wird ein kontinuierlich gutes Wachstum der globalen
Kupfernachfrage erwartet.
Recycling ist Ressourcennutzung aus eigenen Quellen.
Im Jahr 2014 werden ca. 4 Millionen Tonnen Kupfer oder
18 % der Weltkupferproduktion aus Schrott und ande­
ren Recyclingmaterialien gewonnen. Recycling trägt da­
mit zur Deckung des Rohstoffbedarfs bei und hat somit
strategisch politische Bedeutung.
Die Anforderungen an modernes Kupferrecycling sind
vielfältig. Bei dem gesamten Prozess vom Rohstoff bis
zum verkaufsfähigen Produkt sind Arbeits- und Gesund­
heitsschutz sowie Umweltschutz und Gesetzgebung un­
abdingbare Kriterien, die zu beachten und einzuhalten
sind. Ziel eines jeden Unternehmens ist es zudem, profi­
tabel und wettbewerbsfähig zu sein.
Die Zusammensetzung von Recyclingrohstoffen hat sich
in den letzten Jahren verändert. Neue Techniken fördern
Trends für komplexe Materialkombinationen mit nied­
rigen Metallgehalten. Auch der hohe Kupferpreis sorgt
für eine Beschleunigung dieses Prozesses mit verstärkter
Miniaturisierung.
Aurubis ist der führende integrierte Kupferkonzern und
hat im Zukunftsmarkt Kupfer eine gute Position. Wir
produzieren jährlich mehr als 1,1 Mio. t Kupferkathoden
und daraus diverse Kupferprodukte. Aurubis beschäf­
tigt rund 6300 Mitarbeiter, verfügt über 16 Produktions­
standorte in elf europäischen Ländern sowie den USA
und über ein ausgedehntes Service- und Vertriebssystem
für Kupferprodukte in Europa, Asien und Nordamerika.
Umwelt- und Klimaschutz gehören zu den Kernzielen
der Unternehmensstrategie.
Aurubis ist der größte Kupferrecycler weltweit und ver­
arbeitet jährlich über 600 000 Tonnen Recyclingmateria­
lien. Einige wichtige in den letzten Jahren im Recycling
getätigte Investitionen werden im Detail vorgestellt. Es
ist das Ziel von Aurubis, den Einsatz klassischer Recy­
clingmaterialien wie Kupferschrott zu reduzieren und
mehr komplexe Rohstoffe wie z.B. Elektronikschrott
zu verarbeiten. Dies erfordert neue effiziente Verarbei­
tungstechnologien. In Lünen betreiben wir einen welt­
weit einzigartigen Prozess vom Recyclingmaterial bis zur
Kupferkathode. Aurubis-Recycling mit einer Kombina­
tion aus mechanischer Vorbehandlung und modernster
KRS- und KRS-Plus-Technologie legt seinen Fokus auf
eine umweltfreundliche und energieeffiziente Verarbei­
tung komplexer Recyclingmaterialien. Neben Kupfer
werden auch andere wertvolle Komponenten aus den
eingesetzten Rohstoffen gewonnen und Materialkreis­
läufe durch Multi-Metal-Recycling geschlossen.
Die Versorgung der hochmodernen Anlagen, in die um­
fangreiche Investitionsmittel geflossen sind, ist eine he­
rausfordernde Aufgabe, die von der Politik durch ent­
sprechende Rahmenbedingungen für unsere Industrie
unterstützt werden muss.
Dr.-Ing. Michael Landau
Mitglied des Vorstands
Aurubis AG
Hamburg
Mit freundlicher Unterstützung von:
68
World of Metallurgy – ERZMETALL 65 (2012) No. 2
Goslarer Tag der Metallurgie
Kaiserpfalz-Preis
Aluminium – High-Tech Werkstoff der Gegenwart und Zukunft
Die Aluminiumindustrie ist mit einem Umsatz von 13
Milliarden Euro und 73 000 Beschäftigten ein wichtiger
Wirtschaftsfaktor in Deutschland. Die Branche besteht
aus integrierten Konzernen und mittelständisch gepräg­
ten Unternehmen, die die gesamte Wertschöpfungskette
von der Metallerzeugung über die Halbzeugproduktion
bis hin zu Endprodukten für nahezu jeden Wirtschafts­
zweig abdecken.
Die Nutzung unseres Metalls ist verglichen zu anderen
Metallen wie Kupfer oder Eisen noch nicht sehr alt.
Etwas über 120 Jahre ist es her, dass die Voraussetzun­
gen für die industriellen Anwendungen unseres Metalls
geschaffen wurden. In dieser kurzen Zeit hat sich der
Werkstoff in zahlreichen Anwendungsmärkten durch­
gesetzt. Ob im wichtigsten Markt, dem Verkehrssektor,
ob im Maschinenbau, in der Elektrotechnik oder der
Verpackung: Die Aluminiumunternehmen haben die
technologische Entwicklung weiter vorangetrieben und
dem leichten Werkstoff immer wieder neue Anwendun­
gen und Einsatzgebiete erschlossen.
Der weltweite Verbrauch von Aluminium wird in den
nächsten Jahren weiter deutlich steigen. Im Jahr 2020
wird ein Weltjahresverbrauch von etwa 60 Millionen
Tonnen Aluminium erwartet, das sind rund 35 Prozent
mehr als 2010. Die steigende Nachfrage aus den asiati­
schen Märkten sowie den wichtigen Anwendungsmärk­
ten Automotive, Maschinenbau, Bau, Verpackung oder
Solar wird dem leichten Werkstoff zu weiterem Wachs­
tum verhelfen. Auch der deutsche Markt wird weiter
wachsen. Mit einem Verbrauch von rund 28 Kilogramm
pro Einwohner im Jahr liegen wir im europäischen Ver­
gleich in der Spitzengruppe – Tendenz steigend.
Dipl.-Volkswirt Christian Wellner
Geschäftsführer
Gesamtverband der Aluminiumindustrie
Düsseldorf
Die Aluminiumindustrie ist seit Jahren auf einem so­
liden Wachstumskurs. Ihre dynamische Entwicklung
hängt eng mit der Innovationskraft gerade auch der
mittelständischen Betriebe sowie mit den vorteilhaften
Eigenschaften des Werkstoffs zusammen. 2011 wurden
in Deutschland rund 3,3 Millionen Tonnen Aluminium
eingesetzt, das waren rund 30 Prozent mehr als 1990.
Aufgrund der exzellenten Werkstoffeigenschaften des
Leichtmetalls, des guten Recyclings und der Anfor­
derungen der Märkte sind die Absatzprognosen und
Wachstumserwartungen für die nächsten Jahre aus­
nahmslos optimistisch.
Farbton RAL 5010 ähnlich als cmyk
World of Metallurgy – ERZMETALL 65 (2012) No. 2
69
Goslarer Tag der Metallurgie
Kaiserpfalz-Preis
Energiewende – Chance oder Risiko
Kann es sein, dass nicht weniger Technologie und mehr
Verzicht die Antwort auf die ökologische Krise genauso
ist wie auf die Herausforderungen der Energiewende?
Sondern mehr Technologie, intelligenter, besser ver­
netzt?
Dies ist ein Optimismus der mit Vorsicht betrachtet wer­
den sollte. Denn ein Weiter, Schneller und Höher ist
nicht mehr unendlich möglich. Unser heutiges Wissen
verbietet solchen Optimismus, der letztlich auf Kosten
zukünftiger Generationen gehen würde. Wir sind im
Zeitalter der Erkenntnis der Ressourcenbeschränkung
– geographisch, politisch und strategisch. Die nach wie
vor dramatisch wachsende Weltbevölkerung muss be­
unruhigen. Wir müssen uns auf das besinnen, was der
Brundtland-Report schon vor über vierzig Jahren de­
finierte: Eine Nachhaltigkeit fördern und entwickeln,
die die Kosten des Wirtschaftens heute realisiert und
transparent macht und nicht auf Kosten einer zukünfti­
gen Generation. Das wird schwierig, denn viele Modelle
realisieren die Gewinne heute und verschieben die Las­
ten in die Zukunft. Leider ist auch das aktuell heftigst
diskutierte EEG ein solches Modell. Auch dieses zeigt
keine neue Idee im Sinne der Norwegerin Brundtland
auf. Doch wo können wir ansetzen?
Hier nun haben die NE-Metalle eine Antwort. Denn
die Erfahrungen um eine stets verbesserte Kreislauf­
wirtschaft ist und bleibt die Antwort auf die Heraus­
forderungen von Energiekosten und Ressourcenver­
knappungen.
Dipl.-Betriebswirt Oliver Bell
Executive Vice President,
Rolled Products, Norsk Hydro ASA
Vorsitzender des Aufsichtsrats
Hydro Aluminium Deutschland GmbH
Grevenbroich
Ernst-Ulrich von Weizsäcker, Redner auf dem 2. Me­
tallurgietag 2010, forderte kürzlich in der aktuellen En­
quete-Kommission „Wachstum“ des Bundestages eine
auf lange Sicht angelegte Erhöhung der Kosten für Ener­
gie und Rohstoffe. Nur über Preissteigerungen lasse sich
aus Sicht des Umweltfachmannes aus einer Sackgasse
herausfinden: eine drastische Reduzierung des Ressour­
cenverbrauchs sei zwar technisch bewerkstelligt, nehme
aber einfach keine Fahrt auf.
Mit freundlicher Unterstützung der Partner des Kaiserpfalz-Preises der Metallurgie:
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World of Metallurgy – ERZMETALL 65 (2012) No. 2
Goslarer Tag der Metallurgie
Kaiserpfalz-Preis
Die Bedeutung der Energiewende für die energieintensiven Industrien
Kein anderes Land in Europa und kaum ein Industrie­
land auf der Welt hat einen so hohen Industrieanteil an
der Wertschöpfung wie Deutschland. Ein besonderes
Kennzeichen der deutschen Industrie sind die gut funk­
tionierenden Wertschöpfungsketten mit den energiein­
tensiven Grundstoffindustrien am Anfang und den eng
verzahnten Weiterverarbeitern in der Kette.
Mit einem Strombedarf von rund 120 Terawattstunden
und einem Gasbedarf von rund 200 Terawattstunden
sind diese energieintensiven Grundstoffindustrien in be­
sonderem Maße von einer sicheren und vor allem auch
bezahlbaren Energieversorgung abhängig.
Mit der im gesellschaftlichen Einklang beschlossenen
Energiewende und den im Energiekonzept im Jahre
2010 festgelegten Zielsetzungen hat Deutschland als ers­
tes Land einen international einzigartigen Großversuch
zur künftigen Energieversorgung gestartet. Die Bundes­
regierung hat zwar in einer ebenso beispiellosen Weise
im Sommer 2011 ein umfangreiches Gesetzespaket zum
Rahmen der Energiewende verabschiedet.
Inzwischen existiert ein kaum noch überschaubares
Geflecht an Regelungen, wie z.B. Emissionshandel, Er­
neuerbare-Energien-Gesetz, Energiesteuer, Kraft-Wär­
me-Kopplungsgesetz, die die Energieversorgung ent­
scheidend beeinflussen und die Kosten derart in die
Höhe treiben, dass die Belastung für die energieinten­
siven Industrien nur noch mit einer ebensolchen hohen
Zahl von Entlastungsregeln in gerade noch akzeptablen
Größenordnungen gehalten werden können. In naher
Zukunft werden Überarbeitungen bei einigen dieser
Regelungen anstehen. Dabei muss das Ziel sein, weitere
Verbesserungen zu erreichen und Rückschritte zu ver­
hindern.
Dr. Jörg Rothermel
Geschäftsführer
Energieintensive Industrien in Deutschland (EID)
Frankfurt
Es bleibt jedoch nach wie vor offen, wie es einerseits
gelingen soll in der erforderlichen kurzen Zeit die Ener­
gieversorgung auf erneuerbare Energien umzustellen
und gleichzeitig die Versorgungssicherheit insbesondere
in dem für die energieintensiven Industrien sehr wichti­
gen Grundlastbereich aufrecht zu erhalten. Andererseits
existiert auch noch kein Konzept, wie die Kosten für
Energie so in Grenzen gehalten werden können, dass
sich die energieintensiven Industrien auch weiterhin im
internationalen Wettbewerb behaupten können.
Mit freundlicher Unterstützung
der Hauptsponsoren des
Kaiserpfalz-Preises der Metallurgie:
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BEFESA
World of Metallurgy – ERZMETALL 65 (2012) No. 2
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Goslarer Tag der Metallurgie
Kaiserpfalz-Preis
Harzer Bergbau: Erzbergleute schufen Voraussetzung für Energiespeicherung
Pumpspeicherwerke sind eine seit Jahrzehnten im Ener­
giewirtschaftssystem bewährte Technologie, um die
Differenzen zwischen Erzeugung und Nachfrage nach
elektrischer Energie auszugleichen. Während bis zur
Jahrtausendwende Pumpspeicherkraftwerke zum Aus­
gleich von Bedarfsspitzen und Lastschwankungen dien­
ten, werden sie heute zunehmend zum kurzfristigen Aus­
gleich der fluktuierenden Erzeugung eingesetzt.
Ableitung kritisch zu prüfen, da die Kabel je nach Leis­
tung des Kraftwerks als Mittel-, Hoch- oder Höchstspan­
nungskabel auszuführen sind.
In konventioneller Bauweise bestehen Pumpspeicher­
werke aus einem Ober- und Unterbecken zur Wasser­
speicherung und einem unter dem Höhenniveau des
Unterbeckens angeordneten Maschinenhaus bzw. einer
untertägigen Maschinenkaverne mit Pumpe/Motor und
Turbine/Generator. Neben dem Problem, dass die na­
türlichen Höhendiffenzen zwischen Ober- und Unter­
becken als begrenzender Faktor eine erhebliche Rolle
spielen, stellen sie einen raumbedeutsamen Eingriff in
die natürliche Umwelt bei einem erheblichen Oberflä­
chenverbrauch dar. Daher sind in Deutschland nur we­
nige neue geeignete Standorte zu finden, die auch von
den jeweils betroffenen Anwohnern akzeptiert werden.
• Öffnung der stillgelegten Grubenräume,
• Errichtung eines untertägigen Pumpspeicherwerks
mit Auffahrung der benötigten Grubenbau,
• Betrieb des Pumpspeicherwerks
– ungestörter Leistungsbetrieb,
– Revision bzw. Wartung,
–Störung,
• Umbau bzw. Erweiterung des Pumpspeicherwerks,
• Stilllegung und Rückbau.
Demgegenüber können mit der Technologie „Pumpspei­
cherwerk unter Tage“ vorhandene Schächte nachgenutzt
werden, so dass der Oberflächenverbrauch minimiert
wird. Wie bei einer übertägigen Anlage sind auch bei
einem untertägigen Pumpspeicherwerk die wesentlichen
Bestandteile (Ober- und Unterbecken, Maschinenkaver­
ne mit Maschinensatz und elektrische Anlagen sowie
Zu- und Ableitung für die elektrische Energie, Netzan­
schluss) zu finden. Im Gegensatz zu einer konventionel­
len Anlage sind diese jedoch weitgehend untertägig an­
geordnet. Darüber hinaus sind für die PSW-unter-Tage
weitere Schächte und Strecken notwendig. Dies sind
zum einen je ein Transport- und Fluchtschacht, wovon
mindestens einer der beiden zur Nachnutzung bereits
vorhanden sein sollte. Zum anderen ist die Notwendig­
keit eines getrennten Kabelschachtes für die Zu- und
Für die Errichtung und den Betrieb eines untertägigen
Pumpspeicherwerks, mit dem ein stillgelegtes Bergwerk
nachgenutzt wird, lassen sich verschiedene Phasen ab­
grenzen, die von einem rohstoffgewinnenden Bergbau­
betrieb zu unterscheiden sind:
An jede dieser Phasen werden verschiedene inge­
nieurtechnische, aber auch wirtschaftliche und recht­
liche Anforderungen gestellt, die für eine erfolgreiche
Nachnutzung als Pumpspeicherwerk unter Tage zu be­
rücksichtigen sind.
Da die heute stillgelegten Bergwerke nur zum Zweck
und für die Zeit des Rohstoffabbaus und nicht für eine
Nachnutzung als Pumpspeicherwerk errichtet wurden,
muss das vorgefundene Grubengebäude und das um­
gebende Gebirge im Hinblick auf die nun beabsichtigte
Nutzung sehr genau analysiert und die Gruben durch
Auffahrungen und Erweiterungen für die neue Aufgabe
ertüchtigt werden.
Prof. Dr. Hans-Peter Beck
Dipl.-Wirtsch.-Ing. Marko Schmidt
Energie-Forschungszentrum Niedersachsen
Goslar
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World of Metallurgy – ERZMETALL 65 (2012) No. 2
Goslarer Tag der Metallurgie
Kaiserpfalz-Preis
Bewertung interner und externer Maßnahmen zur Steigerung der Ressourceneffizienz
Die Metallerzeugung ist mit dem Einsatz großer Men­
gen von Rohstoffen, Energie und der Erzeugung gro­
ßer Mengen an Kuppelprodukten verbunden. Diese
Faktoren stellen zudem bedeutende Kostenpositionen
für Unternehmen dieser Industrien dar. Entsprechend
wurden die Produktionsverfahren in den genannten
Bereichen in den letzten Jahrzehnten, insbesondere
in Deutschland, erheblich weiterentwickelt. Die er­
reichten Verbesserungen gehen im Wesentlichen auf
technische Innovationen in einzelnen Prozessschritten
bzw. innerhalb einzelner Unternehmen zurück. Weitere
Verbesserungen werden damit zunehmend schwieri­
ger und aufwändiger zu erreichen. Gleichzeitig sind
Unternehmen der Metallerzeugung mit vielfältigen
Herausforderungen konfrontiert. Hierzu zählen etwa
Rohstoffsicherung, steigende Energiepreise, steigen­
de Zertifikatspreise im Emissionshandel, Verknappung
und Wegfall von Deponierungsoptionen, rechtliche und
gesellschaftliche Forderungen sowie ein zunehmender
Wettbewerb. Die Erhöhung der Ressourceneffizienz aus
unternehmensübergreifender Perspektive kann Beiträ­
ge zur Erreichung der notwendigen weiteren Verbesse­
rungen leisten.
Reststoffströme verbinden Unternehmen der Metall­
industrie auf vielfältige Weise miteinander. Neben der
Möglichkeit, werthaltige Reststoffe intern im Kreislauf
zu führen oder diese zu deponieren, haben sich Verwer­
tungsoptionen durch externe Recyclingunternehmen für
Reststoffe mit unterschiedlichen Charakteristika etab­
liert. Diese verkaufen ihre Produkte an weitere Akteure
der Metallindustrie. Änderungen der Prozesskonfigura­
tionen der einzelnen Unternehmen können zu Ände­
rungen in den Reststoff- und Produktströmen der nach­
gelagerten Prozesse und damit auch im Rohstoff- und
Energieverbrauch, den anfallenden Emissionen sowie
Mengen und Qualitäten der hergestellten Haupt- und
Nebenprodukte führen. Einerseits sollten daher bei
einer Beurteilung interner und externer Maßnahmen die
Auswirkungen auf das Gesamtnetzwerk betrachtet wer­
den. Andererseits stellt sich die Frage, ob und wie durch
gezielte Änderungen der Stoffströme für das Gesamt­
netzwerk vorteilhafte Konfigurationen erreicht werden
können. Dies setzt die Kenntnis der technologischen
Machbarkeit sowie der ökonomischen und ökologischen
Auswirkungen dieser Maßnahmen voraus.
In dem Beitrag wird daher anhand von exemplarischen
Vertretern eines Netzwerks aus der Eisen- und Stahlsowie der Zinkindustrie ein stoff- und energiestrom­
basierter Ansatz zur Bewertung von internen und ex­
ternen Maßnahmen vorgestellt, die auf eine Erhöhung
von Ressourceneffizienz abzielen. Ziel dieses Ansatzes
ist es, die Auswirkungen, die die Maßnahmen auf die
Stoff- und Energieströme haben, geeignet abzubilden
und technisch, ökonomisch und ökologisch bewertbar
zu machen. Basierend auf einer Prozesssimulation wer­
den mit Hilfe von multipler linearer Regression Trans­
formationsfunktionen für die Einzelprozesse bestimmt.
Diese beschreiben auf Ebene chemischer Komponen­
ten in Abhängigkeit von Entscheidungsparametern wie
Rückführungsraten bspw. den Verbrauch von Reduk­
tionsmitteln und die Produktion der Haupt- und Neben­
produkten in Menge und Zusammensetzung. Mit Hilfe
dieser Funktionen wird ein übergeordnetes Stoff- und
Energieflussmodell des Netzwerks als System linearer
Gleichungen aufgestellt. Hiermit ist die Berechnung und
Bewertung der betrachteten Maßnahmen hinsichtlich
der genannten Bewertungskriterien in automatisierten
Szenario- und Sensitivitätsanalysen möglich. Anhand
von Beispielszenarien werden Möglichkeiten und Gren­
zen des Ansatzes diskutiert.
Dr. Magnus Fröhling
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Institut für Industriebetriebslehre
und Industrielle Produktion
Karlsruhe
Mit freundlicher Unterstützung von:
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Kaiserpfalz-Preis
Energierückgewinnung vs. Energiekostensteigerung in der NE-Metallindustrie
Bei Produktions-(Stoffbehandlungs-)Prozessen, zu
denen auch Recyclingprozesse (sog. Schließen von
Stoffkreisläufen) gehören, nimmt die Energierückge­
winnung einen umso höheren Stellenwert ein, je höher
die erforderlichen Prozesstemperaturen sind. Betroffen
sind somit auch insbesondere Prozesse der hier in Rede
stehenden NE-Metallindustrie, die zu den so genann­
ten energieintensiven Industrien gehört. Neben dem
grundsätzlichen Bemühen um einen möglichst geringen
Aufwand bei der Energienutzung wird der Druck zur
Durchführung von Maßnahmen im Bereich der Ener­
gierückführung zusätzlich durch Preissteigerungen bei
der Bereitstellung sowohl von fossiler wie erneuerbarer
Energie erhöht.
Ausgehend von einer kurzen Darstellung der Vorge­
hensweise bei der Analyse und Modellierung von Pro­
zessen werden die verschiedenen Möglichkeiten der
Verbesserung von Wirkungsgraden (derzeit mit dem
Begriff Effizienzsteigerung abgekürzt) dargestellt so­
wie auch deren physikalische Grenzen aufgezeigt, die
nicht unterschritten werden können. Daraus folgt, dass
bei Prozessen mit einem Aufwand, der nur wenig über
dem physikalischen Minimum liegt, Kostensteigerungen
durch Preiserhöhungen auf der Seite der Energiebereit­
stellung nicht mehr durch Rückgewinnungsmaßnahmen
aufgefangen werden können.
In dem Vortrag werden anhand von Beispielen in dem
vorliegenden Zusammenhang zunächst klassische Me­
thoden zu Rückgewinnungsmaßnahmen bei Hochtem­
peraturproduktions- und -recyclingprozessen erläutert.
Insbesondere wird weiter mit Beispielen auf Prozessop­
timierung, auf die Wertigkeit von Brennstoffen, auf Me­
thoden der Brennstoffsubstitution, auf Verbundsysteme
mit verschiedenen Energiearten (Prozesskopplung), auf
die Prozessintensivierung (verminderter Energie- und
Stoffeinsatz durch verringerte Prozessschritte) einge­
gangen.
Prof. Dr.-Ing. Reinhard Scholz
Institut für Energieverfahrenstechnik
der Technischen Universität Clausthal
Clausthal-Zellerfeld
Farbton RAL 5010 ähnlich als cmyk
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Kaiserpfalz-Preis
China: Competitor – Market – Supplier for raw materials
China’s growth over the last 20 years has taken it to the
forefront of developments in the global economy, pre­
senting the latter with enormous challenges, as well as
opportunities. China accounted for 59 % of the growth
in global industrial output in the period 2005 to 2010. Its
appetite for raw materials to feed its massive investment
programmes, and growing consumer demand, has led to
major changes in the global commodity industry. For vir­
tually all metals China is now the major producer of re­
fined metal, with its output of refined aluminium, cobalt,
copper, lead, tin and zinc around 40 % or more of the
global total. This compares with its output of crude steel
which, in 2010, accounted for over 44 % of world produc­
tion. However, China has needed to import increasing
volumes of certain raw materials, in spite of growth in its
own mining industry, to support expansion of refined me­
tal production. China’s dependence on imports of iron
ore is well-known, but the last five years have seen rising
imports of concentrates of nickel, copper, zinc, lead and
tin to support the growth in refined metal output. Along
with the rapid growth in China’s output of refined metals
has been a large increase in its consumption of these me­
tals, particularly since its accession to the WTO. Growth
in its exports of manufactured and semi-manufactured
goods, and its intensive programme of investment in
infrastructure, have been key drivers of this expansion
in consumption.
This presentation will examine a number of the trends in
China’s non-ferrous metals industries and the implicati­
ons for the rest of the world arising from its dominance in
these industries, and will provide some pointers to future
developments.
M.Sc. Claire Hassall
CHR Metals Ltd
Surrey
United Kingdom
Mit freundlicher Unterstützung der Partner des Kaiserpfalz-Preises der Metallurgie:
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Kaiserpfalz-Preis
Zertifizierte Handelsketten mineralischer Rohstoffe – ein Beitrag zur Rohstoffversorgung
Basierend auf den Empfehlungen des G8-Gipfels 2007
in Heiligendamm entwickelte die Bundesanstalt für
Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) ein Zertifi­
zierungssystem „zertifizierte Handelsketten – Certified
Trading Chains, CTC“, das gezielt die Herausforderun­
gen des artisanalen Kleinbergbaus berücksichtigt. Da­
rüber hinaus entwickelte die BGR einen analytischen
Herkunftsnachweis (Analytical Fingerprint, AFP) für
zunächst Tantal- (Coltan-) und nachfolgend auch für
Zinn- und Wolframerzkonzentrate, der als zusätzliche
Herkunftsüberprüfung dieser Konfliktminerale inner­
halb des CTC Zertifizierungssystems zur Verfügung
steht.
Zinn-, Tantal- (Coltan-), Wolfram- und Golderz wer­
den in vielen Teilen der zentralafrikanischen Region
der Großen Seen, z.B. Demokratische Republik Kon­
go, Ruanda, Uganda und Burundi überwiegend im ar­
tisanalen Kleinbergbau gewonnen. Dieser informelle,
gering-mechanisierte Bergbau zeichnet sich einerseits
durch eine niedrige Produktivität aus, andererseits stellt
dieser für die verarmte lokale Bevölkerung eine wichtige
Lebensgrundlage dar. Der Abbau erfolgt dabei in der
Regel unkontrolliert und unter Nichtberücksichtigung
elementarer Arbeitsstandards (z.B. Kinderarbeit, Sicher­
heit, Gleichberechtigung, Umwelt). Mit der Umsetzung
realistisch erreichbarer Standards kann die RohstoffZertifizierung hier zu einer Regulierung des Sektors
beitragen. Der Kleinbergbau bleibt somit als potentielle
Lebensgrundlage für die lokale Bevölkerung erhalten,
dabei werden jedoch verantwortungsbewusstes Handeln
und nachhaltiges Wirtschaften gezielt gefördert.
Ursprungs sowie einer konfliktfreien Lieferkette der
mineralischen Rohstoffe wurde im Jahr 2010 mit der
Verabschiedung des Dodd-Frank-Gesetzes in den USA
deutlich erhöht.
Die Lieferketten der oben genannten mineralischen
Rohstoffe sind durch global verzweigte Produktionsund Weiterverarbeitungsschritte hochkomplex. Ein di­
rekter, lückenloser Rückschluss vom Endprodukt zu
einem bestimmten Herkunftsort ist über die vielschich­
tige Kette von Zulieferern nicht ohne Weiteres zu ge­
währleisten. Daher zielen Zertifizierungsinitiativen und
Nachverfolgungssysteme meist auf einen bestimmten
Bereich der Lieferkette ab. Der erste Teil der Lieferkette
vom Abbau bis zum industriellen Verarbeiter steht im
Fokus der von der BGR unterstützten Zertifizierungs­
initiativen. Ziel ist es, den beteiligten Unternehmen ein
verantwortungsvolles Engagement in Zentralafrika wei­
terhin zu ermöglichen. Ein Rückzug aus der Region bzw.
ein Embargo von zentralafrikanischen Mineralexporten
würde hingegen der lokalen Bevölkerung eine wichtige
Lebensgrundlage entziehen.
Dr. Volker Steinbach
Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe
Hannover
Die Rohstoff-Zertifizierung zielt insbesondere auf einen
konfliktfreien Ursprung der betroffenen Minerale ab;
um dies zu gewährleisten, kommen Standards hinsicht­
lich der Nachverfolgbarkeit, Legalität und Transparenz
der Rohstoffflüsse, sowie der damit assoziierten finan­
ziellen Transaktionen entlang der Lieferkette zum Ein­
satz. Die Relevanz der Zertifizierung eines konfliktfreien
Mit freundlicher Unterstützung
der Hauptsponsoren des
Kaiserpfalz-Preises der Metallurgie:
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REWIMET e.V.: Recycling von wirtschaftsstrategischen Metallen – ein neues Cluster
Mit der zunehmenden Durchdringung technischer Ge­
räte im Privatbereich, Industrie und Wirtschaft mit Ma­
schinen und Anlagen, deren Grad auch den Stand einer
modernen Gesellschaft beschreibt, stieg in den letzten
Jahren auch der Bedarf an Hochtechnologiemetallen.
Metalle für die elektrotechnische Industrie. Dieser Be­
darf ergibt sich einerseits aus dem steigenden Geräte­
verbrauch in den westlichen Industrieländern als auch
durch das stetige Wachstum in den asiatischen Staaten.
China spielt hierbei eine herausragende Rolle durch
starkes internes Wachstum und durch die teilweise Be­
herrschung des Rohstoffmarktes.
Beitrag zur Rohstoffsicherung zu leisten. Die heute be­
reits in mehrere Fraktionen zerlegten Geräte bilden den
Rohstoff für das Cluster. Darüber hinaus wurde auch
ein Projekt definiert, was sich mit der Erhöhung der
Rückholquoten befasst, um die oben genannte Lücke
zu schließen.
Deutschland ist in hohem Maße vom Import dieser
Metalle abhängig. Um bei fehlenden Rohstoffen in der
erforderlichen Menge aber das Wachstum bedienen
zu können bedarf es der Entwicklung von geeigneten
Recyclingverfahren, um die benötigten Materialien aus
dem Elektronikschrott zurückzugewinnen. Eine Bilanz
zwischen Geräteverbrauch und Geräterücknahme aus
der Kreislaufwirtschaft zeigt deutlich, dass im Abfall –
Wertstoff – noch erhebliche Reserven an Hochtechno­
logie-Materialien schlummern.
Dr. Reimund Westphal
Der Vortrag berichtet über die Differenzmengen im
Elektronikschrottaufkommen, technische Verfahren,
recycelte Metalle und die Partnerschaften des Clusters
sowie über die Plausibilität der noch zu gewinnenden
Materialpotentiale.
Vorsitzender des Vorstandes REWIMET e.V. Goslar
Goslar
Auf der Grundlage der in der Region bestehenden
Kompetenz zum Recycling einer Vielzahl dieser wich­
tigen Metalle einerseits und des Vorhandenseins eines
führenden Unternehmens der Aufbereitung von Elek­
tronikschrotten andererseits wurde der REWIMET
e.V. Recyclingcluster wirtschaftsstrategischer Metalle,
Niedersachsen e.V. gegründet. Unter dem Dach von
REWIMET sind Partner aus Industrie und Forschung
in einem Cluster gebündelt mit dem Ziel, durch das
Recycling von Metallen aus Elektronikschrott einen
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AKR e.V. Aachener Kompetenzzentrum für Ressourcentechnologie
In den letzten Jahren ist das öffentliche Interesse an The­
men im Bereich der Ressourcentechnologie enorm ge­
stiegen. Die Frage, wie mit einer Ressource nachhaltig und
umweltverträglich gewirtschaftet werden kann, ist dabei so
vielseitig, dass sie aus technologischer Sichtweise nur mit
fachübergreifenden Problemlösungen beantwortet werden
kann. Die Ressourcen, um die es dabei im Einzelnen geht,
können natürlicher oder anthropogener Herkunft sein. Die
Komplexität dieser Problemlösungen erfordert deshalb
sowohl eine enge Zusammenarbeit von Hochschuleinrich­
tungen untereinander als auch beständige Kooperationen
mit Wirtschaftsunternehmen und politischen Institutionen.
Der Weg von der Erschließung nicht erneuerbarer Res­
sourcen beziehungsweise der Nutzbarmachung erneu­
erbarer Ressourcen bis hin zur Wiederverwertung von
sogenannten „end-of-life“-Produkten verläuft entlang
einer Prozesskette, die diverse Disziplinen wie Bergbau,
untertägiger Ingenieurbau, Metallurgie und Metallrecy­
cling sowie Rohstoff-, Material- und Umwelttechnik ein­
bindet. Alleine an der Fakultät für Georessourcen und
Materialtechnik der RWTH Aachen University ist dem
Themenfeld der Ressourcentechnologie eine Vielzahl an
Professuren und Promoventen, aber auch Studiengän­
gen zuzuordnen. Insgesamt stellt die Fakultät mit knapp
27 Mio. ¥ Drittmitteln, 600 Beschäftigten und 3500 Studie­
renden sowie 900 Neuanfängern pro Jahr eine wesentliche
Säule der Universität dar. Die 43 Professuren organisieren
sich in den Fachgruppen GuG (Geowissenschaften und
Geographie), FRE (Rohstoffe und Entsorgungstechnik)
sowie MuW (Metallurgie und Werkstofftechnik).
Um die Initiierung und Koordination von integrierten
Forschungs- und Entwicklungsvorhaben zwischen In­
dustrieunternehmen und Hochschuleinrichtungen zu
erleichtern, haben sich über 20 Professoren und Pro­
fessorinnen der RWTH in dem gemeinnützigen Verein
„Aachener Kompetenzzentrum für Ressourcentechno­
logie – AKR e.V.“ zusammengeschlossen. Dieser ver­
stärkt die Öffentlichkeitswirkung der Forschung auf dem
Gebiet der Ressourcentechnologie und bindet neben
technischem auch fachliches Wissen aus den Bereichen
Rohstoffrecht und Rohstoffwirtschaft ein.
Das Ziel, die Zusammenarbeit von Wissenschaft und Pra­
xis auf dem Gebiet der Ressourcentechnologie zu fördern
sowie den technisch-wissenschaftlichen Fortschritt voran­
zutreiben, zeigt sich durch die Einrichtung eines industriel­
len Beirates. Ein Fokus bei der Zielsetzung des Vereins ist
beispielsweise die Entwicklung und Begleitung grundle­
gender wie auch anwendungsbetonter Modellprojekte mit
hohem Neuerungscharakter und Demonstrationswert wie
z.B. von sogenannten „zero-waste“ Prozessen. Eine Stärke
des Aachener Kompetenzzentrums ist, dass es auf vielfäl­
tige Netzwerke zwischen Instituten und Industriepartnern
samt der damit verbundenen Infrastruktur zurückgreift.
Die Vereinsinstitution ermöglicht den Industrieunterneh­
men den schnellen und unkomplizierten Start von For­
schungs- und Entwicklungsprojekten, die im normalen
Industriebetrieb aufgrund ihrer Kosten- und Planungs­
struktur nicht durchführbar sind. Solche gemeinschaft­
lichen Vorhaben haben nicht nur einen wirtschaftlichen
Nutzen, sondern ergänzen in der Regel auch die strategi­
sche Ausrichtung der Unternehmen sowie der Institute.
Als herausragende Beispiele für interdisziplinäre Groß­
projekte am Aachener Kompetenzzentrum ist zum einen
der Sonderforschungsbereich „Stoffströme“ und zum an­
deren der von Siemens eingerichtete Forschungsbereich
„Rare Earth – Green Mining and Separation“ zu nen­
nen, in dem beispielhaft Institute der Lagerstättenkunde,
des Bergbaus, der Aufbereitung und der Metallurgie in
Vier-Jahres-Programmen kooperieren. Im AKR liegen
Kernkompetenzen auf den Themengebieten Rohstoff­
gewinnung, Rohstoffverfahrenstechnik, primäre und
sekundäre Metalldarstellung sowie die Überführung zu
Werkstoffen mit anschließender Qualitätsprüfung vor.
Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Bernd Friedrich
IME Metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling
RWTH Aachen University
Aachen
Mit freundlicher Unterstützung von:
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Recycling von Edel- und Sondermetallen – Hightech-Metallurgie braucht bessere Vorketten
Die sichere Versorgung mit den für Hightech-Anwen­
dungen essentiellen Edel- und Sondermetallen wird als
zunehmend kritisch für die europäische Volkswirtschaft
angesehen. Ihr umfassendes Recycling aus Altprodukten
wie Elektronik oder Fahrzeugen bietet grundsätzlich
eine wichtige Rohstoffquelle. Hierfür reichen allerdings
die bestehenden, auf Massenströme ausgelegten Recy­
clingansätze nicht aus, es gilt stattdessen hocheffiziente
Prozessketten zu entwickeln, die mit hohen Ausbeuten
auch die nur in Spuren enthaltenen „Technologiemetal­
le“ gewinnen. Neben innovativen Recyclingprozessen
ist hier die Auslegung des Gesamtsystems Produktde­
sign – Altprodukterfassung – Logistik – mechanische
Vorbehandlung – metallurgisches Metallrecycling ent­
scheidend. Hier bestehen erhebliche Defizite und die
derzeitigen großen Metallverluste können nur durch
eine systemische Optimierung entlang der Wertschöp­
fungskette vermieden werden.
Eine Herausforderung dabei ist, unsere Altprodukte
möglichst vollständig zu erfassen, in eine für die jeweilige
Produktart ausgelegte Recyclingkette einzusteuern und
sie technisch-organisatorisch optimiert über die verschie­
denen Recyclingstufen zu verarbeiten. Der Aufbereitung
kommt dabei eine Schlüsselrolle zu, da hier die komple­
xen und heterogenen Produkte so „zerlegt“ und vorbe­
handelt werden müssen, dass die dabei erzeugten Output­
fraktionen in die für bestimmte Materialkombinationen
jeweils bestgeeigneten Endverarbeitungsprozesse einge­
steuert werden können. Die stoffliche Rückgewinnung
der Metalle als hochreine Endprodukte findet erst in der
letzten Stufe der Kette statt, hier sind drei metallurgische
Hauptrouten (Eisen/Stahl; Aluminium; Kupfer/Edelme­
talle/einige Sondermetalle) sowie eine Reihe von speziel­
len metallurgischen Prozessen zu unterscheiden. Für die
kombinierte Gewinnung von Kupfer, Edelmetallen sowie
einigen Sondermetallen sind komplexe, großtechnische
metallurgische Anlagen erforderlich. Umicore betreibt
bei Antwerpen eine solche „integrierte Metallhütte“ und
gewinnt dort neben den sieben Edelmetallen zwölf wei­
tere Metalle zurück, darunter die Sondermetalle Kobalt,
Selen, Tellur, Antimon, Indium und Gallium.
Wichtig für den Recyclingerfolg sind neben der Technik
auch Konsumentenverhalten, Anreizsysteme und Logis­
tik. Es müssen sieben aufeinander aufbauende Voraus­
setzungen erfüllt sein:
1. Technische Recyclierbarkeit des Materials/Bauteils
(Grundvoraussetzung).
2. Zugänglichkeit des relevanten Bauteils.
3. Wirtschaftlichkeit des Recyclingprozesses bzw. der
Prozesskette: diese kann bereits intrinsisch vorhanden
sein, sie kann aber auch extern geschaffen werden.
4. Sammelerfolg: Konsumenten müssen motiviert sein,
ihre Altgeräte auch tatsächlich abzugeben. Eine wich­
tige Rolle spielen hierbei Geschäftsmodelle (z.B. Lea­
sing, Pfand), Infrastruktur, Information und Gesetze.
5.Einsteuerung und Verbleib in der Recyclingkette:
Die einmal erfassten Altgeräte müssen in der Kette
gehalten werden und dürfen nicht in wenig trans­
parente Kanäle verschwinden. Die illegalen Exporte
speisen sich aus solchen Ausschleusungen von gesam­
melten Altgeräten.
6. Technisch-organisatorische geeignete Auslegung der
Recyclingkette: Die Anzahl der Sammelkategorien
muss auf die Möglichkeiten der Aufbereitung abge­
stimmt sein, und die Verarbeitungsart und -tiefe der
Aufbereitung muss sich an den Anforderungen der
nachgeschalteten metallurgischen Metallgewinnung
orientieren.
7. Ausreichende Recyclingkapazitäten: Diese erfor­
dern hohe Investitionen in der Recyclingindustrie,
vor allem für die Endverarbeitungsprozesse, und da­
mit eine entsprechende Investitionssicherheit durch
unterstützende Rahmenbedingungen.
Dr. Maurits Van Camp
Umicore
Belgien
Farbton RAL 5010 ähnlich als cmyk
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Industriestandort Deutschland: Die NE-Metallindustrie aus europäischer Sicht –
Ein industriepolitischer Dialog
Fällt der Blick von Brüssel auf die deutsche Industrie
und damit das Industrieland Deutschland, wird eine be­
eindruckende Stabilität wahrgenommen und selbst öko­
nomische Skeptiker wissen, dass die europäische Krisen­
politik in der Eurozone ohne diese Stabilität kaum das
Wirtschaftswachstum generieren oder sichern könnte,
das benötigt wird, um unvorstellbare Rettungspakete
und -ringe für europäische Staaten zu schnüren.
Wir nehmen bei allen Krisenmeldungen rund um die
Euro-Krise im Minutentakt deutlicher denn je wahr, dass
in Europa nach dem tiefen Fall der Finanzwirtschaft und
die durch Spekulationen ausgelöste Finanz- und in deren
Folge Weltwirtschaftskrise, die Realwirtschaft als Stabili­
tätsanker eine Renaissance erfährt.
Die europäische Vertrauenskrise, die insbesondere die
Finanzwirtschaft betrifft, aber aufgrund der Systemrele­
vanz auch die Realwirtschaft bis hin zu den demokrati­
schen Grundfesten der Staaten ins Wanken geraten lässt,
ist mehr als nur ein Schuss vor den Bug. Es deutet darauf
hin, dass die echten Werte einer strategischen Erneue­
rung bedürfen. Die Grundtugenden des Kaufmanns soll­
ten die Richtschnur für eine vernünftige Industriepolitik
sein, um Verantwortung, Verlässlichkeit und Vertrauen
wieder groß zu schreiben. Dieser Wertekanon ist für die
NE-Metallindustrie Auftrag und Verpflichtung zugleich.
Die Industrie und genauer gesagt, die Grundstoffindus­
trie bildet dabei die Basis für Wohlstand, Wachstum,
Arbeitsplätze im Industrieland Deutschland. Nur auf
dieser Grundlage ist der vieldiskutierte Transformations­
prozess der Industriegesellschaft und der gleichzeitigen
Balanceakt von Ökonomie und Ökologie zu organisie­
ren.
Reinhard Bütikofer und Martin Kneer beleuchten den
Ruf in vielen europäischen Staaten nach der Industrie
und richten ihren Blick auf ein großes Mitgliedsland der
europäischen Union und deren NE-Metallindustrie als
relevantes Glied in der europäischen Wertschöpfungs­
kette.
Beide zeichnen ein Bild der Notwendigkeit einer in­
dustriellen Neuausrichtung der Wirtschaftspolitik auf
nationaler und europäischer Ebene, um den Heraus­
forderungen im internationalen Wettbewerb gewach­
sen zu sein und eine Wachstumsstrategie im Sinne der
europäischen Agenda 2020 realistisch auszutarieren.
Der grüne Politiker kennt und schätzt die Kompetenz
der Grundstoffindustrie. Als Berichterstatter des Euro­
päischen Parlaments für eine Europäische Rohstoffstra­
tegie sind ihm die Kompetenzen der NE-Metallindustrie
im Recycling bekannt. Der Spagat zwischen nationaler
Energiepolitik, europäischer Klimastrategie und dem
Emissionshandel ist für Bütikofer keine neue Nachricht.
Er zeigt Verständnis für die Anliegen der deutschen
Grundstoffindustrie, weil er die Leistungen und Bei­
träge der Unternehmen der metallverarbeitenden und
-erzeugenden Industrie zu Energie- und Ressourcen­
effizienz und Klimaschutz als positiv zu bewerten weiß.
Dabei orientiert sich Bütikofer an einem „Green New
Deal“ als Ziel und dekliniert diesen konsequent auch als
Strategie für die deutsche Industrie.
Der Haupftgeschäftsführer der WirtschaftsVereinigung
Metalle, Martin Kneer, setzt sich als Interessenvertreter
für die Belange der Industrie seit über 13 Jahren in der
WirtschaftsVereinigung Metalle und im europäischen
Dachverband Eurometaux für eine Neuausrichtung
nationaler und europäischer Industriepolitik ein. Er
hat dabei immer den Erhalt industrieller Arbeitsplätze
im Blick und streitet mit Leidenschaft für die Balance
von Ökologie und Ökonomie. Seine These ist so ein­
fach wie überzeugend. Um ökologische Innovationen
Mit freundlicher Unterstützung der Partner des Kaiserpfalz-Preises der Metallurgie:
80
World of Metallurgy – ERZMETALL 65 (2012) No. 2
Goslarer Tag der Metallurgie
Kaiserpfalz-Preis
zu erreichen muss die ökonomische Basis erwirtschaftet
werden. Die Industrie braucht Luft zum Atmen und
wird seiner Meinung nach gemeinhin in ihrer Belas­
tungsfähigkeit überschätzt. Wer insbesondere der deut­
schen Grundstoffindustrie eine regulatorische Bürde
nach der anderen auferlegt, müsse sich am Ende die
Frage gefallen lassen, wie bei bewusst geführten Ver­
zichtsdebatten, Vollbeschäftigung, Wohlstand für alle,
permanenter Fortschritt, Minderung des CO2-Aussto­
ßes und Generationengerechtigkeit zusammenpassen.
Kneer will, dass Deutschland Industrieland bleibt und
seinen Kindern neben einer ökologisch intakten Welt
auch und gerade eine ökonomische Zukunft gesichert
wird. Insbesondere die Tatsache, dass die nationale
Energiepolitik in Verbindung mit der Klimastrategie
der Bundesregierung und der europäischen Kommis­
sion zu einem deutlichen Anstieg der Industriestrom­
preise führt und damit die existenziellen Grundlagen
der Unternehmen aus der NE-Metallindustrie und der
energieintensiven Grundstoffindustrie tangiert, treibt
Kneer an, für den Erhalt des Industrie- und Investi­
tionsstandortes Deutschland einzutreten. Gerade aus­
ländische Investoren oder Konzerne lassen bei ihren
Investitionsentscheidungen die Versorgungssicherheit
mit Rohstoffen und Energie sowie die Energiepreise
keinesfalls außen vor. Die Entwicklung der Strompreise
und der vormalige Wettbewerbsfaktor der Energiever­
sorgungssicherheit bestimmen das Wohl und Wehe von
zukünftigen Investitionen. Das sollte auch die nationa­
le wie auch europäische Industriepolitik beeinflussen.
Die Balance von notwendigen Regulierungen und dem
Regulierungsstaat rückt immer mehr ins Blickfeld und
zeigt zum Teil beängstigende Tendenzen. Offensichtlich
ist das Wissen über Wirtschaft so gering ausgeprägt, dass
Visionen und Ziele definiert werden, die wie aus einer
Parallelwelt fern der industriellen Realität erscheinen.
Deutschland hat als führendes Industrieland eine beson­
dere Verantwortung und die industriepolitische Debatte
im Bundestag zeigt, dass die Zahl derer wächst, die bereit
sind, ohne ideologische Scheuklappen gemeinsam über
die Zukunft der Industrie in Deutschland und Europa zu
sprechen. Daran sollten und müssen wir anknüpfen, um
die Zukunftsperspektiven der industriellen Wertschöp­
fung auch gemeinsam zu erschließen.
Der industriepolitische Dialog ist notwendig, damit wir
auch 2020 noch über eine industrielle Basis in Deutsch­
land und Europa als Garant für Wohlstand, Wachstum
und Arbeitsplätze sprechen können.
Reinhard Bütikofer
Mitglied des Europäischen Parlaments
Martin Kneer
Hauptgeschäftsführer
WirtschaftsVereinigung Metalle e.V.
Berlin
Mit freundlicher Unterstützung
der Hauptsponsoren des
Kaiserpfalz-Preises der Metallurgie:

BEFESA
World of Metallurgy – ERZMETALL 65 (2012) No. 2
PPM PURE METALS
81
Economics, Technology and Science
Economics
Brüssel: Rohstoffe konsequent fördern. Die EU-Kommission fordert
die 27 Mitgliedstaaten auf, mehr für
Europas Versorgungssicherheit bei
Rohstoffen zu tun. Das geht aus der
Mitteilung für eine Innovationspartnerschaft zur Überwindung der Rohstoffverknappung in Europa hervor.
Demnach schätzt die Kommission
den Wert der nicht ausgeschöpften
mineralischen Rohstoffe Europas in
einer Tiefe von 500 bis 1000 m auf
rund 100 Mrd. ¥. Wolle man sich vom
Ausland unabhängiger machen, dürften solche Reserven nicht ungenutzt
bleiben. „Angesichts immer knapper
werdender Rohstoffe muss Europa
seine Kräfte bündeln, damit es gelingt, in den Bereichen Exploration,
Gewinnung, Verarbeitung, Recycling
und Substitution weltweit führende
Expertise zu entwickeln“, begründet
Industriekommissar Antonio Tajani
den Vorstoß seiner Behörde. Dazu sei
es unerlässlich, dass die EU-Staaten
Kapital und Humanressourcen bündelten. Bis zu 90 Mio. ¥ jährlich sollen
von 2014 an zudem aus europäischen
Töpfen in den Bereich Rohstoffversorgung fließen.
Längst sind Mineralien wie Lithium,
Niob, Tantal oder Germanium und
Kobalt sowie Seltene Erden für viele
Unternehmen vor allem aus den HighTech-Branchen unverzichtbar. Das
Problem: Europäische Unternehmen
sind bei vielen Rohstoffen zu 100 %
auf Importe angewiesen. Dabei gibt
es erhebliche Marktverzerrungen. Oft
exportieren die Produzentenländer
nur bestimmte Kontingente der Rohstoffe, um so die Preise nach oben zu
treiben. Oder aber sie belegen die Ausfuhr mit hohen Zöllen – ein Zustand,
gegen den sich Europa zunehmend
zur Wehr setzt. Zuletzt mit Erfolg: Die
WTO forderte China auf, im Falle von
neun Mineralrohstoffen von seiner restriktiven Ausfuhrpolitik abzulassen.
Im Fall Seltener Erden bereitet die EU
eine Klage gegen China vor. Rechtliche Gegenwehr ist das eine. Zugleich
will sich die EU aber auch unabhängiger von Rohstortimporten machen,
indem sie heimische Vorkommen ab82
baut, verstärkt auf Recycling setzt und
die Entwicklung von Ersatzstoffen
vorantreibt. Mit der Innovationspartnerschaft setzt die EU konkrete Ziele:
zehn innovative Pilotmaßnahmen, Effizienzgewinne beim Materialeinsatz,
ein Netz von Forschungszentren im
Bereich des nachhaltigen Bergbaus
sowie standardisierte Instrumente zur
Erfassung von Reserven. Eine HighLevel-Group mit Regierungsvertretern und Experten aus verschiedenen
Ländern soll die Zusammenarbeit
zwischen Regierungen, Unternehmen,
Forschern und Verbänden koordinieren. (Nach HB v. 29.2.2012)
Bergbaukonzerne bauen Kupferminen massiv aus. Die Rohstoffkonzerne BHP Billiton und Rio Tinto stecken gemeinsam gut 4 Mrd. $ in den
Ausbau der weltweit größten Kupfermine Escondida (Abbildung 1). Mit
dem großen Investment im Norden
von Chile signalisieren die Rohstoffkonzerne nach Meinung von
Branchenexperten ihr Vertrauen in
eine gute Entwicklung der Weltwirtschaft. Vor allem die Nachfrage aus
China hat den Kupferpreis vor einem
Jahr auf ein Rekordniveau von über
10 000 $/t getrieben. Inzwischen ist
der Rohstoff zwar deutlich billiger geworden, zuletzt stieg der Preis aber
wieder – um 10 % seit Anfang dieses
Jahres auf gut 8500 $ Mitte Februar.
Kurz nach dem Zusammenbruch der
Investmentbank Lehman Brothers
2008 kostete Kupfer noch nicht einmal halb so viel. Bis Jahresende sagen
Analysten von Credit Suisse einen
Kupferpreis von 9500 $/t voraus und
begründen die Aufwärtsentwicklung
mit Angebotsengpässen. BHP Billiton ist der Mehrheitseigner der chilenischen Kupfermine, Rio Tinto ist
mit knapp einem Drittel beteiligt. Die
Unternehmen wollen die jährlich geförderte Kupfermenge in der Escondida-Mine von 990 000 t auf mehr als
1,3 Mio. t bis Juni 2015 steigern. Aus
dem Bergwerk stammen 7 % des weltweit verwendeten Kupfers. BHP Billiton will zudem rund 200 Mio. $ in eine
kleinere Kupfermine im US-Bundesstaat Arizona stecken, die der Kon-
Abb. 1: Die Kupfermine Escondida in Chile
liegt 3100 m hoch (Foto: BHP Billiton)
zern seit 2009 brachliegen ließ. Der
Ausbau der Kupferminen ist Teil eines
massiven Investitionsprogramms bei
BHP Billiton. Bis 2015 will der Konzern 80 Mrd. $ in künftiges Wachstum
stecken. (Nach HB v. 15.2.2012)
Deutsche Aluminiumindustrie legt
positive Jahresbilanz 2011 vor. Die
deutschen Aluminiumproduzenten
und -verarbeiter haben das Jahr 2011
positiv abgeschlossen. Nach dem guten
1. Halbjahr 2011 ließ die Wachstumsdynamik zum Ende des Jahres leicht
nach, insgesamt konnte die Produktion jedoch in nahezu allen Bereichen
gegenüber dem Vorjahr ausgeweitet
werden. Die Binnennachfrage hat
sich stabilisiert, die Auslandsnachfrage entwickelte sich ebenfalls fest. Für
das Jahr 2012 hofft die Branche auf
einen stabilen Konjunkturverlauf. „In
Deutschland wurde 2011 wieder das
Mengenniveau des Vorjahres erreicht,
teilweise überschritten. Die deutsche
Aluminiumindustrie blickt damit auf
eine positive Entwicklung 2011 zurück“, erklärte Friedrich Brökelmann,
Präsident des GDA Gesamtverband
der Aluminiumindustrie, Düsseldorf.
In Deutschland wurden im Jahr 2011
rund 1,067 Mio. t Rohaluminium erzeugt. Damit stieg die Produktion um
5,3 % gegenüber 2010 an. Die Herstellung von Rohaluminium teilte sich
im Jahr 2011 auf 432 472 t Primäraluminium und 634 441 t Sekundäraluminium auf. Gegenüber dem Vorjahr fiel
der Anstieg beim Primäraluminium mit
7,5 % stärker als beim Sekundäraluminium mit 3,8 % aus. Die Erzeugung
von Aluminiumhalbzeug belief sich im
Jahr 2011 auf 2,443 Mio. t. Gegenüber
World of Metallurgy – ERZMETALL 65 (2012) No. 2
Economics, Technology and Science
2010 ist dies ein leichter Rückgang von
0,5 %. Die Unternehmen produzieren
Walzprodukte, Strangpressprodukte,
Drähte und Schmiedeteile. Quantitativ ist die Produktion von Aluminiumhalbzeug der wichtigste Bereich der
deutschen Aluminiumindustrie. In der
Aluminiumweiterverarbeitung wurden in Deutschland 2011 363 076 t hergestellt. Das Produktionsvolumen war
damit gegenüber dem Vorjahr nahezu
konstant. Die Weiterverarbeitung wird
aufgegliedert in die Bereiche „Folien
und dünne Bänder“, „Tuben, Dosen
und Fließpressteile“ sowie Metallpulver. Während die Produktion von
Folien und dünnen Bändern um 1,6 %
zurückging, kam es bei Tuben, Dosen
und Fließpressteilen zu einem Anstieg
um 7,8 %. Die Erzeugung von Metallpulver nahm immerhin um 5,2 % zu.
Die Rahmenbedingungen der Aluminiumkonjunktur haben sich in
den zurückliegenden sechs Monaten
nach Ansicht des GDA-Chefvolkswirts Andreas Postler verschlechtert.
„Die Messlatte für den Export wurde
im Jahr 2011 schon recht hoch gelegt
und schränkt weitere Wachstumschancen ein. Hinzu kommen rezessive
Tendenzen in der Eurozone, dem bei
weitem wichtigsten Exportmarkt der
deutschen Aluminiumindustrie. Damit
bleibt nur der Inlandsmarkt, um den
Absatz auszuweiten und auch dieser
kann sich nicht permanent vom konjunkturellen Umfeld abkoppeln.“ Zuversichtlich stimmen Andreas Postler
hingegen die Erwartungen an wichtige
Abnehmerindustrien. Für den Maschinenbau und die Elektrotechnik könne
ein Wachstum von 4 bis 5 % erwartet
werden. Die Startchancen der Bauwirtschaft seien für das laufende Jahr
2012 nicht zu unterschätzen. Auch für
die Automobilindustrie, die in den vergangenen Jahren deutlich expandieren
konnte, stehe die Chance keinesfalls
schlecht, das hohe Niveau halten oder
sogar übertreffen zu können. „Unsere Wettbewerbsposition in Europa ist
gut und das Vertrauen der deutschen
Industrie in eine gute Entwicklung
der Märkte stimmt zuversichtlich. In
Deutschland sollte daher die Aluminiumproduktion 2012 nahe den hohen
Produktionsniveaus von 2010 und 2011
liegen.“, so Friedrich Brökelmann.
(Presse-Information v. 21.2.2012)
Energieintensive Branchen warnen
vor verfehlter EU-EnergieeffizienzRichtlinie. Die Energieintensiven Industrien Deutschlands (EID) haben
vor der Abstimmung zur Energieeffizienz-Richtlinie im Industrieausschuss
des europäischen Parlaments vor den
wirtschaftlichen Folgen einer falschen
Energiepolitik gewarnt. Laut Martin
Kneer, EID-Sprecher und Hauptgeschäftsführer der WirtschaftsVereinigung Metalle, ist die geplante Vorgabe
zur Senkung des Energieverbrauchs
um 1,5 % pro Jahr wachstumsfeindlich:
„Die EU-Parlamentarier sprechen von
Effizienz, stattdessen planen sie den absoluten Energieverbrauch durch einen
Deckel zu begrenzen. Damit schaffen
sie eine Wachstumsbremse für die Wirtschaft. Es kann nicht im Sinne des Parlaments sein, die Herstellung von Grundund Werkstoffen für energiesparende
Produkte in Europa zu drosseln, damit
wir diese dann importieren müssen,“
sagte Kneer. Genau das sei aber die
langfristige Folge einer falsch verstandenen Regelung zur Energieeffizienz.
Um eine Doppelregulierung und steigende Energiekosten zu vermeiden,
dürfe die bereits dem Emissionshandel
unterliegende energieintensive Industrie nicht noch mit Energieeinsparzielen
belegt werden.
Die EID kritisierten auch die vorgeschlagene Einbehaltung von Zertifikaten beim Emissionshandel und die
Zielverschärfung für den Emissionshandelssektor: EID-Co-Sprecher Michael Basten, Hauptgeschäftsführer
des Bundesverbandes Baustoffe –
Steine und Erden, sagte: „Ein solcher
Eingriff widerspricht dem Grundgedanken des Emissionshandels, der
eigens als Markt geschaffen wurde.“
Dem Parlament gehe es nicht um
Klimaschutz, sondern nur darum, die
Einnahmen zu steigern, denn die Klimaziele würden bereits mit dem vorhandenen Instrumentarium erreicht.
Derzeit liegen die Preise für CO2Zertifikate durch die zurückliegende
Wirtschaftskrise und den ungewissen
Fortgang der Klimaverhandlungen
im einstelligen Euro-Bereich. Dieser
Trend werde sich aber mit der 3. Handelsperiode des Emissionshandels ab
2013 ohnehin umkehren, erläuterte
Basten: „Ab 2013 wird die EU jedes
Jahr weniger Zertifikate ausgeben.
World of Metallurgy – ERZMETALL 65 (2012) No. 2
Dadurch werden die Klimaziele sicher erreicht und die Preise deutlich
steigen. Mit einem Eingriff in den
Markt würde die EU ihre Klimaziele
durch die Hintertür anheben, obwohl
es dafür keine Grundlage gibt.“ Denn
verpflichtende Zusagen anderer Industriestaaten außerhalb der EU liegen immer noch nicht vor, so Basten.
(Presse-Information v. 27.2.2012)
Europas größte Kupferhütte Aurubis
legt den Fokus stärker auf internes
Wachstum. Nach der Teilübernahme
der britischen Luvata-Gruppe gehe
es nun darum, Synergien zu heben
und Prozesse in der Produktion zu
verbessern, sagte der neue Vorstandschef Peter Willbrandt vor Journalisten. Es gebe da ausreichend Gebiete, in denen mit Investitionen das
operative Geschäft gestärkt werden
könnte. Willbrandt ist seit dem Jahr
2008 im Vorstand des Hamburger
MDax-Unternehmens, an dem der
niedersächsische Salzgitter-Konzern
maßgeblich beteiligt ist. Erst vor wenigen Wochen, Anfang Januar, trat
Willbrandt die Nachfolge von Bernd
Drouven an. „Da ich die Strategie mitentwickelt habe, wird es mit mir keine
großen Veränderungen geben“, sagte
er. Aber auch wenn der neue Firmenchef Akquisitionen nicht ausschließt,
externes Wachstum steht bei ihm nicht
oben auf der Agenda. Unter seinem
Vorgänger hatte der Konzern neben
Luvata die belgische Cumerio übernommen und damit seine Position in
Europa und Nordamerika gestärkt.
Aurubis ist damit gut in den westlichen
Industrieländern positioniert. Was
aber fehlt, ist eine stärkere Präsenz
in Südamerika und Asien. Lateinamerika ist mit seinen Rohstoffvorkommen ein idealer Standort, um neue,
kostengünstigere Produktionskapazitäten zu errichten. Asien ist vor allem
als Absatzmarkt wichtig. Anders als
Drouven zeigt sich Willbrandt offen
für eine Expansion nach China, dem
mit Abstand größten Kupferverbraucher der Welt. „Wenn unsere Patente
geschützt sind, dann ist ein Einstieg
in China für uns denkbar.“ Mit einer
überschaubaren Verschuldung, einem
Jahresumsatz von 13,3 Mrd. ¥ und
einem operativen Gewinn (Ebit) von
421 Mio. ¥ ist Aurubis solide für die
Zukunft aufgestellt. (HB v. 10.2.2012)
83
Economics, Technology and Science
Finnen wollen in Edelstahlwerk in
Krefeld investieren. Nach Übernahme
der ThyssenKrupp-Tochter Inoxum
will der finnische Edelstahl-Hersteller
Outokumpu trotz angekündigter Einschnitte in das Werk Krefeld investieren. Einerseits sei an dem niederrheinischen Standort zwar die Schließung
des Schmelzbetriebs geplant, andererseits würden aber die Kaltwalz-Kapazitäten von jährlich 440 000 t auf
660 000 t erhöht, kündigte Outokumpu-Chef Mika Seitovirta an. Dies geschehe im Zuge der Verlagerung des
Kaltwalzwerks Düsseldorf-Benrath
nach Krefeld. „Diese Investitionen in
Höhe von insgesamt 240 Mio. ¥ laufen“, sagte er. (HB v. 13.2.2012)
ABB erwirtschaftet Rekordumsatz.
Die weltweite Modernisierung von
Fabriken und Stromnetzen hat dem
Schweizer Energie-und Automationstechnikkonzern ABB erneut starke Zuwächse beschert. Der Gewinn
stieg 2011 um ein Viertel auf knapp
3,2 Mrd. $. Auch dank mehrerer Übernahmen kletterte der Umsatz auf die
neue Bestmarke 40,2 Mrd. $. Damit
blieb ABB leicht hinter den Erwartungen der Analysten zurück. Vor allem
der Bau neuer Hochspannungsleitungen und das Geschäft mit Industrierobotern füllten die Kassen des Siemens-Konkurrenten. „Die Nachfrage
nach Energieeffizienzlösungen in der
Industrie und nach Netzmodernisierungen war gut, und wir erwarten, dass
sich dies fortsetzt“, sagte Vorstandschef Joe Hogan. Allerdings wird die
Luft für ABB dünner. Der Preisdruck
im Geschäft mit Energietechnik und
die höhere Nachfrage nach weniger
rentablen Produkten wie Umspannwerken und Transformatoren werden
im laufenden Quartal auf der Marge
lasten, sagte der ABB-Chef. Die operative Rendite werde vorübergehend
unter das Vorjahresniveau von gut
12 % sinken. Ab dem Frühling werde
es aber wieder aufwärtsgehen, kündigte Hogan an. In den USA zeichne sich
eine konjunkturelle Erholung ab, und
China werde auf Wachstumskurs bleiben. Zudem werde sein Haus weiter
sparen, um den Preisverfall abzufangen. Anders als bei Siemens besserte
sich bei ABB die Auftragslage, auch
wegen der Zukäufe. Entgegen der Erwartungen der Analysten wuchs der
Auftragseingang im Schlussquartal
auf 10,2 Mrd. $. Selbst die lange schwächelnde Robotersparte brummt. (HB
v. 17.2.2012)
Rusal will die Produktion von Aluminium kürzen. Der weltweit größte Aluminiumkonzern, Rusal, will in
den nächsten 18 Monaten seine Produktion um rund 6 % kürzen. Dies
kündigte Rusal-Chef Oleg Deripaska an. Der russische Produzent Rusal
hat eine Produktionskapazität von
4,7 Mio. t Aluminium im Jahr. Zuvor
hatte bereits der US-Konzern Alcoa
angekündigt, dass die Schmelzkapazität um 12 % gekappt werde. Grund
dafür ist der Preisrutsch des Leichtmetalls. Aluminium hat 2011 zeitweise rund ein Drittel an Wert verloren.
Eine Tonne kostete Ende Januar gut
2240 $. (HB v. 31.1.2012)
Boliden is starting up a silver recovery
process at its Kokkola zinc smelter in
Finland. The annual volume of silver
recovered will be approximately 25 t,
depending on the silver content of the
raw material. “The silver content of
zinc concentrates has gradually increased over the years. This new process and the investment are, therefore,
of great importance for the Kokkola
zinc smelter, and will improve both the
profitability and the raw material efficiency,” says Jarmo Herronen, General Manager of Boliden Kokkola. The
new process will be integrated into the
existing zinc production process. The
silver content of the zinc raw materials will be processed to produce silver concentrate, which is a commercial intermediate product. A total of
¥ 27 mill. will be invested and the project, which will start in April 2012, and
production will start in the third quarter of 2014. With its production capacity of 310,000 t, Boliden Kokkola is the
second largest zinc smelter in Europe
and the sixth largest in the world. The
majority of the zinc produced is sold
to the European steel industry. (Press
Release, February 10, 2012)
tankhouse no.2 – designed by METTOP GmbH for using the METTOPBRX-Technology and high current
densities – was started up in June 2011
and is currently running at 412.5 A/m²,
achieving a current efficiency of
98.5 % and excellent cathode quality. This performance is only possible
because of the parallel electrolyte
flow (METTOP-BRX-Technology)
and suitable tankhouse design. All
720 cells are equipped with Parallel
JL mit neuen Eigentümern. Überraschender Eigentümerwechsel: Die
Endurance Capital AG mit Sitz in
München hat mit Rückwirkung zum
1. Januar 2012 sämtliche Geschäftsanteile der Goslarer Schwester-Firmen
JL Goslar GmbH & Co. KG sowie
Elsold GmbH & Co. KG übernommen. „Mit dem Verkauf haben die Gesellschafter den Generationswechsel
vollzogen, der den Unternehmen eine
längerfristige Perspektive unter anderem auch für zukunftsträchtige Investitionsprojekte ermöglicht“, heißt es
in einer kurzen Pressemitteilung. Laut
eigenem Internet-Auftritt handelt es
sich bei Endurance Capital AG um
eine Beteiligungsgesellschaft, deren
Aktionäre ausschließlich deutsche
Unternehmerpersönlichkeiten sind
und die mittelständische Firmen im
deutschsprachigen Raum mit einem
Jahresumsatz zwischen 30 und 300 Mio.
¥ im Fokus hat. Neuer Geschäftsführer
der beiden Firmen wird mit Matthias
Uebel ein Gesellschafter der Käuferin.
Er folgt auf den geschäftsführenden
Gesellschafter Heinrich Besserer. Die
JL Goslar entstand im Jahr 2000 aus
dem Zusammenschluss des Bleiwerks,
des Metallwerks und der Neuen Apparatebau mit der Bleiindustrie vormals
Jung + Lindig in Hamburg. (Nach Goslarsche Zeitung v. 18.2.2012)
Technology
412.5 A/m² with METTOP-BRXTechnology – a new era in electrorefining. As the first electrorefining
tankhouse worldwide, Xiangguang
Copper, China, is operating at a current density higher than 400 A/m². The
84
World of Metallurgy – ERZMETALL 65 (2012) No. 2
Economics, Technology and Science
Flow Devices (PFDs) and the tankhouse is designed accordingly, namely
for high electrolyte flow rates (100 l/
min per cell) and current densities.
Xiangguang uses three cathode crops
for its 430 kg anodes. The tankhouse
performance at Montanwerke Brixlegg AG, Austria, demonstrates that
it is also possible to use high current
densities with secondary copper anodes, namely despite changing anode
compositions and high anode impurity
levels: half of the tankhouse (156 cells)
was adjusted for high current density,
namely equipped with the METTOPBRX-Technology, suitable electrolyte
system, and a rectifier that allows using current densities of up to 424 A/m².
This tankhouse part has been in operation since October 2011 and is
presently running at 390 A/m², with
an average current efficiency (three
cathode crops for 375 kg anodes) of
96.5 %. These two high current density
operations are a successful demonstration of the METTOP-BRX-Technology and that tankhouse operation
at current densities higher than 400
A/m² is the future in electrorefining.
(Press Release, February 2, 2012)
AlumGreen reduziert die Kosten für
Korrosionsschutz um 30 %. Auf der
Wire stellt AlumGreen erstmals das
grundlegend neue Verfahren zur Beschichtung von gezogenen Stahlerzeugnissen mit Aluminium vor. Es
erzielt eine homogenere und langlebigere Auflage als die Verzinkung, senkt
die Produktionskosten drastisch und
schont gleichzeitig Ressourcen. AlumGreen hat ein weltweit einzigartiges
Verfahren zur Korrosionsschutz-Beschichtung von gezogenen Stahlprodukten mit Aluminium entwickelt und
zur Produktionsreife gebracht. Das
Unternehmen stellt die erste 12-StrangAnlage für Stahldraht, die zurzeit im
Auftrag eines russischen Kunden bei
Zink Körner in Hagen gebaut wird,
auf der Wire erstmals dem Fachpublikum vor. Aluminiumbeschichtungen übertreffen Zinkbeschichtungen
in ihrer Korrosionsbeständigkeit um
ein Vielfaches, deshalb bietet das Verfahren die dauerhafteste Korrosionsschutzbeschichtung, die heute auf dem
Markt verfügbar ist. Das AlumGreenVerfahren folgt einem vollkommen
neuen Ansatz: Der Draht durchläuft
Abb. 1: AlumGreen-Ofen – Querschnitt
eine mit Aluminiumschmelze gefüllte Beschichtungskammer, in der die
Korrosionsschutzschicht bei geschlossenem Schmelzspiegel aufgetragen
wird (Abbildung 1). Da das Material
kontinuierlich durch die Anlage läuft,
ergibt sich keine Beschränkung der
Länge des Materials. Da Aluminium
bei geringerer Schichtdicke einen vielfach besseren Schutzeffekt als Zink
erzielt, senkt das AlumGreen-Verfahren entscheidend die Kosten beim Materialeinkauf und in der Produktion.
Der wesentliche Aspekt ist dabei, dass
die Materialkosten für Aluminium nur
rund ein Drittel derjenigen für Zink
betragen. Erste Untersuchungen belegen, dass die Produktionskosten im
Vergleich zu Zink um 30 % geringer
sind. In Zukunft wird das Unternehmen das Verfahren auch auf Produkte
wie Stahlband, Rohre mit geringem
Durchmesser sowie Bewehrungsstahl
übertragen. Im Vergleich zu Verzinkungsanlagen schont das AlumGreenVerfahren Ressourcen durch geringeren Metallverbrauch, den Verzicht
auf Flussmittel und schädliche Chloride sowie die Reduzierung des Transportbedarfs. Die in Maitenbeth bei
München beheimatete AlumGreen
GmbH wurde im Jahr 2011 mit dem
Ziel gegründet, das neue, ursprünglich
in Russland entwickelte AlumGreenVerfahren zur Korrosionsschutz-Beschichtung mit Aluminium weltweit zu
vermarkten. AlumGreen liefert vollständige Beschichtungsanlagen einschließlich aller Nebenaggregate und
der Anlagensteuerung. Sie werden in
Deutschland hergestellt. (Presse-Information v. 6.2.2012)
Effiziente Öfen für die Stückverzinkung. Mit einem Bündel konstruktiver
Maßnahmen reduziert Zink Körner
den Energiebedarf beim Stückverzinken. Unter anderem mit speziell
World of Metallurgy – ERZMETALL 65 (2012) No. 2
für das Stückverzinken entwickelten
Brennern erzielen die Anlagen von
Zink Körner einen Wirkungsgrad von
75 % – 5 bis 10 % mehr als konventionelle Anlagen. Für typische Anlagen
bedeutet das eine Einsparung von rund
25 000 ¥ pro Jahr. Mit stufenlos regelbaren Flachflammenbrennern, einem
Wandaufbau mit niedrigem Wärmedurchgang und einem neuen feuerfesten Reflexionscoating erhöht Zink
Körner die Energieausbeute beim
Stückverzinken deutlich. Zink Körner
hat im Frühjahr 2011 bei Salavatmetall
in der russischen Republik Baschkortostan eine neue Anlage für die Stückverzinkung in Betrieb genommen, in
dem das Unternehmen aus Hagen alle
Maßnahmen umgesetzt hat, die wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll sind
(Abbildung 2). Die Anlage verzinkt
vorwiegend Polygonmasten, Hochspannungsmasten und Leitplanken.
Sie ist für eine Produktion von bis zu
12 t/h ausgelegt. Der Verzinkungskessel ist 13 m lang, 1,6 m breit und 3 m tief.
Die Anlage verfügt über 12 Flachflammenbrenner FL 20/50, die Zink Körner
speziell für die Stückverzinkung entwickelt hat. Sie ermöglichen die gleichmäßige und schonende Erwärmung,
die vorher nur von elektrisch beheizten
Öfen erreicht wurde, nutzen aber das
vergleichsweise günstige Erdgas. Die
Brenner erzielen einen Wirkungsgrad
von 75 %. Deutliches Indiz für die effiziente Energienutzung ist die niedrige
Abgastemperatur: In einem kürzlich
realisierten Projekt mit einem Ofen für
einen Durchsatz von 10 t/h beträgt sie
lediglich 507 °C, während sie in konventionellen Anlagen oft über 625 °C liegt.
Ein Vergleich mit getakteten Brennern
Abb 2: Ein kürzlich installierter Ofen für einen
Durchsatz von 12 t/h ist mit 12 Flachflammenbrennern mit einer Leistung
von je 180 kW ausgestattet
85
Economics, Technology and Science
Fig. 3:
3D schematic view
of NMDC sinter
plant from Siemens
zeigt, dass Öfen mit den Flachflammenbrennern von Zink Körner beispielsweise bei einem Durchsatz von
10 bis 15 t/h bei zweischichtigem Betrieb mit 4000 h pro Jahr rund 500 000
kWh an Energie sparen. Bei einem
Preis von 5 Cent pro kWh ergibt sich
eine Kostenreduktion von 25 000 ¥ pro
Jahr. Im Gegensatz zu bisher üblichen
arbeiten die Brenner modulierend und
sind in einem Regelbereich von 1:10
stufenlos regelbar. So wird die Leistung
kontinuierlich an den Durchsatz des
Ofens angepasst – der Ofen verbraucht
immer nur so viel Energie, wie gerade
benötigt wird. Die Regelung vermeidet
außerdem extreme Temperatursprünge und somit unnötige Spannungen am
Verzinkungskessel. Ein Bündel weiterer Maßnahmen trägt darüber hinaus
zur Effizienzsteigerung bei. Diffusorplatten an den Brennern leiten den
Gasstrom entlang der Innenwand des
Ofens. Aufgrund der so entstehenden
Kombination von Strahlungs- und
Konvektionswärme übertragen die
Öfen bei relativ geringen mittleren
Temperaturen eine hohe Heizleistung auf den Kessel. Der mehrlagige,
300 mm dicke Isolieraufbau reduziert
Wärmeverluste; zusätzlich reflektiert
das neue keramische Coating der Faserisolierung die Wärmestrahlung in
das Ofeninnere. (Presse-Information
v. 30.1.2012)
Siemens receives major order from
Indian mining company to supply a
new sinter plant. National Mineral
Development Corporation Limited
(NMDC), an Indian governmentowned mining company headquartered in Hyderabad, placed an order
with a consortium headed by Siemens
VAI Metals Technologies for the supply of a sinter plant on a full turn86
stream equipment and environmental
facilities will be designed to allow for
a future capacity increase. NMDC is
India’s largest iron ore producer and
exporter. The state-owned company
currently mines more than 25 mill. t of
iron ore per year at a number of sites
throughout India. The new steel plant
will be built in the vicinity of its iron
ore deposit Bailadila Deposit-11/C.
(Press Release, March 1, 2012)
key basis. This plant will be part of a
new steelworks that NMDC plans to
build in Nagarnar in the Indian state
of Chhattisgarh (Figure 3). The sinter strand will have a suction area of
460 m2 and will be capable of producing 4.75 mill. t of high-quality sinter per
year. The order volume for the consortium is approximately 120 mill. ¥.
The plant is scheduled to be started
up in late 2013. As part of a national
campaign to increase the steel output
in India, NMDC will build a 3 mill. t/a
integrated iron- and steelworks at Naganar. The sinter plant will be supplied
by a consortium comprised of Siemens
VAI Metals Technologies GmbH, Linz,
Austria; and the Indian companies Siemens VAI Metals Technologies Private
Limited and Nagarjuna Construction
Company Ltd. The Siemens VAI scope
of supply for this project includes basic and detail engineering for the entire sinter plant; the complete equipment supply comprising raw material
preparation and material handling, the
sinter machine, sinter cooler and offgas-treatment facilities; the electrical,
media-supply and automation systems;
and spare parts.
Edwards stellt zwei neue GXS-Hochleistungsvakuumpumpen für industrielle Anwendungen vor. Edwards,
Crawley, West Sussex, Großbritannien,
führender globaler Hersteller von
Vakuumkomponenten und Service
sowie Abgasreinigungsanlagen, hat
sein Angebot um zwei neue GXS-Trockenpumpen erweitert, um den Anforderungen großindustrieller OEMs
und Anwendern nachzukommen. Die
neuen GXS450- und GXS750-Pumpen
sowie entsprechende Kombinationen
erreichen Hochvakuum dank innovativer Schraubentechnologie und hocheffizienter Antriebe. Dies ermöglicht
Anwendern eine Optimierung ihrer
Prozesse und somit die Senkung der
Betriebskosten sowie eine Verringerung der Stellfläche (Abbildung 4).
Die neuen GXS-Pumpen weisen Spitzensaugleistungen von bis zu 740 m/h
auf. Bei Kombination mit einer Boosterpumpe können noch höhere Werte
von bis zu 3360 m3/h rzielt werden, wobei das Endvakuum in der Regel bei
5·10-4 mbar ohne Spülung liegt. Diese
Hochleistungspumpen sind ideal für
eine Vielzahl von Anwendungen geeignet, bei denen das schnelle Absaugen
großer Gasvolumen eine Rolle spielt,
wie beispielsweise Stahlentgasung
und metallurgische Prozesse, Glasbe-
A highlight of this project includes
the installation of the Intensive Mixing and Granulation System (IMGS)
from Siemens VAI for the preparation of the sinter raw mix. This solution will enable a thoroughly homogeneous sinter raw mix to be achieved,
which is an important factor for the
production of high-quality sinter as
required by the blast furnace. Furthermore, a much higher portion of
lower-cost, ultra-fine iron ores can be
used in the sinter mix, thus decreasing
the specific costs for the production
of sinter. The sinter plant and down-
Abb. 4: Edwards GXS
World of Metallurgy – ERZMETALL 65 (2012) No. 2
Economics, Technology and Science
schichtung, Solarzellenbeschichtung,
LED-Herstellung sowie das Abpumpen von Vakuumschleusen, können
jedoch auch zur Aufrechterhaltung
niedriger Prozessdrucke über längere Zeiträume eingesetzt werden. Die
Pumpen stellen eine Erweiterung der
bestehenden GXS-Baureihe dar, die
sich beim Betrieb in anspruchsvollen
Anwendungen als besonders zuverlässig erwiesen hat, und die neuen
Varianten verfügen über alle Vorteile der kleineren Versionen. Mit ihrer
fortschrittlichen Temperaturregelung,
geringer Wartung und langen Kundendienstintervallen von bis zu fünf Jahren
sind die GXS-Pumpen die robustesten
und wirtschaftlichsten Vakuumpumpen für Industrieanwendungen. Die
GXS-Baureihe bietet lange Standzeiten und ist praktisch wartungsfrei,
selbst bei rauhen Anwendungen. Der
Pumpenmechanismus kann mithilfe
eines Zubehörs mittels Inertgas- oder
Lösungsmittelspülung einfach gereinigt werden, ein Zerlegen der Pumpe
entfällt.
Die Bauweise der Pumpen enthält
eine Reihe innovativer Funktionen,
die einen sicheren und leisen Betrieb,
ausgezeichnete Vakuumleistung und
niedrige Betriebskosten gewährleisten. Die Wellen der GXS-Baureihe
sind für eine erhöhte Stabilität an
beiden Enden gelagert. Dies führt zu
einer verbesserten Staubverträglichkeit, geringerer Vibration und einem
Schalldruckpegel von unter 70 dB(A).
Der Motor ist an den Frequenzumrichter angepasst, um die Effizienz im
Vergleich zu herkömmlichen Bauweisen um bis zu 15 % zu verbessern und
somit die Betriebskosten noch weiter
zu reduzieren. Alle Pumpen sind standardmäßig mit einem Controller ausgestattet, der die Installationskosten
verringert und die Steuerungsfunktionen erweitert, einschließlich Standby-Betrieb für reduzierten Betriebsmittelverbrauch, Druckregelung und
automatische Anfahr- und Abschaltvorgänge. GXS-Pumpen können an
kundenspezifische Steuerungen angeschlossen werden, um eine vollständige Systemintegration zu ermöglichen.
Die Baureihe umfasst nun zehn Varianten, sodass sämtliche Anwendungen abgedeckt werden. Die effizienten GXS450- und GXS750-Pumpen
sind als eigenständige Pumpen und
in den Boosterpumpenkombinationen GXS450/2600, GXS450/4200,
GXS750/2600 oder GXS750/4200
erhältlich. Zu den kleineren Versionen gehören die GXS160 und die
GXS250 bzw. die GXS160/1750 und
die GXS250/2600. (Presse-Information v. 1.2.2012)
Colfax Fluid Handling announces AllOptiflow® progressing cavity pumps,
increasing flow potential. Colfax Fluid
Handling, Bottrop, Germany, has introduced the Allweiler All-Optiflow®
series of progressing cavity pumps
(Figure 5). Applications include waste,
Fig. 5: With a maximum capacity of 3800 l/min,
All-Optiflow can handle all types of industrial processes. It pumps liquids with
a viscosity up to 300,000 mm2/sec with
a maximum pressure of 6 bar. (Image:
Allweiler GmbH)
wastewater treatment and paper manufacturing. All-Optiflow progressing
cavity pumps offer up to twice the flow
of standard pumps for applications up
to 6 bar and move virtually any type
of liquid, including fibrous and solid
materials efficiently and reliably. The
pumps feature high power density to
help reduce energy consumption by
up to 15 % when compared to standard progressive cavity pumps. Shaft
diameters are approximately 30 %
smaller than those found in standard
progressing cavity pumps, reducing
friction by nearly 50 %. This, combined with the application of low-wear
materials, provides the potential for
reduced maintenance costs. The AllOptiflow series employs a variety of
innovative design details designed to
reduce energy consumption as well as
costs for maintenance and spare parts.
Examples include redesigned pumping elements with higher power density, low-friction rotors and shaft seals,
and stators with a special surface. This
Allweiler pump series is designed to
optimize the standardization of struc-
World of Metallurgy – ERZMETALL 65 (2012) No. 2
tural components, such as a patented
stub shaft connection and a lifetimelubricated joint, allowing operators to
move most liquids economically. The
stator surface is honeycombed and
works in tandem with the patented
“sharkskin” rotor surface. This should
provide a lower starting and operating
torque, allowing the pump to operate
at higher efficiency than normal and
providing stable performance curves
throughout operation. (Press Release,
January 25, 2012)
Dr. Tanneberger GmbH: Energieoptimierungssystem senkt Spitzenlast
einer Gießerei um 39 %. Die niederländische Gießerei Van Voorden entwirft und produziert Schiffsschrauben,
Düsen und Yacht-Propeller für den
maritimen Markt. Produktionsanlagen mit sechs Induktionstiegelöfen
und automatisierte Systeme bilden
die Basis zur Produktion hochwertiger Produkte. Weiterhin werden auch
hochlegierte industrielle Gussteile
wie Pumpengehäuse, doppelwandige
Rohrleitungen, Laufräder und andere verschleißfeste Teile hergestellt.
Die Produkte werden weltweit in der
Baggerindustrie verwendet. Zur Herstellung der bis zu 30 000 kg schweren Verschleißgussteile werden große
Mengen an Schmelze zur gleichen Zeit
benötigt. Sorgen bereiteten dabei die
Leistungsspitzen. Eine Überschreitung des vereinbarten Leistungsmaximums kostet etwa 85 000 ¥ im Jahr.
Durch Installation des Energiemanagementsystems PADICON® (Abbildung 6) der Dr. Tanneberger GmbH
in Radebeul/Dresden wurde das Problem nachhaltig behoben. Durch eine
Abb. 6:
Systemschaltschrank
PADICON®
87
Economics, Technology and Science
auf Trendwerten basierte Regelung
mit PADICON® können die Öfen nun
effektiv und effizient arbeiten. Das in
Echtzeit mögliche Monitoring optimiert die Ablauforganisation. Um den
Strombezug zu verbessern, erfolgt nun
eine Verlagerung der Schmelzzeiten
und damit ein gleichmäßigerer Produktionsablauf. Vor dem Einsatz der
Parallel-Differenzstrom-Regelung
fuhr die Gießerei mit einer Spitzenlast von 5773 kW, jetzt überwacht das
System die Spitzenlast bei 3500 kW.
Der Schmelzprozess wird trotz der
Absenkung nicht gestört. Eine Überschreitung ist praktisch nicht möglich.
Durch die Einhaltung des durch das
Energiekontrollsystem abgesenkten
und überwachten Leistungsmaximums spart das Unternehmen jedes
Jahr knapp 100 000 ¥. Außerdem ist
dem Einkauf durch die dauerhafte Absenkung ein Argument für die
Verhandlung der Stromlieferverträge
gegeben, das liefernde Energieversorgungsunternehmen kann sicher
den Bedarf planen. Die Echtzeitdarstellung aller angeschlossenen Strom-
verbraucher ermöglicht auch eine lückenlose Schwachstellenanalyse und
damit schnelle Anpassung an eventuelle produktionstechnische Veränderungen. Das zum Patent angemeldete
Verfahren Padicon ermöglicht die parallele differenzierte Führung großer
elektrischer Abnehmerlasten ohne
Nachteil für Produktion und Fertigung. Die erzielbaren Strom-Absenkungen sind in dieser Größenordnung
auch in anderen Branchen mit ähnlichen Spitzenlastproblemen realisierbar. (Presse-Information v. 25.1.2012)
für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) bis Herbst 2011
durchgeführt. LithoRec bezieht sich
auf einen hydro-metallurgischen Weg,
LiBRI auf einen pyrometallurgischen
Weg. Die vom Öko-Institut erstellten
zwei Ökobilanzen dienen dazu, die
Bewertung der sich in Entwicklung
befindlichen Verfahren zu unterstützen. Dr. Matthias Buchert, Projektleiter beim Öko-Institut für die Durchführung der Ökobilanzen, lobt die
gute Zusammenarbeit aller involvierten Partner in der projektübergreifenden Ökobilanzarbeitsgruppe aus beiden Projektverbünden (Umicore AG
& Co. KG, Daimler AG, Technische
Universität Braunschweig, Chemetall
GmbH, Volkswagen AG sowie Evonik
Litarion GmbH). „Wichtige methodische Fragen zur Ökobilanz sowie
die Definition der unterschiedlichen
Batterietypen konnten in der Arbeitsgruppe frühzeitig und einvernehmlich
abgestimmt werden“, so Buchert. Alle
beteiligten Industrieunternehmen
und Forschungsinstitutionen haben
durch die Ergebnisse der Ökobilanzen wichtige Rückschlüsse bezüglich
der Recyclingverfahren, die auf die
Rückgewinnung von Kobalt, Nickel
und Lithium zielen, erhalten. (PresseInformation v. 23.2.2012)
vollen Bodenschätzen der Region
daran schuld? Dieser verbreiteten
Auffassung widerspricht Dr. Martin
Doevenspeck, Mitarbeiter am Geographischen Institut der Universität
Bayreuth. In den letzten Jahren hat
er zahlreiche Forschungsreisen in die
ostafrikanischen Grenzregionen entlang der Großen Seen unternommen.
Dabei hat er die von bewaffneten
Konflikten erschütterten Regionen
im Ostkongo aus eigener Anschauung
kennengelernt.
Science
Ökobilanzen für zwei Verfahren
zum Recycling von Lithium-IonenBatterien aus Elektrofahrzeugen. Die
Realisierung der Elektromobilität in
der Praxis ist eng verbunden mit dem
Einsatz von Lithium-Ionen-Batterien
mit entsprechend hoher Leistungsfähigkeit. Das Gewicht dieser Batterien
beträgt bei Hybridfahrzeugen rund
40 kg und kann für vollelektrische
PKW 200 kg oder mehr betragen. Dies
bedeutet im Falle der angestrebten
Marktdurchdringung der Elektroantriebe im Automobilbereich in Europa
mittel- bis langfristig ein Aufkommen
an Altbatterien von mehreren zehntausenden bis über hunderttausend
Tonnen jährlich. Für diese Batterien,
die wichtige Metalle wie Lithium, Cobalt, Nickel usw. enthalten, sind Recyclingverfahren in der Entwicklung.
Ende Oktober 2011 hat das Öko-Institut zwei umfassende Ökobilanzen
zu zwei verschiedenen Recyclingverfahren für Lithium-Ionen-Batterien aus dem Automobilbereich
abgeschlossen. Dabei geht es um
Recyclingverfahren, die sich derzeit
noch im Forschungs- und Entwicklungsstadium befinden: zum einen das
Projekt „LiBRI – Entwicklung eines
realisierbaren Recyclingkonzepts
für die Hochleistungsbatterien zukünftiger Elektrofahrzeuge“ (Koordination Umicore), zum anderen das
Projekt „LithoRec – Recycling von
Lithium-Ionen-Batterien“ (Koordination Technische Universität Braunschweig). Beide Projekte wurden mit
Förderung des Bundesministeriums
88
Rohstoffhandel und Krieg im Ostkongo: Für eine Konfliktforschung ohne
„Morallobbyismus“. In den letzten
Jahren hat es im Ostkongo wiederholt
bewaffnete Konflikte und gewaltsame
Übergriffe auf die Zivilbevölkerung
gegeben. Ist der Handel mit den wert-
In der Konfliktforschung wird häufig
die These vertreten, der Handel mit
seltenen Mineralien – insbesondere
mit Coltan (Columbit–Tantalit), Kassiterit und Wolframit – sei die zentrale Ursache gewaltsamer Konflikte im
Osten der Demokratischen Republik
Kongo. Bewaffnete Gruppen würden
hier darauf hinarbeiten, der seltenen
Bodenschätze habhaft zu werden und
mit deren Export Waffen und anderes
Kriegsgerät zu finanzieren. „Diese bis
heute weitverbreitete Einschätzung
stützt sich jedoch auf Berichte, die
zehn Jahre alt oder älter sind,“ kritisiert Doevenspeck. Er verweist auf die
„Group of Experts“ des UN-Sicherheitsrats, der sich in jüngster Zeit mit
den aktuellen Geldquellen bewaffneter Milizen in Ostafrika befasst hat,
sowie auf neuere wissenschaftliche
Studien: „Diese aktuellen Analysen
bringen klar zum Ausdruck, dass die
aus Rohstoffhandel erzielten Profite
keineswegs immer zur Finanzierung
des Krieges dienen, sondern in erster
Linie das Überleben großer Teile der
World of Metallurgy – ERZMETALL 65 (2012) No. 2
Economics, Technology and Science
Abb. 1: Hinweisschild in Ruanda auf eine Exportfirma für wertvolle Mineralien aus
dem Kongo (Foto: Dr. Martin Doevenspeck, Universität Bayreuth)
ländlichen Bevölkerung im Ostkongo
sichern.“ Doevenspeck beklagt, dass
Wissenschaft und Politik sich mit den
lokalen Verhältnissen im Ostkongo zu
wenig befassen und deshalb verkennen, mit welchen politischen Zielen
bewaffnete Gruppen dort agieren.
Weil staatliche Strukturen fehlen, erfüllen private Milizen und Teile der
staatlichen Armee oft die Funktion
privater Sicherheitsdienste. Sie sind
nicht direkt am Abbau von Mineralien
beteiligt, doch sie erheben Steuern auf
die Zufahrts- und Abfahrtswege in der
Nähe der Minen. Mit diesen Einnahmen schaffen sie innerhalb der von
ihnen kontrollierten Gebiete Sicherheit und relativ friedliche Verhältnisse – zum Vorteil der Bevölkerung,
die ihren Lebensunterhalt im Bergbau verdient. Allein in der Region
Nordkivu sind Schätzungen zufolge
200 000 Arbeiter in den Minen tätig;
von deren Einkommen sind rund eine
Million Familienangehörige abhängig.
Gleichwohl ist die Auffassung international verbreitet, das Leiden der
Zivilbevölkerung im Ostkongo ließe
sich auf die Gier der Milizen nach profitablen Mineralien zurückführen. Der
„Dodd-Frank Act“, ein 2010 im Rahmen der Finanzmarktreform vom USamerikanischen Senat verabschiedetes
Gesetz, verlangt im sog. „Conflict Mineral Act“ von allen in den USA tätigen Unternehmen den Nachweis, dass
die in ihren Produkten verwendeten
Rohstoffe nicht zur Finanzierung einer
bewaffneten Gruppe im Ostkongo beigetragen haben. Internationale Initiativen wie „Global Witness“ und „The
Enough Project“ haben Kampagnen
mit dem Ziel gestartet, den Handel mit
seltenen Mineralien aus dem Ostkongo zurückzudrängen. „In den betroffenen Bergbauregionen werden alle
diese Aktivitäten sehr kritisch gesehen und geradezu als kontraproduktiv
eingeschätzt“, berichtet Doevenspeck.
„Die Befürchtung ist weitverbreitet,
dass viele Menschen ihre Arbeitsplätze verlieren und sich in der Folge bewaffneten Milizen anschließen.“ Vor
diesem Hintergrund plädiert Doevenspeck gegen einen „Internationalen
Morallobbyismus“ und für eine „Politische Geographie“, die sich deutlich
stärker den Gegebenheiten vor Ort
zuwendet. Wissenschaftliche Studien
sollten bewaffnete Konflikte im regionalen Kontext betrachten und auf ihre
politischen Ursachen hin untersuchen,
statt sie oberflächlich mit einer „Gier
nach Ressourcen“ erklären zu wollen.
Dann könne die Forschung indirekt
dazu beitragen, die Lebenssituation
der Menschen im Ostkongo zu verbessern. „Aktuelle Bestrebungen, den
Handel mit seltenen Mineralien zu
zertifizieren, haben durchaus geholfen,
den Mineralienhandel auf eine professionellere Grundlage zu stellen und
den kongolesischen Bergbausektor zu
formalisieren,“ erklärt Doevenspeck
(Abbildung 1). „Wenn die Zertifizierung künftig ausgebaut wird, müssen
die wirtschaftlichen und sozialen Interessen der Menschen in Afrika eindeutig Vorrang haben, nicht aber die
Interessen westlicher Industrieländer
an einer konfliktfreien Mobilkommunikation.“ (Presse-Information v.
21.2.2012)
Silbrige Zwerge auf Quecksilberfang. Wer bei Amalgam nur an Zahnfüllungen denkt, dem entgeht etwas:
Amalgame, Legierungen des Quecksilbers mit anderen Metallen, werden
bereits seit mehr als 2500 Jahren in der
Schmuckherstellung und im Bergbau
Abb. 2: Nanosilber entfernt giftiges Quecksilber
wesentlich effizienter aus Abwässern
World of Metallurgy – ERZMETALL 65 (2012) No. 2
zur Extraktion von Metallen wie Silber und Gold genutzt. Heute ist der
gegenteilige Prozess interessanter:
Das Entfernen von Quecksilber aus
Abwässern durch Amalgamierung mit
Edelmetallen – in Form von Nanopartikeln. Kseniia Katok und Kollegen
stellen in der Zeitschrift Angewandte
Chemie jetzt neue Erkenntnisse vor:
Werden die Durchmesser von Silbernanopartikeln noch weiter verringert,
lässt sich wesentlich mehr Quecksilber
pro eingesetztem Silber extrahieren.
Im konventionellen Fall reagieren bei
der Quecksilberentfernung zwei Silberatome mit jeweils einem zweifach
positiv geladenen Quecksilberion aus
dem Abwasser zu zwei Silberionen, die
nun ihrerseits in Lösung gehen, und
einem neutralen Quecksilberatom, das
vom metallischen Silberpartikel aufgenommen wird. Das stöchiometrische
Verhältnis von Quecksilber zu Silber
beträgt also 1:2.
Die Forscher von der Universität
Brighton (Großbritannien) sowie Kollegen aus Kasachstan, Frankreich und
Japan haben nun festgestellt, dass sich
die Stöchiometrie der Reaktion ändert,
wenn die Silbernanopartikel einen kritischen Durchmesser von 32 nm unterschreiten. Der Effekt, „Hyperstöchiometrie“ genannt, ist von der Größe der
Nanopartikel abhängig (Abbildung 2).
Bei Partikeln mit Durchmessern um
10 nm wird ein Verhältnis von 1,1:1 bis
1,7:1 erreicht – je nachdem, mit welchem Gegenion die Quecksilberionen
auftreten. Die Reaktion läuft dabei
offenbar anders als bei „normal“ großen Silberpartikeln: Die Forscher vermuten, dass die zunächst entstehenden
Silberionen an die Silbernanopartikel
adsorbieren und dort, unter dem katalytischen Einfluss der winzigen Silbernanopartikel, von negativ geladenen
Gegenionen der Quecksilbersalze (z.B.
Nitrat oder Acetat), wieder zu elementarem Silber „recycelt“ werden. Es ist
ein häufig beobachtetes Phänomen,
dass sehr kleine Nanopartikel stärkere katalytische Aktivität zeigen als
größere, da bei ihnen Oberflächeneigenschaften über die Feststoffeigenschaften dominieren. Der hyperstöchiometrische Effekt verspricht neue
Ansätze für die Reinigung von Abwässern sowie die Katalyse. Zur Herstellung der benötigten extrem kleinen
89
Economics, Technology and Science
Silbernanopartikel statten die Wissenschaftler eine Siliciumdioxid-Oberfläche mit einzelnen Siliciumwasserstoffgruppen (–SiH) aus. Diese vermögen
Silberionen zu neutralen Silberatome
zu reduzieren, die an die Oberfläche
gebunden werden und vermutlich als
„Kristallisationskeime“ für das weitere Aufwachsen von Silber dienen. So
entstehen fixierte Nanopartikel, die
nicht aggregieren können. Anhand
der Dichte der SiH-Gruppen und der
Reaktionszeit lässt sich die Größe der
Partikel kontrollieren. Anders als bei
herkömmlichen Verfahren werden keine Stabilisatoren benötigt, die an den
Silbernanopartikel haften bleiben und
deren physikochemische Eigenschaften verändern. (Presse-Information v.
15.2.2012)
Siemens kooperiert mit RWTH Aachen
beim Thema Rohstoffe. Siemens und
die RWTH Aachen forschen künftig
gemeinsam zum Thema Rohstoffe. Für
die strategische Kooperation – den
weltweit ersten Siemens-Forschungsbereich an einer Universität – stellt
Siemens ab 1. Januar 2012 6 Mio. ¥ zur
Verfügung. In dem Forschungsbereich
sollen in den nächsten vier Jahren mindestens neun Promotionen entstehen.
Siemens will die Abhängigkeit von
knappen oder teueren Rohstoffen wie
etwa Seltenerdmetallen reduzieren
und verfolgt dazu parallel verschiedene Ansätze. Wissenschaftler der globalen Forschung Corporate Technology
(CT) arbeiten etwa an Strategien zu
deren effizienterer Nutzung, Wiederverwertung und Substitution. Sie analysieren bestehende Versorgungsrisiken und entwickeln neue Materialien
oder Recyclingprozesse.
Zielsetzung speziell des Forschungsbereichs an der RWTH ist es, Methoden
und Verfahren zur umweltfreundlichen
und effizienten Bereitstellung von Seltenen Erden für Permanentmagnete
zu entwickeln. In vier Themenclustern
zu Seltenen Erden geht es dabei um
die Bewertung alternativer Lagerstätten, die Entwicklung nachhaltiger
Verfahren zur Gewinnung und Extraktion sowie die Erarbeitung effizi-
enter Methoden zum Recycling und
Lebenszyklusanalysen. Beteiligt sind
vier Lehrstühle der RWTH Aachen,
das Forschungszentrum Jülich sowie
Experten des Siemens-Sektors Industry. Das strategische Projekt ist Ergebnis der langfristigen Zusammenarbeit
mit der RWTH als Partneruniversität
im Center of Knowledge Interchange(CKI)-Programm von Siemens.
Forscher von Siemens CT ermitteln
auf Basis aktueller Marktdaten, welche
Rohstoffe hinsichtlich Bedarf, Verfügbarkeit sowie politischer Stabilität und
Monopolstellung der Förderländer als
kritisch zu betrachten sind. Lösungsansätze sind z.B. neuartige leistungsfähige
Permanentmagnete, die entweder ganz
ohne oder nur noch mit geringen Mengen an Seltenerdmetallen auskommen.
Um Dysprosium effizienter als bisher
zu nutzen, soll es künftig nicht mehr
im gesamten Material verteilt werden,
sondern nur an den Kristallitgrenzen
der Neodym-Eisen-Bor-Magnete angereichert werden. (Presse-Information v. 16.12.2011)
Personals
Alcoa’s Board of Directors has elected Paula Davis a vice president of the
company. Davis has been President
of the Alcoa Foundation since 2010.
Founded more than 50 years ago, Alcoa Foundation is one of the largest
corporate foundations in the United
States, having invested more than $
530 million since 1952. Before joining Alcoa, Davis was Vice President,
Corporate Communications for The
Pepsi Bottling Group. (Press Release,
February 1, 2012)
Sims Metal Management Limited
announced that the Chairperson of
its Board, Paul Varello, will retire as
Chairperson on 1 March 2012, and
Geoff Brunsdon will be appointed to
serve as his successor. Geoff Brunsdon has served as a non-executive
director of the Company since November 2009 and as Deputy Chairperson since September 2011. He was
a member of the predecessor Board
of Sims Group Limited from 1999 to
2007. He was formerly, until June 2009,
90
Managing Director and Head of Investment Banking of Merrill Lynch
International (Australia) Limited, and
is chairperson of Metlife Insurance in
Australia. Paul Varello will remain a
non-executive director of the Company until his retirement. (Press Release,
January 26, 2012)
Eric Roegner has been named President, Alcoa Defense, effective June 1,
2012, succeeding Dave Dobson, who
will retire after successfully leading
the business since 2007. Roegner will
assume this responsibility in addition
to his current role as President of Alcoa Forgings and Extrusions (AFE).
In this expanded role, he will also
oversee Alcoa’s defense market team
to drive lighter and stronger material
solutions for customer military platforms. Roegner was named President
of Alcoa Forgings and Extrusions in
2009. Previously, he was President of
Alcoa’s Global Hard Alloy Extrusions business, a position he assumed
in 2007 (Press Release, March 1, 2012)
Outotec has appointed Minna Aila,
Master of Laws, as Senior Vice President – Communications and Corporate Responsibility and member of
the Executive Board as of March 1,
2012. Minna Aila is joining Outotec
from the Federation of Finnish Financial Services where she has held
the position of Head of Communications. Prior to that she has held several Director positions at Elcoteq SE.
Before joining Elcoteq, Minna Aila
has worked for the European Commission. (Press Release, January 26,
2012)
Der Aufsichtsrat der DEKRA SE hat
in seiner Sitzung vom 26. Januar 2012
Dipl. Wirtsch.-Ing. Ivo Rauh zum neuen Vorstandsmitglied der DEKRA
SE ernannt. Mit Wirkung zum 1. April 2012 wird Rauh die Leitung der
Business Unit Industrial übernehmen.
Er folgt auf Mark Thomä, der künftig
neue Aufgaben im DEKRA Konzern
verantwortet. (Nach Presse-Information v. 30.1.2012)
World of Metallurgy – ERZMETALL 65 (2012) No. 2
Michael Stelter et al.: Chem. und elektrochem. Verhalten verschiedener Additive bei der Kupferraffinationselektrolyse
Chemisches und elektrochemisches
Verhalten verschiedener Additive
bei der Kupferraffinationselektrolyse
Michael Stelter, Hartmut Bombach
Zur Abscheidung glatter Kathoden werden in der Kupferraffinationselektrolyse verschiedene Additive eingesetzt.
Die klassischen Additive Leim und Thioharnstoff haben
einige Nachteile. Sie werden chemisch oder elektrochemisch relativ schnell zersetzt, außerdem wird ein Teil des
Schwefels aus dem Thioharnstoff in die Kathode eingebaut. Der S-Gehalt in den Kathoden kann deshalb nur
dann weiter gesenkt werden, wenn Thioharnstoff durch
andere Additive ersetzt wird. Da sich Leim während der
Kupferelektrolyse schnell zersetzt, ist eine kontinuierliche
Zugabe erforderlich. Alternative Additive sollten deshalb
unter den Bedingungen der Kupferelektrolyse auch stabiler sein. Unsere Untersuchungen zeigen, dass Leim prinzipiell durch Polyethylenglykole (PEG) und Thioharnstoff
durch Bis-(3-natriumpropyl)disulfid (SPS) ersetzt werden
können. Das Verhalten dieser Additive wurde zunächst
durch Aufnahme von Stromdichte-Potential-Kurven und
anschließend durch Elektrolyseversuche untersucht. Leim
wirkt stark polarisierend, SPS dagegen sowohl in Kombination mit Leim als auch in Kombination mit PEG stark
depolarisierend. Bei Elektrolyseversuchen mit PEG (Molmassen zwischen 600 und 10 000) in Kombination mit SPS
traten bei einer Stromdichte von 500 A/m2 zwar keine
Kurzschlüsse auf, die Kathoden waren jedoch rau und
knospig. Aufgrund von Elektrolyteinschlüssen enthielten
die Kathoden 50 bis 500 µg/g Schwefel. Bei Einsatz von
Leim in Kombination mit Thioharnstoff bzw. in Kombination mit SPS wurden deutlich glattere Kathoden mit
S-Gehalten von 4 bis 10 µg/g bzw. 0,3 bis 1,5 µg/g erhalten.
Da SPS im Vergleich zu Thioharnstoff wesentlich stabiler
ist, muss es dem Elektrolyten nicht kontinuierlich zugesetzt werden.
Schlüsselwörter:
Kupferraffinationselektrolyse – Kathodenqualität – Leim
– Thioharnstoff – Alternative Additive
Chemical and Electrochemical Behavior of Different Additives in Copper Electrorefining
In copper electrorefining additives are used for a smooth
electrodeposition of copper cathodes. The classical additives glue and thiourea show some disadvantages like
chemical or electrochemical decomposition, just as the incorporation of sulfur from thiourea into the cathodes. Only
new additive systems avoiding thiourea can help to reduce
the sulfur content in the copper cathodes. Additionally the
thermal decomposition of glue forces a continuous dosing
of the glue solution. So higher stability of the electrolyte
can only be achieved by using additives more stable than
glue. Our investigations show that alternative additives
can be used in copper electrorefining indeed. Polyethylene
glycols (PEG) can substitute glue and thiourea can be
substituted by Bis-(3-natriumsulfopropyl)disulfide (SPS).
The behavior of the additives was characterized by current
density potential measurements and additionally by the
effect on the cathodic deposition under the conditions of
technical copper electrorefining. PEG act strongly polar-
izing whereas SPS acts depolarizing both on its own and
combined with glue and PEG respectively. Electrolysis
experiments with PEG (molecular weight from 600 to
10,000) and SPS proceeded without short circuits at a current density of 500 A/m². However, the cathodes were
rough and nodulous. Due to electrolyte inclusions their
sulphur content ranged from 50 to 500 µg/g. Smoother
cathodes were produced when using glue and thiourea or
glue and SPS. In the first case the sulphur concentration in
the cathodes ranged from 4 to 10 µg/g and in the second
case only from 0.3 to 1.5 µg/g. SPS is considerably more
stable than thiourea. Thus, there is no need for continuous
addition during electrolysis.
Keywords:
Copper electrorefining – Cathode quality – Glue – Thiourea – Alternative additives
Comportement chimique et électrochimique des plusieurs additifs lors du raffinage électrolytique de cuivre
El comportamiento químico y electroquímico de vario aditivos durante la refinación electrolítica de cobre
This is a peer-reviewed article
94
World of Metallurgy – ERZMETALL 65 (2012) No. 2
Józef Czernecki et al.: Problems of Pb and As Removal from Copper Production in a One Stage Flash-Smelting Process
Problems of Lead and Arsenic Removal
from Copper Production in a One Stage
Flash-Smelting Process
Józef Czernecki, Zbigniew Śmieszek, Zdzisław Miczkowski
Copper content in chalcocite-bornite concentrates of
KGHM Polska Miedz S.A. is at the same level as in the
chalcopyrite concentrates – 20 to 30 %, however their iron
and sulphur content is several times lower, 2 to 7 % and 9
to 12 %, respectively. The additional characteristic feature
of the Polish copper concentrates is presence of organic
carbon (5 to 8 %) and significant content of impurities,
especially Pb (1.5 to 3.0 %) and As (0.05 to 0.4 %). The mentioned above properties, especially low iron and sulphur
content, resulted in application of a one stage flash-smelting
process in HM Glogow II in 1978. Currently implementation of an analogous technology for HM Glogow I is
considered, to replace shaft furnaces where briquettes of
copper concentrates are smelted. Because of specific thermodynamic properties of lead and arsenic and their chemical compounds the removal of the impurities from the one
stage flash-smelting process requires special technological
operations and logistics. Pb and As concentrate in significant volumes in the CuPbFe alloy from electric furnace
and in the converter slag. To maintain a specific lead and
arsenic level in CuPbFe alloy it is necessary to direct a part
or the whole of converter slag mass for separate treatment.
Currently a part of the converter slag from HM Glogow II
is directed to the electric furnace for copper removal from
flash-smelting slag and another part for treatment in shaft
furnaces of HM Glogow I. With liquidation of shaft process
at HM Glogow I and replacing it with a one stage flashsmelting process the converter slag will have to be treated
by some other methods. Both hydro- and pyrometallurgical
technologies are considered for the treatment of converter
slag. The paper presents a description of lead and arsenic
behaviour in the one stage flash-smelting process as well as
discussion on the methods for separation of those impurities from copper production cycle.
Keywords:
Flash smelting – Copper – Lead removal – Arsenic removal
Probleme bei der Entfernung von Blei und Arsen bei der Kupferproduktion mit einstufigem Schwebeschmelzprozess
Der Kupfergehalt der Chalkosin-Bornit-Konzentrate von
KGHM Polska Miedz S.A. ist mit 20 bis 30 % genau so
hoch wie der Kupfergehalt der Chalkopyrit-Konzentrate,
während der Eisen- und Schwefelgehalt mit 2 bis 7 %
bzw. 9 bis 12 % deutlich niedriger ausfällt. Ein weiteres
charakteristisches Merkmal der polnischen Kupferkonzentrate ist das Vorhandensein organischen Kohlenstoffs
(5 bis 8 %) sowie ein signifikanter Gehalt an Verunreinigungen, vor allem durch Pb (1,5 bis 3,0 %) und As (0,05
bis 0,4 %). Die oben genannten Eigenschaften, vor allem
der niedrige Eisen- und Schwefelgehalt, führten 1978 bei
HM Glogow II zur Anwendung eines einstufigen Schwebeschmelzprozesses. Zurzeit wird für HM Glogow I die
Implementierung eines analogen Verfahrens in Betracht
gezogen. Dabei müssen die Schachtöfen zum Schmelzen
von Kupferkonzentratbriketts ersetzt werden. Aufgrund
der besonderen thermodynamischen Eigenschaften von
Blei und Arsen und ihrer chemischen Verbindungen erfordert die Beseitigung der Verunreinigungen im Rahmen des einstufigen Schwebeschmelzprozesses besondere
technologische Eingriffe und eine spezielle Logistik. In
der CuPbFe-Legierung aus dem Elektroofen und in der
World of Metallurgy – ERZMETALL 65 (2012) No. 2
Konverterschlacke reichern sich große Mengen Pb und As
an. Um den Blei- und Arsengehalt der CuPbFe-Legierung
auf einem bestimmten Niveau zu halten, muss ein Teil oder
sogar die gesamte Konverterschlacke separat behandelt
werden. Zurzeit wird ein Teil der Konverterschlacke von
HM Glogow II in den Elektroofen zur Kupferentfernung
aus Schwebeschmelzschlacke weitergeleitet, während ein
anderer Teil in den Schachtöfen von HM Glogow I behandelt wird. Wenn der Schachtofenprozess in HM Glogow I
entfällt und durch einen einstufigen Schwebeschmelzprozess ersetzt wird, muss die Konverterschlacke auf andere
Art und Weise behandelt werden. Dafür werden sowohl
hydrometallurgische als auch pyrometallurgische Verfahren in Betracht gezogen. Der Artikel beschreibt das Verhalten von Blei und Arsen im Rahmen eines einstufigen
Schwebeschmelzprozesses und diskutiert die Verfahren
zur Abscheidung dieser Verunreinigungen aus dem Produktionszyklus.
Schlüsselwörter:
Schwebeschmelzprozess – Kupfer – Bleientfernung –
Arsenentfernung
101
Jelena Bogovic et al.: Temperature Modelling for Synthesis of Oxide Nanoparticles by Ultrasonic Spray Pyrolysis
Temperature Modelling of the Synthesis of Oxide
Nanoparticles by Ultrasonic Spray Pyrolysis
Jelena Bogovic, Srećko Stopić, Jacqueline Gruber, Herbert Pfeifer, Bernd Friedrich
Nanosized particles of spherical titanium dioxide were prepared from an aerosol based on an organometallic solution
during ultrasonic spray pyrolysis. The influence of process
parameters on particle morphology was considered. During the aerosol generation, the droplet size distribution
was measured with a laser diffraction system (Malvern
Spraytec) without dilution of the aerosol and for the same
atomization and carrier gas parameters as those during
the synthesizing process. By carrying out a series of experiments the influences of different process parameters
(gas flow rate, decomposition temperature, retention time,
etc.) on particle size, distribution and morphology were
tested. Obtained nanoparticles were characterized using
various methods (SEM, EDS, and SMPS) with respect
to structure and composition. The goal was to determine
the most sensitive process steps and to propose solutions
for improvement of the critical points. Measurements and
numerical simulation of temperature profile in different
heating zones was done, in order to better understand the
process steps in each heating zone. A reaction mechanism
of synthesis is proposed, as well as optimal experimental
conditions for preparation of nanopowder with a specific
particle size distribution and morphology.
Keywords:
Nanosized titanium dioxide – Ultrasonic spray pyrolysis –
Particle morphology – Numerical simulation – Nanopowder
Temperaturmodellierung der Synthese oxidischer Nanopartikel durch Ultraschallsprühpyrolyse
Im Rahmen dieser Arbeit wurden Nanopartikel von sphärischem Titandioxid aus einem Aerosol basierend auf einer metallorganischen Lösung durch Ultraschallsprühpyrolyse hergestellt. Es wurde die Einflussnahme gewisser
Prozessparameter auf die Partikelmorphologie vermutet.
Während der Aerosolerzeugung wurde die Tröpfchengrößenverteilung durch ein Laserbeugungssystem (Malvern
Spraytec) ohne Verdünnung des Aerosols und für dieselben Atomisierungs- und Trägergasparameter wie jene
während des synthetisierenden Prozesses gemessen. Durch
eine Versuchsserie wurden die Einflüsse verschiedener
Prozessparameter (Volumenstrom, Zerlegungstemperatur, Haltedauer usw.) auf die Teilchengröße, Verteilung und
Morphologie getestet. Struktur und Zusammensetzung
des durch die Ultraschallsprühpyrolyse hergestellten Na-
nopulvers wurden mit Hilfe von verschiedenen Methoden
(SEM, EDS und SMPS) charakterisiert. Das Ziel sollte
die Bestimmung der empfindlichsten Prozessschritte und
die Lösungsfindung für deren Verbesserung sein. Um die
verschiedenen Prozessschritte, die in den jeweiligen Heizzonen ablaufen, verstehen zu können, wurden Messungen
und numerische Simulationen durchgeführt. Vorgeschlagen werden sowohl ein Reaktionsmechanismus zur Synthese als auch die optimalen Versuchsbedingungen zur
Herstellung des Nanopulvers einer bestimmten Teilchengrößenverteilung und Morphologie.
Schlüsselwörter:
Nanogroßes Titandioxid – Ultraschallsprühpyrolyse – Partikelmorphologie – Numerische Simulation – Nanopulver
Modélisation de la température pour la synthèse de nanoparticules d‘oxyde par pyrolyse par pulvérisation à ultrasons
Modelo de temperatura para la síntesis de nanopartículas de óxido por Pirólisis Ultrasónica
This is a peer-reviewed article
1Introduction
Titanium dioxide (TiO2) is a material with various applications. Because of its high refractive index, inertness
and colour, titanium dioxide is widely used as a pigment.
This is one of its most common applications where TiO2 is
used in particle form. Some newer TiO2 applications are a
result of its photo-catalytic and semiconducting properties,
108
for example photo degradation of organic pollutants, water purification, waste water treatment, air purification or
utilisation in solar cells and self-cleaning paints. Titanium
dioxide can be produced using various synthetic methods,
such as the sol-gel method, vapour decomposition and
different hydrothermal techniques [1-3]. In the case of
hydrothermal methods, the process can be divided in the
following main steps:
World of Metallurgy – ERZMETALL 65 (2012) No. 2
Andreas Ludwig et al.: Experimental Investigation on the Ternary Phase Diagram Cu–Sn–P
Experimental Investigation
on the Ternary Phase Diagram Cu–Sn–P
Andreas Ludwig, Monika Grasser, Wolfram Schillinger
Although parts of the ternary system Cu–Sn–P especially
in the Cu rich corner are already described in literature,
the comparison of the experimental observations in the
ternary system and the numerical assessment work shows
some differences according the presence of some phases.
Besides, the ternary eutectic point is of special interest for
industry because the presence of the P rich phase Cu3P,
occurring at the ternary eutectic point, could influence the
brittleness of the final bronze product. However, the presence of the ternary eutectic point and its position in the
phase diagram are still questionable. Therefore, the basic
aim of the presented experimental investigation is to de-
scribe and verify the known ternary system. The performed
thermodynamic investigation includes numerical simulations of the binary systems CuSn and CuP and the ternary
system Cu–Sn–P in the Cu rich corner and an experimental
investigation containing differential thermal analysis and
annealing experiments for the binary and ternary systems.
In addition, the identification of the phases and phase regions is based on SEM and light microscope investigations.
Keywords:
Phosphor bronze – Phase diagram – Ternary eutectic
point – Microstructure
Experimentelle Untersuchungen am ternären Phasendiagramm Cu–Sn–P
Obwohl die Cu-reiche Ecke des ternären Phasendiagramms Cu–Sn–P in der Literatur beschrieben wird, zeigt
der Vergleich experimenteller Beobachtungen mit numerischen Phasendiagrammansätzen bezüglich des Auftretens
einzelner Phasen Unterschiede. Darüber hinaus ist der ternär-eutektische Punkt von speziellem industriellem Interesse, da die P-reiche Cu3P-Phase, die einen Bestandteil des
ternären Eutektikums bildet, die Sprödigkeit des fertigen
Bronzeprodukts beeinflusst. Dennoch ist die Existenz des
ternär-eutektischen Punktes bzw. dessen Lage immer noch
umstritten. Daher ist das grundlegende Ziel der vorliegenden experimentellen Untersuchung, das Auftreten und die
Existenzbereiche der einzelnen Phasen zu untersuchen,
und somit das bekannte Cu–Sn–P-Phasendiagramm zu ve-
rifizieren. Neben experimentellen Untersuchungen mittels
Differentialthermoanalyse (DTA), Langzeit- Diffusionsglühexperimenten von binären und ternären Proben und
elektronen- und lichtmikroskopischen Untersuchungen
zur Phasenidentifizierung wurden die auftretenden Phasen
in den binären Randsystemen CuSn und CuP sowie in der
Cu-reichen Ecke des ternären System Cu–Sn–P numerisch
simuliert und mit den experimentellen Beobachtungen
verglichen.
Schlüsselwörter:
Phosphorbronze – Phasendiagramm – Ternär-eutektischer
Punkt – Gefüge
Investigation expérimentale du diagramme de phase ternaire Cu–Sn–P
Investigación experimental sobre el diagrama de fase ternario Cu–Sn–P
Paper presented on the occasion of the Copper 2010 Conference held June 6 to 10, 2010 in Hamburg, Germany.
This is a peer-reviewed article.
1Introduction
According to European standards the Sn-content in bronze
is limited to 9 wt.-% Sn in wrought alloys and to 13 wt.-% in
cast alloys. In the as-cast state, the microstructure of bronze
consists of a-phase (a) and the eutectoid of the a- and d-phase
(d). The large solidification interval is one of the reasons for
the strong macrosegregation often observed in bronze castings. In addition, diffusion of Sn in the solid is rather small,
World of Metallurgy – ERZMETALL 65 (2012) No. 2
which is the reason that one cannot use heat treatment to
get rid of already formed segregations. The d-phase, forming
due to solid-solid transformation during cooling, is rather
rigid but present as interdendritic precipitate which leads to
inhomogeneities in the solidified material.
Most of the fundamental research related to bronze has
been performed many years ago [1-3]. During the last decades the improvement of experimental methods, and with
117
Karl Nienhaus et al.: Economic and Environmental Consequences of the Global Rare Earths Market Development
Economic and Environmental Consequences
of the Global Rare Earths Market Development
Karl Nienhaus, Fiona Mavroudis, Matthias Pankert
The topic of rare earths has been very present in both
scientific and mass media over the past months. It is quite
uncommon for a commodity with annual production rates
as low as a few thousand tons to be in the focus to such a
degree as it has been true for the rare earths recently. This
interest is due to the wide-spread use of rare earth products in several high-tech products of today’s daily life. The
attention drawn to the topic is fuelled by concerns about
restrictions to the global trade with these products, such as
export limitations and export taxes, by Chinese authorities. The term “rare earths” defines a group of 17 metallic
chemical elements being very similar in terms of their
chemical and physical properties due to their mineralogical structure. The group is subdivided into elements with a
lower atomic mass and those elements with a higher atomic
mass. The “heavier” elements show a significantly lower
abundance in the upper earth’s crust than their “lighter”
counterparts [1]. While the market for light rare earth elements is expected to slightly cool down due to the opening
of new mines, the market for heavy rare earth elements
will remain critical. The continuously increasing demand
for those elements in areas like “green technologies” and
their comparably low concentration in the main rare earth
ores will cause the market to tighten even more for the
years to come [2].
Keywords:
Rare earths mining – Rare metals – Commodity market –
China
Wirtschaftliche und ökologische Folgen der globalen Marktentwicklung der Seltenen Erden
Die Thematik der Seltenen Erden wurde in den vergangenen Monaten häufig in den Fach- und Massenmedien
weltweit aufgegriffen. Für einen in derart geringen Mengen abgebauten Rohstoff ist dies eine recht ungewöhnliche
Präsenz; sie erklärt sich durch die weite Verbreitung der
Seltenerdelemente in verschiedensten Hightech-Produkten des Alltagslebens, was ein direktes Interesse der breiten Öffentlichkeit hervorruft. Verstärkt wird die Aufmerksamkeit durch Handelsbeschränkungen durch chinesische
Behörden wie Exportbegrenzungen und Ausfuhrzölle auf
Seltenerdprodukte. Unter dem Begriff Seltene Erden wird
eine Gruppe von 17 metallischen Elementen zusammengefasst, die aufgrund ihrer mineralogischen Struktur sehr
ähnliche chemisch-physikalische Eigenschaften aufweisen.
Unterteilt wird die Gruppe in Seltene Erden niedriger
und solche hoher Atommasse, wobei die schweren Selten­
erdelemente eine bedeutend geringere Konzentration in
der Erdkruste aufweisen als die leichten Seltenerdelemente [1]. Während sich die Marktlage bei den leichten
Seltenen Erden aufgrund der Erschließung neuer Lagerstätten voraussichtlich etwas entspannen wird, stellt sich
die Situation bei den schweren Seltenen Erden anders dar.
Der zunehmende Einsatz dieser Elemente in boomenden
Sektoren wie den sogenannten „Grünen Technologien“
sowie ihr verhältnismäßig geringer Gehaltsanteil an den in
absehbarer Zeit in Produktion befindlichen Lagerstätten
werden die Marktsituation hier tendenziell verschärfen [2].
Schlüsselwörter:
Seltenerdbergbau – Seltene Metalle – Technologie-Metalle – Rohstoffmarkt – China
Conséquences économiques et écologiques du développement du marché global des terres rares
Consecuencias económicas y ecológicas del desarrollo global del mercado de las tierras raras
1
Nearly delivery monopoly
Currently, the better part of global annual rare earth production, totalling to about 130,000 t, originates from China.
In 2010, the share of Chinese mines in the global rare
earth production amounted to 97 %, constituting a nearmonopoly on the market. Besides the P.R.C., only India,
126
Brazil, Malaysia and Russia produced noteworthy amounts
of rare earths (Figure 1).
A monopoly of such extend has not been common in the
past, as can be deducted from Figure 2. In earlier periods
of rare earth mining, other countries such as the US were
leading in terms of output [3].
World of Metallurgy – ERZMETALL 65 (2012) No. 2
Reimund Westphal et al.: REWIMET e.V.: Recycling von wirtschaftsstrategischen Metallen – ein neues Cluster
REWIMET e.V.: Recycling von wirtschafts­
strategischen Metallen – ein neues Cluster
Reimund Westphal, Daniel Goldmann
Das UNICEF-Foto des Jahres 2011 – Ghana, unser Müll in
Afrika (Abbildung 1) – macht die Problematik rund um die
Rohstoffquelle Abfall aus gesellschaftlicher Sicht deutlich.
Dieses Bild soll Mahnmal und Aufforderung zugleich sein.
Abb 1: Recycling von Buntmetallen (Foto: Kai Löffelbein, Student der
Fotografie, Hochschule Hannover, 2011)
Elektronikschrott mit seinen Schwermetallinhalten sollte
unter menschenwürdigen Verhältnissen und Nutzung aller
Wertinhalte recycelt werden. Nur dann kann gewährleistet
werden, dass auch die strategischen Hochtechnologiemetalle zurückgewonnen werden können.
Seit einigen Jahren finden Veranstaltungen zum Thema der
Rohstoffverknappung in der Bundesrepublik Deutschland
statt. Beispielhaft seien die Rohstoffkongresse des BDI
und z.B. auch der Tag der Metallurgie 2010 genannt, auf
dem u.a. Prof. Michael Hüther vom Institut der Deutschen
Wirtschaft, Köln, über die Reichweiten verschiedener Metalle vorgetragen hat. Dr. Degel (SMS, Düsseldorf) hat auf
dem gleichen Kongress an Hand des Wandels der Absatzregionen von Europa bis in die achtziger Jahre hinein und
dann nach Asien bis in die heutige Zeit gezeigt, dass dieser
Wandel der zu erwartenden Rohstoffknappheit bereits seit
ca. 20 Jahren in Bewegung ist.
Dies macht deutlich, dass Deutschland als Hochtechnologieland sich der Herausforderung zur Rohstoffsicherung
stellen muss, um ein weiteres Wirtschaftswachstum vom
Import dieser Rohstoffe zu entkoppeln. Als wirtschaftsstrategische Metalle oder auch Hochtechnologiemetalle
sind jene Metalle definiert, die im Wesentlichen für die
Hightech-Produktion in Deutschland, z.B. die moderne
Elektrotechnik/Elektronik oder die Automobilindustrie,
benötigt werden. Da es heute kaum noch Anlagen, Maschinen und Geräte gibt, in denen diese Metalle nicht vorkommen, ist von der Sicherstellung der Rohstoffversorgung
jede Branche betroffen. Abbildung 2 gibt einen kleinen
Einblick in relevante Anwendungen und die Bedeutung
der Metallgruppen.
Für die Nichteisenmetall-Industrie erwächst daraus die
Aufgabe, sich in großem Umfang auf die Verfügbarkeit
dieser Metalle aus klassischen aber auch aus bisher unkonventionellen Quellen wie Abfallströmen durch zu entwickelnde Verfahren zu konzentrieren.
Abb. 2: Wirtschaftsstrategische Metalle
und deren Anwendung in modernen Technologien
134
World of Metallurgy – ERZMETALL 65 (2012) No. 2
Thomas Griessacher: Nordspanien-Exkursion 2011 der Leobener NE-Metallurgen
Nordspanien-Exkursion 2010 der Leobener
NE-Metallurgen
Bericht von Thomas Griessacher
Die Studentenexkursion 2011 führte das Institut für Nichteisenmetallurgie vom 3. bis 9. Juli in den nordspanischen
Raum. Die Route verlief von Barcelona über Bilbao bis
nach Aviles. Neben der Besichtigung von sechs Unternehmen aus unterschiedlichen Bereichen der Nichteisenmetallurgie standen auch Besuche einer Kupferausstellung
in einem von der Firma La Farga Lacambra eingerichteten
Museum (Abbildung 1) sowie des Guggenheim-Museums
in Bilbao auf dem Programm. Weitere kulturelle sowie
landschaftliche Highlights waren verschiedene Sehenswürdigkeiten in Barcelona, Bilbao, Santander und Aviles.
Neben der Möglichkeit für die zukünftigen Metallurgen
Einblicke in die Welt der Metallhütten bzw. metallverarbeitenden Betriebe zu erhalten, spielt bei einer derartigen Veranstaltung auch der Kontakt zur internationalen
Industrie eine nicht unwesentliche Rolle. Zusätzlich soll
dabei auch die Gemeinschaft innerhalb des Institutes gefördert und der Kontakt zu den Studenten intensiviert
werden.
Die Exkursion nahm ihren Ausgang am 3. Juli 2011 mit
dem Flug von Wien nach Barcelona, wo der Nachmittag
zur Besichtigung der Gaudi-Metropole und Hauptstadt
Kataloniens zur freien Verfügung stand. Am nächsten
Morgen ging es ausgehend von Barcelona nach Las Masies de Voltrega, wo der Besuch der La Farga Group, dem
weltweit führenden Produzenten von Strangguss aus Recyclingkupfer, den Auftakt der Exkursion bildete. Dort
konnte der Weg des Kupfers, angefangen vom Schrott
über Schacht- bzw. Flammöfen und Raffinationsverfahren
bis hin zum kontinuierlichen bzw. semi-kontinuierlichen
Abb. 2: Leobener Exkursionsteilnehmer vor dem Guggenheim-Museum
Strangguss, nachverfolgt werden. Zusätzlich verfügt die
La Farga Group über ein hochinteressantes Kupfermuseum mit zum Teil Original-Exponaten aus der Antike.
Die Ausstellungsstücke wurden aus aller Welt zusammengetragen.
Anschließend ging es weiter nach Lleida. Von dort begab
sich die Exkursionsgruppe am nächsten Tag nach Pradilla
de Ebro, wo die Besichtigung des Aluminiumrecyclingunternehmens der Idalsa erfolgte. Dort konnte die Herstellung unterschiedlichster Sekundäraluminiumprodukte aus
Schrotten, Spänen, Folien und Krätzen mithilfe von Drehtrommelöfen besichtigt werden. Den Haupteinsatzstoff
stellt allerdings Aluminiumkrätze mit einem Aluminium-
Abb. 1:
Die Leobener Exkursionsteilnehmer vor dem Kupfermuseum bei
La Fraga Lacambra
World of Metallurgy – ERZMETALL 65 (2012) No. 2
137
2 / 2012
Herausgeber:
gh
GDMB Gesellschaft für Bergbau,
Metallurgie, Rohstoff- und
Umwelttechnik e. V.
Paul-Ernst-Straße 10
D-38678 Clausthal-Zellerfeld
Telefon +49 (0) 53 23 - 93 79-0
Telefax +49 (0) 53 23 - 93 79-37
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Bruch, Ratingen; stellv. Präsidenten;
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Dipl.-Ing. Dieter Friedrich, Neuhof,
Dr.-Ing. Michael Landau, Hamburg;
Dr.-Ing. George Milojcic, Köln;
Dipl.-Ing. Thomas Neu, Saar­brücken;
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Axel Preuße,
Dortmund; Dr.-Ing. Reinhard Püllenberg, Braubach
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Konto der GDMB:
Sparkasse Goslar/Harz 5140
(BLZ 268 500 01)
Konto der GDMB-Montanstiftung:
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(BLZ 268 500 01)
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Aus dem Inhalt:
• Ein herzliches Glückauf!
XVIII
• Neue Mitglieder
XVIII
• Veranstaltungen
der GDMB-Fachausschüsse
und Bezirksgruppen
XVIII
gh News
Ein herzliches Glückauf!
Zum 80. Geburtstag
am 17. Mai: Bergass. a.D. Dr.rer.nat.
Gerhart F. Gerecht, 6, rue Michel
Lentz, 6944 Niederanven, Luxemburg;
am 27. Mai: Dr.-Ing. Berghauptmann
a.D. Hartmut Schade, Karl-JosefSchlitt-Str. 44, 65195 Wiesbaden;
am 6. Juni: Prof. Dr.rer.nat. Dipl.Chem. Christoph J. Raub, Waldsiedlung 17, 73525 Schwäbisch Gmünd.
Zum 75. Geburtstag
am 15. Juni: Prof. Dr.-Ing. Rudolf
Saager, Zürichstr. 12, 870 Küsnacht,
Schweiz;
am 7. Juli: Doz. Dr.-Ing. habil. Dietmar
Schab, Obermarkt 17, 09599 Freiberg.
l
Zum 70. Geburtstag
am 29. Mai: Dipl.-Ing. Dietmar Nagel,
Grüne 26, 57368 Lennestadt;
am 16. Juni: Dr.-Ing. Volker Patzold,
Kleiberweg 20, 21244 Buchholz.
Zum 65. Geburtstag
am 8. Juli: Dipl.-Ing. Rudolf Heger,
Rissener Landstr. 161, 22587 Hamburg.
Zum 60. Geburtstag
am 26. Mai: Dipl.-Ing. Christoph Lippinghof, Bremstr. 35, 44329 Dortmund;
am 1. Juni: Dipl.-Ing. Jochen Matthes,
Parkallee 30, 20144 Hamburg;
am 29. Juni: Dr.-Ing. Johannes Tacken,
Nelly-Sachs-Str. 11, 59348 Lüdinghausen.
Neue Mitglieder
31202 Rohland, Boris, Dipl.-Ing.,
Küttner GmbH & Co. KG, Alfredstr.
28, 45130 Essen; Tel.: 0201-7293404,
E-Mail: b.rohland@kuettner.com. –
Alfredstr. 28, 45130 Essen.
31203 Lochbichler, Claus, Dr.-Ing.,
voestalpine Gießereigruppe, voestalpine Str. 3, 4020 Linz, Österreich; EMail: claus.lochbichler@voestalpine.
com. – Hötzendorfstr. 6, 3100 St. Pölten, Österreich.
51201 Wuppermann Engineering
GmbH, Gußstahlwerkstr. 23, 8750
Judenburg, Österreich; Tel. 0043
60910390.
Veranstaltungen der GDMB-Fachausschüsse und Bezirksgruppen
Bis zum Erscheinen der nächsten Ausgabe dieser Zeitschrift finden folgende Tagungen von Fachausschüssen und
Bezirksgruppen der GDMB statt:
l GDMB-Fachausschuss für Bergmännische Ausbildung am 19. März in Dortmund,
l GDMB-Fachausschuss Bergbau am 16. und 17. April in Hauzenberg,
l Bezirksgruppe Freiberg der GDMB am 5. Mai in Freiberg,
l GDMB-Fachausschuss Blei vom 9. bis 11. Mai in Nordenham.
Die Mitarbeit in Fachausschüssen steht allen GDMB-Mitgliedern offen, zunächst können sie als Gast eingeladen werden.
Im Einvernehmen mit ihrer Firmenleitung oder Dienststelle kann der Fachausschuss sie zu seinen Mitgliedern berufen,
wobei aktive Mitarbeit vorausgesetzt wird.
Die Bezirksgruppen fördern in fachübergreifenden Veranstaltungen die persönlichen Kontakte unter den regionalen
Mitgliedern. Bei den Treffen werden sowohl allgemein technische als auch kulturelle Aspekte berücksichtigt.
Weitere Informationen sowie Anmeldeformulare zum Download erhalten Sie im Internet unter www.GDMB.de. Gern
gibt Ihnen auch die Geschäftsstelle der GDMB, Telefon 05323/93720, Auskunft zu den Veranstaltungen der GDMB.
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