zurück >>

Kupfer ist für unser modernes Leben unverzichtbar. Vor allem in der Elektrotechnik, dem Maschinenbau und im Bauwesen gilt Kupfer aufgrund seiner besonderen Eigenschaften (hohe Energie- und Wärmeleitfähigkeit, Haltbarkeit und Korrosionsfestigkeit) als unentbehrlich. Seine Verfügbarkeit wird auch in Zukunft von tragender Bedeutung sein.

Demgegenüber sind die natürlichen Kupfervorkommen auf der Erde endlich und der Abbau von Kupfererz sowie die Kupferraffination aufwendig. Erschwerend kommt hinzu, dass zukünftig immer schwieriger zugängliche Erzvorkommen erschlossen werden müssen.

Vor diesem Hintergrund soll der Weg vom Roherz zum fertigen Produkt einmal näher beleuchtet werden. Dabei soll nicht das Detail sondern der Weg der Kupfergewinnung in seinen Grundzügen skizziert werden.

Der Abbau von kupferhaltigen Erzen erfolgt überwiegend im Tagebau (z.Z. ca. 90 %) und noch zu einem geringeren Anteil im Untertagebau. Da Kupfer in der Natur relativ selten in reiner Form vorkommt, beträgt der Kupferanteil am Erz meist nur zwischen 1% und 2 %. Natürlich können auch noch weitere Rohstoffe im abgebauten Material enthalten sein, bezogen auf die Kupferproduktion sind aber üblicherweise 98 % bis 99 % nicht verwertbar.

Nach dem Abbau wird das Erz zerkleinert (gemahlen) und mechanisch vorsortiert, dabei wird möglichst viel des nicht verwertbaren Materials entfernt. Dann wird es mit Wasser und chemischen Substanzen durchmischt und durch Einblasen von Luft zu einem Absetzvorgang gebracht. Nach dem Abschöpfen des Erzkonzentrates von der Oberfläche beträgt sein Kupferanteil meist zwischen 20 % und 40 %. Diesen Prozess bezeichnet man als Flotation (Schwimmaufbereitung) und das Produkt als Konzentrat (Erzkonzentrat). Für zahlreiche Bergbauunternehmen ist das Konzentrat bereits das Endprodukt, welches sie dann zur Weiterverarbeitung an Raffinerien liefern.

Die Anlagen zur Produktion von Konzentrat befinden sich in der Regel möglichst nah an den Erzlagerstätten, damit die Kosten für den Transport des Roherzes möglichst gering gehalten werden.

Um hochreines Kupfer herstellen zu können ist der Betrieb von kostenintensiven Raffinerien erforderlich. Deren wirtschaftlicher Betrieb sich üblicherweise nur lohnt, wenn hochwertiges Kupfererz in ausreichender Menge vorhanden ist und die Rahmenbedingungen stimmen (z.B. günstige Energiekosten zum Betrieb von Schmelzöfen).

Die anschließende Veredelung des Kupfererzes zu hochreinem Kupfer kann nach zwei verschiedenen Verfahren erfolgen (abhängig von der Zusammensetzung des Kupfererzes).

Beim schmelzmetallurgischen (pyrometallurgischen) Verfahren wird das Konzentrat in einem Ofen zum Schmelzen gebracht (Verhüttung), wobei sich die Fremdstoffe vom Rohkupfer absetzen und dann abgetrennt werden können.

Alternativ das nassmetallurgische (hydrometallurgische) Verfahren, bei dem über zugeführtes Wasser (mit darin gelösten Chemikalien) die Kupferbestandteile aus dem Konzentrat herausgelöst werden. Aus dem entstehenden Kupferschlamm wird durch nachfolgende Verfahrensschritte das enthaltene Rohkupfer extrahiert.

Die beiden vorgenannten Verfahren erzeugen relativ reines Rohkupfer, welches aber noch nicht die Anforderungen als börsentaugliche Handelsware erfüllt. Die weltweit führende Metallbörse, die London Metal Exchange (LME) gibt dazu die genauen Grenzwerte der erlaubten Verunreinigungen vor.

So wird das Rohkupfer in einem abschließenden Verfahrensschritt, durch eine elektrolytische Raffination, von den verbliebenen Verunreinigungen befreit. In einem mit elektrischer Spannung durchströmten Säurebad setzt sich das hochreine Kupfer an der Kathode (Gegenelektrode zur Anode) ab, weshalb das Endprodukt auch als Kathodenkupfer bezeichnet wird und einen Reinheitsgrad von 99,99 % aufweist.

Die Gewinnung von Kupfer aus Roherz ist komplex und benötigt viel Energie, wohingegen das Sammeln von Altkupfer ein einfacher Vorgang ist und das Wiedereinschmelzen (im Vergleich) erheblich weniger Energie benötigt. Es erscheint sinnvoll, einen möglichst hohen Anteil Kupfer durch Wiederverwertung im Wirtschaftskreislauf zu halten, damit die Umwelt möglichst wenig belastet wird und die natürlichen Kupfervorkommen geschont werden. Denn der Kupferbedarf der Menschen wird auch in Zukunft stetig steigen. Allein im Bereich der Elektromobilität werden in Zukunft immense Mengen Kupfer für die Wicklungen elektrischer Motoren benötigt.


Die Rohstoffpreise fallen und eine Wende scheint nicht in Sicht

Urban Mining – ein Überblick

Preisfindung bei NE-Metallen – ein Überblick