25% weniger Primärenergie je Tonne Rohstoffeintrag

Verringerung der spezifischen CO2-Emissionen um 13% bei deutlich mehr und immer komplexer zusammengesetzten Sekundärrohstoffen

Kayser Recycling System (KRS)

Mit dem in Lünen entwickelten Kayser Recycling System (KRS) werden kupferhaltige Sekundärrohstoffe von 1 bis 99 Prozent Kupferinhalt umweltschonend und energiesparend recycelt.

Multi-Metal-Recycling-Strategie

Recycling erfolgt bei Aurubis je nach Zusammensetzung der Rohstoffe über unterschiedliche Verfahrenswege. Dies ermöglicht materialspezifisch eine wettbewerbsfähige und umweltschonende Verarbeitung einer besonders großen Bandbreite von Materialien. Neben Kupfer werden Edelmetalle, Nickel, Zinn, Blei und Zink als Begleitprodukte gewonnen. Der Einsatz immer komplexerer Rohstoffe, eine stetige Steigerung der ausgebrachten Menge an Metall, gerade auch der Begleitmetalle, sowie ein flexibler Rohstoffeinsatz – das ist die Strategie des Multi-Metal-Recyclings bei Aurubis und verbindet Ressourcen- und Energieeffizienz.

Prozessschritte getrennt – Metallausbringen verbessert

Das 2002 in Betrieb genommene Kayser Recycling System wurde 2011 durch einen Rotationskonverter erweitert. Die Trennung der Prozessschritte Reduktion (Abtrennung des Sauerstoffs von Metallverbindungen) und Konvertierung (insbesondere die Trennung von Zinn und Blei vom Kupfer) und Aufteilung auf zwei Aggregate verbessert das gesamte Metallausbringen und ermöglicht einen Mehreintrag von bis zu 100.000 Tonnen niedrigkupferhaltigen Rohstoffen.

Energieeinsatz und CO2-Emissionen gesenkt

Im Zeitraum 2005 bis 2011 konnte der spezifische Bedarf an Primärenergie je Tonne Rohstoffeintrag um 25 Prozent gesenkt werden. Im gleichen Zeitraum wurden fast 40 Prozent mehr Recyclingrohstoffe eingesetzt. Hierbei konnten die direkten CO2- Emissionen je Tonne Recyclingrohstoffeintrag um 13 Prozent reduziert werden. Dies ist ein bemerkenswerter Effekt, weil die Kupferproduktion konstant geblieben ist, der Anteil an niedrigkupferhaltigen Rohstoffen aber deutlich zugenommen hat. Die Herausforderung der Prozessoptimierung besteht darin, Energieinhalte der Rohstoffe aus metallischen und organischen Komponenten vollständig zu nutzen, bei deutlich steigendem Aufwand für Logistik, Probenahme und Materialvorbereitung.

 

Ausrubis_KRS_Verfahrensfließbild

 

Schritt 1 des Verarbeitungsprozesses: Materialvorbereitungsstufe

Der Verarbeitungsprozess beginnt mit der Probenahme, gefolgt von einer Materialvorbereitungsstufe. Je nach Beschaffenheit und Zusammensetzung können die Rohstoffe mit einer Schere zerkleinert, in einer spezifischen Materialvorbereitungsanlage aufbereitet oder direkt eingesetzt werden. Hierdurch wird sowohl sehr grobes als auch feuchtes und staubiges Material einsatzfähig. Aluminium und Kunststoffe lassen sich weitgehend abtrennen und zu verkaufsfähigen Partien für andere Verwertungsbetriebe zusammenstellen. Der dann noch verbleibende komplexe, wertmetallhaltige Metall-Kunststoffverbund wird im Kayser-Recycling-System als Reduktionsmittel genutzt, um den Primärenergieeintrag zu mindern.

Schritt 2 des Verarbeitungsprozesses: Einschmelzen und Raffinieren

Die pyrometallurgische Verarbeitung, d. h. das Einschmelzen und Raffinieren in Ofenanlagen, beginnt mit dem Badschmelzofen. Charakteristisches Merkmal ist der Einsatz einer Tauchbrennlanze, die von oben in den Ofen eingebracht wird und der Zufuhr von Heizöl, Sauerstoff und Luft dient. Der in dieser Verarbeitungsstufe produzierte Eisensilikatsand enthält nur sehr niedrige Restgehalte an Wertmetallen. Kupfer, Nickel, Zinn, Blei und die in den Rohstoffen mit enthaltenen Edelmetallen werden in einer Legierung von rund 80 Prozent Kupferinhalt angereichert. Im nachfolgenden Rotationskonverter (TBRC) erfolgt eine weitere Konzentrierung des Kupferinhaltes auf ca. 95 Prozent sowie ein Abtrennen von Zinn und Blei. Die Zinn-Blei-Schlacke wird im unmittelbar angeschlossenen Mischzinnofen zu einer Zinn-Blei-Legierung verarbeitet. Im weiteren Prozessverlauf wird Zink im Flugstaub KRS-Oxid angereichert. Diese werden wie alle Begleitprodukte durch Verkauf oder eigene Weiterverarbeitung der Wertschöpfungskette zugeführt.

Schritt 3 des Verarbeitungsprozesses: Kupferraffinationselektrolyse – Sekundärkupfergewinnung von der Anode zur Kathode

Das Kayser Recycling System ist sowohl zum Einsatz von Recyclingmaterialien mit geringeren Kupfer- und Edelmetallgehalten als auch von sehr komplexen Materialien wie Elektro- und Elektronikschrotten entwickelt worden. Das hier erzeugte Rohkupfer wird schmelzflüssig, gemeinsam mit Kupferschrotten, im Anodenofen raffiniert. Am Ende der pyrometallurgischen Verarbeitung wird das nun 99 Prozent reine Kupfer zu Kupferanoden vergossen. Diese bilden das Ausgangsprodukt für die letzte Reinigungsstufe der sekundären Kupfergewinnung, der Kupferraffinationselektrolyse. Hier werden Kupferkathoden in gleich guter Qualität wie aus der Primärgewinnung erzeugt. Wichtige Begleitmetalle, insbesondere Gold und Silber werden über den Anodenschlamm ausgebracht. Nickel wird als Rohnickelsulfat aus der Aufbereitung des Elektrolyten gewonnen.


Das Unternehmen

Aurubis AG
Kupferstr. 23
44532 Lünen

Ansprechpartner

Astrid Herbers
Werksleiterin
E-Mail: info-luenen@aurubis.com