Probelesen

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Probelesen

1 / 2016
Editorial
3D picture of the drill location Spremberg
DH 136; p. 40
World of Metallurgy –
Erzmetall
1912 - 1945 „Metall und Erz“
1948 - 1968 „Zeitschrift für Erzbergbau
und Metallhüttenwesen“
1969 - 2003 „ERZMETALL“
Volume 69 (2016)
Published bimonthly
No. 1 · January / February 2016
ISSN 1613-2394
© GDMB Verlag GmbH
Publisher:
GDMB Verlag GmbH
POB 1054
38668 Clausthal-Zellerfeld
Germany
e-mail: [email protected]
Editor-in-Chief:
Dipl.-Ing. Jürgen Zuchowski
Editorial Staff:
Dipl.-Min. Frank-Detlev Liese
Ulrich Waschki
The externally peer-reviewed
articles are marked
Printing:
Oberharzer Druckerei
Fischer & Thielbar GmbH
Germany
Rohstoffpreise im freien Fall, aber
wie lange noch? Wie sichern wir
in diesen Zeiten die langfristige
Rohstoffsicherung unserer
Volkswirtschaft?
Aktuell befinden sich die Rohstoffpreise im
freien Fall, wobei die Halbwertszeiten solcher Aussagen zunehmend kürzer werden
können. Dies trifft auch viele Sonder- und
Edelmetalle. Wie wir aus dem letzten großen
Einbruch der Rohstoffpreise im Rahmen der
Finanzkrise 2008/2009 lernen konnten, erD. Goldmann
folgt nach einer gewissen Depression wieder
eine deutliche Erholung. Gerade für bestimmte Edel- und Sondermetalle
sind die langfristigen Prognosen zur Verbrauchssteigerung relativ stabil
und die Angaben zu Reserven und Ressourcen im Wesentlichen unverändert. Ein dramatischer Einbruch heute, der Rohstoffunternehmen in
schwere Turbulenzen oder gar in den Konkurs führt, wird morgen unweigerlich zu einer Verknappung und Verteuerung führen. Dabei droht
zusätzlich eine weitere Verschiebung zu einer immer stärkeren Abhängigkeit von einigen wenigen Produzenten, die zusätzlich regionale oder
nationale Strukturpolitik betreiben. Im Unterschied zur Krise 2008/2009
wird diesmal ein aktives Steuern der Rohstoffpreise durch einige Marktteilnehmer deutlich, die letztlich eine Monopolisierung bzw. Oligopolisierung anstreben.
Umso wichtiger ist es daher, mittel- und langfristige Versorgungssicherheit
gerade für jene Metalle, die als wirtschaftsstrategische Rohstoffe gelten,
auch aus Quellen, auf die wir Zugriff haben, zu stärken. Dies kann gelingen durch Erschließung ungenutzter heimischer Primärrohstoffpotentiale,
durch Verbesserungen im Bereich der Verwertung von Produktionsrückständen und dem Recycling von Abfallströmen. Neue und/oder effizientere
Technologien zur Exploration, zur Gewinnung, zur Aufbereitung und in
der Metallurgie sind die Schlüssel hierzu. Ein besonders interessantes
Feld erschließt sich beim Blick auf das, was als anthropogene Lagerstätten
bezeichnet wird. Ein Land wie Deutschland mit einer sehr alten industriellen Tradition bietet eine Vielzahl an alten Bergbauhalden, abgelagerten Aufbereitungsrückständen und Schlacken der Metallurgie bis hin zu
Siedlungsabfalldeponien mit teilweise interessanten Wertstoffpotentialen.
Ein aktuelles Projekt, welches in den letzten Monaten für viel Aufsehen
gesorgt hat, widmet sich den Bergeteichen am Bollrich in Goslar. In diesen
Absetzbecken ruhen rund 7 Mio. t an Flotationsrückständen der beiden
Aufbereitungsanlagen Rammelsberg und Bollrich für das Rammelsber-
1
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Gefrästes Vorband OFE; S. 12
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
MetuRec, Germany
Dr. Tanja Eckardt
Dreieich, Germany
Ass. Prof. Dr. Christian Edtmaier
Vienna Univ. of Technology, Austria
Prof. Dr. Sc. (Tech.) Olof Forsén
Helsinki Univ. of Technology, Finland
Prof. Tekn. Dr. Eric Forssberg
Luleå Univ. of Technology, Sweden
Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Bernd Friedrich
RWTH Aachen, Germany
Dr. Florian Kongoli
Flogen Technologies, Canada/USA
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
Helmholtz Institute Freiberg for
Resource Technology, Germany
Editorial (continued)
ger Erz. Auf Grund der enormen Komplexität des Erzes betrieb die alte
Preussag AG bis zum letzten Tag der Erzproduktion im Jahre 1988 eine
Pilotanlage zur Verbesserung der Aufbereitung und der Steigerung des
Wertstoffausbringens. Nach Abschluss der Primärproduktion erfolgten in
den späten Achtziger Jahren des letzten Jahrhunderts erste Untersuchungen, ob das Material aus den Bergeteichen nicht rückgeholt und erneut
aufbereitet werden könnte. Der Fokus lag zunächst auf den beträchtlichen
Schwerspatmengen. Ein erstes Preisdumping für Schwerspat durch die
Volksrepublik Chinas und die spätere Aufgabe der Rohstoffaktivitäten
des Unternehmens im Rahmen der Umwandlung zur TUI AG führte zu
einer Einstellung dieser Aktivitäten.
Mit dem Aufkommen moderner Informations-, Kommunikations- und
Unterhaltungstechnologien und der Entwicklung moderner DünnschichtPhotovoltaikanlagen rückt in den letzten Jahren eine Element in den
Fokus, welches für all diese Technologien unabdingbar ist: Indium! Da
Indium nun wirklich zu den seltenen Metallen zählt und nur in wenigen
Lagerstättentypen als „Gewürzmetall“ der Zink- und Kupferproduktion
anfällt, begann die Suche nach neuen und alten Quellen. Eine der reichsten Quellen, die zur Gründung der ehemaligen Seltenmetallanlage der
Preussag in Astfeld, heute PPM Pure Metals führte, war der Rammelsberg.
Es liegt also nahe, auch in den Aufbereitungsrückständen erneut nach
Indium zu suchen. In der Tat ist zu vermuten, dass neben beachtlichen
Mengen an Schwerspat, Bleiglanz, Zinkblende und Kupferkies ebenfalls
relevante Größenordnungen an Edel- und Sondermetallen zu finden
sind. Wie üblich löste die Aussage über vermutete 1,5 t an Gold in den
Bergeteichen in der breiten Öffentlichkeit ein erhebliches Echo aus. Viel
relevanter könnten jedoch die geschätzten 100 t an Indium sein, immerhin
ein knappes Sechstel einer Weltjahresproduktion.
Die angelaufenen Untersuchungen zu Inhalt und Aufbau dieser anthropogenen Lagerstätte und zur Anwendung modernster Feinkornaufbereitungstechnologien sowie zur direkten hydrometallurgischen Gewinnung
von Bunt- und Sondermetallen aus den Aufbereitungskonzentraten gibt
Anlass zur Hoffnung, im Raum Goslar und später auf Basis der hier gewonnenen Erfahrungen auch anderswo einen substantiellen Beitrag zur
Rohstoffsicherung in Deutschland und Europa zu leisten.
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
2
Prof. Dr.-Ing. Daniel Goldmann
Lehrstuhl für Rohstoffaufbereitung und Recycling
TU Clausthal
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Typical mineralized sample of the
Copper Belt; p. 43
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4
Contents
Editorial
Daniel Goldmann
1
Contents
4
Categories
Economics, Technology and Science6
Personals16
Reviews and Excerpts17
Events18
Articles
Tobias Elwert, Sabrina Schwarz, Daniel Goldmann
Influence of Modifiers on the Separation of Dysprosium from
Neodymium Using Organophosphorus Acid Derivates
Einfluss von Modifiern auf die Trennung von Dysprosium von
Neodymium unter Verwendung von organischen
Phosphorsäurederivaten
20
Claus Meyer-Wulf
Das BVT-Merkblatt für die NE-Metallindustrie und seine
Bedeutung für die Genehmigung und den Betrieb von
Produktionsanlagen (Teil 2)
The Best Available Techniques (BAT) Reference Document for
the Nonferrous Metals Industries and its Importance for the
Authorization and Operation of Production Facilities (Part 2)
31
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Contents
r
5. Tag der Metallurgie
2. bis 4. März 2016, Goslar
Die Nichteisenmetallurgie in Deutschland, mit rund 650 Unternehmen und
über 100 000 Arbeitsplätzen, nimmt
im europäischen Vergleich eine Spitzenposition ein. Allein in Goslar konzentrieren sich in der Nichteisenmetallurgie und artverwandten Zweigen
ca. 3000 Stellen – eine Bandbreite an
Industriearbeitsplätzen, die ihresgleichen sucht. Die herausragende Bedeutung Goslars für die Metallurgie
ergibt sich nicht zuletzt aus geschichtlicher Sicht. So blickt die Stadt auf
eine lange Tradition des Bergbaus auf
Blei, Zink, Kupfer und Silber zurück.
Geschichte und Gegenwart bilden in
der Weltkulturerbe-Stadt Goslar eine
einmalige Symbiose, die den Tag der
NE-Metallurgie in das rechte Licht
rückt.
Volker Spieth
Copper-Silver-Gold Deposits: Germany’s World Class Potential
in the 21st Century
Kupfer-Silber-Goldlagerstätten: Deutschlands Weltklassepotenzial im 21. Jahrhundert
38
About the Authors
50
Conference Report
Rudolf P. Pawlek
Tagung des Fachausschusses Leichtmetalle der GDMB
in Neuss 2015
51
Mit dem Kongress werden die wirtschaftliche und gesellschaftliche Bedeutung sowie die technische Leistung
dieser Schlüsselbranche herausgestellt, damit Entscheidungsträger aus
Politik, Industrie, Wirtschaft und Wissenschaft auch künftig nicht den Blick
für die besondere Rolle der Metallurgie verlieren. Die Expertenvorträge
des zweitägigen Fachkongresses sind
geprägt von hochaktuellen Themen
aus den Bereichen Energiewende,
Energie- und Rohstoffsicherheit, Recycling und Ressourceneffizienz rund
um den Themenschwerpunkt „Industrie 4.0“.
Auch 2016 zählen der Festvortrag
abends in der Kaiserpfalz sowie die
Verleihung des Kaiserpfalzpreises der
Metallurgie zu den besonderen Highlights.
Weitere Informationen finden Sie unter
www.TDM.GDMB.de
5
Economics, Technology and Science
Economics
Metallmärkte unter Feuer. Der geborstene Staudamm des Erzkonzerns Samarco ist das größte Umweltunglück in
Brasiliens Industrie seit Jahren. Es belastet die Kontrolleure des Konzerns,
Vale und BHP Billiton. Allein Brasilien
fordert umgerechnet 4,9 Mrd. ¥ von
den Firmen. Es ist eine weitere Hiobsbotschaft in schwierigen Zeiten, da
bereits der Einbruch der Metallpreise den Unternehmen zusetzt. An den
Metallmärkten tobt seit Monaten ein
Ausverkauf. Experten sind vorsichtig
optimistisch, dass die Verluste gestoppt
sein könnten. „In China gibt es verstärkte konzertierte Aktionen auf der
Angebotsseite“, sagt Achim Wittmann
von der Landesbank Baden-Württemberg (LBBW). Er wertet Produktionskürzungen in China als „Zeichen dafür,
dass bei den Preisen ein Boden zumindest nicht mehr weit entfernt ist“. Eine
Verknappung des Angebots haben
neben den Kupferraffinerien auch die
größten Zinkschmelzer Chinas angekündigt. Laut Commerzbank wird dadurch die globale Zinkproduktion um
500 000 t beziehungsweise um 3,8 %
gekürzt. Auch Gabor Vogel, Metallanalyst der DZ Bank blickt auf China:
„Der sich stabilisierende Häusermarkt
und die sich robust entwickelnden
Automobilverkäufe deuten an, dass die
Basismetallnachfrage in China nicht
einbrechen wird.“ Im zweiten Halbjahr 2016 gebe es sogar „Spielraum
für positive Überraschungen“. Bisher
sehen die Märkte aber eher schwarz.
Kupfer kostet aktuell deutlich weniger
als 5000 $. Zeitweise war die Tonne sogar erstmals seit Mai 2009 für weniger
als 4500 $ zu haben. Noch stärker gebeutelt wurde das Metall Nickel. Mit
gut 8200 $/t notierte Nickel zeitweilig
auf dem tiefsten Stand seit Juni 2003.
Allein seit Jahresbeginn sind die Preise
um 40 % abgerutscht; zuletzt kostete
eine Tonne 8700 $.
Von den niedrigen Preisen profitieren
die Abnehmer etwa von Kupfer, dazu
gehören die Elektro- und Elektronikindustrie und die Bau- und Autoindustrie. Doch der Preisrutsch kommt
ihnen nicht eins zu eins zugute. Denn
Kupfer wird wie die meisten Rohstoffe in US-$ gehandelt. Da der Dollar
6
gegenüber dem Euro deutlich zugelegt
hatte, wurde ein Teil der Verbilligung
aufgezehrt. Mit einer Trendwende an
den Metallmärkten wären die Preisvorteile der Unternehmen schnell Geschichte. Noch aber passen viele Analysten ihre Prognosen nach unten an.
Die Rohstoffexperten von Unicredit
etwa erwarten für das vierte Quartal
nun einen Preis von 4850 $/t Kupfer.
Bei Nickel hat Unicredit die Preisprognose im vierten Quartal von 10 100
auf 9915 $ gesenkt. Darin sei eine moderate Erholung berücksichtigt. „Die
großen Nickelproduzenten müssen
also in den sauren Apfel beißen und
endlich Produktionskürzungen umsetzen“, folgert Unicredit. Marktkreisen
zufolge arbeiten bereits etwa 50 % der
Hütten nicht mehr kostendeckend.
Eine stärkere Verknappung des Angebots fordern auch andere Experten.
„Die bisher bekanntgegebenen Angebotskürzungen reichen nicht aus, um
bei der aktuellen Nachfragelage den
Markt zu stabilisieren“, meint DZAnalyst Vogel und kritisiert: „Den großen Bergbauunternehmen mangelt es
an der nötigen Produktionskürzungsdisziplin.“ Die Konzerne treten zum
Teil sogar die Flucht nach vorn an.
So hat der chilenische Staatskonzern
Codelco, der allein für 10 % der Weltkupferproduktion steht, bislang keine Minenschließungen verkündet. Er
folgt dem Beispiel der großen Eisenerzanbieter. Sie versuchen mit einer
massiven Ausweitung ihrer Erzproduktion und -exporte den Preisverfall
zu kompensieren. Im Norden Brasilien
entwickelt Vale gerade eine neue Mine
namens „S11D“ für 16 Mrd. $. Dort
will Vale in zwei Jahren rund 90 Mio. t
Eisenerz produzieren und damit die
Jahresproduktion von derzeit 340 Mio.
t stark erhöhen. Der Eisengehalt in der
neuen Mine ist mit etwa 66 % extrem
hoch. Goldman Sachs schätzt, dass
BHP Billiton und Rio Tinto Geld verdienen, wenn der Eisenerzpreis über
34 $/t liegt. Vale verliert Geld, sobald
er unter 39 $ rutscht – so viel kostet der
Rohstoff derzeit. Mit der neuen Mine
dürfte sich die Gewinnschwelle aber
schon auf 31 $ senken, schätzt die Bank
Itau BBA. „S11D ist die mit Abstand
rentabelste Eisenerzmine der Welt“,
sagt Felipe Reis, Analyst von Santander. (Nach HB v. 4./5./6.12.2015)
Anglo American will 85 000 Stellen
streichen. In Deutschland haben die
Energiekonzerne E.ON und RWE mit
ihren spektakulären Plänen für eine
Aufspaltung des Geschäfts großes Aufsehen erregt. Verglichen mit dem, was
der internationale Bergbaukonzern
Anglo American vorhat, fallen die
Pläne aber fast schon bescheiden aus.
Das Unternehmen will sich auf gerade
noch ein Drittel seiner bisherigen Größe schrumpfen. Anglo American reagiert mit der drastischen Maßnahme
auf den anhaltenden Verfall der Rohstoffpreise. Konzernchef Mark Cutifani kündigte in einer Telefonkonferenz
die Verkäufe von Aktivitäten und die
Schließung von Minen im großen Stil
an. Nach der Schrumpfkur könnte sich
die Zahl der Mitarbeiter von derzeit
135 000 auf nur noch 50 000 verringert
haben. Anglo American hatte zwar
schon zuvor eine Verkleinerung auf
100 000 angekündigt, wird nun aber
noch viel massiver eingreifen. Die Zahl
der Tochtergesellschaften werde sich
von 55 auf bis zu 20 verringern, sagte
Cutifani. Einen Zeitrahmen für den
drastischen Sanierungskurs nannte er
nicht. Gleichzeitig setzte er die Dividendenzahlung für das zweite Halbjahr und auch schon für das kommende
Jahr aus. Die Aktie reagierte mit einem
Kurrutsch von bis zu knapp 10 %. Anglo American leidet vor allem unter
dem drastischen Verfall der Metallpreise. Diese sind so tief wie seit sechs
Jahren nicht mehr und zeigen auch
keine Anzeichen einer baldigen Erholung. Der Markt erfordere drastische
Maßnahmen, erklärte Cutifani. Das
Unternehmen, zu dem unter anderem
der Diamantenkonzern De Beers gehört, wird auch die für die kommenden
Jahre geplanten Investitionen kürzen.
Anglo American schockierte mit den
überraschenden Ankündigungen nicht
nur die eigenen Aktionäre. Auch die
Kurse der Konkurrenten wurden nach
unten gezogen. Glencore, BHP Billiton und Rio Tinto verloren nach den
Meldungen ebenfalls deutlich. Branchenexperten rechnen schließlich da-
World of Metallurgy – ERZMETALL 69 (2016) No. 1
mit, dass die Rohstoffpreise vorerst auf
dem niedrigen Niveau bleiben – und
die Branche noch einige Zeit in der
Krise verharren wird. (HB v. 9.12.2015)
Novelis opens new aluminium automotive heat treatment line. Novelis,
the world leader in aluminum rolling
and recycling, celebrated the opening
of a state-of-the-art aluminum automotive heat treatment line in Nachterstedt, Germany, to serve European and
global automotive customers. Located
adjacent to Novelis’ existing rolling
mill and the world’s largest aluminum
recycling center, the $ 85 mill. investment will increase production capacity by 120,000 t of automotive sheet
annually. At full production, this line
will increase Novelis’ European automotive sheet capacity to 350,000 t/a
and will provide global customers with
high-quality automotive sheet, including the Novelis Advanz™ portfolio
of alloys used in lightweight vehicle
structures and body panels. Since
2011, Novelis has invested more than
$ 550 mill. globally to triple its automotive sheet capacity. Novelis partners with leading automakers such as
Jaguar Land Rover, BMW and Ford
to supply the next generation of aluminum vehicles. Novelis aluminum
can be found in more than 180 different vehicle models in production today. With this expansion, the company
widens its global manufacturing operations to serve the rapidly growing
automotive market. The technology
used in the new Nachterstedt finishing line is identical to that of the lines
recently commissioned in the United
States and China, providing Novelis’
global customers with the highest level of quality and consistency regardless of location. With 56 newly created
jobs and 1200 employees in total, the
Nachterstedt complex is the biggest facility of the nine Novelis plants across
Europe and one of the biggest employers in the state of Saxony-Anhalt.
(Press Release, November 19, 2015)
Hydro gets approval for auto aluminium sheet expansion. Leading
auto aluminium sheet supplier Hydro
announced the regional government
of Düsseldorf had approved its new
rolled products facility in Greven
broich. The official opening of the fa-
cility is scheduled in 2017. “This is a
major project that’s advancing all the
time and remains on time and on budget. It will deliver its first products before the end of 2016, helping us to meet
growing demand from our customers
in the automotive industry,” said plant
manager Christoph Budde. The new
production line for lightweight automotive aluminium sheet is designed to
use less electricity and gas than comparable systems during operations.
Post extension, production capacity
will go up from 50,000 to 200,000 t/a.
The new buildings comprising a 30 m
high, 100 m long high bay warehouse
and a production hall 210 m long, are
already complete. Equipment installation at the site has begun. (alcircle.com,
December 3, 2015)
Oyu Tolgoi signs Project Finance
agreement. The development of the
Oyu Tolgoi underground mine in Mongolia took an important step forward
with the signing of a US$ 4.4 bn project financing agreement. Oyu Tolgoi
has secured Project Finance for the
underground mine development with
funding by international financial institutions and export credit agencies representing the governments of the United States, Canada and Australia, along
with 15 commercial banks. The signing
in Ulaanbaatar follows the agreement
earlier this year of the Oyu Tolgoi Underground Mine Development and
Financing Plan by the Government of
Mongolia, Turquoise Hill Resources
and Rio Tinto, which set out a pathway towards development, including
the basis for the funding of the project.
Rio Tinto and all Oyu Tolgoi shareholders will now continue to work towards
updating the feasibility study, including the revised capital estimates, and
securing all necessary permits for the
development of the underground mine.
Once these steps have been completed
the project will be submitted to the various boards for approval and the $ 4.4 bn
tranche will be drawn down. The parties
have agreed a debt cap of $ 6 bn, providing the option for an additional $ 1.6 bn
of Supplemental Debt in future. (alcircle.com, December 15, 2015)
Rio Tinto approves US$ 1.9 bn Amrun bauxite project. Rio Tinto will expand output from one of the world’s
premier bauxite deposits following
approval of the $ 1.9 bn Amrun project. Amrun involves the construction
of a bauxite mine and associated processing and port facilities (Figure 1)
on the Cape York Peninsula in north
Queensland. The planned initial output
is 22.8 mill. t/a, replacing production
from the depleting East Weipa mine
and increasing annual bauxite exports
from Cape York by around 10 mill. t.
Production and shipping are expected
to commence in the first half of 2019,
ramping up to full production by the
end of the year. The project’s design
provides options for future expansion
to 50 mill. t/a. The majority of capital
expenditure for the Amrun project is
scheduled for 2017 and 2018. Rio Tinto
chief executive Sam Walsh said “Amrun is one of the highest quality bauxite projects in the world. In addition
to generating attractive returns, with
mining costs in the first quartile of the
industry cost curve, it will provide jobs
and strengthen the economy for the
people of Cape York and Queensland
for many decades. Amrun will be significant in helping to meet growing bauxite demand from China.” Rio Tinto
has agreed with the Traditional Owners
to change the name of the South of
Fig. 1:
Amrun’s associated
processing and port
facilities
7
Embley project to Amrun, which is the
Wik-Waya name for the area where the
processing and port facilities will be developed. The Amrun project is about 40
km south of Rio Tinto’s existing East
Weipa and Andoom mines on the Cape
York Peninsula in far north Queensland. Rio Tinto holds 1.49 bn t of bauxite reserves and 1.91 bn t of resources
in the Cape York region. (mining-technology.com, November 27, 2015)
Alcoa has entered into a three-and-ahalf year agreement with New York
State to increase the competitiveness
of the Massena West smelter. The Company had previously announced plans
to curtail the facility amid prevailing
market conditions. The agreement will
help maintain hundreds of jobs in New
York’s North Country, improve the
cost position of the smelter and support
growth projects for the casthouse. New
York State’s incentive package will
help maintain approximately 600 jobs
at the Massena West facility through
the term of the agreement. The plant
has 130,000 t of smelting capacity. With
the Midwest transaction aluminum
price down 30 % year-to-date, Alcoa
will continue with its other previously announced curtailments of uncompetitive smelting and refining capacity.
Once the curtailments are complete,
Alcoa’s smelting capacity will be reduced by 373,000 t. The reductions
will further improve the cost position
of the Upstream business and ensure
competitiveness in a lower pricing environment. (Press Release, November
24, 2015)
Rusal starts supplying alloys to Ford
Sollers for engine serial production.
UC Rusal announces that the supply
of aluminium alloys for serial production of car engines components at Ford
Sollers car building plant in Elabuga
has commenced. Having successfully
passed the qualification tests, Rusal aluminium alloys are now being delivered
in engine components to Ford Sollers
engine plant by local suppliers of the
Ford Motor Company. Aluminium produced at Rusal is being used at “RosALit”/“ZMZ”-Zavolzhski engine plant
in the city of Zavolzhie in cylinder barrels, cylinder heads and main bearing
caps for Ford’s localized engine. The
engine piston is being produced by the
Kostroma car component plant, in the
8
city of Kostroma. In addition to engine
components, Rusal’s alloys are used
in the production of wheel disks for
all of Ford’s cars in Russia. The production of wheel disks for Ford’s Russian models was launched at the LMZ
SKAD factory in Divnogorsk. In 2008,
the factory was awarded Q1 status by
The Ford Motor Company, which confirmed it as a Priority Supplier. Rusal
and Ford Sollers have plans to further
extend their joint projects. Ford Sollers
is considering whether, in the future
Rusal’s alloys can be used in radiators,
production of which is localized in
Nizhny Novgorod. In 2015, Rusal will
supply 49,000 t of aluminium and alloys
for domestic car market, which is 11 %
(5000 t) more than in 2014. (Press Release, November 27, 2015)
Boliden invests in a new sulphuric acid
plant at the Harjavalta smelter. Boliden Harjavalta continues the development of the copper-nickel business
and invests in improved environmental performance and operational efficiency. Boliden Harjavalta operates
two acid plants which produce sulphuric acid and liquid sulphur dioxide
from smelter off-gases formed in the
copper and nickel smelting processes. Boliden has decided to invest in
a new and more efficient acid plant,
using best available technology. The
investment programme that will run
2016 to 2019 consists of two parts, the
first and now decided part amounts to
65 mill. ¥. The total investment is estimated to 90 mill. ¥. With the new plant
in operation the efficiency and environmental performance of Boliden
Harjavalta will improve in several
areas. SO2 emissions will be reduced
by 20 to 25 % and cooling water by
40 %, as heat is recovered, resulting in
higher energy efficiency. In addition
minor bottle-necks will open especially on the copper line and by this make
future expansion projects possible on
both the copper and nickel line. (Press
Release, December 17, 2015)
Nyrstar NV announces it is placing its
Middle Tennessee Mines (MTN) on
care and maintenance to further minimise cash consumption in the mining
segment as the Company continues to
address the impact of the challenging
metals price environment.This decision
will result in approximately 50,000 t of
zinc in concentrate per annum being
taken out of the market. Zinc metal production at the nearby Nyrstar
Clarksville smelter will be reduced by
about 7 %, equivalent to ca. 9000 t/a.
The Nyrstar Clarksville smelter will
continue to be supplied by East Tennessee Mines and additional external
sources. Middle Tennessee consists of
three mines and one processing plant.A
small team of essential staff will remain
at the MTN sites to ensure a smooth
transition into care and maintenance
over the next few months, while ensuring that high safety and environmental
standards are maintained. Bill Scotting,
CEO of Nyrstar, said: “The decision
to put our Middle Tennessee Mining
operations on care and maintenance
was not taken lightly. However, given
the continued depression of the metal
price environment, it is the right decision for the company. Further mine operation suspensions may be necessary
if the depressed metals price environment continues. We expect to complete
the process to divest the majority or all
of our mines over the course of 2016.”
(Press Release, December 7, 2015)
Outotec completes the acquisition of
Biomin BIOX® technology in S.A.
Outotec has successfully completed
the acquisition of the majority of the
shares in Biomin South Africa Pty. Ltd.
and certain assets from Biomin Technologies S.A. in Switzerland. Outotec
got the full intellectual property and
marketing rights of BIOX® bio-oxidation technology. The transaction was
announced on July 31, 2015, the acquisition price was not disclosed. Biomin’s
BIOX® bio-oxidation is a proven method for the pre-treatment of refractory
gold ores, and it complements Outotec’s portfolio of gold processing technologies. BIOX®’s annual business volume has been some millions of euros.
“Combining the BIOX® bio-oxidation
expertise with our engineering capabilities and proprietary equipment, such
as grinding mills, reactors, cooling towers and thickeners, we can provide gold
producers complete sustainable plants
with life-cycle services”, says Robin
Lindahl, head of Outotec’s Metals,
Energy & Water business area. (Press
Release, November 23, 2015)
European Copper Alloy Ingot Makers
2014 on a constant niveau. The situa-
tion of the European Copper Alloy
Ingot Makers is stably. This was pointed out by the President of OECAM,
Anton Bauer, G. Alt & Co. GesmbH,
Austria, during the last General Assembly on September 27, 2015, in Düsseldorf. Because of the economic crisis in Greece and the conflict around
the Ukraine the atmosphere is a little
bit negative. During the running year
the problems of the flow of refugees
from Arabic states is added to the situation. Nevertheless the production
amount of the European producers
has increased to about 3 % in the year
2014 compared to the previous year.
During this year a similar niveau is expected like the prior year. The discussion about the classification of lead is
perceived as threat for the future. The
EU-commission wants to categorize
lead metal and lead containing alloys
as reprotoxic, if the content of lead is
more than 0.03 %. That would have
had immediate consequences for all
companies, which work with recycling
products, especially the European
copper alloy ingot makers. Another
important issue is the realization of
the drinking water regulation. A list of
alloys, which are suitable for drinking
water applications, was published in
April 2015 from the Federal Environmental Agency. After an interim period of two years only listed alloys are
allowed to be used for drinking water
applications. (Press Release, November 24, 2015)
Getränkedosen: Recyclingquote jetzt
bei 98 %. Die ohnehin schon sehr
hohe Quote der vergangenen Jahre
hat eine neue Bestmarke erreicht: Der
Anteil von zurückgegebenen Getränkedosen stieg von 96 auf 98 %. Von
100 Dosen gelangen also 98 wieder
in den Recyclingkreislauf. Ohnehin
kann die Getränkedose durch ihr permanentes Material Metall unendlich
oft recycelt werden – und zwar ohne
jeglichen Qualitätsverlust. Die Getränkedose – in der 0,33-Liter-Aluminiumversion mit nur 12,5 Gramm so
leicht wie nie – sorgt noch für einen
weiteren Paukenschlag: Mehr als 900
Millionen Getränkedosen waren in
den ersten sechs Monaten des Jahres 2015 in Deutschland gekauft und
konsumiert worden – so viele wie seit
Einführung des Einwegpfands 2003 in
Deutschland nicht mehr. Ein absoluter Absatzrekord. Auf die Gesamtjahresbilanz darf man also gespannt sein.
(Presse-Information v. 17.11.2015)
Brazil breaks aluminium recycling
record. The recent report published
jointly by the Brazilian Aluminium
Association (ABAL) and the Brazilian Association of Highly Recyclable
Cans Manufacturers (Abralatas) suggests significant rise in aluminium can
recycling rates in the country during
2014. According to the report, Brazil
recycled 289,500 t of aluminium beverage cans out of the 294,200 t available in the market during the year.
The recycling rate witnessed a growth
of 12.5 % over the previous year. The
aluminium can recycling rate of the
country stood at 98.4 %. The recycling
rates have sustained above 90 % levels
for more than ten years in a row. The
country has once again emerged as
the top recycler of aluminium cans,
a position it maintains for over a decade now. The data suggests that the
country recycled 22.9 bn packs during
2014. Recycling of aluminium beverage cans contributed R$ 845 mill. to
country’s economy in 2014 alone. Moreover, the activity had also resulted
in thousands of jobs and huge energy
savings. The sector continues to provide income to waste pickers and others
in the chain. Recycling activity leads to
95 % energy-savings when compared
with primary metal production process. By this approximation, recycling
in 2014 has saved 4250 GWh of energy
for the country. ABAL is comprised of
65 member companies that represent
100 % of primary aluminium producers. Also part of ABAL are aluminium
processing companies, representing
around 80 % of the Brazilian domestic
consumption, consumers of aluminium products, raw material suppliers,
service suppliers and traders. (alcircle.
com, December 16, 2015)
GIFA, METEC, THERMPROCESS
und NEWCAST wechseln in einen
Dreijahresturnus, die nächsten Ausgaben der Weltleitmessen für Gießereitechnik, Metallurgie, Thermoprozessanlagen und Gussprodukte finden
vom 26. bis 30. Juni 2018 in Düsseldorf
statt. Mit dieser Entscheidung trägt
die Messe Düsseldorf den veränderten Innovationszyklen in der Branche
Rechnung. Im Laufe ihrer Geschichte passten sich die Leitmessen mehrfach den veränderten Zyklen in ihren
Industrien an: Die GIFA, die 1956 in
Düsseldorf Premiere hatte, fand zunächst alle sechs Jahre statt, wechselte 1974 in einen Fünfjahres- und zur
Jahrtausendwende in den Vierjahresturnus. Ab 1974 fand die THERMPROCESS in zeitlicher Parallelität
statt, die METEC kam 1979 dazu und
die NEWCAST vervollständigte ab
2003 das Quartett. GIFA, METEC,
THERMPROCESS und NEWCAST
sind eigenständige Messen, die jede
für sich und ihre Märkte stehen, gemeinsam ergeben sie jedoch erst das
vollkommene Bild der „Bright World
of Metals“. Die Angebotspalette der
GIFA bildet den kompletten Markt
rund um Gießereimaschinen und -anlagen, Druckgießmaschinen sowie
den Schmelzbetrieb ab. Die METEC
ist geprägt von den großen Anlagenbauern. Insbesondere Anbieter von
Anlagen zur Roheisen-, Stahl- und
NE-Metallerzeugung, zum Vergießen
und der Formgebung von Stahl sowie
Walz- und Stahlwerke sind hier präsent. Bei der THERMPROCESS sind
Industrieöfen, industrielle Wärmebehandlungen und thermische Verfahren das Herzstück des Ausstellungsangebotes. Bei der NEWCAST steht
die Darstellung der Gussprodukte im
Vordergrund. (Nach Presse-Information v. 24.11.2015)
“Wings” sculpture soars with aluminium from Hydro. World-famous architect Daniel Libeskind has created an
extraordinary large-scale sculpture:
Wings. The four-part artwork is made
primarily of aluminium provided by
Hydro. Libeskind’s artwork is the size
of a tree and opens towards the top
Fig. 2: The four-part artwork is made primarily of aluminium provided by Hydro
(Photo: Siemens)
9
like the petals of a bloom. Its two pairs
of wings anchor at the four corners of
the Piazza Italia at the Milan Exhibition Centre in northern Italy (Figure
2). The piece was commissioned by
the Siemens conglomerate, which has
this year managed to fascinate thousands of visitors with this interactive
technology experience. The sculpture’s matte, shimmering aluminium
surfaces are fitted with large numbers
of LEDs that together create multicolored lighting effects. Image loops
on the surfaces of the piece address
the four key issues facing our society:
health, sustainability, energy and technology. Anyone standing close enough
can use their tablets and smartphones
to contribute to the light display themselves and even project their own image onto it. The approximately 58 t of
aluminium sheet used for the project
were provided by Hydro. The sheet
metal was rolled by Alunorf and the
Hamburg plant and then cut into individual sections measuring 2 × 8 m by
our supplier Decomecc, before being
delivered. Hydro’s customer Ostsee
staal, a subsidiary of the Centralstaal
Group, then formed the panels into
the required shapes and drilled the
holes needed for the LEDs. Libeskind’s Wings are as imposing as they
are inspiring and may only be gracing
“their” Piazza Italia at the Milan Exhibition Centre for a little while longer.
What Siemens will do with them afterwards has not yet been decided. Siemens is the strategic smart grid technology partner of Enel at the Expo
Milan 2015. (Press Release, November
18, 2015)
manufactured for the group’s postponed Tia Maria project in Peru was
stored in warehouses around the world
and was readily available to be transported to Buenavista. In addition, a
large part of the engineering work performed by Outotec for the Tia Maria
project was applicable to ESDE III;
the existing equipment only required
minor modifications to adapt it for the
different process and climate at Buenavista. This meant that the ESDE
III project could be implemented in
a very short timescale – the contract
was signed in April 2012 and the first
copper was produced in June 2014,
with the copper quality immediately
achieving LME A grade. Seamless cooperation during the project between
Grupo México, their engineering and
construction contractor, and Outotec
6
was an essential factor in this achievement. “Due to the metal content of the
PLS, it was important to select tech-
nology that would allow us to minimize the mechanical and chemical
entrainment of the PLS in the organic phase, in order to keep control of
the electrolyte quality,” says Ramon
Bustamante, ESDE III project manager, Grupo México. “With Outotec’s
VSF SX technology, Buenavista has
achieved good control over entrainment at the ESDE III plant, leading to
good copper cathode chemical characteristics and appearance.” Looking to
the future, Outotec and Grupo México
are actively cooperating in fine-tuning
operations at the ESDE III plant and
developing the optimum setup for Outotec’s aftersales support. (Press Release, November 26, 2015)
Technology
Maximizing ROI at Grupo México‘s
SX-EW plant. Outotec‘s leading-edge
SX-EW technology is helping to
maximize return on investment at
the world’s largest SX facility, Grupo
México’s ESDE III copper SX-EW
(solvent extraction-electrowinning)
plant in Buenavista, Mexico (Figure 1).
Grupo México‘s Buenavista plant is
located close to the town of Cananea
in northern Mexico. Prior to the ESDE
III project, the Buenavista plant had
two SX-EW plants, ESDE I and ESDE
II, with a total annual copper cathode
production capacity of 55,000 t. In early 2012 the company decided to expand
the plant’s capacity to produce copper cathodes via a leaching-SX-EW
process. In April 2012 Grupo México
signed a contract with Outotec for delivery of a copper SX-EW technology
package for the ESDE III plant, with
an annual copper cathode production
capacity of 120,000 t. The equipment
Outotec VSF™ SX trains 1, 2 & 3
DOP Pumps &
Spirok Mixers
Rich Electrolyte to Electrowinning
Settlers
Electrowinning
Building
PLS (Pregnant Leach Solution)
FEED
© Outotec
Two SX ”trains” from Tia
Maria, one SX train new
delivery. All identical
•
•
From Heap Leaching
> 11 000 m3 / hour, split into three
trains
Fig. 1: The world’s largest SX facility, Grupo México’s ESDE III copper SX-EW plant in
13
Dec
4
Outotec CMD 2014: Buenavista del Cobre, ESDE III Project Case study
Buenavista.
Nautilus Minerals unveils its titanic
deep sea mining machines. Earlier in
November 2015, deep sea mining pioneer Nautilus Minerals unveiled three
seafloor production tools (SPTs) it will
be using for its first deep sea mining
project. The machines, built by Newcastle-based subsea robotics manufacturer Soil Machine Dynamics (SMD),
have passed factory testing and are
scheduled for shallow water testing
in early 2016. The pioneering project
aims to mine an area of approximately 0.1 km2, 1.6 km below the sea surface to extract volcanogenic seafloor
massive sulphide (SMS) deposits of
copper, gold, zinc and silver. Nautilus Minerals estimates that mining the
deposits from the Solwara 1 site in the
territorial waters of Papua New Guinea could yield over 80,000 t of copper
and 150,000 oz of gold a year using the
SPTs. If the project is successful, the
© Outotec – All rights reserved
10
Fig. 2: Nautilus Minerals’ bulk cutting machine uses two drum cutters to excavate material (left);
control room for all three SPTs (Images courtesy of Nautilus Minerals)
financial rewards could be huge for
both Nautilus and SMD. SMD faced
a variety of problems when producing the SPTs. While the machines have
been specifically created for the deep
sea mining operation, the designers
at Nautilus and SMD borrowed concepts from existing industries; cutter
heads from tunnelling, dredging heads
from dredging, and remotely operated
underwater vehicles from offshore oil
and gas. The companies also consulted
a plethora of international suppliers,
from Sandvik in Austria to Caterpillar
in the US. A variety of in-depth desktop studies conducted over 12 months
revealed that using one machine for
the entire subsea operation just wasn’t
feasible. The SMD team worked closely with Nautilus and its suppliers to
come up with an alternate design involving three machines, weighing between 200 t and 310 t, each specialised
for a different project phase.
SPTs form an essential part of a unique
process to extract SMS deposits from
the seafloor. The auxiliary cutter (AC)
is the pioneering machine that will be
the first to begin work on the seabed.
As the most manoeuvrable machine,
the AC will use its boom-mounted
cutter head to forge a smooth path
through the rough terrain. The bulk
cutter (BC) will then move along the
prepared ground using its large drum
cutter to excavate material from the
seabed (Figure 2, left). Both the AC
and BC will pump the extracted material to stockpiles, to be cleared by the
collecting machine (CM). The CM will
be deployed just after the AC, gathering material from the stockpiles as
they are formed and pumping it to
a production support vessel (PSV),
where it will be dewatered. Water
will be returned to within 50 m of the
seabed. Once the three SPTs are on
the seabed, they will be operated si-
multaneously via remote control from
the deck of the PSV (Figure 2, right).
On completion of Solwara 1, Nautilus
intends to use the SPTs for other projects either in Papua New Guinea or
Tonga. The entire infrastructure can
be moved from one mine site to the
next by the PSV. Nautilus Minerals is
entering unknown territory with its
venture at Solwara 1, and has been
heavily criticised by environmental
groups for proceeding with the project. Environmental concerns were a
key driver for Nautilus, and the SMD
team strived to find innovations and
techniques to reduce the impact of the
project on the oceanic ecosystem. The
intellectual property of the design for
the SPTs is shared by Nautilus and
SMD. If the Solwara 1 project is a success, the venture with SMD could be
hugely profitable for both companies.
As Nautilus holds around 450,000 km2
of exploration acreage in the area, this
could be just the beginning for this
fledgling partnership. (Press Release,
November 27, 2015)
Siempelkamp will supply an opendie forging press and a ring-rolling
mill to France. The French “Union
des Forgerons” ordered from Siempelkamp an open-die forging press
and a ring-rolling mill for its plant in
Méréville. With the two plants, which
will be components of a new ring-
rolling line, the customer intends to
expand its product range with parts
made of nickel-base alloys and titanium as well as difficult to form metals
for the aerospace industry. The new
line consists of an open-die forging
press and a ring-rolling mill as well as
furnaces and material handling equipment. The 33/30 MN forging press is
uniquely designed as a combination
open-die and ring blanking press and
consequently, will provide high flexibility. In addition to producing blanks
for the manufacturing of rings, the
customer will produce conventional
open-die forgings with a weight of up
to 10 t. Due to the precisely operated
lifting and centering device, the press
achieves high accuracy for the blank
punching and piercing operations.
The ring-rolling mill which processes
the ring blanks from the forging press
has radial and axial forces of 4000 kN
each, with a maximum ring diameter
of 2500 mm (Figure 3). The mill rolls
rings with a height of up to 700 mm
and weights of up to 5 t.
Siempelkamp will supply the entire
ring rolling machine including the hydraulic system, electrical system and
rolling dies. The “Universal Cassette
Design” allows the use of different
main roll configurations in the same
machine. The cassette principle provides the customer with a high degree
of flexibility in production and allows high throughputs even for small
batches because the cassette can be
exchanged within 30 to 50 minutes.
During rolling, two lasers are constantly measuring the dimensions of the
ring. Furthermore, the temperature is
monitored online and this temperature feedback is an integral part of the
new SicoRoll 2.0 software control. The
kernel of the software also simulates
Fig. 3:
The ring-rolling mill
has radial and axial
forces of 4000 kN
each, with a maximum ring diameter
of 2500 mm (Image:
Siempelkamp)
11
the dimensions of the ring blank for
the forging press. The entire project is
carried out by a consortium made up
of three companies. Siempelkamp will
supply the mechanics for the opendie forging press, Oilgear Towler will
contribute the hydraulic and electrical systems. The ring-rolling mill is
completely supplied by Siempelkamp
including the electrics, hydraulics, and
the control system. Glama will supply
the charging manipulator, the forging
manipulator as well as a rail-bound
forging robot for the transfer of the
ring blanks between press and ringrolling mill. The installation of the
press will start in October of 2016; the
installation of the ring-rolling mill approximately three months later. Full
production is scheduled to begin summer of 2017. (Press Release, November 20, 2015)
Protective gas chamber furnace for
heat treatment. Linn High Therm,
leading manufacturer of industrial
and lab furnaces since 1969, presents:
Protective gas chamber furnace with
gastight muffle for heat treatment
processes under protective gas atmosphere up to 1050 °C (Figure 4). Useful
chamber 60 to 480 l and according to
customer specification. For soldering
and annealing processes of workpieces, scalingfree treatment of sensitive
steel qualities, debinding and sintering processes, oxidation or reduction
of surfaces and many more applications, under controlled atmosphere.
A huge selection of options enables
universal application: Inconel muffle
for a maximum operating temperature up to 1150 °C; 3-zone-control; gas
feeding, burning-off device and flame
supervision; safety package (H2-operation); gas ventilation; fast cooling;
gas quenching with heat exchanger;
Fig. 4: Linn High Therm’s protective gas
chamber furnace
12
vacuum up to 800 °C. (Press Release,
November 17, 2015)
MKM startet Conti-M®-Produktion
von OFE-Kupferband. Die MKM
Mansfelder Kupfer und Messing
GmbH (MKM), Hettstedt, hat die
Produktion von hochreinem, sauerstofffreien Kupferband gestartet (CuOFE). Als einziger Hersteller weltweit
produziert MKM dieses sauerstofffreie
Kupferwarmband in einer einzigen
Linie: Die innovative Conti-M® GießWalz-Technologie ist in der Lage, Kupferband unterbrechungsfrei zu gießen,
warm zu walzen, zu fräsen und aufzuwickeln (Abbildung 5). Das sauerstofffreie Kupfer enthält keine im Vakuum
Abb. 5: Gefrästes Vorband OFE
verdampfbaren Elemente, zeichnet
sich durch eine hohe Leitfähigkeit für
Elektrizität und Wärme aus und ist besonders wasserstoffbeständig – sowohl
in natürlicher Atmosphäre als auch in
Industrieatmosphäre. OFE-Kupfer ist
selbst gegen Spannungsrisskorrosion
beständig. MKM wird das OFE-Kupfer hauptsächlich Kunden in der Elektrotechnik, der Elektronik und in der
Vakuumtechnik anbieten, für die sich
das hochwertige Kupferband ausgezeichnet eignet. OFE-Kupfer ist nicht
nur sehr gut warm und kalt umformbar, sondern lässt sich gut schweißen
und sehr gut hart- und weichlöten.
„Mit OFE-Kupferband starten wir
bei MKM die qualitätsorientierte Erweiterung unseres Portfolios und erfüllen damit den Wunsch zahlreicher
Kunden. Zahlreiche Tests haben eindeutig bestätigt, dass MKM OFE-Kupferband mit einem außergewöhnlich
hohen Qualitätsstandard und Prozesssicherheit anbieten kann“, so Roland
Harings, CEO der MKM. (Presse-Information v. 27.11.2015)
Schnorkle: StrikoWestofen’s closed
transport system for aluminium melt
protects employees and equipment.
Safety for people and equipment: this
is a hot topic, especially in aluminium
foundries where liquid metal is handled. With the new “Schnorkle”, liquid aluminium is transported from
the melting furnace to the melting or
holding furnaces in a closed container
and introduced there using a transfer
pipe without the need for tipping (Figure 6). With no contact to the atmosphere, the system ensures optimum
safety and constant quality of the melt
as the process chain between central
melting aggregate and die-casting system is now closed. The new completely
closed “Schnorkle” transport system is
the solution for achieving more process reliability and occupational safety. Schnorkle is filled directly at the
melting furnace – either by hydraulic
tilting of the furnace, from the tapping
valve or from a pump pocket using
a pump. The pressure-tight cover is
closed using one hand wheel only and
is transported to the dosing or holding furnace using a transport system
such as a fork-lift truck. Pressure is
applied to safely fill the melt into the
dosing and holding furnace via a riser
tube with no danger of spilling. The
compressed air supply necessary for
this is either connected on-site using a
quick connect coupling or is provided
by a compressor on the fork-lift truck.
A ready-to-install compressor is also
available for Schnorkle as an optional
accessory. With this option, the melt
Fig. 6: Closed transport system: with the
“Schnorkle”, hot liquid metal can be
safely transported directly from the
melting furnace to the dosing or holding furnace (Image: StrikoWestofen)
can be transferred to the dosing and
holding furnace and the operator does
not need to leave the fork-lift truck.
Thanks to Schnorkle, it is no longer
necessary to tip casting ladles at a great
height using a lift truck. Treatment
of the melt using impellers can also
be performed directly in Schnorkle
without the need for transferring it
to another container. The new system
then ensures that the metal quality is
preserved until the die-casting process
begins. The flow rate of the melt coming from Schnorkle can be adjusted
to allow low-turbulence transferral
and minimize oxide formation. As a
result of the closed system, Schnorkle
has only low heat loss and keeps the
melt at a constant temperature. As it
is no longer necessary to overheat the
melt, the energy consumption of the
foundry can be further reduced. The
Schnorkle system is completed by a
special preheating unit which requires
considerably less gas than conventional ladle preheating systems. (Press
Lösung überführt und mit Hilfe der keramischen Membranen aus dem Prozesswasser extrahiert. Durch Rückextraktion können die kostenintensiven
und umweltkritischen Extraktionsmittel in den Hauptprozess zurückgeführt
werden – dies verbessert die Nachhaltigkeit des Prozesses und spart Geld.
Die in wässriger Lösung vorliegenden
Seltenerdmetalle können dann über
eine elektrochemische Abscheidung
in Reinform gewonnen werden – effizienter und kostengünstiger als mit
bisherigen Verfahren. Projektpartner
sind neben dem Fraunhofer IKTS die
Unternehmen Andreas Junghans −
Anlagenbau und Edelstahlbearbeitung GmbH & Co. KG, G.E.O.S. Ingenieurgesellschaft mbH, Nickelhütte
Aue GmbH, SAXONIA Standortentwicklungs- und -verwaltungsgesellschaft mbH sowie die Westsächsische
Hochschule Zwickau. Das Projekt
„MExEM“ wird über eine Dauer von
drei Jahren vom Bundesministerium
für Bildung und Forschung (BMBF)
gefördert. Es ist Teil des Förderschwerpunkts „r4 – Innovative Technologien
für Ressourceneffizienz – Forschung
zur Bereitstellung wirtschaftsstrategischer Rohstoffe“ im BMBF-Rahmenprogramm „Forschung für nachhaltige
Entwicklung (FONA³)“. (Presse-Information v. 19.11.2015)
eignete Technologien und Verarbeitungsrouten entwickeln, um Technologiemetalle aus bislang ungenutzten
Rohstoffquellen (unkonventionelle
Erze, Reststoffe, Schrotte, gebrauchte
Konsumgüter etc.) zu gewinnen und
das Wissen über deren Verhalten in
den verschiedensten Prozessstufen
erweitern. Letzteres bildet in weiterer Folge eine ideale Ausgangsbasis,
um die Palette der ökonomisch und
ökologisch verwertbaren Ressourcen
zu vergrößern. In Christian Doppler
Labors wird anwendungsorientierte Grundlagenforschung auf hohem
Niveau betrieben, hervorragende Wissenschaftler kooperieren dazu mit innovativen Unternehmen. Für die Förderung dieser Zusammenarbeit gilt
die Christian Doppler Forschungsgesellschaft international als Best-Practice-Beispiel. CD-Labors werden von
der öffentlichen Hand und den beteiligten Unternehmen gemeinsam finanziert und haben eine Laufzeit von
sieben Jahren. Wichtigster öffentlicher
Fördergeber ist das Bundesministerium für Wissenschaft, Forschung und
Wirtschaft (BMWFVV).
Science
Recycling von Seltenerdmetallen aus
Prozesswässern der Metall- und Bergbauindustrie. Der Forschungsverbund
„MExEM“ entwickelt und erprobt
derzeit ein kombiniertes Verfahren der
Membranextraktion und Elektrolyse,
um Seltenerdmetalle aus Prozesswässern der Metall- und Bergbauindustrie
wirtschaftlich und ökologisch zurückzugewinnen. Koordiniert wird der Verbund vom Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme
IKTS. Seltenerdmetalle werden für die
Herstellung vieler Hightech-Produkte
benötigt. Die Nachfrage nach diesen
wirtschaftlich bedeutenden Rohstoffen steigt stetig. Ertragreiche und somit wirtschaftliche Lagerstätten sind
aber fast erschöpft. Dennoch werden
bislang nur 2 % der in Europa verwendeten Seltenerdmetalle recycelt.
Es fehlen effiziente und wirtschaftliche Recyclingverfahren. Hier setzt das
Projekt „MExEM“ an. Ziel ist es, aus
Prozesswässern die strategisch wichtigen Metalle Gallium und Indium durch
robuste keramische Membransysteme
wie Filter und Extraktoren selektiv
aufzubereiten und anschließend elektrochemisch abzuscheiden. Hierzu wird
eine komplexe Verfahrenskette am
Fraunhofer IKTS entwickelt und im
Labor- und Technikumsmaßstab mit
realen Prozesswässern der Nickelhütte
Aue sowie mit Haldenmaterial aus der
Freiberger Region erprobt.
Perspektivisch sollen auch Verfahren
zur Rückgewinnung von Tellur, Vanadium und Antimon entwickelt und
getestet werden. Die Prozesswässer
werden zunächst charakterisiert, um
geeignete Extraktionsmittel und keramische Membransysteme zu entwickeln. In einem ersten Prozessschritt
werden die Metalle mittels selektiver
Laugungsverfahren in eine wässrige
Das Bundesministerium für Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft
fördert das neue Christian Doppler
Labor für Extraktive Metallurgie von
Technologiemetallen an der Montanuniversität Leoben. Das am Lehrstuhl
für Nichteisenmetallurgie neue eingerichtete CD-Labor für Extraktive
Metallurgie von Technologiemetallen
steht unter der Leitung von Priv.-Doz.
Dr. Stefan Luidold. Es soll gemeinsam
mit Industriepartnern einerseits ge-
In der heutigen Gesellschaft weisen
die Energieeinsparung und das Recycling unterschiedlichster Wertstoffe, insbesondere von Metallen, schon
lange einen hohen Stellenwert auf.
Bezüglich letzterer konzentrierte sich
die Rückgewinnung vor allem auf die
großen Stoffströme der klassischen
Massenmetalle (Eisen, Aluminium,
Kupfer etc.) sowie die Edelmetalle, für welche bereits ausgeklügelte
Technologien und Prozesse verfügbar
sind. Die treibenden Kräfte hierfür
waren neben Aspekten der Nachhaltigkeit und des Umweltschutzes vor
allem wirtschaftliche Überlegungen.
Daher fand die Erzeugung der sons13
tigen Technologiemetalle (Refraktärmetalle wie beispielsweise Wolfram;
Seltene Erden wie unter anderem
Neodym und Europium; Nickel, Cobalt, Antimon, Indium etc.) aufgrund
ihrer vergleichsweise geringen Produktionsmengen bisher kaum Beachtung. Im Gegensatz zur Verfügbarkeit
der Energierohstoffe, welche seit den
Ölkrisen in den 1970er-Jahren genau
beobachtet wird, fand der langfristig
gesicherte Zugang zu den Ressourcen
für diese Elemente aufgrund des zumeist niedrigen Preisniveaus bislang
wenig Aufmerksamkeit. Erst durch
den massiven Ausbau der alternativen Energiequellen, welcher enorme
Mengen an Technologiemetallen benötigt, rückten die in diesem Bereich
vorliegenden Versorgungsrisiken und
Engpässe in den Fokus der industriellen und politischen Entscheidungsträger. Dadurch starteten weltweit
unterschiedlichste Aktivitäten, um
diese Problematik zu lösen. Das neue
Christian Doppler Labor für Extraktive Metallurgie von Technologiemetallen wird sich in den nächsten Jahren
gemeinsam mit den Partnerunternehmen intensiv mit unterschiedlichen
Aufgabenstellungen in diesem Themenbereich auseinandersetzen, um
der österreichischen Industrie geeignete Lösungen dazu bieten zu können.
Nanostrukturiertes Germanium für
portable Photovoltaik und AkkuElektroden. Mit einem neuen Verfahren stellen Forscher der Technischen
Universität München (TUM) und
der Ludwig-Maximilians-Universität
München (LMU) hauchdünne, robuste
und gleichzeitig hochporöse Halbleiterschichten her. Ein viel versprechendes Material – beispielsweise für kleine,
leichte und langlebige flexible Solarzellen oder Elektroden für leistungsfähigere Akkus. Die Beschichtung
des Plättchens, das Professor Thomas
Fässler, Inhaber des Lehrstuhls für Anorganische Chemie mit Schwerpunkt
Neue Materialien an der TU München
in Händen hält, schimmert wie Opal.
Und sie hat erstaunliche Eigenschaften: Sie ist hart wie ein Kristall, hauchdünn und – da hochporös – federleicht.
Indem sie in die Poren des Materials
geeignete organische Polymere einbauen, können die Wissenschaftler die
14
Abb. 1: Inverse Opal-Struktur aus Germanium
elektrischen Eigenschaften der entstehenden Hybridmaterialien maßschneidern. Die Bauweise spart nicht
nur Platz, sondern schafft auch große
Grenzflächen, die den Wirkungsgrad
erhöhen. „Unser Ausgangsmaterial
kann man sich wie ein großporiges Gerüst vorstellen, ähnlich aufgebaut wie
eine Bienenwabe. Die Wände bestehen
aus anorganischem, halbleitendem
Germanium, das elektrische Ladungen
erzeugen und speichern kann. Weil die
Wabenwände hauchdünn sind, müssen
Ladungen keine weiten Wege zurücklegen“, erklärt Fässler. Um sprödes,
hartes Germanium in eine flexible und
poröse Schicht zu verwandeln, mussten
die Forscher allerdings einige Tricks
anwenden. Traditionell werden Ätztechniken eingesetzt, um die Oberfläche von Germanium zu strukturieren.
Diese Top-down-Methode ist jedoch
auf atomarer Ebene schwer kontrollierbar. Das neue Verfahren löst dieses
Problem. Zusammen mit seinem Team
hat Fässler einen Syntheseweg etabliert, der die gewünschten Strukturen
exakt und reproduzierbar erzeugt: Ausgangsmaterial sind Cluster aus jeweils
neun Germanium-Atomen. Weil diese
Cluster elektrisch geladen sind, stoßen
sie sich ab, solange sie sich in Lösung
befinden. Eine Vernetzung findet erst
statt, wenn das Lösungsmittel abgedampft wird. Sie kann durch einfaches
Erhitzen auf 500 °C oder chemisch erfolgen. Dazu gibt man beispielsweise
Germaniumchlorid zu. Nimmt man
stattdessen andere Chloride, wie zum
Beispiel Phosphorchlorid, so lassen
sich die Germaniumstrukturen auf
einfachste Weise dotieren. Die Eigenschaften der resultierenden Nanomaterialien können die Wissenschaftler
damit gezielt einstellen.
Damit die Germanium-Cluster die gewünschten porösen Strukturen bilden,
entwickelte LMU-Forscherin Dr. Dina
Fattakhova-Rohlfing eine Methode,
die eine Nanostrukturierung ermöglicht: Winzige Polymerkügelchen bilden im ersten Schritt dreidimensionale
Schablonen. Im nächsten Schritt füllt
die Germaniumcluster-Lösung die Lücken zwischen den Kügelchen. Sobald
sich auf der Oberfläche der Kügelchen
stabile Germanium-Netzwerke gebildet haben, werden die Template durch
Erhitzen herausgelöst. Übrig bleibt der
porenreiche Nano-Film (Abbildung 1).
Die eingesetzten Polymerkügelchen
haben einen Durchmesser von 50 bis
200 Nanometern und bilden eine Opalstruktur. Das Germanium-Gerüst, das
an ihren Oberflächen entsteht, bildet
die Negativform – eine inverse Opalstruktur. Die Nanoschichten schimmern daher wie Opal. „Schon das
poröse Germanium hat einzigartige
optische und elektrische Eigenschaften, von dem viele energierelevante
Anwendungen profitieren können“,
sagt LMU-Forscherin Dr. Dina Fattakhova-Rohlfing, die zusammen mit
Fässler das Material entwickelte. „Darüber hinaus können wir die Poren mit
verschiedensten funktionellen Stoffen
füllen und so eine breite Palette neuartiger Hybridmaterialien erzeugen.“
Hersteller auf der ganzen Welt suchen
derzeit nach leichten und strapazierfähigen Materialien für portable Solarzellen. Bisher werden meist organische
Verbindungen verwendet, die empfindlich und nicht besonders langlebig sind.
Durch Hitze und Lichteinstrahlung zersetzen sich die Polymere, die Leistung
nimmt ab. Die dünnen und gleichzeitig
stabilen Germanium-Hybridschichten
wären da eine echte Alternative. Als
nächstes wollen die Forscher die neue
Technik nutzen, um auch hochporöse
Silizium-Schichten herzustellen. Die
Schichten werden derzeit auch als Anode für wieder aufladbare Batterien getestet. Sie könnten die bisher üblichen
Graphitschichten in Akkus ersetzen
und deren Kapazität verbessern. Gefördert wurde die Entwicklung durch das
Programm „Solar Technologies go Hybrid“ des Bayerischen Wissenschaftsministeriums, im Rahmen des Exzellenzclusters „Nanosystems Initiative
Munich (NIM)“ durch die Deutsche
Forschungsgemeinschaft sowie durch
das Center for Nanoscience (CeNS).
Elektrochemie für den Massenbedarf:
Umweltfreundliche Batterie aus Pyrit.
Hochleistungsfähige Lithium-IonenBatterien haben ein Problem: Das Lithium wird irgendwann knapp. Nun haben Forscher der Empa und der ETH
Zürich eine Alternative entdeckt: die
„Katzengold-Batterie“. Sie besteht aus
Eisen, Schwefel, Natrium und Magnesium – alles Elemente, die in beliebig
großen Mengen verfügbar sind. Mit
kleinem Geld ließen sich damit riesige Speicherakkus etwa für Gebäude
bauen. Die Suche nach preisgünstigen
Akkus zur Speicherung von Strom ist
ein dringendes Geschäft: Immer größere Wellen von fluktuierendem Ökostrom bringen die Stromnetze zum
Wanken; immer mehr Elektrogeräte
bis hin zu leistungshungrigen Elektroautos hängen am Netz. Der Ausgleich
zwischen Angebot und Nachfrage wird
zunehmend schwieriger. Die bekannten, leistungsfähigen Li-Ionen-Akkus
eigenen sich jedoch nicht als Zwischenspeicher im Großmaßstab; dafür sind
sie zu teuer, zu anfällig und das wertvolle Lithium zu knapp. Eine billige
Alternative ist gefragt – ein Akku, der
aus preiswerten, massenhaft verfügbaren Zutaten bestehen sollte.
Doch Elektrochemie ist eine vertrackte Sache: Nicht alles, was billig ist, gibt
einen Akku her. Maksym Kovalenko,
Marc Walter und ihren Kollegen im
Labor für Dünnfilme und Photovoltaik der Empa gelang nun so etwas wie
die Quadratur des Kreises: Kovalenkos Team kombiniert eine Magnesium-Anode mit einem Elektrolyten
aus Magnesium- und Natriumionen.
Als Kathode dienen Nanokristalle aus
Pyrit – landläufig bekannt als Katzengold. Pyrit ist kristallines Eisensulfid,
bestehend aus Eisen und Schwefel. Die
Natrium-Ionen aus dem Elektrolyten
wandern beim Entladen in die Kathode. Beim Wiederaufladen gibt Pyrit die
Natrium-Ionen wieder frei. Diese so genannte Natrium-Magnesium-HybridBatterie funktioniert bereits im Labor
und vereint verschiedene Vorteile: Das
Magnesium der Anode ist weit sicherer
als Lithium; die Batterie kann also nicht
explodieren. Und schon der Versuchsakku im Labor überstand 40 Lade- und
Entladezyklen, ohne an Leistungsfähigkeit zu verlieren. Das deutet auf ein äußerst langlebiges System hin.
Der größte Vorteil ist jedoch, dass alle
Zutaten für diese Art Akku in beliebiger Menge und sehr preisgünstig zur
Verfügung stehen: Eisensulfid-Nanokristalle lassen sich zum Beispiel herstellen, indem man metallisches Eisen
mit Schwefel in Spezialmühlen trocken
vermahlt. Magnesium ist in der Erdkruste mehr als 1000-mal häufiger als
Lithium und 15-mal billiger. Auch beim
Bau der Billig-Akkus lässt sich sparen:
Li-Ionen-Akkus brauchen relativ teure
Kupferfolien, um den Strom zu sammeln und abzuleiten. Bei der „Katzengold-Batterie“ würde preisgünstige
Alufolie genügen. Die Forscher sehen
in ihrer Entwicklung vor allem Potential für große Netzspeicherbatterien.
Zwar eigne sich die Katzengold-Batterie nicht für Elektroautos – dafür ist ihre
Leistung zu gering. Dort aber, wo es auf
Kosten, Sicherheit und Umweltfreundlichkeit ankommt, sei die Technik im
Vorteil. In ihrer vor kurzem veröffentlichten Publikation im Fachjournal
„Chemistry of Materials“ schlagen die
Empa-Forscher Batteriespeicher mit
einer Kapazität von Terawattstunden
vor. In einem solchen Akku ließe sich
beispielsweise die Jahresproduktion
des Schweizer Atomkraftwerks Leibstadt zwischenspeichern. (Presse-Information v. 18.11.2015)
70 % der deutschen Industriestandorte verschenken ihr Laststeuerungspotenzial. Die Steuerung der Stromnachfrage industrieller Nutzer spielt
eine immer wichtigere Rolle, um die
erneuerbaren Energien effizient in das
Stromsystem zu integrieren. Doch an
70 % der deutschen Industriestandorte bleiben die enormen Potenziale der
Laststeuerung ungenutzt. Dies ist das
Ergebnis einer Studie des Institutes
für Energiewirtschaft und Rationelle
Energieanwendung (IER) der Universität Stuttgart und der Stadtwerke-Kooperation Trianel mit dem Titel
„Identifikation und Realisierung wirtschaftlicher Potenziale für Demand
Side Integration in der Industrie in
Deutschland“. Empirisch untersucht
wurden bereits genutzte und noch ungenutzte wirtschaftliche Potenziale
für Demand Side Integration (DSI)
an über 200 Industriestandorten. Die
Studie fokussiert sich in der DSI-Analyse auf die noch kaum oder nur unvollständig untersuchten Branchen
Behälterglas-, Zement-, Papier-, Kupfer- und Zinkindustrie sowie Gießereien. „In deutschen Industriestandorten
liegt ein Schatz. Nur 30 % der geeigneten Unternehmensstandorte schöpfen
heute die Chancen ihrer Eigenerzeugungs- oder Produktionsanlagen aus,
um an den Regelenergiemärkten teilzunehmen und den stetig steigenden
Flexibilitätsbedarf im Energiesystem
über Demand Side Integration zu bedienen“, betont Stefan Sewckow, Bereichsleiter Trading & Origination bei
der Trianel GmbH, anlässlich der Veröffentlichung der Studie. „Die stärkere Einbindung industrieller Stromverbräuche über DSI ist eine Chance
für Industrie und Energiewirtschaft,
gemeinsam dem erhöhten Flexibilitätsbedarf in einem zunehmend auf
erneuerbaren Energien basierenden
Energiesystem gerecht zu werden“,
erläutert Prof. Dr.-Ing. Kai Hufendiek,
Direktor des IER an der Universität
Stuttgart. Die Studie zeige die wirtschaftlich realisierbaren Potenziale
zur Flexibilisierung von Produktionsprozessen und Eigenerzeugungsanlagen in den untersuchten Branchen.
In positiver Richtung (Lastabschaltung
bzw. Erzeugungszuschaltung) liegt das
realisierbare DSI-Potenzial der untersuchten Branchen bei 740 MWel, in
negativer Richtung (Lastzuschaltung
bzw. Erzeugungsabschaltung) bei
790 MWel, jeweils für eine Stunde. „Die
Branche mit dem höchsten Potenzial
in positiver wie negativer Richtung ist
die Papierindustrie“, so Hufendiek.
Weitere große Potenziale wurden bei
Zementmühlen, bei Elektrolyse- und
Lichtbogenprozessen in der Metallerzeugung sowie bei Induktionsöfen in
Gießereien durch Prozessabschaltung
in Höhe von je 100 MWel identifiziert.
„Regional betrachtet liegt das größte
DSI-Potenzial in den starken Industriebundesländern Nordrhein-Westfalen, Bayern und Baden-Württemberg“,
so Hufendiek weiter. In nordrheinwestfälischen Betrieben können in
den betrachteten Branchen in positiver
Richtung für mindestens eine Stunde
ca. 170 MWel genutzt werden, in Bayern
etwa 150 MWel, in Baden-Württemberg
rund 120 MWel. Bei DSI-Schaltungen
in negativer Richtung sind die höchsten Potenziale ebenfalls in diesen drei
Bundesländern zu finden, wobei die
15
Economics, Technology and Science / Personals
Reihenfolge leicht unterschiedlich ist.
In negativer Richtung liegt Bayern mit
gut 170 MWel an der Spitze, gefolgt von
Baden-Württemberg mit ca. 140 MWel
und Nordrhein-Westfalen mit knapp
120 MWel. „Aus industrieller und energiewirtschaftlicher Sicht ist eine deutliche Ausweitung von DSI nicht nur
technisch einfach und zu geringen
Kosten umzusetzen, sondern auch ein
wertvoller Baustein für das Gelingen
der Energiewende“, betont Sewckow.
Industrieunternehmen können ihre
Energiekosten senken beziehungsweise zusätzliche Vermarktungserlöse
aus ihrem Verbrauchsverhalten gene-
rieren. Eine Zusammenfassung der
Studie ist im Internet abrufbar unter:
http://www.ier.uni-stuttgart.de/img/
pdf_link/DSI_Summary.pdf. Einen
Erlösrechner für die Potenziale im
Sekundärregelpool finden Sie unter:
http://www.direkt.trianel.com. (PresseInformation v. 3.12.2015)
years 2009-2011 Håkan was Director
Group Controlling at Boliden. (Press
executives report directly to President
and CEO Sean Stack. Mike Keown
most recently served as vice president,
Marketing and Supply Chain for North
America. Ronald Lane served as vice
president of operations in Aleris North
America. The appointments will take
effect immediately. (Press Release, November 17, 2015)
Personals
Alcoa announced executive management appointments for the future Upstream and Value-Add Companies,
expected to become effective upon
completion of Alcoa’s previously
announced separation in the second
half of 2016. Roy Harvey, Executive
Vice President and Alcoa President of
Global Primary Products, will serve as
Chief Executive Officer of the new Upstream Company. William Oplinger,
Executive Vice President and Chief
Financial Officer of Alcoa, will serve
as the Upstream Company’s Chief
Financial Officer. In the Value-Add
Company, Ken Giacobbe will serve as
Chief Financial Officer. Ken Giacobbe is currently Chief Financial Officer
of Alcoa’s Engineered Products and
Solutions business. Klaus Kleinfeld,
Alcoa Chairman and Chief Executive Officer, will lead the Value-Add
Company as Chairman and Chief Executive Officer. He will also serve as
Chairman of the Upstream Company
for the critical initial phase, ensuring a
smooth and effective transition. (Press
Mikael Staffas has been named as
business area manager for Boliden
Mines and Håkan Gabrielsson as new
CFO for the Boliden Group. Both will
form part of Boliden’s Management
Group. Mikael Staffas will take up his
new post with immediate effect, whilst
maintaining his position as CFO until
Håkan Gabrielsson assumes that role.
Mikael Staffas has been employed by
Boliden since 2011. Mikael originally
qualified as an academic engineer at
KTH, Stockholm, and holds an MBA
from INSEAD in France. Håkan Gabrielsson is a qualified graduate economist from Linköping University,
and comes from a position as CFO
at the Stockholm Stock Exchange
listed company Fagerhult. During the
16
Outotec’s Executive Board members
and their responsibilities as of January 1, 2016 will be: Pertti Korhonen,
President and CEO; Dr. Kalle Härkki,
Executive Vice President, President
of Minerals Processing Business Unit;
Robin Lindahl, Executive Vice President, President of Metals, Energy &
Water Business Unit; Adel Hattab,
Executive Vice President, President
of Markets Unit; Jari Ålgars, Chief
Financial Officer, Finance & Control;
Nina Kiviranta, Senior Vice President,
Legal, Contract Management & Corporate Responsibility; Pia Kåll, Senior
Vice President, Strategy, Marketing &
Operational Excellence; Kirsi Nuotto,
Senior Vice President, Human Resources & Communications. (Press
Nyrstar NV announces that Christopher Eger has with immediate effect
been appointed Chief Financial Officer and a member of the Nyrstar Management Committee. Chris takes over
from Heinz Eigner, who is leaving the
Company to pursue other opportunities. Heinz will remain with Nyrstar
until the end of December to support
an orderly handover to Chris. Chris
has extensive financial, M&A and
commercial expertise related to the
Metals and Mining sector, gained over
a 15-year career in investment banking, metals trading and private equity.
Aleris announced two leadership appointments to its senior management
team. Mike Keown has been named
senior vice president and general manager of Aleris North America. Ronald Lane has been named senior vice
president, Global Manufacturing. Both
Charlie Straface, currently the general manager of the Industrial Region
of Sapa Extrusion Americas, has been
appointed as the new business area
president effective immediately. Straface will take the company into the
next phase of its development. Straface joined Sapa in 2008 through the
Alcoa joint venture and brings valuable experience and competence from
the industry. Straface will succeed
Patrick Lawlor, who is leaving Sapa
to pursue new opportunities. (Press
Aludium announced that Antonio
Quereda will take up the newly created
position of Innovation and Technology Director from 16 November 2015.
Antonio has over 25 years experience
in industrial manufacturing covering
high demand sectors such as automotive, aerospace and toys. Antonio joins
Aludium from Famosa, Spain’s leading
toy manufacturer, where he held the
role of COO for more than seven years.
At this year’s General Assembly of
the European Copper Alloy Ingot
Makers OECAM the whole Board
was reelected again. Besides the president, Anton Bauer, Peter Schneider,
Heinrich Schneider NE- Metallurgie
GmbH, Rebecca Hillebrand-Busch,
Franz Hillebrand KG and José Maria
Iglesias de Blas, Latones del Carrion,
S.A belong to the Board. (Press Release, November 24, 2015)
Reviews and Excerpts
Books
Ein bisschen wie Humboldt – Abenteuerliche Weltreisen eines Bergmanns im ausgehenden 20. Jahrhundert. Von Eike von der Linden
(100 S., zahlr. Abb.; GDMB Verlag,
Clausthal-Zellerfeld 2015; 9,80 €;
ISBN 978-3-940276-60-5). – Dieses
im GDMB Verlag herausgebrachte
Buch ist eine Besonderheit. Gerade
Bergingenieure wie von der Linden
kamen im Laufe ihrer Berufszeit in
viele Länder und dadurch auch mit
den verschiedensten Lagerstätten
und deren Abbau in Berührung. So
ist von der Linden zunächst im Auftrag einer mitbeteiligten Bank in
den unterschiedlichsten Ländern, die
über mineralische Rohstoffe verfügen, unterwegs gewesen.
Doch zunächst zur Person: Von der
Linden, Jahrgang 1941, absolvierte ein
Bergbaustudium an der TU Clausthal.
Nach seinem Studium war er 13 Jahre
für die in Frankfurt am Main ansässige Metallgesellschaft tätig. Seit 30
Jahren war er dann unabhängiger Berater von Banken und Rohstoffgesellschaften. Blättert man in dem Buch, so
kann man sich gut vorstellen, dass der
Autor in fast allen bergbautreibenden
oder höffigen Ländern der Erde gearbeitet hat.
Der Buchtitel „Ein bisschen wie Humboldt“ erinnert an den großen preußischen Forschungsreisenden und Naturwissenschaftler, der in der ersten
Hälfte des 19. Jahrhunderts – vorwiegend in Lateinamerika – wirkte. Von
der Linden ist gewissermaßen mehrere Generationen später den Spuren
des großen Humboldt gefolgt und hat
– wie im Buch zu lesen ist – alle Länder, in denen auch Humboldt wirkte,
bereist. Im Laufe seiner Berufstätigkeit hat der Autor viele Erlebnisse gehabt. Von seinen 400 Reisen in 100
Ländern hat er in 21 Geschichten über
Erfolge, Misserfolge, Begegnungen,
freudige und leidvolle Ereignisse berichtet. Er erzählt über das jeweilige
Land, über Sitten und Gebräuche,
aber auch über die Lagerstätten und
die Menschen, welche unter schwierigsten Bedingungen das Erz abbauen.
Dazu gehört der Bergbau in den Anden, wo z.T. in 4000 m Höhe Bergwerke in Betrieb sind. Gerade darüber berichtet der Autor ausführlich. Von der
Linden bringt in seinen Schilderungen
viele Beispiele über die Schönheit der
Regionen. Viele Begegnungen mit
Menschen sind mit eingespieltem Humor dargestellt. Man kann tatsächlich
von abenteuerlichen Reisen sprechen,
auch mit manchen nicht ungefährlichen Situationen.
Das Buch ist lebendig geschrieben
und nicht nur für Fachleute gedacht.
Aber auch die Fachleute erfahren
im Bereich der Geologie, der Lagerstättenkunde, den technischen Ausstattungen der Gruben manch Neues.
Es ist vergnüglich und spannend zu
lesen. Man kann Eike von der Linden zu diesem Buch nur gratulieren.
Sicherlich haben Bergleute und Geologen ebenfalls Erfahrungen und Erlebnisse gehabt, aber sie haben nicht
die Muße oder Zeit gehabt darüber
zu schreiben. Der Autor hat es getan
und der Leser wird es ihm danken.
Heinz Walter Wild
WISO Steuer-Sparbuch 2016. Alles
für Ihre Steuererklärung 2015. (CDROM + Handbuch; Buhl Data Service
GmbH; Neunkirchen 2015; 39,99 ¥;
ISBN 978-3-86621-570-2; auch für Mac
erhältlich). – Auch in diesem Jahr bietet die WISO Steuersoftware einmal
mehr eine einfache Möglichkeit, die
Steuererklärung schnell und zuverlässig selbst am PC, iPad, Android-Tablet oder im Browser anzufertigen. Mit
Hilfe der einfachen, TÜV geprüften
Bedienung, dem praxisnahen Bedienbuch, Videoanleitungen und den cleveren Tipps ist es dem Nutzer möglich,
eine optimale Erstattung seiner Steuern zu erreichen. Nach jeder Eingabe
wird die Erstattung oder Nachzahlung
angezeigt. Die Software richtete sich
an ein breit gefächertes Publikum. Sowohl berufstätige als auch Ruheständler, Anleger oder Vermieter können
die Software für sich nutzen. Mit der
Einnahmen-Überschuss-Rechnung
(EÜR), Umsatz- und GewerbesteuerErklärung, Umsatzsteuer-Voranmeldung, Lohnsteuer-Anmeldung und
dem Fahrtenbuch haben auch Selbstständige das passende Werkzeug an
der Hand. Ebenfalls auf der Software
zu finden sind: Feststellungserklä-
rung 2015 für Erbengemeinschaften
und BGB-Gesellschaften, zahlreiche
Rechner für jede Gelegenheit
(Gehalt, Abfindung, Erbschaft,
Kfz-Steuer, Riester und viele
mehr) und Musterschreiben für die
Korrespondenz mit dem Finanzamt.
Neben diesem umfangreichen
Angebot bekommt der Käufer unter
anderem einen Telefonsupport und
eine Tablet-App für Android und
iOS kostenlos dazu. Sobald Sie Ihre
Steuererklärung angefertigt haben,
können Sie zwischen dem amtlich anerkannten Ausdruck oder der Abgabe
per Internet (ELSTER) wählen. So erledigen Sie Ihre EinkommenssteuerErklärung 2015 mit allen Einkunftsarten, Formularen und Erklärungen
ganz ohne komplizierte Steuerformulare von zu Hause aus.
Ah
17
Events
Date
Event
Venue
Information
l 26.1.
16. KBU – Kolloquium zu Wirtschaft und Umweltrecht
Aachen
GDMB
28.-29.1.
Seminar „Fortschritte bei der Aufbereitung primärer und Leoben
sekundärer Rohstoffe – Maschinen, Verfahren, Produkte“ (Österreich)
Bergmännischer Verband Österreichs, Montanuniversität Leoben, Tel: +43 3842-45279-0,
14.-18.2.
TMS 2016 – 145th Annual Meeting & Exhibition
Nashville, TN
(USA)
www.tms.org
14.-18.2.
Global Symposium on Recycling, Waste Treatment
and Clean Technology (REWAS 2016)
Nashville, TN
(USA)
TMS The Minerals, Metals and Materials Society,
ww.tms.org/meetings/annual-16/AM16rewas.aspx
17.-18.2.
4. Symposium „Rohstoffeffizienz und Rohstoffinnovationen“
Tutzing
Technische Hochschule Nürnberg,
Tel.: 0911-5880-1471, Fax: 0911-5880-5626
18.-19.2.
Kongress: Effiziente elektrische Antriebe
Braunschweig
Deutsches Kupferinstitut Berufsverband e.V.,
www.kupferinstitut.de/de/fortbildung/seminare/
18.-20.2.
3rd Glass & Aluminum Middle East 2016
Cairo (Egypt)
www.glassandalueg.com
23.-24.2.
Sensor-Based Sorting & Control 2016
Aachen
RWTH Aachen, Department of Processing and
Recycling, www.sbs.rwth-aachen.de
24.-25.2.
Schleiftagung 2016
Stuttgart-Fellbach
Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG,
www.schleiftagung.de
29.2.-2.3.
Fortbildungsseminar: Ermüdungsverhalten metallischer
Werkstoffe
Siegen
Deutsche Gesellschaft für Materialkunde e.V.,
www.dgm.de/fortbildung/?tgnr=1940
l 2.-4.3.
5. Tag der Metallurgie
Goslar
GDMB, www.tdm.gdmb.de
2.-4.3.
International Conference – Recycling of Non-Ferrous
Metals
Cracow
(Poland)
www.imn.gliwice.pl
7.-8.3.
Berliner Recycling- und Rohstoffkonferenz
Berlin
TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky, www.vivis.de
8.-9.3.
Fachtagung „Schwer zerspanbare Werkstoffe in der
industriellen Praxis“
StuttgartNürtingen
Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG,
www.schwerzerspanbare-werkstoffe.de
www.ask.ibf.rwth-aachen.de/
2016
10.-11.3.
31. Aachener Stahl Kolloquium Umformtechnik
Aachen
Fachausschuss Leichtmetalle der GDMB
Süddeutschland GDMB
14.-15.3.
Fortbildungsseminar: Löten − Grundlagen und
Anwendungen
Aachen
15.-18.3.
Fortbildungspraktikum: Einführung in die Metallkunde
für Ingenieure und Techniker
Darmstadt
16.-17.3.
Fortbildungsseminar: Titan und Titanlegierungen
Köln
4.-8.4.
wire 2016
Düsseldorf
www.wire.de
5.-7.4.
Save the Planet − Waste Management & Recycling
Sofia (Bulgaria) www.viaexpo.com
6.-7.4.
4SMARTS – Symposium für Smarte Strukturen und
Systeme
Darmstadt
4smarts.inventum.de
11.-17.4.
bauma 2016
München
Messe München GmbH, www.bauma.de
18.-21.4.
NEFTEGAZ 2016
Moscow
(Russia)
www.neftegaz-online.com
19.-21.4.
International Congress on Particle Technology
(PARTEC 2016)
Nürnberg
NürnbergMesse GmbH, www.partec.info
19.-22.4.
PaintExpo – 6. internationale Leitmesse für industrielle
Lackiertechnik
Karlsruhe
FairFair GmbH, [email protected], www.paintexpo.de
20.-21.4.
Euro Hybrid Materials and Structures
Kaiserslautern
INVENTUM GmbH, eurohybrid.inventum.de
l 28.4.
Bezirksgruppe Ruhr der GDMB
Datteln
GDMB
1.-4.5.
Metal & Steel Saudi Arabia 2016
Riyadh (Saudi
Arabia)
www.metalsteelsa.com/
10.-12.5.
PCIM Europe 2016 − Internationale Messe und Konferenz für Leistungselektronik, Intelligente Antriebstechnik, Erneuerbare Energie und Energiemanagement
Nürnberg
Mesago PCIM GmbH, pcim-europe.com
11.-13.5.
European Conference on Heat Treatment 2016
Prague (Czech
Republic)
www.htconference-prague2016.cz
17.-20.5.
Metal + Metallurgy China 2016
Beijing (China) www.mm-china.com
23.-25.5.
smart factory iran 2016
Tehran (Iran)
l
18
14.-15.3.
fairtrade GmbH & Co. KG, Tel.: +49-62 21-45 65-21,
www.smartfactory-iran.com
Events
Date
Event
Venue
Information
30.-31.5.
4th Symposium on Carbon Based Coatings
Seggau
(Austria)
www.asmet.at/cbc2016
31.5.-2.6.
parts2clean – 14. Internationale Leitmesse für
industrielle Teile- und Oberflächenreinigung
Stuttgart
parts2clean Team, Deutsche Messe,
www.parts2clean.de
l 1.-3.6.
Fachausschuss Kupfer der GDMB –
Jubiläumsveranstaltung
Goslar
GDMB
6.-8.6.
Wire & Cable Guangzhou
Guangzhou
(China)
www.wire-cable-china.com
6.-9.6.
ROLLING 2016
Graz (Austria)
ASMET, Austrian Society for Metallurgy and
Materials, [email protected], rolling2016.org
12.-15.6.
iddrg 2016 – Challenges in forming high strength sheets
Linz (Austria)
ASMET, Austrian Society for Metallurgy and
Materials, [email protected], www.iddrg2016.org
14.-16.6.
Rapid.Tech – 13. Internationale Fachmesse und
Anwendertagung für Rapid-Technologien
Erfurt
Messe Erfurt GmbH, [email protected],
www.rapidtech.de
16.6.
MEXICO Foundry Congress 2016
Queretaro
(Mexico)
www.metalspain.com/FUNDICIONmexico.htm
20.-21.6.
Berliner Konferenz Mineralische Nebenprodukte
und Abfälle
Berlin
20.-21.6.
Fortbildungspraktikum: Direktes und Indirektes
Strangpressen
Berlin
l 28.6.
18. ABK Aachener Bergschadenkundliches Kolloquium
Aachen
GDMB
31.8.-2.9.
17 IFAC Symposium on Control, Optimization and
Automation in Mining, Mineral and Metal Processing
Vienna
(Austria)
IFAC MMM 2016 Office, www.ifacmmm2016.org
th
5.-6.9.
IRRC – Waste-to-Energy
Wien
5.-7.9.
19. Arbeitstagung Angewandte Oberflächenanalytik
(AOFA)
Soest
Fraunhofer-Anwendungszentrum für Anorganische Leuchtstoffe, www.awz-soest.fraunhofer.de/
AOFA2016
11.-15.-9.
COM 2016, Conference of Metallurgists held in
conjunction with IMPC, 28th International Mineral
Processing Congress
Quebec City
(Canada)
Metallurgy and Materials Society of CIM,
http://www.metsoc.org
l 15.-18.9.
GDMB-Geschichtsausschuss
Ilmenau
GDMB
20.-22.9.
METAL
Kielce (Polen)
www.targikielce.pl
21.9.
Fortbildungsseminar: Schadensuntersuchungen an Aluminium-Bauteilen
Nürnberg
27.-29.9.
Materials Science Engineering Conference (MSE) 2016
Darmstadt
INVENTUM GmbH, www.mse-congress.de
l 5.-6.10.
Fachausschuss Sondermetalle der GDMB
Alzenau/Frank- GDMB
furt a.M.
18.-21.10.
24th World Mining Congress (WMC 2016)
Rio de Janeiro
(Brazil)
www.wmc2016.org.br
l 26.-27.10.
Gemeinsame Vortragsveranstaltung des GDMB-Fachausschusses Lagerstätten/Rohstoffwirtschaft und der
Fachvereinigung Auslandsbergbau (FAB)
Goslar
GDMB
l 27.10.
l 27.-28.10.
Jahresversammlung der GDMB
Goslar
GDMB
GDMB Fachausschuss Steine, Erden, Industrieminerale − OttendorfArbeitskreis Tagebautechnik
Okrilla
GDMB
l 8.-9.11.
GDMB Chemikerausschuss
Kassel
GDMB
8.-11.11.
Recy & DepoTech
Leoben
(Österreich)
Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und
Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben,
[email protected], www.depotech.at
13.-16.11.
Copper 2016
Kobe (Japan)
www.copper2016.jp
29.11.-1.12.
Aluminium 2016
Düsseldorf
Aluminium-Messe, http://www.aluminium-messe.com/
9th European Metallurgical Conference - EMC 2017
Leipzig
GDMB, www.emc.gdmb.de
Chemikerausschuss der GDMB
Kassel
GDMB
2017
l 25.-28.7
l 7.-8.11.
l: Events organized by GDMB. More events and additional information you will find under www.GDMB.de
19
Tobias Elwert et al.: Influence of Modifiers on the Separation of Dy from Nd Using Organophosphorus Acid Derivates
Influence of Modifiers on the Separation
of Dysprosium from Neodymium Using
Organophosphorus Acid Derivates
Tobias Elwert, Sabrina Schwarz, Daniel Goldmann
The aim of this study was to investigate the applicability of
three organophosphorus acid derivates (D2EHPA, EHEHPA and Cyanex 572) for the separation of terbium and
dysprosium from praseodymium and neodymium from
NdFeB magnets in chloride solution. A special focus was
put on the effect of phase modifiers. The investigations
revealed that all extractants show in general a similar extraction behavior but the extraction is shifted to higher pH
values in the order D2EHPA < EHEHPA < Cyanex 572.
Therefore, and due to higher realizable loadings, EHEHPA and Cyanex 572 are more suitable for the investigated
separation problem than D2EHPA. Whereas EHEHPA
requires 1-decanol as phase modifier, Cyanex 572 can be
employed without modifier addition.
Keywords:
D2EHPA – EHEHPA – Cyanex 572 – Modifier – NdFeB
magnet recycling
Einfluss von Modifiern auf die Trennung von Dysprosium von Neodymium unter Verwendung von organischen
Phosphorsäurederivaten
Das Ziel dieser Studie war es, die Eignung organischer
Phosphorsäurederivate (D2EHPA, EHEHPA und Cyanex
572) für die Trennung von Terbium und Dysprosium von
Praseodym und Neodym aus einer chloridischen Lösung
aus dem Recycling von NdFeB-Magneten zu untersuchen.
Ein besonderer Fokus lag auf dem Einfluss von Phasenmodifiern. Die Untersuchungen zeigten, dass alle Extraktionsmittel ein ähnliches Extraktionsverhalten aufweisen,
aber dass die Extraktion in der Reihenfolge D2EHPA <
EHEHPA < Cyanex 572 zu höheren pH-Werten hin ver-
schoben ist. Daher und aufgrund höherer möglicher Beladungen sind EHEHPA und Cyanex 572 besser als D2EHPA für das vorliegende Trennproblem geeignet. Während
EHEHPA 1-Decanol als Phasenmodifier benötigt, kann
Cyanex 572 ohne Modifierzugabe eingesetzt werden.
Schlüsselwörter:
D2EHPA – EHEHPA – Cyanex 572 – Modifier – NdFeBMagnetrecycling
Influence des modificateurs sur la séparation du dysprosium du néodyme à l’aide des dérivés d’acide phosphorique
organique
La influencia de modificadores sobre la separación del disprosio de neodimio usando derivados orgánicos de ácido fosfórico
This is a peer-reviewed article.
1Introduction
Organophosphorus acid derivates are an important group
of extractants used for the extraction and separation of
rare earth elements (REE). Of particular importance are
di-2-(ethylhexyl) phosphoric acid (D2EHPA), di-2-(ethylhexyl) phosphonic acid (EHEHPA) and Cyanex 572, a
mixture of phosphinic and phosphonic acids. Whereas the
use of D2EHPA for REE separation dates back to the
1950’s, interest in phosphonic acids like EHEHPA arose
in the 1970’s [1, 2]. Cyanex 572 is a relatively new development commercialized by Cytec in recent years [3]. In
industrial REE separation, D2EHPA has been replaced
by EHEHPA in many applications due to slightly better
separation factors and, more important, significantly reduced acid consumption [1]. According to Cytec, Cyanex
20
572 shows an even lower acid consumption than EHEHPA
while similar separation factors are achieved [3].
Whereas REE separation and refining by solvent extraction
from primary resources is state of the art since decades, serious interest in recovering REEs from secondary sources
has only been emerged within the last ten years, mainly
motivated by China’s dominant role on the REE market
[4-6]. As NdFeB magnets are one of the major applications
for REEs, especially for neodymium and dysprosium [7],
several recycling approaches have been proposed. Most of
them are based on hydrometallurgy [6].
One of these processes, which has been developed by the
authors up to small pilot scale, is depicted in Figure 1. In
this process, the NdFeB magnets, which typically contain
about 67 wt.-% iron, 30 wt.-% praseodymium (59Pr), neoWorld of Metallurgy – ERZMETALL 69 (2016) No. 1
Claus Meyer-Wulf: Das BVT-Merkblatt für die NE-Metallindustrie und seine Bedeutung für die Genehmigung […]
Das BVT-Merkblatt für die NE-Metallindustrie
und seine Bedeutung für die Genehmigung und
den Betrieb von Produktionsanlagen (Teil 2)
Claus Meyer-Wulf
Voraussetzung für die Genehmigung und den Betrieb von
Produktionsanlagen der NE-Metallindustrie in der Europäischen Union ist gemäß Industrieemissions-Richtlinie
2010/75/EU die Anwendung der besten verfügbaren Techniken (BVT) und die Einhaltung der hiermit assoziierten
Emissionswerte. Ein erstes Referenzdokument der seinerzeit besten verfügbaren Techniken war Ende der 1990erJahre unter der Mitwirkung von Fachleuten aus der NEMetallindustrie erarbeitet und 2001 von der Europäischen
Kommission angenommen worden. Die Aktualisierung
begann 2007, der finale Entwurf wurde im Oktober 2014
veröffentlicht und im Dezember 2015 von der Kommission
angenommen. Rechtlich verbindlich sind in erster Linie die
BVT-Schlussfolgerungen, die momentan in alle Amtssprachen der EU übersetzt und voraussichtlich Anfang 2016
im Amtsblatt der EU veröffentlicht werden. Innerhalb von
vier Jahren nach dieser Veröffentlichung, d.h. aller Voraussicht nach Anfang 2020, sind die in den BVT-Schlussfolgerungen genannten Emissionswerte europaweit einzuhalten.
Zuvor sind diese in nationales Recht umzusetzen. Dabei
erfolgt die Umsetzung der BVT-Schlussfolgerungen für
die NE-Metallindustrie in Deutschland gemeinsam mit
der Umsetzung diverser anderer BVT-Schlussfolgerungen
im Zuge einer umfangreichen Novellierung der TA Luft.
Ein erster Entwurf liegt den beteiligten Kreisen bereits
zur Stellungnahme vor. Ziel der Bundesregierung ist eine
Verabschiedung in der aktuellen Legislaturperiode, d.h.
bis Mitte 2017.
Schlüsselwörter:
Beste verfügbare Techniken – BVT-Merkblatt – NE-Metallindustrie – Assoziierte Emissionswerte – TA Luft
The Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Nonferrous Metals Industries and its Importance
for the Authorization and Operation of Production Facilities (Part 2)
According to the Industrial Emissions Directive 2010/75/
EU, the authorization and operation of production facilities
in the nonferrous metals industries in the European Union
require the application of best available techniques (BAT)
and compliance with the associated emission levels. A first
reference document of best available techniques was developed in the late 1990s with the participation of experts from
the nonferrous metals industry and was adopted in 2001 by
the European Commission. The update started in 2007; the
final draft was published in October 2014 and adopted by
the Commission in December 2015. This final draft of the
nonferrous metals BAT Reference Document has a size of
1242 pages. It contains 13 chapters covering at fist general
information, methods and techniques. Then special processes to produce the different metals – copper, aluminium,
lead, tin, zinc, cadmium, precious metals, ferroalloys, nickel,
cobalt, carbon and graphite electrodes, cathode and shapes
– are described. In Chapter 11, the BAT conclusions are presented, and Chapters 12 and 13 contain concluding remarks
and recommendations for future work, annexes etc. Legally
binding are primarily the BAT conclusions, which are currently translated into all official EU languages and expected
to be published early 2016 in the EU Official Journal. Within
four years after this publication, i.e. probably end of 2019/
beginning of 2020, BAT associated emission levels must
be adhered to throughout Europe. Prior to this time they
have to be implemented into national law. In Germany, the
implementation of the BAT conclusions of the nonferrous
metals BREF as well as the BAT conclusions of other BREF
documents will be subject of an extensive revision of the
“TA Luft”. Stakeholders received a first draft for comments.
The Federal Government aims to adopt it within the current
legislative period, i.e. by mid 2017.
Keywords:
Best Available Techniques – BAT Reference Document –
Nonferrous metals industries – Associated emission levels – TA Luft
Le document de référence sur les meilleures techniques disponibles (MTD) pour l’industrie des métaux non ferreux et
son importance pour l’autorisation et l’opération des installations de production – deuxième partie
El documento de referencia sobre las mejores técnicas disponibles (MTD) para la industria de los metales no férreos y
su importancia para la autorización y la operación de plantas de producción – segunda parte
31
Volker Spieth: Copper-Silver-Gold Deposits: Germany’s World Class Potential in the 21st Century
Copper-Silver-Gold Deposits: Germany’s World
Class Potential in the 21st Century
Volker Spieth
The German Copper Belt stretches from the Polish border
near Weißwasser in the east to the Richelsdorf and Rhön
hills in the west over more than 500 km. The same copper-, polymetallic and precious metal mineralization of the
Zechstein Kupferschiefer sediment-hosted deposits type
is mined in Poland at a rate of about 500,000 t/a of copper
metal with ore reserves for many decades to come. Recent
exploration results and historical data show that a similar
ore district is present in the German Copper Belt. – The
Spremberg, Lausitz, Germany, Cu-, polymetallic and precious metal deposit is the best documented, explored and
undeveloped Zechstein Kupferschiefer sediment-hosted
deposit of the German Copper Belt. Recent scientific research has demonstrated the mineralization in great detail.
It has been shown that it is of the “Polish Type” of size
and grade and therefore amenable to large scale and large
volume underground mining, selective ore sorting and beneficiation and the metals from its ores and concentrates can
be selectively treated with hydrometallurgical and diverse
pyrometallurgical methods. – The potential for recovery of
the valuable metal resource of the German Copper Belt is
caused by the fact that the developed and developing world
is ever more in need of more: of more metals for high tech
and substituting technosphere products, for basic products
for everyday living, and for products of basic, life sustaining
living. The natural resource industry with its long lead times
for a production start up of today’s undiscovered, new giant
world class metal deposits is not prepared for a population
increase from todays 7.3 · 109 to 11 · 109 by the year 2100.
Therefore, well known and well explored metal districts in
stable and low risk socio-economic jurisdictions will become preferred targets of development. The German Copper Belt might be the only one on a global scale that suits
this search parameter for the potential in the 21st century.
Keywords:
Copper – Silver – Gold – Copper shale (Kupferschiefer) –
Mining – Germany
Kupfer-Silber-Goldlagerstätten: Deutschlands Weltklassepotenzial im 21. Jahrhundert
Kupferschieferbergbau ist ein Begriff in Deutschland.
Doch die Bilder der harten Arbeitsbedingungen im 60
cm hohen Flöz sind Geschichte. Moderner, großvolumiger, stark mechanisierter Bergbau im Lubin-Distrikt
von Polen mit entsprechender Aufbereitung, Verhüttung
und Verarbeitung ist nunmehr Industrie-Standard. Und
die hierzu notwendigen Lagerstätten existieren auch in
Deutschland. – Der deutsche Kupfergürtel, der sich von
der polnischen Grenze bei Weißwasser im Osten bis in
die Gegend von Richelsdorf und der Rhön im Westen
über mehr als 500 km erstreckt, hat ein Bergbaupotenzial vergleichbar dem polnischen. Die Mineralisation hat
den Zechstein-Kupferschiefer als zentrales geologisches
Sediment mit dem permischen Rotliegendsandstein-Erz
im Liegenden und dem vererzten Zechstein-Kalkstein
im Hangenden. Diese hydrothermale Kupfer- und Silberund Gold- und PGM- und polymetallische Vererzung mit
starkem aromatischem Hydrocarbon-Anteil ist exploriert
über die Ausdehnung des gesamten Gürtels. Im großen
Detail ist sie bekannt von der neuerdings untersuchten
Lagerstätte bei Spremberg, Lausitz. – Bei der weiterhin
stark steigenden Weltbevölkerung und der resultierenden,
manchmal stark Ressourcen-nationalistisch geprägten
Nachfrage nach Metallen des täglichen Lebens ist die Notwendigkeit der Entwicklung von großen, zusammenhängenden Lagerstättendistrikten durch die Bergbauindustrie
leicht einsichtig. Geologie und Technologie stehen bereit.
In Deutschland mit seinem stabilen sozio-ökonomischen
Recht- und Regelwerk werden die entsprechenden Investitionen und Industrieentwicklungen im 21. Jahrhundert
kommen und zur Versorgung der einheimischen Industrie
auch kommen müssen.
Schlüsselwörter:
Kupfer – Silber – Gold – Kupferschiefer – Bergbau –
Deutschland
Gisements de cuivre, d’argent et d’or: le potentiel excellent de l’Allemagne du XXIème siècle
Yacimientos de cobre, plata y oro: el potencial alto de Alemania en el siglo XXI
Plenary Paper presented on the occasion of the 8th European Metallurgical Conference EMC 2015, June 14 to 17, 2015,
in Düsseldorf, Germany
38
About the Authors
Dr.-Ing. Tobias
Elwert studied
environmental
process engineering at Clausthal
University of
Technology. From
September 2008
to mid-November
2009 he worked as an intern and
subsequently as process engineer in
the fields of biological and chemical
waste water treatment for the P.C.S.
Pollution Control Service GmbH,
Hamburg. In mid-November 2009 he
joined the Department of Mineral
and Waste Processing at Clausthal
University of Technology as research
associate where he obtained his PhD
in the field of hydrometallurgy in
April 2015. Currently, he is responsible for the research coordination
in the fields of hydrometallurgy and
flotation.
Prof. Dr.-Ing. Daniel Goldmann:
1976 bis 1984 –
Studium der Fächer Mineralogie
und Geologie an
der TU Clausthal,
am MIT und an
der Harvard-University; 1984 bis 1987 – Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für
Aufbereitung der TU Clausthal; 1987
bis 1991 – Entwicklungsingenieur Verfahrenstechnik (Recycling) Preussag
AG Metall; 1992 bis 1993 – Mitglied
des Projektteams Geschäftsfeldentwicklung Automobil-Recycling für
den Konzern Preussag AG; 1993 bis
1999 – Bereichsleiter Technik und
Service Preussag Recycling GmbH;
1999 bis 2007 – Manager Altfahrzeug-Recycling Volkswagen AG; seit
2008 – Übernahme des Lehrstuhls für
Rohstoffaufbereitung und Recycling
am Institut für Aufbereitung, Deponietechnik und Geomechanik der
TU Clausthal; seit 2011 – geschäftsführender Leiter des Instituts für
Aufbereitung, Deponietechnik und
Geomechanik; seit 2011 – 2. Vorsitzender des Recyclingclusters wirtschaftsstrategische Metalle Niedersachsen
REWIMET e.V.
Dr.- Ing. Claus
Meyer-Wulf studierte von 1966
bis 1974 Chemie
an der TU Clausthal, anschließend
war er bis 1989 im
Bereich Kokereitechnik bei der
Bergbau-Forschung/DMT in Essen
tätig. 1980 promovierte er an der TU
Clausthal. Von 1989 bis 2013 war er
als Leiter Umweltschutz, Immissionsschutzbeauftragter etc. bei der heutigen Aurubis AG, Standort Lünen (bis
2003 Hüttenwerke Kayser AG) tätig.
Seit dem 31. Juli 2013 befindet er sich
im Ruhestand und ist als freiberuflicher Umweltberater tätig. Als solcher
hat er u.a. im Auftrag des European
Copper Institute in der Technischen
Arbeitsgruppe zur Erstellung des
BVT-Merkblattes zur NE-Metallindustrie mitgewirkt.
Dipl.-Min. Volker Spieth is CEO of
VS. Globalmetal LLC., Tucson, Arizona, USA. He is co-owner of copper-silver-gold projects in Arizona
and is an expert
in international
exploration and
mine project development and
management.
Volker Spieth
studied in Tübingen and Aachen
and worked in more than 50 countries worldwide. He is an auditor for
specialty and conflict minerals, explorer of rare earth minerals, discoverer of base and precious metal deposits and developer of mines. He is
working, researching and publishing
on Kupferschiefer and the European
polymetallic copper belt since 1980
when drilling in the Rhön mountains
of West Germany. He was the managing director of the Spremberg worldclass copper-silver-gold polymetallic
project until the issuance of the mining rights. Currently he is conducting
research of the geometallurgy of the
European copper belt at the Institute
of Mineralogy and Crystal Chemistry,
University Stuttgart, Germany.
Dipl.-Ing. Sabrina
Schwarz studied
environmental
process engineering at Clausthal
University of
Technology. In
November 2015
she joined the
Department of Mineral and Waste
Processing at Clausthal University of
Technology as a research associate
and doctoral candidate. She focuses
on the processing of minor metals,
especially rare earth elements.
In der Ausgabe 1/2016 – Januar/Februar – unserer Zeitschrift
World of Mining – Surface & Underground
sind Artikel mit folgenden Themen zur Veröffentlichung vorgesehen:
• Grundwasserwiederanstieg in Steinkohle und Braunkohle, Standpunkt des MKULNV • Genehmigungsverfahren zum Grundwasserwiederanstieg unter besonderer Berücksichtigung des Wassers im Kippenkörper •
Modellierung und Prognose der aus Grundwasserabsenkung und Grundwasserwiederanstieg resultierenden
Bewegungen der Geländeoberfläche • Grundwasserwiederanstieg im Rheinischen Revier – Hohe Grundwasserstände im Rhein-Kreis Neuss – Auswirkungen auf die vorhandene Bebauung und Lösungsansätze •
50
Rudolf P. Pawlek: Tagung des Fachausschusses Leichtmetalle der GDMB in Neuss 2015
Tagung des Fachausschusses Leichtmetalle
der GDMB in Neuss 2015
Bericht von Rudolf P. Pawlek
Zur Tagung des Fachausschusses Leichtmetalle konnte der
Leiter des Fachausschusses Dipl.-Ing. Michael Schwalbe
fast 30 Mitglieder und Gäste begrüßen. Die Tagung fand
am 30. und 31. März bei Hydro Aluminium Rolled Products und im Hotel Mercure in Neuss statt.
1
Wissenswertes über Neuss
alterliche Besiedlung in Neuss unmittelbar an die Antike
anknüpfte.
Vermutlich in der zweiten Hälfte des 10. Jahrhunderts entstand neben der Kirche ein Benediktinerinnenkloster. In
dieser Zeit wurden vermutlich auch die Reliquien des Hl.
Quirinus von Neuss, des Patrons dieser Kirche, nach Neuss
überführt.
Zunächst sei ein kurzer Abriss über die Geschichte der
Stadt Neuss wiedergegeben. Neuss ist eine der ältesten
Städte Deutschlands. Bereits um das Jahr 16 v. Chr. errichteten römische Soldaten an der Mündung der Erft in den
Rhein, etwa 2,5 km südöstlich der heutigen Altstadt, eine
Befestigung aus Holz und Erde. Der Platz, an dem sich vermutlich schon eine kelto-germanische Vorgängersiedlung
befand, war strategisch gewählt, lag er doch einerseits am
Endpunkt einer römischen Fernstraße, die durch das von
Caesar eroberte Gallien von Lyon über Trier und Zülpich
bis an den Rhein führte, und bot andererseits einen verkehrsgünstigen Zugang zu den Wasserwegen von Rhein,
Erft, Lippe, Ruhr und Wupper.
1190 wurde Neuss erstmals offiziell als Stadt bezeichnet,
als Heinrich VI. zu Kaiserswerth Neuss Zollfreiheit bestätigte. Um 1200 wurde die große Stadtmauer mit fünf Toren
gebaut. 1209 legte Meister Wolbero unter Verwendung
von Vorgängerbauwerken den Grundstein zum Quirinusmünster. 1474/75 widerstand die Stadt der fast einjährigen
Belagerung durch Karl den Kühnen. Zur Belohnung verlieh Kaiser Friedrich III. Neuss das Münzprivileg, das Rotwachsprivileg (das Recht, mit rotem Wachs zu siegeln),
die Rechte einer Hansestadt und ein neues Wappen. Dies
verhalf der Stadt zu beträchtlichem Wohlstand, den sie
aber nach der Eroberung im Kölnischen Krieg und einem
Großbrand 1586 wieder einbüßte.
Um die Mitte des 1. Jh. nach Christus bauten römische
Soldaten nahe der Erftmündung in Neuss-Grimlinghausen erstmals ein steinernes Legionslager, das nach seinem
Entdecker, dem Archäologen Constantin Koenen, auch
als Koenen-Lager bezeichnet wird. Während der zweiten
Hälfte des 1. Jh. n. Chr. war in dem Kastell dauerhaft eine
ganze Legion mit fast 6500 Soldaten stationiert.
Im Jahre 1794 besetzten französische Truppen Neuss. Am
Rhein legten sie sofort mehrere Artilleriestellungen an.
Überreste einer solchen Artilleriestellung sind noch heute
im Rheinbogen zwischen Uedesheim und der Fleher Brücke zu sehen. Sie sind bekannt als „Alte Batterie“ 1816
wurde Neuss preußisch und Sitz eines Kreises. Im 19. Jh.
erlebte die Stadt neuen wirtschaftlichen Aufschwung, der
wesentlich durch den Eisenbahnbau und den Rheinhafen
getragen wurde.
Nachdem die zuletzt im Koenen-Lager stationierte VI. Legion um etwa 100 n. Chr. nach Xanten verlegt worden war,
baute man zu Beginn des zweiten Jahrhunderts an seiner
Stelle ein steinernes Auxiliarlager, das Platz für eine Besatzung von etwa 600 Mann bot. Als Ende des 3. Jh. n. Chr.
die römische Grenzverteidigung als Reaktion auf die vermehrten Überfälle fränkischer Truppen auf das römische
Reichsgebiet neu organisiert werden musste, gab man das
Auxiliarlager an der Erftmündung auf.
Um das Militärlager herum entstanden ausgedehnte Gräberfelder und eine Lagervorstadt, in der die Familien der
Soldaten lebten, aber auch Händler, Gastwirte und Militärhandwerker arbeiteten. Aus dieser Lagervorstadt und
ihrem Gräberfeld entwickelte sich eine Zivilsiedlung, aus
welcher im Laufe der Jahrhunderte das heutige Neuss
erwuchs.
Bei seinen Ausgrabungen an und um St. Quirin entdeckte
Hugo Borger 1963 auch drei fränkische Gräber aus der
Zeit um 500 n. Chr. Sie bezeugen, dass die frühmittelWorld of Metallurgy – ERZMETALL 69 (2016) No. 1
Im Zweiten Weltkrieg erlitt Neuss 136 Luftangriffe; wie
in vielen anderen rheinischen Städten wurden große Teile
der historischen Altstadt durch britische Luftangriffe im
Rahmen der „moral-bombing-strategy“ zerstört. Amerikanische Truppen – das 330. Infanterieregiment der 83. USInfanteriedivision – besetzten im Rahmen der Operation
Grenade am 1. und 2. März 1945 Neuss und die linksrheinischen Stadtgebiete Düsseldorfs.
Mit der Gemeindereform 1975 wurden einige Gemeinden und Ortschaften, die Neuss umgaben, eingemeindet
und die kreisfreie Stadt Neuss mit dem Kreis Grevenbroich zum neuen Kreis Neuss vereinigt (ab 2003 RheinKreis Neuss). Neuss erhielt kommunalrechtlich den Status
Große kreisangehörige Stadt und wurde Sitz des neuen
Kreises, obwohl sich große Teile der Kreisverwaltung in
Grevenbroich befinden. Im Jahr 1984 feierte Neuss sein
2000-jähriges Jubiläum
51
Im Jahre 1963 überschritt die Einwohnerzahl der Stadt die
Grenze von 100 000, wodurch sie zur Großstadt wurde. Am
1. Januar 1975 stieg die Bevölkerungszahl von Neuss durch
die Eingemeindung mehrerer Orte um 30 000 Personen
auf 148 000. Ende Dezember 2012 lebten in Neuss 151 486
Menschen mit Hauptwohnsitz, die Tendenz ist weiterhin
steigend.
2Vortragsveranstaltung
2.1
Berichte aus der Elektrolyse
Dr.-Ing. Andreas Lützerath von TRIMET Aluminium Hamburg berichtete über das Wiederanfahren der abgestellten
Elektrolyse der HAW [1] (Abbildung 1). Ende Dezember
2005 hatten die damaligen Anteilseigner der Aluminiumhütte in Hamburg beschlossen, die Aluminiumproduktion
am dortigen Standort vom Netz zu nehmen. Man sah weder
für die Elektrolyse noch für die Anodenfabrik eine Zukunft. Die Gießerei war inzwischen ins Eigentum der Hydro
Aluminium übergegangen, die am gleichen Standort ein
Walzwerk betreibt. Im September 2006 beschloss TRIMET
Aluminium, die Elektrolyse und auch die Anodenfabrik zu
kaufen und eine Wiederinbetriebnahme der Produktionsanlagen am Standort Hamburg in die Wege zu leiten. Die Elektrolysezellen waren alle ordnungsgemäß abgestellt worden
und waren seitdem im Unterhalt. Am 1. Dezember 2006
übernahm TRIMET den Hüttenteil und setzte alle Hebel
für eine baldige Wiederinbetriebnahme in Bewegung, die im
März 2007 erfolgen sollte. Da die Anodenfabrikation total
eingestellt war beschloss man, die entsprechende Anodenmenge für die Wiederinbetriebnahme auf dem freien Markt
zu kaufen. Im Juli des Jahre 2007 wurde jedoch die eigene
Anodenproduktion wieder in Betrieb genommen.
Wollte man Ende März 2007 in Betrieb gehen, musste
TRIMET schnell handeln. Ein Management-Team musste
her, wobei alle Zentralfunktionen wie Einkauf und Personal über Essen geleitet wurden. Jedoch musste schnell
ein eigenes Managementteam für den Betrieb der Hütte
aufgebaut werden. Dies wurde während der Inbetriebnahme durch Essener Kollegen unterstützt. Personal für Produktion und Instandhaltung musste angeworben werden,
welches sich möglichst aus den ehemaligen Mitarbeitern
rekrutieren sollte.
Abb. 1: Wiederanfahren der abgestellten Elektrolyse der HAW
52
Die Stromversorgung musste sichergestellt werden. TRIMET schloss mit dem Stromversorger der Elektrolyse in
Essen, der RWE AG, einen Stromlieferungsvertrag für den
Betrieb der Hütte in Hamburg ab. Dazu musste mit Vattenfall ein Vertrag zur Benutzung des Stromnetzes abgeschlossen werden. Mit Hydro Aluminium, dem Betreiber
des Walzwerkes, war ein Vertrag zur Abnahme von Flüssigmetall abzuschließen. Rohmaterialien mussten eingekauft
werden. Zusätzlich musste Material für die Neuzustellung von 140 Elektrolysezellen gekauft werden, wobei besonders der Erwerb der nötigen Anzahl Kathodenblöcke
einen Engpass darstellen konnte.
Da alle Hilfsbetriebe inklusive Gebäude in die Belange
von TRIMET übergingen war eine neue Infrastruktur zu
erarbeiten. Das bedeutete, dass einige Gebäude von Hydro
zurückgekauft werden mussten, man sich jedoch die Nutzung anderer teilte.
Besonders wichtig war jedoch die Ausarbeitung eines Plans
für die Inbetriebnahme des ersten Elektrolyseofens, denn
flüssiger Elektrolyt für die Inbetriebnahme musste an Ort
und Stelle erzeugt werden. Hier fehlte das entsprechende
Know-how für einen sogenannten „Dry-Start“.
Dazu war die erste Elektrolysezelle auf eine Temperatur zu
bringen, die höher sein musste als die Schmelztemperatur
von Kryolith. Die Vorwärmung der Kathode erfolgt mit
Widerstandsheizung auf einem Koksbett also elektrisch.
Zudem wurden in den Seiten 6 t synthetischer Kryolith
und 1 t Soda vorgelegt. Hat die Elektrolysezelle einmal
die gewünschte Temperatur von mehr als 1100 °C erreicht,
wird fester Kryolith langsam in die Zelle gegeben. Durch
die im Innern der Zelle vorhandene Wärme wird der Kryolith zum Schmelzen gebracht. Kryolith kann am Beginn
nur in den Anodenzwischenräumen zugegeben werden.
Dabei bewegt sich die Zellspannung im Bereich von 2,5 V.
Wegen der geringen Zellspannung erfolgt das Erzeugen
von flüssigem Kryolith nur sehr langsam. Mit der Zeit füllt
sich der Bereich unter den Anoden mit einer Schicht aus
flüssigem Kryolith. Dann werden die Anoden vom KoksWiderstandsbett hochgefahren. Ist der Anoden-Kathodenabstand groß genug tritt der Anodeneffekt ein. Das bedeutet, die Ofenspannung steigt auf 15 bis 30 V. Mit dieser
Energie kann man nun große Mengen Kryolith auf einmal
zum Schmelzen bringen. Hat die Elektrolysezelle einmal
den Anodeneffekt erreicht, dann ist sie „über den Berg“.
Die Mutterzelle dient nun zur Erzeugung von Flüssigfluss
für die Inbetriebnahme der anderen Elektrolysezellen.
Da die Mutterzelle eine Temperatur von 1100 bis 1150 °C
erreichen sollte, wurde ein frisch zugestellter Ofen benutzt.
Für die Inbetriebnahme wurde ein 20 mm dickes Bett aus
Widerstandskoks mit der Körnung 1 bis 4 mm aufgeschüttet, welches die gesamte Fläche unter den Anoden bedeckte. Die Räume zwischen den Anoden und auch der Kanal
in der Ofenmitte wurden koksfrei gehalten. Die freien
Räume wurden mit Glaswolle abgedeckt. Die Vorwärmzeit sollte 72 Stunden betragen. 600 mm hohe Anoden
wurden von Corus Aluminium Voerde bezogen, die mit
der Anodenstange durch Eingießen von 1500 °C heißem
Gusseisen verbunden wurden.
Besondere Ofenabdeckbleche aus rostfreiem Stahl wurden
hergestellt, da die üblichen Aluminiumbleche für Ofentemperaturen von mehr als 1000 °C nicht ausgelegt sind.
Während des Starts rechnete man mit Schwachstellen im
Bimetallteil-Bereich der Anodenstangen, hervorgerufen
durch ungleiche Stromverteilung. U-förmige Kühlröhren
wurden für die Bimetallteile hergestellt, um ein kontinuierliches Kühlen während des ganzen Vorheizprozesses
zu gewährleisten. Zur Sicherheit wurden die Tonerdesilos
(Ofenbunker) der Öfen gefüllt, um einer Deformation der
Anodentraverse zuvorzukommen. Die Zylinder, mit denen
die Anodentraverse bewegt wird, wurden mit Steinwolle
isoliert und mit Luft gekühlt, um eine schädigende Hitzeeinwirkung zu vermeiden.
Flexible Verbindungen für die Verbindung Anodenstange–Traverse wurden bereitgestellt, ebenso Holzstengel,
Schaumkellen zum Entfernen des Widerstandskokses,
Karren für den Transport von Kryolith, Luftlanzen zum
Kühlen, Luftlanzen zum Auflockern von Tonerde in den
Ofenbunkern, Schraubenschlüssel zum Befestigen der
Anoden an der Traverse, Sauerstofflanze, Voltmeter, In
frarotthermometer und -kamera und Vorrichtungen zum
Messen der Spannungsabfälle in den Anodenschlössern.
Die Entwicklung der Temperatur auf der Kathodenoberfläche während des Aufheizens wurde mit drei Thermoelementen gemessen. Leider gingen die Thermoelemente
entzwei und die Messdaten waren somit nicht brauchbar.
Zudem wurde ein Arbeitsplan erarbeitet, aus dem hervorging wie die verschiedenen Arbeiten zu erledigen waren:
• Klare einfache Verständigung,
• Sicherstellen, dass immer genügend Kryolithpulver in
dem Handkarren vorhanden ist,
• Zugabe von festem Kryolith in die Elektrolysezelle,
• Vorhandensein von Holzstengeln,
• Messen der anodischen Stromverteilung,
• Durchführen anderer Messungen (z.B. Messen der
Temperatur in den Bimetallteilen, Temperatur auf der
Kathodenoberfläche),
• Erfassen aller Aktivitäten und Messergebnisse.
Am 2. März 2007 begann man mit der elektrischen Kalzination des Mutterofens C 130 mit einer anfänglichen Stromstärke von 80 kA, die im Lauf von 72 Stunden auf 160 kA
erhöht wurde. Während dieser Zeit fiel die Ofenspannung
von anfänglich 4,2 V auf 2,5 V und die anodische Stromverteilung war ausgeglichen. Die Temperatur im Zentrum der
Kathodenoberfläche erreichte die gewünschten 1150 °C.
Am Morgen des 5. März um 8 Uhr wurde fester Kryolith
mit Schaufeln der Zelle zugeführt. Dazu wurden die Abdeckbleche bis auf die Ecken von den Anoden entfernt.
Der auf den Anoden befindliche Kryolith wurde in die
Anodenzwischenräume gestoßen. Kryolith wurde an den
heißesten Punkten der Kathodenoberfläche zugegeben.
Nach der ersten Zugabe wurde die Stromstärke auf 180 kA
erhöht. Die Ofenspannung schwankte zwischen 2,5 und
2,8 V. Eine Stunde nach der Zugabe bemerkte man flüssigen Kryolith zwischen einigen Anodenzwischenräumen.
Die anodische Stromverteilung verschlechterte sich deutWorld of Metallurgy – ERZMETALL 69 (2016) No. 1
lich, Anoden in der Ofenmitte begannen mehr Strom zu
ziehen und die Eckanoden kühlten ab. Nach einer weiteren
Stunde entfernte man die Flexbänder zwischen Anodenstange und Anodentraverse und befestigte die Anoden
direkt mit dem Anodenbaum. Die Anodentraverse wurde
dann leicht angehoben. Trotz einer Ofenspannung von 2,8
bis 2,9 V blieben die Eckanoden kalt. Nach zusätzlich etwas
mehr als zwei Stunden wurden kleine Mengen Kryolith
flüssig. Man hob die Anoden geringfügig weiter an, um
den Druck auf den Widerstandkoks wegzunehmen und
mehr Energie im Ofen zu erzeugen. Jedoch verbesserte
sich in der Folge die anodische Stromverteilung nicht und
einige Anodenjoche wurden rot. Hierauf reduzierte man
die Stromstärke von 180 auf 160 kA. Zu diesem Zeitpunkt
befanden sich etwa 10 cm Kryolithschlamm in der Zelle bei
einer Spannung von 3,5 V. Das Reduzieren der Stromstärke brachte jedoch nicht den gewünschten Erfolg. Es traten
zunehmend Probleme mit der anodischen Stromverteilung
auf. Einige Anoden zogen zu viel andere zu wenig Strom
und einige Gusshülsen fingen an zu schmelzen. Das führte
zu nochmaliger Stromreduktion bis auf 120 kA. Bei dieser
Stromstärke und einer Ofenspannung von nur 3 V begann
die Zelle einzufrieren. Darauf wurde die Stromstärke wieder auf 160 kA angehoben, was den Zustand der Zelle jedoch nicht verbesserte. Schließlich wurde die Stromstärke
wieder auf 180 kA erhöht, um mit der zusätzlichen Energie
den Schlamm zu verflüssigen. Durch langsames Auffahren
der Anodentraverse erhöhte man die Ofenspannung. Um
Mitternacht – also 16 Stunden später – hatte die Zelle ein
flüssig/schlammiges Gemisch von etwa 17 cm erreicht. Die
Ofenspannug betrug mehr als 4 V. Kurz nach Mitternacht
stieg die Ofenspannung plötzlich auf 9 V an, der Beginn
des Anodeneffekts. Zunehmende Schwierigkeiten mit ungleichmäßiger Stromaufnahme in den Anoden und Lichtbogen führten zum kurzzeitigen Abstellen der Zelle.
Nach dem Ersetzen der fehlerhaften Anoden wurde die
Zelle wieder mit Strom beaufschlagt. Die Stromverteilung
wurde kontinuierlich dem Zustand der Zelle entsprechend
korrigiert und angepasst, bis auf einmal die Ofenspannung
von 4 V auf 15 V sprang. Hiermit war der Anodeneffekt
erreicht und Kryolith begann schnell aufzuschmelzen.
Danach wurde die Ofenspannung auf 20 V erhöht. Das
feste Material besonders unter den Eckanoden und in der
Längsachse der Zelle wurde in den geschmolzenen Kryolith gerührt. Dann zogen auch die Eckanoden Strom. Etwa
20 Stunden nach der Zugabe des ersten festen Kryoliths
zur Zelle befanden sich 35 cm flüssiger Kryolith in der
Zelle bei einem Anoden-Kathodenabstand von 7 bis 8 cm.
24 Stunden nach der ersten Kryolithzugabe hatte die Mutterzelle 60 cm Bad und war immer noch im Anodeneffekt.
Kurz darauf wurde der Anodeneffekt durch Tonerdezugaben in der Ofenlängsachse gelöscht. Damit war der Mutterofen endgültig über den Berg. Hieraus sieht man: bei der
Inbetriebnahme des Mutterofens wurden einige Fehler
gemacht: nach der ersten Euphorie, als der erste Kryolith
geschmolzen war, wurde zu viel Kryolith auf einmal nachchargiert. Die Zufuhr von Kryolith erfolgte nicht gleichmäßig genug (Menge und Ort). Nach dem Vorwärmen
kühlten die Eckanoden ab. In diesem Fall hätte man nicht
53
versuchen sollen, dort Kryolith einzuschmelzen. Das größte Problem war jedoch die anodische Stromverteilung. Als
die flexiblen Verbinder für die Widerstandsheizung entfernt wurden, geriet die anodische Stromverteilung außer
Kontrolle. Grund waren Widerstandskoksreste, die unter
den Anoden festklebten und daher zu viel Strom zogen.
Die Korrektur von Anoden zur Vergleichmäßigung der
anodischen Stromverteilung war dagegen sehr hilfreich
und hätte bereits früher gestartet werden sollen.
Es folgte ein Beitrag von Dipl.-Ing. Andreas Steube von
Hydro Aluminium Rolled Products GmbH über die Wiederinbetriebnahme des Elektrolysesystems 1 des Rheinwerks in Neuss. Das Jahr 2009 war ein Schicksalsjahr. Die
Konzernführung der Hydro Aluminium hatte beschlossen, die Kapazität des Werkes langsam zu senken. Das
Abstellen aller Elektrolysesysteme stand an. Mitte April
2009 wurde beschlossen, eine Kapazität von 50 000 t/a im
Survivalmodus bis auf weiteres in Betrieb zu lassen. Die
Ofensysteme 1 und 3 waren bis zu diesem Zeitpunkt abgeschaltet. Nur noch 102 Elektrolysezellen produzierten
Aluminium. Wegen Unrentabilität war man gezwungen,
die Systeme vom Netz zu nehmen, denn die AluminiumPreise an der Londoner Metallbörse waren von anfänglich
3340 US$/t Aluminium zu Beginn des Monats Juli 2008 auf
1288 US$/t bis Ende Februar 2009 gefallen. Dennoch stellte man Überlegungen zur Wiederinbetriebnahme der abgestellten Zellen an. Als Ergebnis stellte sich heraus, dass
es am besten wäre, in diesem Falle die Elektrolysezellen
mit elektrischer Widerstandsvorwärmung und Grafitbett,
ohne Metallplatte, unter Verwendung von neuen Anoden
anzufahren. Das Inbetriebnahme-Prozedere eines neuen
Ofens sollte dann die Grundlage für die Wiederinbetriebnahme der restlichen Öfen bilden.
Nach der vollständigen Wiederinbetriebnahme des Elektrolysesystems 2 zeigte sich Mitte März 2015 der folgende
Ofenzustand:
• 16 Zellen hatten nach der Wiederinbetriebnahme ein
verlängertes Ofenlebensalter von mehr als 2500 Tagen
erreicht.
• Die Wiederinbetriebnahme verlängerte das Ofenlebensalter um durchschnittlich 890 Tage bei einer Stillstandszeit von 820 Tagen.
Im September 2012 gab Hydro Rolled Products grünes
Licht zur Wiederinbetriebnahme des Elektrolysesystems 1.
Mitte des gleichen Monats begann man mit der Reinigung
der Kathoden.
Dann überprüfte man in der Folge die elektrischen Schienenverbindungen der Öfen. Außerdem wurden die Transformatoren des Systems auf ihre Betriebstauglichkeit
überprüft. Anfang 2013 wurde ein Test mit 153 kA bei
kurzgeschlossenem Schienensystem erfolgreich durchgeführt.
Zum Entfernen des erstarrten Flusses wurde ein Minibagger eingesetzt. Hierzu war keine Demontage des anodischen Oberbaus notwendig. Bis zu drei Öfen konnten
am Tag vorsichtig vom Hartfluss befreit werden. Dann
wurde die Metallplatte mit Minibagger und Kran entfernt.
54
In Vorbereitung für die Wiederinbetriebnahme legte man
Graphitstreifen auf den Kathodenboden, dann wurden
neue Anoden gesetzt, die mit flexiblen Bändern an der
Anodentraverse befestigt waren. Während des Aufwärmens der Kathode mit elektrischer Widerstandsheizung
kam dem regelmäßigen Messen der anodischen Stromverteilung große Bedeutung zu.
Außerdem musste die Elektrodenfabrik den neuen Gegebenheiten angepasst werden. Hierzu zählten Modifizierung
der Anodenrüttelmaschine, Erhöhung der Brennkapazität
der Anodenbrennöfen und – wenn notwendig – Durchführung von Reparaturen an Trennwänden im Brennofen und
an den Brennofendeckeln.
Für jeden Ofen wurde eine Kathodenanalyse mit Risikoabschätzung durchgeführt. Hierzu wurde die Kathodenoberfläche vermessen und mit Fotos und Aufzeichnungen
eine detaillierte Dokumentation erstellt.
Die Risikoabschätzung ergab: 150 Zellen wurden analysiert, davon wurden 132 Zellen für die Wiederinbetriebnahme vorbereitet. Vier Zellen waren irreparabel, sechs
Öfen wurden neu zugestellt. Die Ausfallquote betrug 12 %.
Mit der Inbetriebnahme des Elektrolysesystems 1 begann
man im Januar 2013. Dabei wurden 138 Öfen in 67 Tagen
eingeschaltet, das bedeutete, dass täglich bis zu vier Zellen
in Betrieb genommen wurden. Fünf Öfen fielen bei diesem Prozedere vorzeitig aus. Drei Öfen wurden zusätzlich
wegen unvorhergesehener Mängel ausgeschaltet. Außerplanmäßige Anodenwechsel waren nicht notwendig. Der
große Anteil von Anodenresten wurde in einem Sonderprogramm aufgebraucht
Als unvorhergesehene Massnahme stellten sich häufig die
Verbindungen der Flexbänder der Kathodenbarren zu den
Stromschienen dar. Deshalb wurden bei dem Projekt 5460
Kathodeneisenverbindungen gelöst, geschliffen und wieder angeschraubt.
Die Produktionskapazität des Ofensystems 1 und 2 wurde
Ende September 2014 erreicht. Zusätzlich nahm das Werk
am ganzjährigen Wettbewerb zum Abschalten schnellabschaltbarer Lasten teil. Mehr als 8000 Betriebsstunden für
die Berechnung der Netzentgeltreduzierung wurden erreicht. Es wurden 154 000 t/a Aluminium erzeugt und das
bei einem spezifischen elektrischen Energieverbrauch von
13,85 kWh/kg Al.
2.2
Arbeiten aus Instituten
Den Bereich Arbeiten aus den Instituten eröffnete Professor Michael Stelter von der TU Bergakademie Freiberg mit einem Beitrag über Reaktive Filter bei der
Schmelzefiltration. Ziele des Projektes Schmelzereinigung sind einerseits die Optimierung der Bauteileigenschaften und anderseits die Reduzierung anorganischer
und nichtmetallischer Einschlüsse in der Metallschmelze.
Hierfür kommen chemische und physikochemische Methoden in Frage. Dabei bieten sich an: Raffinationssalze,
Spülgasbehandlung mit Inert- und Reaktivgasen sowie
auch die Filtration. Vorteile der Metallschmelze-Filtration mit Schaumkeramik sind die verbesserten mechaWorld of Metallurgy – ERZMETALL 69 (2016) No. 1
nischen Bauteileigenschaften mit 30 bis 40 % höherer
Risszähigkeit, 30 % höherer Festigkeit und 10 bis 20 %
höherer Bruchdehnung. Von der Wirtschaftlichkeit her
erhält man bei komplexen Teilen bis zu 60 % geringere
Ausschussmengen, 150 % höhere Standzeit von Werkzeugen und bis zu 40 % geringere Lohnkosten. Ökologisch
gewinnt man besonders durch einen geringeren Einsatz
von Primärenergie bis zu 36,6 GJ/t gutem Guss, was einer
Ersparnis von ca. 250 ¥/t entspricht. Als Filterarten kommen unter anderem in Frage: Netzfilter, Gewebefilter,
Spaghetti-Filter, Schüttbettfilter, Schaumfilter. Durch deren Einsatz verringert man die Porosität und den Oxidgehalt in der Schmelze bei gleichzeitiger Erhöhung der
Bruchdehnung und der Festigkeit. Besonders eignet sich
für die Schmelzereinigung die Tiefbettfiltration mit keramischen Schaumfiltern, die zu mehr als 70 % eingesetzt
werden. Sie bestehen entweder aus SiC oder Tonerde,
werden über Replika-Technik aus Kunststoffschäumen
hergestellt, haben eine Porosität vom ~30 ppi und verfügen über eine maximale Filtrationseffizienz von 75 %.
Die Funktionswirkung der Filterwerkstoffe bzw. der Filtersysteme beruht auf der Entfernung fester endogener
primärer Einschlüsse einerseits und fester endogener
sekundärer Einschlüsse anderseits, wobei durch reaktive
Filterwerkstoffe gasförmige Einschlüsse und Porosität in
der Schmelze verhindert werden können. Intelligente Filterwerkstoffe bzw. Filtersysteme zeichnen sich aus durch
funktionalisierte aktive Filteroberflächen in Kombination mit maßgeschneiderten Druckverhältnissen in den
porösen Funktionshohlräumen sowie reaktiven Filteroberflächen, die mit den in den Schmelzen gelösten Gasen reagieren. Gefordert wird eine Abscheidungsrate bis
zu 99 % aller Einschlüsse an der Filteroberfläche. Als reaktive Filtersysteme sind bekannt: keramische Schaumfilter mit bor- und phosphathaltiger Emaille-Beschichtung,
Einsatz von Aluminiumfluorid beschichteten Schaumfiltern und Schüttbettfiltern sowie auch Beschichtung eines
keramischen Schaumfilters mit chlorid- und fluoridhaltigem Schmelzmittel. Keramische Schaumfilter mit aktiver Email-Beschichtung ((NH4)2HPO4, H3BO3, Na3AlF6)
dienen zur Filtration nichtmetallsicher Einschlüsse in der
Schmelze unter Auflösung von Al2O3. Bor- und phosphathaltige Emaille-Beschichtung kann Al 2O3-Partikel aus
der Schmelze lösen und als AlO4-Struktureinheit binden.
Man findet sehr wenige kleine Einschlüsse im Fall der
gefilterten Proben bei einer geringen Effizienz des unbeschichteten Filters. Bei den Zugproben erhöht sich die
Zugdehnung um mehr als 10 % und man erhält eine feinere und homogenere Rissverteilung aber keine Änderung
in der chemischen Zusammensetzung der verbleibenden
Verunreinigungen.
Mit einem AlF3-Schüttbettfilter will man Na-, Mg- und
Ca-Verunreinigungen in der Schmelze durch Reaktion
mit dem AlF3 während der Filtration binden. Es wurde
festgestellt, dass sich der Na-Gehalt in der Schmelze mit
zunehmender Filterdauer verringert. Bei Einsatz eines
konventionellen Filters reduziert sich die Na-Konzentration in der Schmelze um 55 bis 73 %, bei Einsatz eines
aktiven Filters jedoch zwischen 80 und 91 %.
AlF3-Beschichtung auf der Filteroberfläche kann man
erhalten durch Infiltration eines PU-Schaums mit AlF3Schlicker mit anschließender Sinterung, Abguss eines
AlF3-Schlickers mit integrierten Polymerpartikeln und anschließender Polymerisation zur Entfernung der Polymerpartikel und Sinterung und Reaktion einer Al2O3-Schaumkeramik mit HF zur Bildung einer AlF3-Schicht. Für die
Magnesiumentfernung aus der Schmelze eignen sich AlF3beschichtete Filter besonders. Bis zu 86 % des in einer
AlSiMg-Schmelze vorhandenen Magnesiums können entfernt werden. Mit AlF3beschichtete Filter kann man für
das gleichzeitige Entfernen nichtmetallischer Einschlüsse
und gelöster Alkali- und Erdalkali-Verunreinigungen einsetzen.
Als weitere Methode eignet sich die Beschichtung eines gewöhnlichen keramischen Schaumfilters mit einer Schmelze
des JDN-1-Flussmittels (45 % NaCl, 45 % KCl, 5 % LaF3,
5 % Rest). Hiermit will man oxidische Einschlüsse durch
chemische Reduktion am Flussmittel während der Filtration eliminieren. Die Ergebnisse zeigen keine Partikel von
mehr als 6 μm Grösse im Falle der gefilterten Proben, die
Zugfestigkeit erhöht sich um 19 % und die Bruchdehnung
der Metallprobe um 116 %. Eine Reduktion der oxidischen Bestandteile durch seltene Erden als Bestandteil des
Flussmittels findet statt.
Das Projekt SFB 920 Multifunktionale Filter für die Metallschmelzefiltration – ein Beitrag zu Zero Defect Materials – hat eine geplante Laufzeit von 2011 bis 2023.
Die aktuellen Arbeiten im ersten Projektzeitraum 2011
bis 2015 umfassen Visionen über die Funktionalisierung
von Filterwerkstoffen bzw. Filtersystemen mit einer Filtrationseffizienz von mehr als 90 %, Beispiele von Schaumkeramik-Makrostrukturen und keramische Spaghetti-Makrostrukturen sowie modellunterstütztes Filterdesign der
Mikro und Makrostruktur des Filtersystems. Als Ergebnis
kann man das Aufwachsen korallenartiger Strukturen endogener Einschlüsse auf der Oberfläche der Filterstege
eines funktionalisierten Schaumkeramikfilters vorweisen.
Abb. 2: Sekundärelektronenaufnahme der Reaktionszone eines spodumenhaltigen Substrates nach der Benetzung mit AlSi5Mg. Zu erkennen sind die am Filtermaterial haftenden Reaktionsprodukte
von Al2O3 bei der reaktiven Schmelzefiltration.
55
Ziel ist unter anderem der Einsatz eines spodumenhaltigen Filtermaterials zur Reduktion der Wasserstoffporosität beim Aluminiumguss. Hierbei soll Spodumen (LiAl(Si2O6)) als reaktives Material dienen. Ferner sollen der
Wirkmechanismus und die Effizienz reaktiver Filter zur
Vermeidung unerwünschter H2-Porosität im Aluminiumguss ermittelt werden. Hierzu wurde der Kontaktwinkel
in Abhängigkeit von der Zeit und der Temperatur einer
AlSi5Mg-Schmelze untersucht, wobei das Filtermaterial
entweder erschmolzenes LiAl(Si2O6), 85 % Al2O3, 15 %
LiAl(Si2O6) gesintert oder Al2O3 war. In allen drei Fällen
konnte man die Bildung neuer alumosilikatischer Phasen
und Si in der Reaktionszone und in der Schmelze nachweisen (Abbildung 2).
Es folgte ein Beitrag von M.Sc. Mertol Gökelma, IME
Metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling der
RWTH Aachen über Studie über das Absetzverhalten von
Verunreinigungen in Aluminium-Schmelzen. Diese Arbeit
wurde in erweiterter Form bereits veröffentlicht [2]. Im
Rahmen des Projektes Schmelzereinheit wurde in einem
Unterprojekt das Absetzverhalten von nichtmetallischen
Verunreinigungen in flüssigen Aluminiumlegierungen
untersucht. Das Projekt wird im Rahmen von Open-Innovation-Forschungscluster AMAP (Advanced Metals and
Processes) untersucht und bearbeitet. Im Rahmen des Projektes soll zunächst das Basiswissen über das Verhalten
von Einschlüssen in Aluminumschmelzen erarbeitet werden. Dabei wird das Absetzverhalten der nichtmetallischen
Einschlüsse experimentell mit dem LiMCA (Liquid Metal
Cleanliness Analyser) beobachtet. Zudem sollen die experimentellen Ergebnisse durch analytische und numerische
Abschätzungen untermauert werden. Wie wird nun Aluminium rezykliert? Abfälle und Schrott werden zunächst gesammelt, dann sortiert und klassifiziert. Das Einschmelzen
schließt sich an. Es erfolgen Metallbehandlung und dann
der Abguss. Verunreinigungen spielen eine wichtige Rolle
bei der Definition der Qualitäts- und Produktkriterien. Zudem hilft ein besseres Verständnis des Einschlussverhaltens
bessere Entdeckungs- und Entfernungsmethoden zu entwickeln. Verunreinigungen können sich in Aluminiumschmelzen lösen wie Gas (Wasserstoff) und Metalle (Na, Ca, Li, Mg,
Fe, Si, Cu, Mn) oder sind unlöslich wie Oxide (Al2O3, MgO,
MgAl2O4, SiO2), Carbide (Al4C3, TiC, SiC), Nitride (AlN)
oder Boride (TiB2, AlB2). In einem widerstandsbeheizten
Tiegelofen gibt es folgende Phänomene: Bildung von Einschlüssen, erzwungene Konvektion, natürliche Konvektion
und die Bewegung der Einschlüsse. Das Absetzen findet im
Ofengefäß selber statt. Während des Abgusses setzen sich
die Verunreinigungen in einer abnehmenden exponentiellen Kurve über die Zeit ab, dann bleibt das Minimum der
Verunreinigungen in der Schmelze konstant. Jedoch kann
man zum Gussende hin eine Zunahme der Verunreinigungen beobachten. Dies ist dann ein wichtiger Hinweis für die
Produktqualität. Nichtmetallische Einschlüsse setzen sich
im flüssigen Metall ab, welches eine geringere Dichte als
die Einschlüsse hat. Die Absetzgeschwindigkeit wird dabei
durch den Auftrieb, die Teilchengröße, spezifisches Gewicht
des Teilchens, Oberflächenspannung, Reynolds-Zahl und
Rühren der Schmelze bestimmt.
56
Für die Versuche wurden 120 kg Masseln der Legierung
6110A in einem Widerstandsofen mit Grafittiegel eingeschmolzen. In der Schmelze wurden dann zwei LiMCAVorrichtungen in unterschiedlicher Tiefe in der Schmelze
platziert. Hiermit konnte man die Einschlussbildung und
Bewegung der Einschlüsse vor und nach dem Rühren der
Schmelze kontinuierlich beobachten. Es wurde angenommen, dass die Einschlüsse in der Schmelze überwiegend
aus Tonerde und aus Teilchen oder dünnen Filmen bestehen und die Bewegung laminar ist. Die Ergebnisse
haben dann gezeigt, dass sich größere Teilchen wegen der
Schwerkraft schneller absetzen und die langsamste theoretische Geschwindigkeit im LiMCA-Bereich liegt, nämlich bei Vrund = 0.158 mm/s und Vdünne Scheibe = 0,028 mm/s.
Die mit dem LiMCA beobachteten Absetzversuche zeigen, dass selbst 90 Minuten nach dem Rühren fast 500
Teilchen je Kilogramm Aluminium in der Schmelze vorhanden sind. Die kleinen Teilchen sind in der Überzahl
und setzen sich erheblich langsamer ab als die größeren.
Zusammenfassend kann man festhalten, dass Einschlüsse
in Qualitätsprodukten mit höchsten Ansprüchen kritisch
sind. Die meisten Einschlüsse setzen sich im Ofen nach
dem Gesetz der Schwerkraft ab. Dabei hat die Teilchenform einen großen Einfluss auf das Absetzverhalten. LiMCA-Messungen zeigten ein eindeutiges Absetzverhalten,
die Konzentration der Einschlüsse erreichte jedoch nie
den Nullpunkt. LiMCA-Ergebnisse in verschiedenen
Schmelztiefen zeigten keinen fühlbaren Unterschied. Obwohl in einem Tiegel, ist die Schmelze nicht laminar, da
natürliche Konvektion das freie Absetzen der Teilchen
behindert. Größere Teilchen setzen sich schneller ab und
die Teilchengrößenverteilung ändert sich nur geringfügig.
In Folgearbeiten soll das analytische Modell für andere
Teilchenformen verbessert werden. Die Schmelzedynamik muss noch besser erklärt werden.
Anschließend berichtete Dipl.-Ing. Frank M. Kaussen,
IME Metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling
der RWTH Aachen über Rotschlamm – Aktueller Forschungsstand und Perspektiven der Aufarbeitung. Weltweit wurden 2014 geschätzte 105 Mio. t Tonerde überwiegend aus Bauxit als Rohmaterial erzeugt. Wegen der
steigenden Aluminiumnachfrage und der entsprechenden
Produktion kann man auch weiterhin mit einer steigenden
Menge Rotschlamm rechnen. Für das Jahr 2014 erwartete
man einen Anfall von mindestens 120 Mio. t Rotschlamm
weltweit. Rotschlamm ist ein wertvoller Rohstoff, der bis
jetzt jedoch noch nicht aufgearbeitet wird. Die Hauptkomponenten zeigt Tabelle 1.
Tab. 1: Hauptmineralkomponenten des Rotschlamms [Gew.-%]
Hämatit/Goethit
20-45
Kalziumaluminat
0-20
Siliziumdioxid
10-20
Calcit
0-20
Sodalith
5-50
Perowskit
0-15
Cancrinit
5-50
Rutil
2-15
Boehmit
0-20
Anatas
2-15
Gibbsit
0-5
Kaolinit
0-5
Als wichtige Nebenkomponenten findet man auch die in
Tabelle 2 aufgeführten seltenen Metalle.
Tab. 2: Nebenelemente des Rotschlamms [ppm]
Ga
Sc
Y
Ce
La
Nd
70-200
70-200
50-300
300-400
50-150
50-150
Aus Bauxit kann man jedoch auch auf carbothermischem
Wege eine Vorlegierung herstellen. Bereits in den 1930erJahren wurde dies bereits erfolgreich getestet und im Rahmen des EU-Projektes „ENEXAL“ wurden ab 2011 Vorlegierungen wie beispielsweise AlSi 21/26 carbothermisch
hergestellt.
Beim Orbite-Verfahren, das für verschiedene Prozessrouten patentiert ist, wird ein lokaler aluminiumoxidhaltiger Rohstoff ohne Abfall verarbeitet, der die folgende Zusammensetzung aufweist: 17 bis 27 Gew. % Al2O3,
10 Gew.-% Fe2O3, 50 bis 55 Gew.-% SiO2 und 2 Gew.-%
MgO. Dieses Mineral wird zunächst mit HCl nahezu vollständig gelaugt (Laugungsrückstand fast reines SiO2),
dann erfolgt die Aluminium-Fällung aus der Lösung mit
HCl(g), Eisen(III)chlorid wird zu FeCl2 reduziert, Gallium
wird in der Solventextraktion als GaCl2 abgetrennt, Seltene Erden (SE) werden mit Oxalsäure als Oxalat ausgefällt,
Eisen wird in Form von Fe2O3 ausgefällt, Magnesium wird
mit HCl(g) ausgefällt, anschließend werden die Alkalien
mit H2SO4 ausgefällt. Die nacheinander ausgefällten Stoffe
werden alle anschließend einzeln aufgearbeitet und gegebenenfalls kalziniert.
Im Projekt „Rückbau und Vermeidung von Rotschlammdeponien“ besteht das Primärziel im Rückbau bestehender Altdeponien in Gebieten intensiver Flächennutzung.
In der Bundesrepublik bietet sich hierfür die Aufarbeitung
des Rotschlamms der Deponie in Lünen an, die von 1938
bis 1989 in Betrieb war. Auf einer Fläche von 25 ha lagern
hier etwa 18 Mio. t Rotschlamm. Der Rotschlamm ist jedoch der Rest von Bauxiten verschiedener Provenienz.
Bestandteile des Rotschlamms aus Lünen gibt Tabelle 3
wieder.
Tab. 3: Hauptkomponenten des Rotschlamms in Lünen [Gew.-%]
Al2O3
Fe2O3
SiO2
CaO
TiO2
Na2O
27
39,5
13,1
3,8
8
7
Wegen des hohen Restgehaltes an Aluminiumverbindungen bietet sich eine erneute Aluminiumgewinnung an, die
durch Na2CO3-Sintern, thermische Behandlung und anschließenden Natronlaugeaufschluss oder saure Laugung
erfolgen kann. Die alkalische Drucklaugung bietet sich
jedoch an, wegen der hohen Reinheit des gewonnenen
Al(OH)3 und einer unkomplizierten Galliumextraktion
(Abbildung 3). Für die anschließende Eisengewinnung
bietet sich reduzierendes Einschmelzen des Laugungsrückstandes im Lichtbogenofen an. Die entstehende mineralische Phase kann für die Baustoffindustrie als Ersatzbaustoff oder zur Glas-(faser-)herstellung genutzt werden.
In dem aktuellen europäischen Projekt „EU Horizon
2020 REDMUD“ für die ganzheitliche Nutzbarmachung
von Bauxitrückständen will man Verfahren entwickeln,
um Rotschlamm effektiv in seine Einzelkomponenten zu
zerlegen. So soll die Gewinnung von Eisen durch carbothermische Reduktion im Lichtbogenofen, durch mikroWorld of Metallurgy – ERZMETALL 69 (2016) No. 1
Abb. 3: Fließbild der Rotschlammaufarbeitung
wellenunterstützte carbothermische Reduktion oder elektrochemische Direktreduktion erfolgen.
Aluminium soll durch Trockenchlorierung gewonnen
werden.
Titan und die Seltenenerden will man durch Laugung mit
mineralischen Säuren oder mit ionischen Flüssigkeiten,
mittels Ultraschalllaugung oder mit Separation durch Ionentauscher gewinnen. Die Trennung soll dann anschließend entweder mit Ionentauschern oder mit selektiver
Fällung erfolgen.
Alternativ soll der Rückstand aus diesem Prozedere dann
entweder für die Erzeugung eisenreicher Zemente oder für
anorganische Polymerbinder verwendet werden können.
Dipl.-Ing. Thomas Kremmer vom Lehrstuhl für NE-Metallurgie der Montanuniversität Leoben schloss diesen Themenkreis mit einem Vortrag über die Optimierung der
Eigenschaften plattierter 7xxx-Werkstoffe ab. Walzplattierte Aluminium-Verbunde kommen bei Wärmetauschern
in Automobilkühlsystemen und als Korrosionsschutz bei
Luftfahrtblechen zum Einsatz. Die übliche Plattierschichtdicke beträgt dabei zwischen 3 und 10 % der Gesamtdicke.
Der Fokus dieses Beitrags waren lotplattierte Werkstoffkombinationen für die Wärmetauscher-Industrie. Hierbei ist das Kernmaterial eine Aluminium-Mangan-Legierung des Typs AA3xxx mit einem Schmelzpunkt von etwa
630 °C. Auf diesem wird ein Lotwerkstoff der Art AA4xxx,
eine eutektische Aluminium-Silizium-Legierung mit einem
Schmelzpunkt von 577 °C, aufgebracht. Nach der Blechumformung und dem Zusammenbau des gewünschten Bauteils erfolgt ein Aufheizen der Bleche auf 610 °C unter
Stickstoffatmosphäre. Beim Lotprozess kommt es zu einem
Aufschmelzen des Lotes, während der Grundwerkstoff fest
bleibt. Die flüssige Phase fließt in den Lotspalt und bei der
Erstarrung bildet sich eine Verbindung aus.
Um verbesserte mechanische Eigenschaften der fertigen
Bauteile zu erreichen, ist es zielführend, den 3xxx-Grund57
werkstoff durch eine hochfeste aushärtbare Legierung des
Typs 7xxx (Aluminium-Zink-Magnesium) zu ersetzen. In
diesem Fall ist es notwendig eine zusätzliche Zwischenschicht einzubringen, da ansonsten das schmelzflüssige Lot
im Bereich der Korngrenzen in den Grundwerkstoff eindringt. Dies würde zu einer starken Anschmelzung und Zerstörung des Grundwerkstoffs führen. Die erhöhte Festigkeit eines Wärmetauschers auf 7xxx-Basis wird jedoch mit
einer geringeren Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zu
konventionellen Verbunden auf Basis von 3xxx erkauft. In
Abhängigkeit der verwendeten Werkstoffe tritt eine unterschiedliche Korrosionsschädigung (Lochkorrosion, Schichtkorrosion, interkristalline Korrosion, Delamination) auf.
Als Probenmaterial wurden Basisplatten von Kühlerprototypen gewählt, wobei der Grundwerkstoff der Legierung
AlZn4,5Mg1 (AA7020) entspricht. Das Lot bestand aus
AlSi10 und die Zwischenschicht entweder aus Al99,5 oder
AlMn1. Mit dem SWAAT (Sea Water Acetic Acidified
Test)-Prüfverfahren erfolgte eine Bewertung der Korrosionsbeständigkeit und -morphologie. Hierbei handelt sich
um einen zyklischen Salzsprühtest (Abbildung 4) mit einer
Sprühphase von 30 min und einer klimatisierten Atmosphäre (90 min) bei 98 % relativer Luftfeuchtigkeit. Das Korrosionsmedium ist eine Lösung aus 42 g/l NaCl mit Essigsäure
zu einem pH-Wert von 3 angesäuert. Die Prüftemperatur
beträgt in beiden Phasen 49 °C und die gesamte Testdauer
28 Tage. Nach dem Korrosionstest zeigt der Verbund mit
Rein-Aluminium-Zwischenschicht Delamination an der
Grenzfläche Grundwerkstoff–Zwischenschicht. Bei einer
AlMn1-Zwischenschicht tritt dies nicht auf.
Weitere Untersuchungsmethoden umfassen Kelvin-Sonden-Rasterkraftmikroskopie (KPFM), Rasterelektronenmikroskopie (REM) und potentiodynamische Polarisation.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass die Korrosionsmorphologie stark von der Werkstoffkombination (galvanische Kopplung) und der Mikrostruktur (Korngröße,
intermetallische Phasen, gelöste Elemente in der Matrix) der einzelnen Werkstoffe abhängt. Durch Verwendung einer AlMn1-Zwischenschicht kann Delamination
verhindert und die Lebensdauer von hochfesten Wärmetauschern signifikant erhöht werden. Aufgrund einer weiteren Zugabe von Legierungselementen ist es möglich, die
Korrosionsbeständigkeit zusätzlich positiv zu beeinflussen.
2.3
Vorträge aus der Gießerei
Die Vortragsveranstaltung wurde mit zwei Arbeiten über
die Verarbeitung kontaminierter Schrotte abgeschlossen.
M.E. Hans Dieter Jasper von JASPER Gesellschaft für
Energiewirtschaft und Kybernetik m.b.H. berichtete über
Erfahrungen mit dem Einsatz von kontaminierten Schrotten aus der Sicht eines Anlagebauers. Gleich zu Beginn
des Vortrags wird darauf hingewiesen, dass es für das Einschmelzen von kontaminierten Alu-Schrotten keine beste
Lösung gibt. Man könnte eher sagen, man suche den besten
Kompromiss, denn die Kunden erwarten von Mal zu Mal
eine noch bessere Legierungsqualität. Das Problem sind
die nichtmetallischen Verunreinigungsgehalte im Schrott,
insbesondere die Organik und die metallischen wie z.B. Fe,
Li, Mg, Pb, Sn, Zn, usw.
Das führt zur Entwicklung von ungewöhnlichen Schrottlegierungen. Bei der Schrottverarbeitung ist daher beim Einsatz eine Kombination von Vergasung und Pyrolyse der organisch kontaminierten Einsatzschrotte mit der Schmelzanlage
zu suchen, damit Dioxin- und Furanbildung während des Abschwelens und Einschmelzens vermieden werden können.
Die meisten existierenden Öfen können nur blanke oder
sehr schwach kontaminierte Schrotte verarbeiten, daher ist
reiner blanker Schrott auf dem Markt gesucht und teuer.
Daher bietet sich der Einsatz von kontaminiertem Schrott
in speziellen Öfen an. Hieraus ergibt sich: für den Anlagenbauer: die Zeit des einfachen Ofenbaus (s.o.) ist vorbei.
Der klassische Einkammer-Herdschmelzofen wird mit
EcoReg® Regenerativbrennern ausgerüstet und soll einen
Kontaminatgehalt von ≤15 % vertragen können. Man
arbeitet beim Einschmelzen mit einer Pyrolyse-Brücke
und einer Nachverbrennung im Ofen mit Sauerstoffregulierung. Für das Einschmelzen von Schrott ist ein Energieverbrauch von 700 bis 800 kWh/t gebräuchlich. Leider setzt
sich je nach Schrottbeschaffenheit der Regenerator oftmals bereits nach zwei Monaten mit Verunreinigungen zu.
Abb. 4: Salzsprühtest
58
Dieser Drehbett-Regenerator wird speziell für Gas-, Ölund Kohlenstaub-Ofenanlagen mit großer Leistung und
Produktivität gebaut. Der drehende Generator ermöglicht
eine kontinuierliche Luftvorwärmung und die Nutzung
beliebig vieler Brenner. Die Eigenschaften der Brenner
sind frei wählbar. Auch die Leistungsregelung lässt sich
individuell anpassen. Das Prinzip des integrierten Wärmetauschers sorgt für eine hohe Brennstoff-/CO2-Einsparung.
So beträgt die maximale mittlere Verbrennungstemperatur
ca. 1060 bis 1250°C. Die Abgase aus dem Regenerator, der
einen Wärmetauscher enthält, liegen nur noch zwischen
140 °C und 310 °C. So lässt sich der Brennstoff-/CO2-Verbrauch bis zu 62 % senken.
Bei automatischem Reinigen der Wärmetauscher wird
eine Standzeit von bis zu sechs Monaten erreicht. Hier
eignet sich besonders der Einsatz des Regenerativ-Wärmetauschers PulsReg®-Zentral. Bei diesem System wechseln die Regeneratoren taktweise unter Nennlast, wobei
die Brenneranzahl und die Einteilung von unabhängigen
Heizzonen keine Rolle spielen. PulsReg®-Zentral wird daher bevorzugt in Öfen eingebaut, die aus verfahrenstechnischen Gründen ihr Abgas unabhängig vom Einsatzort
der Brenner abführen. Dies sind i.d.R. Zweikammeröfen
mit einer Heiz- und einer Schrottkammer mit integrierter Sauerstoffregelung. Die entstehenden Schwelgase in
der Schrottkammer werden zur Nachverbrennung in die
Heizkammer überführt. Die Heizkammer ist mit Brennern bestückt, die Schrottkammer nicht. Das sauertoffarme Heissgas wird anschliessend wieder in die Schrottkammer geleitet. Von dort wird ein Teilstrom Abgas in
einen zentralen Regenerator geführt (PulsReg®-Zentral).
Der Regenerator besteht aus Keramikkugeln Er kommt
auch in Öfen mit mehreren und/oder unterschiedlichen
Brennertypen zum Einsatz. Vorteile dieses Regeneratorbrenners sind: sehr hoher Wirkungsgrad; erhöhte Produktivität, ausgereifte Technologie; CO2-Reduzierung bis zu
60 %; NOx weniger als 350 mg/Nm3; Luftvorwärmung
bis 1250 °C. Maximal sollen Schrotte mit bis zu 10 %
Kontaminaten (im Durchschnitt der Charge eher max.
7 %) verarbeitet werden können, wobei der vorgewärmte,
abgeschwelte Schrott mit Magnetrührer in den flüssigen
Metallsumpf eingetragen wird. Derartige Öfen werden als
Komplettanlage angeboten. Sie eignen sich, um aus 100 %
Shredderschrott erstklassige Pressbolzen herzustellen. Die
Produktivität liegt bei bis zu 250 t Bolzen pro Tag. Hier
kann die Metallausbeute bei bis zu 94 % liegen. Zum Einschmelzen benötigt man einen Energieverbrauch von nur
430 bis 670 kWh/t. Der organische Teil des Kontaminats
wird in der Heizkammer total nachverbrannt und hinterlässt beim Einschmelzen keine schädlichen Reste
Dr. Dominik Schröder von LOI Thermprocess beendete
den Vortragskreis mit Regenerative Wärmerückgewinnung beim Schmelzen kontaminierter Aluminiumschrotte.
Regenerative Wärmenutzung bedeutet den Einsatz von
Regeneratoren, die erst dann wirksam sind, wenn sie eine
große Wärmetauscherfläche haben. Bei einer kompakten
Bauweise bedeutet das enge Kanäle oder Zwischenräume wie z.B. bei Kugelschüttungen. Enge Kanäle setzen
sich schneller zu. Deshalb muss ein Regenerator immer
in Abhängigkeit von der anfallenden Staubmenge und
Staubbeschaffenheit ausgelegt werden. Dabei ist aber die
Staubmenge maßgeblich vom Einsatzmaterial abhängig.
Alle, auch saubere Aluminiumschrotte beinhalten Stäube.
Bei magnesiumhaltigen Legierungen verbrennt ein Teil
des Magnesiums zu MgO-Staub. Oxidische Verunreinigungen des Schrottes finden sich in der Krätze und im Staub
wieder. Organische Verbindungen verbrennen oder pyrolysieren mit anorganischen Rückständen (Asche), welche
sich in der Krätze, im Schlamm oder im Staub wiederfinden. Dabei führen Abbrand oder Pyrolyse bei dünnen
Schrotten zu erhöhter Staubbildung. Besonders kritisch
sind aber silikonhaltige Schrotte, die zu besonders starker
SiO2-Staubbildung führen.
Bei der Verarbeitung von Schrott mit mehr als 15 % Kontaminatanteil ist eine vollständige Verbrennung der brennbaren Anteile nicht mehr möglich. Hier muss nun eine Pyrolse, z.B. eine Entlackungstrommel, vorgeschaltet werden,
bei der während etwa 60 Minuten die brennbaren Materialen vergast oder in Pyrolysekoks umgewandelt werden.
Das Kontaminat liefert etwa 4 bis 7 kWh/kg Einsatz Energie. An die Vergasungs-Pyrolysekoks-Anlage schliesst sich
dann das Einschmelzen im Schmelzofen an.
Bei den angelieferten Schrottsorten kommt es besonders
auf deren sortenreine Lagerung an, von hier aus sollten die
Schrotte kontrolliert bei nur kurzer Türöffnungszeit und
geringem Sauerstoffgehalt in den Ofen gelangen. Das Füllen einer Schrottkammer sollte nach Möglichkeitmittels
einer an den Ofen angedockten Chargiermaschine erfolgen, denn so kann der Sauerstoffgehalt im Ofen besser
kontrolliert werden. Zur Verringerung der Krätze- und
Staubbildung wird der Schrott vorzugsweise mit Metallpumpe und Chargewell in die Metallschmelze eingebracht.
Das Einsetzen von Blockmaterial (Masseln, Sows) in die
Heizkammer sorgt ebenfalls für geringen Krätze- und
Staubanfall. Einschmelzen von Aluminiumschrott erfolgt
bevorzugt in Industrieöfen zwischen 1000 und 1200 °C,
wobei die Energieeffizienz bei geringem NOx am größten
ist. Tenova schlägt für das Einschmelzen der Schrotte einen
Zweikammer-Schmelzofen vor. Heißes Abgas von etwa
1000 °C wird in einen Regenerator geleitet, wobei die
Wärme an Wabenkörper und Kugelschüttung abgegeben
wird. Durch einen Rost verlässt das Abgas den Reaktor mit
etwa 200 °C. Bei der Energieabgabe wird Umgebungsluft
durch den Rost in die aufgeheizte Kugelschüttung oder
Wabenstruktur geleitet und verlässt den Regenerator als
Heißluft mit 800 °C. Der Regeneratorbesatz kann sich in
einem sogenannten Regeneratorbrenner oder Zentralregenerator befinden.
Die Anwendung einer hydrothermischen Pyrolyse- Vergasungsanlage des Typs W2G© (waste to gas) vor dem
Einschmelzen bietet sich beim Einsatz von Aluschrotten
mit mehr als 50% Kontaminatinhalt an. Mit einer derartigen Anlage werden Schrotte hydrothermisch metallisch
aufgearbeitet, anschließend gewaschen und getrocknet.
Es werden alle Anhaftungen entfernt. Dabei können sich
Salze bilden, und entsprechend aufwendig ist die Wasseraufbereitung.
Nachteilig ist die doppelte Anzahl von Brennern bei Regeneratorbrennern. Paarweise Wechselgeneratoren wurden
neben LOI beispielsweise auch von Bloom Engineering,
North American und als Drehgenerator von Jasper entwickelt. Bei Zentralgeneratoren sind alle Brenner angestellt
mit zwischengeschalteter Umschaltklappe. Vor- und Nachteile bei Einsatz eines Regeneratorpaares als regeneratives
System sind: keine Leckverluste, heißer Abgaskanal, leichte Reinigung aber nur geringer Wirkungsgrad, schaltender
59
Betrieb, doppelte Anzahl Brenner und Platzprobleme. Bei
Einsatz eines Drehgenerators verzeichnet man: kein zusätzlicher heißer Abgaskanal, mäßiger Wirkungsgrad und
kontinuierlicher Betrieb. Dem stehen nachteilig gegenüber
Leckverluste, aufwendige Reinigung und aufwendige Lager. Beim Umschaltgenerator hat man einen hohen Wirkungsgrad, kein zusätzlicher heißer Abgaskanal, geringe
Leckverluste, schaltender Betrieb und durchschnittlichen
Reinigungsaufwand.
Vorteile aller regenerativen Systeme liegen in der Sicherheit, denn der Regeneratorbesatz wirkt als Flammenfilter,
die Abgase werden extrem schnell gekühlt und Nachverbrennungen in der Abgasleitung vor dem Regenerator werden noch – außer beim Wechselregenerator – energetisch
genutzt. Ferner ist die Wirtschaftlichkeit mit einem feuerungstechnischen Wirkungsgrad von mehr als 90 % sehr
hoch. Außerdem ist die Auslegung weitestgehend gegen
Überhitzung resistent und bei richtiger Besatzwahl auch
weitestgehend resistent gegen chemischen Angriff. Die Anlagen lassen sich mit Auslegungsmoduln berechnen. Beim
Betrieb mit Regeneratoren können die Reinigungszyklen
zwischen einer Woche und zwei Jahren liegen. Der Ersatz
von Besatzmaterial liegt zwischen 10 % und 1 Mal pro Jahr.
Das liegt daran, dass der Besatz durch chemischen Angriff
oder Überhitzung angegriffen wird. Ein Salzbetrieb beim
Schmelzen ist mit Regeneratoren nicht möglich. Hier muss
der Betrieb unterbrochen werden. Außerdem verhindert
die hohe Abkühlgeschwindigkeit die Dioxin- und Furanrekombination (De-Novo-Synthese). Stäube aus den Wärmetauschern vom Einschmelzen siliziumhaltiger Schrotte
wurden in der Folge analysiert. Hierfür wurden die Stäube
mit einer Verteilung 90 % kleiner als 0,05 mm – Durchschnitt 15 μm gewählt. Die Ergebnisse zeigen, dass SiO2 mit
mehr als 64 % der Hauptbestandteil der Stäube ist. Krätzeund Staubbildung sind dabei von der Prozesseinstellung abhängig. Hieraus ergibt sich für die Regeneratorauslegung,
dass die Art, Fraktion und Gattung der möglichen Stäube
mitberücksichtigt werden muss. Zu diesem Zweck müssen
die Prozesse zur Schrottaufbereitung optimiert werden.
Die Staubmenge muss gemessen werden. Daraus ergibt
sich der Kanalquerschnitt bei Waben oder die Kugelgröße
bei Kugelschüttungen. Aus dem Abgasvolumen ergibt sich
die notwendige Regeneratorfläche. Daraus ergibt sich die
Regeneratorgröße. Schließlich ist zu entscheiden, welchen
Regeneratortyp man benutzen will.
Ferner wurden Stäube aus der Schrottkammerhaube auf
ihre Brand- und Explosionsfähigkeit hin untersucht Dabei
hatte der Staub aus der Schrottkammerhaube am Schmelzofen einen durchschnittlichen Durchmesser von 22 μm. Bei
Versuchen in der 20 l-Kugel trat keine Staubexplosion bei
Verwendung von Zündern mit 2 × 1 kJ Energieinhalt auf.
Der Staub aus der Schrottkammerhaube ist als nicht staubexplosionsfähig einzustufen.
Zusammenfassend kann man festhalten, dass beim Ofenbetrieb mit Regeneratoren der Staubgehalt gering gehalten werden sollte. Durch geringen Sauerstoffgehalt kann
man Staub durch Krätze vermeiden. Ferner sollte die
Trennung von Pyrolysekoks aus den Kontaminaten und
60
dem Schmelzvorgang prozesstechnisch erfolgen. Staubentwicklung kann durch optimierte Prozessschritte und
geeignete Schrottgattierung in der Chargiermulde klein
gehalten werden. Konstante Badtemperatur und konstante Heizraumtemperatur sorgen ebenfalls für geringen
Staubanfall.
3Werksbesichtigungen
3.1
Werksinformationen zu Hydro Aluminium Rolled
Products
Zu Beginn der Tagung hieß Herr Steube im Namen von
Hydro die Teilnehmer der Tagung aufs herzlichste willkommen und gab einen Überblick über das Rheinwerk
Neuss. Die größte Aluminiumhütte Deutschlands nahm
1962 die Produktion auf. In den Jahren 1970 und 1981
erfolgten weitere Ausbaustufen. Das Werk ist kontinuierlicher Modernisierung unterworfen. Das Rheinwerk ist
Teil der Hydro Aluminium Rolled Products GmbH und
beschäftigt insgesamt etwa 700 Mitarbeiter. Das Rheinwerk kann pro Jahr 190 000 t gebrannte Anoden, 230 000 t
Primäraluminium und 400 000 t Walzbarren erzeugen.
Die Energieanschlussleistung für die Elektrolyse beträgt
400 MW.
Das Rheinwerk ist ein wichtiger Teil einer einzigartigen
Aluminiumproduktionskette. Die Aluminiumhütte kann
in ihrer Gießerei bis zu 400 000 t Walzbarren pro Jahr herstellen, die einerseits zur Weiterverarbeitung ins Walzwerk
von AluNorf – mit einer Kapazität von 1,5 Mio. t/a Walzprodukten – ins Walzwerk Grevenbroich mit einer Kapazität von 500 000 t/a Walzprodukten gelangen. In allen
drei Standorten werden Reststoffe, die bei der Produktion
anfallen, wieder aufgearbeitet.
Zu den einzelnen Produktionsabteilungen wurden folgende Angaben gemacht. In der Anodenfabrik werden für
die Elektrolyse des Rheinwerks und in der Vergangenheit
auch für Drittkunden Anoden erzeugt. Die Kapazität beläuft sich auf 200 000 t/a grüne Anoden, die in gebranntem
Zustand 190 000 t/a ergeben. In der Anschlägerei werden
bis zu 130 000 t/a Anoden an Anodenstangen mit Gusseisen befestigt. Für die Herstellung der grünen Anoden
stehen zwei Busskneter und drei KHD-Vakuum-Rüttelmaschinen zur Verfügung. Die grünen Anoden werden in
vier geschlossenen Riedhammer-Brennöfen gebrannt.
In der Elektrolyse können bis zu 230 000 t/a Primäraluminium erzeugt werden. Hierfür stehen drei Elektrolysesysteme mit insgesamt 474 Elektrolyseöfen zur Verfügung. Von den drei Systemen – ein System besteht aus
drei Hallen – sind zurzeit zwei Systeme mit insgesamt 314
Elektrolysezellen in Betrieb. Die Elektrolyseöfen sind in
den Hallen längs gestellt in Doppelreihe angeordnet. Die
Stromstärke beträgt 180 kA, die Stromausbeute ist besser als 94 % und der Energieverbrauch liegt derzeit bei
etwa 13,8 kWh/kg Al. Das im eigenen Hause entwickelte
Prozesskontrollsystem ELAS sorgt für einen optimalen
Ofenbetrieb.
In den Umweltschutz im Rheinwerk wurden in den vergangenen 15 Jahren mehr als 25 Mio. Euro investiert.
In der Gießerei können bis zu 400 000 t/a Walzbarren für
die Hydro Walzwerke (AluNorf und Grevenbroich) hergestellt werden. Die Abmessungen der Walzbarren sind:
maximale Länge 9100 mm, Breite 2200 mm, Dicke 600 mm.
Für einen geschlossenen Kreislauf zwischen Endverbraucher und Primärerzeugung wurde in der Gießerei ein Aluminium-Recyclingzentrum eingerichtet. In einen Recyclingofen mit einer Kapazität von 50 000 t/a wurden im Jahre
2007 11,7 Mio. ¥ investiert. Die Recyclingmengen sollen in
den kommenden Jahren noch zunehmen, dazu investiert
Hydro zurzeit 45 Mio. ¥ in den Bau einer Großanlage zum
Schreddern, Sortieren und Einschmelzen gebrauchten Aluminiums, von vor allem Getränkedosen (UBS/UBC – used
beverage cans). Bereits im Jahr 2016 wird so mit einer Recyclingmenge von 90 000 t/a gerechnet. Der Slogan heißt deshalb auch: „Alles im Kreislauf für immer“. Aufs Aluminiumrecycling kommt es an, denn beim Einschmelzen von 1 kg
Recyclingmaterial werden nur 5 % der Energie für die erstmalige Aluminium-Erzeugung benötigt. Dabei bleibt die
Qualität gleich und die Recyclingquoten nehmen von Jahr
zu Jahr weiter zu. In einigen Anwendungsgebieten werden
schon jetzt fast alle zu Ende genutzten Produkte recycelt.
Mit dieser Maßnahme werden Ressourcen in einem endlosen Kreislauf gesichert. Aluminium trägt zur Nachhaltigkeit
bei: Es ist ein leichtes Metall, es ist wieder verwertbar, mehr
als 70 % des bisher erzeugten Aluminiums werden immer
noch genutzt, Recycling spart 95 % der Energie und 95 %
der Treibhausgasemissionen werden eingespart.
Aluminium in Automobilen reduziert Treibstoff-Verbrauch und Emissionen. 1 kg Aluminium reduziert 13 kg
CO2(eq).
Energieneutrale Gebäude setzen neue Maßstäbe. 40 % des
globalen Energieverbrauchs werden für die Klimatisierung
und Beheizung von Gebäuden verwendet. High-Tech-Fassaden führen zu einem Rückgang des Energieverbrauchs.
Die Kombination von Solarenergie und Aluminium führt
in Gebäuden zu einer Energieüberproduktion. Hydro hat
diesbezüglich in Bellenberg ein energieneutrales Gebäude
eröffnet. Bei diesem Gebäude beträgt der durchschnittliche
jährliche Energieverbrauch 180 kWh/m2 (primär). Es wurde bis jetzt ein jährlicher Energieverbrauch von 50 kWh/m2
(primär) erreicht. Zusätzlich wurden 30 000 kWh/Jahr Solarstrom erzeugt.
Der Strombedarf im „Magischen Aluminium-Dreieck“
beträgt allein für das Rheinwerk als durch die Elektrolyse
größtem Stromwandler 400 MW. Daher ist die EEG-Härtefallregelung für das Werk und die deutsche Aluminiumindustrie überlebenswichtig; zum Überleben gehört der
Dienst, mit dem energieintensive Betriebe das deutsche
Stromnetz zu entlasten helfen: die kurzfristige Abschaltbarkeit von Lasten. So schaltete das Rheinwerk am 20.
März 2015 mehrmals den Strom ab. Das Werk in Neuss
half damit, den Ausfall von Sonnenkraftanlagen während
der Sonnenfinsternis über Deutschland auszugleichen. Auf
Nachricht vom regionalen Netzbetreiber schaltete Hydro
viermal die Elektrolyse kontrolliert aus und nach einigen
Minuten wieder an. Die Systeme funktionierten dabei störungsfrei und der Produktionsbetrieb lief nach kurzer Zeit
wieder stabil. Das Stromnetz wurde damit um 247 MW
Stromleistung entlastet, in etwa so viel, wie alle Haushalte
in Neuss verbrauchen.
Herr Philippe gab abschließend einen Überblick über das
fortschreitende UBC-Projekt.
Hydro Aluminium Rolled Products GmbH Neuss hatte im
Frühjahr 2014 bei der Bezirksregierung Düsseldorf einen
Antrag auf Erteilung einer Genehmigung zur Erweiterung
der Aluminium-Gießerei im Rheinwerk durch Errichtung
eines Recyclingzentrums mit einem Investitionsvolumen
von 45 Mio. ¥ gestellt. Anfang Juli 2015 traf die vollständige
Bau- und Betriebsgenehmigung im Rheinwerk ein. Dabei
soll das Recyclingzentrum im Wesentlichen bestehen aus:
• Schrottvorbehandlung (Schrottlager, Zerkleinerung,
Sortierung sowie Puffersilos),
•Entlackierungsanlage,
• Schmelzofen (S 3),
• Gasreinigungsanlagen (getrennt für kalte/heiße Abgasströme),
• Flüssigmetalltransport (mit Tiegeln in Spezialfahrzeugen).
Mit dem Recyclingzentrum nimmt das Volumen der Gießerei um 50 000 t/a flüssiges Aluminium zu. Die Produktionskapazität der Gießerei bleibt unverändert, denn das zusätzliche Flüssigmetall wird zum Walzbarrenguss und Walzen an
AluNorf nebenan geliefert werden. Die neugebaute Anlage
soll Ende 2015 ihren Probebetrieb aufnehmen.
Um die geschäftliche Tätigkeit im Bereich Aluminiumrecycling noch weiter zu stärken, hat Hydro die WMR
Recycling GmbH (WMR) in Dormagen erworben und
umfirmiert zu Hydro Aluminium Recycling Deutschland
GmbH. Nach Abschluss der Transaktion ist Hydro nun im
Besitz der weltweit modernsten Aluminiumschrott-Sortiertechnik. Die Abfallsortiertechnik, die in der WMR-Anlage
eingesetzt wird, ist die modernste der Welt. Mittels Röntgentransmission und zahlreicher anderer Sortiertechnologien kann die Anlage 36 000 t/a Aluminium aufbereiten.
Die Anlage in Dormagen wird Hydros Recyclinganlagen
in Europa mit geschredderten und sortierten Rezyklaten
versorgen. Die Rezyklate werden aus Aluminium-Altschrotten erzeugt.
Das neue Werk der Hydro zum Recycling gebrauchter Getränkedosen, dessen Bau zurzeit in Neuss, nahe Dormagen,
vorbereitet wird, nutzt mehrere Elemente der Technologie
der WMR-Anlage. Sie optimiert das Recycling gebrauchter Getränkedosen in einem geschlossenen Kreislauf. Die
gekaufte Sortiertechnik wird in den Kaltteil der geplanten
Anlage integriert. Der Kaltteil besteht aus Schrottzerkleinerung, Sortierung und Lagerung. In dem kalten Teil
der Anlage kommt neue Sensortechnik zur Sortierung
und Trennung von Schrott zum Einsatz, die in der Hydro
eigenen Forschung am Standort Bonn in Zusammenarbeit
mit den Herstellern entwickelte wurde.
Die Firma Hydro Aluminium Rolled Products GmbH hat
die Küttner GmbH & Co. KG, Essen, mit der Planung
und Lieferung sowie dem Bau und der Inbetriebnahme
61
des Heißteiles dieser Recycling-Linie beauftragt. Wesentliche Elemente des Heißteiles sind die Entlackungsstufe
mit Nachverbrennung und Wärmerückgewinnung sowie
ein Schmelzofen für das thermisch vorbehandelte Recyclinggut. Für die Entlackungsstufe besteht eine Partnerschaft mit dem in Kaarst ansässigen Anlagenbauer Visser
& Smit Hanab GmbH. Der Schmelzofen entspricht der
IST-Technologie, die seit Anfang 2014 in den NE-Bereich
der Küttner GmbH & Co. KG integriert wurde. Zur Abtrennung der organischen Anhaftungen insbesondere des
Lackes ist eine Drehrohrofenanlage vorgesehen. Über
eine Zuführeinrichtung wird der sortierte und geschredderte Dosenschrott in ein Drehrohr aufgegeben. Dieses
Drehrohr wird mit heißem Abgas aus der Nachverbrennung betrieben. Die eingebrachte Energie pyrolysiert die
anhaftenden organischen Bestandteile. Ein geringfügiger
Sauerstoffüberschuss wird für eine partielle Oxidation genutzt und trägt somit für eine direkte Energienutzung bei.
Das bei dem thermischen Vorgang entstehende Prozessgas
wird in einer Nachbrennkammer verbrannt. Ein Teil des
Abgases wird als Energieträger zum Drehrohr rezirkuliert
und der andere Teil einer Wärmenutzung zugeführt. Aus
dem Drehrohr wird der gereinigte Aluschrott im heißen
Zustand abgesiebt und in den Schmelzofen gefördert. Im
Schmelzofen wird das Material in einer Seitenkammer des
Ofens in das Metallbad eingerührt. Der neue Schmelzofen ist mit einem modernen energiesparenden Regenerativbrennersystem ausgestattet. Das in den letzten Jahren
speziell weiterentwickelte hochdichte Türsystem sowie
das Ofen-Prozessschritt-Steuerungs-System sind weitere
Komponenten, die neben Energieeffizienz und Anlagensicherheit auch Aspekte wie Langlebigkeit und möglichst
geringen Wartungsaufwand berücksichtigen.
3.2
Werksbesuch Hydro Rolled Products
Ausgerüstet mit Besuchermantel, Schutzhelm und Sicherheitsschuhen machten sich drei Gruppen auf, das Rheinwerk
der Hydro in Neuss zu besuchen (Abbildungen 5 und 6).
Abb. 6: Elektrolyse
In den drei Elektrolysesystemen sind die Elektrolyseöfen
in Doppelreihe längs gestellt in der Halle angeordnet. Von
den drei Systemen sind zwei mit einer Kapazität von etwa
150 000 t/a Aluminium in Betrieb.
Die Stromstärke liegt derzeit bei 180 kA, man rechnet
jedoch damit, die Stromstärke bald bis auf 200 kA anheben zu können. Jede Elektrolysezelle ist mit 20 Anoden
bestückt. Die Anoden haben je nach Ofensystem die Abmessungen 1480 × 745 × 600 mm oder 1520 × 745 × 600 mm.
Bei einer Anoden–Kathodendistanz von etwa 4,5 cm beträgt die Ofenspannung ca. 4,38 V. Die Elektrolyseöfen
werden mit dem von VAW entworfenen System Elas gesteuert. Der Metallstand beträgt etwa 18 cm und der Badstand 18 cm. Ein Zentimeter Metall im Elektrolyseofen
entspricht einer Metallmenge von rund 700 kg Aluminium.
Die Metallbewegung im Elektrolyseofen, hervorgerufen
durch das Magnetfeld, beträgt etwa 20 bis 25 cm/s. Dennoch ist die Stromausbeute besser als 94 %.
Die Elektrolyse wird in einem sehr engen Temperaturbereich von 955 bis 965 °C betrieben. Alle 32 Stunden wird die
Abb. 5:
Werksführung bei Hydro, selbstverständlich mit Sicherheitsausrüstung
62
Badtemperatur gemessen, um schnell intervenieren zu können, besonders wenn die Badtemperatur die 965-°C-Marke übersteigt. Zu einer niedrigen Badtemperatur trägt der
hohe Aluminiumfluoridüberschuss von 11,5 % im Bad bei.
Beim Wechseln der verbrauchten Kohlenstoffanoden werden die neuen Anoden 16 mm höher eingesetzt als die gewechselte Anode. Alle 14 Tage muss die Anodentraverse
aufgefahren werden, um einen kontinuierlichen Elektrolysebetrieb gewährleisten zu können.
Aus jedem gekapselten Ofen werden die Ofenabgase abgesaugt und der Trockenabsorption zugeführt, wo die gasförmigen Fluoride und anderen Stoffe an einer zirkulierenden Wirbelschicht aus Tonerde abgeschieden werden.
Diese beladene Tonerde wird dem Elektrolyseprozess
wieder zugeführt.
3.2.1Anodenfertigung
Die grüne Anodenmasse wird in vier Vakuumrüttelmaschinen abgeformt. Die Anodenköpfe sind angeschrägt.
Es sind drei Löcher in den Anoden für das Eingießen der
Anodenstangen vorgesehen. In die grünen Anoden werden einen Zentimeter breite Schlitze eingeformt. In der
Elektrolyse werden je nach System Anoden mit drei Querschlitzen oder zwei Längschlitzen eingesetzt. Die Schlitze
in den Anoden dienen zum verbesserten und schnelleren Abführen der während der Elektrolyse entstehenden
Gase. Die Anoden am Saugloch in den Elektrolyseöfen
haben eine besondere Form.
Die grünen Anoden werden anschließend in Brennöfen bei
1280 °C 34 bis 36 Stunden lang gebacken. Hierfür stehen vier
geschlossene Brennöfen zur Verfügung. Von diesen sind drei
in Betrieb. Zwei Brennöfen haben 28 Kammern, die anderen beiden 30. Zwei dieser Ringkammeröfen werden mit
zwei Feuern betrieben, einer mit nur einem Feuer. Ein Ofen
ist außer Betrieb. Das Werk ist Anodenselbstversorger, kann
aber auch für Dritte nach Bedarf Anoden herstellen. Jede
Kammer ist in fünf Schächte unterteilt, in denen jeweils
sechs grüne Anoden pro Pack senkrecht in drei Lagen über-
einander untergebracht sind. In jeder Kammer werden somit 90 grüne Anoden auf einmal kalziniert.
Nach dem Brand werden die Kohlekörper gereinigt und
mit Gusseisen an Anodenstangen befestigt.
3.2.2Gießerei
Das in der Elektrolyse erzeugte Aluminium wird in der
Gießerei zu Formaten abgegossen. Die Kapazität der Gießerei ist 400 000 t/a, 95 % der Produkte sind Walzbarren
für das Walzwerk der benachbarten AluNorf mit den Abmessungen 1100 bis 2200 mm breit, 600 mm dick und 4300
bis 8700 mm lang.
Vier Gießgruben stehen zur Verfügung. Zu jeder Gießgrube gehören zwei Gießöfen. Die ältesten Öfen der Gießerei haben jeweils ein Fassungsvermögen von 45 t. Es sei
angemerkt, dass nicht alle Öfen in der Gießerei gleichzeitig in Betrieb sind. Mit den 45-t- und 65-t-Öfen können
vier Walzbarren gleichzeitig mit einer Länge von bis zu
4500 mm abgegossen werden. Alle Gießanlagen sind vollautomatisiert. Vor dem Abguss wird das Metall in einem
Inlinefilter entgast und anschließend mit Filtern gereinigt.
Die jüngste Gießanlage hat ein Fassungsvermögen von 110 t.
Sie verfügt über eine Kapazität von 130 000 t/a. Bis zu fünf
Chargen können hier täglich in fünf Walzbarrenkokillen der
Länge >9000 mm abgegossen werden. Nach dem Abguss
werden Kopf und Fuß der Walzbarren mit einer DoppelBandsäge abgetrennt. Die Sägespäne werden im eigenen
Haus rezykliert. Zusätzlich steht noch ein 110-t-Einkammerofen mit einem induktiven Magnetrührer zur Verfügung.
Die Krätze wird von einem Fremdunternehmen aufgearbeitet. Das anfallende Metall wird zurückgekauft. Zusätzlich gibt es noch einen Zweikammer-Recyclingofen in
der Gießerei.
3.3
Werksinformation zu AluNorf
Herr Meslage hieß die Teilnehmer der Tagung bei AluNorf (Abbildung 7), dem größten Aluminiumwalz- und
Abb. 7:
AluNorf, weltgrößtes Aluminiumwalz- und -schmelzwerk
63
-schmelzwerk der Welt willkommen. Die AluNorf GmbH
wurde 1965 gegründet. Das Werk gehört zu jeweils 50 %
der Novelis Deutschland GmbH und der Hydro Aluminium Rolled Products GmbH. Es wurden mehr als
1,4 Mrd. ¥ in das Werk investiert. Das Werk beschäftigt
2240 Mitarbeiter. Im Jahr werden 1417 GWh Erdgas sowie
622 GWh Strom verbraucht. Das Werk verfügt über eine
Kapazität von mehr als 1 Mio. t. Schmelzkapazität in der
Gießerei, 1,75 Mio. t Warmwalzkapazität und 1,45 Mio. t
Kaltwalzwerk-/Adjustage-Verbund-Kapazität Im Jahre
2013 wurden 1,468 Mio t Fertigprodukte abgesetzt. Der
Produktmix für diese Menge ist:
•
•
•
•
•
•
•
•
Dosen- und Deckelband 41 %,
Automobil 12 %,
Folienvorwalzband 13 %,
Lithographie 17 %,
Verpackungsband 6 %,
Lackierband 4 %,
Shate 3 %,
Sonstiges 5 %.
Die Gießleistung der Stranggießanlagen 1 bis 10 beträgt
etwas mehr als 500 000 t/a. Durch die Erweiterung der
Gießerei in den Jahren 1992 bis 1994 um die Schmelz- und
Gießanlagen 11 bis 13 konnte die Leistung auf 1 Mio. t
fast verdoppelt werden. Durch den Einbau einer zweiten
Warmwalzstraße wurde die Warmwalzleistung zwischen
1992 und 1994 um mehr als 50 % auf 1,678 Mio. t vergrößert. Durch die Erweiterung des Kaltwalzwerkes um das
Kaltwalzwerk 5 wurde die Leistung in den Jahren 1992
bis 1994 um 30 % auf 1,349 Mio. t erhöht. Im selben Zeitraum wurde die Leistung der Schneidanlagen 1 bis 6 mit
einer Kapazität von mehr als 500 000 t durch den Einbau
von zwei weiteren Schneidanlagen auf mehr als 1,2 Mio. t
erweitert.
Bei AluNorf gibt es die folgenden Prozessschritte:
Gießerei: Eigene und Rücklaufschrotte von Kunden sowie Masseln, Legierungselemente und Recyclingmaterial
werden in Schmelzöfen geschmolzen und von dort in Halte-Gießöfen überführt. Anschließend nach einer Schmelzebehandlung wird das Flüssigmetall in Gießgruben zu
Walzbarren abgegossen.
Die Walzbarren aus der Gießerei und aus unterschiedlichen anderen Provenienzen werden dann weiter bearbeitet: an den Sägen (4200 bzw. 8400 mm) bzw. an den Fräsen,
wo die Walz- bzw. Barrenkanten abgefräst werden. Von
dort gelangen die Barren in Tieföfen/Stoßöfen wo sie bei
etwa 500 °C homogenisiert oder für das Walzen vorgewärmt werden.
In einem Quarto-Vorgerüst werden die 600 mm dicken
Barren abgewalzt. Aufwendige Steuerungsrechner sorgen
dafür, dass minimale Toleranzen bei Dicke und Breite
eingehalten werden. Bis zu 29 Mal wird das Material hin
und her gewalzt und dann an der Fertigstraße bis zu einer
Enddicke zwischen 8 und 2 mm weiter gewalzt. Aufgewickelt in Coils gelangen die Bänder zum Abkühlen in das
Hochregallager. Bis zu fast 23 t schwer ist so ein Coil. Das
64
warm gewalzte Band ist je nach Anwendung oder Maschinenauslegung zwischen 800 und 2100 mm breit.
Vor der Weiterverarbeitung im Kaltbandbereich wird das
Band auf etwa 100 °C heruntergekühlt. In einem oder in
mehreren Stichen wird das Aluminiumband bis auf eine
maximale Enddicke von ca. 0,2 mm gewalzt. Die weitere
Verarbeitung erfolgt in Partnerwerken von Hydro und
Novelis.
Um die im Walzprozess entstehende Verformungswärme
abzuleiten, aber auch um die Metalloberflächen zu schmieren, wird als Kühlschmiermittel das Walzöl auf Aluminiumoberfläche und Arbeitswalze aufgebracht. Das teilweise
verdampfende Walzöl wird über stationäre Absaugungen
erfasst, in einer Abluftreinigungsanlage zurückgewonnen
und schließlich dem Prozess wieder zugeführt. Das bearbeitete Band wird am Ende des Walzprozesses erneut
als Coil aufgewickelt.
Weil die Weiterverarbeitung der Produkte häufig weiches
oder für die Beschichtungsvorgänge entfettetes Material
erfordert, wird die Rollenware geglüht. Die Glühchargen
werden aus mehreren Rollen zusammengestellt und in
Öfen bis zu 100 Stunden lang bei Temperaturen bis ca.
350 °C wärmebehandelt.
Als Alternative dazu lässt sich das Band auch im Durchlauf
glühen. In diesem Fall wird das Band abgewickelt, durch
einen Ofen geleitet und danach wieder aufgewickelt. Die
Beheizung der Glühöfen erfolgt indirekt durch erdgasbefeuerte Strahlrohre. Welches dieser beiden Verfahren angewendet wird, hängt jeweils von der Dicke des Materials und
den gewünschten Eigenschaften ab. Das gefertigte Bandmaterial bzw. die Folie wird entweder an externe Kunden
geliefert oder bei Partnerwerken weiterverarbeitet.
Zur Erzeugung der Walzbarren stehen im Schmelzwerk
dreizehn Schmelz-/Gießöfen, zwei Recyclingöfen, zehn
Trockenöfen, zehn Induktionsöfen, drei Fräsen, zwei Kantenfräsen und drei Sägen zur Verfügung. Die Walzbarren
von Norf 1 (Stranggießmaschinen 1-10) haben folgende
Dimensionen: 4300 mm lang, 2200 mm breit, 600 mm dick.
Hieraus ergeben sich nach dem Abwalzen Coils mit einem
Durchmesser von 1800 mm. Die Walzbarren von Norf
2 (Stranggießmaschinen 11 bis 13) sind 8700 mm lang,
2200 mm breit und 600 mm dick. Hier erreichen die Coildurchmesser nach dem Abwalzen 2700 mm.
Für das Warmwalzwerk 1 werden die Barren in 23 Tieföfen vorgewärmt, anschließend auf einer Quartostraße
abgewalzt und auf einer dreigerüstigen Fertigstraße fertig
gewalzt.
Im April 2014 hat AluNorf die Aufträge zur schlüsselfertigen Lieferung der sechsten und siebten Doppelkammer-Tieföfen an Gautschi erteilt. Die Öfen haben eine
Kapazität von 470 t und werden alte, nicht durch Gautschi gelieferte Öfen, ersetzen. Produktionsstart der ersten
Ofenkammer ist für das dritte Quartal 2015 geplant, für die
letzte Kammer das zweite Quartal 2016.
Beim Warmwalzwerk 2 werden die Barren in sechs Stoßöfen vorgewärmt, dann abgewalzt und auf einer viergerüsWorld of Metallurgy – ERZMETALL 69 (2016) No. 1
tigen Fertigstraße zu Ende gewalzt. Für die Endfertigung
stehen im Kaltbandbereich vier Einweg Quarto-Gerüste,
eine zweigerüstige Quarto-Tandem-Straße, 29 Bundglühöfen, acht Scheren und zwei Packlinien bereit.
3.4Recycling-Zentrum
Im November 2011 hat Novelis, der weltweit größter Hersteller von Aluminium-Walzprodukten und ein führendes
Unternehmen für Recycling, die Inbetriebnahme seines
Recyclingzentrums bekanntgegeben. Es wurde mit Investitionen von 14 Mio. ¥ bei der Aluminium Norf GmbH
(Alunorf) in Neuss gebaut.
Das neue Recyclingzentrum schmilzt Schrotte um, die aus
ganz Europa angeliefert werden. Es ist die zweite Stufe
des Recyclingzentrums bei Alunorf, das im Jahr 2009 mit
dem Bau begonnen wurde. Mit der Inbetriebnahme der
Erweiterungsstufe beträgt die Gesamtkapazität der Recyclinganlagen des Werkes 100 000 t/a.
LOI Thermprocess, ein Unternehmen von LOI Italimpianti, erhielt den Auftrag zur Lieferung eines weiteren
Zweikammer-Schmelzofens (TCF). Das Recyclingsystem
verfügt über eine Tagesleistung von 300 t Flüssigmetall,
das ausschließlich aus Schrott gewonnen wird. Es werden
unterschiedliche Aluminium-Blechschrotte eingeschmolzen. Das so gewonnene Flüssigmetall wird zu neuen Walzbarren verarbeitet.
Die LOI Thermprocess Anlagentechnik wurde aufgrund
ihrer herausragenden Leistungsfähigkeit und der umweltverträglichen und energieeffizienten Arbeitsweise gewählt.
Kontaminierter Schrott kann ohne Vorbehandlung eingesetzt werden. Die integrierte Abgasbehandlung sorgt für
eine sichere und effiziente Verbrennung von Schadstoffen.
Der Recyclingofen ist mit einem Regeneratorsystem ausgestattet, das eine hohe Wärmerückgewinnung aus dem
Abgas des Ofens erzielt. Die verringerte und gekühlte
Abgasmenge reduziert die Investitionskosten für die Filteranlage. Gleichzeitig gewährleistet das LOI-Regeneratorsystem die für die Umweltverträglichkeit erforderliche
schnelle Abkühlung der Abgase.
Die Fertigungsprozesse bei Alunorf sind effizient und werden ständig verbessert.
• Wärme aus Abluft spart der Gemeinde Allerheiligen
und AluNorf selbst über 20 000 t/a CO2.
• Frequenzgeregelte Motoren sorgen für angepasste
niedrige Drehzahlen und sparen dadurch Antriebsenergie.
• Neue Generatoren und gepflegte Druckluftnetze verringern den Energieeinsatz.
• Erfassung und Auswertung des Energieeinsatzes mittels Online-Monitoring beeinflusst das Verhalten.
• Neue Öfen und Brenner (Regenerativbrenner) senken
den Gasbedarf und steigern die Kapazität.
• 100 000 t/a recyceltes Aluminium spart 1400 Mio. kWh
Strom/980 000 t CO2.
Walzprodukte aus Aluminium sind umweltfreundlich und
klimaschonend, denn sie sind:
• ressourcenschonend: Folie im Getränkekarton (1 kg Al
für 900 l Milch spart 36 kg CO2),
• recycelbar: Getränkedosen u.v.m. (1 kg Recycelaluminium spart 14 kWh Strom und 10 kg CO2),
• energiesparend: Transport und Verkehr (1 kg Aluminium spart 20 kg CO2),
• langlebig: Gebäudeteile (1 kg Al spart 40 kg CO2),
• innovative Spitzenqualität: Al-Druckplatten fördern
hohe Qualität, sparen Material und werden recycelt,
• neue Entwicklungen: Anwendung für erneuerbare
Energiegewinnung und -verteilung.
In diesem Zusammenhang hat AluNorf den Energy Award
2014 der deutschen Energy Academy erhalten. Die Auszeichnung für das Werk in Neuss würdigt eine Innovation,
die beim Glühen von Aluminiumbändern beträchtlich
Energie und Emissionen einspart. Riesige Aluminiumbänder mussten erst 24 h auskühlen, bevor sie in einem Glühofen dann wieder auf 480 °C erhitzt wurden, um später
zu einem noch dünneren Aluminiumband ausgewalzt zu
werden, das später für Offsetdruckplatten oder Automobilteile Verwendung findet. Die neuen Spezialöfen können
gewalzte Aluminiumbänder ohne die bisher technologisch
notwendige Abkühlung aufnehmen und in individuell heißem Zustand punktgenau weiterverarbeiten. Damit wird
pro Jahr so viel Energie gespart, wie 9000 Haushalte verbrauchen.
3.4
Werksbesuch von AluNorf
Im Anschluss an die Einführung von Herrn Meslage machten sich drei Gruppen ausgerüstet mit der Besucher-Unfallschutz-Kleidung auf, das größte Walzwerk der Welt zu
erkunden. Hier werden bis zu 1,5 Mio. t Walzprodukte im
Jahr erzeugt.
Erste Anlaufstation war die Gießerei, die über eine Kapazität von 1 Mio. t/a Flüssigmetall verfügt. Hierfür stehen
13 runde gasbeheizte Schmelzöfen der verschiedensten
Größen zur Verfügung. Die kleinsten Öfen verfügen über
eine Kapazität von 35 t, die größten haben ein Fassungsvermögen von 130 bis 140 t. In die Öfen werden nur saubere
Schrotte eingesetzt. Zusätzlich existieren den verschiedenen Bearbeitungszentren zugeordnet 10 Induktionsöfen
mit einer Kapazität von 4,5 t. Hier werden Frässpäne eingeschmolzen.
Den Schmelz-/Gießöfen vorgelagert ist das Aluminiumund Legierungsmetalllager. Neben Schrott werden auch
zugekaufte Aluminiummasseln und -sauen sowie Flüssigmetall eingesetzt. Je nach Schmelzeanalyse werden die
Legierungselemente Ti, Si, Mn, Mg, Cu der Charge beigemischt.
Vor dem Einschmelzen werden Primäraluminium-Masseln
vorgewärmt um Flüssigmetallexplosionen zu vermeiden.
Für eine Ofen-Charge werden Schrott und Festmetall in
einem Chargierkorb der zu gießenden Legierung entsprechend gesammelt. Nach dem Zurseitefahren des Ofendeckengewölbes wird der Chargierkorb auf den Ofen gesetzt,
von wo dann das einzuschmelzende Metall in den Ofenherd gelangt. Hierdurch wird mit einer einmaligen Char65
gierung ein weiteres Öffnen des Ofentores – und damit
Wärmeverluste – vermieden. Die reich aluminiumhaltige
anfallende Krätze wird bei Drittfirmen weiter verarbeitet.
Der Metallanteil wird dann zurückgeliefert.
Ist die Charge fertig, wird die gesamte Menge in einen
Gießofen übergeführt. Für jeden Schmelzofen gibt es einen
entsprechenden Gießofen. Nach der Schmelzebehandlung
wird angegossen, wobei die Schmelze zuerst durch einen
Entgaser und anschließend durch einen Filter der Gießmaschine zugeführt wird. Je Guss können drei bis sieben
Barren in Formaten bis zu 600 × 2200 × 4300 bzw. 8600 mm
gegossen werden.
werden die Coils auf die endgültige Dicke von 0,2 bis
1,5 mm und zu einer Breite von 1200 bis 2150 mm abgewalzt. In 29 Bundglühöfen erfolgt anschließend falls
erforderlich eine letzte metallurgische Behandlung. Kundengerecht können die Coils in einer von acht Längsteilanlagen zu Streifen aufgeteilt werden. In einer von zwei
vollautomatischen Verpackungslinien werden dann die
Endprodukte versandbereit gemacht. Vom Auslieferungslager gelangen die Endprodukte mit der Bahn oder mit
LKW zum Kunden.
4
Datum und Ort der nächsten Tagung
Nach dem Abguss werden die Barren auf Länge geschnitten. Hierzu stehen Doppelbandsägen zur Verfügung. Anschließend werden die Barrenoberflächen mit einer der
drei Fräsen plan gefräst. Frässpäne werden am Ort des
Entstehens abgesaugt und direkt einem in der Nähe befindlichen Induktionsofen zum Einschmelzen zugeführt.
Es wird einstimmig beschlossen, die nächste Sitzung am 14.
und 15. März 2016 durchzuführen. Es werden verschiedene
Vorschläge gemacht: Audi und Kolbenschmidt in Neckarsulm oder Daimler in Metzingen.
Nach dem Sägen auf Länge und dem Fräsen gelangen die
Barren zu einem der beiden Barrenlager, wo sie rechtzeitig
für das Vorwärmen in einem der 23 Tieföfen oder sechs
Stoßöfen zum Walzen in einem der beiden Warmwalzwerke abgerufen werden. In den Tief-/Stoßöfen werden die
Barren auf 500 °C vorgewärmt. Zur optimalen Auslastung
der beiden Warmwalzwerke werden auch Walzbarren von
Drittfirmen zugekauft, gewalzt und anschließend weiterverarbeitet.
Dipl.-Ing. Michael Schwalbe bedankt sich bei Hydro Rolled
Products und AluNorf für die genossene Gastfreundschaft.
Die 8200 × 2200 × 600 mm Walzbarren werden nach dem
Vorwärmen computergesteuert in mehreren Stichen in
einem der beiden Warmwalzwerke bis auf eine Dicke von
2 bis 8 mm abgewalzt und zu Coils mit einem Durchmesser
bis zu 2700 mm aufgehaspelt.
[2] Gökelma, M. et al. (2015): Observation on inclusion settling by LiMCA
and PoDFA analysis in aluminium melts. – Aluminium 91, 4: 56-61.
Zur metallurgischen Behandlung werden die Coils teils in
einem Hochregallager zwischengelagert oder direkt einem
der fünf Kaltwalzwerke zur Weiterverarbeitung zugeführt.
Das Hochregallager kann bis zu 860 Coils aufnehmen.
In einem der Kaltwalzwerke, von denen vier Einweg-Gerüste sind und das KW5 aus einer Tandemstraße besteht,
66
Danksagung
Der Autor dankt den Vortragenden für umfangreiche Verbesserungen und Ergänzungen.
References
[1] Reek, E., Prepeneit, J. & Eisma, D.(2008): Successful dry start up of
the Hamburg smelter. – Light Metals TMS 2008: 461-466.
Dipl.-Ing. Rudolf P. Pawlek
TS+C – Technical Info Services and Consulting
Le Forum des Alpes
Avenue du Rothorn 14
CH – 3960 Sierre
Switzerland
[email protected]
1 / 2016
Herausgeber:
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und Bergleute e.V.
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Präsident; Prof. Dr.-Ing. Michael Stelter, Freiberg; Dr.-Ing. Karl Hermann
Bruch, Essingen, stellv. Präsidenten;
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Kassel; Dr.-Ing. Michael Landau,
Dahme; Dr.-Ing. Frank Leschhorn,
Brisbane, Australien; Dipl.-Ing. Claus
Kuhnke, Köln; Dr.-Ing. Urban Meurer, Stolberg; Dipl.-Ing. Thomas Neu,
Saarbrücken; Univ.-Prof. Dr.-Ing. Axel
Preuße, Aachen; Prof. Dr. Markus A.
Reuter, Freiberg; Prof. Dr.-Ing.
Christiane Scharf, Freiberg.
Geschäftsführer:
Dipl.-Ing. Jürgen Zuchowski
Konto der GDMB:
Sparkasse Goslar/Harz 5140
BLZ 268 500 01
IBAN: DE33 2685 0001 0000 0051 40
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Sparkasse Goslar/Harz 96117973
BLZ 268 500 01
IBAN: DE71 2685 0001 0096 1179 73
SWIFT/BIC: NOLA DE 21 GSL
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Aus dem Inhalt:
• Ein herzliches Glückauf!
II
• Neue Mitglieder
II
• Protokoll der Mitgliederver-
sammlung der GDMB 2015
V
gh News
l
ingenieur (Studium 1947 bis 1952) mit
breiter technischer und naturwissenschaftlicher Ausbildung, dem es hervorragend gelungen ist, unterschiedliche Disziplinen zu verstehen und
kombinieren, um zu optimalen Ingenieurlösungen für die Ausbeutung
einer Lagerstätte zu kommen.

kron, Österreich.
Zum 60. Geburtstag
am 19. Februar: Dr.-Ing. Herbert F.
Müller-Roden, Kleekamp 10, 44797
Bochum;
am 1. März: Ulrich Nell, Feldstraße 23,
46149 Oberhausen;
am 2. April: Dipl.-Ing. Werner Heuser,
Forsthausstraße 11, 35792 Löhnberg;
am 12. April: Dr.-Ing. Jürgen Heering,
Geroldstraße 10, 26954 Nordenham;
am 13. April: Dr.- Ing. Franz-Josef
Westhoff, Dortmunder Straße 5, 44536
Lünen.
*
Dr.-Ing. Dietrich Wolff
zum 90. Geburtstag

czyk, 10 S. de Bricherhof, 1262 Luxembourg, Luxemburg;
II
Dr.-Ing. Dietrich Wolff vollendet am
8. Februar 2016 sein 90. Lebensjahr.
Dietrich Wolff hat in den Jahren 1956
bis 1988 den Metallerzbergbau in
Deutschland und seinen Auslandsaktivitäten entscheidend mitgeprägt. Er
ist ein typischer Clausthaler Bergbau-
Dietrich Wolff wurde in Bralitz, Kreis
Königsberg (Neumark), heute in
Polen, geboren. Hier verbrachte er
seine Jugend, die ihren viel zu frühen
Abschluss durch Reichsarbeitsdienst,
Soldatsein mit zweimaliger Verwundung an der Ostfront und britischer
Gefangenschaft fand. Eine Möglichkeit, frühzeitig aus der Gefangenschaft entlassen zu werden, war die
Meldung zum Steinkohlenbergbau,
der für den Wiederaufbau Deutschlands eine hohe Priorität besaß. Mit
den Worten „Da wollen wir mal sehen, dass wir einen anständigen Bergmann aus Ihnen machen“ empfing
der Betriebsführer der Zeche „Rosenblumendelle“ den Kriegsgefangenen – offensichtlich hervorragend
gelungen.
Nach einer einjährigen Zeit im Kiesbergbau Zyperns wechselte Dietrich
Wolff zur Grube Meggen der damaligen Sachtleben AG, die später in der
Metallgesellschaft AG (MG) aufging.
Hier fand er fortan seine berufliche
Basis. Der Aufenthalt in Zypern regte
ihn an, sich mit diesem Lagerstättentyp wissenschaftlich näher zu befassen. Neben den beruflichen Aufgaben
und dem Aufbau seiner Familie arbeitete er ab 1960 an seiner Doktorarbeit.
1964 wurde er bei Professor Borchert
am Clausthaler Institut für Lagerstättenkunde mit der Arbeit „Unter-
gh News
Zuerst in seiner Verantwortlichkeit
für den Untertagebetrieb, ab 1970 als
Bergwerksdirektor, entwickelte er
Meggen zu einer der fortschrittlichsten Gruben und zur größten Zinkgrube Europas, eine Position, die Meggen
erst 1974 mit der Betriebsaufnahme
der Black Angel Mine auf Grönland
abgeben musste. An dieser Stelle sei
erwähnt, dass kürzlich vom Jubilar
eine Dokumentation im Förderverein Bergbaudenkmäler in Lennestadt
„40 Jahre technische Entwicklung im
Meggener Grubenbetrieb 1951 bis
1992“ erschienen ist. Die Erfahrungen
mit z.B. der gleislosen LHD-Technik
wurden auf die Pb-Zn-Grube Ramsbeck und die kleinen Schwerspatgruben Dreislar, Wolfach und Bad Lauterberg übertragen.
Nachdem die MG Anfang der siebziger Jahre erfolgreich im Auslandsbergbau Fuß gefasst hatte – zuerst im
Scheelitbergbau Mittersill in Österreich, dann im Pb-Zn-Bergbau Nanisivik in der kanadischen Arktis – wurden Dietrich Wolff und das Meggener
Team von der MG verstärkt in die
Auslandsbergbauaktivitäten einbezogen. 1977 wurde er verantwortlich
für die gesamten Bergbauaktivitäten
der MG. Dazu gehörten der Aufschluss der Pb-Zn-Ag-Grube Song
Toh in Thailand, das Engagement bei
der kanadischen Teck Corporation
und die Beteiligung an der Cu-AuGrube Ok Tedi auf Papua Neuguinea.
Song Toh wurde die größte Untertagegrube Südostasiens, nördlich
der berühmt-berüchtigten Brücke
über den River Kwai, mit einem sozialen Umfeld, das, wie so häufig in
Entwicklungsländern, weit über die
Grube hinausreichte. Das gilt insbesondere für das Hospital, für das sich
Dietrich Wolff auch persönlich immer sehr engagiert hat.
Dietrich Wolffs Ziel war es, bis zur
Schließung der Grube Meggen etwa
drei Auslandsgruben mit direkter
deutscher operativer Tätigkeit aufgebaut zu haben. Als er 1988 in den
Ruhestand trat, war die MG mit ihren
direkten und indirekten Engagements
in Kanada, USA, Australien, Papua
Neuguinea Thailand, Tunesien und in
der Türkei auf dem besten Wege, ein
bedeutender internationaler Bergbaukonzern zu werden. Leider fand
dieser Weg, an dem er maßgeblich mitgewirkt hatte, mit der völligen Umstrukturierung und Neuorientierung
der MG Mitte der neunziger Jahre ein
abruptes Ende.
Nach Schließung der Grube Meggen
1992 setzte sich Dietrich Wolff erfolgreich gegen große Widerstände
dafür ein, den Hauptförderschacht,
den Siciliaschacht, als Wahrzeichen
der Wirtschafts- und Sozialgeschichte im Raum Lennestadt (Meggen
als Teil der Stadt Lennestadt) zu erhalten. Heute sind Schacht und angrenzende Gebäude ein anerkanntes technisches Denkmal mit einer
Dauerausstellung nicht nur über die
Geschichte des Meggener Erzbergbaus, sondern auch der Metall- und
Elektronikindustrie des Kreises Olpe
und der Bedeutung einer gesicherten Rohstoffversorgung für die Wirtschaft. Für seine Verdienste wurde
Dietrich Wolff 2008 mit dem Bundesverdienstkreuz ausgezeichnet.
Dietrich Wolffs Rat war gefragt. Er saß
in verschiedensten Aufsichts- und Beratungsgremien, u.a. der Wirtschaftsvereinigung Metalle, der GDMB und
im Kuratorium der Bundesanstalt für
Geowissenschaften und Rohstoffe.
Nach der Wende war er für die Treuhandanstalt von 1991 bis 1993 tätig
und zuständig für die Sicherung und
Verwahrung der stillgelegten Metallerz- und Schwerspatgruben (mit Ausnahme der Uranerzgruben) in den
neuen Bundesländern.
Dietrich Wolff war ein prägender,
standhafter Bergingenieur, der bei
seinen Mitarbeitern immer auf eine
solide fachliche Grundlage und Haltung großen Wert legte. Die GDMB
gratuliert ihm herzlich und wünscht
ihm mit einem herzlichen Glückauf
alles Gute als engagierter Großvater
und Hobbygärtner!
Friedrich-Wilhelm Wellmer
Z
w
suchungen zur Genesis der Kieslagerstätten in Cypern“ zum Dr.-Ing.
promoviert.
l
Dr.-Ing. B.Sc. Bahaa E. Shoukry, Eupener Straße 185, 52066 Aachen, am
23. Oktober im Alter von 87 Jahren.
Heinz-Peter Schlüter, TRIMET AG,
am 29. November im Alter von 66 Jahren.
*
Zum Tod des TRIMET-Gründers
Heinz-Peter Schlüter
Ein großer Beweger
Seine Leidenschaft war ansteckend –
für neue Ideen und für sein Unternehmen, mit dem er seine Ideen verwirklicht und zum Erfolg geführt hat.
Heinz-Peter Schlüter, der Gründer
und Eigentümer des Werkstoffspezialisten Trimet, war ein Visionär
mit Bodenhaftung und ein begnadeter Motivator. Er hat Menschen für
gemeinsame Ziele begeistert, vor allem hat er sich selbst immer wieder
zu neuen Zielen angetrieben und sich
nie mit dem Erreichten zufrieden gegeben. Ruhe und Stillstand waren für
den Marathonläufer undenkbar. Deshalb suchte er stets neue Herausforderungen, die es zu bewältigen galt.
So wagte der Vollblut-Kaufmann
den Schritt in die Selbstständigkeit,
als er seine Vorstellungen bei seinem
Arbeitgeber nicht mehr umsetzen
konnte. Als Händler wagte er den
Schritt in die Industrieproduktion –
und das in einer Zeit, als sich die großen Konzerne aus der Aluminiumherstellung in Deutschland und Europa
zurückzogen. Mit drei Mitarbeitern
startete Schlüter 1985 die Trimet
als Metallhandelsgesellschaft, heute
III
gh News
ist das Unternehmen mit fast 3000
Beschäftigten einer der führenden
Aluminiumproduzenten in Europa.
In dieser Zeit setzte sich Schlüter immer wieder über Bedenken und vermeintliche Sachzwänge hinweg. Dass
er Wagnisse einging, war ihm wohl
bewusst, und Selbstzweifel waren ihm
durchaus nicht fremd.
Kurz vor dem Ziel hat er jedoch nie
einen Rückzieher gemacht, sondern
ist das Wagnis eingegangen. Das liegt
auch daran, dass er immer darauf achtete, das Risiko zu begrenzen und kalkulierbar zu halten. Schlüter war ein
sehr mutiger Unternehmer, aber er war
kein Abenteurer. Seine Entscheidungen traf er zwar hauptsächlich mit dem
Bauch, denn Zahlen und leblose Daten
akzeptierte er nicht als alleinige Argumente. Doch seine Bauchentscheidungen waren wohl fundiert. Ihnen gingen
zahllose Abwägungs- und Erprobungsrunden voraus. Schlüter verstand es
wie kein Zweiter, seine Mitarbeiter
und andere Gesprächspartner als Sparringspartner zu nutzen. Im Dialog erprobte er seine Ideen, am Besten im
kontroversen Schlagabtausch. Wenn es
dabei zu harmonisch zuging, nahm er
eben selbst die Gegenposition zu seinem eigenen Standpunkt ein.
l
Rampenlicht hat sich Schlüter indes
nie gedrängt. Als Unternehmer hat er
zwar stets den Wettbewerb gesucht.
Hier war er voller Ehrgeiz, und Verlieren war keine Option: Am Ende
des Rennens wollte er auf‘s Siegertreppchen. Den absoluten Spitzenplatz im Blitzlichtgewitter gönnte er
allerdings gern anderen. Die Zwei war
seine Lieblingszahl. Diese Position
bot mehr Handlungsfreiheit und Bewegungsmöglichkeiten.
Der Drang nach Bewegung trieb
Schlüter auch an, nachdem er sich
2009 aus der operativen Führung zurückzog und den Aufsichtsratsvorsitz
der TRIMET übernommen hatte. Im
vergangenen Jahr lud er mich, anlässlich meines 20-jährigen Firmenjubiläums, zu einer gemeinsamen Radtour
von Düsseldorf nach Saint-Jeande-Maurienne in den französischen
Alpen ein. In dem Etappenort der
Tour de France hatte Trimet 2013
eine traditionsreiche Aluminiumhütte
übernommen. Die Route hatte Schlüter schon ausgearbeitet. Zu der Fahrt
kam es leider nicht mehr.
Neben vielen anderen Auszeichnungen wurde ihm das Bundesverdienstkreuz am Bande verliehen, die
GDMB ehrte ihn mit der Georg-AgIn einer Phase großer Entscheidun- ricola Denkmünze.
gen – die Trimet übernahm die Am 29. November 2015 ist Heinz-PeEssener Aluminiumhütte – lernte ich ter Schlüter nach schwerer Krankheit
Heinz-Peter Schlüter kennen. Als jun- im Alter von 66 Jahren gestorben –
ger Ingenieur kam ich frisch von der ein mutiger Unternehmer, ein inspiHochschule als Trainee zur Trimet. rierender Ratgeber und ein großartiEr hat mir, wie vielen anderen, Mög- ger Mensch. Sein viel zu früher Tod
lichkeiten eröffnet, eigene Ideen zu ist uns allen ein schmerzlicher Verlust.
erproben, zu gestalten und zu verwirk- Bei aller Trauer ist jedoch gewiss: Der
lichen. Schlüter war stets ansprechbar besondere Geist, der die TRIMET in
und bereit, sich auf alle Fragen einzu- 30 Jahren geprägt und groß gemacht
lassen. Für ihn existierte kein Unter- hat, wird unser Unternehmen auch
schied zwischen Leben und Arbeiten. in Zukunft bestimmen. Dafür stehen
Die Trennung der Bereiche war ihm Eigentümerfamilie, Aufsichtsrat und
völlig fremd. Dabei stand außer Frage, Vorstand ein. Die TRIMET ist ein Fadass zu harter Arbeit auch ausgelas- milienunternehmen, und sie wird es
sener Spaß gehört. Mit seiner Band, bleiben – vorausschauend, langfristig
den Düsselfööss, hat er das vorgelebt. planend und vor allem unabhängig.
Für seine Mitarbeiterinnen und MitDr. Martin Iffert,
arbeiter rockte er ebenso wie für den
Vorsitzender des Vorstands
der Trimet Aluminium SE
französischen Wirtschaftsminister. Ins
IV
,
.
gh News
l
Protokoll der Mitgliederversammlung
der GDMB Gesellschaft der Metallurgen und Bergleute e.V.
Datum:
Ort:
Beginn:
Ende:
Leiter der Versammlung:
Protokollführer:
15. Oktober 2015
Hotel Der Achtermann, Goslar
16:06 Uhr
17:02 Uhr
Prof. Dr.-Ing. Hans Jacobi
Isabell Meissner, B.Sc. Simone Lösch, Dipl.-Ing. Jürgen Zuchowski
TOP 1 Eröffnung und
Begrüßung
Der Präsident der Gesellschaft, Professor Hans Jacobi, eröffnet die Mitgliederversammlung um 16:06 Uhr,
indem er die diesjährigen Teilnehmer
begrüßt und sich für die Teilnahme bedankt.
Besonders willkommen geheißen
werden die Träger der Georg Agricola-Denkmünze, die gleichzeitig auch
Ehrenmitglieder der GDMB sind:
Dipl.-Ing. Hans-Peter Behrendt, Dr.Ing. Rolfroderich Nemitz, Prof. Dr.Ing. Dr. h.c. Friedrich-Wilhelm Wellmer und Prof. Dr.-Ing. Heinz Walter
Wild.
Zum Gedenken an die seit der letzten
Mitgliederversammlung verstorbenen
Mitglieder erheben sich die Versammlungsteilnehmer von ihren Plätzen.
Seit der Mitgliederversammlung vom
9. Oktober 2014 in Goslar sind verstorben:
Dipl.-Ing. Wolfgang Meuskens
Dr. Dipl.-Mineral. Gerald Dehne
Prof. em. Dr. rer.nat. Günther Friedrich
Dr.-Ing. Hans Kellerwessel
Dipl.-Ing. Erwin Grimm
Dipl.-Ing. Horst Weigel
Bergass. a.D. Dipl.-Ing. Franz-Rudolf
Limper
Dr.-Ing. Horst Schröder
Dipl.-Ing. Dietrich Hoffmann
Bergass. a.D. Dipl.-Ing. Reinhard
Böhne
Ass. d. Bergf. Siegfried Althoff
Dr.-Ing. Wilfried Flöter
Die Verstorbenen haben die technischwissenschaftliche Arbeit der Gesellschaft gefördert und geprägt. Sie waren zum Teil als Fachausschussleiter
Träger des guten Rufs der GDMB. Als
Autoren haben sie die Fachzeitschriften bereichert und qualitativ mitbestimmt. Als Menschen waren sie Teil
des Fachleute- und Freundeskreises.
Die GDMB dankt ihnen dafür und für
ihre langjährige Mitgliedschaft. Den
Verstorbenen wird ein ehrendes Gedenken bewahrt.
Die Verstorbenen werden mit einer
Schweigeminute geehrt.
TOP 2 Feststellung der
Beschlussfähigkeit
Professor Jacobi stellt fest, dass zu
dieser Mitgliederversammlung formund fristgerecht in unseren Vereinszeitschriften eingeladen worden ist
gemäß § 12 (1) der Satzung.
Gemäß § 12 Abs. 3, Satz 1 ist für die
Beschlussfähigkeit der Versammlung
die Anwesenheit von mindestens 1/15
der stimmberechtigten Mitglieder erforderlich. Bei z.Z. 1193 Mitgliedern
wären das 80 Stimmberechtigte. Es
wurden 60 Mitglieder gezählt, damit
ist die Mitgliederversammlung nicht
beschlussfähig. Vorsorglich ist für diesen Fall zum selben Termin, für denselben Ort und mit derselben Tagesordnung gemäß § 12 Abs. 3, Satz 2 zu
einer zweiten Mitgliederversammlung
eingeladen worden, die unter diesen
Bedingungen beschlussfähig ist.
TOP 3 Satzungsänderung
In der Einladung zur Mitgliederversammlung wurde darüber informiert,
dass mit in Kraft treten des Gesetzes zur Stärkung des Ehrenamtes
im März 2013 die Satzungen von gemeinnützigen Körperschaften auf die
Einhaltung der geänderten formellen
Voraussetzung überprüft werden. Die
GDMB wurde vom Finanzamt Goslar
aufgefordert, im Rahmen der nächsten
Mitgliederversammlung die Satzung
an die formalen Voraussetzungen anzupassen. Die ersten notwendigen
textlichen Veränderungen wurden
bereits in dem Einladungsschreiben
dargelegt. Nach weiteren Prüfungen
hat das Finanzamt noch einige zusätzliche Änderungen gewünscht. Die aktuelle Textversion wird anhand einer
Powerpoint-Präsentation erläutert.
Professor Jacobi betont, dass diese
Änderungen keinerlei Auswirkungen
auf die Ziele und den Zweck des Vereins zur Folge haben. Auf Nachfrage
besteht kein Diskussionsbedarf.
Die Satzungsänderung wird einstimmig von den anwesenden Mitgliedern
genehmigt.
TOP 4 Bericht des
Präsidiums über das
Geschäftsjahr 2014
4.1Veranstaltungen
Der Präsident der Gesellschaft, Professor Hans Jacobi, berichtet mit Hilfe
einer Powerpoint-Präsentation über
das Geschäftsjahr 2014.
Im Jahr 2014 führte die GDMB zwei
größere Veranstaltungen durch und
V
gh News
zwar in Zusammenarbeit mit der
RWTH Aachen im März die internationale Fachkonferenz „Sensorgestützte Sortierung“ und im Juni die 4.
Auflage des Tages der Metallurgie mit
der Vergabe des Kaiserpfalz Preises
der Metallurgie in Höhe von 50 000 ¥
in Goslar, zusammen mit der WirtschaftsVereinigung Metalle.
Die Teilnehmerzahlen bei den Veranstaltungen lagen hinter den Erwartungen zurück, so dass bei der Neuauflage des Tages der Metallurgie über
ein verändertes Konzept nachgedacht
wurde, als Termin wurde der Monat
März 2016 gewählt. Die Konferenz
„Sensorgestützte Sortierung“ wird
in dieser Konstellation nicht mehr
weitergeführt, die GDMB plant die
Ausrichtung einer internationalen
Aufbereitungskonferenz in 2017. Des
Weiteren wird für den Herbst 2016
eine internationale Fracking-Konferenz vorbereitet. Neben diesen Konferenzen führte die GDMB ein Metallurgisches Seminar, zwei Kolloquien
bzw. Symposien, 15 Fachausschusssitzungen und sieben Treffen der Bezirksgruppen durch. Ein Teil der Veranstaltungen wurde mit Partnern von
Hochschulen durchgeführt, alle Veranstaltungen der GDMB waren gut
besucht. Weiter nahmen Vertreter der
GDMB an verschiedenen Messen und
Veranstaltungen teil, um die Leistungen der GDMB vorzustellen und neue
Mitglieder zu werben.
4.2Mitgliederbewegungen
Der positive Trend bei der Mitgliederentwicklung in 2014 hat sich erwartungsgemäß so nicht in diesem Jahr
fortsetzen können. Dies ist darauf zurückzuführen, dass es gerade bei den
Studierenden nur eine begrenzte Anzahl von Interessenten aus den Fachgebieten der GDMB gibt, aber ein
Großteil dieser Zielgruppe bereits in
2013 und 2014 geworben wurde. Dazu
kommt in diesem Jahr bei vielen das
Ende der zweijährigen kostenlosen
Mitgliedschaft. Es konnten rund 1/3 für
den Verbleib gewonnen werden, doch
der Austritt der anderen bewirkte eine
leichte Reduzierung der persönlichen
VI
l
Mitglieder in diesem Jahr. Die GDMB
ist optimistisch, dass bis zum Jahresende die Zahl von insgesamt 1200 Mitgliedern wieder überschritten wird, so
dass eine gute Grundlage gegeben ist,
die Mitgliederwerbung in den nächsten Jahren weiterhin erfolgreich zu gestalten.
4.3
GDMB Montanstiftung
Professor Jacobi erläutert die Situation der GDMB Montanstiftung zum
31.12.2014.
Das Stiftungsvermögen betrug am
31.12.2013 152 263 ¥. Dazu kamen
2014 Zugänge in Höhe von 8141 ¥,
davon rd. 7600 ¥ Spenden. Für satzungsgemäße Zwecke wurden rd.
9620 ¥ ausgegeben. Damit betrug das
Stiftungsvermögen am 31.12.2014 rd.
234 924 ¥, darin enthalten ist eine
zweckgebundene Rücklage in Höhe
von rd. 84 140 ¥ für den Berliner Barbara Preis. Weiter informiert er über
Pläne, das Spendenaufkommen auf
verschiedenen Wegen zu vergrößern.
4.4Finanzen
Das Jahr 2014 weist einen Überschuss
von rd. 13 600 ¥ aus, so dass in ununterbrochener Reihenfolge seit 2006
der Verein ein positives Jahresergebnis zu verzeichnen hat. Auch für dieses
Jahr ist wieder mit einem positiven
Ergebnis zu rechnen.
4.5Geschäftsstelle
Zum aktuellen Zeitpunkt sind folgende Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
für den Verein in der Geschäftsstelle
tätig:
Dipl.-Ing. Jürgen Zuchowski – Geschäftsführer
Dipl.-Geol. Rita Lips – Finanzbuchhaltung
Dipl.-Betrw. (FH) Thomas Marbach –
Tagungen/EDV/GDMB Web-Präsenz
B. Sc. Simone Lösch – Assistentin der
Geschäftsführung/Marketing
Christiane Zimmermann – Sekretariat, Fachausschüsse, Bezirksgruppen
Zusätzlich ist als Aushilfe ein Hausmeister beschäftigt.
Professor Jacobi dankt ausdrücklich allen Mitarbeitern der GDMBGeschäftsstelle für die erfolgreiche
Arbeit in den letzten Jahren.
TOP 5 Bericht der Rechnungsprüfer über das
Geschäftsjahr 2014
Da beide Rechnungsprüfer verhindert sind, wurde Dr. Keese gebeten,
den Bericht der Rechnungsprüfer zu
verlesen.
Rechnungsprüfer:
Dr. rer.nat. Peter-Michael Beier
Prof. Dr.-Ing. Rainer Lotzien
Im Auftrag der Mitgliederversammlung der GDMB Gesellschaft der Metallurgen und Bergleute e.V. wurde von
Herrn Dr. P.-M. Beier und Herrn Prof
Dr. R. Lotzien die Rechnungsprüfung
für das Jahr 2014 vorgenommen. Die
Prüfung fand am 25. Juni 2015 in Anwesenheit des Geschäftsführers der
GDMB, Herrn Dipl.-Ing. J. Zuchowski und der Buchhalterin der GDMB,
Frau R. Lips statt.
Grundlage der Rechnungsprüfung war
der von Eppendorf und Sigwarth Partner, Steuerberater, Goslar, vorgelegte
Bericht über die Prüfung des Jahresabschlusses der GDMB Gesellschaft
der Metallurgen und Bergleute e. V. für
das am 31.12. beendete Geschäftsjahr
2014. Daneben dienten uns die Bücher,
Belege und sonstigen Aufzeichnungen
von Frau R. Lips als Grundlage der
Prüfung. Die Belege der Buchführung
werden übersichtlich aufbewahrt. Die
Abrechnungsbelege wurden in Stichproben auf ihre Richtigkeit und Vollständigkeit geprüft.
Unter Berücksichtigung der Zuweisungen und Auflösungen satzungsmäßiger
Fonds ergibt sich ein Jahresüberschuss
für das Jahr 2014 von 13 592,78 ¥ bei
einer abschließenden Bilanzsumme
von 923 021,41 ¥. Das Vereinsvermögen weist somit eine bilanzielle Unterdeckung von 144 767,40 ¥ aus.
Die Prüfung der Buchführung ergab
keine Beanstandungen. Die Buchführung gibt jederzeit Auskunft über die
Zuordnung der Einnahmen und Aus-
gh News
gaben zu den einzelnen Bereichen. Soweit von unserer Prüfung erfasst, wurden alle Ausgaben zweckentsprechend
getätigt. Die Belege sind vollständig.
Entstehende Fragen wurden plausibel und erschöpfend beantwortet. Die
Rechnungsprüfung konnte keine der
Satzung der GDMB widersprechenden Einnahmen oder Ausgaben feststellen.
Die Rechnungsführung 2014 der
GDMB Gesellschaft der Metallurgen
und Bergleute e.V. entspricht nach
dem Ergebnis unserer pflichtgemäßen
Prüfung einer ordnungsgemäßen Verwaltung. Wir empfehlen deshalb dem
Präsidium die Feststellung des Jahresabschlusses 2014 sowie die Entlastung
des Geschäftsführers.
l
Ehrengerichts für eine weitere Wahlperiode zur Verfügung stellen. Dies
sind:
Es werden die Namen aller langjährigen Mitglieder verlesen und die Anwesenden werden nach vorne gebeten.
Dr.-Ing. Gernot Hänig,
Dipl.-Ing. Joachim Rehbein,
Dr.-Ing. Heinrich Traulsen.
Für ihre 60-jährige Mitgliedschaft:
Dr.-Ing. Hans-Joachim Retelsdorf
Dr. Horst Eberhard Hirsch
Technische Universität Berlin, Universitätsbibliothek
Da ebenfalls keine weiteren Vorschläge in der Geschäftsstelle eingegangen
sind, werden die Herren im Block zur
Wahl gestellt:
Die Wahl des Ehrengerichts erfolgt
einstimmig, ohne Gegenstimmen und
Enthaltungen.
Damit sind die bisherigen Mitglieder
des Ehrengerichts für weitere vier
Jahre in ihrem Amt bestätigt worden.
TOP 8 Ehrung langjähriger
Mitglieder
Fragen zu diesem Bericht werden
nicht gestellt.
TOP 6 Entlastung des
Präsidiums
Dr. Keese stellt den Antrag, das Präsidium und die Geschäftsführung der
GDMB zu entlasten. Die Entlastung
erfolgt einstimmig.
TOP 7 Wahlen zu den
Vereinsämtern
7.1
Wahl der Rechnungsprüfer
Turnusgemäß steht in diesem Jahr die
Wahl der Rechnungsprüfer an. Es wird
bekannt gegeben, dass sich die beiden
bisherigen Rechnungsprüfer bereit
erklärt haben, auch für die nächsten
vier Jahre dieses Amt zu übernehmen.
Da keine weiteren Vorschläge in der
Geschäftsstelle eingegangen sind,
wird um Abstimmung gebeten.
Die Wahl erfolgt einstimmig, ohne
Gegenstimmen und Enthaltungen.
Damit sind Dr. Beier und Professor
Lotzien für eine weitere Amtsperiode
zu Rechnungsprüfern der GDMB gewählt.
7.2
Wahl der Mitglieder des
Ehrengerichts
Auch hier ergibt sich die Situation,
dass sich die bisherigen Mitglieder des
Es wird zur Ehrung der langjährigen
Mitglieder aufgerufen. Zu Beginn
wird ein besonderes Jubiläum geehrt:
Die Aurubis AG kann in diesem Jahr
auf stolze 100 Jahre Mitgliedschaft in
der GDMB zurückblicken. Sie wurde 1866 unter Beteiligung der Norddeutschen Bank und der Allgemeinen
Deutschen Kreditanstalt als Aktiengesellschaft unter dem Namen Norddeutsche Affinerie gegründet. 1913
erfolgte die Übersiedlung auf das
Industriegebiet Peute. 1998 erfolgte
der Börsengang der Norddeutschen
Affinerie. Ein Jahr später wurden die
Hüttenwerke Kayser in Lünen übernommen. Zum 1. April 2009 wird die
Norddeutsche Affinerie AG in Aurubis AG umbenannt. Auch der Großteil
der Tochtergesellschaft firmiert nun
unter dem neuen Namen. Die Salzgitter AG hält am 12. September 2009 25
% der Anteile an der Aurubis AG. Zur
Zeit arbeiten rd. 6300 Mitarbeiter in
über 20 Ländern auf drei Kontinenten
für die Aurubis AG. Seit 2000 wurden
370 Mio. ¥ in Umweltschutzmaßnahmen investiert.
Dr. Bernd Drouven, Vorstandsvorsitzender der Aurubis AG, bedankt sich
für diese Auszeichnung und berichtet über die geplanten Projekte zur
weiteren positiven Entwicklung der
Aurubis AG.
Dr.-Ing. Hans Grybek
Prof. Dr. Hermann Gies
Prof. Dr.-Ing. Peter Halbach
Dipl.-Ing. Juan Jorge von Lücken
Dr.-Ing. Hans Rudolf Hampel
Prof. Dr.-Ing. Arno Singewald
Dr. Dipl.-Chem. Klaus Bielfeldt
Dr.-Ing. Ekkehart Mertins
Prof.em. Dr.-Ing. Lothar Reh
Dr.-Ing. Rolf A. Kuchelka
Univ. Prof.em. Dr.-Ing. Dr. h.c. Walter
Knissel
Dr.-Ing. Bernd Schneider
Dr.-Ing. Heinrich-Eberhard Stolte
Dipl.-Ing. Joachim Rehbein
Prof. Dr. Bernhard Liebmann
Univ.-Prof. em. Dr.-Ing. Günter
Fleischer
Dr.-Ing. André Ditze
Dr.-Ing. Rupert Ramsl
Dr.-Ing. Gustav Adolf Roethe
Dr.-Ing. Eberhard Huwald
Aluminium Oxid Stade GmbH
Dr.-Ing. Thorsten Hildebrandt
Dr. rer.nat. Bernd Vels
Dipl.-Ing. Matthias Bock
Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. Martin
Kirschbaum
Dr.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. Christian
Hagelüken
Dr. Patricio Barrios
Dipl.-Ing. Wolfram Ruff
Dr.-Ing. Johann Kleicker
Dr.-Ing. Jan Petzold
Dr.-Ing. Sabina Grund
Dr.-Ing. Martin Fischer
Dipl.-Ing. Peter Willbrandt
Dipl.-Ing. Detlev Dornbusch
Dipl.-Ing. Christoph Herrmann
VII
gh News
Dr.-Ing. Jürgen Schmidt
Dipl.-Ing. Stephan Schwinn
Karl Burgstaller
Dipl.-Ing. Jörg Wallner
Doz. Dr.-Ing. habil. Dietmar Schab
Dr.-Ing. Matthias Putzschke
Prof. em. Dr.-Ing. Dr. h.c. Klaus Hein
Dr.-Ing. Jürgen Cornelius
Ing. Günter Below
Dr.-Ing. Thomas Schierle
Dr. Dipl.-Geol. Horst Richter
Dipl.-Ing. Thomas Tepper
Dipl.-Ing. Rainer Hengstmann
Dipl.-Ing. Ulrich Naumann
Dr.-Ing. Jürgen Skrzyppek
Dipl.-Ing. Olaf Rudorf
Dr. Dipl.-Geol. Ulrich Lotz
Dipl.-Ing. Udo Flüchter
Dr.-Ing. Heinz-Jürgen Lange
Prof. Dr.-Ing. Hans Martens
Norzinco GmbH
TOP 9 Preisverleihungen
9.1
Verleihung des GDMBFörderpreises 2015
Professor Jacobi gibt den Gewinner
des mit 3000 ¥ dotierten GDMB Förderpreises bekannt.
Die GDMB verleiht den GDMBFörderpreis 2015 an Dipl.-Ing. David
Hagedorn von der TU Bergakademie
Freiberg für seine außerordentlichen
Studienleistungen.
Dipl.-Ing. David Hagedorn beendete im Mai 2015 mit der Verteidigung
seiner Diplomarbeit zu dem Thema
„Wasserhaltung im Tagebau Aitik“
das Studium im Bereich Geotechnik und Bergbau, Studienrichtung
Bergbau mit der Note „sehr gut“.
David Hagedorn hat das Thema im
Tagebau Aitik und in der Firmenzentrale von Boliden zwischen November
VIII
l
2014 und März 2015 in Schweden bearbeitet.
Professor Jacobi bittet Dipl.-Ing. Hagedorn nach vorn, um ihm die Urkunde zu überreichen.
9.2
Preis des Stifterverbandes
Metalle
Die Preisträgerin 2015 des Preises des
Stifterverbandes Metalle in Höhe von
1500 ¥ ist M.Sc. Anna Trentmann von
der RWTH Aachen.
Anna Trentmann erhält den Preis des
Stifterverbandes Metalle für ihre herausragende Masterarbeit zum Thema „Pyrometallurgische Vorbehandlungsmethoden für das Recycling
von Schleifschlämmen aus NeodymEisen-Bor-Magneten“. Ihre Arbeit
hat einen wertvollen Beitrag zum
Konzept Rohstoffsicherung geleistet
und wurde mit der bestmöglichen
Note „sehr gut“ bewertet.
Professor Jacobi bittet M.Sc. Trentmann nach vorn, um ihr die Urkunde
und einen Strauß Blumen zu überreichen.
9.3
Verleihung des
Berliner Barbara Preises
Die Verleihung des Berliner Barbara
Preises erfolgt durch Dr. Hans-Caspar Glinz, der als Vorsitzender der
GDMB-Montanstiftung die Auszeichnung überreicht.
In diesem Jahr wird zum ersten Mal der
mit 3000 ¥ dotierte Berliner Barbara
Preis verliehen. Die Stifter des Preises
sind Professor Karl Glinz, Dr. Erhard
Andreas, Professor Hans-Carl Deilmann und Professor Adolf Scheibe.
Der Preisträger des Berliner Barbara
Preises ist Dipl.-Ing. Alexander Ebert
von der TU Bergakademie Freiberg.
Alexander Ebert beendete als erster Freiberger Student im Rahmen seines Doppeldiploms mit der
TU Bergakademie Freiberg und
der Bergbauuniversität St. Petersburg das Studium im Mai 2015.
Seine Arbeit zum Thema „Projektierung des Aufschlusses, der Vorrichtung und der Gewinnung von Flöz
„50“ im Grubenfeld von Schlacht
„Kotinskaya“ unter Berücksichtigung
der Aufrechterhaltung einer Förderung von 4,0 Millionen Tonnen Kohle
im Jahr“ wurde mit der Note „sehr
gut“ bewertet.
Professor Jacobi bittet Dipl.-Ing.
Ebert nach vorn, um ihm die Urkunde
zu überreichen.
TOP 10Verschiedenes
Da es keine Wortmeldungen mehr
gibt, werden nun alle Mitglieder und
ihre Begleitung zu einem festlichen
Abendessen im Barbarasaal des Hotels Der Achtermann eingeladen.
Höhepunkte werden die Verleihung
der Georg Agricola Denkmünze, der
Ehrenmitgliedschaft und der GDMB
Dankmedaille sein sowie ein Vortrag
von Gerhard Lenz M.A., Geschäftsführer Weltkulturerbe Erzbergwerk
Rammelsberg Goslar GmbH, über
das Weltkulturerbe Rammelsberg.
Professor Jacobi schließt die Versammlung um 17:02 Uhr, nachdem
er sich von allen verabschiedet hat,
die nicht beim Festabend dabei sein
können.
Clausthal-Zellerfeld, den 19.10.2015
F.d.R.: Prof. Dr. Hans Jacobi
F.d.N.: Dipl.-Ing. Jürgen Zuchowski

Probelesen

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