Fragenkatalog NE-Metall Kupfer Flashcards
Nenne Sie die 3 häufigsten Elemente der Erdkruste. Wie ist das Vorkommen von Kupfer und dessen Häufigkeit in diesem Kontext einzuordnen?
-Sauerstoff 46%
-Silizium 27,7%
-Aluminium 8,1%
Kupfer mit einem Vorkommen von 0,006% ist vergleichsweise selten. Es muss in Lagerstädten mit erhöhter Konzentration Abgebaut werde. Dies Lagerstädte neigen sich dem Ende zu.
Welche werkstofflichen Eigenschaften besitzt Kupfer? Welche ist für den Einsatz von Kupfer besonders relevant?
- Gute Leitfähigkeit für Elektrizität und Wärme
- Gute Kaltumformbarkeit ->Duktil, hohe Verschleißfestigkeit
- Gute Korrosionsbeständigkeit->Oxidschicht an der Oberfläche (Patina)
- > Chemisch beständig sowohl in neutralen als auch basischen Milieu
Wodurch zeichnet sich das Verhältnis von Produktion und Verbrauch von Kupfer in Deutschland aus? Nennen Sie eine Größenordnung.
Die deutschen Kupferlagerstädten sind erschöpft somit gibt es keine Primärproduktion in Deutschland. Kupfer wird allerdings in Deutschland noch Raffiniert. Der deutsche Kupferverbrauch liegt bei 670 kt pro Jahr (2018) und muss durch Importe und Recycling bedient werden.
Ab welchen Kupferanteilen ist Erz aus Kupferlagerstätten abbauwürdig?
-Untertage 1%-Tagebau 0,3%
Welche Mineraltypen gibt es?
Sulfidische Minerale -Chalkopyrit (Kupferkies, CuFeS2) -Chalkosin (Kupferglanz, Cu2S) -seltener aus Bornit (Buntkupferkies, Cu5FeS4) Oxydische Minerale -Atacamit (CuCl2· Cu(OH)2) -Malachit (Cu2[(OH)2|CO3])
Nennen Sie kritische Begleitelemente, die in Kupfererzen vorkommen und bei der Raffination Probleme bereiten. Warum sind diese Elemente als „kritisch“ anzusehen?
Schwefel: Im thermischen Prozess Niederschlag zu H2SO4
Arsen: Hochgradig giftig
Chlor: korrosiv, giftig
Welche Chancen bzw. Probleme resultieren aus vergesellschafteten Elementen in Kupferlagerstätten?
Risiken sind die Erzeugung von teilweise giftigen Nebenprodukten. Eine Chance ist, dass weitere Edelmetalle wie Gold, Silber, Nickel in den Lagerstädten zu finden sind.
Nennen Sie die drei Hauptförderländer von Kupfer mit dem jeweiligen Anteil2020.Wie sieht die Situation der Kupfergewinnung in Europa aus?
- Chile 28%
- Peru 11%
- China 8.5%
- Europa(Polen) 2%
Nennen Sie drei Beispiele für Hauptverbrauchervon Kupfer sowie den jeweiligen Anteil. Wie ist das Verhältnis des Kupferverbrauchs zur Gewinnung?
USA –autark
Europa –Produktion 3% -Konsum 15%
China –Produktion 4% -Konsum 48%
Welche Rolle nimmt Südamerika bei der weltweiten Kupfergewinnung und dem –Verbrauch ein?
In Südamerika sind die größten Kupferlagerstädten weltweit zu finden. Die Gewinnung liegt hier Weltweit an höchsten. Der Verbrauch hingegen ist sehr niedrig.
Welche drei Gruppen von Kupferwerkstoffe gibt es?
- Reinkupfer
- Elektrolytkupfer
- Hoch legiertes Kupfer (→Messing und Bronze)
Nennen Sie Beispiele für Kupferlegierungen
Messing (Cu und Zi) und Bronze (Cu und Sn)
Welche wertvollen Elemente können über den Kupferraffinationsprozess gewonnen werden? In welchen sogenannten „Senken“ können diese gewonnen werden?
Anodenschlamm ist ein wertvolles Abfallprodukt bei der Metallherstellung. Er entsteht bei der elektrolytischen Raffination der Rohprodukte dieser Metalle (siehe auch Raffination). In ihm sind meist viele Edelmetalle, wie Gold und Platin enthalten. Anodenschlamm ist damit eine wichtige Vorstufe für die Gewinnung von Edelmetallen.
Nennen Sie die Hauptanwendungsfelder von Kupfer in Deutschland mit jeweiligen Beispielen.
- Kabel und Elektro 57%
- Bau 15%
- Automobil 9%
- Maschinenbau 8%
- Handel 5%
- Sonstige 6%
Welche Größe kann näherungsweise für den Bestand an Kupfer herangezogen werden und warum?
Am Stromverbrauch
