Genanvendelse af kobber

Dette dokument er udarbejdet på baggrund af CDA UK’s publikation af samme navn.

Skrotværdi

I tusindvis af år er kobber og kobberlegeringer blevet genanvendt. Dette har været en normal økonomisk praksis, selv om nogle har beklaget den. Et af den gamle verdens vidundere, Kolossen af Rhodos, en statue, der spænder over indsejlingen til Rhodos’ havn, skulle efter sigende være lavet af kobber. Der er ingen spor af den tilbage, da den blev genbrugt til at fremstille nyttige genstande.

I middelalderen var det almindeligt, at bronzekanoner efter en krig blev smeltet ned for at fremstille mere nyttige genstande. I krigstider blev selv kirkeklokker brugt til at fremstille kanoner.

Hele økonomien i kobber- og kobberlegeringsindustrien er afhængig af den økonomiske genanvendelse af eventuelle overskudsprodukter. Der findes en bred vifte af kobberbaserede materialer, der fremstilles til en lang række forskellige anvendelser. At anvende det mest egnede og billigste råmateriale til fremstilling af komponenter giver den mest økonomiske kostpris for materialet.

Skrotværdi – kobber

De sædvanlige kommercielle forsyninger af rent kobber anvendes til de mest kritiske elektriske anvendelser som f.eks. fremstilling af fine og superfine lakerede tråde. Det er vigtigt, at renheden opretholdes på en reproducerbar måde for at sikre høj ledningsevne, ensartet udglødningsevne og fri for brud under fremstillingen af stænger og den efterfølgende trådtrækning. Da de påførte emaljelag er tynde, men skal kunne modstå spænding, må de ikke have overfladefejl, og derfor skal den grundlæggende kobbertråd have en fremragende overfladekvalitet. Der anvendes primær kobber af den bedste kvalitet til fremstilling af valsetråd til dette arbejde. Uforurenet genanvendt processkrot og andet skrot, der er blevet elektrolytisk raffineret tilbage til kvalitet “A”, kan også anvendes.

Det kobber, der anvendes til strømkabler, trækkes også fra stang med høj ledningsevne, men til en tykkere størrelse end fine tråde. Kvalitetskravene er derfor lidt mindre strenge. Tilstedeværelsen af uønskede urenheder kan forårsage problemer som f.eks. varmekorthed, der giver dyre fejl under støbning og varmvalsning. Af samme grund kan skrot, der indeholder sådanne urenheder, kun anvendes til dette formål, hvis det er godt fortyndet med kobber af god kvalitet.

Til ikke-elektriske formål anvendes kobber også til fremstilling af store mængder VVS-rør, tagplader og varmevekslere. Høj elektrisk ledningsevne er ikke et krav, og andre kvalitetskrav er ikke så byrdefulde. Sekundært kobber kan anvendes til fremstilling af disse materialer, dog stadig inden for de fastsatte kvalitetsgrænser for urenheder.

Hvis kobberskrot er forbundet med andre materialer, f.eks. efter at være blevet fortinnet eller loddet, vil det ofte være mere økonomisk at drage fordel af denne forurening end at forsøge at fjerne den ved raffinering. Mange specifikationer for våbenmetaller og bronzer kræver tilstedeværelse af både tin og bly, så denne type skrot er et ideelt råmateriale. Normalt omsmeltes og støbes det til ingots med certificeret analyse, inden det anvendes i et støberi. Skrot af denne type har en lavere pris end uforurenet kobber.

Skrotværdi – messing

Recirkulering af messingskrot er en grundlæggende forudsætning for industriens økonomi. Messing til ekstrudering og varmstempling fremstilles normalt af en grundsmeltning af skrot af lignende sammensætning, der justeres ved tilsætning af nyt kobber eller zink efter behov for at opfylde specifikationen før støbning. Brugen af messingskrot, der købes til en væsentlig lavere pris end metalblandingsprisen, betyder, at omkostningerne ved den fremstillede messing er betydeligt lavere, end de ellers ville være.

Messing skal ofte indeholde andre grundstoffer, f.eks. bly, for at forbedre bearbejdeligheden, så sådant skrot er ofte acceptabelt. Ud over de almindelige messingmaterialer til fri bearbejdning findes der mange andre, der er fremstillet til specielle formål med ændrede egenskaber for at give ekstra styrke, hårdhed, korrosionsbestandighed eller andre egenskaber, så en nøje adskillelse af skrot er afgørende.

Messingskrot fra bearbejdning kan omsmeltes økonomisk, men bør være stort set fri for overskydende smøremiddel, især for organiske forbindelser, der forårsager uacceptabel røg under omsmeltning.

Når messing omsmeltes, sker der normalt en vis udvikling af den mere flygtige zink. Dette oparbejdes i smeltningen for at bringe det tilbage inden for specifikationerne. Zinken udvikles som oxid, der trækkes af og opfanges i et sækkehus og genanvendes til fremstilling af andre produkter.

Messing, der skal fremstilles i form af plader, bånd eller tråd, skal være betydeligt fri for skadelige urenheder for at bevare duktiliteten i kold tilstand. Det kan derefter valses, trækkes, dybtrækkes, slaskes, nittes, spindes eller på anden måde koldformes. Det er derfor normalt, at det hovedsagelig fremstilles af nyt kobber og zink sammen med processkrot fra forarbejdningen, som er blevet holdt rent, omhyggeligt adskilt og identificeret.

Skrotværdi – andre kobberlegeringer

Kobberlegeringer som fosforbronze, gunmetal, blyholdig bronze og aluminiumsbronze fremstilles normalt efter nøje kontrollerede specifikationer for at sikre, at de er egnet til krævende brug. De fremstilles normalt af ingots af garanteret sammensætning sammen med processkrot af samme sammensætning, som er blevet holdt omhyggeligt adskilt. Når skrot er blevet blandet eller har ukendt sammensætning, smeltes det først om af en ingotproducent og analyseres, således at sammensætningen kan justeres på passende vis for at bringe det inden for en legerings kvalitet.

Kobber af god kvalitet med høj ledningsevne kan genbruges ved simpel smeltning og kontrolanalyse før støbning, enten til færdig form eller til efterfølgende fremstilling. Dette gælder dog normalt kun for processkrot, der opstår i et kobberværk. Når kobberet er blevet forurenet, og det er nødvendigt at raffinere det igen, smeltes det normalt om og støbes til anodeform, så det kan raffineres elektrolytisk. Hvis indholdet af urenheder i den støbte anode er betydeligt, er det imidlertid usandsynligt, at den producerede katode vil opfylde de meget høje krav, der stilles til kobber af klasse “A”, som anvendes til fremstilling af fint tråd.

Hvor kobber- og kobberlegeringsskrot er meget forurenet og uegnet til simpel omsmeltning, kan det genanvendes på anden måde for at genvinde kobberet enten som metal eller til at give nogle af de mange kobberforbindelser, der er vigtige til brug i industrien og landbruget. Dette er den sædvanlige praksis for genvinding af brugbart kobber i slagger, skrot eller mølleskæl fra produktionsprocesser eller fra udtjente samlinger af komponenter, der indeholder nyttige mængder kobber.

Miljømæssige overvejelser

Kobber er et vigtigt sporstof, der er nødvendigt for en sund udvikling af de fleste planter, dyr og mennesker. Generelt er moderate overskudsmængder af kobber ikke kendt for at forårsage problemer. Der gøres alt for at undgå spild af kobber, og det genanvendes så vidt muligt. Overskydende kobber må ikke slippe ud i atmosfæren som røg eller i det udledte proceskølevand, som generelt behandles for at holde sig inden for de aftalte grænser.

Andre metaller, der er forbundet med kobberlegeringer, er generelt ikke i en form, der er farlig. Når der dannes røg, f.eks. ved smeltning eller svejsning, kan det dog være nødvendigt at anvende udstyr til udsugning af røg. Beryllium anvendes undertiden som legeringselement i kobber til at fremstille nogle af de stærkeste kobberlegeringer, der kendes, og er uvurderlig til fremstilling af tunge fjedre. Når det er legeret med kobber og i fast tilstand, udgør det ingen sundhedsrisiko. Hvis beryllium er til stede i atmosfæren, kan det imidlertid udgøre en sundhedsrisiko og bør kontrolleres. CDA-publikation 104 giver råd om sundheds- og sikkerhedskrav til luftbåren røg i forbindelse med kobber-beryllium.

Produktværdi

Hvis skrottet er rent kobber og ikke er blevet forurenet med noget uønsket, kan der fremstilles et produkt af høj kvalitet af det. Tilsvarende, hvis skrot kun består af én legeringssammensætning, er det lettere at omsmelte til et produkt af god kvalitet, selv om der kan være behov for en vis justering af sammensætningen ved omsmeltningen.

Hvis skrot er blandet, forurenet eller indeholder andre materialer, f.eks. loddet, vil det ved omsmeltning være vanskeligere at justere sammensætningen inden for rammerne af en valgt specifikation. Hvis der er indeholdt bly eller tin, men ingen skadelige urenheder, er det normalt muligt at justere sammensætningen ved at tilsætte mere bly eller tin for at fremstille blyholdige bronzer. For visse former for skrot, der er forurenet med uønskede urenheder, er det undertiden muligt at fortynde det ved smeltning, således at urenhedsniveauet kommer inden for en acceptabel specifikation. Alle disse teknikker bevarer en stor del af skrotets værdi. Den måde, hvorpå legeringer kan fremstilles af skrot, er vist i forenklet diagramform i figuren.

Hvis skrot er blevet forurenet ud over acceptable grænser, er det nødvendigt at raffinere det tilbage til rent kobber ved hjælp af konventionelle sekundære metalraffineringsteknikker, som udgør et nyttigt supplement til forsyningerne af primær kobber.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.