Dit document is gebaseerd op de gelijknamige publicatie van het CDA UK.
Schrootwaarde
Koper en koperlegeringen worden al duizenden jaren gerecycleerd. Dit is een normale economische praktijk geweest, ook al wordt dit door sommigen betreurd. Een van de wonderen van de oude wereld, de Kolossus van Rhodos, een standbeeld dat de ingang van de haven van Rhodos overspant, zou van koper zijn gemaakt. Er is geen spoor van overgebleven sinds het werd gerecycleerd om nuttige gebruiksvoorwerpen te maken.
In de Middeleeuwen was het gebruikelijk dat na een oorlog de bronzen kanonnen werden omgesmolten om bruikbaarder voorwerpen te maken. In tijden van oorlog werden zelfs kerkklokken gebruikt om kanonnen van te maken.
De hele economie van de koper- en koperlegeringsindustrie is afhankelijk van de economische recycling van alle overtollige producten. Er is een breed scala van op koper gebaseerde materialen gemaakt voor een grote verscheidenheid van toepassingen. Het gebruik van de meest geschikte en goedkoopste grondstof voor het maken van componenten geeft de meest economische kostprijs voor het materiaal.
Schrootwaarde – Koper
Het gebruikelijke commerciële aanbod van zuiver koper wordt gebruikt voor de meest kritische elektrische toepassingen, zoals de productie van fijne en superfijne geëmailleerde draden. Het is essentieel dat de zuiverheid reproduceerbaar wordt gehandhaafd om een hoog geleidingsvermogen, consistente gloeibaarheid en vrijheid van breuken tijdens de productie van staven en de daaropvolgende draadtrekkingen te verzekeren. Aangezien de aangebrachte emaillagen dun zijn, maar toch spanning moeten kunnen weerstaan, mogen zij geen oppervlaktegebreken vertonen; bijgevolg moet de basiskoperdraad een uitstekende oppervlaktekwaliteit hebben. Voor de productie van de staaf voor dit werk wordt primair koper van de beste kwaliteit gebruikt. Onverontreinigd gerecycleerd processchroot en ander schroot dat elektrolytisch is teruggeraffineerd tot kwaliteitsklasse “A” kan ook worden gebruikt.
Het koper dat voor stroomkabels wordt gebruikt, wordt ook getrokken uit staaf met een hoog geleidingsvermogen, maar tot een dikkere afmeting dan bij fijn draad. De kwaliteitseisen zijn daarom iets minder streng. De aanwezigheid van ongewenste onzuiverheden kan problemen veroorzaken zoals warmtetekort, dat dure storingen geeft bij het gieten en warmwalsen. Om dezelfde reden kan schroot dat dergelijke onzuiverheden bevat, alleen voor dit doel worden gebruikt als het goed is verdund met koper van goede kwaliteit.
Voor niet-elektrische doeleinden wordt koper ook gebruikt voor de vervaardiging van grote hoeveelheden loodgieterijbuizen, dakplaten en warmtewisselaars. Een hoog elektrisch geleidingsvermogen is niet verplicht en andere kwaliteitseisen zijn niet zo zwaar. Secundair koper kan voor de vervaardiging van deze materialen worden gebruikt, zij het nog steeds binnen de vastgestelde kwaliteitsgrenzen voor verontreinigingen.
Wanneer oudkoper met andere materialen is geassocieerd, bijvoorbeeld na te zijn vertind of gesoldeerd, zal het vaak economischer zijn om van deze verontreiniging te profiteren dan te trachten deze door raffinage te verwijderen. Veel specificaties voor brons en brons vereisen de aanwezigheid van zowel tin als lood, zodat dit soort schroot een ideale grondstof is. Gewoonlijk wordt het omgesmolten en gegoten tot ingots van gecertificeerde analyse vóór gebruik in een gieterij. Dit soort schroot heeft een lagere prijs dan onbesmet koper.
Waarde van schroot – Messing
Het recyclen van messingschroot is een essentieel onderdeel van de economische aspecten van de industrie. Messing voor extrusie en warmpersen wordt normaliter vervaardigd uit een basissmelt van schroot met een vergelijkbare samenstelling, aangepast door toevoeging van nieuw koper of zink om te voldoen aan de specificatie vóór het gieten. Het gebruik van messingschroot dat tegen een aanzienlijk lagere prijs dan de prijs van het metaalmengsel wordt aangekocht, betekent dat de kosten van het gefabriceerde messing aanzienlijk lager zijn dan anders het geval zou zijn.
De aanwezigheid in messing van sommige andere elementen zoals lood is vaak vereist om de bewerkbaarheid te verbeteren, zodat dergelijk schroot vaak aanvaardbaar is. Naast de gebruikelijke messingproducten voor vrij verspanen zijn er vele andere die voor speciale doeleinden zijn gemaakt en waarvan de eigenschappen zijn gewijzigd om extra sterkte, hardheid, corrosiebestendigheid of andere eigenschappen te verkrijgen, zodat een strikte scheiding van schroot van essentieel belang is.
Messingschroot dat afkomstig is van machinale bewerkingen kan op economische wijze worden hersmolten, maar moet in hoge mate vrij zijn van overtollig smeermiddel, met name die welke organische verbindingen bevatten die tijdens het hersmelten onaanvaardbare rook veroorzaken.
Wanneer messing wordt hersmolten, is er gewoonlijk enige ontwikkeling van het meer vluchtige zink. Dit wordt in de smelt gecompenseerd om het weer binnen de specificatie te brengen. Het zink wordt geëvolueerd in de vorm van oxide dat wordt afgezogen en opgevangen in een opvangbak en gerecycleerd voor de vervaardiging van andere producten.
Messing dat wordt verwerkt tot plaat, band of draad moet in hoge mate vrij zijn van schadelijke onzuiverheden om koud nog vervormbaar te zijn. Het kan dan worden gewalst, getrokken, diepgetrokken, gevlochten, geklonken, gesponnen of op andere wijze koud worden gevormd. Het is daarom gebruikelijk om het hoofdzakelijk van nieuw koper en zink te vervaardigen, tezamen met procesafval afkomstig van verwerking dat schoon is gehouden, zorgvuldig gescheiden en geïdentificeerd.
Schrootwaarde – Andere Koperlegeringen
Koperlegeringen zoals fosforbrons, bronsmetaal, loodbrons en aluminiumbrons worden normaliter vervaardigd volgens nauw gecontroleerde specificaties om geschiktheid voor veeleisende toepassingen te verzekeren. Zij worden gewoonlijk vervaardigd uit ingots van gegarandeerde samenstelling samen met processchroot van dezelfde samenstelling dat zorgvuldig gescheiden is gehouden. Wanneer schroot vermengd is geraakt, of een onbekende samenstelling heeft, wordt het eerst door een ingotmaker omgesmolten en geanalyseerd, zodat de samenstelling op de juiste wijze kan worden aangepast om het binnen de kwaliteitsklasse voor een legering te brengen.
Koper van goede kwaliteit met een hoog geleidingsvermogen kan worden gerecycleerd door het eenvoudigweg te smelten en te controleren voordat het wordt gegoten, hetzij tot eindvorm, hetzij voor latere fabricage. Dit geldt echter gewoonlijk alleen voor processchroot dat in een koperfabriek ontstaat. Wanneer koper verontreinigd is en opnieuw moet worden geraffineerd, wordt het normaal gesproken omgesmolten en gegoten tot anodevorm, zodat het elektrolytisch kan worden geraffineerd. Indien het niveau van onzuiverheden in de gegoten anode echter aanzienlijk is, is het onwaarschijnlijk dat de geproduceerde kathode dan zal voldoen aan de zeer hoge normen die worden verlangd van koper van kwaliteit “A” dat wordt gebruikt voor de produktie van fijne draden.
Wanneer koper en koperlegeringsresten zeer verontreinigd zijn en ongeschikt voor eenvoudig hersmelten, kunnen zij op andere wijze worden gerecycleerd om het koper terug te winnen, hetzij als metaal, hetzij om er enkele van de vele koperverbindingen uit te winnen die van essentieel belang zijn voor gebruik in de industrie en de landbouw. Dit is de gebruikelijke werkwijze voor het terugwinnen van bruikbaar koper in slakken, slakken of walshuid die afkomstig zijn van productieprocessen of van samenstellingen van onderdelen die na hun levensduur nog bruikbare hoeveelheden koper bevatten.
Milieuoverwegingen
Koper is een essentieel sporenelement dat nodig is voor de gezonde ontwikkeling van de meeste planten, dieren en mensen. In het algemeen is niet bekend dat matige overmaat van koper problemen veroorzaakt. Er wordt alles aan gedaan om verspilling van koper te voorkomen en het wordt waar mogelijk gerecycleerd. Overtollig koper mag niet als rook in de atmosfeer ontsnappen, noch in geloosd proceskoelwater, dat in het algemeen zo wordt behandeld dat het binnen de overeengekomen grenzen blijft.
Andere metalen die met koperlegeringen in verband worden gebracht, zijn in het algemeen niet in een vorm die gevaarlijk is. Wanneer echter rook ontstaat, bijvoorbeeld bij smelten of lassen, kan het nodig zijn rookafzuigapparatuur te gebruiken. Beryllium wordt soms gebruikt als legeringselement in koper om enkele van de sterkste koperlegeringen te maken die bekend zijn, en is van onschatbare waarde voor de productie van zware veren. Als het met koper is gelegeerd en in vaste vorm is, levert het geen gevaar voor de gezondheid op. Indien beryllium echter in de atmosfeer aanwezig is, kan het een gevaar voor de gezondheid opleveren en moet het onder controle worden gehouden. CDA-publicatie 104 geeft advies over de gezondheids- en veiligheidseisen voor rook in de lucht in verband met koper-beryllium.
Productwaarde
Als het schroot zuiver koper is en niet is verontreinigd met iets ongewenst, kan er een product van hoge kwaliteit van worden gemaakt. Als schroot slechts uit één legering bestaat, is het gemakkelijker om te hersmelten tot een product van goede kwaliteit, hoewel de samenstelling bij het hersmelten enigszins moet worden aangepast.
Als schroot gemengd of verontreinigd is of andere materialen bevat, zoals soldeer, zal het bij het hersmelten moeilijker zijn om de samenstelling aan te passen binnen de grenzen van een gekozen specificatie. Wanneer lood of tin is toegevoegd, maar geen schadelijke onzuiverheden, is het gewoonlijk mogelijk de samenstelling aan te passen door meer lood of tin toe te voegen om loodhoudend brons te maken. Voor schroot dat met ongewenste onzuiverheden is verontreinigd, is het soms mogelijk het bij het smelten te verdunnen, zodat het onzuiverheidsgehalte binnen een aanvaardbare specificatie komt. Bij al deze technieken blijft een groot deel van de waarde van het schroot behouden. De wijze waarop uit schroot legeringen kunnen worden gemaakt, is in vereenvoudigde schematische vorm weergegeven in de figuur.
Wanneer schroot boven aanvaardbare grenzen is verontreinigd, is het noodzakelijk het opnieuw te raffineren tot zuiver koper met behulp van conventionele secundaire metaalraffinagetechnieken die een nuttige aanvulling vormen op de voorraden primair koper.