Schmelzflusselektrolyse (Primär- bzw. Hüttenaluminium) aus Tonerde Hall-Heroult-Prozeß). Werte für CF4- und C2F6-Emissionen aktualisiert. Allgemeines Verfahren ist die Elekrolyse der Tonerde (Al2O3) in Kryolithschmelzen (Na3AlF6). Kryolith wird im Prozeß zur Schmelzpunkterniedrigung (auf ca. 950 °C) benötigt. Kryolithverluste werden durch Zugabe von Aluminiumfluorid (AlF3) ausgeglichen. Das elektrolytisch gebildete Aluminium setzt sich am kathodischen Boden der Elektrolysezelle ab. Der Sauerstoffanteil der eingesetzten Tonerde verbindet sich mit dem Kohlenstoff der Anoden zu Kohlendioxid und Kohlenmonoxid. Durch den Schwefelgehalt des eingesetzten Anodenmaterials werden weiterhin Schwefeldioxidemissionen freigesetzt. Weitere wichtige Emissionen bei der Schmelzflußelektrolyse sind Staub sowie Fluorwasserstoff. Das Ausmaß der Emissionen ist von der konkreten Technik der Anlage und der Effizienz der Abgasreinigung abhängig. Schließlich werden bei der Schmelzflußelektrolyse Tetrafluormethan (CF4) und Hexafluorethan (C2F6) emittiert (#2), die als langlebige und extrem potente Treibhausgase bekannt sind. Die einzelnen Anlagen unterscheiden sich vor allem durch die eingesetzte Technologie der Elektrolysezellen. Es wird unterschieden in pre-bake- und Söderberg-Zellen, von welchen wiederum diverse Untervarianten existieren (Huglen 1990). Genese der Daten: Die Daten (pro t Alu) für die Einsatzstoffe Tonerde (1900 kg), Anoden (430 kg) und Aluminiumfluorid (18 kg) sowie der Hilfsenergie Heizöl EL (3825 MJ) sind #1 entnommen. Der Wert für den Stromverbrauch der bundesdeutschen Schmelzelektrolysen (13400 kWh = 48240 MJ/t) geht auf #3 zurück und trägt den vergleichsweise modernen Elektrolyseöfen in der Bundesrepublik Rechnung (vgl. z.B. GUS -Schmelzflußelektrolyse). Die Emissionsfaktoren für Schwefeldioxid (10 kg), Kohlenmonoxid (110 kg) und Fluorwasserstoff (0,04 kg) gehen auf Messungen nach #2 an einer deutschen Primäraluminiumhütte mit moderner prebake-Technologie zurück, die einen bedeutenden Anteil der inländischen Produktionskapazität abdeckt. Die Meßwerte werden als repräsentativ für die bundesdeutsche Produktion erachtet und daher für GEMIS übernommen. Weiterhin werden basierend auf #2 die Daten für Kohlendioxid auf 1400 kg/t gesetzt. Die Emissionen für Tetrafluormethan (0,25 kg) und Hexafluorethan (0,025 kg) beruhen auf (WiMe 1999) und spiegeln die Fortschritte der Emissionsminderung dieser Treibhausgase in der Aluminiumindustrie wieder. Der Emissionswert für Staub (1,36 kg) aus #1 wird auf die deutsche Produktion übertragen. Die Kennziffer für die Gesamtabfallmenge (35,7 kg) stammt aus #3. Nicht abgebrannte Anodenreste sind dabei nicht berücksichtigt, da sie bei der Anodenherstellung wieder eingesetzt werden. Tetrafluormethan (0,75 kg) und Hexafluorethan (0,11 kg) Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Rohstoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2050 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 52,6% Produkt: Metalle - NE
Systemraum: Entnahme aus der Lagerstätte bis Zink in regionalen Lagern Geographischer Bezug: Europa Zeitlicher Bezug: 2000 - 2004 Weitere Informationen: Mix aus 80% hydrometallurgischer und 20% pyrometallurgischer Produktion Die Bereitstellung von Investionsgütern wird in dem Datensatz nicht berücksichtigt. Allgemeine Informationen zur Förderung und Herstellung: Art der Förderung: Untertagebau Roherz-Förderung: China 26% Australien 13,8% Peru 12% USA 7,3% Kanada 7,1% Mexiko 4,8% Kasachstan 4% im Jahr 2006 Rohmetall-Herstellung: China 29,2% Kanada 7,6% N-Korea 6,2% Japan 5,7% im Jahr 2006 Abraum: k.A.t/t Fördermenge: 10000000t/a Reserven: 180000000t Statische Reichweite: 18a
Zink aus Zinkerzverhüttung (Primärzink); Angaben aus #1 basieren auf Mengen und Energiedaten aus (Boustead 1979) für die Primärzinkerzeugung. Es werden folgende Angaben gemacht Mengeninput Einheit Primärzink berücksichtigt: Strom GJ/t 14,5 Diesel in Baumaschinen GJ/t 1,2 Industriekohlenfeuerung GJ/t 20 Erdgas in Feuerung GJ/t 2,37 Sprengstoff kg/t 7 Nicht berücksichtigt: Stahl unlegiert kg/t 21 Transport Emissionen: As kg/t 0,1 Cd kg/t 0,05 Hg kg/t 0,008 Zn kg/t 10 Wichtige Angaben fehlen, z.B. die So2-Emissionen wie die Schwefelsäureproduktion. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Metalle - NE gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2000 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 100% Produkt: Metalle - NE
Zink aus Zinkerzverhüttung (Primärzink); Angaben aus #1 basieren auf Mengen und Energiedaten aus (Boustead 1979) für die Primärzinkerzeugung. Es werden folgende Angaben gemacht Mengeninput Einheit Primärzink berücksichtigt: Strom GJ/t 14,5 Diesel in Baumaschinen GJ/t 1,2 Industriekohlenfeuerung GJ/t 20 Erdgas in Feuerung GJ/t 2,37 Sprengstoff kg/t 7 Nicht berücksichtigt: Stahl unlegiert kg/t 21 Transport Emissionen: As kg/t 0,1 Cd kg/t 0,05 Hg kg/t 0,008 Zn kg/t 10 Wichtige Angaben fehlen, z.B. die So2-Emissionen wie die Schwefelsäureproduktion. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Metalle - NE gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2020 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 100% Produkt: Metalle - NE
Zink aus Zinkerzverhüttung (Primärzink); Angaben aus #1 basieren auf Mengen und Energiedaten aus (Boustead 1979) für die Primärzinkerzeugung. Es werden folgende Angaben gemacht Mengeninput Einheit Primärzink berücksichtigt: Strom GJ/t 14,5 Diesel in Baumaschinen GJ/t 1,2 Industriekohlenfeuerung GJ/t 20 Erdgas in Feuerung GJ/t 2,37 Sprengstoff kg/t 7 Nicht berücksichtigt: Stahl unlegiert kg/t 21 Transport Emissionen: As kg/t 0,1 Cd kg/t 0,05 Hg kg/t 0,008 Zn kg/t 10 Wichtige Angaben fehlen, z.B. die So2-Emissionen wie die Schwefelsäureproduktion. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Metalle - NE gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2005 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 100% Produkt: Metalle - NE
Tonerdeherstellung in Russland: Die Aufarbeitung des aluminiumhaltigen Bauxiterzes erfolgt nach dem Bayer-Verfahren durch Zermahlen und Aufschluß in 50 % Natronlauge. Die Mischung wird in Druckbehältern bei Temperaturen bis zu 270 °C mehrere Stunden verrührt. Die unlöslichen Bestandteile des Bauxits fallen als sogenannter Rotschlamm an. Die entstehende Natriumaluminatlauge wird verdünnt und abgekühlt. Das sich in Rührbehältern abscheidende Aluminiumhydroxid (Al(OH)3 wird auf Vakuumfiltern abgetrennt und mit Wasser gewaschen. Anschließend erfolgt die Kalzination (= Wasserentzug) in Drehrohr- oder Wirbelschichtöfen bei 1.000 bis 1.300 °C zu reiner Tonerde (Al2O3). Allokationen: keine Genese der Daten: Die Daten für den Einsatz von Brennstoffen für thermische Energie werden geschätzt, da in #1 keine spezifischen Werte für Russland genannt werden. Für GEMIS werden 11000 MJ/t Tonerde Gesamtbrennstoff (Wert liegt zwischen Bedarf in Australien (10920 MJ) und Lateinamerika (11850 MJ)) für RU angesetzt, die wie folgt aufgeteilt werden: Steinkohle 7330 MJ/t Tonerde Dieselöl 10 MJ/t Tonerde Erdgas 3660 MJ/t Tonerde Alle anderen Prozessdaten (pro Tonne Tonerde) wie elektr. Strom (839 MJ), Einsatz von Bauxit (2520 kg), Einsatz von 50 % Natronlauge (226 kg) Einsatz von Branntkalk (46 kg) sowie die Daten zu Prozesswasser (5000 kg), BSB5 (0,4 kg) und CSB (10 kg) werden von #2 entnommen. Als Rückstand fällt nach #1 Rotschlamm mit durchschnittlich 600 kg TS/t Tonerde an. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Rohstoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2020 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 39,7% Produkt: Rohstoffe
GUS - Tonerdeherstellung: Die Aufarbeitung des aluminiumhaltigen Bauxiterzes (vgl. Bauxit-Mixer für Tonerdeherstellung GUS) erfolgt nach dem Bayer-Verfahren durch Zermahlen und Aufschluß in 50 % Natronlauge. Die Mischung wird in Druckbehältern bei Temperaturen bis zu 270 oC mehrere Stunden verrührt. Die unlöslichen Bestandteile des Bauxits fallen als sogenannter Rotschlamm an. Die entstehende Natriumaluminatlauge wird verdünnt und abgekühlt. Das sich in Rührbehältern abscheidende Aluminiumhydroxid (Al(OH)3 wird auf Vakuumfiltern abgetrennt und mit Wasser gewaschen. Anschließend erfolgt die Kalzination (= Wasserentzug) in Drehrohr- oder Wirbelschichtöfen bei 1.000 bis 1.300 oC zu reiner Tonerde (Al2O3) (WIKUE 1995b). Allokationen: keine Genese der Daten: Die Daten für den Einsatz von Brennstoffen für thermische Energie werden generiert, da in der Datenquelle (Metall 1995) keine spezifischen Werte für die GUS genannt werden. Für GEMIS werden 11000 MJ/t Tonerde Gesamtbrennstoff (Achtung. dieser Wert liegt zwischen dem Bedarf in Australien (10920 MJ) und Lateinamerika (11850 MJ)) als GUS-Daten angesetzt, die wie folgt aufgeteilt werden: Steinkohle 7330 MJ/t Tonerde Dieselöl 10 MJ/t Tonerde Erdgas 3660 MJ/t Tonerde Alle anderen Prozessdaten (pro Tonne Tonerde) wie elektr. Strom (839 MJ), Einsatz von Bauxit (2520 kg), Einsatz von 50 % Natronlauge (226 kg) Einsatz von Branntkalk (46 kg) sowie die Daten zu Prozeßwasser (5000 kg), BSB5 (0,4 kg) und CSB (10 kg) werden von #2 entnommen. Als Rückstand fällt nach #1 Rotschlamm mit durchschnittlich 600 kg TS/t Tonerde an. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Rohstoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2000 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 39,7% Produkt: Rohstoffe
Karibik - Tonerdeherstellung: Die Aufarbeitung des aluminiumhaltigen Bauxiterzes (100 % aus Karibik) erfolgt nach dem Bayer-Verfahren durch Zermahlen und Aufschluß in 50 % Natronlauge. Die Mischung wird in Druckbehältern bei Temperaturen bis zu 270 oC mehrere Stunden verrührt. Die unlöslichen Bestandteile des Bauxits fallen als sogenannter Rotschlamm an. Die entstehende Natriumaluminatlauge wird verdünnt und abgekühlt. Das sich in Rührbehältern abscheidende Aluminiumhydroxid (Al(OH)3 wird auf Vakuumfiltern abgetrennt und mit Wasser gewaschen. Anschließend erfolgt die Kalzination (= Wasserentzug) in Drehrohr- oder Wirbelschichtöfen bei 1.000 bis 1.300 oC zu reiner Tonerde (Al2O3) (WIKUE 1995b). Allokationen: keine Genese der Daten: Die Daten für den Einsatz von Brennstoffen für thermische Energie wurden der Quelle (Metall 1995) entnommen. Die dort aufgeführten Daten (Bezug 1994) beziehen sich auf die Tonerdeproduktion von Brasilien, Guyana, Jamaika, Surinam und Venezuela zusammen und wurden vom International Primary Aluminium Institute ausschließlich auf Basis von Primärangaben (d.h keine Schätzungen) erhoben. Diese Daten werden für die Tonerdeproduktion von Surinam, Jamaika und Guyana für GEMIS als „Karibik" Daten (siehe auch Tropen - Tonerdeherstellung ) übernommen: Steinkohle 440 MJ/t Tonerde Schweröl 9310 MJ/t Tonerde Dieselöl 120 MJ/t Tonerde Erdgas 1980 MJ/t Tonerde Alle anderen Prozessdaten (pro Tonne Tonerde) wie elektr. Strom (839 MJ), Einsatz von Bauxit (2520 kg), Einsatz von 50 % Natronlauge (226 kg) Einsatz von Branntkalk (46 kg) sowie die Daten zu Prozesswasser (5000 kg), BSB5 (0,4 kg) und CSB (10 kg) werden aus #2 entnommen. Als Rückstand fällt nach #1 Rotschlamm mit durchschnittlich 600 kg TS/t Tonerde an. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Rohstoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2000 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 39,7% Produkt: Rohstoffe
Tonerdeherstellung in den Tropen (Brasilien, Guinea): Die Aufarbeitung des aluminiumhaltigen Bauxiterzes (100 % aus Tropen) erfolgt nach dem Bayer-Verfahren durch Zermahlen und Aufschluß in 50 % Natronlauge. Die Mischung wird in Druckbehältern bei Temperaturen bis zu 270 oC mehrere Stunden verrührt. Die unlöslichen Bestandteile des Bauxits fallen als sogenannter Rotschlamm an. Die entstehende Natriumaluminatlauge wird verdünnt und abgekühlt. Das sich in Rührbehältern abscheidende Aluminiumhydroxid (Al(OH)3 wird auf Vakuumfiltern abgetrennt und mit Wasser gewaschen. Anschließend erfolgt die Kalzination (= Wasserentzug) in Drehrohr- oder Wirbelschichtöfen bei 1.000 bis 1.300 oC zu reiner Tonerde (Al2O3) (WIKUE 1995b). Allokation: keine Genese der Daten: Die Daten für den Einsatz von Brennstoffen für thermische Energie wurden aus #3 entnommen. Die dort aufgeführten Daten (Bezug 1994) beziehen sich auf die Tonerdeproduktion von Brasilien, Guyana, Jamaika, Surinam und Venezuela zusammen und wurden vom International Primary Aluminium Institute ausschließlich auf Basis von Primärangaben (d.h keine Schätzungen) erhoben. Diese Daten werden für die Tonerdeproduktion für GEMIS als „Tropen" Daten (siehe auch Karibik - Tonerdeherstellung ) übernommen, da Brasilien ca. dreifache Tonerdeproduktion gegenüber Guinea aufweist (Metallstatistik 1995): Steinkohle 440 MJ/t Tonerde Schweröl 9310 MJ/t Tonerde Dieselöl 120 MJ/t Tonerde Erdgas 1980 MJ/t Tonerde Alle anderen Prozeßdaten (pro Tonne Tonerde) wie elektr. Strom (839 MJ), Einsatz von Bauxit (2520 kg), Einsatz von 50 % Natronlauge (226 kg) Einsatz von Branntkalk (46 kg) sowie die Daten zu Prozesswasser (5000 kg), BSB5 (0,4 kg) und CSB (10 kg) wurden aus #2 entnommen. Als Rückstand fällt nach #1 Rotschlamm mit durchschnittlich 600 kg TS/t Tonerde an. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Rohstoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2000 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 39,7% Produkt: Rohstoffe
Blei aus Bleierzverhüttung (Primärblei) und Recycling (Sekundärblei), Angaben in #1 basieren auf Mengen und Energiedaten aus (Boustead 1979) für die Primärbleierzeugung und auf #2 für die Sekundärbleierzeugung. Genese der Daten: Es werden folgende Angaben gemacht Mengeninput Einheit Primärblei Sekundärblei berücksichtigt: Strom GJ/t 3,18 0,08 Diesel in Baumaschinen GJ/t 0,89 - Industriekohlenfeuerung GJ/t 7,3 - Erdgas in Feuerung GJ/t 6,3 1,04 Sprengstoff kg/t 5,6 - Kalkstein kg/t 120 - Eisenerz kg/t 70 - Emissionen, Blei kg/t 3 0,2 Nicht berücksichtigt: Stahl unlegiert kg/t 17 Transport Emissionen: As kg/t 0,3 - Cd kg/t 0,0055 0,0025 Hg kg/t 0,003 - Zn kg/t 0,11 0,3 Wichtige Angaben fehlen, z.B. die So2-Emissionen wie die Schwefelsäureproduktion.