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Reallabor: Norddeutsches Reallabor, Teilvorhaben: 9.1 Wasserstoffeinsatz in der Kupferproduktion

Probenahme und Bewertung von kupferhaltigen Schlacken einer Kupferhuette

Filterstaubaufbereitung durch Fluessig-Membran-Permeation (FMP)

Bei der FMP handelt es sich um ein Verfahren zur Abtrennung und Anreicherung von Stoffen aus waessrigen Loesungen mit Hilfe von fluessigen Membranen. Es erfolgt dabei simultan an diese Membran eine Extraktion an der Membranaussenseite, ein Huckebacktransport der Metallionen durch die Membran mittels geloester fluessiger Ionenaustauscher und eine anschliessende Reextraktion an der in der Membranphase emulgierten Abstreifloesung. Diese multiple Membranphase wird durch Tensidzusatz stabilisiert. Technologisch gesehen wird dieser Prozess in unserem Technikum folgendermassen realisiert. Filterstaub wird mit Saeure angesetzt (2m3) gelaugt, gefiltert. Dieses Volumen eignet sich fuer den Betrieb der Anlage fuer 24 h. In Loesung sind nun Zink und Kupfer, wobei Kupfer selektiv durch die FMP im Permeator entfernt wird. Der gereinigte Zinkelektrolyt geht zur Weiterverarbeitung. Der Kupferwert wird durch diese Methode um das 40-fache angereichert. Die organische Emulsion wird gespalten und die kupferreiche Phase gelangt zur Gewinnungselektrolyse. Die organische Phase wird mit dem Austrittselektrolyt dieser Elektrolyse erneut emulgiert. Der Elektrolyt dient als Abstreifloesung und der Prozesskreislauf ist geschlossen, nachdem man diese Emulsion dem Permeator wieder zufuehrt.

Metallsalzextraktion

Die Metallsalzextraktion hat ihre industrielle Profilierung in den 40iger Jahren bei der Uranextraktion erlebt. Im weiteren erstreckte sich die Anwendung auf teure Metalle, wie Vanadium, Zirkon, Hafnium, Niob und Tantal. Erst in den 60iger Jahren gelang der Durchbruch mit der Gewinnung von Kupfer aus sehr verduennten Laugen. Heute wird diese Trennoperation grob gesagt fuer das halbe Periodensystem verwendet. Im Zuge von Umweltschutzerwaegungen werden auch immer billigere Metalle, wie z.B. Zink, Arsen, damit behandelt. Der Wert- bzw. Schadmetallgehalt im Abwasser liegt bei dieser Methode i.a. zwischen 0,5 und 20 g/l. Das Ziel dieser Unit Operation ist dabei entweder eine Reinigung eines Elektrolyten von Begleitelementen oder eine Aufkonzentrierung, die eine Weiterbearbeitung oekonomischer werden laesst, sowie die Umwandlung einer Spezies in eine einfacher gewinnbare Form. Aktuelle Probleme, die von uns zur Zeit behandelt werden, ist die Abtrennung des Schadstoffes Arsen aus einem Kupferelektrolyten, eine analoge Gewinnung eines Wertmetalls aus einem Zinkelektrolyten, eine Rueckfuehrung von Nickel, Zink etc. aus Spuelwaessern in der Galvanoindustrie, eine selektive Trennung der Edelmetalle Silber, Kupfer und Polladium sowie eine Aufarbeitung von Nickel aus einer chemischen Reize.

Aurubis AG in Hamburg (2023 - 2024)

Bei der Haupttätigkeit der Aurubis AG , Inspire-ID: https://registry.gdi-de.org/id/de.hh/pf.bube-eureg_/36501) handelt es sich um Gewinnung von Nichteisenrohmetallen aus Erzen (NACE-Code: 24.44 - Erzeugung und erste Bearbeitung von Kupfer). Weitere Nebentätigkeiten beinhalten: Gewinnung v. NE-Rohmetallen aus Erzen, Schmelzen v. NE-Metallen > 20 t/d od. > 4 t/d Pb und Cd Schmelzen von Nichteisenmetallen einschließlich Legierierungen > 20 t/d oder > 4 t/d Pb und Cd. Es wurden keine Freisetzungen oder Verbringungen nach PRTR berichtet zu: Freisetzung in den Boden, Verbringung von Schadstoffen mit dem Abwasser.

Aurubis AG in Lünen (2021 - 2024)

Bei der Haupttätigkeit der Aurubis AG , Inspire-ID: https://registry.gdi-de.org/id/de.nw.inspire.pf.bube-eureg/anl-2017-978024-900-0877505-0001) handelt es sich um Gewinnung von Nichteisenrohmetallen aus Erzen (NACE-Code: 24.44 - Erzeugung und erste Bearbeitung von Kupfer). Es wurden keine Freisetzungen oder Verbringungen nach PRTR berichtet zu: Freisetzung in das Wasser, Freisetzung in den Boden, Verbringung gefährlicher Abfälle im Ausland.

STARK Modellprojekt eines thermisch-elektrischen Verbundsystems unter Einbeziehung örtlicher Grubenwasserressourcen zur Wärmelieferung für die Gebäudeheizung und zur H2-Erzeugung für die Energiespeicherung

WIR! - rECOmine: Anlage zur Wertstoffgewinnung aus sulfidischen Spülhalden und deren umweltgerechte Sanierung

Umweltgefahrenradar für Eisen-, Kupfer,- und Bauxitlieferketten

<p>Weltweit wurden 100 große Bergbaustandorte für Kupfer-, Eisenerz sowie Bauxit („Aluminiumerz“) auf Umweltgefährdungspotenziale untersucht. Daraus entstanden ist eine interaktive Karte mit vielfältigen Filtermöglichkeiten. Insbesondere Unternehmen können diese zur Analyse von Umweltrisiken in Lieferketten nutzen und werden so bei der Erfüllung ihrer umweltbezogenen Sorgfaltspflichten unterstützt.</p><p>Die Ergebnisse des Forschungsprojekts „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/pilot-screening-of-the-environmental-hazard">Pilot Screening der Umweltgefährdungspotenziale von Bergbaustandorten“ (ÖkoRess III)</a> leisten einen wissensbasierten Beitrag zur Debatte um eine sichere und nachhaltige Versorgung mit Rohstoffen aus dem Bergbau.</p><p>Im Auftrag des Umweltbundesamtes wurden weltweit 100 große Bergbaustandorte für Kupfer-, Eisenerz sowie Bauxit auf ihre Umweltgefährdungspotenziale untersucht. Dabei kam eine in Vorläufervorhaben entwickelte (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/eroerterung-oekologischer-grenzen-der">ÖkoRess I</a>) und an zehn Fallstudien erprobte (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/comparative-analysis-of-case-studies-for-mining">ÖkoRess II</a>) Bewertungsmethode zur Anwendung. Diese Methode ermöglicht mit Hilfe öffentlich verfügbarer Informationen vom Schreibtisch aus einen schnellen Überblick über mögliche Umweltgefährdungen an einem Bergbaustandort.</p><p>Im Ergebnis dieses Pilot-Screenings stehen 100 Umweltgefährdungsprofile großer Bergbaustandorte weltweit zur Verfügung, die in Form einer <a href="https://ubagdi.maps.arcgis.com/apps/webappviewer/index.html?id=cf856d775d8744d299d1585baa8934d1">interaktiven Karte</a> präsentiert werden. Diese Karte zeigt die globale Verteilung der Standorte und die Bewertungsergebnisse. Mit Hilfe von Filter- und Ebenenfunktionen können Nutzer*innen angepasst an individuelle Interessen durch die Karte navigieren. Beispielsweise lassen sich so für alle Standorte die Ergebnisse für ein spezifisches Umweltgefährdungspotenzial – etwa die Lage in einem Schutzgebiet – darstellen. Filtereinstellungen ermöglichen eine Eingrenzung der angezeigten Standorte nach spezifischen kombinierten Kriterien. Zum Beispiel: „Zeige alle Kupferminen mit vergleichsweise geringem Erzgehalt in Gebieten mit hohem Wasserstress“.</p><p>Für jeden Standort kann zudem ein Factsheet heruntergeladen werden, das neben generellen Informationen zum Standort (wie Lage, Ausdehnung, Betreiber, Produktionsmengen) detaillierte Bewertungsergebnisse für die zwölf Einzelindikatoren des Bewertungssystems, kompakte Informationen zur staatlichen (Regulierung) und privaten (verantwortungsvolle Unternehmensführung) Governance sowie ein Quellenverzeichnis enthält.</p><p>Wofür eignet sich die interaktive Karte?</p><p>Die 100 Gefährdungsprofile können <strong>Unternehmen</strong> substantiell dabei unterstützen, die gestiegenen gesellschaftlichen Erwartungen an verantwortungsvolles unternehmerisches Handeln in globalen Lieferketten zu erfüllen. Mit dem Lieferkettensorgfaltsgesetz sind diese Erwartungen seit 2023 für einen Teil der Unternehmen in Deutschland rechtsverbindlich geworden. Weitergehende Regelungen auf EU Ebene (Batterieverordnung und EU-Lieferkettengesetz) werden in den nächsten Jahren in Kraft treten. Konkret können die bereitgestellten Informationen als Ausgangspunkt bei der Risikoanalyse im Rahmen von Sorgfaltspflichtprüfungen genutzt werden, entsprechend Schritt 2 des Sorgfaltspflichten-Prozesses nach dem <a href="https://www.oecd.org/investment/due-diligence-guidance-for-responsible-business-conduct.htm">OECD Leitfaden für die Erfüllung der Sorgfaltspflicht für verantwortungsvolles unternehmerisches Handeln</a>.</p><p>Auch <strong>zivilgesellschaftliche Organisationen und Journalisten</strong> können die Ergebnisse nutzen um Anhaltspunkte für tiefergehende vor Ort Recherchen zu ökologischen und menschenrechtlichen Missständen im internationalen Bergbausektor zu identifizieren.</p><p>Weitere Informationen zum Forschungsvorhaben</p><p>Die 100 Factsheets wurden einem zweistufigen Review unterzogen (Stufe 1: Gutachter und Stufe 2: Bergwerksbetreiber). Im <a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/pilot-screening-of-the-environmental-hazard">Abschlussbericht</a> wird der Forschungsprozess beschrieben, die Forschungsergebnisse zusammenfassend analysiert und kritisch diskutiert, Schlussfolgerungen gezogen und Empfehlungen zur Anwendung der Methode und der Nutzung der Ergebnisse abgegeben. Außerdem wurde die angewandte Bewertungsmethode im Rahmen des Screenings iterativ weiterentwickelt und eine überarbeitete Version des Methodenbandes erstellt, die in <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/479/publikationen/texte_146-2022_evaluation_of_the_environmental_hazard_potentials_involved_in_the_extraction_of_abiotic_primary_raw_materials_-_a_method_for_a_site-related_approach.pdf">englischer</a> und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/479/publikationen/texte_146-2022_evaluacion_del_potencial_de_peligros_ambientales_relacionados_a_la_extraccion_primaria_de_materias_primas_abioticas_-_un_metodo_en_funcion_del_emplazamiento.pdf">spanischer Sprache</a> erhältlich ist. Auch der Schlussbericht ist aufgrund der internationalen Relevanz des Vorhabens ausschließlich in englischer Sprache verfasst. Er enthält eine Zusammenfassung in deutscher Sprache.</p>

Aurubis AG in Hamburg (2007 - 2022)

Bei der Haupttätigkeit der Aurubis AG , Inspire-ID: https://registry.gdi-de.org/id/de.hh/pf.bube-eureg_/36501) handelt es sich um Gewinnung von Nichteisenrohmetallen aus Erzen (NACE-Code: 24.44 - Erzeugung und erste Bearbeitung von Kupfer). Es wurden keine Freisetzungen oder Verbringungen nach PRTR berichtet zu: Freisetzung in den Boden, Verbringung von Schadstoffen mit dem Abwasser.

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