Aluminium(AI)

Historisches

Aluminium ist ein noch recht junges industrielles Gebrauchsmetall. Es wurde erstmals 1825 von dem dänischen Forscher H.C. Oerstedt hergestellt; wenige Jahrzehnte später gelang die Produktion im großtechnischen Maßstab. Seine hervorragenden Materialeigenschaften haben Aluminium innerhalb von nur 100 Jahren zu einem der vielseitigsten und weitestverbreiteten Gebrauchsmetalle gemacht.

Eigenschaften

Aluminium zählt mit seiner geringen Dichte zu den Leichtgewichten unter den Metallen und weist dabei eine vergleichsweise hohe Festigkeit auf. An der Luft überzieht sich das Metall mit einer dünnen Oxidhaut, durch die es sehr korrosionsbeständig ist. Aluminium ist sehr gut kalt und warm verformbar, lässt sich schweißen und schmieden und besitzt eine hohe Leitfähigkeit für Strom und Wärme.

Anwendungen / Produkte

Aluminium findet in nahezu allen Gebieten der Technik und des täglichen Lebens Anwendung. Sein geringes Gewicht hilft im Verkehrssektor - ob als Motorblock im PKW, als ICE-Mittelwagen oder im Flugzeugbau - Treibstoff bzw. Energie zu sparen. Im Bauwesen ist die Langlebigkeit und Wartungsfreiheit von Fenstern, Fassaden und Dächern aus Aluminium gefragt. In der Verpackung schützt es aufgrund seiner Barriereeigenschaft Lebensmittel und Pharmazeutika. Seine gute Leitfähigkeit macht es für die Elektrotechnik interessant.

Industrielle Gewinnung

Der Rohstoff für die Aluminiumgewinnung ist Bauxit - ein Erz, das zu 90 Prozent in den Ländern des Tropengürtels vorkommt. Hauptfördergebiete sind Australien, Westafrika, Jamaika und Brasilien. Die Metallgewinnung erfolgt in einem zweistufigen Verfahren. Zunächst wird im sogenannten Bayer-Prozeß unter Druck und Hitze aus dem Bauxiterz das Aluminiumhydroxid extrahiert, das anschließend durch Glühen zu Aluminiumoxid (Tonerde) gebrannt wird. Als Räckstandsprodukt fällt umweltneutraler Rotschlamm an, der auf Deponien abgelagert wird. Aluminiumoxid ist das Ausgangsprodukt für die zweite Gewinnungsstufe: dem Elektrolyseprozeß. Eine Schmelze aus Tonerde und dem Flußmittel Kryolith wird mit Hilfe von Strom in flüssiges Aluminium und Sauerstoff getrennt. Aus zwei Tonnen Aluminiumoxid wird so eine Tonne Primäraluminium gewonnen.

Wirtschaftliche Bedeutung

Die weltweite Verwendung von Aluminium beträgt rund 25 Millionen Tonnen pro Jahr, in Deutschland liegt bei 2,56 Millionen Tonnen. Wichtigster Verwendungssektor ist der Verkehr, gefolgt von Bauwesen, Maschinenbau und Verpackung. In den fünf deutschen Primäraluminiumhütten wurden 1997 571.900 Tonnen Aluminium erzeugt, die Sekundärhütten produzierten 432.500 Tonnen Recyclingaluminium. Die Produktion von Halbzeug (Walz- und Strangpreßprodukte sowie Drähte und Schmiedeteile) betrug 1,81 Millionen Tonnen, der Formguß lag bei 537.300 Tonnen. Die Aluminiumweiterverarbeitung erstreckt sich auf die Herstellung von Folien und dünnen Bändern (1997: 208.500 Tonnen) sowie auf die Fertigung von Tuben, Dosen und Fließpressteilen (1997: 63.100 Tonnen). Der gesamte Branchenumsatz von 22 Milliarden DM wird von annähernd 73.000 Mitarbeitern in rund 600 Betrieben erwirtschaftet.

Umwelt und Recycling

Für die Erzeugung von einem Kilogramm Primäraluminium sind heute rund 13,5 Kilowattstunden Strom erforderlich. Bliebe der Blick allein auf die Primärerzeugung konzentriert, übersähe man allerdings, daß die einmal eingesetzte Energie im Metall gespeichert bleibt und im Recyclingprozeß "reaktiviert" wird. Aufgrund des niedrigen Schmelzpunktes(660°C) sind nur fünf Prozent der ursprünglich eingesetzten Energie beim Recycling von Aluminium erforderlich. Energievergleiche von Werkstoffen werden mit Bezug zum Endprodukt und zu dessen Lebenszyklus aussagekräftig: So senkt der Einsatz von Aluminium in Autos den Kraftstoffverbrauch und hilft obendrein, knappe Ressourcen wie Mineralöl zu schonen. Im Bauwesen trägt die Wartungsfreiheit und Langlebigkeit der Aluminiumprodukte zu Energieeinsparungen bei. Und mit einem Kilogramm Aluminium können weit mehr Lebensmittel verpackt werden als mit anderen Metallpackstoffen. In der Langfristbetrachtung ergibt sich für den Werkstoff Aluminium daher eine positive Energiebilanz. Da Aluminium nach der Verwendung einen hohen Schrottwert besitzt und seine Werkstoffqualität beim Recycling nicht einbüßt, hat sich schon früh eine gut funktionierende Sekundärwirtschaft herausgebildet: z. B. als Altschrott aus den Bereichen Verkehr, Bau, Elektronik oder Verpackung. Die Metallkreisläufe sind heute weitgehend geschlossen.

Edelmetalle:

Informationen:

Edelmetalle sind Metalle, die besonders korrosionsbeständig sind. Einige Edelmetalle, zum Beispiel Gold und Silber, sind deswegen seit dem Altertum zur Herstellung von Schmuck und Münzen in Gebrauch. Im Laufe der letzten vier Jahrhunderte wurden die Platinmetalle entdeckt, die eine ähnliche Korrosionsbeständigkeit wie Gold zeigen.
Wert- und Schadstoffe sind beim Edelmetallrecycling oft dicht miteinander verbunden. Genau hier besteht das Problem beim Edelmetallrecycling. Wichtig ist es, die ökologischen Probleme dabei nicht aus dem Auge zu verlieren.

Einsatzgebiete von Edelmetallen

• Elektronikschrott: Leiterplatten, Chips, Computerstecker, Hybridschaltungen, etc.
• Kontaktindustrie: Kontaktnieten, Stanzbänder, etc.
• Galvanikindustrie: Anoden, Kathoden, Bäder, Harze, Filter, Sputtertargets, Bänder, etc.
• Schmuckindustrie: Altgold, Lagerrestbestände, Goldschmiedeabfälle, Gekrätz, etc.
• Dentaltechnik: Zahngold, Filterbeutel, Feilung, Dentalgekrätz, etc.
• Automobiltechnik: Autokatalysatoren, Brennstoffzellen, Autoelektronik, etc.
• Edelmetallindustrie: Lote, Legierungen, Späne, etc.
• Private Edelmetallschrotte: Schmuck, Besteck, Zahnkronen, Bruchgold, etc.
• Sonstiges: Goldmünzen, Goldbarren, Silberbarren, Silbermünzen, etc.

Auflistung der verschiedenen Edelmetalle

• Kupfer (Cu)
• Silber (Ag)
• Gold (Au)
• Ruthenium (Ru)
• Palladium (Pd)
• Rhenium (Re)
• Osmium (Os)
• Iridium (Ir)
• Platin (Pt)
• Quecksilber (Hg)

Eisen(Fe):

Historisches

Zu etwa 37% besteht die Erde aus Eisen, denn der Erdkern besteht aus einer Eisen-Nickel Kugel. In der Erdkruste ist Eisen mit etwa 5% enthalten.

Eigenschaften

Reines Eisen ist silberweiß und das wichtigste Gebrauchsmaterial. Eisen ist dehnbar, ziemlich weich, kommt in 3 Modifikationen als a-, y- u. ó-Eisen vor mit den Umwandlungspunkten bei 907 °C u 1401 °C. Elektrische Leitfähigkeit 1/5 des Kupfers, magnetisierbar (nicht oberhalb 768°C=Curie Punkt), rostet als unedles Metall an der Luft zu Eisenhydroxid, beim Glühen Bildung einer dünnen Schicht von Zunder oder Eisenhamerschlag (E.[II,III]-Oxid), wird von Säuren leicht angegriffen; Haltbarkeit an feuchter Luft kann durch Anstriche (Mennige u. Deckfarben) oder überzüge (Zink oder Zinn) erhöht werden. Eisen verändert sich an trockener Luft, in luft- und kohlendioxidfreiem Wasser und durch konzentrierte Schwefel- u. Salpetersäure nicht(Bildung einer dünnen Oxidschutzhaut); Nachweis mit Kaliumrhodanid- oder gelber Blutlaugensalzlösung.

Darstellung / Verwendung

Eisen wird durch Reduktion oxydierender Eisenerze mit Koks durch den Hochofenprozeß gewonnen.In der techn. Welt allgegenwärtig, denn kein anderes Metall kann durch Legierungsmaßnahmen seine physikalischen Eigenschaften in solchem Umfang ändern.

Vorkommen

vermutl. das häufigste Element useres Erdballs (einsenreicher Erdkern) u. die verbreitetste Atomsorte der Erde; kommt außer in Meteoreisen nur gebunden, hauptsächlich als Oxid, weniger als Sulfid u. Carbonat vor; die wictigsten Eisenerze (abbauwürdig, wenn mindestens 30% E.gehalt vorliegt): Eiesenkies (FeS2,Pyrit), Spatenstein(FeCO3,Siderit), Rot- (Fe2O3, roter Glaskopf,Hämatit oder Eisenglanz), Braun- (Fe2O3H2O, brauner Glaskopf) u. Magneteisenstein(Fe3O4,Magnetit); größtes Vorkommen in Dtll. bei Braunschweig(2 Mrd.t), Weltvorräte 85 Mrd.t.

sonstige Informationen

Eisen ist im tierischen und pflanzlichen Organismus unentbehrlich, wichtig als Bestandteil des roten Blutfarbstoffs (Hämaglobin). Spielt beim Aufbau es Chlorophylls eine bedeutende Rolle, obwohl nicht in demseben enthalten. Im menschl. Oransismus beträgt er Eisengehalt beim Erwachsenen ca.5,85 g, davon 55% als Hämaglobin-E., 10% als Myoglobin-E.u.17% als Zellhämine. Gespeichertes E. (Eisendepit) in Leber, Milz u. Knochenmark als Ferritin u. Hämosiderin beträgt ebenfalls 70%

Kupfer(Cu):

Historisches

Kupfer gehört zu den ältesten Metallen in der Menschheitsgeschichte. Bereits 4800 v. Chr. wurden Gegenstände aus gediegenem Kupfer von den Ägyptern verwendet. Die Steinmetze des Pharao Cheops bearbeiteten sein Grabmal, die 2,5 Millionen Kubikmeter Gestein der Cheops-Pyramide, mit Kupferwerkzeugen. Sein Name leitet sich aus dem lateinischen aes cyprium (Erz Zyperns) ab.

Eigenschaften

Kupfer ist relativ weiches und dehnbares, aber auch zähes Metall. Es läßt sich daher gut verarbeiten und selbst zu sehr dünnen Blättchen und feinen Drähten formen. Durch Legierungen gewinnt es deutlich an Härte. Kupfer weist eine hervorragende Wärme- und elektrische Leitfähigkeit auf und ist sehr beständig. An der Atmosphäre bildet sich im Laufe der Jahre die berühmte grüne Patina, die diesen Werkstoff vor Korrosion schützt. Kupfer ist mit seiner roten Färbung neben Gold das einzige farbige Metall.

Anwendungen / Produkte

Kupfer ist aufgrund seiner hohen Leitfähigkeit in der Elektrotechnik und Elektronik unverzichtbar. Als Leitmaterial kommt es in Kabeln, Generatoren und Transformatoren zum Einsatz. In Kraftfahrzeugen wird Kupfer unter anderem für Bremsleitungen und Kühler verwendet, im Bauwesen findet es immer stärker bei Dächern und Außenwandbekleidungen Anwendung. Wegen ihrer Beständigkeit und gesundheitlichen Unbedenklichkeit werden Kupferrohre seit langem für die öffentliche Trinkwasserversorgung, aber auch für Heizungsinstallationen genutzt. Da viele Bakterien durch Kupfer im Wachstum gehemmt werden, wird es als Kupfer-Zink-Legierung (Messing) in öffentlichen Gebäuden und Verkehrsmitteln für Haltegriffe und Türklinken eingesetzt, um die übertragung von Krankheitskeimen zu verhindern.

Industrielle Gewinnung

Kupfer kommt in der Natur als gediegenes Metall und in Mineralien vor. Die bedeutendsten Kupfervorkommen finden sich in Chile und den USA, wo jeweils 20 Prozent der Weltreserven von 500 Mio Tonnen lagern. Weitere wichtige Fördergebiete sind Afrika, Kanada und GUS. Bergbau und Aufbereitung zu Konzentraten liegen wegen der niedrigen Kupfergehalte der Roherze räumlich dicht beieinander. Die Konzentrate mit einem Kupfergehalt von 25 bis 35 Prozent werden in vielen Fällen erst in den Verwenderländern zu Kupfer verarbeitet. Die Verhüttung zum Rohmetall und die Raffination zum Reinmetall erfolgen sowohl in Entwicklungs- als auch in Industrieländern zumeist an einer Stelle.

Wirtschaftliche Bedeutung

Weltweit werden gut dreizehn Millionen Tonnen des roten Metalls jährlich verwendet, davon in Deutschland rund 1,5 Millionen Tonnen. Die inländische Produktion von raffiniertem Kupfer und Kupfergußlegierungen betrug 1997 rund 735.000 Tonnen, Halbzeugproduktion (incl. Leitmaterial) und Metallguß lagen bei 1,6 Millionen Tonnen. Große Bedeutung hat die Sekundärindustrie, da über 40 Prozent der deutschen Kupferproduktion aus Schrotten und kupferhaltigen Zwischenprodukten (Schlacken, Krätzen etc.) stammt. Mit einem Umsatz von zwölf Milliarden DM 1997, bezogen auf die Erzeugung und erste Bearbeitung des Metalls, nimmt die deutsche Kupferindustrie eine herausgehobene Stellung in der NE-Metallwirtschaft ein. 56 Betriebe in Erzeugung und erster Bearbeitung beschäftigen rund 21.500 Mitarbeiter.

Gesundheit

Kupfer ist ein lebenswichtiges Spurenelement. Es wirkt mit bei der biologischen Energiegewinnung der Körperzellen, es hilft bei der Bildung des roten Blutfarbstoffes und übernimmt wesentliche Funktionen im Stoffwechsel der Knochen und des zentralen Nervensystems. Da es im Körper nicht gespeichert, sondern laufend ausgeschieden wird, muß der Mensch Kupfer immer wieder neu mit den Lebensmitteln zu sich nehmen. Pflanzen sind auf Kupfer für ein gesundes Wachstum angewiesen.

Umwelt und Recycling

Das Recycling von Kupfer kann als größte und wirtschaftlichste Kupfermine bezeichnet werden und war schon in der Antike selbstverständlich. Die produktbezogene Recyclingrate beträgt mittlerweile mehr als 90 Prozent. Wie alle Metalle läßt sich auch Kupfer ohne Qualitätsverlust im Kreislauf von Primärgewinnung, Verarbeitung, Nutzung und Rückgewinnung führen. Typisches Beispiel für ein erfolgreiches Recycling von Metallen ist die Zerlegung von alten Kabeln und Leitungen. Sie verbergen unter ihrer Ummantelung einen Kern aus Kupfer von höchster Reinheit. Mühlen zerschneiden die alten Kunststoffkabel und -leitungen in kleinste Teile. Umweltfreundliche Sichtungsverfahren trennen die entstehende Mischung aus Kunststoff und Metall.

Kabelschrottrecycling

Kabel wird nach Aufbau, Art der Isolierung und des Leitermaterials unterschieden. Der Wert des Kabels richtet sich nach dem Inhalt der Metalle und tagesaktuell nach dem Stand der Metallkurse an der LME (London Metal Exchange).

Die aufzuarbeitenden Fraktionen werden klassifiziert, sortiert und getrennt nach den enthaltenen Metallen verarbeitet. Die so zurückgewonnenen Granulate gehen an Kupferhütten zur Raffination oder direkt an die weiterverarbeitende Industrie.

Durch unser Recycling tragen wir dazu bei, die zurückgewonnenen Sekundär-Rohstoffe dem Wirtschaftskreislauf zurückzugeben und so natürliche Ressourcen zu schonen.

Folgende Kabelschrotte nehmen wir an

• Energiekabel
• Erdkabel (EN und eANV)
• Steckerkabel
• Degausingkabel (Abschirmkabel)
• Breitbandkabel (IDE-Kabel)
• Aluminiumkabel
• u.a.

Messing

Allgemein

Messing besteht aus Kupfer-Zink-Legierungen verschiedener Zusammensetzung: Rotguss (Rotmessing) mit etwa 80% Kupfer, es ist sehr dehnbar und widerstandsfähig.Gelbguss mit 65-80% Kupfer, wird für Maschinenteile verwendet.Weißguss mit 50-80% Zink, schwachgelb gefärbt, nur gießbar.Gussmessing hat 35- 45% Zink, der Rest besteht aus Kupfer und etwas Blei.Schmiedemessing (mit 40% Zink) lässt sich kalt verarbeiten durch Pressen und Ziehen.Sondermessing wie Deltametall, Tombak und Duranametall hat Zusätze von Aluminium, Mangan, Zinn und Eisen. Messing lässt sich gut bearbeiten und polieren und ist gegen atmosphärische Einflüsse nicht sehr empfindlich; zu Schmuckwaren, Kunstgegenständen u. a. verarbeitet.

Nickel (Ni):

Historisches

Nickel kann auf eine mehrere tausend Jahre alte Nutzanwendung zurückschauen. Bereits 2000 v. Chr. wurden in China nickelhaltige Kupfer-Zink-Legierungen für Haushaltsgegenstände verwendet. Die Griechen verwendeten um 200 v. Chr. das Metall zur Herstellung von Münzen. Ganz rein wurde Nickel erstmals Anfang des 18. Jahrhunderts hergestellt.

Eigenschaften

Nickel ist ein Metall, daß sich ähnlich wie Eisen verarbeiten läßt. Es zeichnet sich durch eine hohe Korrosionsbeständigkeit aus und ist sehr resistent gegen Sauerstoff, Wasser und ätzende Substanzen. Nickelhaltige Magnete bewahren ihren Magnetismus auch unter schwierigsten Betriebsbedingungen. Seine reaktionsbeschleunigende Wirkung als Katalysator macht man sich unter anderem bei der Aufspaltung des Erdöls zunutze.

Anwendungen / Produkte

Nickel ist ein vielseitig einsetzbares Metall. Am bedeutendsten ist jedoch sein Einsatz als Legierungsmetall: Schon geringe Nickelzusätze erhöhen die Festigkeit und Zähigkeit von Stahl. Mehr als die Hälfte des weltweiten Nickelbedarfs dient zur Herstellung und Veredlung nichtrostender Stähle: zum Beispiel für Geschirrspüler, Kochgeschirr, Rolltreppen, Tankwagen und medizinische Instrumente. Da Stahl unter Beigabe von Nickel auch bei Temperaturen von minus 200°Celsius nicht brüchig wird, eignen sich nickelhaltige Stähle für Kältemaschinen und Behälter zur Lagerung flüssiger Gase. Mit Hilfe von Superlegierungen aus Nickelchromeisen wurden neue Hochleistungswerkstoffe entwickelt, die in der Abwassertechnik, ölfeldtechnik, bei Rauchgasentschwefelungsanlagen, Gasturbinen und Reaktoren zum Einsatz kommen.

Industrielle Bedeutung

Die weltweite Hüttenproduktion von Nickel beträgt rund eine Million Tonnen. Hauptproduzenten sind die GUS, Japan, Kanada und Australien. Im Gegensatz zu anderen europäischen Ländern ist die Metallerzeugung in Deutschland seit Anfang der 90er Jahre eingestellt. Die deutsche Produktion von Nickel-Halbzeug (Walz-, Preß- und Ziehprodukten) lag 1997 bei 22.300 Tonnen.

Umwelt und Recycling

Da Nickel überwiegend als Legierungsmetall eingesetzt wird und deshalb nur selten in seiner ursprünglichen Einsatzform zurückgewonnen wird, sind seriöse Recyclingquoten kaum zu ermitteln. Da Nickel aber vor allem in der Stahlveredlung eingesetzt wird, sind Edelstahlschrotte auch die ergiebigste Altmetallquelle. Bei der Herstellung und Verschrottung von Anlagen und Einrichtungen in der chemischen Industrie, der Lebensmittel- und Haushaltsindustrie sowie im medizinischen Bereich fallen große Mengen Edelstahlschrott in den unterschiedlichsten Zusammensetzungen an. Schätzungen gehen davon aus, daß rund die Hälfte des in Deutschland hergestellten Edelstahls aus diesen Schrotten gewonnen wird. Vor dem erneuten Wiedereinschmelzen in den Edelstahlwerken steht auch hier das Sammeln, Sortieren und Aufbereiten der verschiedenen Sorten durch den Metallhandel. Die Behandlung von Schrotten, die neben hohen Nickelanteilen auch andere wertvolle Metalle enthalten, erfordert umfangreiche Materialkenntnisse und spezielle technische Einrichtungen. Die produktbezogene Recyclingrate von Nickel wird auf über 80 Prozent geschätzt.

Blei (Pb):

Historisches

Blei zählt zu den dem Menschen am längsten bekannten Metallen und findet schon in den Schriften des Alten Testaments Erwähnung. Bereits im Altertum wurden Wasserrohre mit Blei überzogen, um sie vor Korrosion zu schützen. Die Ägypter verwendeten schon 7000 v. Chr. Blei als Bestandteil von Keramikglasuren.

Eigenschaften

Blei ist ein sehr weiches Metall. Es kann daher gut zu Blechen und dünnen Folien gewalzt und zu Draht und Rohren verarbeitet werden. Bei Kontakt mit Schwefelsäure bildet sich eine Schutzschicht aus schwer löslichem Bleisulfat, die das Metall vor Korrosion schützt. Seine Langlebigkeit und Witterungsbeständigkeit zeigt sich unter anderem an historischen Bauten und Kirchen, deren Dächer und Türme oftmals mit Blei ummantelt sind.

Anwendungen / Produkte

Blei ist ein vielseitiges Metall, das aus technischen Anwendungen ebensowenig wegzudenken ist wie aus persönlichen Lebensbereichen. Blei wird heute vorwiegend als Energiespeicher und Schutzwerkstoff verwendet. Sein größtes Anwendungsgebiet ist die Energiespeicherung in Akkumulatoren: z. B. den Autostartbatterien. Seine hohe Dichte macht es besonders geeignet zur Abschirmung: So schützt es in der Medizintechnik vor Röntgenstrahlung und Radioaktivität, im Bauwesen dient es dem Schallschutz. Blei ist ein wichtiger Legierungsbestandteil. Seine chemische Beständigkeit gegenüber Säuren macht Blei zudem zu einem wertvollen Werkstoff zur Auskleidung von Rohrleitungen und Apparaten in der chemischen Industrie. Bleioxide werden zur Herstellung von Pigmenten für Farben und Lacke, optischen Gläsern und Halbzeugen eingesetzt.

Industrielle Gewinnung

Die wichtigsten Förderländer für Bleierz sind die GUS, die Vereinigten Staaten, Australien und Kanada. Die Bleigewinnung umfaßt mehrere Schritte: Dem Erzabbau und der Aufbereitung zu einem stark angereicherten Bleikonzentrat folgt die Hüttentechnik. Die bedeutendste Methode besteht im Sinterrösten. Dabei werden die schwefelhaltigen (sulfidischen) Vorstoffe in einem ersten Verfahrensschritt unter Verbrauch von Luftsauerstoff in Bleioxide und gasförmiges Schwefeldioxid überführt. Danach wird das Schwefeldioxid zu Schwefelsäure weiterverarbeitet, während das Bleioxid im Sinter zu Blei reduziert wird. Das noch stark verunreinigte "Werkblei" wird schließlich in komplexen Raffinationsprozessen von weiteren Metallen gereinigt, bis es einen Reinheitsgrad von 99,9 Prozent und mehr hat. Moderne kontinuierliche Direkt-Bleischmelzprozesse wie das QSL- oder Badschmelzverfahren ersetzen heute das herkömmliche zweistufige Röst-Produktionsverfahren durch einen einstufigen Prozeß. Die staubförmigen Emissionen (vor allem Blei und Cadmium) konnten drastisch reduziert werden.

Wirtschaftliche Bedeutung

Weltweit werden rund 5,8 Millionen Tonnen Blei verwendet, davon 324.000 Tonnen in Deutschland. Die inländische Bleiproduktion betrug 1997 rund 329.000 Tonnen. Halbzeugproduktion und Metallguß lagen bei 52.000 Tonnen.

Gesundheit

Bleiverbindungen sind toxisch. Daher war die gesundheitsgefährdende Bleiaufnahme durch Stäube und Dämpfe in früheren Zeiten ein großes Problem in der Arbeitswelt. Heute ist der Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz aber dank strenger innerbetrieblicher Schutz- und Kontrollvorschriften umfassend gewährleistet. Mit der Einführung von bleifreiem Benzin ist darüber hinaus die bedeutendste allgemeine Emissionsquelle für Bleiverbindungen drastisch zurückgegangen. Moderne Umwelttechnologien zur Luftreinhaltung und Abwasserbehandlung haben weiteren Anteil daran, daß auch die industriell bedingten Bleiemissionen in den letzten Jahrzehnten ständig zurückgegangen sind und keine Gesundheitsbelastung darstellen.

Umwelt und Recycling

Der Metallhandel erfaßt Bleischrotte in Form von Blechen, Rohren und Kabelmänteln. Entsprechend der industriellen Verwendung entfällt die weitaus größte Menge des Schrottaufkommens auf Altbatterien: über 100.000 Tonnen Blei werden über das Batterierecycling zurückgewonnen. Das entspricht einer produktbezogenen Recyclingrate von rund 80 Prozent. Gleiches gilt für die übrigen Anwendungsgebiete.

Edelstahl

Im täglichen Leben treffen wir ständig auf das Material Edelstahl. Oft ist es uns gar nicht bewußt, da wir uns inzwischen an Produkte aus Edelstahl beziehungsweise INOX gewöhnt haben.

Unter „Edelstahl“ verstehen wir einen veredelten, d.h. „chemisch besonders reinen“ Stahl. Dabei darf beispielsweise der Anteil von chemischen Elementen wie Schwefel und Phosphor den Wert von 0,025 % nicht übersteigen. Erst diese chemischen Eigenschaften verleihen dem Edelstahl seine für uns sehr wertvollen und vielerorts benötigten Qualitäten.

Eigenschaften

1. Beständigkeit gegenüber Wasser – „Rostfrei“
Typischer Einsatz für Edelstahl sind hier Produkte aus dem sanitären Bereich und der Haushaltsgeräteindustrie, aber auch aus dem Fahrzeugbau: z.B. Wasser-Rohrleitungen und Wasser-Pumpenkonstruktionen, sowie Wasserkocher/Kochtöpfe und Fahrzeug-Karosserien.

2. Beständigkeit gegenüber schwachen bis starken Säuren, insbesondere Lebensmittelsäuren – „Säurefest“
Typisch für diese Eigenschaft des Edelstahls ist hierbei der Einsatz in der Medizin, der Gastronomie, sowie der Nahrungsmittel- und Getränkeproduktion: z.B. Gerätschaften unterschiedlichster Art für Klein- und Großküchen, aber auch für Krankenhäuser und Lebensmittel-Firmen.

3. Beständigkeit gegenüber großer Hitze und dabei gleichzeitig hohem Druck – „Hitze- und druckfest“
Typisch hierfür ist der umfangreiche Einsatz in Kernkraftwerken und Heizöfen-Anlagen, aber auch in U-Booten und Flugzeugen.

Zinn (Sn)

Eigenschaften

Zinn ist ein weiches, silberglänzendes Metall, von dem zwei Modifikationen bekannt sind. Zinn ist härter als Blei; es hat entsprechend der Mohs'schen Skala eine Härte von 1,8. a-Zinn ist ein graues Pulver; diese Modifikation ist unter 13°C beständig. ß-Zinn ist die metallisch-glänzende Hauptmodifikation des Schwermetalls, die es bei Temperaturen über 13°C annimmt (tetragonal), Von technischer Bedeutung ist nur die ß-Modifikation. Als 'Zinnpest' bezeichnet man dabei den langsamen Übergang der ß-Modifikation in die a-Form bei niedrigen Temperaturen. Dieser Prozeß kann durch die Legierung mit Bismut verhindert werden. Wird Zinn verbogen, gibt es ein charakteristisches Geräusch, das als 'Zinngeschrei' bekannt ist. An Luft und in Wasser ist das Metall unter Normalbedingungen sehr beständig, da es durch eine schützende Oxidschicht passiviert wird. Auch von verdünnten Säuren und Basen wird es nicht angegriffen. Dagegen wird es von konzentrierten Säuren und Basen unter Freisetzung von Wasserstoffgas zersetzt. Entsprechend seiner Elektronenkonfiguration kann Zinn die Oxidationszustände +2 und +4 annehmen. Wichtige Zinnverbindungen sind: Zinnwasserstoff, Zinn(II)-chlorid, Zinn(IV)-chlorid, Zinn(II)-oxid, Zinn(IV)-oxid, Zinn(II)-hydroxid und Zinn(II)-sulfid.

Verwendung

Etwa die Hälfte des erzeugten Zinns dient zum Verzinnen von Eisenblech bei der Herstellung von Konservendosen. Zur Herstellung von Lötzinn legiert man 64% Zinn mit 36% Blei. Lagermetalle für Achsenlager bei Maschinenwellen enthalten ebenfalls einen hohen Anteil an legiertem Zinn (bis zu 90% Anteil). Der Zinnanteil ermöglicht sehr gute Gleiteigenschaften der Legierung. Ein kleinerer Anteil dient zur Herstellung von Gebrauchsgegenständen wie Becher, Geschirr, Teller oder Figuren. Die heutigen Verpackungsfolien oder die Lametta für Christbäume werden nicht mehr aus Zinn, sondern aus Aluminium produziert. Hochreine Zinn-Einkristalle finden wie Silicium in elektronischen Bauteilen Verwendung. Zinnorganische Verbindungen werden in der Landwirtschaft als Fungizide, in der Kunststoffindustrie als Stabilisatoren und in Krankenhäusern als Desinfektionsmittel eingesetzt.

Hartmetall

Hartmetalle sind Legierungen aus metallischen Hartstoffen (Karbide) und einem Bindemetall. Als Hartstoffe werden überwiegend Wolfram (WC), Titan (TiC), Tantal (TaC), Chrom (CrC) und andere Karbide verwendet. Als Bindematerial kommen Kobalt (Co), Nickel (Ni), Eisen (Fe) und Nickel-Chrom (NiCr) zum Einsatz. Hauptsächlich werden Hartmetalle in der Kombination Wolframkarbid und Kobalt (WC+Co) hergestellt.

Welche Vorteile hat Hartmetall?

Hartmetall zeichnet sich durch eine sehr hohe Härte und Verschleißfestigkeit aus. Daraus resultieren hervorragende Standzeiten der Bauteile und Werkzeuge.

Welche Sorten Hartmetall gibt es?

GD – Hartmetalle für die Umformtechnik, den Verschleiß- und Korrosionsschutz
BD – Hartmetalle für die Umform- und Bergbautechnik
KD – Hartmetalle für die Zerspanungstechnik

Wie hart ist Hartmetall?

Hartmetall hat auf Grund seiner Vielfalt hinsichtlich der Zusammensetzung auch ein großes Spektrum an verfügbaren Härten. Es reicht von „weichen“ Sorten mit einer Härte von 750HV30 bis zu hochverschleißfesten Sorten mit einer Härte von bis zu 2000HV30. Die Härte wird im europäischen Raum in Vickers ermittelt, im amerikanischen Raum wird eine Rockwellprüfung (HRA) bevorzugt.

Wo wird Hartmetall eingesetzt?

Hartmetall wird in allen industriellen Anwendungen eingesetzt, bei denen ein gutes Verschleißverhalten gefordert wird.

Kann Hartmetall rosten?

Ja, aber nicht in der Art wie es bei Stählen der Fall ist. Bei einem kobaltgebundenen Hartmetall kann eine oberflächige Oxidation des Kobalts erfolgen, die aber nicht die eigentliche Struktur zerstört wie bei einem Stahl.

Zink (Zn):

Allgemeines

Da Zinkschrott ohne Downcycling wiedergewonnen werden kann, ist es nach wie vor beliebt und wird zu stabilen Preisen angekauft. Da die Zinkreserven hierzulande bereits erschöpft sind, ist Deutschland auf eine hohe Recycling-Quote angewiesen, um die Nachfrage kostengünstig zu decken. Importe aus Australien, Thailand oder Russland werden durch hohe Transportkosten verteuert. Nicht zuletzt deshalb liegt die Recycling-Quote von Zinkschrott in Deutschland bei über 90 Prozent. Durch die niedrige Schmelztemperatur von 419 Grad Celsisus ist das Recycling problemlos möglich.

Verwendung von Zink

Als Werkstoff wird Zink hautpsächlich in der Auto- und Bauindustrie eingesetzt. Auch in unserem Alltag findet sich Zink vielerorts wieder, etwa in Reisverschlüssen, Knöpfen, Fenstergriffen oder Scharnieren. Zink wird auch in Verbindung mit Plastik eingesetzt um die elektromagnetische Strahlung abzuhalten, etwa bei Monitoren, Steckern oder Fernbedienungen.

Zink ist ein idealer Werkstoff, wenn Wetterbeständigkeit und Korrosionsschutz gefragt ist. In der Autoindustrie wird feuerverzinkter Stahl für die Karroserie eingesetzt und die Zinklegierung Titanzink dient als Dachbedeckung und Fassade. Neben der Rostfreiheit, zeichnet sich Titanzink durch eine hohe Langlebigkeit von mehreren Jahrzehnten aus, da sich unter Witterungseinflüssen eine schützende Schicht aus Zinkoxid bildet. Bei seltener Wartung kann die Lebensdauer auch 100 Jahre übersteigen. Zink kommt daher auch in Windkraftanlagen, Brücken, Außengeländer, Außentreppen, Spielgeräten, Gartenmöbel, Wintergärten, Terrassenüberdachungen sowie Garagen und Carports zum Einsatz.

Unterscheidung

Man unterscheidet den Zinkschrott meist in sauberes Zink und altes Zink. Das saubere Zink erkennt man durch die glänzende oder matte silberne Farbe. Teilweise enthält Zink-Guss auch Eisen, sodass hier oftmals noch zwischen Eisen und Nicht-Eisen unterschieden wird.

Das Altzink ist mit Kupfer-Raff vergleichbar und kann Verunreinigungen oder Anhaftungen anderer Stoffe und Schmutz enthalten, solange diese nicht überwiegen. Oft handelt es sich dabei um Reste von Dachpappe, Fette oder Öle. Das alte Zink erkennt man durch die schützende Schicht aus Zinkoxid und Zinkcarbonat, die sich an der Oberfläche gebildet hat und das darunterliegende Zink schützt. Früher wurde Zink häufig mit Farbe oder Lack bemalt, um die Bildung der Oxidschicht zu verhindern. Heute ist diese Patina häufig gewünscht. Eine Entfernung der Verunreinigungen und Anhaftungen, soweit dies möglich ist, wäre zu empfehlen, da dann ein höherer Ankaufspreis erzielt werden kann.