Elektroschrott – in einer Kupferhütte

Wie funktioniert Kupferrecycling?

Jedes Jahr kommen neue Handymodelle auf den Markt. Obwohl das alte Smartphone noch funktioniert, denken viele bereits über das neueste Modell nach. Doch was passiert eigentlich mit den alten Handys, die keiner mehr braucht? Welche Materialien sind in einem Smartphone verbaut?

In diesen Geräten befindet sich eine kleine Schatzkammer gefüllt mit Gold, Silber und Kupfer. Alle diese Metalle sind viel zu schade zum Wegwerfen und sollten deshalb möglichst recycelt werden. Aber kann man Gold, Silber und Kupfer recyceln?

Was ist eine Kupferhütte und wie wird Kupfer recycelt? Fragen rund um die Kupferhütte, die man früher auch Kupfermühle nannte, weil sie mit Wasserkraft betrieben wurde, werden dir in diesem Lerntext zur Kupferhütte einfach erklärt.

Was geschieht in einer Kupferhütte?

Warum recycelt man Kupfer? Bei Gold und Silber ist das klar. Dabei handelt es sich um wertvolle Edelmetalle, die selten sind und teuer gehandelt werden. Kupfer dagegen ist eines der weitverbreitetsten Materialien in unserem täglichen Umfeld weltweit. Aufgrund seiner guten elektrischen und thermischen Leitfähigkeit kommt es in fast jedem Elektrogerät zum Einsatz. Kupfer rostet nicht, ist einfach zu bearbeiten und zu 100 % recycelbar. Ein Multitalent unter den Metallen, das aufgrund seines hohen Verbrauchs und seiner hervorragenden Eigenschaften recycelt werden sollte.

Doch nun zur Erklärung der Kupferhütte: In einer Kupferhütte wird entweder Kupfer aus kupferhaltigem Gestein gewonnen oder aus Elektroschrott recycelt. Wie dieses Recycling von Elektroschrott am Beispiel von Platinen funktioniert und wie man das Kupfer daraus gewinnt, zeigen dir die folgenden Arbeitsschritte:

1. Schritt: Zerkleinern der Platinen

Im ersten Schritt des Kupferrecyclings werden die Platinen fein geschreddert, sodass eine Art Konfetti entsteht. Platinen sind Leiterkarten für die mechanischen Befestigungen von Kabeln und dienen zum Verbau von elektrischen Verbindungen. Nahezu jedes Elektrogerät besitzt mindestens eine Platine.

2. Schritt: Einschmelzen und Raffinieren der Platinen

Um die Metalle wie Kupfer, Gold oder Silber voneinander zu trennen, müssen die Platinenstückchen eingeschmolzen werden. In mehreren Stufen werden einzelne Bestandteile der Schmelze herausgelöst. Das Trennen der Rohstoffe nennt man Raffination. Hierbei entstehen zunächst Begleitprodukte, die von der Metallschmelze abgesondert werden. Was danach übrig bleibt, wird noch glühend heiß in große Formen zu Platten, den sogenannten Anoden, gegossen. Auf dem folgenden Bild kannst du diesen Vorgang sehen:

3. Schritt: elektrolytische Raffination mit Schwefelsäure

Die heißen Anoden kühlen in kaltem Wasser ab. Danach werden sie mithilfe eines Krans in Becken mit Schwefelsäure gesetzt. Zwischen die Anoden kommt jeweils eine dünne Edelstahlplatte. Nun wird Strom in die Becken geleitet und es kommt zur elektrolytischen Raffination. Noch immer befinden sich in den Anoden mehrere Metalle. Diese werden durch die Schwefelsäure in Verbindung mit dem Strom voneinander getrennt, indem sich die Kupferpartikel aus der Anode lösen und an den Stahlplatten ablagern. Dieses sogenannte Elektrolytkupfer ist nahezu reines Kupfer.

Übrig bleibt ein Anodenschlamm am Boden der Becken, doch dieser Schlamm hat es in sich. Hierin befinden sich das Gold und Silber. In einem ähnlichen Verfahren werden aus dem getrockneten und geschmolzenen Anodenschlamm nacheinander Gold und Silber herausgeholt.

4. Schritt: Trennung von den Stahlplatten

In einem letzten Schritt müssen die Kupferpartikel nur noch von den Trägerplatten aus Edelstahl abgeschlagen werden. Das recycelte Kupfer kann nun für neue Produktionen eingesetzt werden, beispielsweise als Material für diverse Elektrogeräte, neue Platinen, Drähte und vieles mehr.

Das Recycling lohnt sich: Aus einem großen Container Platinen werden im Durchschnitt drei Tonnen Kupfer, drei Kilogramm Gold und zehn Kilogramm Silber gewonnen. Einer der größten Kupferrecycler der Welt befindet sich übrigens in Deutschland im Hamburger Hafengebiet.

Informationen zu Kupfer und zu weiteren Metallen

In der folgenden Tabelle findest du weitere Videos zu Metallen:

Möchtest du dein Wissen testen und vertiefen, dann schau dir gerne auch die Arbeitsblätter und Übungen zur Kupferhütte an.