Lagerstätteneigenschaften und Indikatoren als Basis zur globalen Bewertung einer nachhaltigen Rohstoffverfügbarkeit von Kupfererz

Grassmann, Juri; Meyer, Franz Michael

doi:25379

Lagerstätteneigenschaften und Indikatoren als Basis zur globalen Bewertung einer nachhaltigen Rohstoffverfügbarkeit von Kupfererz

Grassmann, Juri (Author)

2003 & 2004

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Juri Grassmann

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2003

UmfangXV, 146 S. : graph. Darst., Kt.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2003

Prüfungsjahr: 2003. - Publikationsjahr: 2004

Genehmigende Fakultät
Fak05

Hauptberichter/Gutachter
Meyer, Franz Michael (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2003-11-07

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-7454
URL: http://publications.rwth-aachen.de/record/61427/files/61427.pdf

Einrichtungen

Fakultät für Georessourcen und Materialtechnik (500000)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Kupferlagerstätte (Genormte SW) ; Geologie (Genormte SW) ; Rohstoffreserve (Genormte SW) ; Nachhaltige Entwicklung (Genormte SW) ; Geowissenschaften (frei) ; Nichterneuerbare Ressourcen (frei) ; Weltkupferreserven (frei) ; Kupferlagerstätteneigenschaften (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 550

Kurzfassung
Mineralische Rohstoffe sind die Grundlage für die wirtschaftliche Entwicklung und Stabilität eines Landes. Die Verfügbarkeit nichterneuerbarer Rohstoffe ist seit Jahrzehnten Mittelpunkt kontroverser Diskussionen. Das Ziel der Stoffstrom-Analyse ist ein besseres Verständnis über die Nutzung der Rohstoffe zu erlangen und Handlungsoptionen sowie Strategien zu entwickeln, wie man diese Rohstoffe effizienter und im Sinne einer nachhaltigen Entwicklung einsetzen kann. Die Lagerstätte eines mineralischen Rohstoffes bildet die Basis des primären metallischen Stoffstromes. Dadurch steht die Erfassung, Identifikation und Analyse der geologischen Eigenschaften einer mineralischen Lagerstätte am Anfang einer Stoffstrom-Analyse. Am Beispiel Kupfererz beeinflussen geologische Charakteristika somit unmittelbar die Methodiken des Erzabbaus, die Verfahren der Aufbereitung sowie die Verhüttung des zu gewinnenden mineralischen Rohstoffes. Die Auswertung der geologischen Lagerstätteneigenschaften bildet die Grundlage zur Entwicklung von Indikatoren, um Nachhaltigkeit gemäß der Agenda 21 messbar zu machen. Die Auswertung der Indikatoren und die Analyse der Lagerstätteneigenschaften ermöglichen zusammen die Verfügbarkeit nichterneuerbarer Rohstoffe zu bewerten. Hinsichtlich einer globalen Bewertung der Rohstoffverfügbarkeit werden sowohl bereits produzierende Gruben als auch zukünftig in Betrieb gehende Lagerstätten berücksichtigt. Dies ermöglicht die Kupferversorgung auch für zukünftige Generationen abzuschätzen. Basierend auf den Kriterien Lagerstättentyp, Produktionsstatus, geographischen Lage sowie Datenverfügbarkeit werden die ausgewählten Lagerstätteneigenschaften Kupferminerale und Kupfergehalt, Koppelprodukte, Gesteinsfestigkeit, Abraum/Erz-Verhältnis, Ausbringen, Produktion und Erzreserven für das Betrachtungsjahr 1998 ausgewertet. Als Indikatoren werden Jahresverbrauch, Statische und Dynamische Lebensdauer, Abhängigkeit der Rohstoffverfügbarkeit vom Erzgehalt, Verhältnis von Kupferproduktion zu mittleren Kupfergehalt in der Erdkruste, Nettoerlös der Minen, Exportabhängigkeit eines Staates vom Kupferbergbau, Abhängigkeit des Bruttoinlandproduktes vom Kupferbergbau sowie Verhältnis von Kupferproduktion zu Landflächen definiert und ausgewertet. Die erarbeitete Methodik und die Ergebnisse dienen einer ersten Abschätzung der gegenwärtigen und zukünftigen Kupferversorgung. Ausgewählte Lagerstätteneigenschaften und Lagerstättentypen werden bezüglich ihrer wirtschaftlichen und ökologischen Bedeutung im Rahmen der Nachhaltigen Entwicklung diskutiert. In einem Modell werden die Auswirkungen einer möglichen Substitution gegenwärtig produzierender monometallischer Kupfererzlagerstätten durch bereits in Betrieb befindliche polymetallische Kupfererzlagerstätten betrachtet auf die gegenwärtige Rohstoffverfügbarkeit von Kupfer sowie die primäre Kupferproduktion quantitativ erfasst und berechnet.

Raw materials are the base for an economic stability and steadily increasing industrial development of a country. In the scope of sustainable development the availability of non-renewable natural resources has been discussed controversially for decades. In the context of sustainable development the evaluation/analysis of raw material flows helps to identify options for a resource sensitive supply and an efficient use of metallic raw materials. Ore deposits represent the base of the primary metallic material flow. Therefore, specific geological and mineralogical aspects of ore deposits characterising the beginning of a material flow analysis will be identified and analysed. The example of copper ore shows that geological characteristics directly effect subsequent technical processes such as mining, processing and smelting. The analysis of geological and mineralogical ore deposit characteristics enables to identify indicators in order to measure sustainability according to the Agenda 21. Both, characteristics and indicators, are used to assess the availability of raw materials. Current operating mines, as well as, in the future producing mine sites are included in a global assessment. The analysis of the production state and the associated results lead to a first evaluation and characterisation of the future copper demand and supply. Based on the criteria ore deposit type, production state, geographical setting and the availability of data, the following geological characteristics were analysed for the production year 1998: Copper minerals and copper contents, worthy by-products, rock solidity, waste/ore-ratio, recovery grade, copper production and ore reserves. Indicators were defined and analysed as follows: annual copper production, static and dynamic life time of the ore reserves, dependency of the availability of raw materials by metal contents, copper production/clarke value-ratio, net smelter return, export dependency on copper production of countries, dependency of the gross domestic product on copper production, and copper production/land area- ratio. The results gained by the developed method lead to a first assessment of the present and future copper supply. The economic and ecological significance of the chosen geological characteristics and ore deposit types are discussed with regard to the concept of sustainable development. The effects of a possible substitution of currently operating monometallic copper mines by present producing polymetallic copper mines are calculated. The model quantifies the present availability of copper ore and the primary copper production.

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