Från malm till metall

Kopparmalm bryts ur dagbrott eller i gruvor under jord. Malm krossas och mals, och värdefulla mineraler separeras genom anrikning. Förutom koppar (ungefär 0.3-3% koppar) innehåller malmen till exempel ädelmetaller, som guld och silver, samt molybden, selen, kobolt och nickel. Varp och anrikningssand skickas tillbaka till gruvan eller läggs upp i närheten av den på ett sådant sätt att landskapet återställs.

I Norden smälts kopparkoncentrat, som vanligen innehåller 25-35% koppar, i Bolidens smältverk huvudsakligen enligt den flamsmältningteknologi som har utvecklats av Outotec. Metoden har blivit ett globalt genombrott för kopparproduktionens hållbarhet. Energin som processen kräver kommer från råmaterialets egen reaktionsvärme. Koncentratets svavel och järn oxideras med syreberikad luft, vilket utvecklar värme som räcker för att smälta koncentratet till kopparsten. Värmen från processgaserna återvinns i en ångpanna och ångan används till exempel för torkning av koncentratet och för elproduktion. Den svavelhaltiga gasen från processen omvandlas till svavelsyra. Vid produktionen av svavelsyra utvecklas också värme, vilken används till fjärrvärme. Efter smältningen konverteras kopparstenen genom att syreberikad luft åter blåses in i smältan för att oxidera återstående svavel och järn. Med tillsats av sand bildar järnoxiden slagg. Efter konvertering reduceras och raffineras råkopparn i anodugnen. Därefter gjuts kopparn till anoder.

Utsläppen från Bolidens smältverk i Rönnskär i Sverige och i Harjavalta i Finland är bland de lägsta i världen. De har stadigt minskat trots att produktionsvolymen har ökat. Slaggen från smältverken används till exempel vid vägbyggen. Resten läggs upp i närheten av smältverken på ett miljömässigt sätt.

Smältprodukten, anodkoppar, som innehåller ca 98% koppar, raffineras på elektrolytisk väg till rena kopparkatoder. Samtidigt utvinns biprodukterna, guld, silver, platina-palladiumlegering och selen. Andra biprodukter är koppartellurid samt koppar- och nickelsulfat.Typiskt för kopparns tillverkningprocesser är att allt värdefullt innehåll tas tillvara och vidareförädlas till produkter. För att utnyttja materialet optimalt och för att öka utbytet återvinns många mellanprodukter internt genom att de går tillbaka till ett tidigare produktionsled i processen, eller skickas till andra metallförädlingsföretag för återanvändning.

Kopparkatoder smälts i gjuterier och gjuts till önskad form för vidare bearbetning. I samband med gjutningen tillsätts legeringsmetaller för framställning av olika typer av mässing, bronser eller andra legeringar. En betydande del av katodkoppar används av företag som tillverkar koppartråd för olika typer av elkabel.

Plåt, band, rör, profiler och tråd tillverkas från göt via olika bearbetningsprocesser. Koppar är en lättbearbetad metall. Lokala tillverkare är Aurubis, Cupori, Luvata och Gusum Nordic Brass. Nordiska företag har utvecklat egna teknologier för sin tillverkning, men använder också andra, mera allmänt förekommande. Egna teknologier är vanligtvis mer energieffektiva och miljövänliga, och de slutliga dimensionerna nås oftast med färre produktionssteg.