Recyklace kovů a její možnosti při zajišťování surovinových potřeb společnosti

Transkript

1 Univerzita Karlova v Praze, Přírodovědecká fakulta, Ústav geochemie, mineralogie a nerostných zdrojů Recyklace kovů a její možnosti při zajišťování surovinových potřeb společnosti Bakalářská práce Michaela Petirová Vedoucí bakalářské práce: RNDr. Jiří Zachariáš, Dr. Praha

2 ABSTRAKT Tato práce shrnuje základní ložiskové typy a rudy nejběžnějších kovů - železa, hliníku, olova a mědi. Pojednává rovněž o využití těchto kovů v průmyslu a v lidské společnosti. V závěru jsou uvedeny přehledy recyklace těchto kovů a je diskutován význam recyklace kovů pro úspory jak energie, tak primárních surovin. SUMMARY This thesis summarizes principal mineral deposit types of the most common metals - iron, aluminum, lead and copper - and their ores, as well as various types of final applications of these metals in industry and human society. In the end, brief statistics of metal recycling is given and importance of metal recycling for energy and primary material savings is discussed. 2

3 OBSAH PODĚKOVÁNÍ... 4 ÚVOD PŘEHLED VYBRANÝCH KOVŮ ŽELEZO Ložiska ve světě Ložiska v ČR HLINÍK Ložiska ve světě Ložiska v ČR OLOVO Ložiska ve světě Ložiska v ČR MĚĎ Ložiska ve světě Ložiska v ČR PŘEHLED SVĚTOVÉ PRODUKCE A SITUACE V ČR SVĚTOVÁ PRODUKCE SITUACE V ČR RECYKLACE PROČ SE RECYKLUJÍ KOVY? RECYKLACE ZÁVĚR POUŽITÁ LITERATURA

4 PODĚKOVÁNÍ Tímto bych chtěla poděkovat panu RNDr. Jiřímu Zachariášovi, Dr. a panu profesorovi RNDr. Zdeňku Pertoldovi, CSc. za věcné připomínky. 4

5 ÚVOD Rudy jako nositelé kovů používaných v různých odvětvích průmyslu jsou předmětem těžby už od nejmladšího neolitu, zejména od doby bronzové. Kovy se používají jako materiály na různé účely, například ve stavebnictví, ve strojírenství, elektrotechnickém průmyslu. Vybrala jsem si železo (kov skupiny železa), hliník, olovo a měď (kovy skupiny neželezných kovů), protože si myslím, že jsou jedny z nejvíce užívaných kovů na zemi. 5

6 1. PŘEHLED VYBRANÝCH KOVŮ Železo (Fe) je prvkem VIII.B skupiny periodické soustavy prvků. S kobaltem a niklem vytváří ve čtvrté periodě triádu železa (Vacík, 1995). Používání železa se datuje už od 4.tis. př.n.l. (v Sýrii, Indii, Egyptě, Čině) získávalo se z meteoritů. V době železné se rozšířilo používání železa i do Evropy. Zhruba od 19.stol až do poloviny 20. stol. pětinásobný nárůst výroby železa. Od 2.poloviny 20.stol. se vyrábí na bázi koksu s pomocí legujících kovů (Cr, Ni, Co,W, Mo,.)(Rozložník, 1987). Hliník (Al) je prvek III.A skupiny periodické soustavy prvků. Atomy hliníku obsahují ve valenční vrstvě tři elektrony (Vacík, 1995). Hliník byl poprvé izolován jako kov v roce 1825, 5 tisíc let potom, co se začalo používat železo. Několik desetiletí po tom, bylo obtížné ho produkovat, protože to byl v zásadě vzácný kov, užíval se jen ve špercích a jiných ozdobách. Dostupný ve velkém množství byl až po roce 1886 (Kesler, 1994). Olovo (Pb) je prvek IV.A skupiny periodické soustavy prvků. Není přesně známo, kdy se začalo olovo používat, ale nejstarší dochované předměty pochází z doby let př.n.l. z Asie. V poslení době se omezuje používání olova, kvůli jeho toxicitě. Nejznámnější sloučenina olova je asi sulfid olovnatý PbS galenit (Vacík, 1995). Olovo se většinou vyskytuje spolu se zinkem a jejich rudy produkují také stříbro (Rozložník, 1983). Měď (Cu) je prvkem I.B skupiny periodické soustavy prvků. Spolu se zlatem a stříbrem tvoří skupinu mědi. Měď se používá už od pradávných dob a v době bronzové byla nahrazována bronzem. Doba bronzová se v Mezopotámii datuje už od 3000 př.n.l., v oblasti Egejského moře od 2000 př.n.l., odkud se rozšířila do Evropy. Měď je načervenalý ušlechtilý kov a na vlhkém vzduchu se povléká zelenavou vrstvičkou hydrogenuhličitanů měděnkou (Vacík, 1995) Železo Železo je jedním z nejhojnějších prvků na Zemi. Železo je poměrně měkký, světle šedý až bílý, ferromagnetický kov s malou odolností proti korozi. V přírodě vyskytuje ve třech oxidačních stavech a to jako přírodní Fe 0, pak Fe +2 (siderit) a Fe +3 (hematit, goethit). Železo se dobývá z železné rudy, ve které je obsah železa dostačující k tomu, aby mohl být komerčně využitelný, zhruba 25% - 65% (Fenton, 2007). Díky vysoké poptávce v dnešní době se musí těžit ruda s nižším a nižším obsahem železa. Téměř všechna ruda (98%) se používá v ocelářství. Železná ruda se těží asi v 50 zemích světa. Sedm nejproduktivnějších z nich odpovídá asi třem čtvrtinám z celkové světové produkce. Austrálie a Brazílie společně ovládá světové exporty se železnou rudou, každá zaujímá asi jednu třetinu ze světových vývozů (Oss, 2007). Železo se vyrábí ve vysoké peci naplněné železnou rudou, tavidly (obvykle vápencem nebo dolomitem) a koksem sloužícím jako palivo a redukčním prostředkem. Z toho se vytvoří roztavené železo a struska. Struska je nekovový vedlejší produkt, i mnoha jiných metalurgických operací, složený hlavně z vápníku, hořčíku a hliníkových křemičitanů v různých kombinacích. V závislosti na způsobu chlazení se mohou vyprodukovat tři druhy železné strusky, a to vzdušně chlazená, lehčená a granulovaná (Fenton, 2007). Dnes se ze železa vyrábí tisíce produktů o 6

7 různém chemickém složení, formě a velikosti. Spolu s ocelí dosahuje v produkci ročně okolo 95% ze všech světově vyprodukovaných kovů. Vysoké procento produkce železa a oceli se odráží i na jejich ceně jsou to jedny z nejlevnějších kovů na Zemi. Materiály z oxidu železitého slouží jako pigmenty pro barviva, která jsou netoxická, stálobarevná, počasí odolná a odolná vůči světlu. Přirozené oxidy železa zahrnují kombinaci jednoho nebo více železnatých nebo železitých oxidů a nečistoty jako oxidy manganu, jíl nebo organismy. Syntetické oxidy železa mohou být vyprodukovány v různých variacích, např. jako síran železnatý ( zelená skalice). Železo a ocelový odpad jsou zásadní surovinou pro výrobu oceli. Takto se ocelový odpad recykluje už více než 150 let (Oss, 2007) Ložiska ve světě Jako železná ruda se těží hematit Fe 2 O 3 (70% Fe), magnetit Fe 3 O 4 (72,4% Fe), goethit Fe 2 O 3.nH 2 O (48 63% Fe), siderit FeCO 3 (48,3% Fe) a některé leptochlority thuringit, chamozit (27 38 % Fe). Ložiska železných rud se tvořila od nejstarších geologických dob v různých geologických podmínkách. Okolo 80 % železných zásob je prekambrického stáří ( jsou to metamorfované železité kvarcity sedimentárního původu). Mnohá významná magmatická a skarnová ložiska magnetitu se tvořila v paleozoiku. Vulkanosedimentární ložiska mořského nebo jezerního původu dominovala v mezozoiku a terciéru. Schopnost železa vytvářet sloučeniny v různých geologických podmínkách s sebou nese i velký počet genetických typů ložisek. Známe například ložiska sedimentární (metamorfovaná a nemetamorfovaná), magmatická, hydrotermální, zvětrávací a vulkanosedimentární (Rozložník, 1987). Metamorfovaná sedimentární ložiska největší a nejdůležitější ložiska železa. Většina z nich se skládá z tence zvrstvených, střídajících se železem a křemenem bohatých pásků. Nazývají se páskované železné formace (mezinárodní zkratka BIF Banded Iron Formations a BIQ Banded Iron Quartzites). Rozlišují se dva hlavní typy ložisek, a to Algoma typ a Superior typ. Obě tato ložiska se liší svým vznikem Superior typ vznikal usazováním v mělkých vodách, kdežto Algoma typ vznikal v hlubších prostředích a byl ovlivněn vulkanickou činností. Náležejí sem ložiska ze západní Austrálie (oblast Hamerslay Range), Labrador Through (Kanada), Carajás a Minas Gerais z Brazílie, Krivoj Rog a Kursk z Ruska (Kesler, 1994). Nemetamorfovaná sedimentární ložiska zastoupené oolitickými železnými rudami. Jsou to chemogenní sedimenty, vzniklé v prostředí mělkých moří a jezer. Vytvářejí menší tělesa plástevnatá až čočkovitá. Rudy hlavně obsahují hematit, siderit a Fesilikáty (leptochlority). Ložiska mimo ČR - ložiska Clinton (USA) a Mineta (Alsasko Lotrinsko) (Rozložník, 1987). Magmatická ložiska vznikají v důsledku diferenciace rudonosného magmatu alkalického, ultrabazického nebo bazického složení. V diferenciovaných masivech bazických hornin jsou uložena ložiska titanomagnetitů Fe-(Ti V) nachází se například v jižní Africe (Bushveld), na Uralu (Kačkanarsk, Kusinsk aj.), Kanadě, USA (Labrador), v Austrálii. Nejobvyklejšími tvary rudních těles titanomagnetitových ložisek jsou čočky, žíly, vtroušeniny čočkovitého a nepravidelného tvaru. Morfologie a poloha rudních těles je závislá na vývoji primární vnitřní stavby 7

8 magmatitů. Základní minerální skladba titanomagnetitových rud se skládá z rutilu, ilmenitu a titanomagnetitu (ten je tvořen srostlým magnetitem a ilmenitem). Apatitmagnetitová ložiska jsou spjata s alkalickými horninami. Tvar těchto ložisek je čočkovitý nebo žilný. Rudní tělesa bývají porušena žílami žulových porfyrů, aplitů, syenitů a pegmatitů. Rudu tvoří z větší části magnetit s fluorapatitem a z malé části hematitem, diopsidem, zirkonem, turmalínem, křemenem, amfibolem aj. Nejvýznamnější ložiska jsou ve Švédsku (Kirunavaara) (Smirnov, 1983). Další neméně významná jsou například v Mexiku (Cerro Mercado), USA (Pea Ridge, Pilot Knob), Chile (El Laco) (Kesler, 1994). Hydrotermální ložiska rud železa tvoří je středně termální siderit, často s obsahem 3 7 % Mn. Spolu se sideritem se vyskytují i další karbonáty (ankerit, Fe dolomit), někdy magnetit a hematit. Rozdělují se na metasomatická a žilná. Ve světě se nacházejí například v USA (Iron Spring, Iron Mountain), na Uralu (Magnitnaja, Vysokaja Gora) (Smirnov, 1983). Vulkanosedimentární ložiska typu Lahn-Dill, vznikají spolu s paleobazalty (spility, diabasy), někdy i s paleoryolity či tufy. Obsahují i značné množství silicitů. Známé výskyty jsou hlavně z povodí řek Lahn a Dill, dále pak třeba z Rumunska (Ghelar), bývalé Jugoslávie (Vareš) (Rozložník, 1987). Zvětrávací ložiska zástupci jsou oxidační zóny primárních železných rud (obzvláště sideritových), hydroxidy železa a manganu (goethit, limonit, psilomelan, pyrolusit) v železných kloboukách. Spolu s nimi se mohou vyskytovat i malachit, azurit, nebo ryzí měď. Těžily se povrchově. Díky dobrým metalurgickým vlastnostem této rudy se v minulosti intenzivně těžily a v dnešní době jsou u nás většinou vytěžené. Na Slovensku - Železník, Dobšiná (Rozložník, 1987) Ložiska v ČR Vulkanosedimentární moravskoslezská ložiska jsou devonského stáří a vázaná na submarinní vulkanickou činnost. Rozmanité geochemické prostředí, ve kterém probíhaly rudotvorné procesy, se odrazilo v pestrém mineralogickém složení rud. Proto se ložiska liší nejen mineralogickým složením, ale i chemismem, texturou, délkou i tvarem. Některá ložiska jsou postižena metamorfózou. V rudách nepostižených metamorfózou se nachází hematit, magnetit a Fe-silikáty (chamosit, thuringit,..). V metamorfovaných je to hlavně spekularit a magnetit. Většina rudních těles má mocnost okolo 2 metrů, málokdy přesahují 5 metrů, a jsou silně zvrásněné. Tato ložiska jsou typu Lahn-Dill a nacházejí v oblasti Nízkého Jeseníku (doprovázené hematitem a Fe-chlority př. Chabičov), centrální části a východního úpatí Hrubého Jeseníku (Benkov, Medlov, Králová) (Bernard, Pouba a kol., 1986, Starý, 2008). Magmatická ložiska oxidické Fe-Ti rudy (ilmenit a magnetit) se nacházejí v oblasti kdyňského masivu (Pocínovice, Orlovice) a v Orlických horách (Špičák u Deštné ilmenit v amfibolickém gabru) (Bernard, Pouba a kol., 1986, Starý, 2008). Metamorfovaná sedimentární ložiska jsou to hlavně páskované rudy z oblasti desenské klenby (Rudná hora, Švagrov) o mocnosti 0,3 2 metry a dlouhé metrů (Bernard, Pouba a kol., 1986, Starý, 2008). Nemetamorfovaná sedimentární ložiska převážně jde o oolitické rudy ordovického stáří známé z například z oblasti Barrandienu. Ty se dělí se na 2 podtypy (spodní a 8

9 svrchní ordovik), které se liší mineralogickým složením a stářím. V ložiskách spodního ordoviku převládá hematit (Ejpovice, Mníšek pod Brdy) a hematit-siderit (Krušná Hora). Kdežto v ložiskách svrchního ordoviku je to chlorit-siderit (Nučice, Chrustenice) a siderit (Zdice) (Bernard, Pouba a kol., 1986, Starý, 2008). Hydrotermální ložiska v ČR jsou známa například z Horní Blatné (jde o Fe-Mn ložisko, obsahující hematit s křemennou žílovinou a pyroluzit, vázané ne poruchové zóny), okolí Příbrami (Žežice, Narysov), okolí Brna (Domašov, Heroltice), Zlaté Hory- východ (Bernard, Pouba a kol., 1986, Starý, 2008). Zvláštním typem ložisek jsou metamorfovaná ložiska ve skarnech, v ČR hojně zastoupená například v lokalitách Vlastějovice a Županovice (v těchto dvou lokalitách jde hlavně o Ca-skarny s hlavním minerálem magnetitem, někdy i hořečnaté skarny, mají čočkovitý nebo deskovitý tvar), Měděnec (magnetitová ruda a chalkopyritový koncentrát a Ag, má čočkovitý tvar), Herlíkovice, Horní Malá Úpa a další. Ložiska tohoto typu se nacházejí i v Kowarech v Polsku Hliník Hliník je po křemíku druhým nejhojnějším kovovým prvkem v zemské kůře. Během posledních 100 let se začal komerčně využívat, tudíž můžeme říci, že je to poměrně nový kov (Schwarz, 2004). A proto je nazýván kovem 20. století, přičemž jeho široké průmyslové využívání začalo až po 1. světové válce. Hliník je považován za jeden z nejméně migrujících prvků ve zvětralinovém plášti a také se podílí na strukturní stavbě zhruba 250 minerálů, z nichž je asi průmyslově nejdůležitější boehmit, diaspor (85 % Al 2 O 3 ), gibbsit (65,4 % Al 2 O 3 ) a hydroxidy Al hlavně bauxity. Hliník se v endogenních podmínkách koncentruje v nefelinických leucitových a anortozitových horninách, případně v alunitech. V exogenních podmínkách se nachází jako relikt lateritického zvětrávání nebo v přeplavených sedimentech. Hliník se uvolňuje v kyselém a nebo v hodně zásaditém prostředí a dá se získat z mnoha minerálů, např. nefelín, alunit, kyanitové břidlice, ale nejvíce asi z bauxitů (Rozložník, 1987). Hliník je asi třikrát lehčí než ocel. Je kujný, tažný, lehce opracovatelný a snadno se dá slévat. Je trvanlivý a odolný vůči korozi. Ve celosvětovém měřítku se řadí mezi nejpoužívanější kovy (je prakticky důležitý ve všech odvětvích světového hospodářství). V dopravní sféře se například používá při výrobě součástek do osobních a nákladních automobilů, letadel, železničních vozů nebo námořních lodí. Moderní doba skýtá i mnohá další využití, jako např. výrobu plechovek, různých elektrických spotřebičů a kuchyňského náčiní a pomůcek (aluminiová fólie), různých strojů či elektrického vedení. A většinou si ani neuvědomujeme, kolik je výrobků obsahující hliník v našem bezprostředním okolí (Bray, 2007) Ložiska ve světě V primárních horninách se hliník vyskytuje v aluminosilikátech, jež se ve zvětralinovém plášti silikátového trendu mění na hlinité minerály typu kaolinitu, 9

10 halloysitu, montmorilonitu. Ve zvětralinových pláštích alkalického trendu se při intenzivnějším rozkladu zcela osamostatňuje čistý oxid hlinitý a jeho koncentrací se mohou vytvářet i bauxitová ložiska. Hlavním typem ložisek hliníku jsou ložiska zvětrávací. Tato ložiska jsou svým vznikem i místem uložení spojena se zvětralinovým pláštěm. Hromadění ložiskotvorných látek ve zvětralinovém plášti může docházet dvojím způsobem, a to buď atmosférickou vodou, která rozpouští a odnáší bezcenné minerální složky hornin a ve zbytku se hromadí užitkové minerální komponenty, proto se nazývají zbytková (reziduální) ložiska. V podobě koloidních roztoků mohou zvětralinovým pláštěm migrovat oxid křemičitý, oxid hlinitý, sloučeniny železa, manganu a dalších kovů. A nebo jsou užitkové složky hornin rozpouštěny připovrchovými vodami a pak jsou jimi přenášeny a ukládány ve spodní části zvětralinového pláště to jsou infiltrační ložiska (Smirnov, 1983). Hlavním zvětrávacím ložiskem hliníku jsou ložiska bauxitů (= průmyslově využitelný zdroj hliníku). Bauxit je nečistou směsí Al minerálů gibbsitu (Al 2 O 3. 3H 2 O), boehmitu (Al 2 O 3.H 2 O) a diasporu (Al 2 O 3.H 2 O). Z genetického hlediska se dělí na typ terra rossa = pravé bauxity ( například Haiti, Jamaika, Dominikánská republika, Maďarsko) a na typ lateritických bauxitů, které vznikají lateritickým zvětráváním různých hornin s obsahem hliníku, například ložiska v Guayaně, Surinamu, Guinee, Brazílii (Minas Gerais), USA (Arkansas), Ghaně, Indii, Austrálii (Rozložník, 1987). Ložiska bauxitu typu terra rosa vznikají tropickým zvětráváním hornin naplavených na zkrasovatělý vápencový povrch. Tělesa bauxitů jsou následně většinou překryta mladšími sedimenty. Tělesa mají nepravidelný tvar a hloubka krasových závrtů může dosahovat až 100 m. Z mineralogického hlediska se jedná většinou o böhmit-diasporová tělesa, často vysokým obsahem Al 2 O 3 (50% - 70%) (Rozložník, 1987, Smirnov, 1983) Ložiska v ČR Také v ČR se nachází více typů ložisek hliníku stratiformní, sedimentární a zvětralinová. Stratiformní ložiska se nachází v desenské klenbě Šumperk (ložisko Franciska oxidy železa, korund, kyanit a staurolit, toto ložisko je extrémně bohaté na Al 2 O 3 ), Zlaté Hory-západ a z části východ (Al se vyskytuje jako sekundární minerál) (Bernard, Pouba a kol., 1986). Sedimentární akumulace hliníku jsou obsaženy v keramických jílech, hlínách a jílovcích. Jde hlavně o reziduální horniny, které vznikaly rozsáhlým zvětráváním hornin bohatých draselným a sodným živcem, světlou slídou a křemenem. Z minerálů převládá kaolinit. V ČR se nachází zhruba devět oblastí sedimentární akumulace hliníku: 1.Kladensko-rakovnický karbon (ložiska na Rakovnicku, Tlustice, Hlavačov), 2.Moravská a východočeská křída (ložiska v okolí Moravské Třebové např. Březinka), 3.Křídová oblast v okolí Prahy (Brník, Vyšehořovice), 4.Západní část české křídové tabule (Libořice, Kocanda), 5.Jihočeská pánev a přilehlé drobné pánve (Klikov, Lipnice), 6.Plzeňská permokarbonská pánev a relikty terciéru ve středních a západních Čechách (permokarbon ložisko Záluží a Ledce, terciér Lažany, Výžina, Líně), 7.Chebská a sokolovská pánev (ložisko Noavá Ves I a II, 8.Severočeská oblast (a.chomutovsko-mostecko-teplická pánev ložiska Kaňko, Břežánky, Staňkovice a Strkovice, b.hrádecká část žitavské pánve, 10

11 c.relikty terciéru na Frýdlantsku, d.relikty terciéru na Liberecku), 9.Terciér a kvartér na Moravě (kvartér ložisko v Poštorné, terciér javornicko-vidnavská nížina) (Konta, 1983). Zvětralinová ložiska jsou dvojího typu:lateritické železné rudy až bauxity (Roudné, Lukavice, Vyžice na Čáslavsku tyto rudy mají příměs volných hydrátů Al) a bauxitická hematitová ruda Staré Ransko u Chotěboře vznikají zvětráváním ultrabazických hornin a mají oolitickou strukturu a také obsahují gibbsit, boehmit a kaolinit (Bernard, Pouba a kol., 1986) Olovo Olovo je kujný, tažný modro-šedý kov, velmi odolný vůči korozi. Olovo se začalo používat zhruba před 3000 lety př.n.l. Dříve se olovo přidávalo do stavebních materiálů (např. střešních krytin), sloužilo jako pigmenty pro glazování keramiky. Hodně těchto prvků se využívalo při stavbách evropských hradů a katedrál. Před 19. stoletím se olovo používalo především pro výrobu střeliva, mosazi, keramických glazur, olovnatých barometrů, do barev či dalších ochranných nátěrů, k výrobě cínu a vodovodního potrubí. Díky příchodu elektrického věku a komunikace vznikaly mnohé vynálezy v oblasti využívání olova, jako například obaly kabelů, těsniva, při používání pájek a na výrobu písmoviny. S růstem produkce veřejných a soukromých motorizovaných vozidel se začaly používat olovnato-kyselinové akumulátory, jež byly výkonnější a slitiny olova a cínu na výrobu palivových nádrží. Olovo se přidávalo i do benzínu. To všechno vedlo ke zvýšení spotřeby olova, k níž přispíval i nárůst obyvatelstva a národního hospodářství (Guberman, 2007). Díky tomu se od 50. let 20. století do 80. let těžba zdvojnásobila (Worell, 2004). Od 80. let 20.století se díky předpisům v oblasti životního prostředí významně redukovalo využívání olova, protože se podle výzkumů zjistilo, že jeho nadbytek v ovzduší škodí jak přírodnímu prostředí tak i lidskému zdraví. Toto velké snížení ve spotřebě vedlo k velkému snížení těžby olova Ložiska ve světě Ložiska v sedimentárních horninách se dělí na několik typů, např. na typ Mississippi Valley, SEDEX (sedimentárně exhalační) a ložiska Pb-Zn v pískovcích. Ložiska typu Mississippi Valley (VMT) skupina ložisek jejichž společný znak je vazba na karbonátové souvrství, ve kterých vytvářejí nepravidelná stratiformní tělesa o velikosti několik set metrů. Okrajové vápence jsou zasaženy dolomitizací. Mineralogické složení galenit, sfalerit, někdy pyrit, baryt, Cu-minerály a fluorit). Textura je masivní až brekciovitá (Rozložník, 1987). Ložiska tohoto typu většinou vyplňují primární a sekundární útvary ve vápencích a dolomitech. Vyskytují se v mělkomořských karbonátech uvnitř kontinentálních platform či ve stabilních kontinentálních šelfech (Maynard, 1983). Naleziště těchto ložisek jsou například v údolí řeky Misissippi (USA), Old Lead Belt a Bonne Terre (obě v Missouri) (Kesler, 1994), Horní Slezsko (Polsko). SEDEX ložiska ukládají se v horninách s anoxickými mořskými sedimenty (černé břidlice, jílovce, pískovce, vápence +/- bohaté organickou hmotou (Smirnov, 1989). Mezi hlavní minerály patří pyrit, pyrhotin, galenit, chalkopyrit, sfalerit (Rozložník, 11

12 1987). Ložiska se skládají z vrstev sulfidů olova-zinku-železa, které byly přineseny podmořskými horkými prameny proudícími do pánví vyplněných jemnozrnnými, klastickými sedimenty. V mnoha případech, tyto roztoky ve skutečnosti nedosáhly mořského dna a místo toho roztoky zatlačovaly čočky sedimentů v blízkosti dna (obvykle krátce po uložení sedimentů). Některé z těchto roztoků byly teplejší a méně slané a pak se z nich formovaly mineralizace typu Mississippi Valley. Teplo pro systémy pravděpodobně pochází z blízkých mafických magmat. Největší ložiska typu SEDEX, jako ložiska Broken Hill, Mt. Isa a McArthur River v Austrálii, Sullivan v British Columbia, jsou vázána na systémy riftů staré 1,8 1,3 miliard let, které protínaly ranné kontinenty. Další důležitá naleziště najdeme v severní Americe, jako je pánev Selwyn v Yukonu (Kesler, 1994). VHMS (Volcanogenic Hosted Massive Sulfides) jsou ložiska vulkanogenního původu, např. typu Kuroko (Cu-Pb-Zn ± Ag, Au), která jsou spjatá s prostředím bimodálních vulkanitů (ryolit-dacit;lávy, tufy, pyroklastika) a intrudující do organickou hmotou bohatých sedimentů. Nejznámější ložiska tohoto typu se nachází v Japonsku. V některých ložiscích, fluidní inkluze ukazují, že mineralizační měly teploty okolo 350 C a více, byly velmi slané a pronikaly z podložních magmat. V ostatních ložiscích byla voda méně slaná (Kesler, 1994). Hydrotermální ložiska jsou například skarnová ložiska, metasomatická ložiska ( chimney-manto typ) a některá žilná ložiska (jako Ag-Pb-Zn-Q-karbonátové žíly v sedimentárních a v metamorfních terénech v blízkosti hypabysálních intruzí). Tato ložiska se např. nachází v Mexiku, Hondurasu a v Peru (Maynard, 1983) Ložiska v ČR Hlavním nositelem zrudnění Pb byl galenit (více či méně stříbronosný). Hydrotermální polymetalické žilné zrudnění je nejvýznamnější v revíru příbramském (Vrančice, Březové Hory)- tyto žíly obsahují siderit, karbonáty (dolomit, kalcit), galenit zde tvoří hrubozrnné výplně. Dále pak ve stříbrském (Stříbro ložisko Dlouhá žíla žilní výplň je hlavně křemenná a z rud převládá sfalerit a stříbrem chudý galenit) a kutnohorském (Malín u Kutné Hory, Staré Ransko ložisko Obrázek akcesorický galenit) - hlavní minerrální složky jsou křemen, Fekyzy (pyryit,pyrhotin) a sfalerit a místy dolomit a kutnohorit. Ložisko v Harrachově má žilnou výplň tvořenou barytem, fluoritem a galenitem. Další hydotermální ložiska Český Štenberk, Zdobnice, Rychlebské hory, Javorník, Hora Svaté Kateřiny, Stříbrné Hory a Dlouhá Ves, Hraničná, Chvaletice, blanická brázda Ratibořské hory a Stará Vožice, Budišov nad Budišovkou a Habrůvka (obě Pb-Zn žíly). Sedimentární ložiska písčitých anomálií mědi a olova se nacházejí v oblasti obcí Radvanice a Suchovršice v Podkrkonoší. Z rudních min erálů jde převážně o uhličitany mědi, galenit a sfalerit vyplňující trhlinky v sedimentech nebo malé shluky v jejich okolí (Bernard, Pouba a kol., 1986). Stratiformní polymetalické rudy vulkanosedimentárního typu byly vázané na devonský vulkanismus. Ložiska tohoto typu se těžila v Horním Městě, Horním Benešově a ve zlatohorském revíru. Finálním produktem těžby byl komplexní Pb-Zn koncentrát, který byl exportován, protože k jeho zhutnění neexistovaly domácí kapacity (Rozložník 1987, Starý, 2008). 12

13 1.4. Měď Měď se začala používat už v 5. tisíciletí př.n.l. a užívá se až dodnes. Proto se považuje za jeden z nejdéle používanějších kovů a byla jedním z nejdůležitějších materiálů ve vývoji civilizace. Měď je kujný, tepelně a elektricky vodivý kov, odolný vůči korozi (Granqvist, 2004). V endogenních podmínkách se měď akumuluje v bazických magmatech, skarnových a vulkanosedimentárních ložiscích a v hydrotermálních ložiscích. V exogenních podmínkách měď snadno migruje. Známe více jak 170 minerálů obsahujících měď. Ale praktický význam mají hlavně tyto: ryzí měď Cu, chalkopyrit CuFeS 2, bornit Cu 5 FeS 4, kubanit CuFeS 3, tennantit 3Cu 2 SAs 2 S 3, tetraedrit 3 Cu 2 SSb 2 S 3, tenorit CuO, enargit Cu 3 AsS 4, kuprit Cu 2 O, malachit CuCO 3. Cu(OH) 2, chrysochol CuSiO 3. nh 2 O, covellín CuS. Ložiska mědi se nacházejí v různých geotektonických prostředích (aktivní platformy, geosynklinály, orogenní pásma, ostrovní oblouky). Rozmanité jsou i stářím. V proterozoiku se vytvářejí magmatická ložiska (například Sudbury) a měďnaté pískovce (Copper Belt v Africe). V hercynské epoše vznikla velká kyzovo-měďnatá ložiska na Uralu a v Apalačských horách, Cu-porfyrová ložiska ve střední Asii, stratiformní ložiska v dnešním Německu a Polsku. V alpinské epoše vznikla velká ložiska Cu-porfyrových rud (Rozložník, 1987). Produkce mědi zaznamenala od 50. let 20.století neobyčejně prudký vzrůst. Stále větší poptávka po mědi znamenala těžit rudy se stále menším obsahem mědi (Rozložník, 1987). Měď se například používá na výrobu elektrických vedení na stavbách, telekomunikačních technologií a při výrobě elektrických a elektrotechnických produktů či solárních panelů (Granqvist, 2004). Vedlejší produkty z výroby mědi a zastaralé měděné produkty jsou pohotově recyklovány a významně přispívají k měděným zásobám (Edelstein, 2006) Ložiska ve světě Ložiska rud mědi se rozdělují na několik typů: magmatická s niklem (či platinou), hydrotermální (ložiska porfyrové měděné rudy s molybdenem a ložiska tvořená žilkami, žilníky a čočkovitými tělesy), sedimentární (vulkanosedimentární, kyzová v zelených břidlicích a ložiska stratiformní) (Starý, 2008). Ložiska porfyrového typu Cu, Cu-Mo, Cu-Au, Cu-Au-Mo jsou to ložiska žilněimpregnačního charakteru, mají relativně nízkou kovnatost, průměrně 0,5-2% Cu (Kesler, 1994), 0,005-1% Mo, 0,001-1 g/t Au (Rozložník, 1983). Ložiska jsou rozsáhlá a zásoby také. Velikost rudonosných těles je v rozsahu 1-3 km 2 a metrů vertikálně. Tato ložiska jsou geotektonicky vázaná na okraje kontinentů a ostrovní oblouky. Většina z nich je mladého stáří (svrchní křída neogén) a váže se na cirkumpacifický pruh. Cu-porfyrová ložiska se prostorově vážou na alkalickovápenaté intruzívní komplexy mnohofázového vývoje od gaber až po granity. Tělesa porfyrů a hornin, do kterých pronikají, jsou nositelem impregnace drobných žilek. Dá se pozorovat i výrazná zonálnost. Hlubší jádro těchto ložisek tvoří chalkopyrit, magnetit, bornit molybdenit spolu s pyritem a pyrhotinem. Nad jádrem se koncentricky tvoří zóna pyritizace a další zóny hydrotermálních přeměn. Mineralizace je více etapová, začíná při teplotách okolo 700 C a končí zhruba okolo 100 C. Na povrchu ložisek může být vyvinuta i sekundární oxidační a cementační zóna (s malachitem, ryzí mědí, kupritem, covellínem, chalkozínem, 13

14 chrysokolem, aj.), která má zvýšený obsah mědi 1-1,5 %.(Rozložník, 1983). Největší ložiska se nacházejí na konvergentních tektonických okrajích v USA (Bingham), Kanadě, Chile (El Teniente, Chuquicamata) a na Filipínách (Kesler, 1994). Stratiformní ložiska mědi se vyskytují v mořských pískovcích (tzv. mědonosné pískovce ), břidlicích (často to jsou tmavé břidlice mansfeldského typu) a někdy i ve vápencích. Mocnost plástevnatých, popřípadě čočkovitých poloh dosahuje několik metrů (maximálně však 10 metrů). Oproti tomu plošný rozsah je velký. U mnohých ložisek lze pozorovat vertikální nebo horizontální zonálnost. Výplň ložisek tvoří chalkozín, chalkopyrit, pyrit, bornit a další minerály obsahující olovo, zinek, stříbro, vanad, uran, molybden. Obsah mědi se pohybuje od 1% do 5%. Unikátním stratiformním ložiskem je ložisko v provincii Copper Belt v Zambii. Zároveň je toto ložisko i významným producentem kobaltu. Další ložiska jsou v Kazachstáně (Džeskazgan), v Severním Přibajkalí (Udokan). Na území Polska se v lagunární facii zechsteinu vyskytují měďinosné břidlice, karbonáty a pískovce. Obsah mědi je okolo 4,3%. Hydrotermální ložiska mědi po dlouhý čas byla hlavním producentem mědi. Jsou vysoko až středně termální. Vytvářejí strmé žíly, žilníky, málokdy sloupy. Mohou obsahovat i rudy Pb-Zn, Ag-Au, někdy i molybdenu (Mo). Hlavní minerální složení: chalkopyrit, enargit s křemenem a karbonáty v chloritizovaných a sericitizovaných horninách. Největší ložiska tohoto typu jsou Butte v USA- Montaně, které jsou známé svými žílami na způsob koňského ohonu. Mezi hydrotermální ložiska můžeme zařadit i zvláštní skupinu nízkotermálních vulkanogenních ložisek ryzí mědi, vázané na výlevy bazaltů provázené zeolitem, prehnitem a kalcitem. Ryzí měď zde vytváří žilná tělesa a vyplňuje mandle bazaltů a póry v konglomerátech. Nachází se například u Horního jezera ve státě Michigan (USA) (Rozložník, 1987). Magmatická ložiska mědi vznikají z nemísitelných sulfidických a silikátových magmat. Silikátová magmata mohou mít složení buď mafické nebo ultramafické. Měď se většinou vždycky vyskytuje v těchto ložiskách spolu s niklem a malým množstvím prvků skupiny platinových prvků. Takováto ložiska se například nacházejí v oblasti Kambalda (Austrálie), Sudbury (Ontario), Noriľsk (Rusko). K magmatickým ložiskům může být řazeno i ložisko Olympic Dam v jižní Austrálii. Toto záhadné ložisko se skládá z oxidů železa, minerálů mědi, fluoritu a minerálů vzácných zemin, které byly deponovány hydrotermálními roztoky ve vysoce porušených granitových intruzích. Toto ložisko má přes 11 milionů tun mědi (Kesler, 1994). Ložiska sulfidů mědi stratiformního vulkanosedimentárního původu, vznikající na mořském dně a v jeho blízkosti. V jejich okolí se často vyskytují vulkanity (bazalty, andezity, ryolity). Tělesa rud mohou mít plástevnatý, čočkovitý tvar nebo tvoří žilky. Textura je masivní s impregnačními typy. Rozeznává se několik formací, například sulfidová formace (pyrit, pyrhotin), sulfido-polymetalická formace (chalkopyrit, sfalerit, galenit, někdy i baryt) a sulfido-měďnatá formace (pyrit, chalkopyrit). Spolu s nimi se vyskytují i nerudní minerály, jako je sericit, křemen, kalcit, baryt, chlorit. Rudy se tvoří při teplotách 450 až 100 C, s vertikalní i laterální zonálností. K těmto ložiskům se řadí ložiska typu Kuroko v Japonsku. Dále Rio Tinto ve Španělsku, Kid Creek v Kanadě (Rozložník, 1983). 14

15 Většina sulfidických minerálů mědi je na zemském povrchu nestabilní a během zvětrávaní se rozpouští. Když zvětrávací procesy zasáhnou hydrotermální nebo magmatická ložiska mědi, na povrchu odkrytá, vznikají supergenní ložiska mědi (Kesler, 1994). Skarnová ložiska mědi tvoří komplexní magnetit-pyrhotin-pyrit-chalkopyritové rudy. Většinou je doprovází rudy Pb-Zn, W, Mo, Bi, Ag, Co, Se, Te, aj. Tato ložiska se například nacházejí v Kazachstáně (Sjak1), na Urale (Turinská skupina), v USA v Arizoně (Bisbee a Clifton), ve Finsku (Outukumpu někteří geologové je však zařazují mezi vulkanosedimentární ložiska) Ložiska v ČR V ČR převládají ložiska mědi hyrotermálního původu, které se dále dělí na několik izogenních minerálních asociací: např. asociace Cu-Ni v Rožanech a v Kunraticích, melafyrová měďnatá v Rybnici u Semil, křemenná měďnatá s chalkopyritem v Mutěníně (slabě stříbronosný chalkopyrit vázaný na křemeno-karbonátové žíly a prostorově spjatý s dioritem, žíly jsou mocné až přes 0,5 metru)a v Ludvíkově a Bohutíně (ložiska v metamorfovaných břidlicích, žíla mocná až 1 metr, kromě chalkopyritu obsahují i limonit a malachit, v Bohutíně i baryt), porfyrová měďnatá v Bělovsi u Náchoda (bohaté na vzácné nerosty, hlavně kuprit), starovariská měďnatá na ložisku Zlaté Hory-jih a prevariská měďnatá v okolí Brna (Bernard, Pouba a kol., 1986). Další významná ložiska mineralizace Cu-Pb-Zn-sulfidů jsou vulkanosedimentárního původu, například v tepelsko-barrandienském proterozoiku - Cetyně, Lukavice a mineralizace Cu ve Svržně (pyrito-pyrhotino-chalkopyritové rudy postižené metamorfózou a provázené amfiboly, rudy mají vysoký obsah Cu), na Blovicku a Klatovsku (Tetětice - s urano-vanadovým zrudněním) (Bernard, Pouba a kol., 1986). Dále pak metamorfní ložisko Měděnec (jde o magnetitové ložisko ve skarnech s příměsí sulfidů Cu-Pb-Zn (chalkopyrit, pyrit, sfalerit, ) a sedimentární rudy v Podkrkonoší (písčité sedimenty s uhličitany mědi v okolí Radvanic a Suchovršic), arkózové pískovce na štole Ida v Malých Svatoňovicích, které obsahují hlavně bornit (Starý, 2008; Bernard, Pouba a kol., 1986). 15

16 2. PŘEHLED SVĚTOVÉ PRODUKCE A SITUACE V ČR 2.1. Světová produkce V Tab.1. je zahrnuta celosvětová produkce železa, oceli, hliníku, mědi a olova z let Z této tabulky je vidět, že do a včetně roku 2007 globální produkce roste u všech 5 artiklů, ale od roku 2008 roste jen produkce mědi a olova. A produkce železa a oceli v roce 2008 a 2009 klesla. Produkce hliníku klesla až v roce Produkce oceli přesáhla v roce miliardu tun. Tab.1. Světová produkce železa, oceli, hliníku, mědi a olova v letech (Fenton, 2010). Stát Celosvětová produkce (v milionech metrických tun) /rok železo ocel hliník 2, ,4 25,9 27,7 29,8 31,9 33, ,9 měď 12,6 13,2 13,7 13,6 13,6 14, ,1 15,4 15,4 15,8 olovo 3,02 3,1 3,1 2,91 2,95 3,15 3,27 3,47 3,77 3,84 3,9 Hlavními producenty železa a oceli jsou Čína, Japonsko, Brazílie, Spojené Státy, Rusko, Severní Korea a Německo. Tabulka číslo 2 obsahuje hlavní producenty železa a oceli v letech a jejich produkci. Tab.2. Světová produkce surového železa a oceli (Fenton, 2010). Surové železo (v milionech metrických tun) Stát/rok Čína Japonsko 74,5 81,1 78, , Rusko 40 44, ,1 48,4 53, Brazílie 25,1 27,7 27,8 27,8 29,6 32, Spojené státy 46,3 47,9 42,1 40,2 40,6 42, Severní Korea 23,3 24,9 25,9 26,5 29, Německo Surová ocel (v milionech metrických tun) Stát /rok Čína Japonsko 94, Rusko 49,8 59, ,8 62,7 64, Brazílie 25 27,8 27,5 29,6 29,6 31, Spojené státy 97, ,1 91,6 93,7 99, Severní Korea 41 43,1 43,9 45,4 46,3 47, Německo

17 Celosvětová produkce hliníku činila už v roce 2002 víc než 25 milionů tun (viz. Tab.1.), což je oproti roku 1999 několikanásobně víc. Primární hliník se produkuje ve 43 zemích světa. Hlavními producenty jsou Rusko, Čína, Spojené státy, Kanada, Austrálie a Brazílie. Tabulka číslo 3 obsahuje hlavní producenty hliníku v letech a jejich produkci. Tab.3. Světová produkce hliníku (Bray, 2010) Hliník (v tisících metrických tun) Stát/rok Čína Rusko Kanada Spojené státy Austrálie Brazílie Indie Globální primární produkce mědi v roce 1999 byla 12.6 milionů tun a v roce 2009 už stoupla na 15.8 milionů tun. Primární měděná produkce je koncentrovaná v méně než 40 zemích světa. Hlavními výrobci jsou Chile, Japonsko, Čína a Spojené státy. Tabulka číslo 4 obsahuje hlavní producenty mědi v letech a jejich produkci. Tab.4. Světová produkce mědi (Edelstein, 2010) Měď (v tisících metrických tun) Stát/rok Chile Spojené státy Peru Čína Austrálie Rusko Indonésie Globální produkce olova se v letech zvyšovala až na 3,1 milionů tun. Vroce 2002 pak klesla na 2,91 mil. tun a od roku 2003 produkce mírně stoupá. Olovo se produkuje asi v 30 zemích světa, největšími producenty jsou Čína, Austrálie, Kanada, Spojené státy, Spojené království a Německo (Worrell, 2004). Tabulka číslo 5 obsahuje hlavní producenty olova v letech a jejich produkci. 17

18 Tab.5. Světová produkce olova (Guberman, 2010) Olovo (v tisících metrických tun) Stát/rok Čína Austrálie Spojené státy Peru Mexiko Kanada Indie Situace v ČR Těžba rud v České republice má velmi starou tradici. Veškerá těžba rud kovů podléhá obecně závazným právním předpisům pro průzkum a dobývání nerostů. Rudy kovů patří podle zákona č.44/1988 Sb., o ochraně a využití nerostného bohatství (horní zákon), ve znění pozdějších předpisů do kategorie vyhrazených nerostů ( ). Poslední velký rozmach těžby byl v období studené války po roce V této době se těžila ložiska i s výraznými ekonomickými ztrátami, aby se zajistila nezávislost na dovozu surovin ze západních zemí. Po roce 1989 těžba výrazně poklesla a v roce 1994, po ukončení dobývání polymetalického ložiska Zlaté Hory, skončila těžba rud na našem území úplně. Po roce 1993 byla z Bilance vyloučena všechna ložiska rud Fe, většina ložisek Cu, Pb (Starý, 2008). V dnešní době nemá ČR žádné ekonomicky využitelné ložisko železa, hliníku, olova ani mědi. Proto musí rudy těchto kovů dovážet (viz. Tab.7). Dalo by se říct, že v tomto případě je zcela závislá na zahraničním obchodu. Objem dovážených surovin závisí na poptávce domácího trhu (tj. v ČR). A poptávka je částečně závislá na objemu recyklace dané suroviny. Česká republika byla dříve důležitým průmyslovým výrobcem ve střední Evropě, teď už mnohé země předčily. Tab.6 ukazuje produkci železa a oceli, hliníku a olova v letech Produkce železa a oceli v těchto letech střídavě kolísá nahoru a dolů, nakonec je v roce 2008 nižší oproti roku Produkce olova a hliníku do r naopak stoupá. A v roce 2008 produkce u hliníku mírně klesla a u olova stagnuje. S produkcí kovů souvisí i jejich vývoz. V roce 2001 vyvážela t železa a ocelového šrotu, v letech došlo k poklesu vývozu až na t, ale od roku 2005 se vývoz zvýšil a v roce 2006 činil t. Nicméně v roce 2008 se produkce surové oceli a surové železo snížila, hlavně díky snížení poptávky na ocel ve čtvrté čtvrti roku 2008 následkem celosvětové hospodářské krize. Data z World Steel Association ukazují, že od ledna do září Česká republika produkovala průměrně asi metrické tuny (t) surové oceli /měsíc, ale od října do prosince klesla průměrná měsíční produkce asi na t (Brininstool, 2008). 18

19 Ocelářství ovládalo osm oceláren s kolektivní kapacitou produkce téměř 11 milionů metrických tun (Mt) oceli ročně. Hlavní oceloví producenti byli, řazeni podle surové ocelové výrobní kapacity, Mittal Steel Ostrava (Nová Huť s.p.) Mt, Třinecké Železárny Mt, Poldi Hutte s.r.o. (vedlejší závod z Scholz Edelstahl A.G.)- 1,700 Mt a Železárny Vítkovice (vedlejší závod z Evraz Group Rusko, 900 Mt). Německo, které zůstalo hlavním dovozcem železa a ocelového odpadu z České republiky, importovalo t železa a ocelového odpadu v roce Vývoz mědi z ČR čítal v letech od Mt a v roce 2006 vyvážela čistý měděný odpad a šrot, který se rovnal už metrickým tunám (t) a zvýšil se asi o 2% ve srovnání s exportem čistého měděného šrotu v roce ČR musí dovážet také olovo. V roce 2000 to bylo t, v roce 2003 dovoz čítal t a v roce 2006 už to bylo t olova. Tuto surovinu dováží ČR především z Německa, Švédska a Polska. Export olova je oproti vývozu mnohonásobně nižší. V roce 2000 se vyváželo t olova, ale v roce 2003 to bylo už pouhých t a dodnes se export olova snižuje (Steblez, 2006). Tab.6. Produkce železa, oceli, hliníku, a olova v ČR (Brininstool, ) Produkce v ČR v tísících Mt / rok surové železo ocel hliník olovo Tab.7. Dovoz rud do ČR v letech (v kg) (Český statistický úřad Databáze zahraničního obchodu, Dovoz do ČR v letech (v kg) Surovina/rok rudy železné rudy měděné rudy olovnaté rudy hliníkové Surovina/rok rudy železné rudy měděné rudy olovnaté rudy hliníkové

20 3. RECYKLACE 3.1 Proč se recyklují kovy? Proč se recyklují kovy? Protože jejich recyklace má mnohé environmentální výhody. Recyklace hraje důležitou roli při zásobování kovy užívanými naší společností a poskytuje velký prospěch nejen životnímu prostředí, ale i lidem samotným. Při výrobě produktů z recyklovaného materiálu dochází k velkým úsporám energie: hliník 75 %, měď 85 %, olovo 65 %, kovy 60% (Environmentální výhled OECD), dále pak snižuje objemy odpadů a redukuje znečištění životního prostředí a znehodnocení krajiny rozsáhlou těžbou. 3.2 Recyklace Recyklace dovoluje znovuzískání části kovů vstupujících do průmyslového odvětví a tím snižuje potřebu dalšího dolování zdrojů z přírodních prostředí. Recyklace je dvojího typu přímá a nepřímá. Přímá recyklace nepotřebuje další zpracování odpadu (například použití součástek z vrakoviště). Nepřímá recyklace tedy zahrnuje další zpracování odpadu (například znovu přetavení železného odpadu). Lidé recyklovali některé kovy již kolem roku 400 př.n.l., což je patrné z archeologických nálezů. Avšak velký rozvoj recyklace přišel až v období světových válek (například kovové věci se dávaly armádě na výrobu zbraní). Recyklovatelné věci se odnášejí na sběrná místa, kde je poté sběrné společnosti odvezou ke zpracování zpracovateli. Recyklace a obchod s druhotnými surovinami je plně závislý na nabídce a poptávce na vnitrostátním i mezinárodním trhu ( V roce 2005 se zrecyklovalo asi 2 miliony tun železného šrotu a v roce 2008 už to bylo 3,5 milionu tun (Panorama zpracovatelského průmyslu 2005 a 2008). Recyklace většiny kovů se provádí ze sekundárních zdrojů, což jsou použité produkty a zbytky při průmyslové výrobě (např. kovový odpad nebo šrot). Recyklace kovových druhotných surovin od r rapidně stoupá. Kovy se fakticky produkují ve všech zemích. Produkce kovů spotřebovává přibližně 7% energie na světě. Nejdůležitější kovy jsou železo a ocel, hliník, měď, a několik jiných. Kvůli vysoké energetické náročnosti a cenám kovů, se recyklace kovů stala účinným a efektivním způsobem, jak redukovat spotřebu energií v kovových průmyslových odvětvích. Ceny za recyklaci jsou pro každý kov odlišné. I úspory energie se mění pro různé kovy v závislosti na typu kovu, množství recyklovaného kovu a typu recyklovaného odpadu (Worrell, 2004). Ocelářský průmysl recykluje miliony metrických tun/rok z ocelových plechovek, automobilů, spotřebičů, konstrukčních materiálů, a dalších ocelových součástí. Primární zdrojem šrotu je automobil, i když se v dnešní době přechází spíše na hliníkové součástky do aut, a stále si drží prvenství. Přetavování odpadu vyžaduje mnohem méně energie než produkce železných a ocelových produktů ze železné rudy. Spotřeba železa a ocelového odpadu přetavováním redukuje zátěž na zavážkový prostor a předejde hromadění ocelových součástí v okolním prostředí (Fenton, 2007). V posledních 20 letech dosahoval primární odpad při výrobě surové oceli 40 % jak v celosvětovém měřítku, tak i v ČR. Výroba oceli si téměř vždy vyžaduje chemicky čistý a vsázkově kvalitní železný odpad, tj. výrobní odpad. Jeho dostupnost ale stále klesá a zpracovatelský a spotřebitelský odpad nesplňuje náročné podmínky ocelářského průmyslu. Elektrické pece, které se podílejí na zpracování železného odpadu však umožňují až 100% vsázku tohoto odpadu. (Starý, 2008) 20

21 Recyklace olova nabírá po 90. letech 20.století stále větší trend a její podíl na světové produkci kovů se stále zvyšuje. Proto se poptávka po olověných koncentrátech snižuje a ovlivňuje se tím i jejich cena. Díky vysoké spotřebě olova při výrobě baterií, jsou nejvíce recyklovaným odpadem tyto baterie. Dále se pak recykluje spotřebitelský, zpracovatelský a výrobní odpad různého druhu, jen v menší míře. Podle údajů UNCTAD (= United Nations Conference on Trade and Development, česky Konference OSN o obchodu a rozvoji) zajišťuje recyklace již 59 % (v celosvětovém měřítku) výroby olova. Na recyklaci se podílí zejména Japonsko, Francie, Německo, Velká Británie, Kanada a USA. Současně se odhaduje, že asi 85 % výrobků z olova nebo obsahujících olovo bylo v roce 2004 recyklováno (Starý, 2008). Recyklace hliníku se stala důležitou komponentou hliníkového průmyslu. Je to běžná praxe od počátku 19. století, recyklace hliníku tedy není nová. Nicméně se recyklace hliníku dostala do veřejného podvědomí lidí až v pozdních 60. letech 20. století při recyklaci hliníkových nápojových plechovek. Zdroje pro recyklovaný hliník zahrnují automobily, okna a dveře, spotřebiče a další produkty. Nicméně, je to recyklace hliníkových plechovek, která se zdá, že bude mít největší podíl (Bray, 2007). Ve Spojených státech bylo recyklováno přibližně 3 miliony tun hliníkového odpadu, které z 60% pocházely z nového odpadu a 40% ze starého odpadu. (Worrell, 2004) Měď je recyklována v širokém rozsahu. Podle International Cooper Study Group se recyklovaná měď podílí zhruba 30 až 40 % na spotřebě kovu. Čím vyspělejší stát, tím se tento podíl zvyšuje, např. v Německu přesahuje 50 %. Recyklace se provádí pyrometalurgickým způsobem, někdy hydrometalurgicky. (Starý, 2008) Ke bylo v ČR 233 zařízení na úpravu odpadů. V tab.8. je zahrnuta i recyklace kovů v ČR v letech Z tabulky 8 vyplývá, že do roku 2002 objem recyklace stoupal, v roce 2003 však klesl skoro dvojnásobně (oproti roku 2002). V letech objem recyklace zase stoupal. A v roce 2008 opět klesl. Tab.8. Recyklace kovů a kovových sloučenin a ostatních anorganických materiálů v ČR (Statistická ročenka České republiky, 2008, 2009). Ukazatel, v tunách Recyklace, získání složek v tom: nebezpečné odpady ostatní odpady Tab.9. ukazuje množství recyklovaných kovů ve Spojených státech v letech Z této tabulky lze vyčíst, že se recyklace Cu a Fe+ocel kovů snižuje a naopak recyklace Al a Pb kovů se zvyšuje a je dost možné, že tento růst bude pokračovat i v dalších letech. 21

22 Tab.9. Recyklace kovů ve Spojených státech (Papp, 2006, 2007) Ukazatel, v Mt (metrická tuna) Al Cu Fe+ocel Pb ZÁVĚR Recyklace kovů zaujímá významné místo při zajišťování surovinových potřeb společnosti. Recyklace kovů částečně nahrazuje těžbu rud kovů a tím i snižuje poptávku po surových rudách kovů. Snížením těžby rud se šetří peníze, energie, zdraví lidí i životní prostředí. Recyklace je proto důležitou a potřebnou součástí naší civilizace. Železo, hliník, olovo a měď se naštěstí dají recyklovat ve vysoké míře. Trend recyklace hliníku a olova se asi bude stále a stále zvyšovat, hlavně po vyčerpání vysoce kvalitních ložisek rud kovů, protože dobývání méně kvalitních ložisek rud je nákladné. Kdežto recyklace železa a mědi se asi bude snižovat. Snížení recyklace má zřejmě na svědomí celosvětová krize. Geografické, geologické a politické faktory také mohou hrát roli ve zvýšení podílu recyklace na celkové produkci kovů. Pokud budou špatné geologické podmínky pro těžbu nebo pokud politická situace nedovolí těžbu rud, tak se budeme muset přizpůsobit a tím zvýšit i recyklaci daného kovu. Zásoby primárních rud železa, hliníku, olova a mědi stále ještě nejsou vypotřebované a vystačí při současné míře jejich využívání na několik desítek až stovek let. 22