Kathoden en anoden

Uit een grote oven stroomt 1.300 graden heet vloeibaar koper in een van de achttien gietvormen van een langzaam ronddraaiend gietwiel. Als het wiel na een paar minuten halfrond is gedraaid, is het roodbruine metaal afgekoeld met behulp van een in de gietvorm aangebracht koelwatersysteem en gestold tot een dikke plak koper van ruim 400 kilo.

Deze zogeheten koperanode bestaat voor 98 à 99 procent uit koper. Maar wil het metaal bruikbaar zijn voor verdere verwerking, dan moet dit percentage verder worden opgevoerd tot 99,995 procent. Dat gebeurt door middel van een elektrolyseproces, waarbij de anoden, afgewisseld met roestvrijstalen platen, in grote bakken met de vloeistof elektrolyt worden gehangen. Tussen de anoden en de roestvrijstalen plaat wordt stroom gezet. Tijdens de elektrolyse die daardoor op gang komt, trekt het pure metaal uit de anode en zet het zich af op de staalplaten. Na een week vormt zich op elke zijde van de staalplaat een dunne koperplaat van 1 bij 1 meter – een zogeheten kathode – die ongeveer 50 kilo weegt. Umicore produceert 340.000 kathodes per jaar.

In de enorme elektrolysehal in het Belgische Olen ondergaan doorlopend 58.072 anoden het elektrolyseproces. Een anode gaat drie weken mee en levert dus zes kathodes op. De overblijfselen van de anode, een kleine 15 procent van het oorspronkelijke gewicht, gaan weer de smeltoven in en worden verwerkt tot nieuwe anoden.

De oven van Umicore produceert slechts 160.000 anoden. Hij zou er veel meer kunnen maken, maar het is efficiënter om de rest in Bulgarije te maken, waar Umicore een eigen kopersmelterij heeft. ,,Anders zouden we het koper in Bulgarije eerst moeten laten stollen, daarna naar Olen brengen, en hier weer smelten en in anoden gieten'', zegt Luc Delagaye, directeur van de koperactiviteiten bij Umicore.

In de smelter in Bulgarije worden koperconcentraten (25 tot 30 procent koper) verwerkt tot zogeheten `koperblister', een halffabrikaat dat 98 procent koper bevat. Nog steeds in vloeibare toestand wordt het blister dan verder geraffineerd in een oven en gegoten in anodevormen. Het gros van de Bulgaarse anoden komt daarna per trein naar Olen, een kleiner deel voedt de elektrolysehal in Bulgarije. Desondanks blijft Umicore een deel van zijn anoden in Olen produceren om de anoderesten uit het elektrolyseproces en aangekocht koperschroot te kunnen verwerken. Als de koperprijs hoog is, kan het omsmelten van koperschroot goedkoper zijn dan het produceren van `nieuw' koper uit erts.

In Olen worden de kathoden na het elektrolyseproces tot drie halffabrikaten verwerkt: koperdraad (voor de kabelindustrie), walsplaten (onder meer voor de bouw) en knuppels (langwerpige blokken voor het maken van onder meer buizen). Kabelproducenten zijn veruit de grootste afnemers van koper, omdat koper (na zilver) de metaalsoort is die het beste elektriciteit geleidt. De vraag naar kabels was de afgelopen jaren krimpend door de malaise in de telecomsector, maar ook doordat draden van koper vervangen worden door andersoortige kabels, zoals glasvezel. Daar staat tegenover dat het gebruik van kabels in bijvoorbeeld auto's door de toename van het gebruik van elektronica sterk toeneemt.

De koperindustrie is, net als andere zogeheten nonferrometalen (zoals aluminium, zink en edelmetalen) klein vergeleken met de staalsector. De International Group for Copper Studies schat de mondiale koperconsumptie op zo'n 16 miljoen ton per jaar. Ter vergelijking: de staalindustrie produceert 70 tot 80 miljoen ton per maand.