NGU-dagen, 6. februar Innledning EU analysene 2010 og 2014 Produksjon av kritiske råstoffer primær og sekundær

Transkript

1 Kritiske råstoffer status og implikasjoner for bærekraft NGU-dagen, 6. februar 2014 Rognvald Boyd, NGU Innledning EU analysene 2010 og 2014 Produksjon av kritiske råstoffer primær og sekundær Glencore Xstrata nikkelverk, Kristiansand Potensial for kritiske råstoffer - eksempler Bærekraft perspektiver internasjonalt og fra Norge

2 EU vurdering av kritiske råstoffer 2010 (figur fra P. Christmann, 2011)

3 Forsyningsrisiko Økonomisk betydning EU vurdering av kritiske råstoffer 2014 (figur fra foreløpig rapport og offentlig foredrag i november) - 54 råstoffer vurdert, inkl. 7 biotiske råstoffer og 7 nye mineralske råstoffer som ikke var med i 2010 vurderingen (Au, Hf, Se, Si metall, Sn, kull, K salter og fosfat), REE delt i tyngre (HREE) og lettere (LREE)

4 Ytterby gruve, Sverige Photo: Wikipedia Kritiske råstoffer bakgrunn for analysene og endringer fra 2010 Ga metal (Photo: Wikipedia) Sperrylite, PtAs 2 Photo: Wikipedia Europas avhengighet av import kontra egen produksjon Betydningen av mange av råstoffene for høyteknologiske anvendelser, ikke minst innen grønn teknologi Konsentrasjon av primærproduksjon (særlig i Kina og i andre land som har avtaler med Kina) 2010: 14 av 41 råstoffer vurdert som kritiske 2014: 21 av 54 råstoffer vurdert som kritiske antimon, beryllium, borater, flusspat, fosfat, gallium, germanium, grafitt (naturlig),indium, litium, krom, kobolt, kull (metallurgisk), magnesitt, magnesium, niob, PGM, REE (gruppert i tyngre og lettere), silisium metall, wolfram (understreket kritisk i 2010) 2014: ingen av de biotiske media ble vurdert som kritisk, kun Ta som ble vurdert som kritisk i 2010 ble ikke vurdert slik i SVAKHETER: criticality figurene er basert på en statistisk beregning (uten hensyn til ressurstilgang) statistikken er av varierende kvalitet og delvis foreldet får ikke med forhold i markedet, f. eks. REE Statistikk for industrimineraler er svært ufullstendige

5 Ledende primær produsenter for utvalgte metalliske råstoffer (data for 2011) (BGS, 2013) Første % Andre % Tredje % % EU% Norge% Antimon Kina 87 Tadsjikistan 3 Bolivia Bauxitt Australia 28 Indonesia 16.5 Kina Beryllium USA 89 Kina 9.9 Mosambik Krom S Afrika 39 Kasakhstan 19 India Kobalt DR Kongo 72 Canada 4.7 China Kobber Chile 32 Kina 8 Peru Gull Kina 14 Australia 9 USA Jern Kina 44 Australia 16 Brasil Bly Kina 50 Australia 13 USA Mangan Kina 30 S Afrika 19 Australia Molybden Kina 37 USA 25 Chile Nikkel Filippinene 17 Russland 15 Indonesia Nb-Ta kons. Brasil 95 Canada 3.7 Rwanda PGM S Afrika 59 Russia 28 Canada REE Kina 96 Russland 2.5 Malaysia 0,4 99,5 - - Titan (TiO2 innhold) Australia 23 Canada 22 S Afrika Wolfram Kina 82 Russland 8 Canada Vanadium Kina 34 S Afrika 32 Russland Sink Kina 34 Australia 9 Peru 9, Kina var også verdens viktigste produsent av vismut, kadmium, gallium, germanium, indium, kvikksølv og tinn i 2011 * Grønn kritisk i EUs analyse fra 2014: ** Blå ressurser i Norge; lys blå - ressurser forutsetter ny teknologi

6 METALL HJULET HOVEDMETALLER OG BIPRODUKTER (Reuter, 2006) Fra midten: - Hovedmetaller - Viktige biprodukter med eget produksjonsanlegg - Viktige biprodukter uten eget produksjonsanlegg - Metaller som går til avgang eller utslipp Det må være et mål å utnytte flere av metallene i de ytterste feltene.

7 ANDEL BIPRODUKT/TOTAL PRIMÆR PRODUKSJON (data fra Graedel & Nassar, 2013; template fra: 1 2 H hydrogen He helium 3 Li lithium 4 Be beryllium 5 B boron 6 C carbon 7 N nitrogen 8 O oxygen 9 F fluorine 10 Ne neon 11 Na sodium 12 Mg magnesium 13 Al aluminium 14 Si silicon 15 P phosphorous 16 S sulphur 17 Cl chlorine 18 Ar argon 19 K potassium 20 Ca calcium 21 Sc scandium 22 Ti titanium 23 V vanadium 24 Cr chromium 25 Mn manganese 26 Fe iron 27 Co cobalt 28 Ni nickel 29 Cu copper 30 Zn zinc 31 Ga galium 32 Ge geramanium 33 As arsenic 34 Se selenium 35 Br bromine 36 Kr krypton 37 Rb rubidium 38 Sr strontium 39 Y yttrium 40 Zr zirconium 41 Nb niobium 42 Mo molybdenum 43 Tc technetium 44 Ru ruthenium 45 Rh rhodium 46 Pd palladium 47 Ag silver 48 Cd cadminium 49 In indium 50 Sn tin 51 Sb antimoney 52 Te tellurium 53 I iodine 54 Xe xenon 55 Cs caesium 56 Ba barium 72 Hf hafnium 73 Ta tantalum 74 W tungsten 74 Re rhenium 76 Os osminium 77 Ir iridium 78 Pt platinum 79 Au gold 80 Hg mercury 81 Tl thallium 82 Pb lead 83 Bi bismuth 84 Po polonium 85 At astatine 86 Rn radon 87 Fr francium 88 Ra radium La Lanthanum Ce cerium Pr praseodymium Nd neodymium Pm promethium Sm samarium Eu europium Gd gadolinium Tb terbium Dy dysprosium Ho holmium Er erbium Tm thulium Yb ytterbium Lu lutetium 100% Ac actinium Th thorium Pa protactinium U uranium Np neptunium Pu plutonium Am americium Cm curium Bk berkelium Cf californium Es einsteinium Fm fermium Md mendelevium No nobelium Lr lawrencium > 75% BETYDELIGE ANDELER AV BEHOVET FOR MANGE KRITISKE METALLER PRODUSERES SOM BIPRODUKT I GRUVER SOM DRIVES PRIMÆRT FOR, f. eks., Cu, Fe eller Ni.

8 UNEP 2011 GJENVINNINGSRATE VED ENDT PRIMÆRANVENDELSE GJENVINNINGSRATEN ER >50% FOR Fe, MANGE BASEMETALLER OG EDELMETALLENE GJENVINNINGSRATEN ER (FORELØPIG) SVÆRT LAV FOR REE METODER ER UNDER UTVIKLING FOR GJENVINNING AV REE FRA SUPERMAGNETER

9 UNEP 2011 ANDELEN GJENVUNNET METALL/TOTALPRODUKSJON.GJENVUNNET ANDEL ER BETYDELIG FOR MANGE BASE- OG EDELMETALLER ANDELEN PÅVIRKES AV LEVETIDEN/TONNASJEN TILKNYTTET TUNGE ANVENDELSER

10 Eksempler - Beryllium Verdensproduksjon var 550 t BeO in 2011 (BGS, 2013), 89% fra Spor Mountain ( cut-off 1000 ppm) Hoved anvendelser: Mange høyteknologiske anvendelser, flere som Be-Cu legering Be-rik tuff, Spor Mountain, Utah Foto: USGS Kaolin brudd, Beauvoir Foto: Kaolins de Beauvoir Potensial, Europa Be (også Nb og Ta) opptrer i signifikante mengder i Beauvoir granitten i Massif Central. Deler av granitten drives for kaolin (trolig også feltspat) av Imerys 10 forekomster i FODD databasen 2 av forekomstene i Russland er store (29 Mrdt og 74 Mt), men fattige (270 og 190 ppm). Høgtuva (Norge) er liten (0.35 Mt), men rik (1800 ppm) Perha/Perga i NV Ukraina er trolig verdens rikeste forekomst (median BeO 0.2%), men er ikke i drift

11 Eksempler - Gallium Verdensproduksjon var 216 t in 2011 (USGS, 2011), 54% fra Kina og 13% fra Tyskland hovedsakelig fra bauxitt. Hovedanvendelser: Integrerte kretser (GaAs), laser dioder Ga metall (Photo: Wikipedia) Potensial Bauxitt holder g/t Ga som også forekommer i visse basemetallmalmer og kulltyper, men ikke bestandig i en form som er praktisk å ekstrahere. (Goldschmidt publiserte om innholdet av Ge og Ga i kull i 1930) Ga ( g/t) forekommer i en Li-Au-Ag malm, Kingman, Arizona og i visse hydrotermale malmer (f.eks. Apex, Utah, som holder 0.64% Ge og 0.32% Ga) Hvor systematisk er kunnskap om Ga-innholdet i kull og basemetallforekomster i Europa?

12 Eksempler - Grafitt Skaland anlegget, Senja Verdensproduksjon: 2.1 Mt i 2011 (BGS, 2013), 86% fra Kina. Produsenter i Europa er Østerrike og Norge (ca. 8000t/a). Import er c. 12 x produksjon i Europa Hovedanvendelser: Metallurgisk industri, batterier og mange flere. Produksjon, Europe Skaland Grafitt er den eneste stabil produsent av flak grafitt I Europa (IM, 2012) med utgangspunkt i Trælen forekomsten som har reserver på 1.8 Mt med 31% C, Kaisersberg gruve i Østerrike, åpnet i 2009, produserer amorf grafitt. Potensial Flere selskaper undersøker nye forekomster i Norge, inkl. Norwegian Graphite i Jennestad, nær Sortland. Kringel prosjektet i Sverige utvikles med utgangspunkt i en ressurs på % C.

13 Eksempler - Niob Verdensproduksjon 69,000 t i 2012 (USGS, 2013), 91% fra Brasil Hovedanvendelser: ferroniob og andre legeringer Potensial Sokli karbonatitten (Yara Suomi) i NØ Finland har en ressurs på % Nb i apatitt-rik malm. Produksjon planlagt tidligst i Foto: IGC 33 ekskursjonsguide Dagbrudd i loparitt, (Ce, Na, Ca) 2 (Ti,Nb) 2 O 6, Lovozero, Kola Alkali intrusiver I sentrale deler av Kolahalvøya fører >200 >0.33% Nb, >0.02% Ta and >1.2% REE Sæteråsenforekomsten SV for Oslo fører % Nb, 0.35% REE and 2.25% Zr. Fen karbonatitten ble drevet for Nb Malmen var en karbonatitt med ~0.34 0,57% Nb 2 O 5

14 Potensial for kritiske råstoffer i Europa Produsentland Potensial, EU33 Potensial, Europa ellers Kommentar Antimon Tyrkia Østerrike, Frankrike, Serbia, Slovakia Beryllium Finland, Frankrike Ukraina,?Norge,?Russland Kobolt Russland Finland, Hellas Norge, Russland Flusspat Tyskland, Spania, Storbritannia Sverige Norge Co metall fra Belgia, Finland, Norge Gallium Tyskland Frankrike, Ungarn, Slovakia Russland, Norge Germanium Belgia, Finland, Spania Bulgaria Grafitt Indium* Magnesium/ Magnesitt* Østerrike, Norge, Romania, Tyrkia Belgia, Tyskland, Italia, Nederland, Russland,Storbritannia * Østerrike, Hellas, Nederland, Russland, Slovakia, Spania. Tyrkia Finland, Sverige Russland Flak grafitt viktigst Norge Niob Finland Russland, Norge PGM Polen, Serbia Finland Russland REE Russland Finland, Hellas, Sverige Norge Tantalum* Finland, Frankrike Russland Biprodukt fra Zn malm Det er ikke Mg produksjon i EU34 Raffineri produksjon fra Russland og Norge Wolfram Østerrike, Portugal, Russland, Spania Sverige, Storbritannia

15 (fra Smale, 2013) (fra Smale, 2013) Bærekraftig utvikling I: Vi mangler ikke metallressurser - figurer av typen til venstre kan lages for de fleste metaller, også for REE og mange spesialmetaller. Bidraget fra gjenvinning er allerede betydelig for mange metaller og blir enda større. Blant nye, enorme kilder, på sikt, for flere metaller, er havbunnsnoduler. Betydelige andeler av flere metaller produseres som biprodukter. Markedet har tidligere akseptert en geografisk konsentrasjon av produksjon og foredling uten å forutse bruk av tilgang til metaller som handelsvåpen og konsekvensene av uro eller nasjonalisering i aktuelle land. Ønsker vi sikker tilgang til metallressurser må man, for visse metaller, få flere kilder, evt. opprette beredskapslagre. Blant de største utfordringer, når det gjelder spesialmetaller, er tempoet for markedsutvikling i forhold til tiden gruveindustrien må ha for å produsere større mengder av bestemte metaller. Det er viktig med dialog langs aksen: teknologiutvikling metallurgi oppredning/geologi finans. Produktdesign som tar hensyn til gjenvinning Forholdene er annerledes i industrimineralbransjen som er betydelig mer lukket. Man mangler gode statistikk.

16 Bærekraftig utvikling II: (delvis fra Mineralstrategien) Glencore Xstrata nikkelverk, Kristiansand Mål - maksimal utnyttelse av malmens metallinnhold Utnyttelse av gråberg hvor mulig hvis ikke benytt tilbakefylling som foretrukket, men ikke eneste alternativ Miljømessig optimal teknologi for drift, prosessering av malmen og håndtering av avgang Plan for etterbruk av arealer, evt. tilbakeføring. For 101 gode ideer se: hvor 101 Things to do with a Hole in the Ground kan bestilles for ca. NOK porto Hvorfor Kristiansand nikkelverk? Norge har ikke Ni gruver i drift, men: Norge er Europas produsent nr. 1 for Ni metall (40%, 22% fra Finland) og er en vesentlig produsent av kobolt metall nr. 2 i Europa (18%) Anlegget produserer også Cu metall ( t/a) og platinametaller (> 1 t/a) Utgangspunktet er: Ekspertise innen metallurgi, Fullstendig utnyttelse av metallinnholdet i matte fra Canada, Fornybar energi, Kystnær beliggenhet d.v.s. flere forhold som bidrar til en bærekraftig utnyttelse av den opprinnelige malmen

17 Takk for oppmerksomheten! Høgtuva Be-Y-Nb-U-Zr forekomst