SOU 1989:93
Prospekteringspolitik
1. Faktabeskrivningar
1 . 1 J ärnmalmsmineraI/j ärnmalm
Jordskorpan beräknas ha en genomsnittlig järnhalt av ca 4—5 %.
Den rikaste koncentrationen av järn i naturen, ren magnetit, håller drygt 72 % järn, men koncentrationer ned till endast 20—30 % kan röna kom- mersiellt intresse beroende på tillgängligheten. Begreppet järnmalm är där- för delvis en kommersiell definition.
Malmmineralen är en kemisk förening av järn, Fe, och företrädesvis syre. Även andra järnföreningar kan i rikare koncentrationer rubriceras som järnmalm t.ex. karbonater (sideriter) och järnsulfider (pyriter). Även silika- ter (t.ex. chamonit) hör till jämbärande material. Gemensamt för jäm- syreföreningarna är att de ger utrymme för högre koncentrationer Fe än de övriga järnföreningarna.l
Mer än tre fjärdedelar av världens järnmalmstillgångar utgörs av järn— syreföreningar, med hematitmalm som dominerande. Så t.ex. är malmema i Brasilien huvudsakligen hematiter liksom i Australien, där också betydande limonitfyndigheter förekommer. De svenska malmer som nu bryts är där- emot så gott som uteslutande magnetiter, s.k. svartmalmer.
Mineralerna förekommer sällan i rent tillstånd i naturen. I malmen upp- träder regelmässigt andra mineral som kemiska komponenter. Vissa kom- ponenter kan vara uppskattade beroende på sammansättningen av övriga råvaror som den enskilde köparen arbetar med. Ofta är emellertid inslagen av andra beståndsdelar oönskade och betraktas som föroreningar.
Kalk och kvarts (kiselsyra) är nödvändiga för slaggbildningen i masug- nen. På liknande sätt fungerar aluminium och magnesium. Generellt kan så gas att dessa slaggbildare är önskvärda i malmen eller oförargliga i mått- liga mängder. En brist kan lätt kompenseras med i allmänhet billiga, lättill- gängliga tillsatser.
Svavel i malmen har miljöförstörande effekter. Av de svenska malmema har Dannemora förhållandevis hög svavelhalt. Svavlet är en av svårig- heterna att utnyttja malmen i Kaunisvaara i Tornedalen.
Klor och fluor är andra miljöförstörare (se avsnitt 4.4.3). Alkali (natrium och kalium) ger driftstörningar i masugnen. De svenska lagpplandsmalmerna liksom malmen i Grängesberg håller betydande halter alkali.
' Magnetit Fe3O. med teoretiskt max-värde 72,4 % Fe, hematit, Fe203 med teore- tiskt max-värde 69,9 % Fe, götit/limonit, Fe203 - HZO med med teoretiskt max-vär- de 62,9 % Fe. Högsta teoretiska järnvärdena hos karbonater, järnsulfider och sili- kaiter ligger mellan 42 och 48 %.
Titan och vanadin finns i huvudparten av de svenska malmerna i sådan omfattning att malmen är olämplig som råvara för vissa känsliga ståltyper.
De svenska malmerna har endast försumbara halter av andra metaller som t.ex. koppar, bly, zink, nickel, tenn osv., som är klart oönskade inslag i järnmalmen och svåra att avlägsna. Även om olika metaller senare i stålpro- cessen tillsätts som legeringsämnen i noga avpassade mängder försvårar eller omöjliggör dessa inslag i malmen en tillverkning av stål i storskalighet.
Fosforhalten i många av de svenska malmema har spelat en viktig roll på gott och ont. Från att närmare ett sekel ha varit ett plus när fosforn tillvaratogs som ett uppskattat gödningsämne (thomasfosfat) har fosforns roll under de senaste årtiondena åter vänts i negativ riktning bl.a. på grund av miljö- och kvalitetsskäl samt utvecklingen av andra, komplexa gödnings- ämnen. Vissa spanska och chilenska malmer uppvisar höga fosforhalter. En betydande del av de australiska malmreserverna har fosforhalter som anses ligga på gränsen till vad som kan tolereras. Stora fyndigheter i Algeriets öken ligger outnyttjade bl.a. på grund av fosforhalten.
1.2. Tillgång på malm
Svårigheterna att finna en internationellt enhetlig definition för vad man menar med ”malmreserv” gör det omöjligt att med någon större exakthet ange storleken av världens kända malmreserver.
För praktiskt bruk räcker det med att från olika uppskattningar som gjorts i FNs regi och av andra större institutioner konstatera att nu kända tillgångar av järnmalm kommer att räcka minst 200 år.
De senaste större beräkningarna av världens järnmalmstillgångar ger följande fördelning:2
1. Drygt 40 % finns inom de utvecklade marknadsekonomierna.
2. Ca 30 % finns inom Sovjetunionen och de övriga socialistiska länderna i Europa.
3. Närmare 25 % finns inom utvecklingsländerna med marknadsekono- mi.
4. Ca 5 % finns inom det socialistiska Asien.
Förutsättningarna att finna nya stora malmreserver inom de avancerade ekonomierna ter sig i dag begränsade. Australien utgör undantag och har under de senaste decennierna bidragit till ökningen av kända reserver, medan t.ex. Europa och Nordamerika ur geologisk synpunkt är tämligen väl kartlagda. Tillgångarna i utvecklingsländerna kan däremot komma att upp- värderas efter noggrannare geologisk kartläggning.
Ny teknik inom brytning, malmbehandling och slutlig järnutvinning lik- som inom transportområdet kan komma att omvärdera i dag ointressanta mineraliseringar till potentiella eller för brytning aktuella reserver.
2 UNCTAD 1984
Väsentliga faktorer för huruvida bedömningen om en malmkoncentration skall betraktas som intressant är storleken, kvaliteten och tillgängligheten. Enbart storleken av en fyndighet är inte avgörande för att den skall visa sig kommersiellt intressant.
Kvaliteten är ett mångfacetterat begrepp där både malmens kemiska sammansättning och mekaniska beskaffenhet spelar sin roll. Varje trans- formering av ett icke fullgott material till högre kvalitet innebär som regel kostnader.
Malmens tillgänglighet såväl brytningstekniskt som geografiskt kan av- göra om en mineralkoncentration är brytvärd eller ej.
Synen på det rent geografiska läget har under de senaste decennierna undergått en förändring. Tidigare tydligt regionala bindningar mellan pro- duktionsställe och konsumtionsställe har försvagats med utvecklingen på transportområdet både till lands och sjöss.
Möjligheterna att praktiskt/ekonomiskt utnyttja malmkoncentrationer har därmed undergått stor förändring under kort tid.
Fyndigheter, tidigare ointressanta eller okända på grund av sitt läge, har blivit attraktiva objekt.
Utvecklingen under de senaste årtiondena har generellt sett inneburit att de svenska järnmalmstillgångarna förlorat något av sin tidigare attraktivitet.
Om man strikt går efter definitionen att en mineralisering skall vara av sådan beskaffenhet för att kallas malmreserv att en brytning blir långsiktigt lönsam måste de svenska malmresurserna omvärderas. Malmtillgångarna i Mellansverige betraktas i dag inte längre lönsamma att bryta. Detsamma gäller många av malmkoncentrationerna i Lappland.
Tabell l:1 Uppskattning av järnmalmstillgångarna i Norrbotten (1986), Mt
Gruva Magne- % Fe Hema- Malmer på titer titer större djup Kiruna 800 60/64 50 800 Malmberget 200 60 50 100 Svappavaara 250 52/57 90 30 Mertainen/ Ekströmsberg 300 40/60 10 100 Kaunisvaara 100 39 80 Summa 1 600 200 1 100
Reserver klassade som tillredda uppgår i Norrbotten till ca 350 Mt och i Mellansverige till 10 Mt.
1.3. Användningsområden för järnmalm
Järnmalm används så gott som uteslutande för metallurgiska ändamål. Övriga användningsområden måste betraktas som mycket marginella. Ca 95 % av den totala världskonsumtionen av järnmalm reduceras till
järn i masugnar, ca 3 % används för framställning av järnsvamp (DRI), en allt mindre kvantitet används för färskning och kylning i stålugnar, främst SM-ugnar. Mindre än 1 % finner användning utanför järn- och stålfram- ställningen.
1.3.1. Malm för järn- och stålframställning
Järnmalm omvandlas till järn antingen i masugn, vilket alltjämt är det helt dominerande förfaringssättet, eller med s.k. direktreduktion.
Järnmalmen tillförs masugnen som styckemalm, sinter eller pellets (se avsnitt 1.4).
Vid direktreduktion övergår malmen aldrig till flytande form utan reduce- ras vid lägre temperatur. Direktreduktionsmetoderna används företrädesvis där billig naturgas finns att tillgå. Processer baserade på kol har varit mindre framgångsrika.
Direktreduktionsugnarna beskickas med pellets eller styckemalm.
Figur I:I Från järnmalm till stål — enkel! flödesschema
' Fines |__—OES—interverk | | Styckemalm |__7, '
Pellets
[SM—ugn I—b | Syrgaskon— | verter _, (+skrot) . DRI Direktre— Elektro- duktionsverk . l+skrot) stålugn _
'— Råjärn Masugn
-0Q=m"'(_1'l
1.3.2. Järnmalm för andra ändamål än järn- och stålframställning
Ca hälften av produktionen av tekniskt järnpulver framställs i dag genom reduktion av höganrikad järnmalmsslig. Av reduktionsmetoderna är Höga- näs-metoden alltjämt den dominerande. Den svamp som framställs vidare- behandlas i olika steg till press-, svets- och skärpulver. Anläggningen i Höganäs har en kapacitet på ca 200 000 ton järnpulver. LKAB är huvud- leverantör av järnråvaran.
Den totala världskapaciteten för järnpulver baserad på höganrikad järn- malmsslig ligger på ca 300 000 ton.
Höganrikad magnetitslig används i begränsade mängder för suspensions- anrikning av kol (metoden bygger på att kol och bergart, som har olika täthet, skils åt i en suspension innehållande fina magnetitpartiklar) och för framställning av katalysatorer för ammoniaksyntes bl.a. hos Norsk Hydro.
Små mängder järnoxid används vid framställning av syntetiska material,
_W"m
mediciner, tapes av olika slag etc. Förbrukningen av järnråvara för dessa ändamål är helt försumbar kvantitativt sett.
Marknaden för järnmalm som tungmateriel är starkt fluktuerande be- roende på utbyggnadstakten för oljeplattformar o.d. Gynnsamma år kan försäljningen från svenska gruvor uppgå till inemot 300 000 ton. Järnmalm nyttjas också som strålningsdämpande isoleringsmedel t.ex. för röntgenrum i sjukhus.
LKAB har sedan våren 1988 ett separat dotterbolag för specialprodukter avsedda för andra ändamål än metallurgiska, vari också ingår marknads- föringen av apatit.
1.4. Järnmalm som handelsvara
Malmköparna värderar inte bara malmens kemiska sammansättning. Också malmens styckestorlek har stor betydelse. Alltför finfördelad malm täpper igen masugnen och reduktionsgasen kan inte passera. Motsatt om malm— styckena är för stora kommer gasen inte åt malmens inre. Den svenska malmen är en hård och tät magnetit som medför att reduktionsprocessen blir svårare än för de tropiska, porösa bergarterna. I gengäld kan an- vändarna tillgodoräkna sig det kemiska energiinnehållet som magnetiten ger i sintringsprocessen. Kraven på god analys och rätt styckestorlek hos malmen är en av orsakerna till malmproducenternas ökade investeringar i malmbehandlingsanläggningar.
Järnmalm förekommer i naturen alltifrån hård fast klyft till starkt ned- vittrade material. Så gott som all malm undergår någon form av behandling innan den lämnar producenten för leverans till förbrukaren.
Enkla former av malmbehandling vid gruvorna är tvättning, krossning, sovring och siktning.
”Run—of-mine” (direktmalm) är en produkt som i det närmaste obehand- lad går vidare till användaren. Från att tidigare ha utgjort en stor del av malm i internationell handel har mängden run-of—mine-malmer successivt minskat på grund av marknadens krav på jämn kvalitet. Som direktmalm uppvisar den de variationer som finns i naturmalmen (med malmbehandling styr man mot jämnare kvaliteter). Numera säras vid siktning styckemalm och mull (naturliga fines).
Styckemalmen används för uppsättning direkt på masugnen krossad till anpassad styckestorlek (vanligen 6—30 mm) och måste ha god transporthåll- fasthet, inte alltför snabbt falla sönder i masugnen under reduktionspro- cessen men samtidigt vara lättreducibel. Tillgången på goda styckemalmer i marknaden är begränsad. Högklassig styckemalm från några få gruvor i Australien, Indien och Sydafrika används parallellt med pellets också för direktreduktion.
Från Sverige säljs fosforlåg styckemalm endast från Dannemora. Fos- jforrik styckemalm har numera en begränsad marknad inom EG. Smärre kvantiteter säljs också till Polen och Östtyskland och används vid fram— ställning av gjuteritackjärn.
Mull eller naturliga fines är tillsammans med koncentrat råvara för till- verkningen av sinter. I de fall där Fe-halten i råmaterialet är för låg mals materialet ner i kvarnar till sådan kornstorlek att de jämbärande partiklarna blir frilagda och kan säras ut. Är materialet magnetiskt kan detta ske i magnetseparatorer. Omagnetiskt material anrikas med metoder som bygger på olika täthet hos järnkornen och omgivande material. Slutprodukten är ett koncentrat med högre järnhalt. Naturliga fines är i allmänhet grövre i kornstorlek än koncentrat. Mull och koncentrat sintras före uppsättning på masugnen. Sinter tillverkas med endast få undantag hos konsumenten, eftersom produkten lätt faller sönder vid transport.
Pellets, kulsinter, är liksom den traditionella sintern ett agglomerat. För pelletisering används mycket finkorniga fines s.k. pellet feed , som, generellt sett, inte är lämpade för sintring enligt traditionella metoder. Pellets fram- ställs huvudsakligen hos malmproducenten och kan betraktas som en indu— striprodukt där producenten inte endast avlägsnat icke önskvärda kompo- nenter i den ingående malmråvaran utan också genom tillsatser av önskade ingredienser kan förbättra produktens egenskaper inom vissa gränser. Så- lunda tillverkar LKAB pellets med olivintillsats (ett magnesiumsilikat) som minskar kulornas sönderfall i masugnen (höga mjuknings- och smälttempe- raturer), ökar reduktionsgraden och förlänger livslängden på masugnens infordring. Olivinpellets placeras därmed i en klass för sig prismässigt. LKAB är tämligen ensamt om att tillverka Olivinpellets. Det dominerande utbudet av pellets på marknaden utgörs av sura silikapellets. Basiska pellets har hittills visat kvalitetsdefekter och har därför en begränsad marknad (t.ex. brasilianska CVRD har i sitt breda sortiment även basiska pellets).
Pellets används både för masugnsbruk och för framställning av järns- vamp. I USA vann pellets insteg som beskickningsmaterial i masugnarna i stor skala under 1950- och 1960-talen, framtvingat av den ytterst finkorniga malmråvaran. Inom den europeiska och japanska ståltillverkningen domi- nerar alltjämt användningen av traditionell sinter. Pellets betraktades länge som ett komplement när den egna sintringskapaciteten inte var tillräcklig och blev därmed en starkt konjunkturkänslig produkt. Först under senare år har pellets vunnit insteg som basråvara även i europeiska masugnar. I Luleå kör SSAB sina masugnar med 100 % pellets med god ekonomi.
Framställning av pellets hos förbrukaren förekommer i Europa i större skala endast hos det holländska Stålverket i Ijmuiden.
LKAB bygger för närvarande ut sin kapacitet till närmare 10,5 Mt, varur 10 Mt prima pellets kan erhållas med viss flexibilitet mellan Olivinpellets och DR-pellets. Ytterligare utbyggnad har beslutats.
Pelletisering är en energikrävande process. LKAB har med sitt utveck- lingsarbete och med fördelen av att ha en magnetit som rågods kunnat uppnå mycket låg förbrukning av olja vid bränningen av kulorna jämfört med många andra pelletsproducenter. Aktuellt är att också utnyttja kolpul- ver vilket ytterligare sänker LKABs produktionskostnader.
Pellet feed kan vara ett mycket finkornigt koncentrat eller naturliga "ultrafines" (finns t.ex. i Brasilien). Eftersom huvudparten av pelletspro-
duktionen sker hos producenten är marknaden för pellet feed mycket begränsad, vilket påverkar priset negativt. Produkten kan i undantagsfall i små kvantiteter sättas upp på traditionella sinterband.
1.5. Konkurrerande råvaror/andra Fe-bärare
Vid sidan av råjärn och järnsvamp, framställt ur jungfrulig järnmalm, är skrotet den enda större Fe-råvaran för framställning av stål.
Övriga Fe-bärare består huvudsakligen av cirkulationsgods vid järnver- ken och av obetydliga mängder Fe ur pyriter och andra järnföreningar som oftast lokalt finns tillgängliga som biprodukter från annan verksamhet. Kravet på effektivitet och kvalitet gör i dag dessa Fe—bärares betydelse i det närmaste försumbar.
Skrotet är i världsekonomin att betrakta som en cirkulationsråvara an- tingen i direkt omlopp inom stålverken eller med kortare (processkrot) eller längre (insamlingsskrot) tidsmässig fördröjning i cirkulationsförloppet. Grovt skattat återvinns inemot 50 % av stålet/järnet som skrot. Ett effekti- vare tillvaratagande av skrot skulle sålunda minska järnmalmsbehovet.
Skrotförbrukningen kan i stort utläsas ur relationen mellan produktion av råjärn och råstål. Denna förenklade härledning blir emellertid framöver mindre rättvisande på grund av mängden järnsvamp, som ur användnings- synpunkt är en parallellprodukt till skrot.
Tabell 1:2 Skrotkonsumtionen indikerad ur relationen stål/råjärn. Världen totalt ———_____ År Råjärn Råstål Råjärn i % Mt Mt av råstål 1960 232 328 71 1970 439 596 74 1975 465 645 72 1980 508 716 71 1986 488 714 68 1988 532 778 68
Källa: ECE o IISI
Enligt tabell 1:2 skulle tendensen vara att råjärnet får lämna plats för en växande andel skrot/järnsvamp. Ur statistik över skrotkonsumtionen i väst- världens industriländer och Östeuropa inkl. Sovjetunionen kan man emel- lertid inte utläsa någon förändring av skrotpraxis under den senaste tioårs- perioden.
Användningen av skrot varierar mellan olika stålprocesser. Utnyttjandet av martinprocessen, som teoretiskt tillåter en skrotbeskickning upp till 100 %, har i det närmaste upphört i västvärlden medan den fortfarande har en betydande förankring i de planekonomiska länderna. Huvudparten av dagens stål framställs i syrgasblåsta konvertrar (LD/BOF) som primärt beskickas med råjärn men som har en tämligen vid variationsmöjlighet när det gäller skrotomsmältning. Slutligen elektrostålet där skrotet dominerar
som råvara vanligen upp till 100 % men regionalt med konkurrens från järnsvamp.
Skrotpriset varierar starkt och förbrukningen påverkas märkbart i hög- resp. lågprislägen.
Cirkulationsskratet har hittills så gott som uteslutande använts inom det egna verket. Cirkulationsskrotet kan jämställas med DRI-produkter, där hög renhet i stålbadet är ett krav.
Processkrotet är externt skrot med återvinningsvägar ofta av karaktären långsiktiga bindningar. Mängden processkrot är beroende främst av vidare- bearbetningsindustrins omfattning. Processkrotet är i allmänhet av hög kva- litet med låg nedsmutsningsgrad.
Insamlingsskrotet, gammalt skrot, är beroende av den teknisk-ekonomis- ka livslängden hos produkter med stort järninnehåll, konsumtionen av stål vid den tillbakaräknade tidpunkt som skrotcykeln motsvarar, återvinnings- möjligheterna (graden av nedsmutsning kemiskt och mekaniskt såsom lege- ringar etc.) och kostnaden härför. Utbudet är därmed starkt prisberoende. Kvaliteten på insamlingsskrotet är starkt varierande.
För EG-10 har en skattning angetts med fördelningen 40 % cirkulations- skrot, 35 % processkrot och 25 % insamlingsskrot. Fördelningen är grov men visar den ungefärliga styrkefördelningen.
Miljö- och energifrågorna har bidragit till ökat intresse för skrot. Skrotet innehåller redan från tidigare produktionsled accumulerad energi och är därmed en förhållandevis energisnål råvara, som teoretiskt endast kräver omsmältning.
Den ökade tillämpningen av stränggjutning minskar andelen cirkulations- skrot. Andelen stränggjutet stål i västvärlden har ökat från 18 % 1975 till 75 % 1987, i Sverige 83,6 % 1987.
Minskningen i skrotfallet beräknas till 10—15 % vid stränggjutning jäm— fört med konventionell framställning.
Balansen mellan tillgång och förbrukning av skrot påverkas, samman- fattat, främst av:
— totalvolymen av Stålproduktionen — stålproduktionens fördelning på processer — flexibiliteten råjärn/skrot i syrgasprocesserna — kvalitetskrav
— andelen stränggjutning
— insamlingsskrotets omloppstid och basvolym — priset.
Den internationella handeln med skrot har under senare år legat vid 30 M årston.
I Sverige är Skrotförbrukningen hög på grund av den höga andelen elektrostål, som svarar för inemot hälften av råståltillverkningen. Skrotim- porten har ökat snabbt under de senaste åren. Importen ligger numera runt 900 000 ton om året (1988: 784 000 t). Exportförbud råder (sedan 1927), men en fortsatt anpassning av det svenska näringslivet, inte minst stålindust-
rin till EGs regler kan komma att sätta exportförbudet i fråga. Totalt förbrukar Sverige mer än 3 Mt skrot årligen.
1.6. Ägarestruktur
Ägareförhållandena inom järngruvenäringen undergår ständiga förändring- ar. Historiskt har en klar bindning funnits mellan producent och konsu- ment. Den stora exploateringsvågen inom exportgruvesektorn under 1950- och 1960-talen flyttade förbrukarnas intressen från hemmagruvoma till nya gruvor i främst Afrika, Latinamerika och Canada. Under 1970-talet kom så ett politiskt/ekonomiskt intresse hos många av utvecklingsländerna att na- tionalisera bl.a. järngruvenän'ngen.
I Västeuropa ägs så gott som alla järnmalmsgruvor av staten eller via stålföretag som i sin tur är helt eller till stor del statsägda. Den enda järnmalmsgruvan i Sverige med privat ägareinslag är numera Dannemora.
I Nordamerika är järnmalmsgruvorna ägda av amerikanska och kanaden- siska malmförbrukare, i undantagsfall av fristående företag oftast som del i övrig råvaru— och transportverksamhet.
I Latinamerika är de statliga intressena dominerande. I Venezuela, Chile och Peru förstatligades gruvorna under 1970-talet. I Brasilien dominerar Rio Doce-koncernen (till 60 % statsägt) direkt eller indirekt över en stor del av malmproduktionen. Vid sidan därom förekommer förbrukarägda gruvor liksom gruvor med diversifierad ägarstruktur.
I Afrika är järngruveindustrin numera statligt dominerad antingen helägd eller genom en majoritetsandel. I Liberia finns en gruva med konsumentin- tresse från europeiska stälindustrins sida.
I Australiens gruvor förekommer inget statligt ägande. Vid sidan av den inhemska Broken Hill-koncernen finns vissa smärre konsumentintressen från den japanska Stålindustrins sida. I övrigt är gruvindustrin fristående.
Ca två tredjedelar av världens järnmalmsproduktion kan uppskattas ske i statligt ägardominerade gruvor. Även i privatägda gruvor förekommer stat- ligt intlytande med direkta eller vägledande direktiv (t.ex. i Goa och Aust- ralien). Den nordamerikanska gruvindustrin får betraktas som den från statligt inflytande mest fristående.
I alla länder finns en lagstiftning som tillvaratar det allmännas intresse.
1.7. Prisbildningsmekanismen
Priset på järnmalm fastställs helt övervägande direkt mellan säljare och köpare (se avsnitt 1.8). Eventuella mellanhänder är oftast knutna till endera parten.
För den europeiska marknaden har under de senaste decennierna pris- mönstret på fines räknat C&f Rotterdam varit normgivande för övrig pris- bildning. Fram till mitten av 1970-talet var det den svenska malmens pris i Rotterdam som utgjorde basen för kalkylerna för andra malmer. Från
mitten av 1970-talet är det brasilianska fines som fungerar som måttstock de facto även om brasilianarna inte alltid varit först med sin prisuppgörelse och inte heller motparten alltid varit köpare med Rotterdam som mottagar- hamn.
Från detta ”riktpris” i Rotterdam varierar de individuella c&f—priserna allt efter kvalitet, där såväl den kemiska analysen som den mekaniska beskaffenheten påverkar prissättningen.
Höga sjöfrakter på grund av långa transportavstånd, små exporthamnar, mindre effektiv lastning etc. påverkar resp. säljares fob-pris negativt.
För styckemalm betalas allt efter kvaliteten ett styckemalmspåslag till finespn'set, 1989 med runt 7 c/u (US cent per Fe-procent) för goda stycke- malmer, medan malm av mindre god beskaffenhet prissätts lika med fines.
För pellets betalas en pelletspremie som under de senaste åren från ett bottenläge strax under 9 du äter kommit upp i storleken 20 c/u. För LKABs Olivinpellets betalas en premie på 23 c/u 1989.
Priset på det fosforrika sortimentet på exportmarknaden (så gott som uteslutande svensk malm), får vidkännas ett prisavdrag jämfört med de fosforlåga malmema. Kvantiteten är liten sett i den totala världshandeln och uppgörelserna om priset är individuellt med resp. köpare.
För malm som landas i hamnar som endast tar emot fartyg av medel- storlek kan malmen komma att betinga ett högre c&f—pris än det jämföran- de Rotterdam-priset.
Järnmalm på exportmarknaden noteras så gott som uteslutande i US dollar, vilket gör att priset i såväl säljarens som köparens valuta varierar allt efter förändringarna i relationen USD/egen valuta.
Försök från olika säljares sida att använda annan valuta har kategoriskt avvisats av köparsidan också i de fall när avsteget endast skulle gälla del av priset. Endast få undantag från denna regel är kända.
Priset sätts numera i allmänhet årsvis även för kontrakt med längre löptid än ett år. I sådana kontrakt förekommer stundom klausuler som knyter priset till prisutvecklingen på andra råvaror, energi, annan malm eller ”korg" av malmer etc. Det har emellertid visat sig att sådana prisbindande konstruktioner mycket snart förlorar sin förankring i verkligheten och att parterna därför som regel snabbt kommer i ett omförhandlingsläge.
Även svenska malmsäljare har till och från skrivit in prisklausuler i speciella kontrakt.
1.8. Kontraktsformer
Järnmalm prissätts normalt för en 12-månadersperiod. Däremot kan kvanti- tetsöverenskommelser gälla för längre perioder, s.k. långkontrakt. I undan- tagsfall säljs malm på spot-marknaden.
Kontraktsformerna kan listas efter längd: Långkontrakt — omspännande mer än ett år. Exempel på kontrakt om- spännande tio år och mer finns. Tre är fem år är vanliga långkontraktsperio- der.
Årskontrakt— gäller oftast kalenderår inom Atlantzonen, medan t.ex. Japan tillämpar ett verksamhetsår med början 1 april Spot sales — är till sin omfattning begränsade och priset tenderar att ligga nära gällande årspris.
Som exempel på annan typ av kontrakt kan nämnas: Bytesavtal — "Counter-trade” eller ”Barter-deal” med motprestation 1 varor. Formen förekommer främst i handeln med östeuropeiska köpare.
Till varje kontraktsform och i synnerhet till långkontrakten kan fogas en option för köparen att inom kontraktets löptid öka resp. minska den över- enskomna årskvantiteten. En vanlig optionsstorlek är 1 i 10 %, med andra ord en flexibilitet på 20 %.
I ett långkontrakt kan också stipuleras att köparen skall garantera sälja- ren en viss andel av köparens totala malmintag. Kvantiteten varierar där- med med konjunktursvängningarna.
Över huvud måste ett långkontrakt innehålla överenskommelser som täcker ett bredare utvecklingsmönster för marknaden, ofta oförutsebart vid kontraktstecknandet.
1.9. Samarbetsorganisationer
Vid mitten av 1970-talet bildades efter mångåriga diskussioner Association des Pays Exportateurs de Mineral de Fer (APEF), som ett organ för ömsesi- dig information och diskussion om problem inom järngruvebranschen, med medlemsländernas regeringar som huvudmän. Organisationen hade som mest tio medlemmar. Sverige var med från starten och är tillsammans med Australien de enda industriländer som varit representerade. Två så stora järnmalmsexportörer som Brasilien och Canada ville inte medverka i sam- arbetsorganisationen.
Verksamheten fick inte den slagkraft som tillskyndarna (främst Indien och Venezuela) avsåg och arbetet bidrog knappast till någon stabilisering av marknaden.
Önskemålet att innefatta även konsumenterna, vilket var ett krav från flera exportörer för medlemskap, vann inte gehör hos de stålproducerande länderna.
Inte heller kunde organisationen attrahera de malmexportörer som stod utanför arbetet. Tvärtom visade medlemsbasen tendenser att krympa bl.a. på grund av gruvnedläggningar. Svag betalningsförmåga hos flera av med— lemmarna bidrog till att undergräva ekonomin.
Organisationens arbete upphörde därför under år 1989. Ursprungligen uppstod önskemålet om ett speciellt järnmalmsorgan där- för att järnmalmen inte ansågs få tillräckligt utrymme i UNCI'AD. Dis- kussioner pågår i det nu uppkomna läget att aktivera UNCTADs arbete inom järnmalmsområdet på det internationella planet. Vissa producent- grupper är intresserade av en permanent funktion för järnmalm inom UNC- TAD, medan andra tillsammans med användarsidan inte ser något större
behov och visar ett förhållandevis svalt intresse även för en sådan variant för regelbundet informationsutbyte om utvecklingen inom järnmalmsområdet.
Andra FN-organ än UNCTAD, som t.ex. ECE och UNIDO, har till och från utarbetet studier inom ämnesområdet men utgör inget forum för orga- niserat agerande i handeln med järnmalm. Även OECD behandlar i sin stålgrupp råvarufrågan.
Någon motsvarighet till Stålindustrins IISI (se nedan) finns inte för järn— malmsproducenterna. Ett fastare samarbete säljarna emellan stöter inte endast på en rad praktiska och ekonomiska svårigheter inom en mycket heterogen grupp exportörer med olika ekonomiska förutsättningar, utan också på formella hinder som t.ex. bestämmelserna inom GATT etc.
Järnmalmsmarknaden är måttligt komplicerad och förhållandevis lätt genomlyst. Behovet av information täcks förutom av facktidskrifter o.d. i stor utsträckning av direkta kontakter inom branschen både mellan säljare och köpare.
Stålindustrin har institutionaliserat en rad organ inom vars ramar även frågor rörande järnmalm ur användarnas synpunkt faller.
Alla större stålproducenter i västvärlden är anslutna till IISI. Förutom att fungera som ett allmänt kontaktskapande forum har IISI en långt driven faktainsamlande och utredande funktion, vars material i stor utsträckning är tillgängligt även för utomstående.
Stålföretagen inom EG är medlemmar i Eurofer, som bl.a. fungerar som diskussionspart i kontakterna med EG-kommissionen. Också EG-organen i sig är kontaktskapande.
Alla här nämnda organisationer har särskilda råvarugrupper. Inget av nämnda organ agerar dock aktivt i förhandlingarna med säljarna.
2. Marknadsutvecklingen fram till aktuell tid och betydelsen därav för den svenska järnmalmen
I dag pågår järnmalmsbrytning i fyra svenska gruvor. För två av dessa föreligger beslut om nedläggning. För tjugo år sedan var drygt 30 gruvor i produktion. Som mest har Sverige uppvisat en årsproduktion på över 36 Mt' leveransklar malm. 1988 producerades 20 Mt. Järnmalmsexporten, som i sitt maximum översteg 33 Mt, stannade 1988 under 18 Mt.
Figur 1:2
Staffans Slo/lar
Man kan placera in den svenska järnmalmens förändrade marknadsläge i det stora ekonomiska sammanhang som under de senaste decennierna förändrat Stålindustrins förutsättningar och lokalisering i världen i sin helhet och som i sin tur genomgripande förändrat malmförsörjningsmönstret och konkurrensen inom järngruveindustrin. Det finns alltså en kedja av orsaks- sammanhang som styr malmbehovets storlek, lokalisering och täckningen av detta behov.
1. Ekonomisk utveckling — stålintensiteten
Den ekonomiska utvecklingen, mätt traditionellt i BNP-tillväxt, har inom de högindustrialiserade länderna dämpats under de senaste årtiondena. Av stor betydelse för stålbehovet är att stålintensiteten (stålinnehållet i BNP) samtidigt är sjunkande i de avancerade ekonomierna. Industriländerna har passerat stadiet med stora stålkrävande investeringar i infrastruktur och
investeringsaktiviteten styrs mot en utveckling av högteknologi, service och information.
Utvecklingsländema uppvisar ett brett spektrum beträffande ekonomiska framsteg från O—tillväxt till årliga ökningar på 8—10 %. Stålintensiteten har varit snabbt stigande där stålkrävande basinvesteringar skall lägga grunden för en fortsatt industriexpansion i länder som står på tröskeln till ett indu- strisamhälle, medan andra länder ännu befinner sig i ett ekonomiskt ut— vecklingsskede med begränsat stålbehov.
CPE-länderna i Östeuropa uppvisar ungefär samma utvecklingstrend som den övriga industrialiserade världen, alltså en nedgång eller utplaning av stålintensiteten. Trots en fortsatt uppgång av Stålproduktionen även under 1980-talet ligger tillväxten lägre för stålet än för industrin totalt. För de asiatiska CPE-länderna kan förmodas att stålet har en tung del i BNP- tillväxten.
2. Stålkonsumtionen
Utrymmet för en ökning av stålkonsumtionen, som under tidigare decenni- er främst noterades hos de avancerade industriländerna men där förbruk- ningen nu tenderar att stagnera, har förskjutits och finns företrädesvis hos de utvecklingsländer som är på väg att omvandlas till industrisamhällen. En betydande tillväxtpotential finns av samma skäl också hos de asiatiska CPE—ländema.
Förutom den minskade stålintensiteten strukturellt inom de utvecklade ekonomierna har stålproduktionen, mätt i kvantitet, dämpats av bl.a. att högre stålkvaliteter möjliggjort lägre specifik stålåtgång per produkt, att säkrare hållfasthetsberäkningar gjort mindre säkerhetsmarginaler möjliga och att därmed minskad materialåtgång uppnåtts, att nya produktions- tekniska metoder som t.ex. stränggjutningsförfarandet liksom ökad preci- sion inom vidarebearbetningsleden inneburit stora materialbesparingar etc.
3. Stålproduktionen
Den regionala förskjutningen av konsumtionen har successivt lett till en förändring av den geografiska fördelningen av stålproduktionen. Raden av olika kostnadsfaktorer har bidragit till den förhållandevis snabba föränd- ringen: tillgång på järnmalm och energi, arbetskraftskostnader, miljöfakto- rer etc. Alternativ användning av kapital med högre avkastning i länder med rikt diversifierat näringsliv påskyndar förändringen. Politiska aspekter skall inte förbises.
4. Järnmalmsbehov
Järnmalmsbehovet påverkas av stålproduktionens storlek. Järnmalm och skrot är de enda jämbärande råvaror (med marginella undantag) som utnyttjas för framställning av stål. Användningen av skrot som järnråvara
innebär bl.a. en energibesparing, men kravet på renhet hos råvaran för att nå hög och jämn stålkvalitet, nödvändigt för stålet i konkurrensen med möjliga substitut, talar för att järnmalmen håller sin ställning även på längre sikt.
5. Importbehovet — världshandeln med järnmalm
Malmbehovet uppstår där stålet tillverkas. En minskning av stålproduktio- nen har skett i de tidigt industrialiserade länderna, som successivt i ökad omfattning förlitat sig på importerad järnmalm, medan expansionen av Stålproduktionen i många fall nu sker i länder med egen malmråvara. Det ökade behovet av importmalm i länder med växande stålproduktion men med knapphet/brist på järnmalm har under den senaste 10-årsperioden dock i stort uppvägt den minskade importen till framför allt USA, Japan och EG. Samtidigt som den internationella handeln med järnmalm stagne— rat har utbudet ökat. Obalansen mellan utbud och efterfrågan har lett till en press på järnmalmspriserna. 1989 års priser är inte högre nominellt än priserna för tio år sedan.
2.1. Stålindustrins utveckling — förväntningar och verklighet
Under hela efterkrigstiden fram till mitten av 1970-talet hade konsumtionen av stål i världen stigit. Efter stålboomen 1973/74 bröts denna ökningstrend och Stålförbrukningen stagnerade eller sjönk. Detta uppfattades i ett första skede som en tillfällig konjunkturföreteelse. Inte förrän några år efter trendbrottet vaknade insikten om att marknaden var inne i en strukturell förändring och först i början av 1980-talet började prognosmakarna beakta det ändrade behovsmönstret för stål och förväntningarna om en fortsatt obruten stålkonsumtionsökning omprövades. Detta gällde i stort världen i sin helhet men i synnerhet de avancerade ekonomierna, då främst Västeu- ropa, USA och Japan. Alla dessa tre områden har traditionellt varit stora importörer av järnmalm. Förändringarna påverkade därför i hög grad järn- gruveindustrins förutsättningar både regionalt och globalt.
1970-talets prognoser skapade stora förväntningar hos stål- och järngru- veindustrierna och det uppfattades av branschmän och politiker som nöd- vändigt att snabbt rusta sig för att möta de kommande kraven på stålindust- rin. Vid IISIs årsmöte i Johannesburg hösten 1973 var den dominerande frågan hur tillräckligt stort kapital skulle kunna tas fram för att finansiera erforderlig kapacitetsökning inom stålindustrin, som då förfogade över ca 800 Mt i råstålkapacitet men som skulle behöva ökas med 20 % fram till 1980 och 45 å 50 % till 1985 för att motsvara det beräknade stålbehovet. I detta klimat föddes och utvecklades bl.a. planerna på ett 4 Mt ämnesverk i Luleå, ”Stålverk 80”.
Figur l:3 Världens råstålproduktion [960—1990
'— _' — = Internationella prognoser från mitten av 1970-talet __.u-b-o ! n n 1978_1979 __ : .. " 1980—1981
. - - - - . IlSls prognos hösten 1986 1.500 _ _ ._ __-.. .
1.300
1.100
900—___—
700
500
300
Figur 123 visar hur föga verkligheten emellertid motsvarade tidigare för- väntningar när det gäller utvecklingen för stålet. I stället för att öka med accelererande hastighet, som all världens stålexpertis förväntat sig i synner- het under början av 1970-talet men i stort sett ända in på 1980-talet, stagnerade stålbehovet.
Skillnaden mellan den reella konsumtionsutvecklingen för stål under senare hälften av 1970—talet och första hälften av 1980-talet och de samtidigt 'orda prognoserna över stålbehovet för 1980-talet är så stor att det kan tyckas som om marknadsförändringen måste ha kommit mycket snabbt och överraskande. Med möjligheten till tillbakablick finner man dock att det är mindre en fråga om överraskningsmoment än en fråga om ett sent accepte- rande av en utveckling som hade varit på gång länge.
Parallellt med en minskad stålintensitet i industriländerna hade den tek- niska utvecklingen gjort det möjligt att spara material i en omfattning som tidigare inte förutsetts.
2.1.1. Den ekonomiska utvecklingen/stålintensiteten
Den ekonomiska ökningstakten inom OECD låg under 1960-talet vid ett årligt genomsnitt på ca 5,5 % mått som BNP-tillväxt (1958—1968 i års- genomsnitt 5,4 %). Under 1970-talet sjönk ökningstakten till mindre än 4 % (1968—1978 3,8 %). Under 1980-talet har ökningstakten ytterligare dämpats (1978—1988 2,7 % i årsgenomsnitt).
Den ekonomiska ökningstakten har visserligen under de senaste åren varit medioker, för OECD i sin helhet runt 3 % och något lägre för OECD i Europa. men stabiliteten har främjat en lugn utveckling inom stålsektorn. Det kan dock konstateras att ju mer diversifierad en ekonomi är desto mindre påverkas stålkonsumtionen av de ekonomiska svängningarna. För- enklat kan sägas att för att nå höga produktions/konsumtionstal för stål krävs en god allmänkonjunktur men en god allmänkonjunktur leder inte alltid till högre stålproduktion.
I efterhand kan konstateras att energichockerna hösten 1973 och 1978/79, när tendenser till en ny ekonomisk acceleration kvävdes, endast utlöste något som i vilket fall som helst skulle ha varit oundvikligt: en uppbroms- ning eller rekyl efter en oavbruten ekonomisk tillväxt under hela efter- krigstiden. Europa och andra krigsskådeplatser var återuppbyggda. Kapaci- teten på olika områden inom samhället hade byggts ut med breda margina- ler för att möta nya förväntade behov.
De tidigt industrialiserade länderna var mot slutet av 1960-talet mogna att lämna den stora stålkrävande investeringsfasen när det gäller infrastruktu- ren i samhället. Utvecklingen kom i stället in i en period när investerings- aktiviteten inriktades på ett informations- och servicesamhälle. Att en hög industriell utveckling skapar något av en mättnadsgrad för stål framgår bl.a. av per capitakonsumtionen av stål.
Tabell 1:3 Per capitakonsumtionen av stål, kg (råstålvikt)J
Är Sverige Västtysk— USA Japan land
1974 774 562 680 688 1980 497 549 508 675 1985 384 481 450 606
1987 (423) (454) (422) (620)
IISIs prognos 1972 avseende 1985 737 751 1 103 (avser Europa 6)
3 Den internationella statistik som publiceras för per capitakonsumtionen definie- ras som tillförsel av stål (produktion plus import minus export) och visar dels den egna slutliga förbrukningen av stål men också förbrukningen av stål för framställ- ningen av produkter som sedan exporteras, s.k. indirekt export. Det senaste försö- ket att på internationell basis söka bestämma förbrukningen inklusive indirekt im- port och export daterar sig från 1982. IISI arbetar nu med ett försök till liknande bedömning för 1985. Den vanligen använda definitionen (se ovan) är emellertid den mest intressanta för järnmalmsförbrukningen i ett land.
Industriländerna visar därför en stagnerande eller vikande stålkonsum— tionskurva trots fortsatt positiv BNP-tillväxt (figur 1:4) medan flera ut- vecklingsländer ligger inom den ekonomiska fas där de tunga investeringar- na i infrastruktur såsom vägar, järnvägar, hamnar, broar etc. spelar en väsentlig roll, förstärkt av en mer intensiv industribyggnation. Detta gäller i synnerhet länder i Latinamerika och Fjärran Östern som nu uppvisar en hög stålintensitet i sin tillväxtekonomi (konsumtionen av stål som andel i den ekonomiska tillväxten).
2.1.2. Stålkonsumtionen
För världen i sin helhet sammanfaller i stort stålkonsumtionen med stålpro- duktionen med vissa smärre förskjutningar alltefter variationer i lager— hållningen. Från en stålkonsumtion på litet mer än 300 Mt i början av 1960-talet fördubblades konsumtionen fram till början av 1970-talet. Efter stålboomen 1973/74 nåddes ett nytt maximum 1979 (runt 750 Mt) som sedan inte kom att överskridas förrän 1988.
Stålkonsumtionens utveckling sedan mitten av 1970-talet inom olika eko- nomier med de olika förutsättningar som den industriella och ekonomiska utvecklingen gett illustreras i figur 1:5.
Figur 1:4 BNP-tillväxt och stålkonsumtion
Index 1950 = 100
350
Stål Konsumtion
250
200
150
1950 1960 1970 1980 1990
Figur 1 :5 Stålkonsumtionens utveckling 1976—1988
Index 1976 = 100
160
Utvecklings-
f—N_ länderna » x_/ 140 /
120
100
Industriländerna
80
Därav EG-lO 60
| . | | | I | | I |
1976 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87
Källa: IISI—statistik
Den avancerade industrivärlden står ännu för ca 45 % av världens stål- konsumtion. Planekonomierna svarar för i runda tal 40 % av konsumtio- nen. Resterande 15 % konsumeras inom utvecklingsländerna med kraftiga variationer mellan de som ibland nämns som nyindustrialiserade länder och de länder där utvecklingen ännu inte påbörjats i nämnvärd omfattning.
En bidragande orsak till den stagnerande stålkonsumtionen i industrilän- derna är den materialbesparing som högre stålkvaliteter, högre grad av precision inom vidarebearbetningsledet och förfinade hållfasthetsberäk- ningar möjliggjort.
Högre stålkvaliteter har inte bara ökat stålets livslängd utan också gjort det möjligt att ur varje ton stål utvinna väsentligt mer färdigproduktion än tidigare inom t.ex. verkstads- och anläggningsindustrierna. Smäckrare stål- konstruktioner inom byggnadsindustrin, tunnare plåt vid bilproduktionen osv. innebär betydande stålbesparingar.
Samtidigt har tekniken vad gäller hållfasthetsberäkning utvecklats. Tidi- gare vida marginaler för att uppnå full säkerhet i konstruktionerna har i dag kunnat krympas utan att äventyra säkerheten.
Inte heller den effekt på kvantiteten producerat råstål som de tekniker fått vilka utvecklats och i ökad omfattning tillämpas inom stålindustrin
världen över beaktades till sitt fulla värde i 1970-talets prognoser.
Detta gäller främst stränggjutringstekniken. Besparingsfaktorn mellan färdigt stål framställt på tidigare konventionellt sätt i kedjan masugn — färdigt stål jämfört med stränggjutet stål ligger runt 10—15 %.
Andelen stränggjutet stål av världsproduktionen med undantag för Kina och Nordkorea stannade 1975 vid 14 %. Motsvarande procenttal hade ökat till 30 % 1980 och 55 % 1987.
Stränggjutningen har i vissa länder kommit upp till i närheten av 100 %, medan man i andra länder ännu har outnyttjade möjligheter att inom detta teknikled göra materialbesparingar. Stränggjutet stål i USA omfattade så- lunda 60 % av produktionen (1987) medan den västeuropeiska stålindustrin kommit upp till drygt 81 % och man i Japan passerat över 90 % (1987: 93 %). Inom stålindustrin i Sovjetunionen stränggjuts knappt 15 % (1987) av stålproduktionen.
2.1.3. Stålproduktionen
Under mer än ett kvartssekel efter kriget steg världsproduktionen av stål nära nog oavbrutet. 1951 passerades för första gången 200 Mt som årspro- duktion. 1960 producerades mer än 300 Mt. Utvecklingen under de första åren av 1970-ta1et tycktes bekräfta riktigheten av bedömningarna att värl- den stod inför en fortsatt kraftig stålexpansion. 1973/74 producerades drygt 700 Mt råstål (figur 1:3). Därmed var emellertid en mer än 25-årig ex- pansionsperiod slut.
1975 föll världsproduktionen kraftigt (1975:645 Mt). Därefter pendlade produktionen med stora amplituder från en högsta produktion 1979 på 746 Mt till en lägsta produktion 1982 på 645 Mt, en spännvidd på 100 Mt. Produktionen kunde under en tioårsperiod beskrivas som utplanande, cen- trerad kring 700 Mt eller strax däröver. 1986 producerades 714 Mt räknat i råstålvikt och 1987 735 Mt. Först 1988, när 780 Mt råstål producerades, överträffades 1979 års rekordproduktion och man kan därmed skönja en tendens till ett nivålyft för världens stålproduktion.
Samtidigt som stålproduktionen stagnerade globalt sett från mitten av 1970—talet ändrades det geografiska mönstret för produktionen och därmed också försörjningsmönstret för järnmalm (se avsnitt 2.2 ff). I de tidigt industrialiserade länderna har stålproduktionen gått tillbaka, medan de mer avancerade bland utvecklingsländerna visar en expansiv stålproduktionsut- veckling.
Tabell l:4 Stålproduktionens fördelning på ekonomiska regioner, Mt
År lndustri— Utvecklings- Länder med Totalt
länder länder planekonomi 1974 463 66 % 31 4 % 209 30 % 703 100 % 1980 407 57 57 8 253 35 717 100 1986 352 49 79 11 283 40 714 100 1988p 391 50 97 12 292 38 780 100
Källa: IISI
Industriländerna med marknadsekonomi svarar nu för inte mer än hälften av världens stålproduktion (figur 116).
Figur I :6 Stålproduktionen
Mt
500 Industriländer med marknadsekonomi 400 A -4
300 ___—___— Planekonomier '
.. ,----—.o
200 ' ' 10 " Utvecklingsländer 'M'/ v,. ./ 0 _a _— . _— . ___ '_', 1962 1970 1980 1988
Regional utveckling — industriländer med marknadsekonomi
Relaterade trender med minskad stålintensitet, högre stålkvaliteter och bättre utnyttjande av stålet samt i någon mån användning av andra material som substitut för stål har ändrat utvecklingen för stålkonsumtionen inom gruppen industriländer med marknadsekonomi jämfört med vad man fram
till början av detta decennium allmänt förväntade sig. Konsumtionen mätt i råstålvikt har minskat, nettoexportmöjligheterna har försvårats och pro- duktionen av stål har gått tillbaka.
Tabell l:5 Industriländer med marknadsekonomi
1971 1976 1980 1987 Stålkonsumtion 348 374 361 329 Stålproduktion 373 414 407 361 Andel stränggjutet stål av totalprod. 21,1 % 39,4 % 77,3 % Källa: IISI
Tydligast har denna utveckling varit i de tre traditionellt stora stålområde- na EG, USA och Japan. Även Sverige hör till de stålländer som fått uppleva ändrade förutsättningar för sin stålindustri (se avsnitt 2.3 ff).
EG
Under stålboomen 1973/74 producerade man inom EG-9 150—156 Mt rå- stål. Åren 1986/87 låg produktionen vid 112—113 Mt. 1988 producerades 124 Mt.
Förväntningarna på den framtida stålproduktionen inom EG var vid mitten av 1970-talet stora (runt 200 Mt för 1985) men saknade som det senare skulle visa sig all verklighetsgrund.
Industrins kapacitetsanpassning till förväntad produktion och den verk- liga behovsutvecklingen med stort kapacitetsöverskott som följd skapade en krissituation inom EG som blev märkbar redan 1977 och som hösten 1980 krävde rigorösa regleringsåtgärder. Först under den senaste tiden efter tio års produktionsbegränsningar och prisregleringar har EGs stålindustri när- mat sig en balanssituation som möjliggjort en successiv avreglering och ett friare spelrum för marknadskrafterna.
Den långtgående regleringen av marknaden, som i initialskedet avsåg att förhindra ett kaotiskt priskrig, fick från 1983 ett fördjupat syfte att skapa ett arbetsklimat som skulle göra det möjligt att genomgripande omstrukturera EGs stålindustri.
Tabell 1:6 EG-9: Kapacitets- och stålproduktionsutveckling, Mt
Region Produktions- Produktion
kapacitet
1980 1987* 1974 1980 1987 1974-
1987
Västtyskland 66,9 47,4 53,7 43,9 36,2 —33 % Belgien 19,7 13,6 16,2 12,3 9,8 —40 % Frankrike 32,5 28,3 27,0 23,2 17,7 —35 % Italien 39,4 34,9 23,8 26,5 22,8 — 4 % Storbritannien 28,0 23,4 22,3 11,32 17,4 —22 % EG—9 totalt 200 162 155,5 127,2 113,2 —27 % & Antal anställda inom stålindustrin 800 000 400 000 & ' Enligt beräkningar 1986 2 1980, strejkår, produktion 1981 15,6 Mt
Från att tidigare i stor omfattning ha baserat stålframställningen på fos- forråjärn har stålindustrin i huvudsak gått över till lågfosforprocesser, vilket inte minst påverkat den svenska malmens marknadsförutsättningar (se av- snitt 2.3.5).
USA
Stålproduktionen i USA pendlade åren 1982—1987 mellan 67 och 84 Mt råstål. 1988 producerades 90 Mt (jfr 1973: 136 Mt).
USA är liksom EG exempel på hur det utvecklade samhället ändrar sitt behovsmönster när det gäller Stålförbrukningen. Från en per capitakonsum- tion på över 700 kg under boomperioden ligger dagens förbrukning vid 400—450 kg (1987: 422 kg). Dessutom kom USA under en rad av år på 1980-talet att bli tummelplats för allt överskottsstål på den internationella marknaden.
Under 1980-talet har mellan 30 och 40 Mt i kapacitet skurits bort. Aktuell kapacitet redovisas till drygt 100 Mt i råstål räknat (OECD 1988).
Japan
Produktionen i Japan har under de senaste åren pendlat kring 100 Mt räknat i råstålvikt jämfört med en högsta årsproduktion på drygt 119 Mt (1973). 1988 producerades 105 Mt.
Förväntningarna kring den japanska stålproduktionsutvecklingen var sto- ra i början av 1970-talet med prognoser på en produktion på mer än 200 Mt för början av 1980-talet.
IISI bedömde 1972 att per capitakonsumtionen i Japan skulle komma upp till 1 103 kg stål 1985. Som utvecklingen senare visat har det moderna samhället emellertid långt innan man kommit upp till sådana tal nått mätt- nadsgrånsen. Med en förbrukning under senare år på 600 kg per invånare ligger Japan ändå främst bland länderna i västvärlden.
Den japanska stålindustrin, som ännu i slutet av 1970-talet i det närmaste saknade konkurrens i Fjärran Östern, har under 1980-talet i ökande om- fattning fått vidkännas krav på marknadsutrymme från den snabbt växande stålindustrin i främst Sydkorea och Taiwan.
Stålexporten ligger dock fortfarande på en hög nivå och ca en tredjedel av den japanska stålproduktionen gick 1987 på direkt export vartill kommer en omfattande indirekt export.
I Kina har japanskt stål funnit en ersättningsmarknad för bortfall på den övriga internationella marknaden, inte minst USA där marknadsmotståndet ökat.
Från praktiskt taget ingen import alls av stål har intaget av externt stål ökat snabbt under senare år och uppgick 1987 till ungefär 8 % av tillförseln.
Dagens kapacitet uppskattas till 150 Mt (OECD 1988). Först under våren 1987 deklarerades att en bättre balans mellan behov och resurser var en överlevnadsfråga för industrin och en avvecklingsplan avpassad för en pro- duktion på en nivå på 90 Mt aktualiserades.
Övriga länder med marknadsekonomi (exkl. Norden)
Sett för rubricerade länder i sin helhet har utvecklingen på stålområdet inte avvikit från totalmönstret för stålindustrin i världen; de mer avancerade ekonomierna med en tidigt etablerad stålindustri har stagnerat i sin kvanti- tetsutveckling, medan länder med ett senare utvecklat industriellt näringsliv ännu befinner sig i ett expansionsskede.
Sett ur järnmalmssynpunkt är några länder inom denna grupp mer in- tressanta som järnmalmsexportörer än som malmförbrukare. Australien, Canada och Sydafrika, alla tre länder stora järnmalmsexportörer, nådde ett maximum i sin stålproduktion kring 1979/1980 (1980 tillsammans 33 Mt råstål, 1988 30 Mt).
Av de västeuropeiska länderna har de traditionella stålproducenterna som t.ex. Österrike och Spanien (numera ett av de 12 EG-länderna) stött på betydande ekonomiska och strukturella svårigheter, medan t.ex.- den jugo- slaviska och turkiska stålindustrin är på frammarsch.
Regional utveckling - utvecklingsländerna i västvärlden
Utvecklingsländerna befinner sig sinsemellan på vitt skilda plan i ekono- misk standard och tillväxt liksom stålintensitet i samhället. De mer avan- cerade länderna ges stundtals beteckningen ”nyindustrialiserade” och har ett konsumtionsmönster som liknar industriländernas när det gäller stål; konsumtionstrend mot ökad andel platta produkter, högre stålkvaliteter och efterfrågan på specialstål. De mindre ekonomiskt utvecklade länderna har främst behov av långa produkter av enklare kvaliteter.
Totalt konsumerades 1988 115 Mt råstål inom utvecklingsländerna, varav mer än hälften i Asien (exkl. Mellanöstern), en fjärdedel i Latinamerika och ca 20 % i Mellanöstern och Afrika tillsammans.
Spännvidden mellan percapitakonsumtionen är från Okg till mer än 360 kg (Sydkorea). I Latinamerika har Venezuela kommit längst med 190 kg, medan man i t.ex. Peru förbrukar mindre än 40 kg per invånare (1987). Folkrika länder som t.ex. Indien har en relativt utvecklad stålindust- ri men förbrukningen per invånare ligger ändå så lågt som 20 kg (jfr. Kina 70 kg).
Trots senare års snabba kapacitetsutbyggnad inom stålindustrin med en produktionsökning inom gruppen till 97 Mt 1988 (= 12 % av världsproduk- tionen) mot endast hälften 1978 (årlig ökningstakt drygt 7 %) är utveck— lingsländerna, sedda som grupp, i behov av import. Även här är emellertid skillnaderna stora med länder vars växande nettoexport rubbar tidigare internationella handelsmönster. Framför allt har uppbyggnaden av en egen industri i dessa länder inneburit ett bortfall av marknadsmöjligheter för stål från bl.a. Västeuropa.
Regional utveckling — länder med planekonomi
Inom gruppen av länder med planekonomi är ur extern malmförsörjnings- synpunkt utvecklingen av stålindustrin i främst de östeuropeiska randstater- na och Kina av intresse. Sovjetunionen, världens största stålproducent (21 % av världsproduktionen 1988) och som sådan världens största järn- malmskonsument, är mest intressant ur aspekten hur mycket järnmalm som kan avvaras för export.
Medan CPE-länderna i Europa i sin ekonomiska utveckling hör till grup- pen industriländer räknas Kina och Nordkorea till utvecklingsländerna.
Tabell l:7 Planekonomierna i Östeuropa, Mt
1971 1976 1980 1987
Stålkonsumtion 158 204 209 219 Stålproduktion 163 199 209 224 Andel stränggjutet stål av totalprod. 6,9 % 10,4 % 17,3 % Källa: IISI
Stålkonsumtionen per capita är genomgående hög med Tjeckoslovakien som toppar listan för världen i sin helhet. Den tunga industrin spelar fortfarande en stor roll i dessa länder. Materialåtgången är hög och be- tydande besparingar bör kunna göras både inom stålframställningen och inte minst inom vidarebearbetningsleden med mer avancerade tekniker.
Utvecklingen mot en modern stålindustri i Östeuropa har framskridit i en ojämn takt länderna emellan. En eftersläpning vidlåder de tidigt stora stålproducenterna Tjeckoslovakien och Polen.
Tabell 1:8 Planekonomierna i Asien (Kina och Nordkorea), Mt
1971 1976 1980 1987
Stålproduktion 22 24 37 66 Stålkonsumtion 26 30 43 85 Källa: IISI
Stålbehovet i Kina har ökat i takt med moderniseringen av samhället och har avancerat snabbt under 1980—talet. Stålförbrukningen per capita har fördubblats under de senaste tio åren men ligger ännu så lågt som vid 70 kg (råstålvikt). En modern stålindustri är under uppbyggnad, delvis lokaliserad till kustområdena. I dag producerar Kina 60 Mt råstål/år och är därmed världens fjärde stålproducent i storlek. Den fortsatta utbyggnaden av stål— tillverkningen blir inte minst avhängig försörjningen med järnråvara.
2.2. Konsekvenserna för jåmgruveindustrin av stålproduktionsutvecklingen
En stålproduktion i storleken 1,1 Gt, som IISI i början av 1970-talet förut- sade skulle bli nödvändig för att täcka stålbehovet i världen 1985, ansågs överslagsvis kräva minst lika mycket järnmalm eller mer, inemot 1,3 Gt.
Ännu 1979 bedömdes enbart västvärldens behov av importmalm 1985 till mer än 500 Mt, vartill skulle läggas 50—70 Mt för planekonomiernas räk- ning, och så sent som 1980 angavs i en japansk studie att risk förelåg för ett underskott på 80 Mt i den internationella handeln med järnmalm vid mitten av årtiondet.
Den verkliga utvecklingen visade att den totala internationella handeln med järnmalm vid mitten av 1980-talet pendlade runt 360—370 Mt. Överka- paciteten hos exportgruvorna bedömdes 1982/83 till 100 Mt och ännu fem år senare, våren 1987 till 50 Mt praktisk kapacitet och långt över 100 Mt i teoretisk.4
Trots ett nära nog konstant överutbud av järnmalm på exportmarknaden sedan slutet av 1950-talet tycks Stålindustrins farhågor för en framtida järnmalmsbrist inte ha släppt förrän in på 1980-talet. Stålindustrin har under hela efterkrigstiden fram till aktuell tid funnit det angeläget att själv med ägareskap, län eller långsiktiga köpkontrakt initiera tillkomsten av ny kapacitet. Detta gällde markant vid skiftet mellan 1950- och 1960-talen men i betydande omfattning även under 1970-talets första hälft. T.o.m. den kortvariga boomen 1978/79 var stålindustrin både inom EG och, med viss tveksamhet i Japan beredd att finansiellt stödja det brasilianska Carajas- projektet (planerad kapacitet fullt utbyggt 45—50 Mt) med lån samtidigt som man tecknade mångåriga köpkontrakt.
Ett längre perspektiv från 1950 och framåt visar den kraftiga tillväxten av järnmalmshandeln fram till mitten av 1970-talet. Mest iögonenfallande är
' Metal Bulletins järnmalmssymposium, april 1987.
den snabba ökningen av importen till Japan och exporten från Brasilien och Australien (figur 1:7 a-d).
Den historiska utvecklingen ger alltså en förklaring till de förväntningar som tycktes vara berättigade inom 1960- och 1970—talets järngruvenäring beträffande fortsatt tillväxt av järnmalmsbehovet och förutsättningarna för en ökad järnmalmshandel.
Figur 1:7 a-b Järnmalmshandeln 1950 och 1965
Malmproduktion
Figur 1:7 c-d Järnmalmshandeln 1975 och 1985
Malmproduktion
De felslagna förväntningarna inom stålindustrin gav upphov till en över- dimensionerad produktionskapacitet inom järngruvenäringen med överut- budets naturliga följdverkningar: avsättningsbekymmer, lågt kapacitetsut- nyttjande och pressade priser.
2.2.1. Malmbehov/-konsumtion
Eftersom järnmalm används huvudsakligen vid framställningen av råjärn och järnsvamp för produktion av stål är järnmalmsbehovet direkt knutet till svängningarna i stålkonjunkturen och till den långsiktiga utvecklingen av stålkonsumtionen. Mängden förbrukad malm påverkas dessutom av hur järnrik malmen är och i vilken omfattning andra Fe-bärare utnyttjas.
J ärnrikare malm har i ökad omfattning ställts till förbrukarnas förfogande under de senaste årtiondena. Det genomsnittliga järninnehållet i världspro- duktionen, som 1955 beräknades till 48 %, ökade till 56 % i början av 1970-talet och nådde 60 % i mitten av 1980-talet.5
Av andra Fe-bärare är det endast skrotet som i den globala försörjningen med järnråvara spelar en betydande roll vid framställningen av stål vid sidan om järnmalm (se avsnitt 1.5).
Järnmalmsförbrukningen uttryckt som behov av Fe ur järnmalm kan beräknas ur produktionen av råjärn. Härtill skall läggas malm för svamptill- verkning och direktinsats i stålugnar/konvertrar samt inom gjuteriindustrin.
Tabell 1:9 Konsumtion av Fe ur järnmalm i masugnar, Mt, (schablonmässigt räknat som 90 % av råjärnsproduktionen)
Region 9 1971—75 (3 1981—85 1988 1988 jfrt Q 1971—75
Västeuropa 115,6 100,9 98,2 - 17 Östeuropa 122,6 142,8 134,8 + 12 Nordamerika 91,4 57,7 53,9 — 38 Latinamerika 10,8 20,1 27,7 + 17 Afrika/Mellanöstern 5,7 9,0 8,2 + 3 Asien 114,7 143,1 150,4 + 36 Oceanien 6,9 5,7 5,1 — 2 Världen totalt 467,6 479,3 478,3 + 11 Källa: IISI
Medan det globala malmbehovet i stort sett varit oförändrat har omför- delningen av konsumtionsmönstret mellan olika regioner varit betydande. Detta ter sig än mer markerat om man ser på världen ekonomiskt/politiskt indelad.
5 J .E.Astier, 1986. Med största sannolikhet är inte den extremt lågjärnhaltiga kine- siska malmen medräknad.
Tabell 1:10 Förbrukning av Fe ur järnmalm i masugnar med fördelning på ekono- miska områden (schablonmässig beräkning)
Region 1976 1988
Mt 0/0 Mt 0/0 Industriländer 301 61,5 234 49 Utvecklingsländer 27 5,5 58 12 Länder med planekonomi 161 33 186 39 Totalt 489 100 478 100 Källa: IISI
Därtill kommer att det är främst i utvecklingsländerna som järnmalm förbrukas för tillverkning av järnsvamp (DRI ). De stora svamptillverkarna finns i Mellanöstern och Sydostasien samt i Latinamerika. I Europa till- verkas svamp för vidarebearbetning till stål endast i Hamburger Stahl- werke. Övriga två storskaliga verk är inte i drift (det ena verket kört under mycket kort tid, det andra aldrig satt i produktion). Energikostnaderna i de flesta industriländerna gör det svårt att få en svamptillverkning lönsam.
Den totala förbrukningen av järnmalm för svamptillverkning beräknas till 20 M malmton eller ca 3 % av den totala järnmalmsproduktionen (1987).
2.2.2. Malmutbud/-produktion
Årsproduktionen av järnmalm har under den senaste tioårsperioden pend- lat kring 950 Mt, enligt statistik byggd på adderingar av resp. länders angivelser av produktionen.6 En betydande spännvidd i järninnehåll upp- visas mellan olika malmer.
Järnmalmen är en utrymmeskrävande vara i förhållande till sitt värde. Konsumenterna undviker eller har i många fall inte fysisk möjlighet att lagra större mängder. En lagerökning även hos producenten innebär både en räntebelastning och betydande extra hanteringskostnader. Produktionen anpassas därför i stort till avsättningsmöjligheterna/förbrukningen.
Under de senaste decennierna har möjligt malmutbud vida överstigit marknadens behov.
Obalansen mellan utbud och efterfrågan på järnmalm och den därmed följande svaga prisutvecklingen gjorde gruvnäringen i den fria världen mindre lönsam. En gruva med tillhörande infrastruktur är en kapitaltung verksamhet som endast i extremlägen lägger ner driften. Många gruvor är därtill belägna i länder med i övrigt outvecklat näringsliv, där gruvverksam- heten står för en stor del, i några länder den helt dominerande delen av exportinkomstema. En sanering av olönsam kapacitet blir därför en långt utdragen process.
Hittills har driften sålunda lagts ner så gott som uteslutande i gruvor i länder som har ett rikt diversifierat näringsliv och som därför har ett större
6 En klar statistisk tveksamhet utgör t.ex. Kinas redovisning som ställd mot pro- duktionen av råjärn och järnmalmsimport ter sig onormalt hög i den statistik som publicerats de senaste åren.
utrymme för alternativ sysselsättnig för kapital och arbetskraft.
Produktionen har upphört i en rad gruvor i USA, främst avsedda för hemmamarknaden (kapaciteten sjönk från 93 Mt 1979 till 60 Mt 1986) liksom inom EG (kapacitet EG-9 1979: 65 Mt, 1986: 19 Mt) där huvud- parten av den egna malmproduktionen bestått av fosforhaltig jär'nmalm. Nedläggningar och kapacitetsminskningar inom exportsektorn har huvud- sakligen skett i Canada (kapacitetsminskning från 65 Mt 1979 till 47 Mt 1986), Sverige och Sydafrika, med andra ord länder med avancerad ekono- mi. Geografiskt närliggande exempel på en ökande tveksamhet under sena- re tid inför en fortsatt drift är nedläggningsbesluten för de sista mellansvens- ka gruvorna i Grängesberg och Dannemora, Rautaruukkis gruva i Rautu- vaara (Finland), österrikiska Voests gruva i Steiermark, Maxhiittes Leonie—gruva (Västtysklands sista egentliga järnmalmsgruva) m.fl.
Därtill kommer senareläggningen eller frysningen av kapacitetsökande investeringar i gruvor i Latinamerika, Afn'ka och Australien.
En järnmalmsgruvas kapacitet är svår att ange eftersom flexibiliteten med marginellt ökade insatser är betydande i synnerhet i dagbrott med okom- plicerade malmer som kräver ringa behandling. Skillnaden mellan momen- tant tillgängligt utbud och utbud möjligt efter viss tids varsel kan därför vara betydande.
I en australisk beräkning våren 1987 anförs t.ex. att överkapaciteten på exportmarknaden skulle ha varit 130 Mt i mitten av 1980—talet men att den kortsiktigt praktiskt stannade vid mindre än hälften.
Så länge de stora tunga basinvesteringama i järnvägar, hamnar, större behandlingsverk etc. ger möjlighet till en väsentligt större produktion än den aktuella föreligger latent, vilande kapacitet som kan aktiveras med förhållandevis måttliga insatser. Även om efterfrågan i goda konjunkturlä- gen när sådan nivå att marknaden känner något av ett knapphetsläge, definierat så att varje köpare inte kan få önskad kvalitet i önskad omfattning vid önskad tidpunkt, råder ingen järnmalmsbrist i egentlig mening sett över en längre period. Håller efterfrågan i sig tas delar av den latenta kapaciteten i bruk när prisnivån blir tillräckligt attraktiv för att stimulera till ökad aktivitet.
Tabell 1:11 Världens järnmalmsproduktion i Mt
Region 1960 1974 1985 1987 Västeuropa 51 129 59 51 Osteuropa 60 234 254 257 Nordamerika 58 133 89 85 Latinamerika 26 132 163 171 Afrika 9 64 58 53 Asien 33 107 128 (183) (214) Oceanien 3 99 99 107 Världen totalt 240 898 850 (938)
Källor: FN, IISI och APEF
Kvantiteterna inom parentes med höjda kinesiska siffror, se fotnot 6. Facktidskriften Skillings, Mining återger i februari 1989 amerikansk stati- stik, som för 1987 anger världsproduktionen till 880 Mt och för 1988 preliminärt 930 Mt.
Sovjetunionen är i dag världens överlägset största järnmalmsproducent med en produktion på 250 M årston av varierande kvalitet.
Bland västvärldens järnmalmsproducenter placerar sig Sverige i dag som numro sju (se vidare avsnitt 2.3 ff).
Tabell 1:12 De största järnmalmsproducenterna i västvärlden, Mt
Region 1960 1970 1987 Därav pellets Brasilien 9 40 134 25 Australien 4 51 105 3 Indien 17 31 49 0 USA 89 91 48 46 Canada 20 47 38 25 Sydafrika 3 8 24 — Sverige 22 32 20 9
Källor: FN, IISI och APEF
Produktionen inom EG har starkt decimerats från 70 Mt 1974 till 12 Mt 1988 (EG-9). I dag produceras järnmalm endast i Frankrike, medan pro- duktionen i övriga EG—9 i det närmaste helt upphört. Den franska pro- duktionen av fosforrika minetter har minskat med 80 % sedan mitten av 1970-talet.
Årsproduktionen av pellets i världen totalt ligger runt 200 Mt (1987z205 Mt). Sovjetunionen svarar för 33 %, USA/Canada för 35 % och Brasilien för 12 % därav. Sveriges andel av världsproduktionen uppgår till något mindre än 5 %. USAs tidigare dominans (1979173 Mt) bröts i början av 1980-talet med omfattande kapacitetsnedskärningar.
Vid mitten av 1960-talet låg världsproduktionen av pellets kring 45 Mt och i mitten av 1970-talet vid 130 Mt.
Om man räknar på Fe-innehållet i järnmalmsproduktionen, med andra ord ser på andelen i världsförsörjningen med järn ur järnmalm, svarar industriländerna i västvärlden, utvecklingsländerna och de socialistiska län- derna i Östeuropa för ungefär lika stora andelar, runt 30 % var. De asiatis— ka socialistländerna, Kina och Nordkorea, svarar för ungefär 10 % till- sammans. För 15 år sedan, när den omfattande kapacitetsnedskämingen inom EG var i ett initialskede och i USA just påbörjats, svarade västvärl- dens industriländer för närmare 40 %. Det tillskott som Australien bidragit med under samma tid har inte förmått att helt kompensera bortfallet i Europa och USA.
Uppskattningsvis kommer tre fjärdedelar av dagens produktion från dag- brott. Underjordsbrytning sker i betydande omfattning i Sovjetunionen. Så gott som alla exportgruvor med undantag för de svenska bryter sin malm i stora dagbrott.
Ca två tredjedelar av världens järnmalmsproduktion kan uppskattas ske i statligt ägaredominerade gruvor (se avsnitt 1.6).
2.2.3. Internationell handel med järnmalm
Medan stålindustrin i ett tidigt utvecklingsskede baserade sin produktion på inhemska järnmalmstillgångar, växte ett nytt försörjningsmönster fram efter andra världskriget. Självförsörjningsgraden hos de stora stålproducerande länderna har successivt sjunkit (figur 1:8), samtidigt som en ny stålindustri vuxit fram i länder som saknar egna järnmalmstillgångar eller har otill— räckliga egna resurser.
Figur I :8 Självförsörjningsgrad av järnmalm MT Fe EG-9 USA Japan
100 —
0 st co O sr ta o v to 40 rx oo =O rx oo co rx 00 07 (» cr; CD CD cn 07 0) O': .— .— .— v— :— !— u— _ 1—
Svart stapel = egen malm
Mönstrad stapel = importmalm
I dag är 40 år 45 % av den malm som förbrukas föremål för internationell handel räknat på malmton. Räknat på innehåll järn är andelen över 50 %.
1974 nådde den internationella handeln med järnmalm ett maximum med ca 400 Mt. Därefter har handeln pendlat mellan 350 och 375 Mt med undantag för 1979 (390 Mt) och 1983 (300 Mt), två extremår. Inte förrän 1988 kom handeln med järnmalm äter upp i 1974 års nivå.
Järnmalmsimporten
Dagens stora importberoende stålproducenter återfinns i Väst- och Östeu- ropa samt i Fjärran Östern.
Tabell 1:13 Järnmalmsimporten fördelad på de stora importblocken 1988
Region Andelen av totala världshandeln 156-10 124 :
Mt 62 % Japan 123 76 % Östeuropa exkl. Sovjet 58 87 % Fjärran Östern exkl. Japan 43
Motsvarande tal 1974 71 % 83 % 84 % Källa: SGU, Malmexport AB
Tabell 1:14 De största enskilda importländerna 1988
Region Importkvantitet, Mt Varav från, %
Japan 123 Australien 42 Västtyskland 45 Brasilien 43 Italien 17 Brasilien 32 Polen 16 Sovjetunionen 78 USA 20 Canada 45 Frankrike 19 Brasilien 28 Källa: SGU
EG-IO, den ur skandinavisk synvinkel mest intressanta marknaden, min- skade sitt intag av extern järnmalm från 133 Mt 1974 till som lägst 110 Mt 1986. Att minskningen trots den betydande nedgången av stålproduktionen (1974: 156 Mt, 1986: 113 Mt) inte blev större förklaras av att EGs egen järnmalmsproduktion decimerades kraftigt. Effekten av det ändrade be- hovs- och försörjningsmönstret för järnmalm på avsättningsmöjligheterna för den svenska malmen blev kännbar (se avsnitt 2.3.4).
Tabell 1:15 [EG-12: Import av järnmalm (exkl. intern handel med minetter)
Region 1974 1988 Mt 0/o MI 0/0
Sverige 28,6 19,6 11,71 9 Övriga Västeuropa 4,82 3 3,52 3 Sovjetunionen 3,8 3 0 0 Afrika 41,5 28 25,3 20 Nordamerika 12,1 8 17,0 13 Latinamerika 37,9 26 49,8 38 Australien 15,6 11 21,3 16 Övriga 1,8 1 1,1 1 Totalt 146,1 100 129,7 100
' 1.8 Mt styckemalm, 5,4 Mt muleoncentrat, 4,5 Mt pellets : Därav 1974 2,8 Mt och 1988 1,9 Mt import från Spanien till Övriga EG.
Källa: SGU
USAs nuvarande järnmalmsimport, runt 16—17 Mt de senaste åren med en ökning till 20 Mt 1988 är långt mindre än hälften av importkvantiteten vid mitten av 1970-talet, trots att det minskade järnmalmsbehovet på grund av den lägre stålproduktionen gått hårt fram över den egna gruvnäringen. USA är den enda större järnmalmsimportören som samtidigt står för en export att räkna med. Den totala nettoimporten ligger därför i storleken 10— 15 Mt (1985 resp. 1988) att jämföras med 40 a 45 Mt vid mitten av 1970-talet.
Östeuropa exkl. Sovjetunionen importerar ca 90 % av sitt malmbehov. Sovjetunionen täcker två tredjedelar. Övrig import sker i högre grad än annorstädes på basis av bytesavtal. Aktuell import från Sverige är obe— tydlig,0,7 Mt, varav 0,2 Mt pellets (1988).
Japan är till nära 100 % beroende av importmalm. Den snabbt ex- panderande japanska stålindustrin under 1960- och 1970-talen var förut- sättningen för den australiska järngruveindustrins utveckling och vice versa. Den japanska stålindustrin är världens i särklass största järnmalmsimportör med en årlig import på numera 115 år 120 Mt (1974: 142 Mt). Sverige exporterar 1 Mt järnmalm, huvudsakligen fines, till Japan mot långkon- trakt.
Nya importområden finns främst i Fjärran Östern, där Sydkorea (1988: 18 Mt importmalm) nu tillhör de stora importländerna, liksom Kina (1988: 10 Mt), som växer fram som en allt större marknad.
Världshandeln med järnmalm fördelad på större köp- och säljområden framgår av tabell 1:17.
J ärnmalmsexporten
Samtidigt som köparmönstret förändrats och marknaden under en lång följd av år gick tillbaka, har gruvexpansionen i Brasilien och Australien krävt ökat marknadsutrymme. År 1988 svarade dessa båda giganter för mer än hälften av den total järnmalmsexporten i världen.
Import- områden Export- områden
Sverige Övr. Västeuropa Sovjetunionen Västafrika Sydafrika Canada Brasilien Venezuela Chile/Peru Indien Australien Övriga resp. ospecificerat
Totalt
Tabell 1:16 Världens största järnmalmsexportörer 1988
Region Andelen av totala järnmalmsexporten Brasilien 105 Mt & 51 % Australien 98 Sovjetunionen 45 5 största 78 % Indien 32 Canada 31
Sverige 17,5
Källa: SGU
Se vidare tabell 1:17.
Tabell 1:17 Världshandeln med järnmalm 1988 i Mt (Preliminära uppgifter)
EG-12 Övriga Öst- USA Japan Övriga Övriga Totalt Väst- Europa Fjärr. resp. Europa Östern ospec.
11,7 2,6 0,7 0,1 0,9 0,8 0,8 17,6 2,2 0,1 0,2 0,1 — — — 2,6 0,1 2,3 42,8 — — — 0,3 45,5 21,0 0,2 1,2 0,4 0,5 0,2 0,2 23,7 4,5 1,4 — — 4,9 — 0,1 10,9 16,7 0,8 0,2 10,2 2,3 0,8 0,1 31,1 43,0 1,7 5,8 4,3 27,9 14,5 7,7 104,9 6,7 0,4 1,2 3,4 0,3 0,2 0,1 12,3 1,1 0,5 0 0,3 6,0 2,9 0,3 11,1 1,2 0,3 4,5 — 21,8 4,0 0,5 32,3 22,4 0,4 0,4 1,1 54,9 17,1 2,2 98,4
1 4 5 10 130 11 58 20 123 45 12 ca 400
Källa: Sammanställt av SGU från såväl import- som exportstatistik
Med dagens möjligheter att i stora fartyg frakta malm till förhållandevis låga kostnader över stora transportavstånd har säljarna blivit mindre regio- nalt beroende för sin avsättning än tidigare. Dessa tendenser har förstärkts av köparnas intresse att förankra sina köp från källor med viss spridning. Utvecklingen har dock inte lett till någon mer markerad frigörelse från det regionala beroendet. För Sverige gäller dock en påtaglig förändring.
Tabell 1:18
Av totalexporten från gick till 1974 1987 Sverige EG—lO 84 % 65 %
Australien Japan 80 % 56 %
men
Australien Fjärran Östern tot. 81 % 78 %
Indien Japan 82 % 68 %
men
Indien Fjärran Östern tot. 82 % 80 %
Ett ökat regionalt samband visar Sovjetunionen Östeuropa 86 % 94 % Västafrika 150-10 79 % 84 %
Ett byte av huvudmarknad visar Canada USA 57 % 30 % EG—lO 31 % 55 %
Sveriges minskade beroende av EG-10 är egentligen en fråga om en total kvantitetsminskning. Sveriges export till länder utanför EG var jämförelse— åren 1974 och 1987 i stort sett densamma, 5,3 Mt resp. 5,7 Mt (1988: 5,8 Mt).
Brasilien är världens största järnmalmsexportör och uppfyller de huvud— sakliga kriterierna för att vara en stor malmsäljare: stora rika, lättbrutna tillgångar av högkvalitetsmalm och med ett geografiskt läge för utskeppning med visserligen ingen direkt närmarknad men med acceptabel tillgänglighet till världens två stora avsättningsområden, Västeuropa och Japan. Brasilien har en fördelning av sin järnmalmsexport utan slagsida. Den enda påtagliga nackdelen är att avståndet mellan gruvor och hamnar i många fall är betydande.
Brasilien anses kunna räkna med en förhållandevis stabil politisk ut- veckling i en i övrigt på många håll labil situation i Sydamerika. Vilken regim framtiden än kommer att uppvisa kommer järnmalms- och stålindust- rin med stor sannolikhet att prioriteras. Gruvarbetarna hör i dag till de mer välbetalda i samhället och fackliga aktioner har hittills varit sällsynta.
SOU l989:93 Tabell 1:19 Brasiliens järnmalmsexport 1988 Region Motsv. för
Sverige
EG-10 40,7 Mt __ 43 % till Västeuropa 81 % Ovriga Västeuropa 4,0 Japan 27,9 " " 40 % till Fjärran Östern 10 % Ovriga Fjärran Ostern 14,5 Mexico/Trinidad 1,1 Östeuropa 5,8 USA/Canada 4,8 Mellanöstern/ 16 % till övriga 9 % Argentina 5,2 Totalt 105
Källa: Brasiliansk officiell exportstatistik
Australien har liksom Brasilien en stor järnmalmspotential som tillåter en betydande utbyggnad av aktuell järnmalmsproduktion/export. Delar av re- serverna är emellertid störande höga i fosfor. Australien har ett fördelaktigt läge geografiskt nära den stora japanska marknaden och den expanderande marknaden i Fjärran Östern, inte minst Kina som med sina dåliga hamnför- hållanden är beroende av en näraliggande leverantör. Avsättningen till EG-12 innebär långa sjötransporter, tio gånger längre än Narvik/Rotter- dam, men trots detta avsätts dubbelt så mycket australisk malm som svensk inom EG.
De australiska exportgruvorna har sedan driftsstarten i slutet av 1960- talet haft problem med stor personalomsättning och frekventa strejker. Under senare år har arbetsklimatet stabiliserats, även om fackliga ageran- den fortfarande till och från medför kortare eller längre stopp.
Sovjetunionen har under efterkrigstiden varit huvudförsörjare av malm till övriga Östeuropa. Exporten till den s.k. kapitalistiska världen har pe- riodvis uppgått till ca 10 % av totalexporten men är i dag av blygsam omfattning. Exporten måste balanseras mot den egna stålindusstrins behov av järnmalm. Andra problem är bl.a. kvaliteten på både standardmalm och pellets liksom transportmöjligheterna (Sovjetunionens järnvägar bred- spåriga).
Indien uppger sig ha en betydande brytningskapacitet på 60—70 Mt, som skulle kunna tillåta en ökad export. Det största hindret för en ökning utöver dagens leveranser är av strukturell och brytningsteknisk natur med bl.a. många små gruvor.
Canada förfogar huvudsakligen över anrikningsmalmer och ca tre fjärde- delar av exporten utgörs av pellets. Minskade avsättningsmöjligheter i USA har tvingat den kanadensiska malmen ut på andra marknader i ökad om- fattning, främst Europa.
Närmast i storlek som järnmalmsexportör kommer Sverige som behand- las separat, se avsnitt 2.3.5.
En översikt över de större exportgruvorna i världen lämnas nedan.
Figur I:9 Liten gruvguide — större exportgruvor
iwå/N &
Max Avstånd Avstånd Leveranser 1 000 dwt (km) (na) till 1 000 ton Företag Gruva Hamn tonnage gruva-hamn Rotterdam 1988 Iron Ore of Carol Lake Seven Islands 250 428 2 916 14 768 Canada (lOC ) Wabush Mine Scully Ponte Noirc 80 447 2 914 6 035 Quebec Cartier MI Wright Port Cartier 150 449 2 960 13 770 (OC M) CVG Cerro Bolivar Puerto-Ordaz 60 146 4 220 Ferrominera San lsidro 17 368 Orinoco CA EI Pao Palua 60 57 4 219 Hierro Peru Marcona San Nicolas 160 16 10 050 KH 4 733 (Minpcco) 6.420 P CVRD Itabira Tubaräo 275 541 4 974 Victoria 40 69 287 CVRD Carajas Penta da 300 890 4 108 Madeira SAMITRI Alegria Tubaräo 275 625 4 974 5 500 FERTECO Fabrica 1 Tubaräo 275 716
Feijao 585 ; 4 974 7 082 SAMARCO Germano Ponta do Ubu 150 396 4 995 8 238
(pipeline)
MBR Aguas Claras Sepetiba Bay 275 640 5 289 16 451 CMP Algarrobo Huasco 160 85 9 240 KH Romeral Guoyacan 125 39 7 180 P 1 6 397 SNIM Tazadit Nouadhibou 150 650 2 262 10 004 LAMCO JV Nimba Buchanan 90 265 3 316 6 516 BONG Bong Monrovia 100 80 3 265 7 187 lSCOR Sishen Saldanha Bay 250 861 6 150 9 630
___—___...—
km = kilometer na = nautiska mil = 1 852 m S = via Suezkanalen G = via Godahoppsudden
P = via Panamakanalen KH = via Kap Horn K = via Kiclkanalen B = via Stora Bält
MMTC Bailadila m fl Vizagpatnas 120 300—500 7 575 S 14 708 (1986) 11 243 G Goa 14 exportörer Marmagoa 120 40—90 6 350 S 14 347 (1986) (prämtrpt) 10 635 G KIOC Kudremsukh Mangalorc 70 69 6 450 S 4 610 (pipeline) 10 535 G Hdmcmey 223320 ] Dampier 210 522 j n 339 o 41 187 Mt Goldsworthy Shay Gap m fl Port Hcdland 150 186 11 414 G 3 500 Mt Newman Mt Whaleback Port Hedland 200 426 11 414 G 33 190 Rohe River Dccpdalc m fl Cape Lambert 220 168 11 345 G 19 311 BHP Yampi Sound Koolan Island 100 - 3 095 7 150 m (1 (t Japan) Savage River Savage River Port Latta 120 90 4 910 2 428 (pipeline) (I Japan) LKAB Kiruna Narvik 350 167 1 128 > 19 200 Malmberget Luleå 75 213 1 500 Grängesbergs gruvor AB Grängesberg Oxelösund 75 255 1 045 B 2 2") _SSAB Dannemora Hargshamn 20 40 875 K Sydvarangcr Björnvatn Kirkenes 150 8 1 559 1 236 Källa: MIFO
'IYansporter
En viktig konkurrensfaktor för en järnmalmsproducent är transportavstån- det mellan gruva och användarverk i kedjan gruva—utskeppningshamn-loss- ningshamn-förbrukarverk.
Det enda större undantaget från ovanstående mönster gäller malm från Sovjetunionen till några av de östeuropeiska grannländerna och Finland, dit malmen går på järnväg (alt. skeppning över Svarta Havet).
För transportledet lossningshamn-förbrukarverk gäller generellt samma problem från vilken leverantör malmen än kommer. LKAB arbetade under början av 1980-talet med ett projekt att presentera köparna en komplett transportlösning från gruva till mottagarverk.
Den svenska malmen är både avseende järnvägssträcka och sjötrans- portavstånd till Europa-marknaden förhållandevis gynnad. Å andra sidan kan det också sägas att vi är missgynnade med vårt läge i ytterkanten på avsättningsområdet inom Atlant-zonen utan naturlig alternativmarknad.
Järnvägstransporter
Transporten gruva-hamn sker dominerande per järnväg. Undantag är s.k. slurrytransporter där malmen pumpas i rörledning till lastningshamnen.7
Vidare förekommer omlastning från mindre flodgående båtar till större oceangående.
Avståndet gruva-lastningshamn varierar från direkt närhet till inemot 900 km (se Liten gruvguide, figur 119).
Transportkostnaderna varierar med avståndet, terrängförhållanden, ut- nyttjande av banan för andra transporter, ägareförhållanden etc. I många fall äger gruvföretagen själva järnvägen.
Transportkapaciteten per tågsätt varierar. Mätt internationellt är den svenska kapaciteten låg.
Tabell 1:20 'h'ansportkapacitet
Region Sträcka Ton/tåg Sverige Kiruna-Narvik 4 500 Västafrika Guelb-Nouadhibou 15 000 Västafrika Nimba-Buchanan 8 000 Canada Carol Lake—Seven Islands 20 000 Brasilien Itabira-Tubaräo 11 000 Brasilien Carajas-Ponta de Madeira 15 000 Australien Mt Tom Price-Dampier 17 000 Sydafrika Sishen-Saldanha Bay 17 500
7 Inom LKAB diskuterades slurrytransporter i samband med Kaunisvaara-projek- tet i början av 1970-talet.
Sjötransporter
Världens sjöburna handel med järnmalm har under 1980-talet varit tämligen konstant och i genomsnitt uppgått till ca 300 Mt per år, som mest 321 Mt 1985 nära 1974 års maximum på 330 Mt, som minst 257 Mt 1983, ett år med kraftig lageravveckling. Preliminär statistik visar att 1988 års sjöburna han- del överstigit tidigare rekord från 1974 (1988: prel. 350 Mt).
Medan den skeppade kvantiteten förändrats obetydligt har det tonnage som transporterar malmen undergått stora förändringar. Främst gäller detta storleken på fartygen och, mindre, den tekniska delen med undantag för framdrivningsmaskineriet, som starkt effektiviserats.
År 1975 skeppades 63 % av malmen i fartyg understigande 100 000 dwt. 1988 svarade dessa fartygsstorlekar för endast 31 % av malmtransportema.
Tabell 1:21 Skeppad kvantitet
Storleksklasser kdwt ( 60 60—100 > 100 Summa
Relativ 1975 37 26 37 100 % fördelning 1987 12 19 69 100 %
Skeppad 1975 108 76 108 292 Mt kvantitet 1987 38 61 220 319 Mt
Källa: Fearnleys, World Bulk Trades, 1975 och 1989
Den förändrade tonnagesammansättningen har gått parallellt med den malmförande flottans utbyggnad (bulkcarriers och kombinationsfartyg) så— väl volym- och storleksmässigt. Mellan 1975 och 1989 har flottan ökat från 138 till 229 Mth (+66 %).
Tabell 1:22 Järnmalmsförande tonnage, 1975 och 1989 (1 januari)
Storleksklasser kdwt
( 60 60—100 > 100 Summa
1975 77 22 39 138 1989 114 45 70 229 Förändring % + 48 + 104 + 79 + 66
Källa: Fearnleys, World Bulk Fleet, jan. 1975 och jan. 1989
På traden Brasilien-Rotterdam utnyttjas numera nästan enbart fartyg över 200 000 dwt. I januari 1987 sattes världens största malmfartyg, 365 000 dwt, in på traden Ponta da Madeira-Rotterdam.
Narvik kan ta emot så gott som allt stortonnage med undantag för det fåtal extremtonnage som förekommer på långa trader. Luleå och Oxelösund kan anlöpas av det tonnage som passerar in i Östersjön.
Transportavståndet lastningshamn-lossningshamn varierari betydelse allt efter fraktsituationen. Vid lågfraktlägen krymper Narviks närhetsfördel till Europamarknaden, medan .fördelen att ligga nära marknaden ökar i lägen
när frakterna är stigande (exempel: skillnaden i kalkylfrakt Narvik-Rotter- dam resp. Tubaräo-Rotterdam i 1980 års högfraktläge = $ 3.70, mot- svarande skillnad i 1986 års lågfraktläge = $ 1.80).
Sjötransportavståndet lastningshamn-Rotterdam som mottagarhamn framgår av uppställningen i Liten gruvguide, figur 119.
2.2.4. Prisutvecklingen på järnmalm fram till 1988
Efter en vågdal för järnmalmspriserna alltsedan slutet av 1950-talet bröts mönstret vid mitten av 1970-talet och 1973/1974 års stålboom gav utslag i
prisstegringar.
Figur 1:10 Prisutveckling för sinterjines/koncentrat c&f Rotterdam
du Två serier löpande priser . 8 N 30 X ._. I 20 12 o . d & 4 4 4 1956 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 Källa: MIFO
Efter reaktionen på försvagningen av stålkonjunkturen åren 1976—1977 med efterföljande prisnedgång blev 1978 och 1979 nya goda stålår och 1980-talet kunde inledas med järnmalmspriser c&f Rotterdam som i nomi- nella tal i US-dollar stod högre än någonsin både tidigare och senare. Många gruvföretag gick med full kostnadstäckning och flera visade accep- tabla vinstresultat. Gruvor som gick med förlust hade i många fall en stor rationaliseringspotential.
Efter stålindustrins allvarliga bakslag 1982 kunde köparsidan med viss rätt hävda att medan gruvnäringen i stort stod på plus bokslutmässigt gick stålindustrin med kraftiga förluster.
Farhågorna från tidigt 1970-tal för en framtida järnmalmsbrist, om inte priserna stimulerade till ersättnings- eller nyinvesteringar, blev som bort- blåsta under 1980-talskrisen. Någon långsiktig försörjningsplanering kunde inte stålindustrin ägna sig åt på grund av sin ekonomiska situation, inte heller tycktes en sådan planering vara nödvändig. Marknaden karaktärise- rades alltjämt av ett överutbud.
Efterfrågan på järnmalm förbättrades 1984—1985. Många gruvor arbeta-
de med leveransprogram som låg över deras momentant lätt tillgängliga kapacitet. Latent låg visserligen en kapacitetsreserv, som många gruvor dock tvekade att aktivera. Malmprishöjningar uteblev emellertid vilket sannolikt får tillskrivas att leveransstarten för Carajas-malmen i Brasilien låg inom räckhåll.
Det kan sägas vara signifikativt för perioden 1980—1986 att brasilianska CVRD som på grund av sin storlek borde ha varit den naturlige prisledaren, inte fungerade som först avslutande part. För fyraårsperioden 1983—1986 gjordes i stället de första avsluten upp av svaga säljare i kvantitetsnöd, som prioriterade en volymvinst före priset.
Med 1987 års prisuppgörelse kan en ny kutym ha knäsatts: det första mönsterbildande prisavslutet gjordes upp mellan den japanska stålindustrin och en australisk leverantör. Det samma upprepades, både när 1988 och 1989 års priser skulle läggas fast.
Den japanska stålindustrin är ojämförligt världens största jämmalmsim- portör och täcker i det närmaste hälften av sitt malmbehov från Australien. Logiskt bör denna konstellation köpare/säljare ha ett betydande inflytande på malmprissättningen. Tidigare hade emellertid förskjutningen i löptiden för kontrakten/prisuppgörelserna med periodslut i Europa i allmänhet vid kalenderårets utgång och i Japan först den 31 mars (fiscal year) motiverat att de europeiska förhandlingarna legat före i tiden.
Vid 1987 års prisförhandlingar dokumenterades en vändning för pellets— marknaden och pelletspriserna kunde höjas i en i övrigt fallande marknad.
Marknadsförutsättningen för pellets markerades ytterligare i såväl 1988 som 1989 års prisuppgörelser. På tre år hade prisskillnaden mellan fines och pellets (pelletspremien) kunnat höjas till 20—21 c/u fob för sura pellets från 9—10 clu. För LKABs Olivinpellets kunde prispåslaget över fines höjas till 23 du eller till i närheten av de prisskillnader som noterades under pellets- boomen vid mitten av 1970-talet.
Hela prisnivån c&f Rotterdam höjdes 1988, men prishöjningarna på annan malm än pellets åts mer än väl upp av höjda sjöfrakter och samtliga leverantörer av standardprodukter, med undantag för de svenska med sitt närläge, fick se sina fob-priser sjunka. Prissänkningen fob blev för många säljare så mycket mer kännbar som dollarn sjunkit i värde relativt andra valutor. Först med 1989 års prishöjningar kunde gruvindustrin generellt tillgodoräkna sig högre fob-priser.
I figur 1:10 illustreras prisnivån för fines c&f Rotterdam i löpande priser från 1970 och framåt. (se även figur 1:14)
2.3. Sverige
Sverige är i dag ett litet land som stålproducent och rollen som dominerande försörjare av importmalm till den västeuropeiska stålindustrin har upphört. Vär storhetstid som järnproducent inföll för ett par hundra år sedan. Vår roll som världsmarknadens stora malmleverantör ligger bara 40 år bakåt i
tiden. I slutet av 1940—talet svarade Sverige för mer än 40 % av den inter- nationella handeln med järnmalm, räknat i Fe-innehåll,8 jämfört med 5 % i dag. Som stålproducent är betydelsen nere i 0,6 % av världsproduktionen.
Den svenska järngruvenäringen är historiskt knuten till järnbruken, men de genom åren stora gruvorna byggdes för ca 100 år sedan upp för export. Detta gäller såväl norrbottensgruvorna som Grängesbergs Exportfält. Av den totala järnmalmsproduktionen i Sverige har därför endast en mindre del gått till hemmamarknaden (19602ca 10 %, 1988: 18 %).
2.3.1. Stålförbrukningen
Konsumtionen av stål i Sverige visar på samma sätt som förbrukningen i övriga industriländer i världen ett trendbrott vid mitten av 1970-talet. Sveri- ge tillhör gruppen tidigt avancerade ekonomier som redan har ett stort accumulerat stålinnehåll i samhället och där behovet av stora stålkrävande basinvesteringar är ett passerat stadium. Samhälls- och näringsliv är inne i ett skede som prioriterar högteknologi och service, där stålet spelar en mindre roll än tidigare eller där förfinade kvaliteter och tekniska landvin- ningar ger materialsparande effekter.
Per capita-konsumtionen av stål i Sverige ligger numera något över 420 kg, genomsnitt 1981—1986: 415 kg (motsvarande genomsnitt 1973—1976 750 kg). 1 prognoser från början av 1970-talet väntade man sig att konsumtionen skulle stiga till 1 125—1 325 kg per invånare fram mot sekelskiftet.9 Sverige har alltså även det gemensamt med andra tidigt indust— rialiserade länder att prognoser från tidigt 1970-tal föga överensstämmer med den verkliga utvecklingen.
2.3.2. Stål- och råjärnsproduktionen
Med en lägre konsumtion än väntat har tidigare målsättningar och planer för stålproduktionen legat på helt andra nivåer än dagens verkliga pro- duktion. Redan före idéerna runt ett "Stålverk 80”, vars tänkta produktion till stor del var avsedd för export, ansågs en produktion på 11—13 Mt räknat i råstålvikt som nödvändig för att möta behovet i slutet av seklet.
Aktuell produktion ligger mellan 4 och 5 Mt (1988: 4,8 Mt råstål). Som mest har Sverige producerat 6 Mt (1974). Stålkapaciteten byggdes mellan 1970 och 1975 ut med i runda tal drygt 1 Mt. Som mest hade den svenska stålindustrin att hantera en överkapacitet teoretiskt på inemot 3 Mt råstål, praktiskt ungefär 2,5 Mt. Planerna på "Stålverk 80” avskrevs genom beslut i riksdagen 1976. 1977 tillsattes en handelsstålutredning som vid denna tid- punkt dock inte kunde förutse vidden av förändringen i stålanvändningen framöver men som insåg vilken riktning utvecklingen höll på att ta.
Efter en omfattande produktsanering i samverkan verken emellan under
” ECE: The World Market for Iron Ore, 1968 ” Jernkontorets Forskning: Svensk stålindustri 1970—2000, 1970
slutet av 1960-talet och början av 1970-talet kom under 1970-talets andra hälft och umder 1980-talet raden av fusioner. För järngruveindustrin var sammanslagningen av landets tre stora malmbaserade handelsstålverk till ett företag, det 1978 bildade SSAB, av största betydelse.
Nuläget för svensk stålindustri är att malmbaserad ståltillverkning endast förekommer hos SSABs verk i Oxelösund och Luleå. För tio år sedan tillverkades råjärn för specialstålframställning i Fagersta, SKF, Surahammar och Uddeholm. Längst pågick produktion i Spännarhyttan där sista råjärnet slogs ut 1981.
I Sverige har under senare år 2,3 51 2,5 M årston råjärn tillverkats (som mest 3,3 Mt 1975) främst för framställning av stål i syrgasblåsta processer. Fördelningen mellan syrgasstålet och elektrostålet är i Sverige nära 50/50 med en liten övervikt för den förstnämnda processen (1988:2,48 syrgasblåst, 2,30 Mt elektrostål).
Beträffande framtiden för svenskt stål har från Industriförbundet10 fram- förts bedömningar som här nedan sammanfattas:
Energiprrlsutvecklingen är av väsentlig betydelse för de svenska stålver- kens konkurrenssituation både gentemot verken på kontinenten och gent- emot övriga verk i Norden. För specialstålet kommer en höjning av energi- priserna med 30—50 % att göra situationen mycket allvarlig. På handels- stålsidan drabbas i synnerhet den skrotbaserade tillverkningen medan den malm-stål-integrerade delen är mindre känslig för en energiprisstegring. De skrotbaserade stålverken svarar sammanlagt för drygt 80 % av den totala elförbrukningen inom stålindustrin.
Jernkontoretll anger att 1987 betalade stålindustrin totalt ca MSEK 920 för sin elkonsumtion. Om elpriserna blir 4 öre/kWh högre 1989—1996 och 15 öre/kWh högre 1997—2009 kommer merkostnaden för stålindustrin att öka successivt fram till 1996 med ca SEK 170 M/år och fram till 2009 med ca SEK 900 M/år. Vid Jernkontorets diskussionsmöte i september 1989 sammanfattades i inledningsanförandet (Lennart Grånäs, Fundia AB) att om diskuterade höjningar av elpriserna och föreslagna miljöavgifter på tillsammans 3,3 GSEK per år ställs i relation till den vinst Stålföretagen gjort under 1980- talet, "räcker vinsterna inte för att täcka kostnadshöjningarna. Även hög- konjunkturår som 1988 och 1989 skulle större delen av vinsten försvinna."
Lönekostnadsutvecklingen och inflationstakten är med dagens aktuella utveckling relativt omvärlden ogynnsam.
Malmråvaran och försörjningen därmed kommer som framtidsbilden i dag ter sig att långsiktigt hämtas från norrbottensgruvoma. Sett ur nationell synpunkt har svensk ståltillverkning fördelen av ett närläge till malmråvaran med ingen eller kort sjötransport, Härtill kan kommenteras att stålindust- rins verkliga kostnad kommer att bli beroende av den prispolicy som ut- formas mellan LKAB och SSAB, med den prisidé LKAB 1988 presenterade
'" "Nordic Steel System — utopier eller verklighet", Lars Nabseth januari 1988 ” "Stålindustrin och elkraften", Jernkontoret, våren 1988
om differentierade högre fob-priser på Östersjö-marknaden relativt övriga marknader.
Volymmässigt förutses inte någon ökning av den malmbaserade stålpro- duktionen i Sverige.
2.3.3. Skrot- och järnmalmskonsumtionen
Med den stora andelen elektrostål förbrukar den svenska stålindustrin mer skrot än den egna marknaden genererar. I Sverige råder sedan 1927 export- förbud för skrot, medan importen av skrot under senare år legat mellan 700 000 och 800 000 ton (1985 t.o.m. 885 000) av en total konsumtion på 1,4—1,5 Mt köpskrot.
Försörjningen av järnmalm sker från norrbottensgruvorna i Kiruna och Malmberget samt gruvorna i Grängesberg och Dannemora, så länge de sistnämnda två är i drift.
Den sammanlagda malmkonsumtioneu hos SSAB uppgick 1988 till 3,7 M malmton. I Luleå förbrukas pellets från LKABs gruvor. Pannsinterverket i Luleå används endast kampanjvis för att nyttiggöra Fez-bärande avfall. I Oxelösund finns sinterverk som behandlar fines från Dannemora och s.k. granuler från Grängesberg. Oxelösund köper också pellets från LKAB.
Tabell 1:23 Leveranser av malm för hemmakonsumtion i magsugn 1988, 1000 ton
Fines Styck Pellets Totalt
Från LKAB
till Luleå — — 2 170
till Oxelösund _ _ 330 i 2 500 Från Grängesberg
till Oxelösund 790 — — 790 Från Dannemora
till Oxelösund 320 140 — 460 Totalt 1 110 140 2 500 3 750
Källor: LKAB och Grängesbergs Gruvor AB
I Höganäs förbrukas höganrikad magnetitslig för pulvertillverkning. Årskvantiteten rör sig om 150 000 ton från LKAB och Rana Gruber, Norge.
Med nedläggningen av en stor del av råjärnsproduktionen i Mellansveri- ges bergslag upphörde förutsättningarna för en rad efter dagens mått små järnmalmsgruvor att nå lönsamhet. Den månghundraåriga järngruvenäring- en omfattades av vad som rubricerats som gruvdöden.
2.3.4. Den mellansvenska gruvdöden efter 1965
1964 producerades för första gången mer än 6 Mt leveransklar malm i Mellansverige. I slutet av 1960-talet var 26 gruvor i produktion (1969—01—01). Man talade om exportgruvor och bruksgruvor. 1969 gick 3,5 Mt på export och resten, 3 Mt, levererades till tio förbrukarställen i Mellan- sverige. Samarbetet mellan gruva-masugn/järnsvampverk var ömsesidigt en förutsättning för en malm- resp. järnhantering. Av 13 masugnar i drift 1975 återstår i dag två, båda i Oxelösund. Av 18 gruvor i drift 1975 återstår i början av 1989 två, Grängesberg och Dannemora.
Under de senare åren av 1960-talet hade verksamheten upphört i ett 10—tal järnmalmsgruvor. Huvudorsaken var bristande kostnadstäckning till följd av låga malmpriser. Vid ingången till 1970-talet konstaterade indu- stridepartementet:lZ ”För de järnmalmsgruvor som kan komma att ned- läggas under 1970-talet blir i flertalet fall sinande malmtillgångar ned- läggningarnas orsak.” Man trodde också att driften i tidigare nedlagda gruvor skulle komma att återupptas.
Redan i en utredning 1963/6413 hade konstaterats att endast tre gruvor skulle kunna upprätthålla en lönsam export, sett på sikt, förutom Gränges- berg och Dannemora också Idkerberget (apatitmalm, produktionen ned- lagd 1977). När signalerna kom i mitten av 1970-talet att den malmbaserade råjärnstillverkningen kunde komma att upphöra i Fagersta, Hofors och Domnarvet blev läget ohållbart även för merparten av bruksgruvoma.
I handelsstålsutredningen” 1976—1977 räknades med olika alternativa malmförsörjningsmönster för framtiden och i ett lägre alternativ kom man fram till att en kapacitet på 3,5 Mt vid gruvorna skulle klara det framtida malmbehovet i Mellansverige och ge utrymme för en export i storleken 0,7 Mt. Kapaciteten i de mellansvenska järnmalmsgruvorna låg när bedöm- ningen gjordes vid ungefär 5 Mt.
Ur en rapport från Ingenjörsvetenskapsakademin 198715 kan citeras: ”Ut- vecklingen för gruvorna blev dock än dystrare än vad Handelsstålsutred- ningen befarade. 70-talets inflation kunde inte som under de två föregående decennierna kompenseras av en stark stegring av produktiviteten. Detta gällde såväl gruvorna som bruken. För gruvornas del steg kostnaderna för malmproduktionen till en nivå som av kunderna betraktades som oaccepta- bel. Tillgången på billigt skrot (inhemskt och importerat) medförde att alternativet elektrostålugnar chargerade med skrot blev gynnsammare än de traditionella masugnarna”.
'2 SOU 1970:51 '3 Boris Serning, dåvarande direktör för Gränges Gruvor ” SOU 1977:16 15 IVA: De mellansvenska järnmalmsgruvorna 1930—1980, en teknikhistorisk stu-
die” (Seming, Björkstedt, Westlund)
Under 1970—talet tvingades sålunda ytterligare ett 20-tal gruvor att upp- höra med driften. Under de första åren på 1980—talet togs fyra av de kvarvarande gruvorna ur produktion och våren 1989 produceras järnmalm endast i två gruvor i Mellansverige.
Tabell 1:24 Nedläggningsförlopp
År Gruva
1971 Forsbogruvan
1972 Skött-Mossgruvefältet
1973 Finnmossgruvan Bodåsgruvan Storbergsfältet
1974
1975 Ramhällsfältet
1976 Kallmorafältet
1977
Persberg Ställberg-Haggruvan Stripa Idkerberget
1978 Bastkärn Mimer (Norberg) Vintjärn
1979 Riddarhyttan Smältarmossen Blötberget Håksberg
1980
Värmlandsberg Bondgruvan Vingesbacke
1981 Stråssa
Storleksordning färdiga malm- produkter, kton
50—100 25— 50 25— 50 25— 50 25— 50
Ingen nedläggning 50— 100 25— 50
50—100 100—150 200—250 100—150
50—100 25— 50 100—150
150—200
50—100 150—200 250—300
50—100 25— 50 50—100
ca 500
Ägare
Ställbergsbolaget SKF
Uddeholm Sandviken SKF
STORA Surahammar
Uddeholm
Ställbergsbolaget Ställbergsbolaget Ställbergsbolaget
Fagersta m.fl. Surahammar STORA
Fagersta m.fl. Fagersta m.fl. SSAB SSAB
Ställbergsbolaget Surahammar SKF
SSAB
Källa: IVA — "De mellansvenska järnmalmsgruvorna 1930—1980, en teknikhisto- risk studie”, 1987
I slutet av 1960—talet sysselsatte de mellansvenska gruvorna drygt 3 000 anställda (arbetare och tjänstemän). Vid månadsskiftet i juli/augusti 1988 var antalet sysselsatta nere i 670 fördelat med 515 på Grängesberg och 155 på Dannemora.
I en redogörelse av gruvdöden kan också erinras om att även gruvdriften i Norrbotten fått vidkännas nedläggningar. 1981 upphörde driften i Tuollu— vaara, där produktionen som mest uppgått till drygt 1 Mt leveransklar malm. Malmbrytningen i Svappavaara, som togs upp så sent som 1964, lades ned 1981. I Svappavaara var produktionen som mest uppe i över 4 Mt.
Även brytningen i Luossavaara—gruvan har upphört. Gruvan användes under sina sista år som försöksgruva för bl.a. nya produktionsmetoder i storskalighet. Malm har inte brutits i Haukivaara och Nukutusvaara sedan 1972 resp. 1975.
Samtliga dessa gruvor ligger inom Kiruna-området och administrerades vid tiden för nedläggningen av LKAB.
2.3.5. Järnmalmsexporten
Sveriges dominerande ställning som järnmalmsexportör under de närmaste årtiondena efter kriget baserade sig inte minst på den fosforrika järnmalmen i norrbottensgruvorna och i Grängesberg.
Nya stålprocesser som både tillgodoser marknadens krav på stål av hög och jämn kvalitet och som bättre anpassar sig till samhällets miljökrav har lett till att avsättningsmöjligheterna för fosforrika jämmalmer successivt beskurits.
Utvecklingen påskyndades eller i vissa fall initierades av att den egna produktionen av fosforrika malmer på den europeiska kontinenten (Frank- rike/Luxemburg, Västtyskland och även England) kom att bli olönsam.
I dag framställs fosforråjärn endast i några få verk inom EG, delvis eller helt baserat på svensk malm. Fosforrik malm används i viss omfattning också för framställning av gjuteritackjärn.
Tabell 1:25 Sammansättningen av svensk järnmalmsexport till EG-9, Mt
1960 1974 1980 1987
Pellets 0,1 4,9 1,7 4,0 Fosforlåg malm 6,4 6,9 4,6 3,5 Fosforhög malm 11,8 16,0 10,5 3,3
Källa: LKAB och Grängesbergs Gruvor AB
Den starka minskningen av främst den fosforrika malmen har inneburit att svenskmalmens ledarställning inom EGs totalimport av järnmalm gått förlorad. Denna förändring har medfört att Sverige sedan mitten av 1970- talet inte längre är prisledande på marknaden.
Med sitt fosforlåga sortiment har de svenska malmexportörema att möta hela världsmarknadens stora utbud av malm, övervägande av hög kvalitet.
Sverige blev på 1950-talet den första producenten av pellets för export. Sverige har varit bland de ledande inom utvecklingsarbetet när det gällt att höja kvaliteten och bredda användningen för pellets.
Pelletsverk finns i dag i Malmberget, Kiruna och Svappavaara, med en
gemensam kapacitet i nuläget på knappt 10 Mt.
Kallbundna kulor (cement som bindemedel) tillverkades under åren 1969—1976 i Grängesberg både för hemmamarknaden och för export. [ dag används anläggningen för framställning av s.k. granuler som går till sinter- verket i Oxelösund. Granultillverkningen upphör under 1989.
Figur 1:11 LKABs järnmalmsleveranser fördelade på produkrslag
Mt 30
iiil'iiiiiiiiiliu '"Måååw
1974
manad
82 84 86 88
Exporten av järnmalm från Sverige nådde sitt kvantitetsmaximum under stålboomen 1974 (drygt 33 Mt) och var då dubbelt så stor som 1987. De stora kvantitetsbortfallen har skett i handeln med EG och Östeurcpa.
Några år på 1950-talet var USA en betydelsefull marknad för svensk järnmalm, men under 1960— och 1970-talen gick så gott som all malm till Väst- och Östeuropa. EG-länderna var de dominerande köparna och är så än i dag men väsentligt mindre accentuerat. Östeuropa hade förutsäztningar att bli en betydande marknad men trots omfattande flerårskontrakt under 1970-talet kunde kunderna aldrig uppfylla sina köpåtaganden fullt. i dag är Östeuropa-marknaden blygsam för svenskt vidkommande.
Svenska direktreduktionspellets är sedan länge etablerade i Mellanöstern och numera också i Sydostasien. Under andra hälften av 1980-olet har sinterfines levererats till Japan mot ett flerårskontrakt. Sinterfines har på grund av sitt lägre förädlingsvärde svårare än pellets att bära långa frakter.
Tabell 1:26 Sveriges järnmalmsexport länderfördelad, Mt
Region 1960 1974 1988 Västtyskland 8,3 10,0 6,3 Belgien/Luxemburg 3,7 9,1 3,0 Storbritannien 4,9 4,2 0,2 Övriga EG-lO 1,4 4,5 2,2 EG-10 totalt 18,3 (93) % 27,8 (84) % 11,7 (66) % Finland 0,1 0,8 1,5 Österrike 0,2 0 0,9 Övriga Västeuropa 0 1,0 0,2 Västeuropa totalt 18,3 94 % 29,6 89 % 14,3 80 % Tjeckoslovakien 0,2 0,5 0,2 Polen 0,7 2,5 0 Övriga Östeuropa 0,1 0,2 0,5 Östeuropa totalt 1,0 5 % 3,2 10 % 0,7 4 % Mellanöstern — 0 0,8 Fjärran Östern — 0 1,7 15 % Nordamerika 0,1 0,3 0,1
Total järnmalmsexport 19,7 33,1 17,6
Källa: SCB
3 Prognoser för järnmalmsbehovet år 2000
Svårigheterna att göra förutsägelser om ett utvecklingsförlopp över en längre tid kommer klart till uttryck med de prognoser som presenterats under senare tid. Skillnaden mellan fristående bedömares syn på stålets och därmed järnmalmshandelns framtida expansionsmöjligheter och de direkt branschanknutna prognosernas långt försiktigare syn på utvecklingen är markant. En liknande skiljelinje går också mellan de två kategoriernas prognoser när det gäller benägenheten, villigheten att mer radikalt ändra uppfattning från tidigare prognostillfällen. Det är aldrig lätt att avgöra om inträffade förändringar är av kortsiktig natur eller innebär en mer be- stående marknadsförändring. Institutioner, som inte har en direkt mark- nadsansvarig position, är mer benägna att pröva nya strömningar, vars bärkraft ännu är oviss.
Även om spännvidden mellan optimistiska resp. mer återhållsamma prognoser är stor, har de dock det gemensamt att de finner att stålindustrin även under det kommande decenniet kommer att vara väl försörjd med järnmalm. Någon malmknapphet, annat än tillfällig, kommer inte att upp- stå. ”Ny kapacitet kommer att tas i produktion när gapet mellan utbud och efterfrågan tenderar att minska”, konstateras i en australisk studie.
Att göra en kapacitetsbestämning för gruvindustrin är förenat med stora svårigheter med den elasticitet som produktionen kan uppvisa med viss tids varsel. I dag aktiv kapacitet är dock inte tillräcklig för behovet vid sekelskif- tet. En aktivering av vilande kapacitet eller en kapacitetsutbyggnad blir därför nödvändig under 1990-talet. Med dagens förbättrade priser på järn- malm är sannolikheten stor för att något eller några av de gruvprojekt, som diskuterats och förberetts under många år, kommer att realiseras. Världs- banken summerade senhösten 1986 kapaciteten i sådana vilande projekt till mer än 200 Mt i olika långt drivna planeringsstadier. En utbyggnad av kapaciteten i en redan aktiv gruva kan ske på en jämförelsevis kort tid.
Tillräckligt med malm på marknaden även i högefterfrågelägen innebär att en överutbudssituation kommer att råda under större delen av en kon- junkturcykel. Därmed kommer det att bli svårt att uppnå en jämn och tillfredsställande stor prishöjning att balansera kostnadsstegringarna. Under senare decennier har köparsidan kunnat dra fördel av att stå mer enad vid malmprisförhandlingarna än säljarsidan.
3.1. Stål
Till grund för alla behovsbedömningar för järnmalm ligger prognoser över stålproduktionen.
De senast tillgängliga prognoserna, daterade senhösten 1988 och våren 1989, ger ingen entydig bild av utvecklingen av världens stålproduktion fram till sekelskiftet. Därtill är spännvidden alltför stor mellan angivna produktionstal. Så t.ex. räknar Världsbanken i sin prognos från november 1988 (Price Prospects for Major Primary Commodities) med att världspro- duktionen av råstål skall ha nått upp till 908 Mt år 2000, medan en av världens största malmexportörer, brasilianska CVRD (J .C.Ditzel: Iron Ore Pricing, april 1989) stannar i en senare daterad prognos vid 810 Mt, sålunda 100 Mt lägre. Denna divergens betyder omräknat i behov av järnmalm minst 100 Mt eller inte mycket mindre än Australiens hela nuvarande järnmalmsproduktion.
Världsbanken ser ingen bestående ökning av stålkonsumtionen i indu- striländerna under 1990-talet, inte heller i Östeuropa exkl. Sovjetunionen. Ökningen ligger helt på övriga länder med planekonomi och utvecklings- länder med marknadsekonomi. Grovt räknat fördelar sig den förväntade konsumtionsökningen med 30 Mt på Sovjetunionen, 70 Mt på Kina (unge- fär en fördubbling) och 35 Mt på utvecklingsländerna i Fjärran Östern och Latinamerika.
Världsbankens filosofi är att varken utvecklingsländerna eller Kina kan öka sin stålproduktion i takt med behovsökningen och att det måste bli industriländerna och främst USA som kommer att täcka det ökade import- beroendet. USA kommer att bli en av de ledande nettoexportörerna av stål år 2000, menar Världsbanken. Den amerikanska stålindustrins stora pro- blem under de senaste 15 åren har annars varit den omfattande nettoimpor- ten, som regeringen med olika importreglerande åtgärder sökt komma till rätta med. USA har inte i dag kapacitet för en produktion i den storlek som Världsbanken förväntar sig i framtiden.
Världsbanken har radikalt ändrat sin syn på stålets marknadsförutsätt- ningar sedan presentationen av en motsvarande studie 1986/87, när man kalkylerade med en världsproduktion på 810 Mt år 2000 (samma kvantitet som CVRD nu räknar med). Enbart omvärderingen av den japanska och amerikanska stålproduktionen innebär en ökning på 65 Mt från nämnda tidigare prognostillfälle.
Övriga tillgängliga prognoser av sent datum avseende tiden fram till år 2000 är väsentligt försiktigare. I synnerhet gäller detta bedömningen av stålproduktionsutvecklingen inom OECD-området. Den genomgående uppfattningen är att industriländerna alltjämt riskerar en stagnerande kon- sumtionsutveckling (1988: 370 Mt, 1995: trend 344 Mt, peak 370 Mt enligt [1815 bedömning oktober 1989) och att de därtill kan komma att förlora delar av sin exportmarknad på grund av att många utvecklingsländer bygger upp en egen stålindustri och ökar sin egen självförsörjningsgrad. Det kan t.o.m. bli fråga om en ökad stålexport från vissa länder, t.ex. Brasilien.
Sammanfattat kan sägas att den stora skillnaden i synen på stålets framtid mellan Världsbankens prognos och övriga tillgängliga prognoser ligger i förväntningarna beträffande den internationella handeln med stål, som i sin tur fotas på olika uppfattningar om konsumtionstillväxten i utvecklings— länderna och dessas egen försörjningsförmåga. Härvid intar Kina och till- växttakten för stålkonsumtionen där något av en nyckelställning.
Världsbanken för däremot samma resonemang som är gängse inom branschen rörande de materialsparande faktorer, som så starkt bidragit till de senaste 10—15 årens stagnation av stålproduktionen. Inte heller övriga aktuella prognoser antyder att marknaden skulle närma sig en punkt, när ytterligare materialbesparingar blir svåra att uppnå. Tankegångar i den riktningen har däremot framförts i den svenska diskussionen om stålets framtid.
Viktigt är också att notera att stålindustrin i de traditionella stålländerna undergått och fortfarande undergår en hårdhänt strukturrationalisering, som lett fram till ett bättre konkurrensläge för stålet gentemot andra materi- al. Industrin kan i dag framställa bättre stål till lägre relativkostnader än tidigare.
3.2. Malmbehovet och den internationella handeln med järnmalm
Någon större teknisk processförändring vid framställningen av stål under tiden fram till sekelskiftet har inte signalerats. Möjligen vinner direktreduk- tionsprocesserna terräng, vilket skulle innebära att efterfrågan på pellets och goda styckemalmer ökar. En skärpning av miljökraven i de hårdetable- rade industriområdena och strukturomvandlingen inom den europeiska stålindustrin talar likaså för en ökad användning av pellets. Däremot är ett stagnerande eller avtagande intresse för pellets i Japan möjligt, eftersom man där har en väl utbyggd sintringskapacitet i förhållande till aktuell stålproduktion. Japanerna har aldrig varit entusiastiska pelletsanvändare.
Pelletskapaciteten bedöms visserligen vara tillräcklig, men i högkonjunk- turlägen krävs att driften vid vilande verk aktiveras, alternativt ersätts av ny, modern kapacitet.
En fortsatt minskning av stålframställningen baserad på fosforråjärn är sannolik fram till sekelskiftet, men torde inte helt komma att upphöra. Utvecklingen bestämmer avsättningsmöjligheterna för fosforrika malmer, på exportmarknaden så gott som uteslutande svenska malmer.
Fines kommer även i fortsättningen att svara för minst två tredjedelar av malmbehovet. Tillgången på fines överstiger och kommer även fortsätt— ningsvis att överstiga marknadens behov.
Förhållandet malm relativt skrot som råvara vid stålframställningen kom- mer inte heller att globalt förändras i någon mer påtaglig omfattning under den närmaste tiden. Tendenser till ökad elektroståltillverkning talar för en ökad skrotomsmältning samtidigt som kravet på renhet i råvaran motverkar
ökad användning av insamlingsskrot på bekostnad av jungfruligt råmaterial.
Ingen tillgänglig prognos räknar med någon utslagsgivande förändring i relationen skrot/råjärn globalt sett.
Ökningen av stålproduktionen i världen bör därför ge en motsvarande ökning av järnmalmsbehovet. Den ökning av stålproduktionen som förutses är till betydande del lokaliserad till länder med egen malmråvara som t.ex. Brasilien och andra länder i Latinamerika, Indien, Sydafrika m.fl., men en ökning kommer också att ske i områden som är beroende av importerad malm, främst i Fjärran Östern. I aktuell prognosflora råder delade me- ningar om hur malmbehovet kommer att utvecklas i industriländerna.
Den risk för fortsatt minskning av malmbehovet i de stora traditionella importområdena, som några prognoser räknar med, skulle kunna innebära en stagnation av den internationella handeln med järnmalm. Andra scenari- er räknar emellertid med en ökad handel jämfört med dagens under förut- sättning att observerade utvecklingstrender i framför allt utvecklingsländer- na visar sig motsvara förväntningarna.
Figur 1:12 Internationell handel med järnmalm — några prognoser
Mt
450 __,q " ,.-" Varlds- __.-"' banken J..-' __,»— 1988 =""... ,,,/"' 400 Total järnmalmshandel nej..-*"" Världsbanken 1987 / CVRD "" '”'"""""—-NI.,___ /' våren 1985 Ä/I/ CSR Con- /' sultants ,/ 1985 -1 . . 7T**xx_ Gibson , _--' * Såripbroker so—— —-—*' v ren 1988 300 X—å/-*""_—'—. Ocean // ' . _ Shipping * » _ _ _ Consultant * * = — e _ _ ; 1987 Sjöburen handel 200 0 . . '1975 80 85 90 95 2000
Källa: Egen sammanställning
Här nedan relateras slutsatser i fyra prognoser som offentliggjorts under senhösten 1988/våren 1989, alla avseende tiden fram till år 2000. De repre- senterar var och en olika typer av upphovsmän: Världsbanken med ställning som överstatlig institution, Roskill Information Service som fristående marknadsinstitut, CVRD som en av de ledande järnmalmsexportörerna i världen och E.A.Gibson Shipbrokers Ltd som representant för sjötrans- portsidan (figur 1:12).
Världsbankens prognos över det framtida järnmalmsbehovet baserar sig på en optimistisk utveckling för världens stålproduktion. År 2000 förväntas det totala järnmalmsbehovet ha ökat med 25 % jämfört med 1986/87. 40 % av malmbehovet vid sekelskiftet måste täckas med importmalm.
Överraskande med denna prognos är bl.a. förväntningarna på en nytänd- ning inom USAs stålindustri, som år 2000 anses behöva importera mer än dubbelt så mycket järnmalm som 1986/87 (en ökning med 130 %) trots bibehållen egen malmproduktion på nuvarande nivå. Så gott som en i övrigt tämligen enig kår av marknadsbedömare ser med stor tvekan på möjlig- heten till en mer omfattande expansion i USA.
EG-marknaden förväntas inte i nämnvärd grad ändra sin nuvarande importnivå. Världsbanken anser att den tyska industrin kommer att behöva öka sin import, medan man däremot har mindre tilltro till den under senare år så framgångsrika brittiska stålindustrin.
Banken ser positivt på utvecklingen av den japanska stålindustrins fram- tida malmbehov.
Sedan Världsbanken sålunda något Överraskande lagt närmare hälften av ökningen av behovet av importmalm fram till år 2000 på industriländerna, fördelar man övrig behovsökning med 40 % på utvecklingsländerna och resterande ca 10 % på Östeuropa och Kina.
Det ökade importbehovet av järnmalm kommer enligt Världsbanken att täckas med ökade leveranser från främst Brasilien och Australien men också från Asien, där dock Indien skulle svara för en förhållandevis blygsam del av kvantitetsökningen. Världsbanken syns räkna med en ny asiatisk exportkälla av betydande storlek (i 10 Mt-klassen), som man dock inte närmare definierar.
Inom pelletssegmentet nämns särskilt Canadas möjligheter att spela en växande roll när det gäller att täcka behovet i Europa. Världsbanken talar här om behovet att ersätta obsolet pelletskapacitet i Europa. Till detta kan kommenteras att pelletsproducenterna i Europa är mycket få och för- hållandevis små med undantag för LKAB.
CVRD bedömer att den sjöburna handeln med järnmalm kommer att öka med 9 % mellan 1988 och seklets slut. CVRDs filosofi är att jämgruvein- dustrin i samråd och samarbete med stålindustrin alltid kommer att vara rustat för att täcka malmbehovet även vid högkonjunkturlägen. Om järn- gruveindustrins kapacitet skulle vara anpassad för att endast möta ett nor— malbehov skulle stålindustrin på grund av råvarubrist inte kunna dra fördel av en högkonjunktur, vilket skulle kunna få omfattande sekundäreffekter för stålförbrukande industrier. En ofrånkomlig följd skulle bli att priserna
på järnmalm tillfälligt skulle pressas upp och ge incitament till mer eller mindre hasardbetonade utbyggnader inom gruvsidan.
Detta samspel mellan utbud och toppefterfrågan leder till ett nära nog konstant överutbud på marknaden med undantag för de få åren av extrem högkonjunktur. Detta skulle industrin kunna leva med, menar CVRD, om inte malmproducentema under lågperioderna bygger upp sina lager i sådan omfattning att de i högkonjunkturtillfällena förtar högefterfrågeeffekten.
Även om CVRD syns vara övertygad om att järngruveindustrin kommer att ha tillräcklig exportkapacitet för att möta behovet även under komman- de decennium reserverar CVRD sig för slutsatsen att detta också skulle innebära att tillgången på olika malmkvaliteter skulle vara tillräcklig. Man ser knapphetstendenser för vissa produktkategorier, främst pellets.
För de första åren på 1990-talet befarar CVRD att överutbudet på malm- marknaden åter blir tryckande i samband med en försvagad stålkonjunktur. Samma tankegång ligger sannolikt bakom Världsbankens indikationer om en prisförsvagning. En australisk studie för tiden in på 1990-talet ser samma risk.
Medan CVRD räknar med en ökning av den sjöburna handeln med järnmalm med 9 % fram till år 2000 jämfört med nuläget, befarar E.A.Gib- son Shipsbrokers Ltd (John M.Vening: Developing in lron Ore Freight Markets, april 1989) en lika stor nedgång, alltså en minskning med 9 %. Orsaken till denna negativa utveckling skulle enligt Gibson vara stagnatio- nen eller tillbakagången av stålbehovet inom OECD-ländema. Utvecklings- länderna kommer i ökad omfattning att själva producera sitt stål och många av dessa länder baserar sin produktion på egna malmer.
1987 presenterade Ocean Shipping Consultants (Iron Ore and Coking Cool Market to 2000), också i syfte att bedöma transportbehovet, en mycket detaljerad studie, där man i ett högalternativ låg mycket nära Gibsons aktuella bedömning. OSC såg svagheter främst i handeln på de traditionella stålproduktionsländerna inom OECD. Importen till USA skulle sålunda komma att bli endast några få miljoner ton (se ovan Världsbankens mot- satta uppfattning) och även EGs och Japans import skulle gå tillbaka. Till en viss del skulle dessa minusposter uppvägas av det ökade importbehovet hos stålindustrin i Fjärran Östern, där några av de mer expanderande producenterna har otillräcklig eller helt saknar egen malmbas.
OSC såg i sin studie knappast någon vinnare på exportsidan. Endast Latinamerika skulle kunna bibehålla och marginellt öka sina leveranser över 1985 års nivå i OSCs mediumalternativ. Enligt OSC är det producen- terna i högkostnadsländerna med alternativt näringsliv parat med malmtill- gångar som kräver en förhållandevis komplex malmbehandling för att pro- dukterna skall accepteras på marknaden, som kommer att förlora mark- nadsandelar: Canada, Skandinavien och Sydafrika.
För att de skandinaviska gruvorna inte skall drabbas av en nedskärning på upp till en tredjedel av nuvarande export, OSCs mediumalternativ, krävs enligt studien att stålproduktionsutvecklingen blir gynnsam inom närmark- naden EG.
Roskill Information Service Ltd (Peter Farr: Iron Ore, 1973 to 2000: stagnation or growth? Våren 1989) ser risker för en stagnation av den internationella handeln med järnmalm. Hopp om en ökning av handeln kan knytas enbart till ökat behov hos låg— och medelekonomierna i världen, däremot knappast till dagens högindustrialiserade ekonomier. Förväntning- ar kan ställas på utvecklingen i Kina och möjligen till en öppnare handel om relationerna mellan Öst och Väst fortsätter att mjukas upp. När det gäller exportsidan menar Roskill att expansionskraften hos gruvindustrin i såväl Brasilien som Australien kan komma att mattas. Detta skulle eventuellt kunna skapa bättre exportförutsättningar för övriga malmsäljare.
Ovan relaterade prognoser ger sammanfattat en splittrad bild av för- väntningarna beträffande järnmalmshandelns utveckling fram till sekelskif- tet. Hela skalan från en betydande tillväxt, över ett status quo till en nedgång finns representerad. Den mest optimistiska prognosen, Världs- bankens, är ensam om att knyta stora förhoppningar till en mer markerad återhämtning av järnmalmsbehovet hos de avancerade ekonomierna, en- kannerligen USA, medan andra befarar att kräftgången i de traditionella stålländerna ännu inte avslutats. Övriga prognoser sätter sin tillit främst till de nyindustrialiserade länderna, inte minst Kina och ytterligare två-tre länder i Östasien. Tidigare förväntningar på den östeuropeiska marknaden tycks ha dämpats i den senaste generationen prognoser. Endast i en av ovan relaterade studier sägs klart att här finns en potentiell marknad, vars till- gänglighet dock ännu är oklar.
Gemensamt för alla prognoser är att ingen tycks tveka om möjligheten att täcka det behov av exportmalm, som respektive prognos förutser. Det är främst Latinamerika, och då Brasilien, som anses ha möjligheter att öka sin malmproduktionl-export. Likaså påtalas Australiens stora potential. En prognos ställer sig emellertid tveksam till de två giganternas möjlighet att gå så mycket längre i sin exportökning. Fortfarande råder det genomgående tveksamhet om Indiens möjlighet att leva upp till tidigare ambitiösa export-
planer. Sverige är numera ett land bland flera medelstora exportländer, som inte
ges särbehandling, men i de fall där vi specifikt omnämns räknar prog- nosmakarna med sjunkande kvantiteter eller i bästa fall status quo.
Till ovanstående kan kommenteras att det även i dagsläget (våren 1989) är svårt att se någon större expansion av malmbehovet inom de högindustrialiserade länderna. Efter de kraftiga nedskärningarna av pro- duktionskapaciteten för stål under 1980-talet finns inte utrymme för någon större ökning utan nya investeringar i bastillverkningen. Sådana satsningar ter sig inte sannolika. Den i tidigare prognoser ofta mycket pessimistiska synen på den framtida importen av järnmalm till dessa länder med fortsatt nedgång kan däremot förhoppningsvis vara mogen för en moderering.
Den genomgående positiva bedömningen av behovsutvecklingen i Fjär- ran Östern torde få stå oemotsagd så länge det gäller berörda marknads- ekonomier. Däremot vore en viss försiktighet på plats när det gäller Kina. Alltför många frågetecken finns ännu kvar beträffande den ekonomiska och
politiska nyordningen. Det måste i vilket fall som helst bli en fråga om en resursprioritering både vad gäller investeringsmedel och i förlängningen valutatilldelning för råvaruimport.
Det är visserligen ännu mer än tio år fram till sekelskiftet, men det förefaller befogat att, som de flesta prognoserna också gör, visa en viss försiktighet när det gäller att dra växlar på en breddning av marknaden i Östeuropa. Mycket talar härför, inte minst problemen med miljön förutom övergripande ekonomiska problem.
Övriga världen står i dag som mottagare av en tämligen liten del av den internationella handeln med järnmalm. Av speciellt svenskt intresse är emellertid Mellanösterns framtida utveckling på stålsidan, eftersom den även fortsättningsvis förutsätts bli baserad på direktreduktionsprocessema, där svenska pellets har ett gott konkurrensläge, inte minst vad gäller kvalite- ten.
Från svensk sida bedöms Brasilien vara det land som har den stora exportpotentialen. Brasilien kan på sikt komma att välja att i ökad om- fattning exportera sin järnmalm indirekt i bearbetad form som stålämnen. Australien har betydande fyndigheter som tillåter en omfattande utbyggnad men får sannolikt räkna med vissa marknadsproblem. De australiska gru- vorna för numera en aggressiv prispolitik för att öka exportleveransema och vinna kostnadsfördelar genom ett bättre utnyttjande av tillgänglig kapacitet. Australien har förutsättningar att bli Kinas naturliga partner som malmför- sörjare på grund av det geografiska läget och Kinas svårigheter med djup- hamnar.
Omvärldens bedömning om en krympande avsättning av den svenska järnmalmen under kommande tioårsperiod kan sannolikt hänföras till ned- läggningsbesluten för de mellansvenska gruvorna. Det kan sålunda snarare vara en fråga om en resursbedömning än ett antagande om avsättnings- svårigheter.
3.3. Kostnader/konkurrenskraft
För att kunna göra en jämförelse av kostnaderna för olika leverantörers malmer måste bedömningen göras i enhetlig valuta. USD ligger därvid närmast till hands. Vill man också studera malmernas konkurrenskraft på marknaden måste sjöfrakterna beaktas och jämförelsen göras i en och samma mottagarhamn. Vanligen används Rotterdam som jämförelsepunkt.
Med de stora och snabba förändringar som olika valutors relation till USD undergår, är kostnadsjämförelser dock något av en ögonblicksbild.
Kostnadsjämförelser gjorda inom branschen kan presenteras på följande sätt:
Den internationella sjöburna handeln med järnmalm omfattar årligen drygt 300 Mt (1988: 350 Mt). Ur denna kvantitet kan man särskilja tre stora principiella produktionsblock med olika kostnadsscenarier.
Lågkostnadsblocket representeras av Sydamerika och liknande områden
Lågläge Mellanläge Högläge
som kännetecknas av låg lönenivå, lättillgänglig malm i den bearbetade malmkroppen och en stor potential för ökad produktivitet. Förutom gruvor- na i Latinamerika kan hit räknas gruvor i Indien och vissa afrikanska gruvor. Denna grupp producenter representerar mer än 150 Mt malm.
Mellankostnadsblocket, dit bl.a. Australien räknas, svarar för ca 100 Mt. Högkostnadsblocket representeras främst av Norden och Canada och svarar för 50 M årston.
En mycket grov skiss över respektive blocks driftskostnader fob redovisas nedan. Här upprepas påpekandet om svårigheten med valutarelationerna vid omräkning av kostnadskomponentema i olika valutor till USD som gemensam räkneenhet.
Tabell 1:27 Driftskostnader för sinterfines 1987 — grov beräkning i USD, Mt
Lågkostnads- Mellankostnads- Högkostnads- gruvor gruvor gruvor Brytning/anrikning 2.50 4—5 9—10 Järnväg/hamn 4—5 3—3.50 2—4 Ovriga kostnader 2—2.50 4.50—5 3—4.50 Summa driftskostnader fob 8—10 11—14 14—18
Fob-priset på fines/koncentrat 1989 från gruvor runt Atlanten ligger i storleken 17 i 3 USD beroende på hamnförhållanden, transportavstånd och kvalitetsskillnader.
De stora variationerna i oljeprisema påverkar påtagligt kostnaderna för järnmalm c&f mottagarhamn. Ett lågt oljepris gynnar malmer med längre transportavstånd relativt sett mer än de närbelägna malmema.
Följande mycket schematiska skiss visar ungefärliga kostnadsförändring- ar i sjöfrakterna till Rotterdam vid höga resp. låga oljepriser från några utskeppningshamnar:
Tabell 1:28 Kostnadsforändringar i sjöfrakterna till Rotterdam, USD/ton
Tubaräo Buchanan Seven Narvik Australien Islands — 0,75 — 0,40 — 0,15 — 0,15 — 1,15 jämförande O-Iäge + 0,80 + 0,40 + 0,10 + 0,10 + 1,15 Lågläge = bunkerpr. USD 75/ton motsv. ung. 10/barrel Mellanl = " ” 130/ton ” " 18/barrel Högläge = " " 180/ton " " 25/barrel
Också Världsbanken har i en studie från hösten 1986 sökt bilda sig en uppfattning om kostnadsläget och därmed konkurrensförmågan hos olika producenter. Slutresultatet sett i stort är snarlikt den här tidigare relaterade kostnadsblocksmodellen (figur 1:13)
Figur 1:13 År 2000 Totalkostnader för fines i europeisk mottagarhamn inkl. vinst 15 % i 1984 års penningvärde
CJu 30
Beräkning av Världsbanken hösten 1986
' Nordamerika 15 "/ Afrika 5
20 Oceanien 14 % Sydamerika 6 Indien 5 Nordamerika 1 Brasilien 19 % Oceanien 14 Indien 4 Afrika 10
Brasilien 9 % Övr Svd- amerika
12% 32% 26% 20% 7% $% ÅVIOtalt
I sin studie från november 1988 gör Världsbanken ingen egen jämförande kostnadsstudie utan citerar en bedömning från 1987 gjord av det amerikan- ska prognosinstitutet Paine Webber enligt nedan:
Kostnader för sinterfines fob i USD/ton
Mt Newman, Australien 11.50 CVRD, Brasilien 11.50 MER, Brasilien 11.90 Bong, Liberia 13.20 ISCOR, Sydafrika 12.20 LKAB, Sverige 17.10 Kostnader för pellets fob i USD/ton Savage River, Australien 16.60 CVRD, Brasilien 16.90 Bong, Liberia 20.60 LKAB, Sverige 22.70
Resultatet av en studie från 1987 utförd av LKAB över driftskostnaderna c&f Rotterdam, illustreras i figurerna 1:15 och 1:16. Det korta sjötrans- portavståndet för svenskmalmen gör en c&f-jämförelse gynnsammare än en fob-kostnadsjämförelse.
30
20
10
utbud
3.4. Prisprognoser för tiden fram till år 2000
Här tidigare relaterade utbuds- och behovsprognoser för järnmalm förut- säger alla en tillräcklig eller mer än tillräcklig tillgång på järnmalm på den internationella marknaden seklet ut. Världsbanken konstaterar att out- nyttjad kapacitet kommer att finnas tillgänglig i betydande omfattning även hos gruvor med relativt låga kostnader, och att detta kommer att ha en prishämmande effekt. CVRD konstaterar, att individualism och kortsiktigt handlande hos den enskilde malmexportören innebär att köparsidan kom- mer i underläge i prisförhandlingarna med en mer sammanhållande och disciplinerad köparsida.
Världsbanken ser i sitt prisscenario att den prisnivå som uppnåtts under slutåren av 1980-talet i stort sett kommer att vara oförändrad i nominella tal under första hälften av 1990-talet. Under den senare hälften av 1990-talet finns, enligt Världsbanken, utrymme för en prishöjning i löpande priser. Världsbanken gör sin studie utifrån amerikansk synvinkel och använder därför i sin bedömning av realprisutvecklingen gängse amerikanska deflato- rer. Det resultat man då kommer fram till är att efter en kännbar realpris- svacka i mitten av 1990-talet skall marknaden ha återhämtat sig fram till sekelskiftet och realpriserna åter vara i nivå med dagens priser.
CVRD liksom ansvariga för övriga prognoser, som här relaterats, avstår från att närmare precisera sin uppfattning om prisutvecklingen under den kommande tioårsperioden. CVRDs huvuduppfattning är emellertid att ett tillräckligt utbud av malm kommer att finnas tillgängligt även i högefter- frågelägen. Marknaden kommer därför att karakteriseras av ett mer eller mindre markerat överutbud under normal- och lågkonjunkturperioder. Branschen i sin helhet vinner inget på en lågprisprofilering i lågkonjunktur. Den totalt konsumerade kvantiteten järnmalm ökar inte med lägre priser. Den enskilde malmsäljaren kan dock med en aggressiv prispolitik vinna marknadsandelar men drar därmed samtidigt ner hela världsprisnivån. CVRD efterlyser större insikt (och mindre kortsiktig egoism) hos malmsäl- jarna om marknadseffekterna, samtidigt som man skulle vilja se att köparsi- dan tog på sig en del av prisansvaret eftersom köpare och säljare står i ett så starkt beroendeförhållande till varandra. CVRD anser att båda parter har att vinna på en mer stabiliserad prisutveckling i stället för de kastningar som marknaden nu uppvisat under ett par decennier.
Det finns emellertid ingenting för dagen som talar för en mer disci- plinerad prisutveckling och det förefaller därför sannolikt att priskurvan kommer att följa samma hoppande mönster som hittills figur 1:14).
Figur 1:14 Fines: prisnivå [ Rotterdam USC/FEUNIT
iallllllllllll llllliååiåiiååll lll-lllllllllllllllIlllll %% liiilllllllålljilll
1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1990 1992 1994
...—. _ _.- Världsbankens serie avseende priset "c&f tysk hamn”
............... Världsbankens serie man i fast pris (1985 års penningvärde) med US GNP som deflator
Priser c&f Rotterdam baserade på ich-överenskommelser och kalkylfrakter vid förhandlings- tillfället
Däremot finns skäl att anta att de större prisskillnader mellan olika huvudkvaliteter järnmalm, som under senare år etablerats på marknaden, kan komma att bestå och eventuellt också öka.
Den premie över finespriset som pellets nu tillgodoräknar sig är mer än dubbelt så hög som under lågprisperioden för ett par år sedan. Även om det kan invändas att dagens prisskillnad inte är större än för 15 år sedan, har pellets nu en helt annan förankring på marknaden än i början av 1970-talet. Pellets är numera att betrakta som en basråvara vid järnframställningen. Den europeiska stålindustrin har i ökad utsträckning valt att köpa sin malm i agglomererad form som pellets i stället för att själv svara för sintringen. Stålindustrins egen sintertillverkning är dock alltjämt dominerande.
Pellets är att betrakta som en industriellt framställd produkt med klara kapacitetsramar, medan kapacitetsgränserna för den totala malmproduktio- nen är mer diffusa. Det borde därför vara lättare att överblicka balanssitua- tionen för pellets, i synnerhet som antalet pelletsproducenter också är mer begränsat. Därmed finns förutsättningar för att pelletsmarknaden skall kunna bli mer disciplinerad än järnmalmsmarknaden i sin helhet. Vad som talar emot ett sådant antagande är att de stora investeringar, som en pelletsproduktion innebär, kräver ett så högt kapacitetsutnyttjande som möjligt.
Även om försök gjorts att förutsäga prisutvecklingen på kort och lång sikt är vanskligheten i sådana räknestycken med så många obekanta stor.
Här nedan listas några faktorer som påverkar framtidens malmpriser förutom den dominerande balansfaktom mellan totalutbudet och behovet sett i stort.
a) Den ekonomiska utvecklingen allmänt och i synnerhet utvecklingens påverkan på stålkonsumerande branscher. Väsentliga delfrågor är
— ränteläget — oljeprisema, inte minst för bedömningen av OPEC-ländernas köp- kraft
— tredje världens skuldbörda
— vårldshandeln/valutarelationerna — skillnader i olika länders konjunktur-, struktur- och inflationsut- veckling.
b) Stålkonsumtiouens/stålproduktionens regionala utveckling i synner- het med observation av handeln inte bara med stål utan även med stål- bärande produkter inom komponentindustrin. En vidareförädling av malm till stål och stålprodukter i halvfabrikatsledet, som sedan blir föremål för internationell handel, motverkar en expansion av den totala handeln med järnmalm.
c) Järnmalmsutbudets priskänslighet, med betydande variationer mellan olika regioner. Relationen utbud/efterfrågan och därmed överkapacitetens omfattning blir beroende av priskänsligheten hos utbudet, vilken inte är lika stor över världen i dess helhet. Inom vissa länder/regioner kan av skilda skäl betydande förluster accepteras för att hålla gruvverksamheten i gång. Där- till kommer att relationen kostnader/priser utvecklas olika från land till land beroende på individuella variationer i inflationstakt, valutakurser m.m.
d) Sjöfrakternas utveckling. Stora fartyg, stora hamnar och förhållande- vis låga bunkerkostnader fortsätter att gynna global handel med järnmalm. Även vid låga sjöfrakter föreligger dock betydande närhetsfördelar.
4. Den svenska järnmalmens framtida marknadsförutsättningar
Förutsättningen för en framtida svensk järngruveindustri är avhängig kvali- tet, pris, kostnad och miljökrav.
I sin utredning ”Mineralteknik 2000” (våren 1989) konstaterar MinFo (Stiftelsen Mineralteknisk Forskning): ”En fortsatt produktutveckling krävs för att ta fram järnmalmsprodukter med acceptabel renhet avseende alkali, fosfor och svavel samt tillräcklig reduktionshållfasthet och reducibilitet”.
Dagens svenska malmprodukter är dock i stort av god eller acceptabel kvalitet jämfört med marknadens övriga utbud och bör kunna finna av- sättning inom nuvarande produktionsramar under förutsättning att priserna anpassas till konkurrerande material med de awikelser som de olika kvali- teterna kräver resp. tillåter. Ett undantag utgör fosformalmen, vars av- sättning är direkt beroende av några få köpare och dessas val av stålproces- ser. Eventuellt kan också köpmotstånd drabba fineskvalitetema hos speci- ellt kvalitetskänsliga kunder.
I tidigare internationella bedömningar har man med viss skepsis sett på de skandinaviska malmernas konkurrens- och marknadsförutsättningar. Världsbanken placerade 1987 våra malmer i det kostnadsblock som antas inte kunna uppnå lönsamhet på 1990-talets marknad. Även andra prognoser ställer sig tvekande till möjligheterna för Sverige att hålla uppe aktuell leveransnivä i en marknad som sannolikt kommer att präglas av ett fortsatt överutbud med den svaga prisutveckling som därmed följer. Detta gäller i synnerhet fines, medan pelletsutbudet åtminstone under de närmaste åren förefaller komma att ligga bättre i linje med behovet eller temporärt kan bli en knapphetsvara.
LKAB kan visserligen vara med och påverka prisnivån på marknaden men kan inte med sin numera begränsade marknadsandel räkna med något större inflytande annat än på pelletspriset.
LKABs förutsättningar att bemästra lönsamhetsproblemet ligger till nå- gon del på valet av produktsammansättning och kunder men framför allt gäller det att kunna hålla kostnaderna på en konkurrenskraftig nivå.
Situationen för övriga svenska gruvor, där beslut om att upphöra med driften föreligger, berörs inte här.
4.1. Kvaliteter
Kvalitetsmässiga för— och nackdelar för LKABs produkter jämfört med marknadens övriga utbud kan summeras: LKABs masugnspellets hör till marknadens bästa. Genom sin olivintill-
sats tillåter den en beskickning med upp till 100 % i relativt stora masugnar. Stora besparingar nås av användarna på grund av möjligheten till extremt slagglåg och bränslesnål drift. En beskickning med 100 % Olivinpellets anses innebära en kostnadsbesparing i storleken 4—6 c/u (beräkning av LKAB 1987) jämfört med en beskickning av sura silisiösa pellets eller en mix av sinter och sura pellets. Störande faktorer är vissa spårämnen som nickel, vanadin och titan.
Efterfrågan på LKABs Olivinpellets tenderar i dag att överstiga pro— duktionen. Mycket talar för att Olivinpellets även under överskådlig framtid kommer att ha en god marknad i Europa (miljöskäl, strukturrationalisering— ar etc.). LKAB har här kunnat utnyttja kvalitetsfördelen och uppnå ett högre pris på marknaden än priset för ordinära sura pellets. Prisskillnaden mellan pellets och sinterfines "pelletspremien'”, har dock en smärtgräns, i synnerhet hos köpare med tillräcklig egen effektiv sintringskapacitet. Valet av köpare bör därför vara selektivt och inriktat på kunder med otillfredsstäl- lande egen sintringskapacitet, -kvalitet och -kostnad.
LKAB-pellets relativa kostnadsläge 1987 framgår av diagram 1:13. LKABs direktreduktionspellets är i dag kvalitetsledande på marknaden.
För direktreduktionspellets finns endast en liten marknad i Västeuropa. För den huvudsakliga avsättningen måste LKAB söka sig till förbrukare i Mellanöstern och Sydostasien. Därmed kan inte LKABs pellets tillgodoräk- na sig någon kostnadsfördel fraktmässigt jämfört med konkurrerande mate- rial, snarare tvärt om.
LKABs fosforlåga fines är behäftade med kvalitetsproblem, främst kon- centrerade till alkalihalten i Kiruna fines och granulometrin hos Malm- berget fines. Alkalihalten, som i slutet av 1970-talet blev en accentuerat kännbar kvalitetsnackdel, har under 1980-talet reducerats med framgång hos båda kvaliteterna. LKABs fineskvaliteter värderas för närvarande av marknaden som inte riktigt fullt jämförbara med mönsterbildande kvalite- ter, vilket renderar till ett prisavdrag. Granulometrin hos Malmberget fines förbättras emellertid successivt och målsättningen är att produkten skall jämställas med marknadens ledande kvaliteter.
Det naturliga avsättningsområdet är Europa-marknaden, men LKAB har av konjunkturstrategiska skäl sökt bredda sin marknad att omfatta även andra stora importområden. Mot denna riskspridning måste vägas att den transportmässiga närhetsfördelen till Europa-hamnarna byts mot en frakt- nackdel.
Driftskostnaderna c&f Rotterdam för Kiruna fines ligger förhållandevis acceptabelt i jämförelse med konkurrerande produkter medan Malmberget fines ligger högt i kostnadsskalan, se diagram 1:12.
För segmentet högfosformalm kan internationella jämförelser inte göras. Trots en nära nog monopolställning inom sin produktgrupp måste prissätt- ningen gå balansgång för att stimulera till ett bibehållande av fosforråjärns- hanteringen. Även om LKAB-malmen går mot högre andel fosforlåg rå- malm i fast klyft är det ändå i hög grad önskvärt att nedbringa den andel av produktionen som måste fosforrenas. En fortsatt avsättning av fosforhög
malm på marknaden är därför angelägen. Priserna är inte fullt jämförbara med priserna på fosforlåga produkter.
Kvarvarande fosformalmsköpare finns i Västtyskland, Belgien/Luxem- burg och Frankrike och är i dag mindre än halvdussinet.
4.2. LKABs framtida kvalitets- och produktval
För ett par decennier sedan hade LKAB i sitt sortiment ett tjugotal kvalite- ter, mångfalden motiverad dels av kundernas specialönskemål, dels av marginalmalmer vid produktionen i tre gruvor.
I dag omfattar sortimentet ett tiotal produkter. I framtiden kan produktsortimentet komma att begränsas till ett fåtal kvaliteter, mest extremt men därför inte helt osannolikt till endast pellets med några få specialprodukter därutöver.
En än större pelletssatsning än för närvarande skulle för LKABs del innebära att man ytterligare specialiserade sig till det produktområde där man i dag intar en ledande ställning.
LKABs pellets, både dess masugnspellets (numera till 100 % olivin- pellets) och direktreduktionspellets (lågsilisiösa pellets), klassas bland de bästa på marknaden. Tack vare att malmråvaran är en magnetit, lätt att anrika till höga järnhalter, är LKAB tämligen ensamt om att kunna fram- ställa ett extremt järnrikt utgångsmaterial för pelletstillverkningen. Därmed skapas ett utrymme att tillföra pelletsråvaran tillsatser som höjer produk- tens egenskaper utan att järnhalten blir oattraktivt låg. För masugnspellets gäller detta t.ex. olivin som, fördelaktigt, finns tillgänglig inom landet. Ett ytterligare plus med magnetitmalmen är att den kräver lägre energiåtgång i pelletiseringsprocessen än motsvarande hematit/götitråvaror hos huvudpar- ten av konkurrerande pelletstillverkare.
Dagens pelletskapacitet i Lapplandsgruvorna ligger närmare 10 Mt. Med utbyggnad av nuvarande tre verk kan en kapacitet på drygt 11 Mt nås. Om i ett framtida perspektiv ytterligare kapacitet skulle komma ifråga måste LKAB investera i ett helt nytt pelletsverk med det betydande språngvisa kapacitetstillskott detta innebär. Frågan är om och i så fall när marknaden blir mogen för ett sådant utbudstillskott utan att prisnivån påverkas nega- tivt.
Ett nytt pelletsverk kostnadsberäknas i dag till mer än 1 GSEK. En sådan investering går inte att motivera företagsekonomiskt med dagens pelletspri- ser. Ett annat läge kan uppstå bl.a. om miljökraven för sinterverken ute i Europa skärps liksom att åldersstrukturen successivt kommer att kräva förnyelse av sinterverken. Om stålindustrin på sikt sålunda ställs inför valet mellan stora egna kapitalinvesteringar eller en ökad användning av köpta pellets kan det sistnämnda alternativet komma att te sig mer attraktivt. I det längre tidsperspektivet skulle det sålunda kunna komma att skapas ett prisklimat som gör det motiverat med ytterligare utbyggnader av pellets- kapaciteten. I dagsläget bedöms emellertid att en produktion av enbart
pellets skulle ge ett sämre ekonomiskt resultat för LKAB än en fortsatt produktion med dagens produktsammansättning.
LKAB kommer att möta fortsatta krav på kvalitetsförbättringar. För nuvarande sortiment gäller det lägre fosforhalt, lägre alkalihalt i synnerhet i Kiruna fines, lägre halter spårämnen etc. Kraven på kvalitetsjämnhet skärps successivt.
4.3. Priser
LKAB kan i dag endast i obetydlig grad påverka den framtida malmprisni- vån. Den svenska malmen var prisledande fram till mitten av 1970-talet, när de svenska malmsäljarna representerade ett utbud i storleken 45 Mt, Gräng- es International Minings Liberia-malm inräknad. I dag är den brasilianska Rio Doce-koncernen och två av de australiska gruvföretagen de stora inom branschen.
LKAB har dock ett prisinflytande när det gäller pellets både i kraft av en förhållandevis stor kvantitet, obunden av ägareintressen från förbrukarnas sida och av hög kvalitet. Pelletspriset är emellertid ännu till sin huvuddel beroende av finespriset på marknaden.
Såvitt det går att bedöma i dagsläget talar både utbuds- och behovsmönst- ren för en fortsatt svag prisutveckling som långsiktigt får svårt att hålla jämna steg med kostnadsutvecklingen.
Prisförbättringen 1989, med sannolik höjning även 1990, har emellertid skapat ett bättre utgångsläge för kommande år än tidigare väntat.
Stålindustrin inte bara i Europa utan också i Japan och USA, som haft stora lönsamhetsproblem, utnyttjar varje möjlighet att pressa kostnaderna. Ett utvecklat kontaktnät köparna emellan stärker deras position vid för- handlingarna om malmpriserna.
Ungefär hälften av exportmalmen kommer från lågkostnadsproducenter och ytterligare en tredjedel från mellankostnadsgruvor. Högkostnadsgru- vorna kommer inte att vara de prisbestämmande. Tvärtom ligger det i lågkostnadsgruvornas intresse att i lågkonjunkturlägen vinna marknads- andelar för att kunna utnyttja sin fulla kapacitet.
4.4. Kostnader och lönsamhet
Figur 1:15 Drrftskostnader 1987 c&f Rotterdam. Sinterfines
Sinterfines _ US cent/Fe-unit
35
Malmberget fines
30
25
Kiruna fines
20
15
10 20 30 40 50 6 Mt ackumulerade lev till EG 1986
Figur 1:16 Driftskostnaden 1987 c&f Rotterdam. Pellets
55 US cent/Fe-unit
50 45 _! LKAB 40
35
25
*_.—___—
5 10 15 20 25 Mt
Det relativa kostnadsläget för LKABs pellets och fines 1987 framgår av figurerna 1:15 och 1:16. Figurerna visar bedömda driftskostnader c&f Rot- terdam för leveranser till EG från så gott som alla större aktuella leverantö- rer.
Av kostnadsfiguren för fines framgår att Kiruna fines ligger i mitten av kostnadsfältet medan Malmberget fines toppar kostnadstrappan.
Kostnaderna för LKAB pellets ligger på den högre delen av kostnads- trappan med så gott som hela marknadens övriga utbud till lägre kostnader fram till mottagarhamn.
Senare kostnadsstudier indikerar emellertid ett bättre kostnadsläge för LKAB.
Den hjälp från externa utvecklingstrender, som den svenska malmen har kunnat tillgodoräkna sig för att förbättra sitt relativa kostnadsläge räknat hos malmköparna, gäller främst sjöfrakterna. Under både 1988 och 1989 har sjöfrakterna legat högre än när relaterade kostnadsstudie utfördes 1987, vilket varit till fördel för de svenska malmema med dessas korta trans- portavstånd.
En återgång till högre oljepriseri en eventuellt politisk lugnare arabvärld skulle också fördyra malm med längre sjötransport mer än den svenska malmen. Vad gäller tonnagestorleken går utvecklingen fortfarande den svenska malmen emot. Även om tidigare spekulationer om mycket stora fartyg inte ser ut att bli verklighet i någon större omfattning tenderar genomsnittstonnaget att ständigt öka till större relativ fördel för de långväga malmema jämfört med närmarknadens malmer.
En sammanfattning av några av de faktorer som är kostnadsmässigt negativa för LKAB jämfört med konkurrenterna ger följande:
— Höga lönekostnader (högt relativt löneläge och stor bemanning, men långtgående rationaliseringar förbättrar successivt läget) — Underjordsdrift (bl.a. begränsning av maskinstorlekar)
— Hårda malmer
— Hög energiförbrukning — Diversifierat sortiment som delvis kräver komplex malmbehandling — Höga tonkilometerkostnader för järnvägstransporten (ca 300 %-ig nivå jämfört med huvudkonkurrenterna) — Långtgående miljökrav.
Mot dessa nackdelar kan bl.a. följande fördelar ställas: — Möjligheter att framställa mycket höganrikade produkter — Energibesparing vid pelletisering på grund av magnetitråvaran — Närheten till Europa-marknaden.
Figur 1:17 Järnmalmsgruvorna [, Norrbotten — ungefärlig kostnadsfördelning
Gruvor, administration försäljning Löner och främmande tjänster Övrigt Hamnar Järnvägsfrakter Källa: LKAB
4.4.1. Energiförbrukningl-kostnader
Energiförbrukningen inom den svenska industrin har under senare tid stått i fokus för intresset.
Energikostnaderna för den svenska järngruveindustrin betecknas som höga jämfört med flera andra industrigrenar resp. jämfört med den inter- nationella konkurrensen inom branschen. Eftersom LKAB bryter sin malm under jord i ett arktiskt klimat blir den specifika energiförbrukningen hög.
För Kiruna+Svappavaara fördelar sig energiåtgången i stora drag med 35 % på vardera brytning (fram t.o.m. sovring) och anrikning och med 20 % på pelletisering, vilket lämnar drygt 10 % för ”övrigt". SJs energi- förbrukning för nedtransporten till hamn är inte inkluderad.
Energiåtgången i ledet brytning-sovring kommer att successivt öka på grund av ökat uppfordringsdjup, ökad vattenuppumpning och utökad venti- lation (+ ca 5 % per år).
Energiförbrukningen vid anrikning är proportionell till kvantiteten. I pelletsprocessen finns eventuellt möjligheter att ytterligare reducera den redan låga oljeförbrukningen per ton. Genom att råvaran är en magnetit tillgodogörs malmens egen värmepotential vid pelletiseringen.
Energibesparande åtgärder är också bättre värmeåtervinning från gruv- luft, gruvvatten och olika processer.
I ett längre perspektiv, om energin blir en ännu högre kostnadspost än i dag, kommer energisnålare metoder, maskiner och processer att prioriteras.
Dagens energislag är el, olja och kol. Nya. energislag som gasol och gas (norsk) kan tänkas bli aktuella i en framtid.
Det finns en strävan att öka elenergianvändningen eftersom den inte bara är effektiv utan också miljövänlig. Dieselgaser är ett miljöhot i gruvan. Samhällets målsättning att minska elförbrukningen och att därvid använda priset som styrmedel innebär en kostnadshöjning som inte har någon mot- svarighet hos konkurrenterna. Därmed skulle gruvornas kostnadsläge kom— ma att försämras relativt andra malmer.
Redan med dagens elpriser ligger den specifika elförbrukningen för LKABs produkter räknat i kr/ton fyra gånger högre än för Brasilien och sex ä sju gånger högre än för Australien (1988).
Programmet för LKABs effektivisering av underjordsdriften innebär att energikostnaderna kommer att få en än större betydelse i framtiden.
Fram till 1995 beräknas energiåtgången öka med 20—25 % och fram till år 2000 med 40 % över nuvarande förbrukning (1988).
4.4.2. Effektivisering av underjordsbrytning
LKABs gruvor i Kiruna och Malmberget har i dag den högsta produktivite- ten av alla underjordsgruvor i världen.
Vid en jämförelse med konkurrerande stora moderna dagbrott är dock produktiviteten låg räknat i ton/mantimme. Ser man däremot på produktivi- teten räknat i ton Fe/mantimme hävdar sig LKAB tillfredsställande mot många dagbrott, som tvingas bryta stora mängder gråberg för att komma åt malmen eller har relativt låg Fe-halt in situ. Många av dessa gruvor kommer med stor sannolikhet att slås ut i framtiden och effektivitetskravet kommer att öka väsentligt för LKAB för överlevnad in på 2000-talet.
För att möta framtidens effektiviseringskrav satsar LKAB stora resurser på den gruvtekniska utvecklingen bl.a. i ett stort program i samarbete med andra svenska gruvföretag, tillverkare av gruvutrustning, staten via STU och högskolor. Totalt satsas 350 MSEK under en femårsperiod med målsätt- ning att bidrag till en halvering av brytningskostnaderna år 2000.
Några viktiga punkter i programmet är: förenkling, storskalighet. god tids- och kapitalutnyttjning, automatisering och datorisering.
Ur programmet, som går under beteckningen ”G 2000", citeras:
"UTBLICK MOT ÅR 2000 Järnmalmsgruvorna utnyttjar i hög grad storskaliga massbrytningsmetoder som ger avsevärt lägre kostnader än i dag.
På grund av det höga utnyttjandet av maskiner och system, minskar behovet av arbetsplatser. Sammantaget med robotiseringen innebär detta en kraftig reduktion av personalbehovet under jord utan att kapitalkostna- derna ökar. Underhållsarbetet har effektiviserats markant även om en relativt stor stab behövs för skötsel av den komplicerade utrustningen. Gruvorna utnyttjar till stor del elektriska drivsystem. Detta förbättrar gruv- miljön radikalt och minskar behovet av dyrbara ventilationsanläggningar.
Dyra fasta anläggningar i form av huvudnivåer håller på att ersättas med mobila installationer i kommunikationstunnlar nära malmema. Krossning
eller primär autogenmalning och efterföljande pumpning av malmen till dagen har införts i flera gruvor. Dessa åtgärder har sänkt gruvbrytningens kapitalkostnader markant.
Driften av gruvan år 2000 kräver mycket hög kompetens hos bl.a. malm- geologer, bergmekaniker, bergtekniker och underhållstekniker. Nästan all personal arbetar med robotiserade maskiner eller med datoriserade plane- ringssystem och designhjälpmedel.
Sprängningen sker med reglerbara sprängämnen och sprängkapslar som ger önskad fragmentering med större säkerhet och mindre skador på om- givande berg. Laddningen sker med halvautomatiska laddutrustningar. In- strument för kontroll av borrning (håldjup, hålavvikelse) laddning (tändar— funktion, laddningsmängd) och sprängning (detonerade laddningar, deto- nationsförlopp) utnyttjas regelmässigt. Därmed ökar driftsäkerheten.
Bergförstärkning utförs enligt i förväg uppgjorda prognoser och utförs med mycket hög kapacitet. Förstärkning är vanlig.
Lastning och transport utförs regelmässigt dygnet runt med fjärrmanöv- rerad eller automatisk utrustning. Elektrisk drift är vanlig på de stora produktionsmaskinerna.
Tung utrustning övervakas med mikrodatorbaserade diagnosmetoder. Nästan allt underhåll sker under planerade stopp då snabba komponentut- byten genomföres i bra arbetsmiljö.”
LKABs viktigaste gruvtekniska utvecklingsprojekt är i dag:
1. Framtida produktionssystem i Kiruna (FPS) som utgör basen för hur brytning och transport skall utföras under nuvarande huvudnivå i Kiruna. Redan nu kan sägas att investeringskostnaderna oavsett transportsystem kan begränsas till storleksordningen halva nuvarande transportsystem.
2. Utveckling av den storskaliga skivrasbrytningen. Utvecklingspotentia- len bedöms som mycket stor.
3. Maskinutvecklingsprojekt inriktade på stora driftsäkra elektriska ma- skiner som arbetar med hög precision och som delvis är automatiserade. Rationaliseringsmöjligheterna bedöms som goda. Personalbehovet kom- mer att minska kraftigt och personalprofilen ändras radikalt. Energikostna- den kommer att få en större betydelse i framtiden och stora energibespa- ringsåtgärder blir allt viktigare. En koncentration av brytningen till de största och rikaste malmema är en sannolik utveckling för framtiden. LKAB bryter i dag malm i Kiruna och Malmberget. Kiruna har malmre- surser som är tillräckliga för en långvarig produktion i aktuell omfattning för hela LKABs behov. Med andra ord skulle, om det visar sig kostnads- mässigt riktigt, brytningen i Malmberget kunna upphöra. Malmbehand- lingsanläggningarna i Malmberget skulle i så fall tillföras råvara från Kiru- na, en parallell till Svappavaara i dagsläget. Dock står i Malmberget en ny huvudnivå, M 85, i det närmaste klar. En ny huvudnivå i Kiruna blir aktuell före slutet av århundradet.
4.4.3. Miljöproblem vid tillverkning av pellets
Sverige ligger före andra länder i sin miljöpolitik. De svenska gruvorna tvingas därför tidigare än konkurrenterna att minska påverkan på den yttre miljön.
Aktuella problem hos LKAB gäller främst utsläppen av fluor och svavel vid tillverkningen av pellets.
Fluorproblemet sammanhänger med att LKABs malmer håller höga fos- forhalter (apatitmalmer). Eftersom marknaden huvudsakligen efterfrågar produkter med låg fosforhalt är det närmast en överlevnadsfråga för LKAB att konvertera högfosformalmen till attraktiva lågfosforprodukter.
Omvandlingen sker genom krossning, malning och starkmagnetisk sepa- rering. För rågodset från Kiirunavaara krävs också ett ytterligare steg med flotation för att nå tillräckligt låga fosforhalter.
Apatiten håller kalciumfosfat till vilket fluormolekyler finns associerade. Eftersom apatiten är svårlöst i vatten blir det inte fråga om ett vattenföro- reningsproblem utan fluoret går ut med rökgaserna vid den starka upp- hettningen som sker i pelletsprocessen. Utan reningsinsatser blir fluoret tillgängligt för bl.a. växter och djur.
Koncessionsnämnden för miljöskydd har satt gränsvärden för fluorut- släpp från LKABs pelletsverk enligt nedan:
Tabell 1:29 Gränsvärden för fluorutsläpp
vaa Produktion Maxutsläpp Utsläpp
Mt pellets/år t F/år utan rening Kiruna 4,3 120 300' Svappavaara 3,5 55 1501 Vitåfors (Malmberget) 4,0 190 100
' ] Kiruna används ett rågods med högre fosforhalt (KD-malm) medan Svappavaa- ra-verkets rågods utgörs av en mellanprodukt med lägre fosforhalt.
Koncessionsvillkoren innebär att LKAB måste rena rökgaserna i Kiruna och Svappavaara före utsläpp. I Kiruna finns sedan några år en reningsan- läggning i drift. I Svappavaara togs en renare i bruk hösten 1988. I april 1989 beslutade LKAB om ytterligare en rad miljöförbättrande investeringar i Malmfälten, dels i en utbyggnad och förbättring av stoffreningen i kulsinter- verket i Svappavaara, dels i en utbyggnad av rökgasreningen i kulsinterver- ket i Kiruna. Besluten innebär en investering runt 60 MSEK och en väsent- lig årskostnad för drift och underhåll. LKABs konkurrenter har ingen motsvarande miljöpålaga.
Hittills har LKAB inte behövt införa speciell svavelrening tack vare successivt minskad oljeförbrukning vid pelletstillverkningen (t.ex. i band- ugnsverket i Vitåfors ner till så låga åtgångstal som 5 [ per ton pellets). Svavlet i eldningsoljan (alt. kolet) och i kulsinterrågodset avgår vid upp- hettningen i pelletsprocessen. LKAB har lägre svavelutsläpp än sina kon- kurrenter. Inte heller dessa har ålagts några reningskrav.
Under det senaste året har blyföroreningar vid driften i Höganäs upp- märksammats. Delar av blyet härrör sig från malmråvaran men avskiljs enklast hos förbrukaren.
4.4.4. Lönsamhet
LKAB har i en strategisk utredning, presenterad för industridepartementet sommaren 1987, gjort en genomgång av möjliga kostnadsbesparande åt- gärder. I denna utredning konstateras att om de i många stycken mycket ambitiösa effektiviseringsinsatserna går att genomföra hundraprocentigt finns förutsättningar att nå lönsamhet i ett längre perspektiv, om inte en alltför negativ utveckling av de yttre betingelserna som priser och efter- frågan från för LKAB mest gynnsamma marknader inträffar.
LKAB står inför en svår uppgift att fortlöpande hålla nere kostnaderna så att man även med en svag eller fallande realprisutveckling kan uppnå lönsamhet. Konkurrerande gruvor arbetar hela tiden med omfattande be- sparingsprogram. En viss roll på gott och ont spelar LKABs känslighet för dollarkursens variationer. Många konkurrenter har valutor mer följsamma dollarn.
När LKAB under andra hälften av 1970-talet började visa förlustresultat fanns en mycket betydande rationaliseringspotential. Mycket av denna är numera utnyttjad. Personalstyrkan har sålunda halverats och detsamma gäller också järnvägsfrakterna.
Figur 1:18 Resultatutveckling för LKAB — moderbolaget — efter avskrivningar men före finansiella poster
MKR. 600 500
400
300 200
100
—100 —200
—300 —400
—500
5. Järnmalmsprospektering
Järnmalmsprospekteringen har en mycket gammal historia i Sverige. Redan under 1600—talets första hälft anställdes av staten en fast stab av malmletare. Vid sidan om den statligt organiserade malmprospekteringen har under alla tider även privat malmletning förekommit.
Under årens lopp har metoderna att söka efter malm utvecklats från mer eller mindre okulära metoder för ca 800 år sedan, då man började använda järnmalm ur fast klyft, över den revolutionerande gruvkompassen på 1600- talet med nål rörlig inte bara i horisontalled utan också i vertikalled, till dagens förfinade metoder. Numera används i allmänhet flera metoder i kombination för att kartlägga en malmförekomsts läge, storlek, mineralhalt etc.
Våra svenska järnmalmer, som huvudsakligen utgörs av magnetitmalmer, kan betraktas som stora magneter och kan därför lokaliseras med magnetis- ka mätningar. Med dagens känsliga magnetometrar kan även mycket djup- belägna magnetitmalmer lokaliseras. Intensivare malmletning i storskalig- het med magnetiska mätningar från luften genomfördes i Bergslagen under slutet av 1940-talet och i Norrbotten under 1960-talet.
Vid 1960-talets malmundersökningar i Norrbotten användes också ex- empelvis gravimetermätningar (grundade på malmens högre specifika vikt än omgivande bergarter), som ger möjlighet att identifiera även icke magne— tiska blodstensmalmer. Kombinationen av magnetiska och gravimeteriska mätningar liksom användningen även av andra geofysiska metoder ökar säkerheten av undersökningsresultaten.
Ytterligare steg i prospekteringsarbetet är mer omfattande diamantborr- ningar, schaktsänkningar och drivning av sökningsorter på olika nivåer.
Det malmtillskott man funnit under den mer intensiva undersöknings- perioden mellan andra världskrigets slut och fram till början av 1970-talet har huvudsakligen legat i anslutning till redan befintliga gruvor och bildar fortsättning på redan tidigare kända malmkroppar.
Beträffande järnmalmen i Bergslagen kan sägas, att berggrunden redan under äldre tid blivit effektivt genomletad. Den norrbottniska berggrunden har kartlagts mer noggrant under detta sekel. Under senare årtionden har prospekteringsarbetet till stor del varit inriktat på att söka finna djupare belägna malmer.
Den senaste större prospekteringskampanjen riktad mot järnmalm utför- des i Norrbotten under perioden 1963—1973 av SGU i skydd av ett 10-årigt inmutningsförbud för andra än staten. Kostnaderna för denna uppgick till 30 a 35 MSEK i 1962 års penningvärde. Undersökningen omfattade bl.a.
flygmätning kompletterad med uppborrning av flera fyndigheter. Det totala tillskottet malm som kunde påvisas uppskattades till något mer än 1,1 Gt av varierande kvalitet, varav huvuddelen i anslutning till fyndigheterna kring gruvorna i Kiruna, Malmberget och Svappavaara. Helt nyupptäckta fyndig- heter begränsades till ca 125 Mt med i allmänhet lägre järnhalter än hos de redan bearbetade malmema.
Under den senaste 15-årsperioden har LKAB i samband med den lång- siktiga brytningsplaneringen genomfört mer omfattande undersökningar i redan lokaliserade fyndigheter. Bland de större arbeten som utförts kan nämnas undersökningarna av Luossajärvimalmen, den s.k. sjömalmen — en fortsättning åt norr av Kiirunavaaramalmen — som i en större omfattning avslutades 1977, men som även under 1980-talets senare hälft undersökts genom bl.a. ortdrivning i hängväggen och ett betydande diamantborrnings- program.
I Malmberget bekräftades vid djupborrningar från dagen, som avslutades 1977—1978, förekomst av malm på stora djup. I viss begränsad omfattning påträffades smärre inte tidigare kända lokaliseringar (t.ex. vid Tingvallskul- le 1978).
I Mellansverige gjordes en större malminventering 1967, när det kon- staterades att malmen skulle räcka i 35 å 50 år med då aktuella brytnings- planer. Prospekteringsaktiviteten under senare år har av naturliga skäl varit mindre omfattande.
I Dannemora konstaterade man i början av 1980-talet att tidigare års intensiva undersökningsarbeten gett mycket tillfredsställande resultat be- träffande malmtillgångens storlek och att med hänsyn till den numera goda kännedomen om malmen kunde borrningsprogrammen begränsas.
I Grängesberg startades så sent som 1983 ett djupborrningsprogram med omfattande borrningar delvis från nydrivna orter för att utröna de geologis— ka förutsättningarna för fortsatt avsänkning i gruvan.
Som sammanfattning kan sägas att med den moderna prospekterings- teknik, som numera används, torde alla större järnmalmer i Sverige vara kända till läget, och även om de inte undersökts i detalj med t.ex. diamant— borrning, också till sin mäktighet. Några nya omfattande prospekterings- planer i storskalighet inom sektorn järnmalm föreligger därför inte. Aktu- ellt prospekteringsarbete är direkt knutet till produktionsplaneringen på kort och lång sikt vid nu arbetande gruvor.
6. Sammanfattning och slutsatser
J ärnmalmsmarknaden har under de senaste decennierna karaktäriserats av ett överutbud med endast tillfälliga förbättringar i balansen mellan tillgång och efterfrågan (1974, 1979 och 1988/89 års stålboomar) som kunnat leda till prishöjningar. Priset c&f Rotterdam i dollar räknat är även med 1989 års betydande höjningar lägre än för tio år sedan i löpande pris trots dollarns kraftiga värdeminskning på valutamarknaden under senare år. Med 1989 års prisnivå går LKABs malmrörelse med vinst, men uppnår inte tillfredsstäl- lande avkastning på arbetande kapital. För att nå denna senare målsättning skulle en ytterligare prishöjning på ca 5 % krävts.
Prisutvecklingen sett ur den enskilda producentens resp. konsumentens synvinkel blir kraftigt avhängig olika valutors relation till USD, eftersom järnmalmen på exportmarknaden genomgående noteras i sistnämnda valu- ta. Generellt har emellertid gällt att utvecklingen för realpriserna länge varit trendmässigt negativ. Även i ett tidsscenario fram till sekelskiftet finner internationella bedömare att järngruveindustrin har svårt att be- stående vända denna trend.
Prognoser över behovet av järnmalm fram till år 2000, presenterade under hösten 1988/våren 1989, visar stora divergenser sinsemellan, i hög grad beroende på olika bedömares syn på utvecklingen av stålbehovet huvud- sakligen i Kina. Försiktiga bedömare ser risker för en stagnation eller t.o.m. minskning av den internationella handeln med järnmalm grundat på upp- fattningen att stålproduktionen i de hittills stora järnmalmsimporterande industriländerna kommer att fortsätta att minska, medan andra aktiva inom branschen ser möjligheter till en ökning av handeln i storleken mindre än 1 %/år.
Samtliga bedömare anser att marknaden kommer att vara väl försörjd med järnmalm under det kommande decenniet, även i högefterfrågelägen. Dock kan tillfälligt knapphet uppstå för vissa attraktiva kvaliteter. In- vesteringar i ny kapacitet resp. viss aktivering av vilande kapacitet blir nödvändiga under 1990-talet. Några projekt är redan under uppbyggnad, stimulerade av den senaste stålboomens ökade efterfrågan.
Svensk gruvnäring valde i början av detta decennium att söka banta sig ur den ekonomiska krisen. Aktuell export (1988) är närmare 50 % lägre än 1974 års maximum. Beslut har fattats om att upphöra med driften i kvarva- rande två gruvor i Mellansverige. LKAB transformerar i ökande omfattning den inte längre lika attraktiva fosforrika malmen till fosforlåg pellets och bryter nu malm endast i Kiirunavaara och Malmberget. Några planer på en mer markerad höjning av dagens produktionsnivå vid Lapplandsgruvorna
har inte annonserats. LKAB inriktar sina ansträngningar på att genom ökad effektivisering kunna hålla kostnaderna på en internationellt acceptabel nivå.
De svenska malmema svarar i stort sett mot marknadens kvalitetskrav. LKABs pellets hör till marknadens bästa. Kvalitetsförbättringarna av fines från såväl Malmberget som Kiruna har varit framgångsrika. LKABs fos- formalmer står i en särklass inom sitt smala segment.
Framtidsproblemet för svenskmalmen är sålunda främst ett lönsamhets- problem.
Med det prospekteringsarbete i storskalighet som genomförts under sena- re årtionden i såväl Norrbotten som i Mellansverige är de i dag ekonomiskt tillgängliga malmreserverna väl kända. Någon brist på malmråvara före- ligger inte under överskådlig tid. En genom fortsatt prospektering ökad detaljkännedom om de fyndigheter som är föremål för brytning resp. berörs av den långsiktiga brytningsplaneringen ingår i de aktiva gmvomas normala verksamhet.
Bilaga 2 Koppar av bergsingenjör Mati Sallert, Boliden Mineral AB Innehållsförteckning 1 Faktaavsnirl .......................................... 91 1.1 Koppar, kopparmineral ................................ - 91 1.2 Råvarutillgångar ...................................... 91 1.3 Sveriges tillgångar .................................... 92 1.4 Framställningsteknik .................................. 93 1.5 Användningsområden ................................. 95 1.6 Konsumtion .......................................... 95 1.7 Produktion ........................................... 97 1.7.1 Presentation av större gruvor .................... 100 1.8 Handel .............................................. 100 1.9 Priser, prissättning .................................... 105 1.10 Ägarstruktur ......................................... 107 1.11 Konkurrerande råvaror/material ........................ 108 1.12 Forskning, utveckling, internationellt samarbete .......... 108 2 Marknadsutvecklingen under 1970- och 1980-talet ......... 110 2.1 Kopparindustrins utveckling ............................ 110 2.2 Konsekvenser för kopparindustrin ...................... 111 3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000 .................. 114 3.1 Internationella prognoser och kommentarer till dessa ..... 114 3.1.1 Generellt ..................................... 114 3.1.2 Konsumtion ................................... 114 3.1.3 Trender hos slutförbrukare ...................... 115 3.1.4 Produktion .................................... 116 3.1.5 Kostnadsstruktur ............................... 120
4 Sammanfattning och slutsatser .......................... 122
1 Faktaavsnitt
Världens upptäckta tillgångar av koppar beräknas till ca 500 miljoner ton. Av denna kvantitet beräknas ca 350 miljoner ton vara brytvärd. Av tabell 221 framgår att över hälften av de brytvärda tillgångarna finns i Nord- och Sydamerika.
Tabell 2:l Världens kopparreserver, Mt
Region
Nordamerika USA Kanada Mexiko Övriga
Summa Nordamerika
Sydamerika Chile Peru Övriga
Summa Sydamerika Europa inkl. Sovjetunionen
Afrika Zaire Zambia Övriga
Summa Afrika
Asien Filippinerna Övriga
Summa Asien
Oceanien Australien Papua Nya Guinea Ovriga Summa Oceanien Totalt världen
Nordamerika Sydamerika Europa Afrika Asien Oceanien
' Summeringarna är avrundade
Källa: USBM
Totala reserverl
90 23 23 15
150
97 32 12
140 70
30 34
70
18 19
35
16 14
35 500
150 140 70 70 35 35
500
Ekonomiskt utvinn- bara reserverl
57 17 17
1
90
79 12 3
95 50
26 30 4
60
12 14
25
15 340
95 50
25 15
340
De upptäckta brytvärda tillgångarna i Sverige uppskattas innehålla ca 2 miljoner ton kopparmetall. De finns uteslutande i sulfidfyndigheter i form av kopparkis. Fyndigheterna är koncentrerade till Norrbottens län, Skellef- tefältet och Bergslagen.
I Norrbottens län finns flera fyndigheter. De enda som bryts i dag är Aitik nära Gällivare och Viscaria utanför Kiruna. Aitikmalmen håller mycket låg kopparhalt, ca 0,4 %, och anses vara en av de fattigaste kopparmalmerna som bryts i världen. Den är mycket stor; det totala kopparinnehållet upp- skattas till ca 700 000 ton. Den under 1970-talet upptäckta Viscariamalmen har en kopparhalt på ca 1—2 %.
I fjällkedjan finns några kopparfyndigheter, av vilka den viktigaste är Stekenjokk, där brytningen inleddes år 1976. Stekenjokkmalmens storlek bedömdes då vara ca 15 miljoner ton malm med 1,5 % koppar och 3 % zink. Av denna var dock bara ca 8 miljoner ton brytvärd malm. Stekenjokk— gruvan lades ned under 1988.
I Skelleftefältet finns ett stort antal kopparfyndigheter. Ett tiotal gruvor producerar kopparmalm. De viktigaste av dessa (vad beträffar kopparpro- duktionen) är Kristineberg, Rävliden och Långsele.
I Bergslagen finns bl.a. Falu gruva, som ända till slutet av 1800-talet var världens största koppargruva och den gruva som producerat mest under sin livslängd. Produktionen är numera mycket liten. Härutöver finns några andra mindre gruvor.
De totala svenska koppartillgångarna upptäckta och brytvärda skulle räcka för ungefär 15—20 års produktion vid nuvarande produktionsnivå. För kopparn som finns i komplexmalmen är dock tillgångssitutionen för andra metaller, främst bly och zink, viktig. Den andelen har dock minskat i betydelse.
Principerna för kopparframställning ur sulfidmalm framgår av flytschemat i figur 2:1. Processerna är olika för sulfidmalm och oxidmalm. Sulfidmalmen anrikas, sedan den genomgått krossning och finmalning, genom flotation. Härigenom erhålls ett koncentrat, slig, med en kopparhalt på 20—40 %. Efter rostning och smältning eller direktsmältning med syrgas (flash-smält- ning) av sligen erhålls skärsten (eng: matte), som därefter oxideras till blisterkoppar (råkoppar) i en konverter. Blisterkopparn raffineras och an- passas till form och kvalitet till marknadens behov.
Figur 2:I Huvuddragen av kopparframställning ur sulfidmalm. Handelsvaror mair- keras genom understrykning.
Piouss- Råvaror och am Sidopvocess Produkt NP lilsatscr
Anrilming
Kanonmat (slig)
Rautal—
Iramstål- . ,me Luft ___—' Rostrum (ov) 50341”
l Rostgods Syralabnk w sig x' Elkan Slagg omfång/' + syrgas Slagluming Slutsla Skår- Konvonor— l (ev) l 99 sten sla ' - 99 Bhncl'ond El lamm l m ”50” Kvans xo Konvertering %& / (slaggblåsning) SO,-gas (enl. ovan) (ZnO) Luft (kopparblåsning) Konverter- damm Bistefkowa! (ZnO. PbSO.) Ralllnering k Rallil _ -—_> nemg l Luu/7 Roduklicnsmod Anotikoppar
1.1—___. ......
Im II i & le rn
Källa: K. Tekniska Högskolan; Processmetallurgi
Sedan syrehalten sänkts genom reduktion (polning) gjuts kopparn till plattor (anoder). Genom elektrolys renas kopparn ytterligare. I detta pro- cessteg avskiljs också ädelmetaller, dvs. guld och silver. De katoder som framställs vid elektrolysen kan antingen säljas direkt eller gjutas till ämnen, vanligen trådämnen (s.k. wire bars). På senare år har det blivit allt vanligare att man slopar steget över trådämnen och i stället antingen säljer katoder eller smälter ned dessa och producerar valstråd direkt för avsalu.
Energiåtgången vid kopparframställning är givetvis beroende av malmens insitu halt. Ett ”normal”värde om 12 000 kWh/ton kan dock användas. Av dessa utgörs gruvbrytnings— och anrikningsdelen av omkring 8 000 kWh och smältning och raffinering av ca 4 000 kWh. Oxidmalmerna behandlas, sedan de krossats, i en lakning med syror. Därefter sker utfällning genom elektrolytisk reduktion som till resultat ger katoder av liknande slag som de som erhålls när utgångsmaterialet är sulfidmalmer.
Det mest betydande användningsområdet för kopparn finns inom den elek- triska industrin. Mellan en tredjedel och hälften av konsumtionen förbrukas i någon form i denna sektor. Dess andel har dock minskat något till följd av fiberoptikens intåg inom telekommunikationsområdet och att viss substitu- tion av aluminium skett speciellt inom högspänningsöverföringen. Kop- parns elledande förmåga är dock överlägsen och något ordentligt hot finns endast av silver. En vidare användning av silver kan dock till följd av dess betydligt högre pris inte förväntas.
Det näst största användningsområdet finns inom byggnadssektorn, där den huvudsakliga applikationen är kopparrör för vattenförsörjning och distribution, centralvärmeanläggningar, varmvattenberedare, hushållsma- skiner samt för takplåt.
Här skall dock påpekas att viss statistik kan vara svårtydbar, ty elektriska hushållsmaskiner kan vara klassade som elindustriprodukter men förbrukas inom byggnadssektorn.
Det andra viktiga användningsområdet är transportsektorn, där bilin- dustrin är en stor förbrukare, bl.a. bilkylare.
Den marina sektorn har ökat markant i betydelse under de senaste åren. Kopparns formbarhet, korrosionsbeständighet och som additiv i båtfärger, som förhindrar algtillväxt, är egenskaper av betydelse. Off-shore-industrins utveckling under 1970- och 1980-talen har också öppnat nya användnings- områden för koppar.
Kopparn legerad med zink, nickel och tenn till mässing, monel och brons resp. kommer till användning inom ett stort antal områden.
Världens totala konsumtion av koppar uppgick år 1985 till 9,7 miljoner ton, varav 7,4 miljoner ton i västvärlden. Konsumtionens fördelning framgår av tabell 212. En stagnation kan här förmärkas mellan åren 1980 och 1985. Här är det endast Sydkorea som mer än fördubblat sin konsumtion.
Tabell 2:2 Världskonsumtionen, kt raffinerad koppar
Region
USA
Japan Västtyskland Frankrike Italien Storbritannien Belgien Sydkorea Brasilien Sverige Övriga västvärlden
Summa västvärlden
Sovjetunionen
Kina Polen
Östtyskland Övriga planekonomier
Summa planekonomierna
Summa totalt
Källa: WBMS
1975
1 397 827 635 365 290 451 177 28 155 94 1 019
5 438
1 220 315 153 112 220
2 020 7 458
1980
1 868 1 158 748 433 388 409 304 84 246 105 1 358
7 101
1 300 386 211 123 253
2 273 9 375
1985
1 976 1 231 754 398 362 347 310 207 197 1 10 1 477
7 369
1 305 446 205 122 257
2 334 9 705
Fördelningen av gruvproduktionen av koppar på olika länder framgår av tabell 2:3. Den svenska gruvproduktionen framgår av tabell 2:3 a.
Tabell 2:3 Världens gruvproduktion av koppar, kt kopparinnehåll
Region 1975 1980 1985 Chile 828 1 068 1 356 USA 1 282 1 181 1 106 Kanada 734 716 739 Zambia 677 596 511 Zaire 495 460 502 Peru 181 367 391 Australien 219 244 260 Filippinerna 226 304 222 Sydafrika 179 212 204 Mexico 78 175 179 Papua Nya Guinea 173 147 175 Sverige 41 43 92 Övriga västvärlden 609 529 708 Summa västvärlden 5 722 6 042 6 445 Sovjetunionen 1 100 980 1 030 Polen 230 343 432 Kina 155 177 200 Mongoliet - 44 136 Övriga planekonomier 139 128 148 Summa planekonomierna 1 624 1 672 1 946 Summa totalt 7 346 7 714 8 391 Källa: WBMS
Tabell 2:3 3 Svenska kopparproducerande gruvor
Gruva Produktion, kt 1978 Viscaria 25,0 Aitik 38,8 Enåsen 0,5 Renström 0,9 Långsele 1,6 Långdal 0,2 Udden 0,9 Holmtjärn 0.2 Näsliden 2,1 Kristineberg 2,7 Rävlidmyran 1,8 Stekenjokk 7,9 Saxberget 0,8 Garpenberg 0,4 Garpenberg Norra 0,1 Falu Gruva 0,7
84,6
USAs produktion fortsätter att minska, medan länder såsom Chile, Peru och Mexico kraftigt ökat sin produktion. Världens produktion av oraffine- rad koppar (blisterkoppar) framgår av tabell 214. Även här visar USA en minskning och Chile, Peru kraftig ökning. En ny producent här är Filippi- nerna. Bland planekonomierna visar Polen den största ökningen.
Tabell 2:4 Världens produktion av oraffinerad blisterkoppar, kt
Region 1975 1980 1985 USA 1 358 1 053 1 193 Chile 724 953 1 089 Japan 821 929 933 Zambia 659 601 544 Kanada 496 493 480 Zaire 402 426 472 Peru 161 349 354 Västtyskland 225 258 247 Australien 183 182 175 Sydafrika 167 186 168 Filippinerna - - 134 Sverige 57 56 101 Övriga västvärlden 635 661 1 026 Summa västvärlden 5 888 6 147 6 916 Sovjetunionen 1 100 1 130 1 140 Polen 230 367 380 Kina + övriga Asien 178 198 275 Övriga planekonomier 135 133 143 Summa planekonomierna 1 643 1 828 1 938 Summa totalt 7 531 7 975 8 854
Källa: WBMS
Raffinadkopparproduktionen framgår av tabell 215. Bilden här är den- samma som för blisterkoppar.
Tabell 2:5 Världens produktion av raffinerad koppar, kt
Region 1975 1980 1985 USA 1 610 1 686 1 436 Japan 819 1 014 936 Chile 535 811 884 Zambia 629 607 510 Kanada 529 505 500 Västtyskland 422 374 414 Belgien 332 374 413 Zaire 226 144 227 Peru 54 230 227 Australien 192 182 194 Spanien 130 154 152 Sydkorea 22 79 150 Sydafrika 88 148 145 Filippinerna — - 130 Sverige 57 56 65 Ovriga västvärlden 618 672 920 Summa västvärlden 6 263 7 036 7 303 Sovjetunionen 1 400 1 450 1 400 Polen 249 357 387 Kina 248 318 358 Ovriga planekonomier 184 92 248 Summa planekonomierna 2 081 2 217 2 393 Summa totalt 8 344 9 253 9 696 Källa: WBMS
Den generella trenden har varit att den industrialiserade världen i reala ton räknat ligger kvar på samma blister- och raffinadproduktion eller mins- kat något, medan utvecklingsländerna, som har råvaruresursema, i högre grad integrerat framåt och har byggt ut sin smältnings- och raffinerings- kapacitet.
År 1985 utgjorde sekundärproduktionen ca 1,1 Mt eller ca 15 % av västvärldens raffinadproduktion om 7,3 Mt. Sekundärmaterialet kommer huvudsakligen från el- och elektronikskrot, bilkylare, slagg från metallbe- arbetningsverk, hushållsapparater och telefoner m.m.
Energiåtgången vid framställning av koppar ur skrot är ca 1 500 KWh/ ton.
Ytterligare ca 2,6 Mt koppar cirkulerade år 1985 i form av skrot som inte omsmälts och raffinerats. Sådant skrot karaktäriseras av att det återanvänds i den form som det ursprungligen framställts i, som exempelvis mässing.
Sveriges produktion av raffinerad sekundärkoppar utgjorde år 1985 ca 26 kt.
I Sverige råder f.n. exportförbud på skrot.
SOU 1989:93 1.7.1 Presentation av större gruvor En sammanställning framgår av tabell 2:3 b. Tabell 2:3 b Presentation av större gruvor Land Gruva Företag Prod 1986 kt Afrika Sydafrika Palabora Palabora 116 Zambia Nchanga ZCCM 260 Mufulira ZCCM 80 Oceanien Australien Mount Isa Mount Isa Mining 159 Papua Nya Guinea Bouganville Bouganville Copper 173 Asien Indonesien Ertzberg Freeport 97 Filippinerna Sipalay Maricalum Mining 41 Cebu Atlas Consolidated 70 Europa Sverige Aitik Boliden 38 Jugoslavien Majdanpek RTB Bor 50 Sydamerika Brasilien Jaguarari Caraiba 30 Chile Andina Codelco 112 Chuquicamata Codelco 548 El Salvador Codelco 95 El Teniente Codelco 380 Manatos Blancos Mantos Blancos 79 Mexico Cananea Cananea 60 La Caridad Mexicana de Cobre 132 Peru Cuajone SPCC 138 Toquepala SPCC 107 Tintaya Tintaya 48 Nordamerika Kanada Timmins Kidd Creek Falconbridge 109 Island Copper Utah Mines 56 Lornex Highland Valley 95 USA Ray Asarco 88 Bagdad Cyprus Minerals 76 Sierrita/Esp Cyprus Minerals 78 Pinto Valley Magma Copper 81 San Manuel Magma Copper 96 Chino Phelps Dodge 104 Morenci/Metcalf Phelps Dodge 253 Tyrone Phelps Dodge 144 1.8 Handel
Kopparråvarorna, vilka är föremål för handel, är slig, råkoppar (blister) och raffinerad metall. Handelsmönstret är olika för de olika produkterna.
Av tabell 216 framgår handel med koncentrat. De huvudsakliga exportö- rerna är Kanada, Chile och Papua-Nya Guinea. Mexico är relativt ny som exportör. Filippinerna däremot, som tidigare varit en av de större ex-
portörerna, har minskat sin export kraftigt, sedan landet fått egen smält— verkskapacitet.
Tabell 2:6 Internationella handelsströmmar, koppar i slig, kt & Land 1975 1980 1985 F__—_ Kanada 315 286 320 Chile 104 125 266 Papua Nya Guinea 170 142 169 USA 8 106 116 Mexiko — 74 109 Indonesien 61 59 87 Australien 47 56 85 Övriga 158 176 220 Totalt 1 073 1 325 1 459 Import Japan 730 838 878 Sydkorea 7 71 107 Västtyskland 166 145 152 Kanada — — 76 Spanien 29 51 42 Sverige 17 16 25 USA 67 28 18 Övriga 43 68 139 Totalt 1 059 1 217 1 437 & Källa: WBMS
Av importländerna svarar Japan för över hälften av den totala mängden. Japan, som har en mycket utvecklad industri, saknar egna inhemska till- gångar och kommer sannolikt att behålla sin ställning som den ledande importören. Miljökrav och höga arbetskraftskostnader kan tvinga japanska smältverk att stänga.
Av nya länder som sligimportörer märks här Sydkorea. Handeln med blisterkoppar domineras bland exportörerna av utveck- lingsländerna med egna råvarutillgångar, som tidigt anlade vidareföräd— lingssteg i landet, tabell 2:7. De dominerande exportörerna är Zaire, Chile och Peru. Importörerna är i huvudsak de stora västeuropeiska industrinatio- nerna, Belgien, Västtyskland och Storbritannien.
Tabell 2:7 Internationella handelsströmmar, oraffinerad koppar, kt
Land 1975 1980 1985 Export Zaire 240 273 236 Chile 180 151 190 Peru 88 126 127 Namibia 40 41 49 Sydafrika 62 41 21 Sverige 1 1 39 Övriga 1 19 92 75 Summa 730 725 737 Import Belgien 215 190 216 Västtyskland 120 52 78 Storbritannien 83 75 65 Japan 40 62 34 Sydkorea - - 33 USA 79 48 29 Övriga 92 89 100 Summa 629 516 555
Källa: WBMS
Handeln med raffinerad koppar, som framgår av tabell 218, domineras av exportörer såsom Chile, Zambia, Kanada, Zaire och Belgien. Kraftiga ökningar har här skett i Peru och Filippinerna.
Tabell 2:8 Internationella handelsströmmar, ran'merad koppar, kt
Land 1975 1980 1985 Export Chile 504 769 892 Zambia 616 614 505 Kanada 320 335 277 Zaire 224 154 226 Belgien 249 299 207 Peru 37 209 183 Filippinerna - - 130 Sydafrika 38 58 75 Australien 92 51 72 Spanien 17 60 69 Västtyskland 97 76 68 Japan 22 206 51 Sverige 19 18 12 Övriga 273 151 172 Totalt 2 508 3 000 2 939 Import Västtyskland 405 452 442 USA 132 458 381 Japan 168 228 356 Kina 113 128 356 Italien 282 373 333 Frankrike 350 413 325 Storbritannien 369 271 248 Belgien 188 317 200 Brasilien 126 206 78 Taiwan 18 65 46 Sverige 68 72 59 Övriga 227 232 286 Totalt 2 446 3 217 3 110 Källa: WBMS
Importörerna finns här i huvudsak också bland västvärldens industrilän- der, noterbart är ökningen för USA och Japan. I USA har en del smältverk stängts på grund av miljöskäl och konsumtionen har därför fått täckas upp av inköp av raffinerad koppar. Japans raffinadimport ökar samtidigt som dess sligimport också ökat.
Handeln med öststaterna utgjordes år 1987
— av en nettoexport till öst om ca 70 kt koppar i slig — av en nettoexport till öst om ca 20 kt blisterkoppar — av en nettoimport till väst om ca 110 kt raffinerad koppar.
Handeln med koncentrat har visat en svag ökning under 1980-talet, medan handeln med blister minskat. Den kraftigaste svängningen har skett
inom handeln med raffinerad koppar.
Handeln med öststaterna är svårförutsägbar och betingas ofta av netto- försäljningar under katastrofår för att på så sätt erhålla utländsk valuta.
Statistikuppgifter på produktion och konsumtion är inte lättillgängliga, varför någon prognos för framtida handel är svår att göra.
Det är dock rimligt att anta att en viss infrastrukturuppbyggnad kommer att leda till en ökande konsumtion i öst. Gruvutbyggnader i Kina framför allt kan medföra en snabbare utveckling av produktionen än konsumtionen. För den närmaste tiden förutses inte någon nämnvärd ändring av öst/ västbalansen.
Sverige är en nettoimportör av koppar. Beroendet har dock minskat i takt med att Aitikgruvan byggts ut och Viscaria tagits i produktion.
Importen och exporten av sliger är nästan lika stor och sammanhänger med kvalitetsolikheter i sligerna och hur de passar till de olika smältverken.
Sveriges balans framgår separat av tabell 2:9, och handeln med de nordis- ka länderna av tabell 2:10.
Tabell 2:9 Sveriges balans, kt
1975 1980 I 985
Produktion Kopparinnehåll i slig 41 43 91 Blister- och anodkoppar 57 57 101
från malm (primärt) 41 46 74 från skrot (sekundärt) 16 11 26 Raffinerad koppar 57 56 65 Import Koncentrat (kt i slig) 56 47 106 Koppar matte 7 8 5 Raffinerad koppar 69 72 57 Legeringar 6 4 3 Skrot inkl. legeringsskrot 8 5 20 Export Koncentrat (kt i slig) 10 7 109 Blister- och anodkoppar 1 1 38 Raffinerad koppar 19 18 12 Legeringar 3 2 3 Skrot inkl. legeringsskrot 1 2 4 Konsumtion 94 105 110
Kt kopparinnehåll där inte annat angives Källa: MG, Metallstatistik
Tabell 2:10 Sveriges handel med övriga nordiska länder
Sveriges import 1985 Totalt 57 800 Raffinerad koppar från Norge 5 900 Danmark - Finland 3 009
Sveriges export 1985 Totalt 12 700 Raffinerad koppar till Norge 632 Danmark - Finland 1 882
Import kopparkoncentrat 1985 Totalt 106 000 från Norge 22 570
Danmark -
Finland -
Export kopparkoncentrat 1985 Totalt 109 000 till Norge 2 050
Danmark -
Finland 57 000
Källa: MG, Metallstatistik
Koppar kostade i slutet av år 1988 ca 22 000 kr per ton. Det absolut sett högsta priset någonsin. Prisutvecklingen under 1980-talet framgår av figur 222.
Figur 22 Koppar LME
1981 82 83 84 85 86 87 88 89 1990
I de flesta avtal om kopparleveranser är priset knutet till prisnoteringarna på LME. Även om bara en mindre del av världshandeln fysiskt passerar LME är LME-priset ändå normgivande.
På de inhemska marknaderna i USA och Canada förekommer dock s.k. producentpris, vilka fastställs av de dominerande företagen. Detta går oftast till så att en av producenterna tar initiativ till en prisändring och att de andra därefter justerar sina priser. Härigenom etableras en gemensam pris- nivå. Under normala förhållanden följer producentpriset i USA ganska väl prisutvecklingen på LME. Följden skulle annars bli en omfattande transat- lantisk handel med koppar, som skulle utjämna prisskillnaderna.
De viktigaste orsakerna till de betydande prisfluktuationerna är variatio- ner i efterfrågan. Eftersom koppar används mest i investeringsvaror. dvs. maskiner och byggnader, samt i "tunga” konsumtionsvaror, t.ex. bilar och hushållskapitalvaror, kan efterfrågan variera ganska kraftigt från år till år. Strejker och andra händelser, t.ex. avbrott på transportleder, som leder till produktionsbortfall, har också tidvis lett till stora prishöjningar.
Eftersom det i stort sett inte förekommer några långtidskontrakt med fasta priser (undantaget är handeln mellan Comecons medlemsländer), och priset fastställs varje dag på LME, uppstår dessutom betydande kortsiktiga variationer. Härutöver förekommer ett visst mått av spekulation på LME, vilket har betydelse framför allt i tider med hög efterfrågan. Priset kan då stiga mycket snabbt. Prisvariationerna förstärks dessutom av att LME är en residualmarknad, där säljare kan göra sig av med överskott utöver kon- trakterad produktion och köpare kan täcka oplanerade behov.
Lagersituationen brukar vara en viktig prisindikator. De totala koppar— lagren i världen uppgick år 1983 till ca 2,1 Mt och hade till år 1988 sjunkit till en nivå om ca 700 kt motsvarande fem veckors konsumtion. Lagerrationali- seringarna har i huvudsak under denna tid skett hos producenter och konsumenter, men även LME-lagren har sjunkit och är nu på en nivå som allmänt betraktas som den lägsta nivån utan att menliga störningar på marknaden skall inträffa.
1.1. Koppar, kopparmineral
Koppar, kemisk beteckning Cu, är den viktigaste av de s.k. basmetallerna (koppar, zink, bly, m.fl.). Den egenskap som gör koppar särskilt värdefull är den goda elektriska ledningsförmågan. Motståndskraft mot korrosion, hög hållfasthet, böjlighet, smidbarhet och icke-magnetisk är andra viktiga egenskaper. Koppar legeras ofta med andra metaller, till t.ex. monel, mäs- sing eller brons.
Det finns ett stort antal kopparförande mineral. Bara några få används dock för kopparframställning och viktigast av dessa är kopparkis (CuFeZS) och kopparglans (CuZS). Koppar bryts både i dagbrott och underjords- gruvor. Under framför allt 1970-talet utvecklades s.k. "porfyry ores”, dvs. malmer där kopparsulfidmineral ligger spridda i oftast granitbergarter och som sprickfyllnad i dessa och i sidoberget. Dessa fyndigheter, som nu bryts i framför allt USA och Chile, är ofta mycket stora och bryts i dagbrott i stora kvantiteter även om kopparhalten är mycket låg (ner till ca 0,4 %).
Kopparkis och kopparglans uppträder ofta tillsammans med andra sulfid- mineral, t.ex. zink, bly och molybden. Vid flera koppargruvor utvinner man också ädelmetaller som guld och silver.
En del av världsproduktionen av koppar utvinns också ur oxidmalmer, där malmmineralen är olika oxider av koppar.
1.10. Ägarstruktur
Ägarstrukturen framgår av tabell 2:11.
Tabell 2:11 Ägarstruktur januari 1988
Land Företag Ägare Afrika Namibia Tsumeb GFSA/Newmont/BP Sydafrika Palabora RTZ/Newmont O'kiep Newmont/GFSA Zambia ZCCM Staten/ZCI/ITM Zaire Gecamines Staten Oceanien Australien Mount Isa Mount Isa Mines Holdings Papua Nya Guinea Bouganville Staten/CRA/Privat Asien Indien Hindustan Copper Staten Indonesien Freeport Freeport McMoran Filippinerna Atlas Consolidated Soriano Corp Europa Sverige Boliden Trelleborg Spanien Apirsa Boliden Rio Tinto Minera UERT/RTZJIokala intressen Jugoslavien RTB Bor Staten Latinamerika Brasilien Caraiba Metais Staten Chile Codelco Staten Enami Staten Disputada Exxon Mantos Blancos Anglo American Mexiko Com de Cananea Staten/Privat Mexicana de Cobre Mexicana de Cobre Peru SPCC Asarco/Marmon/PD/ Newmont Centromin Staten Nordamerika Kanada Highland Valley Cominco/Lornex/Tech Hudson Bay Inspiration Resources INCO INCO Kidd Creek Falconbridge Utah International Broken Hill Property Noranda Noranda USA Asarco Asarco Chino Mines PD/MC Minerals Cyprus Minerals Magna Copper
Phelps Dodge Washington Corp Kennccott
Cyprus Minerals Magma Copper/ Newmont Phelps Dodge Washington Corp Standard Oil
x_—
1.11. Konkurrerande råvaror/material
Kopparn kan ersättas av aluminium i flera tillämpningar, där dess elektriska ledningsförmåga har betydelse. Inom högspänningsområdet har en sådan substitution i stort genomförts. Av tekniska skäl är det dock svårt att ersätta kopparn i ledningar med klenare dimensioner som t.ex. i bilar, maskiner och bostäder. Vid de nuvarande prisrelationerna, där aluminium och kop- par i det närmaste betingar samma pris, sker dock ingen övergång till aluminium.
Inom telekommunikationen har fiberoptiken i stora delar ersatt koppar- ledningar vid signalöverföring mellan huvudteleväxlarna. Distributionsnä— tet vidare till hushållen har fortfarande kopparledningar och en ersättning där är inte lika given.
Inom transportmedelsindustrin används koppar främst i elektriska system och i bilradiatorer. Medan det är tämligen svårt att ersätta kopparn i det elektriska systemet i bilar, har en övergång till aluminium som material i radiatorer till stora delar redan skett. Orsaken till detta har varit den ogynnsamma prisrelationen under mitten av 1970-talet och viljan från bil- industrin att minska vikten. Vid nuvarande prisförhållande har dock denna utveckling hejdats. Skulle denna prisrelation bestå kan en reverserad sub- stitution komma till stånd på sikt. En ytterligare bidragande orsak till att kopparn kan konkurrera med aluminium i bilkylare är det utvecklings- arbete, som utförs vid Gränges Metallverken i avsikt att minska radiatorvik- ten genom produktion av tunna kopparband och en ny fogningsteknik.
Inom byggnadsindustrin används koppar framför allt för vattenledningar. Ett visst intrång på den marknaden har gjorts av plaströr. Det har emellertid visat sig att plasterna inte haft riktigt god åldringsbeständighet och sålunda har en viss reverserad substitution förmärkts. Kopparn har vidare en bak- teriedödande effekt till skillnad från plasten.
Som takbeklädnad har kopparn en mera utsatt position, där ett stort antal alternativa material existerar. Prisfrågan här är av avgörande betydelse, även om affektionsvärdet alltid kommer att hålla en viss konsumtion vid liv.
1.12. Forskning, utveckling, internationellt samarbete
Chile, Peru, Zaire och Zambia bildade år 1967 Conseil Intergouvernemen- tal de Pays Exporteur de Cuivre (CIPEC) i syfte att förbättra prisstabiliteten och uppnå högre priser på koppar. Organisationen existerar fortfarande och har utökats med ett antal nya medlemmar och associerade medlemmar. Dess betydelse har dock minskat i att den inte på ett märkbart sätt kunnat bidra till stabilisering av kopparpriset. Svårigheterna synes bero på att man inom konstellationen inte kan uppnå enighet. Flera CIPEC-länder agerar i dag självständigt och detta försvagar CIPEC”s roll. CIPEC har sitt säte i Paris.
Inom UNCTAD pågår sedan en längre tid diskussioner om bildandet av en s.k. "studiegrupp för koppar”, vars uppgift skulle vara av samma slag som den existerande motsvarigheten inom bly och zink. Av CIPEC-länder- na verkar i dag Chile vara den som har de största förväntningarna på UNCTAD.
År 1959 bildades INCRA, International Copper Research Association, av ett antal producenter. Detta var ett uttryck för flera av producenternas vilja att markera sitt intresse för att vidareutveckla och utöka användningen av koppar. Genom den långa kedjan av mellanhänder från producent till konsument och där producenterna producerar koppar och konsumenterna köper en funktion, där koppar ingår i varierande former, är det pro- ducenterna som i första hand har intresse att följa hela ledet av kopparn i kedjan till den slutliga produkten. Mellanleden kan i flera fall ändra pro- duktions- och materialval och är således inte lika beroende av koppar.
INCRAs arbete utförs på global basis och de medverkande producenter- na betalar i proportion till sin kopparproduktion. INCRAs uppgift är att
1. utveckla nya teknologier, produkter och processer, som kan skapa nya användningsområden för koppar,
2. förbättra befintlig teknologi i avsikt att förstärka kopparns position i förhållande till substitut,
3. utveckla och anamma grundläggande vetenskapliga kunskaper, som kan användas i slutmarknaden för kopparprodukter och processer.
INCRAs administrativa säte är i New York. Ett lokalt Europakontor finns i London. Inom de olika regionerna i världen finns ett antal lokala Market Development Associations, MDA-s. Deras uppgift är att marknadsföra idéer från bl.a. INCRA och verka för att dessa får en användning, samt i övrigt vara en sammanhållande instans för marknadsinformation inom re- gionen. Dessa organ kan också utföra lokala kampanjer. I början av 1989 omorganiserades INCRA och bytte namn till ICA, International Copper Association.
Under mitten av 1980-talet genomfördes en "Copper Image Campaign" stödd av producenter med intresse och försäljning på Europamarknaden. Kampanjen utfördes som en annonskampanj i England, Tyskland, Frankri- ke och Italien och hade till syfte att öka allmänhetens och i synnerhet beslutsfattarnas allmänna kunskaper om koppar. Kampanjen finansierades av ett femtontal större producenter.
2 Marknadsutvecklingen under 1970- och 1980-talet
Konsumtionen av koppar i världen steg oavbrutet fram t.o.m. år 1979. Därefter skedde en kraftig avvikelse från expansionstakten; konsumtionen minskade under några år för att år 1986 åter komma upp till 1979-års nivå.
Prognoserna, som utfördes under mitten och slutet av 1970-talet, in- dikerade en fortsatt konsumtionstillväxt med samma styrka som tidigare (ca 5 % per år). Dessa prognoser angav konsumtionen år 1985 till ca 13 miljo- ner ton. 1985 års utfall blev ca 9,7 miljoner ton (inkl. östblocket).
Orsakerna till det trendbrottet står att finna i det förändrade konsum— tionsmönstret, som inträdde efter oljekriserna 1974 och 1978—79. Ekono- misering och energibesparing blev honnörsord.
Härtill skall läggas teknikgenombrott inom telekommunikationsområdet samt inträdet av plaster och kompositer på traditionella kopparmarknader.
Vissa regionala skillnader förekommer värda att notera. Under hela 1980-talet har konsumtionen i Europa, USA och Japan legat stilla, medan den har stigit något i övriga Asien. Taiwan och Syd-Korea är de länder som egentligen visar någon trendskillnad.
Det kraftiga trendbrottet, som till en början (1975) såg ut som en vanlig cyklisk nedgång, åtföljdes av en kraftig uppgång igen åren 1978—79. Ök- ningstakten var därvid så kraftig, att flera bedömare trodde att den tidigare projektionskurvan skulle kunna nås relativt snart. När kurvan år 1980 åter pekade nedåt, stod det ganska klart att trendbrottet var ett faktum. Den tidigare oro, som funnits om att världens malmreserver inte skulle räcka till, var inte längre befogad. Av figur 2:3 framgår den prognostiserade konsum- tionen och det verkliga utfallet för koppar.
Figur 2:3 Västvärldens kopparkonsumtion åren 1950—1985
Matric tonnes lOOO's) -' 8000
_ Actual consumtion
7000 "nu Projected consumtion on 1960—trend 6000
5000
4000
3000
2000
1950 55 so 65 70 75 en es Källa: John Tilton och MG, Metallstatistik
Före och under den kraftiga uppgången skedde betydande ägarföränd- ringar inom gruvindustrin och speciellt inom den kopparproducerande de- len. Oljebolagen, som genom de kraftiga prishöjningarna under andra hälften av 1970-talet hade accumulerat stora vinster, såg sig om efter alter- nativ till diversifiering och möjligheter till investeringar i företag med för- lustavdragsmöjligheter.
Deras tro att de kunde behärska mineralutvinning baserad på sin oljeut- vinning, gjorde att ett stort antal oljebolag världen över engagerade sig i mineralindustrin. Stora finansiella resurser kom härvid mineralindustrin till godo.
Den kontinuerliga konsumtionstillväxten fram t.o.m. år 1979 hade skapat en situation för producenterna, där en ständigt ökande produktion var nödvändig för att möta efterfrågan. Priset på koppar bestämdes av den nytillkommande produktionens drifts- och kapitalkostnader. Med den ex— pansiva utsikten pågick malmletning och utbyggnadsplanering utgående från denna prinivå.
I och med att ökningen i konsumtionen upphörde, fr.o.m. år 1979, och sedan höll sig på samma nivå flera år, uppstod en överkapacitet i det att produktionskapacitet fanns latent i ett antal olika utbyggnadsprojekt. Den utvecklingen kunde pågå några år innan industrin blev varse trendbrottet. Under denna tid hann ett betydande överskott i produktionskapaciteten uppstå.
Av detta följer naturligtvis, att all planering i industrin var inriktad med
en långsiktig prisnivå, som kunde täcka drifts- och kapitalkostnader för varje nyetablering. Sålunda skedde också prospektering efter nya fyndig- heter med denna riktpunkt.
Betydande insatser gjordes också av de oljebolag, som nyligen förvärvat mineralföretag — och hade man inte förvärvat något bolag, så byggde man upp egna organisationer som började arbeta med mineralprospektering.
När det i början av 1980-talet stod klart, att de tidigare konsumtionsförut- sägelserna inte gällde och att världens kopparkonsumtion väl kunde till- godoses med existerande kapacitet, kunde kapitalkostnadselementet ute- slutas ur de kostnader som var vägledande för prisbildningen. Eliminering- en av kapitalkostnaden medförde att produktionskostnadskalkylerna sjönk med ca 20—25 cent per lb koppar.
Effekten av detta blev för länder med marknadsekonomier att ett stort antal projekt i utvecklingsstadiet kunde läggas i malpåse.
Enär kopparproduktionen domineras av länder, där de marknadsekono- miska krafterna inte är förhärskande, kunde en fortsatt expansion pågå oberoende av om full kostnadstäckning erhölls eller inte. Sådana länder är framför allt de afrikanska med statsägd kopparindustri eller de sydameri- kanska statsägda industrierna och där konkurrenskraftsjusteringar kan ut- föras genom devalveringsåtgärder.
Samtidigt i början av 1980-talet följde en förstärkning av USA-dollarn och även analogt en förstärkning av Canada-dollarn.
Nämnda situation lade en särskild press på den amerikanska kopparin- dustrin, som i början av 1980—talet hade driftskostnader i storleksordningen 80 cent per lb.
Under åren 1983—1985 pågick en omfattande rationaliseringsprocess in- om den amerikanska koppargruvindustrin. Stora ingrepp gjordes i bl.a. gråbergsbrytning, ingående halter och bemanningsplaner. Lönerna omför- handlades, varvid baslönenivån sänktes kraftigt, COLA (cost of living ad- justment), en slags indexuppräkningsklausul, togs bort. I gengäld infördes ett bonussystem, som skulle utfalla därest priserna på koppar åter skulle stiga.
Teknologiska landvinningar inom lakningstekniken öppnade nya möjlig— heter att billigt utvinna koppar. Metoden lämpar sig väl i ökentrakter och några producenter i USA och Australien har kunnat nyttja sig av den tekniken.
Resultaten av dessa rationaliseringar och teknikföränd'ringar medförde att produktionskostnaderna i USA kunde sänkas med upp till ca 20 cent per lb, och i vissa fall med ännu mer. Huvuddelen av USAs produktion kommer sålunda i dag fram till en kostnad kring 50—60 cent per lb.
USAs kopparindustri gjorde under början av 1980-talet aggressiva försök att förmå den amerikanska staten att införa någon form av protektionistiska åtgärder, allt i akt och mening att försöka försvara den inhemska pro- duktionen. Reagan-administrationen lät sig dock aldrig övertalas. Situatio- nen i Sverige var lik den i övriga Europa. Värdet av den starka USA-dollarn medförde att priserna i USD-prissatta råvaror var låga men höga i europeis-
ka valutor, och svenska kronor i synnerhet efter den kraftiga devalveringen hösten 1982.
Den sedan år 1985 fallande dollarkursen har emellertid medfört, att även den svenska kopparindustrin fått erfara effekterna av rationaliseringar i de prisdominerande länderna och att en bibehållen konkurrenskraft endast har kunnat åstadkommas genom rationaliseringar och sänkningar av driftskost- naderna.
3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000
3.1.1. Generellt
Följderna efter den dramatiska nedgången på världens börser i oktober 1987 har inte blivit så dramatiska som flera befarat. Dock kan förmärkas en viss avmattning och därefter en måttligare ökningstakt i OECD-länderna. Det är framför allt osäkerheten, som lett till att flera länder har justerat sina siffror vad beträffar GNP-tillväxten. Framför allt USA räknar med en GNP-tillväxt på 1—2 % under början av 1990-talet, för att sedan åter- komma till en nivå av ca 2,5 år 3,5 %. Japan och Västtyskland beräknar dock få en jämnare utveckling och beräknar tillväxten till ca 3 resp. 2 % per år.
Problemen för USA accentueras ytterligare av de stora underskotten i bytesbalansen. De åtgärder som måste vidtas för att minska denna, kommer sannolikt att pressa räntorna uppåt och vara inflationsdrivande, varför en allmän lägre tillväxt i början av 1990-talet kan förutses. Andra halvan av 1990-talet beräknas åter en ökning i tillväxttakten.
Den lägre tillväxttakten i USA får effekter i flera länder, speciellt i Europa och Canada. Japan beräknas dock kunna vidmakthålla sin position, då den inhemska efterfrågan beräknas vara stark under hela perioden.
Oljepriset beräknas inte kunna stiga dramatiskt, varför en måttlig in- flation kan generellt förutses i OECD-länderna.
3.1.2. Konsumtion
Västvärldens konsumtion uppgick år 1987 till strax under 8 miljoner ton. Fram till mitten av 1990-talet väntas denna endast stiga med 0—1 % per år.
Härav svarar Nordamerika och Australien med en nedgång av ca 0,5 %. Endast Asien och Sydamerika förutser en väsentlig ökning, ca 2 resp. 1,5 %.
Kopparn, som är ett moget material, har funnit sina applikationer i den industrialiserade delen av världen. I denna del har sedan en tid en ekonomi- sering skett, innebärande att den tekniska och ekonomiska utvecklingen medfört att en viss funktion kan klaras med en mindre råvaruinsats. För- brukningen mätt i form av per capita minskar således. I regioner som Nordamerika och Europa, där inte någon större befolkningstillväxt sker,
erihålls sålunda en gradvis stagnerad eller t.o.m. avtagande konsumtion.
Avvikelser från denna trend kan endast ske om nya applikationsområden kan identifieras.
Omvänt gäller att, vid höga priser på koppar, substitution inträffar speci- ellt inom priskänsliga användningsområden.
Detta förmärktes speciellt inom takplåtsmarknaden i Italien, som under våren 1988 drabbades kraftigt. En fortsatt nög prisnivå kan komma att få menliga effekter på konsumtionen.
Inom områden, där substitution delvis redan skett, som t.ex. bilkylare, kan en oförmånlig prisrelation mellan koppar och aluminium endast på- skynda processen.
Eftersom aluminium-, nickel- och plastpriserna under senare tid också stigit kraftigt, har kopparns relation till dessa material inte försämrats. Kopparpriset kan således bestå på en hög nivå en tid utan att företag, som har möjlighet att välja material, föredrar ett alternativ — speciellt om det då är förenat med investeringar.
3.1.3. Trender hos slutförbrukare
Byggnadssektorn
Kopparkablar för elförsörjning i byggnader svarar för ca 15 % av hela kopparbehovet. Denna sektor har också ökat under senare år till följd av den ökade aktiviteten inom byggnadssektorn. Denna sektor har ännu inte nått sin mättnad, varför en viss ytterligare ökning är att vänta under 1990- talet. Substitutionshotet från aluminium är dock begränsat även vid ogynn- samt direktprisförhållande.
Rörinstallationer, uppvärmningssystem är ett annat viktigt område för koppar. Efterfrågan beräknas vara relativt stabil under 1990-talet. Den tidigare substitutionen av plaster har under senare år kunnat stävjas och t.o.m. en viss re-substitution har förkommit, till stor del på grund av att kopparn varit relativt billig och plaströren nu börjat visa en dålig åldringsbe- ständighet. Prisrelationen mellan koppar och plast kommer alltid att vara avgörande för materialvalet.
Den viktiga marknaden för varmvattenberedare och luftkonditionerings- anläggningar beräknas öka. Substitutionshotet är där ringa.
Marknaden för koppartak har vuxit kraftigt i Västtyskland och Italien, som ett resultat av promotionaktiviteter samtidigt med lågt pris på koppar. Substitution kan mycket lätt inträffa, då det finns ett stort antal material att välja på då det gäller takbeklädnad. Nuvarande höga priser har redan trängt ut koppar från vissa marknader.
Elektriska artiklar
Kopparanvändningen inom telekommunikationssektorn förutses falla ytter- ligare. Telenätet är utbyggt i den industrialiserade världen och anläggningar av nya linjer planeras med nyare tekniker, bl.a. fiberoptik. Det är i huvud- sak långdistansöverföringen som kommer att ersättas med fiberoptik. Den stora mängd koppar, som dock finns i det lokala teledistributionsnätet, förblir dock i stort sett intakt.
Behovet av koppar i kraftkablar, transformatorer och generatorer kom- mer gradvis att minska, eftersom det nationella försörjningsnätet åtminsto- ne i den industrialiserade världen är utbyggt.
Elektroniksektorn och övriga kontaktorer kan visa en viss ökning, men det kompenseras av tillverkarnas strävanden till kvalitetsförbättringar och miniatyrisering.
Den stora utvecklingspotentialen för kraftöverföring synes ligga i "supra- ledare". Utvecklingen här är emellertid inte färdig och i det korta/medel- långa perspektivet synes någon substitutionsrisk inte föreligga.
hansport
Inom bilindustrin förväntas konsumtionen av koppar minska i kylare, men minskningen kompenseras av en ökad användning av elektriska utrust- ningar i standardbilar, något som tidigare endast varit förbehållet lyxbilar.
I USA steg medelkvantiteten koppar i bilar med 35 % till 22 kg mellan åren 1980 och 1986. Av dessa svarade kylare för 5,7 kg år 1980 och 3,1 kg år 1986. Mängden koppar i elutrustningar steg under samma period från 4,4 kg till 9 kg. Denna trend väntas fortsätta, men multiplexingtekniken kommer på sikt att vända trenden.
3.1.4. Produktion
Nuvarande konsumtionsbehov har kunnat tillgodoses vid en prisnivå på koppar i spannet 65—75 cent per lb.
Beräkningar som US Bureau of Mines, USBM, utfört visar att pro- duktion från nu i gång varande gruvor i marknadsekonomierna ger 4,5 miljoner ton per år till en kostnad, som är lägre än 65 cent per lb.
Den potentiella utvinningsbara metallmängden i marknadsekonomierra, som kan produceras till en kostnad lägre än 65 cent per lb, är ca 100 miljoner ton. Med 15 % förräntning av kapitalet är motsvarande kvantitet ca 85 miljoner ton.
En undersökning utförd av US Bureau of Mines, som omfattar 10 i produktion varande gruvor i USA, visar att det i dessa gruvor finns en potentiell metallmängd på ca 12 miljoner ton koppar i kostnadssegmeniet 65—75 cent per lb.
Hittills under 1980-talet har den årliga ökningen av gruvproduktionen varit mycket låg. En anpassning till den låga konsumtionstillväxten har så
småningom skett.
För den omedelbara framtiden ser dock bilden annorlunda ut. Ett antal nya projekt, som varit under utveckling en tid, planerar sin produktionsstart under år 1988.
Ok Tedi i Papua Nya Guinea ökar till full kapacitet och Neves Corvo i Portugal och Olympic Dam i Australien börjar producera.
Härutöver finns ett antal planer på ökningar i befintliga anläggningar; Chuquicamata i Chile och ett flertal lakningsprojekt i USA.
Mot mitten av 1990-talet förutses en ny kraftig ökning av produktionen och då främst genom det planerade öppnandet av La Escondida i Chile.
I tabell 2:12 framgår några störe nya projekt och väsentliga gruvut- byggnader.
Av tabell 2:13 framgår de gruvor, som under de närmaste åren sannolikt kommer att stängas på grund av att malmreserverna har sinat.
Tabell 2:12 Planerad ny gruvkapacitet A. Nya projekt
Land Företag Projekt Prod kap Prod start Australien Roxby Services Olympic Dam 1 50 1988 Olympic Dam 11 150 1991 Portugal Somincor Neves Corvo 120 1988 Brasilien CVRD Solobo 40 1991 Chile Min Escondida La Escondida 300 (+) 1991? Kanada Minnova Ansil 33 1988
B. Planerade utbyggnader av befintliga gruvor
Land Företag Projekt Tillkommande Prod start kapacitet kton koppar Indonesien Freeport Ertsberg 25 1991 Papau N G Ok Tedi Ok Tedi 111 140 1988 Chile Codelco Chuquicamata 225 1989 Mexico Cananea Cananea 80 1987—89 USA Asarco Mission 25 1988 Kanada Highland V Highland Valley 55 1988—89
Tabell 2:13 Gruvor som sannolikt kommer att stängas till följd av uttömda malmre- server
Land Företag Gruva Kapacitet Förväntat kton stängnings— datum Marocko Somifer El Bleida 16 1992 Sydafrika Prieska Prieska 25 1988 Filippinerna Marcopper Tapian 33 1989 Australien Denehurst Woodlawn 5 1990 Finland Outokumpu Keretti 8 1990 Sverige Boliden Stekenjokk 6 1988 Kanada Afton Mines Afton 20 1990 Brenda Miners Brenda 16 1989 Equity Silver Sam Goosly 10 1992 Hudson Bay Ruttan 32 1992 Matabi Mines Matabi 6 1989 Minnova Opemiska 14 1989 Newmont Similkamen 25 1990
Av bilagorna framgår det att den kapacitet som bortfaller i påtaglig grad har kommit från relativt små gruvor i de traditionella gruvdistrikten. Den nya kapaciteten däremot väntas komma från förhållandevis stora enheter och också med en viss geografisk förskjutning.
Andelen koppar från Afrika minskar, medan Oceanien ökar kraftigt. Sydamerika ökar också sin andel något. Tabellerna 2:14 och 2:15 illustrerar förskjutningarna.
Tabell 2:14 Regionala andelar av gruvproduktionen
Region 1987 Mitten 90-talet M! 0/0 Mt 0/0 Afrika 1,25 19 1,18 16 Asien 0,54 8 0,56 8 Oceanien 0,41 6 0,62 9 Europa 0,28 4 0,31 4 Latinamerika 2,05 32 2,39 33 Nordamerika 1,95 30 2,19 30 Totalt västvärlden 6,48 100 7,25 100
Källa: CRU
Tabell 2:15 Regionala andelar av raffinadproduktionen
Region 1987 Mitten 90-talet Mt % Mt %
Afrika 0,89 12 1,04 13 Asien 1,47 19 1,39 17 Oceanien 0,20 3 0,25 3 Europa 1,54 20 1,42 17 Latinamerika 1,42 19 1,67 21 Nordamerika 2.02 27 2,37 29 Totalt västvärlden 7,55 100 8,14 100 Källa: CRU
Vad beträffar raffinadproduktionen beräknas två betydande regioner minska produktionen, Asien och Europa. I dessa regioner är lönekostna- derna höga och miljökraven också höga. Latinamerika ökar sin andel raffi- nerad koppar och något snabbare än gruvproduktionsökningen. Detta skall ses som en trend i en ökad integration framåt. Denna trend har varit synlig tidigare, men kommer under 1990-talet sannolikt att få sitt praktiska ge- nomförande.
De mineralrika områdena i utvecklingsländerna kommer att vilja inte- grera framåt och efter att ha varit exportörer av mineralkoncentrat under en tid. kommer de att bygga ut sin smältverkskapacitet och bli exportörer av raffinerad koppar i stället.
Detta kommer att leda till en minskad handel med koncentrat. Ett scenario, som kommer att förstärkas av att ”custom smelters” i den indust- rialiserade världen har sökt och kommer att söka joint venture-partners i de mineralrika utvecklingsländerna och på så sätt försäkra sig om råvaruleve- ranser.
I takt med att koncentrathandeln minskar kommer handeln med raffine- rad koppar att öka, då de stora konsumentländerna fortfarande finns i den industrialiserade världen.
Länderna med de största utvinningsbara resurserna är Chile med 79 Mt och USA med 57.
De chilenska malmernas medelhalt är ca 1 % men äri avtagande. Resur- serna räcker väl till att bygga ut kapaciteten, så att produktionsnivån skall kunna upprätthållas. De chilenska gruvorna har i allmänhet produktions- kostnader omkring 40 cent per lb och bedöms kunna hävda sig väl, även om kopparpriset skulle gå ned till 60 c-nivån igen.
Produktionskostnaderna kan dock beräknas stiga, då materialet från gru- vorna måste transporteras från allt större djup. Lönekostnaderna är låga och strejker kan inte uteslutas. Produktionskostnaden bedöms mot denna bakgrund kunna bli högre under 1990-talet. Det är dock troligt att kostnads- stegringen i den lokala valutan kommer att devalveras, så att ökning i USD inte kommer att bli märkbar.
USA var fram till år 1982 den ledande kopparproducenten i världen. Sedan dess har ett stort antal gruvor stängt på grund av ekonomiska svårig-
heter. De som överlevt har rationaliserat sin verksamhet och kan i dag producera till kostnader kring 60 cent per lb. Dessa ingrepp medförde dock att livslängden förkortades väsentligt och sannolikt kommer ett antal pro- ducenter mot slutet av 1990-talet att få vidkännas stora kostnader att ex- empelvis avrymma gråberg för att göra de kvarvarande malmreserverna tillgängliga för brytning. Detta kan dock endast ske om priset på koppar är väsentligt högre än 60—70 cent per lb. Medelhalten i USAs reserver bedöms vara ca 0,65 %.
De afrikanska gruvorna i Zambia och Zaire, vilka tidigare hört till de större producenterna, har sett sina malmreserver krympa samtidigt som halterna varit något i avtagande. Produktionstekniska problem, samman- hängande med svårigheter att rekrytera kvalificerad arbetskraft, bidrar till att hämma produktionen. Utan väsentliga nyfynd eller högre priser, så att marginalmalmer kan nyttjas, kommer Zambias malmreserver att vara ut— tömda före år 2000. Zaire synes dock kunna fortsätta produktionen efter år 2000.
3.1.5. Kostnadsstruktur
Effekterna av de rationaliseringar, som inleddes under första hälften av 1980-talet i USA och följdes av övriga, framför allt Europa efter år 1985, har ännu inte slagit fullt ut. Den genomsnittliga produktionskostnaden för koppar sjönk med ca 10 cent per lb mellan 1983 och 1986. 1983 kunde ca 3,5 Mt produceras till en kostnad understigande 65 cent per lb. Motsvarande kvantitet 1986 var ca 5,3 Mt.
Fortsatta kostnadsreduktioner kan sålunda förväntas de närmaste åren. Den ytterligare kapacitet, som tillkommer när Ok Tedi, Olympic Dam, Neves Corvo och La Escondida är utbyggda, är ca 600 000 ton koppar per år fr.o.m. första halvan av 1990-talet. Denna kapacitet har en driftskostnad, som är väsentligt lägre än 65 cent per lb.
Expansionen i Chuquicamata och reaktiveringen av Bingham Canyon adderar ytterligare ca 300 000 ton koppar, som också produceras till kostna- der väsentligt under 65 cent per lb.
Ytterligare fyra pågående moderniserings- och utbyggnadsprojekt i Mag- ma, Morenci, Cananea och Highland Valley kommer att förstärka mellan- kostnadssegmentet i kostnadshierarkin och rationaliseringen får effekt på ca 850 000 ton koppar, som får sina kostnader sänkta väsentligt under 55 cent per lb.
Härutöver pågår en ständig utveckling av kostnadsbesparande åtgärder, huvudsakligen av teknisk natur såsom installation av krossar i dagbrott med transportbandsuppfordring, övergång till lakningsteknik m.m.
Speciellt i ökenområdena i USA har tekniken med lakning utvecklats och en allt ökande mängd koppar kan i dag framställas hydrometallurgiskt.
I takt med att tekniken utvecklas ytterligare och till att anpassas även för icke ökenklimat, kan det förväntas att framgent en ökande mängd koppar framkommer genom lakningstekniken. Ca 10 % av västvärldens produktion
framställs i dag genom lakning.
De producenter, som kunnat anamma tekniken, har i allmänhet kunnat sänka sina driftskostnader till under 50 cent per lb.
De senaste årens kraftiga rationaliseringar har emellertid också medfört att många gruvor förbättrat sin nuvarande position på bekostnad av framför allt livslängd. Detta gäller speciellt i USA, där dagbrotten nu bryts med en gråbergsavrymning, som är lägre än för några år sedan. Därest denna eftersläpning inte snart kompenseras, är det stor risk för att dessa gruvor måste stänga en bit in på 1990-talet, då malmen inte längre är åtkomlig annat än om omfattande resurser sätts in för att avlägsna gråbergsmassorna.
För några större gruvor i Sydamerika (Chile) beräknas halterna in på 1990-talet sjunka. Detta innebär då att kostnaden per producerad enhet koppar kommer att öka. Detta kan dock sannolikt kompenseras med ytter- ligare ökat uttag.
4 Sammanfattning och slutsatser
Sammanvägs dessa faktorer, kommer i det korta perspektivet (5 år) sanno- likt en tillräcklig mängd koppar att finnas till kostnader under 65 cent per lb. Endast en väsentligt högre konsumtion än förutsatt förmår då hålla priset på en högre nivå.
För att priset skall förmås att nå en nivå om ca 80 cent per lb krävs att konsumtionen vid mitten av 1990-talet är ca 1 Mt högre än i dag. Detta motsvaras av en årlig konsumtionstillväxt av omkring 2 %.
1 perspektivet år 1995—2000 är prognosen betydligt svårare att göra. Det alltmer kortsiktiga tänkandet i industrin har gjort att data och planer i huvudsak saknas eller är väldigt diffusa.
Under förutsättning att kopparpriset fram till mitten av 1990-talet inte är så högt att det har konkurrerat ut sig själv och att konsumtionstillväxten har hållit sig omkring 1 %, kommer behovet att vara ca 8,5 Mt per år raffinerad koppar i västvärlden.
Med hänsyn till att de i dag tillredda malmreserverna sannolikt har sinat i Afrika, USA och Europa, kommer nya fynd att erfordras för att ersätta den kapacitet som gått förlorad. Sådana nya fynd kommer inte till stånd om kostnaderna för dessa inte kan täckas.
Med hänsyn till den teknologi som i dag finns och den indikerade ut- vecklingen kommer en framtida rationell hantering att vara mera energisnål och mindre kostnadskrävande än dagens, varför det av det skälet inte finns någon anledning att förutsätta ett högre pris. Däremot om det visar sig att haltmässigt de nya fynden är fattigare, så kommer produktionskostnaderna att öka. Vissa tendenser tyder på att så är fallet, varför det är rimligt att anta att priset under slutet av 1990-talet kan vara något högre än under aörjan av 1990-talet.
Sveriges situation karaktäriseras av en sjunkande malmbas och en av- tagande produktion. Denna trend kan dock temporärt brytas genom den nyligen beslutade utbyggnaden av Aitik. Denna utbyggnad ger också för Aitikfyndigheten en lägre produktionskostnad, som gör att det bör ha bättre förutsättningar att klara en kommande prisnedgång.
Förutsättningarna för smältverken i Norden kan te sig något annorlunda. De ligger i områden, där arbetskraften är dyr, miljökraven är höga och inga skyddstariffer existerar. Överlevnaden är helt beroende av smältverkens egen förmåga att genom effektiv organisation producera koppar till konkur- renskraftig kostnad ur produkter som har mervärden. Skall härtill läggas en ökad energikostnad kanske detta inte är tillräckligt.
Bilaga 3
Bly
av bergsingenjör Mati Sallert, Boliden Mineral AB
1 Faktaavsnitt
1 . 1 Bly, blymineral
Bly, kemisk beteckning Pb, är en tung, mjuk och lättbearbetad metall med låg mekanisk hållfasthet. Smältpunkten är 3270C och densiteten 11,3 kg/ dm]. Ledningsförmågan för värme resp. elektricitet är endast ca 10 % av den hos koppar. Kombinationen hög densitet och låg elasticitet gör bly till ett av de bästa ljudisolerande materialen. Den höga densiteten medför också att absorptionsförmågan för olika former av strålning, t.ex. radioak- tiv, är mycket hög.
En färsk snittyta av bly är glänsande blå-vit, men överdras snart i luften av en oxidhinna med matt blå-grå färg. Denna oxidhinna skyddar metallen väl från fortsatt angrepp. Blyets förmåga att bilda svårlösliga täta ytfilmer ger för övrigt metallen mycket god beständighet mot atmosfär och många kemikalier.
Det enda primära mineralet av betydelse för blyframställningen är bly- glans, PbS. Detta mineral förekommer ofta tillsammans med silver.
Blyglans uppträder i ett flertal olika malmtyper. Tidigare har gångformi- ga förekomster haft stor betydelse, men numera är impregnations- eller förträngningsmalmer långt viktigare. De största av dessa förekomster upp— träder oftast i sedimentära bergartserier. Bly förekommer dessutom ofta i komplexmalmer tillsammans med sulfider av zink och koppar.
Drygt 60 % av all blymalm bryts i gruvor där bly förekommer till- sammans med zink. 30 % härstammar från rena blymalmer och återstående 10 % utvinns som biprodukt vid brytning av malmer innehållande koppar, zink eller andra metaller. Tendensen att bryta rena blymalmer viker i förhållande till de båda andra typerna.
Världens upptäckta brytvärda tillgångar beräknas till ca 97 miljoner ton bly. Med dagens brytningstakt beräknas dessa räcka i ca 25—30 år. I tabell 3:1 sammanfattas vissa uppskattningar av de brytvärda tillgångarna.
Tabell 3:1 Världens blytillgångar, Mt blyinnehåll
Region
Nordamerika USA Kanada Honduras Mexico
Summa
Sydamerika Peru Ovriga
Summa
Europa Bulgarien Irland Polen Portugal Spanien Sverige Sovjetunionen Jugoslavien Övriga
Summa
Afrika Marocko Sydafrika
Ovriga Summa
Asien Kina Indien Övriga
Summa
Oceanien, Australien
Världen totalt
Källa: USBM
Reserver
27 17 0,5
48,5
00. HMN
OO wa.)
28 135
Ekonomiskt utvinnings- bara tillgångar
21 12 0,5 3
36,5
2 0,5
2,5
De upptäckta brytvärda tillgångarna har minskat sedan mitten av 70- talet. Denna utveckling beror på att inga separata insatser inom prospekte- ringsområdet gjorts för bly. Malmreservtillskotten har kommit från minera- liseringar med huvudsakligen zinkinnehåll.
1.2.1 Sveriges tillgångar
Längs fjällkedjans östra rand är ett hundratal olika blymineraliseringar kända. Den mest betydelsefulla är Laisvall, som är en av Europas största
blygruvor och håller ca 4 % bly. Nuvarande malmmängd beräknas vara ca 20 miljoner ton. Härutöver finns ca 10—15 Mt under sjön Laisan. Övriga tillgångar, vilka är av mindre betydelse, finns i gruvor vars huvudsakliga värdekomponent är zink.
1.3 Framställningsteknik
Större delen av blymalmer bryts i underjordsgruvor.
Huvuddragen i den vanligaste blyframställningsmetoden framgår av figur 3:1. Blykoncentratet rostas på ett sinterband, där svavlet avrostas som svaveldioxid (SO2). Sintern smälts i en schaktugn med koks. Råblyet raffi- neras sedan i ett flertal steg, varvid föroreningar såsom koppar, arsenik, silver och vismut frånskiljs.
Figur 3:1 Flytschema för blyframställning enligt rostreduklionsmeloden
å/Q/Q fpparalur La j Slaggbz/dare __ _ ' 223573; Sintermaskin Slater nu H2 SOA-fabrik Fin smrer | retur % &gä (ev. Schaktugn Luft Cd-utvmnmg _ ur flygstoft) / Rå ,y_ 53521 tverkblv) X
till Zn-utvmning Raffmenng gRraftfånenngs- Y
(Borttagande av koppar med svavel av antimon m. rn. genom oxudation av Silver med zink av zink genom vakuumbehandhng av vrsmut med kalcrum-magnesrum) Raffmadbly:
Uppgjurning | tackor Gjurmaskm
HI
Källa: K.Tekniska Högskolan; Processmetallurgi
I Sverige sker blyframställning med en annan metod, som Boliden ut- vecklat och hari drift i smältverket i Rönnskär. Där sker ingen sintring utan blysligen flamsmälts direkt i en elektrisk ugn. Råblyet från ugnen blir emellertid då svavelhaltigt, varför det först behandlas i en konverter innan
det sedan raffineras. I konvertern avsvavlas råblyet genom blåsning med luft. Genom raffinering av råblyet i flera steg kan man avlägsna och tillva- rata en rad andra metaller såsom silver, antimon och vismut. Efter raffine- ringen gjuts blyet till tackor.
En mindre del av det färdiga blyet används för blyoxidtillverkning. Man oxiderar därvid smält bly till oxid (blyglete), och rostar gleten satsvis i en ugn. Genom att variera rostningstiden och efterbehandlingen kan man framställa blymönja. '
Blyframställning kräver ca 4 000 kWh/ton vid produktion från primärt material och ca 500 kWh/ton vid produktion från sekundärt material.
1.4 Användningsområden
Bly används i form av ren metall eller legerad och i kemisk form som oxid. Det ojämförligt största användningsområdet är inom batterier (SLI-batteri- er), startbatterier. Denna sektor har varit stadigt i ökande i takt med bilismens utveckling. Blybatteriernas tillförlitlighet och tålighet har medfört att ett antal nya applikationsområden för batterier under senare tid har ökat i betydelse. Här kan nämnas ökad användning av batterier för fritids- ändamål i båtar, nödkraftkällor i sjukhus och stora dator- och telean- läggningar, inom industrin i gaffeltruckar, på flygplatser i bagagefordon och transportfordon mellan terminaler etc.
Ett annat intressant område, där försök nu utförs, är inom energilagring i blybatterier inom områden där stora dygnsvariationer i elförbrukning före- kommer.
Ett tidigare mycket viktigt användningsområde har varit bly som till- satsmedel i bensin för att motverka knackning. Av miljöhänsyn har dock denna användning kraftigt minskat när motorer utvecklats att klara bränsle med en minskad, eller ingen, blytillsats.
Byggnadssektorn har tidigare varit en stor förbrukare av bly i olika former. Användningen har dock minskat under senare år. Fortfarande används bly som takbeklädnad i vissa regioner. Blyets ljudisolerande funk— tion har emellertid uppmärksammats hos arkitekter och byggare i det att mark blivit allt dyrare i storstadsområden. Genom att anbringa tunna blyfolier i väggar på hotell och kontor etc. har man på så sätt kunnat minska på väggtjockleken och i stället erhållit golvyta, för vilken man har kunnat ta bra betalt.
Blyets strålskyddande egenskaper gör att det har en stabil marknad inom sjukhus och laboratorier, där röntgenutrustning används, samt inom kärn- kraftsindustrin. Bly är också ett alternativt material användbart vid lagring av kärnkraftsavfall. Den kemiska industrin använder bly som ett korro— sionsskyddande material i transportkärl och för miljögiftslagring.
Nyligen utförda prov med bly som vibrationsdämpare och chockabsorbe- rare i byggnader och konstruktioner inom latenta jordbävningsområden har visat så goda resultat att en viss kommersiell utveckling påbörjats.
Mantling av kablar har tidigare utförts huvudsakligen av bly. Denna marknad har dock till stor del övertagits av plaster. I vissa korrosiva miljöer har det dock visat sig att plasterna inte klarar kraven och därför har en återgång till blymantlad kabel skett. Undervattens- och markkablar utläggs således i dag endast blymantlade. Kablar för ovanjordsbruk är däremot i stort sett helt plastmantlade.
Blyoxider är mycket vanliga som färgämnen och korrosionsskydd inom byggnads- och transportsektorn. Blymönja är en välkänd primer för järn- konstruktioner. Bly används vidare som tillsats till glas och keramik. Risker för förgiftningar vid oriktig hantering vid emaljering gör att användningen minskar. För finare kristallsorter kommer dock blytillsatsen att bestå. Ca 75 % av allt bly som går till glasindustrin går till framställning av färg—TV- rör.
Inom förpackningsindustrin används blyfolie i dag enbart för förvaring av radioaktivt material samt förpackning av röntgenfilm. Tandkrämsförpack- ningar och liknande är numera helt i plast. Däremot förekommer fort- farande att färger för konstnärsbruk förpackas i tuber av bly.
Fritidssektorn förbrukar bly i ammunition, sänken för fiskeredskap och som kölar i segelbåtar. Bly som stilmetall i tryckerier har i stort sett försvunnit, dels beroende på att tryckeritekniken förändrats och dels på att andra material ersatt bly.
Härutöver finns en del smärre användningsområden som tillsatser i gum- mi, färger och plaster. På grund av blyets höga densitet lämpar det sig också som motvikt och ballast.
Blyet kan legeras med kalcium, antimon, tenn eller arsenik för att för- bättra gjutbarhet, hårdhet eller styrka. Blyets betydelse som lödmaterial är dock på grund av dess giftighet begränsad.
1.5 Konsumtion
Konsumtionens länderfördelning under 1975—1985 framgår av tabell 3:2. De stora industrinationerna har som synes inte någon förändring under 1980-talet. Den mest markanta ökningen härstammar från övriga västvärl- den. Det är i huvudsak länder med en låg absolut förbrukning, men ök- ningstakten är desto mer anmärkningsvärd. Dessa länder är Taiwan, Syd- korea och övriga Asien.
Tabell 3:2 Världens konsumtion av raffinerat bly, kt
Region 1975 1980 1985 USA 1 120 1 094 1 142 Japan 266 393 395 Västtyskland 283 333 345 Storbritannien 306 296 274 Italien 192 275 230 Frankrike 190 213 208 Sverige 30 21 27 Ovriga västvärlden 993 1 257 1 355 Totalt västvärlden 3 380 3 882 3 976 Sovjetunionen 620 800 800 Kina 185 210 220 Bulgarien 95 110 115 Ovriga planekonomier 320 345 335 Totalt planekonomierna 1 220 1 465 1 470 Totalt hela världen 4 600 5 347 5 446 Källa: WBMS
Västvärldens förbrukning fördelad på användningsområden framgår av tabell 3:3. Ca 60 % av förbrukningen går i dag till startbatterier mot ca 45 % för 10 år sedan.
Tabell 3:3 Blyforbrukning i västvärlden fördelad på viktigare användningsområden
%
1975 1985 Ackumulatorer 44 58 Kabel 9 6 Halvfabrikat och gjutgods 8 8 Legeringar 10 4 Tetraetyl (bensintillsats) 14 4 Kemi/färger 12 14 Ovrigt 7 6
100 100
Källa: ILZSG
1.6 Produktion
1.6.1 Gruvproduktion
Världens totala produktion av gruvbly uppgick år 1985 till 3,56 miljoner ton, varav 2,54 miljoner ton i västvärlden. Gruvproduktionen, som fram till i början av 1970-talet ökade med ca 4,2 % per år, har sedan dess helt stagnerat. Produktionsutvecklingen framgår av tabell 3:4. USA och Kanada svarar för den kraftigaste neddragningen i produktionen under perioden 1974—1985.
En presentation av större blygruvor återfinns i tabell 3:4 a.
Tabell 3:4 Världens gruvproduktion av bly, kt
Region 1975 1980 1985 Australien 408 398 498 USA 576 573 424 Kanada 353 297 285 Mexico 179 147 207 Peru 178 189 201 Sverige 70 72 76 Ovriga västvärlden 779 892 849 Totalt västvärlden 2 543 2 568 2 540 Sovjetunionen 600 580 580 Kina 140 160 175 Bulgarien 108 100 97 Nordkorea 120 100 85 Ovriga planekonomier 111 75 85 Totalt planekonomierna 1 079 1 015 1 022 Totalt 3 622 3 583 3 562 Källa: WBMS
Tabell 3:4 Världens gruvproduktion av bly, kt
Land/gruva Företag Ägare Kapacitet kt bly 1985 Australien NBHC AM&S CRA (RTZ 49%) 150 Elura EZ ind North Broken Hill 45 Read Roseberry EZ ind North Broken Hill 35 North Broken Hill North Broken Hill North Broken Hill 60 Europa Irland Navan Tara Outokumpu 70 % 40 Irländska staten Sverige Laisvall Boliden Boliden 60 Latinamerika Mexico Real de Angeles Minero Frisco MinFrisco/Com 50 de Formento/ Placer Dev Peru Cerro de Paseo Centromin Staten 50 Nordamerika Kanada Brunnswick Brunnswick MSS Noranda 60 % 90 Sullivan Cominco Cominco 100 Faro Curragh Res Curragh/Giant 84 Res/Boliden USA Buick Doe Run St Joe/Homestake 130 Fletcher Doe Run St Joe/Homestake 82 Viburnum Doe Run St Joe/Homestake 113
1.6.2 Raffinerad produktion
Världens totala produktion av raffinadbly uppgick år 1985 till 5,7 miljoner ton, varav 4,3 miljoner ton i västvärlden. Produktionen, som framgår av tabell 3:5, domineras av de stora industrinationerna.
Tabell 3z5 Världens produktion av raffinerat bly, kt
Region
USA
Japan Västtyskland Storbritannien Kanada
Frankrike Australien
Sverige Övriga västvärlden
Summa västvärlden
Sovjeunionen
Kina
Bulgarien Övriga planekonomier
Summa planekonomier
Summa totalt
Källa: WBMS
1.6.3 Sekundärproduktion
1975
1 057 252 316 313 216 169 194
37 1 012
3566
660 140 110 256
1 166 4 732
1980
1 151 305 350 325 231 219 234
42 1 244
4 101
780 175 1 18 260
1 333 5 434
1985
1 068 367 356 327 307 224 212
69 1 368
4 298
810 215 116 278
1419 5 717
Sekundärbly återvinns-huvudsakligen från blyskrot bestående av returbatte- rier, kablar, rör och plåt. Till följd av allt striktare kvalitetskrav på det saluförda blyet raffineras i stort sett allt sekundärbly.
Eftersom i dag mer än ca 60 % av allt bly som produceras används inom batterier, är tillgängligheten av skrot god då batterier är relativt lätt att återvinna. Skrotandelen av den totala raffinadproduktionen i västvärlden framgår av tabell 3:6.
Tabell 3:6 Västvärldens produktion av raffinerat bly
1975 kt % Primärproduktion 2 271 64 Sekundärproduktion ] 295 36 Totalt 3 566
Källa: WBMS
1980 kt %
2 272 55 1829 45
4 101
1985 kt %
2 540 57 1833 43
4 298
1.6.4 Sveriges produktion
Brytning av blymalm sker i Sverige i ett fåtal gruvor. Laisvall är den största med ett årligt blyinnehåll i koncentrat om ca 60 000 ton. I Laisvall liksom i de övriga blyproducerande gruvorna utvinns även zink och silver. Den totala gruvblyproduktionen i Sverige är ca 90 000 ton bly i koncentrat och framgår av tabell 3:7.
Tabell 3:7 Sveriges gruvproduktion av bly, kt
Gruva 1987 Laisvall 60,0 Zinkgruvan 9,4 Garpenberg 6,3 Garpenberg Norra 3,6 Saxberget 2,8 Falu gruva 2,6 Renström 1,9 Långdal 1,2 Rävlidenfältet 0,7 Udden 0,6 Kristineberg 0,1 Holmtjärn 0,1 Totalt 89,3
Av denna kvantitet smälts ca 60 000 ton till raffinadbly i Rönnskär. Överskottet exporteras i huvudsak till Västtyskland och Frankrike.
Vid Boliden Bergsöes anläggningar i Landskrona produceras årligen ca 30 000 ton blymetall från i huvudsak batteriskrot.
1.7 Miljö
Blyets egenskaper att det i vissa former kan vara miljö— och hälsofarligt gör att dess användning och hantering är omgärdad med strikta bestämmelser.
Dessa omständigheter har varit en bidragande orsak till att blyet i dag eliminerats från vissa användningsområden såsom bensintillsats och färgpig- ment vid inomhusmålning.
Dessa användningsområden är också sådana där ingen återanvändning har förekommit. Däremot ökar blyanvändningen inom batterisektorn och där är återanvändningen hög, vilket ur miljösynpunkt är tilltalande.
1.8 Internationell handel
Den internationella handeln med bly sker huvudsakligen med blykoncent- rat och blymetall i form av tackor. Handeln med halvfabrikat är obetydlig.
Handel med raffinadbly dominerar över handel med koncentrat, då raffi- nering i huvudsak utförs i gruvproducentländerna och dessa är i stor ut-
sträckning de industrialiserade länderna.
De ledande exportländerna för koncentrat år 1985 var Peru, Sydafrika och Australien med Japan, Västtyskland och Frankrike som större mot- tagare, tabell 318.
Tabell 3:8 Internationell handel med blykoncentrat, kt blyinnehåll i slig
Region 1985 Export Peru 123 Sydafrika 102 Australien 85 Kanada 63 Irland 35 Sverige 25 Import Japan 199 Västtyskland 147 Frankrike 124 Belgien 52 England 28
Källa: ILZSG
Export av raffinerad blymetall sker huvudsakligen från Australien, Kana- da, Västtyskland och Mexico, medan USA, Italien och Västtyskland är de större importörerna, tabell 3:9.
Tabell 3:9 Internationell handel (västvärlden) med raffinerat bly, kt
Region 1975 1980 1985 Export Australien 122 165 154 Kanada 110 127 114 Västtyskland 74 91 99 Mexico 103 89 99 Storbritannien 55 107 64 Pem 63 58 61 Belgien 51 75 59 Sverige 1 1 18 42 USA 17 157 10 Övriga 216 200 281 Totalt 822 1 087 983 Import USA 91 82 134 Italien 112 160 108 Västtyskland 34 82 93 J apan 17 86 54 Sydkorea 5 18 42 Indien 24 10 40 Storbritannien 82 65 37 Sverige 3 1 2 Övriga 226 279 268 Totalt 594 783 778
Sveriges produktions- och handelsbalans framgår av tabell 3:10.
Tabell 3:10 Sveriges blybalans 1987, kt blyinnehåll
Gruvproduktion 91 Nettoexport av koncentrat 32 Primärmaterial för smältning 59 Import av råbly 1 Raffinadproduktion 60 Sekundärproduktion 30 Summa blyproduktion 90 Export 52 Nettoexport halvfabrikat ' 8 Konsumtion 30
Källa: MG, Metallstatistik
Handeln med öststaterna är av relativt ringa omfattning, vilket dock inte hindrar att den från tid till annan ändå påverkat västvärldens produktions/ konsumtionsbalans.
Nettoexporten från öststaterna av bly i koncentrat var under år 1987 12 kt bly. Under tidigare 1980-tal var öststaterna nettoimportörer med ca 40—50 kt bly.
Öststaterna var år 1987 nettoimportörer av raffinerat bly med 14 kt. Importen har minskat under senare år, från ca 70—80 kt per är.
1.9 Priser, prissättning
Blynoteringarna på metallbörsen i London (LME) ligger till grund för övervägande delen av prisuppgörelserna inom västvärldens råvaru- och metallhandel liksom även för öst—västhandeln. Avsluten sker mestadels direkt mellan producenter och konsumenter och i regel på basis av månads- genomsnitten för de dagliga LME-noteringarna. Endast en obetydlig del av handeln med fysisk metall går över Londonbörsen. . I USA tillämpas ett producentpris, som ändras allt eftersom större änd- ringar inträffar i marknadssituationen. Initiativ till ändring tas i regel av någon av de ledande producenterna, varpå de andra följer efter. Pro- ducentpriset har oftast legat över LME-priset, vilket beror på USAs import- tull samt på fraktkostnaden mellan USA och Europa.
Priset på bly var vid årsskiftet 1988—1989 ca 4 300 kr per ton eller 390 GBP per ton. Den historiska prisutvecklingen framgår av figur 3:2.
SOU 1989:93 Figur 32 Bly LME 5000 __|— _ 4000 —
3000
2000J—_—_——4——
1981 82 83 84 85 86 87 88 89 1990
1 . 10 Ägarstruktur
Huvuddelen av blygruvorna finns i den industrialiserade västvärlden och är i privat ägo. Produktionskapacitetens fördelning per region återfinns i tabell 3:11. Statskontrollerade gruvor återfinns i Zambia, Zaire, Indien, Irland och Peru och svarar för en mycket liten del av produktionen.
Tabell 3:11 Gruvkapacitet per region år 1987, kt bly per år i koncentrat
Afrika 288 Australien 526 Asien 170 Europa 436 Latinamerika 583 Nordamerika 1 003 Total kapacitet 3 006
1 . 11 Konkurrerande råvaror/material
Åtskilliga andra metall- och materialkombinationer kan användas som sub- stitut för blybatterier i applikationen energilagring.
Bland dessa kan nämnas bränsleceller och batterier, som nyttjar olika elektrodkombinationer såsom nickel-järn, nickel-zink, zink—brom, zink-klo- rid, blyklorid, litiumklorid, m.m. De flesta av dessa kombinationer är jämbördiga med eller överträffar blybatteriets elektriska egenskaper. Att dessa inte har kommit till kommersiell användning beror på att komponen- terna är dyra, driftsäkerheten inte fullt tillfredsställande och att de inte heller går lätt att återvinna.
På grund av blyets giftighet används det inte längre såsom färgpigment vid målning inomhus. Även i färger för utomhusbruk har blyet ersatts med pigment av zink och titan. Som rostskyddsmedel i marina applikationer och som markeringsfärg på vägar används dock huvudsakligen blykomponent- färger.
Blyet har till stor del ersatts av plaster som kabelmantling. Blymantlade kablar kommer dock även i fortsättningen att ha en marknad och då i korrosiva miljöer som mark- och undervattenskablar. I motvikter och bal- last kan bly ersättas med gjutjärn och utbränd uran. Utbränd uran och stål är också användbara som strålskyddsmedel och transportbehållare för ra- dioaktivt material.
I byggnadskonstruktioner finns ersättningar för bly framför allt av plast, aluminium, koppar och galvaniserad plåt.
Blyets användning som korrosionsbeständigt material i den kemiska indu- strin kan ersättas med rostfritt stål, titan, plaster och cement.
I förpackningsindustrin har blyet i stort sett ersatts med plast, tenn, aluminium och glas.
1.12 Internationellt samarbete
International Lead and Zinc Study Group (ILZSG) bildades 1959 i avsikt att ge möjligheter till reguljära konsultationer nationerna emellan avseende den internationella handeln med bly och zink.
Arbetet är i huvudsak inriktat på statistikfrågor och kontinuerlig upp- följning av tillgångs- och efterfrågesituationen.
Studiegruppens medlemmar består av representanter för regeringarna i såväl producent- som konsumentländerna.
Studiegruppens generalförsamling träffas som regel en gång per år. Län- dernas delegationer består därvid förutom av regeringsrepresentanter också av rådgivare från industrin.
1.13 Forskning och utveckling
Västvärldens bly- och zinkproducenter bildade år 1958 en gemensam orga- nisation, International Lead Zinc Research Organization (ILZRO), för finansiering och administration av utvecklingsarbete ämnande till att identi- fiera nya applikationsområden såväl som att bevara och utveckla existeran- de användningar. ILZRO har sitt säte i Research Triangle Park, North Carolina, USA.
Ett 30-tal västföretag är i dag medlemmar och diskussioner förs med öststaterna om eventuellt tekniskt samarbete. ILZROs årliga budget om- spänner ea 6 milj. USD för både bly och zink.
De mest betydande insatserna under senare år har inom ILZRO koncen— trerats till batterier för energilagring, utveckling av system för lagring av utbränt kärnbränsle samt de med bly förenade hälso- och miljöriskerna.
2 Marknadsutvecklingen under 1970- och 1980-talet
Det förhållandet att en betydande del av produktionen kommer från länder med marknadsekonomier har varit en bidragande orsak till att det inte förekommit någon subventionerad överkapacitet, som fallet har varit för koppar.
Blyets miljöpåverkande faktorer har gjort att vissa användningsområden har varit utsatta för kraftiga försök till substitution, t.ex. bly i bensin och bly i kemikalier för färger. Inom andra områden har konkurrerande substitut visat sig ha överlägsna tekniska och ekonomiska egenskaper, varför en ersättning av bly från exempelvis kabelmantlingsmarknaden varit möjlig.
Dessa faktorer har också bidragit till att utvecklingen av nya marknader inte alltid har varit så lätt. Framför allt miljöfrågorna har gjort att ut- vecklingen av blyprodukter inom nya applikationsområden inte varit sär- skilt offensiv.
I samband med oljekrisen vidtog en allmän ekonomisering. Tydligast märktes denna inom bilindustrin. Bilarna gjordes mindre, lättare och mer bensinsnåla. För blyet innebar detta att batterier utvecklades att ge samma effekt vid mindre blyinnehåll och bensinförbrukningen minskade samtidigt som blyinnehållet i bensinen minskade.
Denna utveckling har präglat större delen av 1970- och 1980-talen. Ut— vecklingen har också varit klar för gruvproducenterna, varför prospekte- ringen under nämnda period i stort sett varit obefintlig.
De tillskott som ändå kommit fram har i stort kommit som fynd av zinkmineraliseringar med bly som biprodukt.
En betydande faktor för blyproduktionen är skrotcirkulationen och se- kundärblytillverkningen. Tillgängligheten av skrot har ökat till följd av att batterianvändningen har ökat. Bly från batterier är lätt att återanvända. Det är förmågan att få dessa till smältverket som är avgörande för till- gången.
Den relativt goda tillgången på gruvbly under perioden har medfört att prisbildningen för bly har varit avhängig kostnaden för produktion av se- kundärbly. Denna har, beroende på kostnaden för insamling, som medel under perioden legat kring 18—20 cent per lb.
Vid den lägre gränsen har dock ett visst motstånd märkts, då det där har varit svårigheter att få in tillräckligt med returbatterier. Är priset för lågt ligger de urladdade batterierna kvar i garagen.
Den ojämförligt högsta sekundärkapaeiteten fanns under 1970- och 1980- talen i USA.
Den skärpta amerikanska miljölagstiftningen har emellertid medfört att
en stor del av USAs kapacitet har tvingats att stänga. Kostnaden att renove- ra verken till godtagbar standard har varit för hög och till följd av de låga blypriserna har det inte gått att få dessa moderniseringar lönsamma.
Amerikanska beräkningar har indikerat att kostnaderna för USAs blyin- dustri skulle öka med ca 4 cent per lb därest man skulle uppfylla miljö- kraven på bly i luft. Ytterligare ca 2 cent per lb skulle det kosta att få ner 502-emissionerna till godtagbara nivåer.
Stagnationen i sekundärproduktionen under 1980-talet syns i tabell 3:6.
För svenska blygruvor innebar 1970— och 1980-talen tider med låga blypriser i svensk valuta räknat. Undantaget var år 1979, då priset på bly var extremt högt till följd av tillförselproblem till marknaden, kopplat med hög export till öst.
Produktionen har kunnat vidmakthållas genom rationaliseringar i pro- duktionsledet samt produktionsökningar, så att kostnaden för att producera bly har kunnat hållas jämförbart med konkurrenterna.
3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000)
Följderna efter den dramatiska nedgången på världens börser i oktobeer 1987 har inte blivit så dramatiska som flera befarat. Dock kan en visss avmattning förmärkas, varefter ökningstakten under 1988 varit måttligare: i OECD-länderna. Det är framför allt osäkerheten som lett till att flerra länder har justerat sina siffror vad beträffar GNP-tillväxten. Framför alllt USA räknar med en GNP—tillväxt på 1—2 % under början av 1990-talet för att sedan åter komma till en nivå av ca 2,5 21 3,5 %. Japan och Västtyskland beräknar dock att få en jämnare utveckling och bedömer tillväxten till ca .3 resp. 2 % per år.
Problemen för USA accentueras ytterligare av de stora underskotten i bytesbalansen. De åtgärder, som måste vidtas för att minska denna, komi- mer sannolikt att pressa räntorna uppåt och vara inflationsdrivande, varför en allmänt lägre tillväxt i början av 1990-talet kan förutses. Andra halvan arv 1990-talet beräknas åter en ökning i tillväxttakten.
Den lägre tillväxttakten i USA får effekter i flera länder, speciellt i Europa och i Canada. Japan beräknas dock kunna vidmakthålla sin posii- tion, då den inhemska efterfrågan beräknas vara stark under hela periodenr.
Oljepriset beräknas inte kunna stiga dramatiskt, varför en måttlig inr— flation kan generellt förutses i OECD-länderna.
Västvärldens konsumtion av bly år 1987 uppgick till 4,1 miljoner ton.
Denna väntas öka med 0,5—1 % per år under 1990-talet. Något långsamt- mare i början av 1990-talet för att därefter öka något. Konsumtiorsökninig kan förväntas i de flesta regioner, men vissa lokala variationer kommer attt förekomma. Den industrialiserade världen förväntas ha något lägre tilll- växttakt än genomsnittet, medan utvecklingsländerna och där speciellt Sydl- ostasien väntas ha den största ökningstakten. Den ökade motoriseringem samt bil- och bilbatteritillverkningen i regionen bidrar till denna utxecklingg.
Därest försöken med energilagring slår väl ut kan blyanvändningen få ein positiv utveckling och då speciellt i industriländerna.
I USA, där batterier svarar för ca 80 % av blykonsumtionen, är givetviis
utvecklingen av bilindustrin av betydelse. Nybilstillverkningen förväntas dock inte öka nämnvärt, varför ersättningsbatterier kommer att svara för den stora marknaden och säsongsvisa variationer kommer fortsättningsvis att vara avgörande för efterfrågan.
I Europa, liksom i USA, förväntas biltätheten inte öka nämnvärt. Negati- va effekter på blyförbrukningen kan förväntas, då EG-regler kommer att påskynda elimineringen av blyet ur bensintillsatserna.
En större ökning av biltätheten än den som förutses i USA och Europa kan däremot väntas i Japan. Trots den starka yenen synes den japanska industrin gå bra och biltätheten förväntas öka och därmed också blykon- sumtionen.
Övriga delar av världen och då speciellt Sydostasien har haft en konsum- tionsökningstakt om ca 6—7 % per år. Den ökande batteri- och bilproduk- tionen i området har bidragit till detta. Som en följd av ökat välstånd har också den inhemska konsumtionen i dessa länder ökat och i takt med detta en ökning av antalet motorcyklar och fordon. En stark ökning av konsum- tionen under 1990-talet kan förutses, dock inte så hög som den varit hittills under 1980-talet.
I de latinamerikanska länderna har konsumtionen under 1980-talet min- skat till stor del som följd av den kraftiga inflationen och ökande skuld- bördan, som haft en dämpande effekt på den ekonomiska utvecklingen. Man kan dock förutse en viss återhämtning även om det kommer att ske långsamt.
Batterisektorn
Denna sektor förväntas svara för hela blykonsumtionstillväxten under 1990- talet i västvärlden. Denna sektor svarade 1987 för ca 2,6 miljoner ton. Till mitten av 1990-talet har denna stigit till ca 2,8 miljoner ton. Andelen bly som går till batterier ökar sålunda och kommer under mitten av 1990-talet att svara för över 65 % av den totala blykonsumtionen. Större delen av ökningen väntas komma från Sydostasien.
Startbatterier förbrukar ca 80 % av allt bly som gårtill batteriindustrin. En totalt ökande fordonspark i världen kommer att kräva en kontinuerlig tillförsel av batterier.
Stationära batteriers betydelse förväntas öka i det att tekniken för kraft- toppsutjämning kommer att utvecklas.
Efter oljekriserna i början och slutet av 1970—talet gjordes stora an- strängningar från batterifabrikanterna att minska batterivikten utan att försämra egenskaperna. Denna utveckling har nu kulminerat i det att det i dag inte bedöms som möjligt att minska vikten ytterligare utan att ge avkall på funktionen. Dagens och de förutsedda bränslepriserna har också minskat intresset för ytterligare viktbesparingar. Det är snarare att förvänta en
ökning av blyinnehåll i batterier, eftersom utvecklingen av bilarna gått därhän att man i dag har en uppsjö av elektroniska finesser som kräver mer ström, t.ex. luftkonditionering, radio, stereo, bandspelare, eluppvärmda rutor, elektriska fönsterhissar, datorstyrda tänd- och uppvärmningssystem. allt detta bidrar till att man inom bilindustrin i dag överväger att installera ytterligare ett batteri som försörjer allt utom själva startmotorn, vilket det ordinarie batteriet är avsett för.
Bly i kemikalier
Konsumtionen av bly inom denna sektor har stadigt minskat huvudsakligen till följd av miljöproblematiken. Blyet har ersatts av andra material och reverserad substitution är knappast att förutse.
Det enda område där blyoxider har en potentiell marknad är för glas till den elektroniska industrin, TV-rör och liknande. Här är det återigen ut- vecklingen i Sydostasien som är av betydelse då elektronikindustrin/sektorn växer snabbt där.
Större delen av produktionen exporteras emellertid och man är sålunda beroende av efterfrågan i väst. Den substitution som pågår gör att mängden bly per enhet kommer att minska, varför totalt sett en måttlig tillväxt under 1990-talet förutses.
Bensintillsats
Blyfri bensin har funnits sedan länge i USA. Ca 28 000 ton bly förbrukades inom USA-marknaden år 1986, denna kvantitet beräknas försvinna helt under 1990-talet. Utvecklingen i Europa har gått något långsammare. I dag finns blyfri bensin att tillgå i Skandinavien, Schweiz, Österrike och Väst- tyskland.
Fr.o.m. 1990 beräknas dock att blyfri bensin skall finnas att tillgå i samtliga EG-länder. EG har bestämt att blyfri bensin skall finnas tillgänglig fr.o.m. oktober 1989 och att samtliga nytillverkade bilar skall kunna an- vända blyfri bensin.
Den europeiska förbrukningen av bly för bensintillsats uppgick 1987 till ca 30 000 ton. Den har beräknats att bli halverad en bit in på 1990-talet för att helt bli eliminerad mot slutet av 1990-talet. Ytterligare ca 40 000 ton blyinnehåll i bensin exporteras från Europa. Denna kvantitet kommer att successivt minska i takt med ökad miljömedvetenhet i den övriga världen. Denna process kommer dock att gå långsammare.
Kabel
Inom denna sektor har substitutionen av plaster redan skett. Inom de områden där blymantlade kablar används, i huvudsak undervattenskablar, kan man räkna med att blyet även i fortsättningen kommer att bibehålla sin
andel. Denna marknad är i dag ca 25 000 ton per år i USA och Japan tillsammans och ca 130 000 ton i Europa. Denna marknad betraktas som relativt stabil och några väsentliga förändringar väntas inte.
Plåt
Blyplåt används som takbeklädnad huvudsakligen i England och även något i Belgien och Västtyskland.
Denna marknad följer byggkonjunkturen. Konkurrensen är dock hård, då det finns en mängd olika material att välja på.
Någon expansion är inte att förutse.
Övrigt
Övriga användningsområden för bly är som lödmetall, i ammunition, strål— skyddsmaterial och som ljudisoleringsmaterial. Dessa områden är var för sig relativt små. USA och Italien är stora förbrukare av ammunition. Blyan- vändningen väntas emellertid öka som strålskyddsmatcrial och för förvaring av utbränt kärnkraftsavfall. Potentialen bedöms vara ca 70 000 ton per år mot slutet av 1990-talet.
Inom ILZRO utförs försök med bly additivt till asfalt. Speciellt i mycket varma trakter visar asfalten en tendens att bli hård och och spricka upp. Genom blyadditiv kan en asfalt skapas som är mera elastisk. Potentialen i denna användning bedöms vara upp till ca 100 000 ton per år mot slutet av 1990-talet.
Ett ILZRO-projekt, som snabbt har kommit till kommersiell användning, är nyttjande av bly som chockabsorberare i byggnader och konstruktioner inom latenta jordbävningsområden. Efter en mycket kort utvecklingsperiod finns redan ett flertal installationer i hus och broar i Japan, USA och Nya Zeeland.
3.2.1. Gruvproduktion
Trots att i stort sett obefintliga insatser gjorts inom prospekteringen av bly under den senaste tiden synes tillgången på råvara ändå vara god. Världens totala reserver har dock minskat något, men med hänsyn till den förväntade konsumtionen kan knappast någon brist förutses fram till år 2000.
De stora nytillskotten av zinkmalm som identifierats innehåller i många fall också bly och sålunda kommer nya kvantiteter bly fram utan att någon specifik prospektering för bly behöver utföras.
Västvärldens gruvproduktion år 1987 uppgick till 2,4 miljoner ton. Denna väntas stiga till ca 2,7 miljoner ton under mitten av 1990-talet. Detta med hänsyn tagen till planerad och existerande produktion samt de planerade
SOU 1989:93 tillskotten och nedläggningarna. I tabell 3:12 framgår några väsentliga nya projekt. Tabell 3:12 Planerat tillskott av blyproduktion. Nya gruvor Land Gruva Kap kt Pb Prod start i slig, mitten av 90-talet
USA Red Dog 90 1990 Greens Creek 10 1988 Ovriga 17 1988—92
Kanada Caribou 15 1989 Midway 12 1991 Ovriga 4 1991
Summa Nordamerika 143
Australien Hellyer 55 1989 Lady Loretta 40 1989 Blendevale 40 1992 Hilton 15 1990 Ovriga 40 1988—92
Summa Australien 190
Övriga västvärlden 90 1989—93
Källa: CRU, ILZSG
Expansionsmöjligheter i existerande gruvor kommer härutöver att öka tillgången på material, men ändå till synes balansera mot den kapacitet som försvinner med nedläggning och uttömda gruvor. Förväntade gruvnedlägg- ningar finns i tabell 3:13.
Tabell 3:13 Förväntade gruvnedläggningar
Land Gruva Prod kapa- Stångnings- citet kt bly datum Kanada Pine Point 45 1988 Tyskland Bad Grund 15 1988 Mexico Cuale 4 1988—89 Zambia Kabwe 19 1988—89 USA Magmont 70 1990—93 Australien Woodlawn 10 1990—93 Woodcutters 10 1990—93 Spanien Silicatos 20 1990—93 Grönland Black Angel 20 1990—93 Peru Madrigal 7 1990—93
Källa: CRU, ILZSG
3.2.2. Raffinerad primärproduktion
Västvärldens raffinerade primärproduktion uppgick år 1987 till 2,2 miljoner ton och väntas stiga till ca 2,6 miljoner ton under mitten av 1990-talet. Denna ökning leder till att kapacitetsutnyttjandet speciellt i Europa och Japan kommer att närma sig sitt tak. Korea Zinc planerar emellertid ett nytt smältverk med en kapacitet om ca 80 000 ton bly. Verket beräknas vara i produktion 1990—91 och kan tillsammans med Hindustan Zinc's planerade 30 OOO-tons kapacitetsutbyggnad ta hand om det växande sligöverskottet från Australien.
3.2.3. Sekundärproduktion
Västvärldens sekundärproduktion uppgick år 1987 till 1,95 miljoner ton och förväntas under 1990-talet att vara omkring 1,85 miljoner ton per år i genomsnitt.
Av tabell 3:14 framgår den prognostiserade produktionen fördelad på regioner.
Tabell 3:14 Sekundärproduktion
Region Produktion Prognos 1987 kt mitten 90—talet kt USA 621 550 Europa 780 760 Japan 112 100 Canada 88 80 Ovriga 352 375 Summa 1 953 1 865
Den amerikanska miljölagstiftningen med ”Super fund” har en negativ effekt på produktionen i USA. Detta leder till en export av batteriskrot till speciellt Sydkorea och Taiwan.
1987 års sekundärproduktion får anses som extrem och har att göra med att blypriset var relativt högt jämfört med tidigare under 1980-talet. Det höga priset drev fram kvantiteter som tidigare lagrats, då det inte var lönsamt att samla in och smälta om gamla batterier. En stor del av detta lager har nu bearbetats.
Batteriernas alltmer ökande andel av marknaden gör att andelen lätt återvinningsbart material kommer att öka. För att dessa skall kunna insam- las krävs dock att priset på bly håller sig över ca 24 cent per lb. En annan faktor är den amerikanska miljölagstiftningen, som gör att leverantörer till sekundärverk i dag är betydligt försiktigare med att lämna ifrån sig material. Environmental Protection Agency (EPA) arbetar för närvarande med pilot- fall, där leverantörer till ett sekundärsmältverk, som gått i, konkurs skulle göras ansvariga för uppstädningskostnaderna.
Vägledande för priset på bly har varit kostnaden för att producera bly ur sekundmaterial. Sekundärproduktionen har också utgjort ”swing capacity”, då denna har en mycket kortare ledtid — det har gått snabbare att få igång sekundärproduktion än primärproduktion.
Kostnaden att producera sekundärbly är betydligt mer lika producenterna emellan än kostnaderna för att producera primärbly. Variationer före- kommer givetvis men är avsevärt mindre. Dagens prisnivå torde vara ca 24 cent per lb med hänsynstagande till miljökostnadema.
Produktions— och konsumtionsbalansen under 1990-talet pekar under de beskrivna antagandena på ett visst överskott i slutet av 1980-talet och ett underskott i början av 1990-talet, som mot 1995 har balanserats.
Denna balans skulle leda till att priset som medel skulle vara 24 cent per lb i Europa. Priset i USA beräknas ligga ca 6 cent per lb över det europeis- ka. Detta som följd av att USA är nettoimportör av bly och att transport och tullar betingar ca 6 cent per lb.
Ca 90 % av primärproduktionen erhåller en kostnadstäckning vid ett blypris om 24—25 cent per lb.
Åtgärder som kan komma att förändra kostnadsstrukturen kan vara myndighetsingripanden i returneringen av batterier. Subventionen för att öka återvinningen kan förbilliga råvaran för sekundärprodueenterna. Total- kostnadema minskar då.
I det längre perspektivet är prognosen svårare att utföra. Konkreta planer för gruvföretagens investeringar saknas för perioden bortom 1993—1995.
Vad gäller blyproduktionen får man dock även för den perioden räkna med att den huvudsakliga försörjningen kommer från bly-zinkmalmer. En positiv marknadsutveckling för zink kommer att automatiskt förse mark- naden med bly. Den goda tillgången på mineraliseringar gör att separata prospekteringsinsatser för bly sannolikt inte kommer att vara nödvändiga.
Utsikterna för en stadig konsumtion framför allt inom batterisektorn synes goda, varför nyetablering av gruvor kommer att erfordras för att möta konsumtionsbehovet. Det är sannolikt att en sådan nyetablering kan ske vid ett varaktigt blypris om ca 25 cent per lb. Denna nivå ger en erforderlig kredit vid zinkproduktionen för att denna skall kunna etableras och då med åtföljande blyproduktion.
4 Sammanfattning och slutsatser
Blyets hälso- och miljöpåverkande faktor har under en längre tid verkat negativt för utveckling av produkter med innehåll av bly. Striktare miljö- gränser har också påverkat produktionen av bly. Ytterligare skärpningar kan inte uteslutas.
Rätt hanterat och använt, har dock bly en mycket viktig roll i människans strävan att ständigt åstadkomma en förbättring av välståndet.
Under 1970- och 1980-talen har förskjutning i användningsområdena skett. Sålunda har blyets användning i kemikalier och som bensintillsats kraftigt minskat, medan användningen i batterier ökat markant. Ur miljö- aspekter en positiv utveckling, då möjligheterna att recirkulera bly ökar och en allt mindre del släpps ut i naturen.
Produktionsanpassning till detta konsumtionsmönster har till stora delar redan skett. Endast en kraftigt ökande zinkproduktion skulle kunna förse marknaden med överskottskvantiteter av bly. Härvid skulle situationen för de rena blygruvorna kunna bli besvärande.
Med hänsyn till den förväntade konsumtionsbilden synes dock möjlig- heten att möta denna med en motsvarande primär och sekundär produktion under 1990-talet att vara god.
Det kommer sannolikt inte att behöva vidtas några speciella prospekte- ringsinsatser för bly. Det förväntade nytillskottet bör kunna tillgodoses med det bly som följer med zinkproduktionen, samt från produktionsutbyggnad av de mineraliseringar som i dag är kända.
Kostnaden för att producera bly kommer sannolikt att styras av kostna- den för sekundärproduktionen. Endast under tider av produktionsunder- skott kommer priset som medel att väsentligt awika från denna nivå. Prisnivån bör som medel under 1990-talet vara över 25 cent per lb.
Myndighetsingripanden i retursystem för batterier kan leda till att mark- nadskrafterna sätts ur spel och priset kan därvid bli lägre.
— :' ; l-.—,,i!n."'rloda1,r£tll'ep"ll -'1 .',.. rl .": '... Midtmwtlltu . "gemak. .1 ' '"m11*fia*tr I— 11 '_13 .l ' ..; in.—_... .'.i '»l irriterad ki nalt flit."... 'nwtlaåw et...! &»;szle 'rw .es»... amma Zaida
il ' i. ' biyj the 124- _, "' ' ' usiatuudta'llit stirrat
till ( Wllw ;;";th
l.. "' uterum init-ml. 71: då” "
www.tv.nu.» ne ut;-ta,...amaihhämwp . - _ ai—fiauaanäJW _
Bilaga 4
Zlnk av bergsingenjör Mati Sallert, Boliden Mineral AB Innehållsförteckning 1 Faktaavsnitt .......................................... 1.1 Zink, zinkmaterial .................................... 1.2 Råvarutillgång ........................................ 1.3 Framställningsteknik .................................. 1.4 Användningsområden ................................. 1.5 Konsumtion .......................................... 1.6 Produktion ........................................... 1.6.1 Gruvproduktion ............................... 1.6.2 Zinkmetallproduktion .......................... 1.6.3 Sveriges produktion ............................ 1.7 Handel .............................................. 1.8 Priser, prissättning .................................... 1.9 Ägarstruktur ......................................... 1.10 Konkurrerande råvaror/material ........................ 1.11 Internationellt samarbete .............................. 1.12 Forskning och utveckling .............................. 2 Marknadsutvecklingen under 1970- och 1980-talet ......... 2.1 Svenska gruvors situation .............................. 3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000 .................. 3.1 Internationella prognoser och kommentarer till dessa ..... 3.1.1 Generellt ............. . ....................... 3.1.2 Konsumtion ................................... 3.1.3 Trender hos slutförbrukare ...................... 3.1.4 Gruvproduktion ............................... 3.1.5 Smältverksproduktion .......................... 3.1.6 Kostnadsstruktur ............................... 4 Sammanfattning och slutsatser ..........................
151 151 151 153 154 156 157 157 159 160 160 162 163 164
166 166
168 168 168
171 174 174
175
1 Faktaavsnitt
Zink, (kemisk beteckning Zn), är en smidig, plastisk forrnbar metall med smältpunkten 4200C och tätheten 7,1 kg/dm3. Värmeledningsförmågan är ca 30 % och den elektriska ledningsförmågan ca 10 % av kopparns. De meka- niska egenskaperna av zink är ungefär desamma som för koppar.
Till färgen är zink blåvit, men den överdras snabbt i luft av en oxid eller karbonatfilm som ger metallen ett matt gråvitt utseende. Denna ytfilm är i sin tur förhållandevis beständig mot normala atmosfärsangrepp och ut- nyttjas praktiskt till zinkens viktigaste användningsområden som korro- sionsskydd för järn och stål.
Det viktigaste malmmineralet för zink är zinkblände som är en zinksulfid. Detta mineral uppträder ofta tillsammans med andra sulfidmineral, en särskild viktig följeslagare är blyglans. De viktigaste förekomsterna är van- ligen olika typer av impregnationer.
Världens upptäckta brytvärda tillgångar beräknas till ca 170 miljoner ton zink. Tabell 4:1 sammanfattar vissa tillgångsuppskattningar. US Bureau of Mines (USBM) anger att ungefär 70 % av nämnda 170 miljoner ton är utvinningsbart efter förluster i brytning och vidareförädlingsledet.
Tabell 4:1 Zink — råvarutillgång, Mt zinkinnehåll'
Region Totala mineral- Ekonomiskt reserver utvinningsbara Nordamerika USA 53 22 Kanada 56 26 Mexico 8 7 Centralamerika 1 1 Totalt 118 56 Sydamerika Brasilien 3 2 Peru 12 8 Ovriga 3 2 Totalt 18 12 Europa Irland 6 5 Polen 4 3 Spanien 10 6 Sovjetunionen 13 11 Ovriga 20 14 Totalt 53 39 Afrika Sydafrika 13 1 1 Zaire 7 7 Övriga 2 1 Totalt 22 19 Asien Kina 7 5 Indien 12 5 Iran 6 5 Japan 5 4 Övriga 10 6 Totalt 40 25 Australien 49 18 Summa totalt 300 170
' Totalsiffroma är avrundade. Källa: USBM
Med en brytningstakt av omkring ca 7 miljoner ton zink per år räcker nämnda tillgångar i ca 25 år. Ca 20 % av världens zinkproduktion kommer från dagbrottsgruvor. Underjordsgruvor är oftast små och med en brytning på högst 1 miljon ton råmalm.
1 .3 Framställningsteknik
Huvuddragen i zinkframställningen framgår av figur 4:1. Efter brytning krossas och anrikas malmen genom s.k. selektiv flotation varvid man får fram relativt rena koncentrat, sliger, av de ingående sulfidmineralen. De zinkkoncentrat som erhålles håller normalt 50—60 % zink.
Figur 4:1 Zinkframställning
(Zn-innehåll Markerar produkt- Zn-malm innehåller DNI 2—15 %l' beteckning. Under- strukna markerar
,. ____________ , slutprodukter LBmmna I I _____ ”(""-"'" r"1 Markerar nogl '. __________ | : framställning:- | Krossning. malning, anrik— L | processen _ _| | ning (ofta selektiv flota- _- nyslig Luonsanrikmng) _
l——l
m (Zn—innehåll normalt SO—GO %)
F'REÄ'JnE/ÄäFnE—j Svavel- löverföring till i_.dioxid _. Svava/syra oxidforml ' _
(Zinkl— Torra vägen- ***—" ————— 4 Våra vägen (Zink- desrillarionll r——J—_—j elektrolys)
.'. Upphenning / smältning—L, lakning, separation Cu
. Slagg L'Ledfe'e' Tacoma LJ .. 3292 "T __ _ _. ca
|__—.]
i
Zinkånga | Zinksullatlösning _________ __. ,, ___—___---1 l—Kondensering | r— Brannbat Elektrolys I
avgas ____ ___—J _l.
Flytande zink . | Zinkkatoder |
rf-.————-——n '— ———————— "1 |
l.???ålr _____ : __GE'E'LQ T ___-_.'
l l
Zinktockor
Zinkrockor 1
" Pb = bly, Cu = koppar Cd = kadmium. Anm: Per ton producerad zink framställs 1,5 ton svavelsyra.
Källa: K. Tekniska Högskolan; Processmetallurgi
Genom rostning överförs mineralet först till oxidform. Därefter framställs zink antingen genom termisk reduktion och borttagande av syre (genom upphettning tillsammans med koks) och kondensation av den bildade zink- ångan eller genom lakning och elektrolys. Elektrolysmetoden har på senare
år blivit helt dominerande och svarar för närvarande för mer än 2/3 av världskapaciteten mot endast 45 % år 1960. Denna utveckling beror på att högre kvalitet erhålls med elektrolysmetoden samt på att biproduktutvin- ning och miljöskydd underlättas. Elektrolysmetoden har också visat sig något fördelaktigare med hänsyn till utbyte och driftskostnader.
Kadmium är en viktig biprodukt. Denna metall utvinns nästan uteslutan- de tillsammans med zink.
Bland biprodukterna till zink är silver också viktig. Man räknar med att ca 15 % av allt silver kommer från zinkmalmer och ca 60 % från zink- och blymalmer.
Svavelsyra är en oundviklig biprodukt vid framställning av zink ur sulfid- mineral. För varje ton zink måste man framställa 1,5 ton svavelsyra.
Zink säljs i flera kvaliteter och för olika ändamål. Man mäter normalt zinkproduktionen i raffinadzink som är ett samlingsbegrepp för nettopro- duktionen i termiska verk och elektrolysverk.
En viss zinkhalt finns nästan alltid i bly- och kopparsliger. Vid smältning av dessa går zinken över i slaggen. Om slaggen behandlas med kolpulver i ugn, s.k. slagfuming, koncentreras zinken som oxid i ett stoft som överförs i s.k. zinkklinker. Denna, som innehåller ca 70 % zink, lakas före utvinning av zinkinnehållet.
Som senare visas används nästan hälften av all zink för förzinkning och i pigment. Denna zink återvinnes i regel inte. Däremot är återanvändning av zink från gjutgods, mässing och andra legeringar betydande. Den totala återvinningen av zink som zinkmetall uppskattas av US Bureau of Mines (USBM) till 9 % av den totala globala tillförseln av metall, eller ca 0,6 miljoner ton per år. Detta är en väsentligt lägre återvinningsandel än för t.ex. koppar och bly, (15 resp. 40 %).
Med en ökad användning av zink inom galvaniseringssektom, där åter- vinningen är i stort sett obefintlig, beräknas återvinningsgraden inte kunna öka väsentligt. Framställning av zink kräver 6—7 000 kWh per ton zink, varav 1/4 för- brukas för gruvbrytning och anrikning till slig och 3/4 för metallframställ— ning ur slig.
Zink är en mycket vanlig komponent som används i ett flertal applikationer, där dess låga smältpunkt medger formning och gjutning. Den har vidare goda elektrokemiska egenskaper som lämpar sig som ytbeläggning på järn och stål i korrosionsskyddande syfte. Zink kan vidare med lätthet legeras och är en av huvudkomponenterna i mässing (65 % koppar, 35 % zink).
Västvärldens förbrukning inom de olika användningsområdena framgår av tabell 42.
Dessa användningsområden finns representerade inom följande sektorer. Byggnadssektorn är en stor användare av zinkbaserade produkter. Galva-
niserad plåt och stål används i byggnadskonstruktioner. Takplåt, tankar, ventilationsrör och luftkonditioneringsanläggningar är ofta utförda i galva- niserad plåt. Övriga galvaniserade produkter av betydelse är stängsel, linor, wire, spik, skruvar, bult och muttrar. I utomhuskonstruktioner som led- nings- och belysningsstolpar, vägräcken och trafikmarkeringar är galvanise- rade produkter mycket vanliga.
Pressgjutna detaljer av zink används i dörrar och fönster som beslag och handtag.
Zinkkomponenter i färgpigment är ett vanligt korrosionsmedel för järn- konstruktioner.
Mässingsprodukter är vida använda i arkitektoniska konstruktioner och i handtag, kranar, hängare, m.m.
Zinkplåt används även som takbeklädnad i vissa länder i Europa. Transportsektorn är den näst största förbrukaren av zink. Pressgjutna detaljer finns här i handtag, reglage, kylargrillar, instrument, paneler m.m. Användningen inom dessa områden är dock på nedåtgående då de lätt kan ersättas med andra material, plaster t.ex.
Ett område där zinkanvändningen ökar är inom bilindustrin, där ett flertal tillverkare under senare år börjat galvanisera först underredet och sedan även hela karosser. '
Mässing används i kylare, rör och emblem.
Cirka hälften av den totala konsumtionen av zinkoxid används inom gummiindustrin och där huvudsakligen i bildäckstillverkning.
Bland övriga applikationsområden kan nämnas galvaniserade gjutjärn och pressgjutna detaljer i hushållsmaskiner och elektriska anordningar samt kontorsutrustning.
Valsade zinkprodukter i form av band, plåt, linor och stäng har ett flertal användningsområden. Bland dessa kan nämnas mynt i USA, torrbatterier, tätningslister och takbeläggning.
Zink-compounder används i korrosionsskyddande färger, flussmedel vid svetsning, i fluorescerande material i katodrör, radarskärmar och som addi- tiv i smörjoljor och fetter.
Ferriterna, som används inom elektronikindustrin för transformatorer, spolar och motorer innehåller också zink—compounder.
En produkt som nyligen utvecklats av International Lead and Zinc Re- search Organization (ILZRO) är galfan. Denna legering håller 90 % zink, 5 % aluminium och en mindre mängd sällsynta jordartsmetaller. Denna produkt har visat sig ha överlägsna korrosionsegenskaper jämfört med traditionell galvanisering och produkten galvalume som introducerades av Betlehem Steel år 1976.
Galfaii har vidare den fördelen att den kan produceras i för den traditio- nella galvaniseringen existerande anläggningar. Endast smärre ändringar erfordras medan en anläggning för galvalume kräver omfattande investe- ringar.
Introduktionen av galfan har märkbart bidragit till att zinkanvändningen ökar.
SOU l989:93 Tabell 4:2 Zink — huvudsakliga användningsområden i västvärlden 1985 kt Andel %
Förzinkning 1 972 42 Zinkbaserade legeringar 751 16 Mässing 960 21 Halvfabrikat 397 8 Kemikalier 424 9 Övrigt 189 4 Summa 4 693 100
Källa: ILZSG
Världens totala konsumtion av zink uppgick år 1985 till 6,5 miljoner ton, varav 4,7 miljoner ton i västvärlden. Konsumtionens länderfördelning och utveckling framgår av tabell 4:3.
Tabell 4z3 Världens zinkkonsumtion, kt
Region 1975 1980 1985 USA 839 810 941 Japan 563 752 780 Västtyskland 297 406 408 Frankrike 223 330 247 Storbritannien 207 181 189 Sverige 44 38 35 Övriga västvärlden 1 369 1 886 2 081 Totalt västvärlden 3 542 4 403 4 681 Sovjetunionen 900 1 030 1 000 Kina 220 200 350 Polen 152 178 152 Övriga planekonomier 279 314 324 Totalt planekonomier 1 551 1 772 1 826 Totalt hela världen 5 093 6 125 6 507 Källa: WBMS
Under slutet av 1970-talet var ökningen av konsumtionen mest märkbar i Japan, Västtyskland och övriga världen, medan USA de facto svarade för en liten nedgång. USA redovisar däremot den kraftigaste konsumtions- ökningen under 1980-talet medan resten av världen i stort stagnerat.
Den amerikanska konsumtionsnedgången under 1970-talet har sin orsak i efterverkningarna av oljekrisen. Ekonomiseiing och miniatyriseringen eli- minerade stora mängder zink från bilindustrin. Kylaremblemen försvann, handtag, reglage och instrument utförades i smäckrare design sedan ”thin- wall”-teknikens genombrott och det stora spillet i pressgjutningarna kunnat bemästras. ”Thin-wall”-tekniken innebär att man med en förbättrad gjut-
ningsteknik kan utföra konstruktionerna betydligt tunnare. Flertalet av zinkapplikationerna ersattes också med plast.
1.6.1. Gruvproduktion
Världens gruvproduktion av zink uppgick år 1985 till 6,9 miljoner ton, varav 5,2 miljoner ton i västvärlden. Från att ha legat ganska stilla under slutet av 1970-talet har gruvproduktionen av zink åter ökat under början av 1980- talet. Bland de länder som kraftigt ökat sin produktion märks Peru och Mexiko, medan länder såsom USA och Canada har uppvisat en minskande produktion. Produktionsutvecklingen länderfördelad framgår av tabell 4:4. En presentation av större gruvor framgår av tabell 4:4 a.
Tabell 4z4 Världens gruvproduktion av zink, kt zinkinnehåll
Region 1975 1980 1985 ___—__ Kanada 1 229 1 059 1 172 Australien 500 495 743 Peru 364 488 583 USA 468 349 252 Mexico 221 235 312 Japan 254 238 254 Sverige 111 167 216 Ovriga västvärlden 1 328 1 567 1 683 Totalt västvärlden 4 475 4 598 5 214 ___—___— Sovjetunionen 1 030 1 000 1 000 Polen 190 215 190 Kina 135 150 200 Ovriga planekonomier 325 260 245 Totalt planekonomier 1 680 1 625 1 635 ___—___— Totalt världen 6 155 6 223 6 849 & Källa: WBMS
158 Bilaga 4 sou 198993 Tabell 4:4 a Presentation av större gruvor 1986, zinkinnehåll i slig
Land/gruva Företag Ägare Prod kap Sydafrika Aggeneys Black Mt Goldfields 55%, PD 45% 25 Zaire
Kipushi Gecamines Staten 75 Australien
Cobar AM&S CRA (RTZ 49%) 30 NBHC AM&S CRA (RTZ 49%) 210 Read Roseberry E-Z Ind North Broken Hill 100 Elura E-Z Ind North Broken Hill 90 Mt Isa Mines Mt Isa Mines Asarco 44% 240 North Broken Hill North Broken Hill North Broken Hill 55 Woodlawn Denehurst Denehurst Ltd 65 Japan
Kamioka Mitsui Mitsui M&S 60 Thailand
Mae Sod Padeng VM 30%, Thai 70% 65 Danmark
Black Angel Greenex Boliden 65 Irland
Navan Tara Outokumpu 75% 220 Finland
Vihanti Outokumpu Outokumpu 42 Sverige
Zinkgruvan Vielle Montagne Vielle Montagne 65 Spanien
Aznacollar Apirsa Boliden 55 Rubiales Exminesa Cominco 47% 80 Brasilien
Vazantes Min Metals Cia Mines de Metais 100 Honduras
El Mochito Rosario American Pacific Mining 40 Mexico
Charcas IMMSA Asarco 34%, Mexican 66% 42 San Martin Ind Minera Mex Asarco 34%, Mexican 66% 85 Santa Barbara Ind Minera Mex Asarco 34%, Mexican 66% 40 Real de Angeles Min Frisco Min Frisco/Com de Formento
Placer Dev 40
Chihuana Min Frisco Min Frisco 40 Peru
Cerro de Paseo Centromin Peruanska staten 145 Mahr Tunnel Centromin Peruanska staten 40 San Vicente IGNACIO Ignacio de Monorocna 80 Canada
Polaris Arvik Mines Cominco 120 Mines Selbaie BP Selco BP 55%/ESSO 25%fl'CPL 10% 30 Brunswick Brunswick M&S Noranda 63% 264 Sullivan Cominco Cominco 95 Faro Curragh Res Curragh/Giant Res/Boliden 165 Kidd Creek Kidd Creek Falconbridge 230 Matagami Matagami Lake Noranda 31%,Cantex Plac 27% 60 Nanisvik Nanisvik Min Min Resources Int 70 Myra Falls Westmin Westmin Res 50 USA
Asarco Tenn Asarco Asarco 60 Gordonsville Jersey Miniere Union Miniere 46 Balmat Edwards St Joe St Joe 60
Tabell 4:4 b Sveriges zinkproduktion 1987, zinkinnehåll i slig
Gruva Produktion kt Långsele 20,1 Udden 11,3 Långdal 6,1 Renström 1 1,0 Kristineberg 18,3 Rävlidenfältet 8,8 Hornträsk 3,6 Holmtjärn 3,2 Näsliden 3,6 Laisvall 14,2 Stekenjokk 12,5 Saxberget 9,0 Garpenberg 9,2 Garpenberg Norra 9,1 Zinkgruvan 66,2 Falu gruva 7,0 Summa 213,2
1.6.2. Zinkmetallproduktion
Världens totala produktion av zink uppgick år 1985 till 6,8 miljoner ton, varav 5,0 miljoner ton i västvärlden. Det är de stora industrinationerna som dominerar, Japan, Canada, Västtyskland och USA. Produktionens länder- fördelning framgår av tabell 45.
Tabell 4:5 Världens produktion av metallisk zink, kt
Region 1975 1980 1985 Japan 698 735 740 Kanada 430 592 692 Västtyskland 295 365 366 USA 450 370 312 Belgien 218 248 271 Australien 201 306 288 Norge 61 79 93 Finland 110 147 161 Ovriga västvärlden 1 305 1 617 2 040 Totalt västvärlden 3 768 4 459 4 963 Sovjetunionen 1 030 1 060 1 050 Kina 140 155 215 Polen 243 218 180 Nordkorea 140 105 180 Ovriga planekonomier 161 163 162 Totalt planekonomier 1 714 1 701 1 787 Världen totalt 5 482 6 160 6 750
Källa: WBMS
1.6.3. Sveriges produktion
Brytning av zinkmalm sker i ett flertal gruvor i Sverige. Boliden bedriver brytning i Skelleftefältet och i Bergslagen, medan det belgiska bolaget Vieille Montagne har verksamhet i Åmmeberg i Närke. Sveriges produk- tion framgår av tabell 4:4 b.
I Sverige finns inget smältverk för zink, varför all zinkslig exporteras. Huvudsakliga mottagarländer är Norge, Finland, Belgien, Frankrike och Västtyskland.
Boliden äger tillsammans med Rio Tinto Zinc (RTZ) zinkverket Norzink i Odda vid Hardangerfjorden i Norge. RTZ förvärvade sin andel från BP Minerals under 1989.
Ur slagfumingen från koppar och blysmältningen vid Rönnskärsverken utvinns s.k. zinkklinker som vidareförädlas i Norzink.
Zinkdamm från stålverk samt skrot i form av mässing utgör andra råvaru- källor för zink. Dessa källor liksom skrotzink utgör dock inte någon be- tydande del av zinkförsörjningen i Sverige.
Försök har dock gjorts i Sverige att återvinna zink ur damm och askor och en anläggning härför finns i Scan Dust i Landskrona.
Zinkens huvudsakliga handelsvaror är i form av metall eller slig. Vissa mindre kvantiteter av zinkklinker och zinkföreningar är också föremål för handel. Den är dock av underordnad betydelse.
På grund av att zink huvudsakligen används inom galvaniseringen är stora mängder zink ej lätt återvinningsbara, varför användandet av zinkskrot och följaktligen handeln med skrot är av mindre betydelse.
Handeln med zinkkoncentrat framgår av tabell 4:6. Bland importörerna märks Japan, Belgien och Frankrike, medan Australien, Kanada och Peru är betydande exportörer. Sverige med sina 211 kt zinkinnehåll l slig intar här en äärdeplats bland exportörerna i den internationella statistiken.
Tabell 4:6 Handel med zinkkoncentrat, zinkinnehåll i slig, kt
*ä—
Region 1985
Import Belgien 272 Frankrike 270 Västtyskland 242 Nederländerna 232 J apan 423 Italien 218 Finland 102 Norge 56 Export Australien 411 Kanada 397 Peru 388 Sverige 211 Irland 183
Källa: ILZSG
Betydande exportörer av zinkmetall är Kanada, Australien, Belgien och Holland. Samtliga med undantag för Belgien har också ökat sin export under 1970- och 1980-talen. USA, Västtyskland och Storbritannien är stora importörer av zinkmetall. Kinas stora västimport 1985 är också väsentlig. Handeln med zinkmetall framgår av tabell 4:7. Sveriges zinkbalans återfinns i tabell 4:8.
Tabell 4:7 Handel med zinkmetall, kt
Region 1975 1980 1985
Export Kanada 247 472 556 Australien 118 219 215 Nederländerna 83 143 160 Belgien 180 141 157 Finland 79 117 127 Spanien 31 94 127 Västtyskland 66 100 109 Peru 58 33 107 Norge 33 60 72
Import USA 345 411 610 Kina — — 269 Västtyskland 82 141 152 Storbritannien 192 130 131 Frankrike 62 105 62 Sverige 43 30 32 Danmark 1 1 15 12
Källa: WMBS
Tabell 428 Sveriges zinkbalans 1987 , ton
Gruvproduktion zinkinnehåll i slig Import av zinkmetall
Export av zinkmetall Konsumtion Export av zinkslig (slig totalt)
varav till Belgien Norge Finland Västtyskland Sovjetunionen Frankrike Övriga
Import av zinkmetall totalt
varav från Finland Norge Ovriga
Källor: MG, Metallstatistik ILZSG
117 000 110 800 75 600 58 400 52 600 34 400 12 200
14 700 19 400 2 000
213 200 36 100 1 100 35 000 461 000
36 100
Handeln med östblocket har för närvarande inte någon större omfattning. Nettoimporten av sliger till öst år 1987 var 103 kt metall i slig (125—22 kt). Nettoimporten av metall till väst år 1987 var 13 kt (177—164 kt).
Trenden under 1980-talet har varit att östländerna minskat sin koncentratimport och från att ha varit nettoimportörer av metall är de 1987
nettoexportörer — om än små.
Statistik och planer från östländerna är dock svåråtkomliga, varför någon prognos för framtida utveckling är svår att göra. Svängningar i balansen är dock av betydelse och följs nogsamt av analytiker i väst.
Zinkpriset var vid årsskiftet i början av 1989 det högsta någonsin i absoluta termer både i SEK, 13 400 per ton, och i USD, 2130 per ton. Den historiska prisbilden framgår av figur 4:2.
Figur 42 Zink LME
Mellan åren 1964 och 1988 existerade ett producentpris för försäljning i Europa. Detta pris sattes av de ledande producenterna. Parallellt noterades zinken också på London Metal Exchange (LME), men endast en mindre del av samtliga zinktransaktioner var relaterade till LME-priset. Sedan den 1 januari 1989 sker all prissättning utanför USA baserat på LME-noteringen.
Transaktioner inom USA regleras av ett amerikanskt producentpris. Vid betalning av zinkslig beaktas sligens zinkhalt, beräknat utbyte vid metallframställning samt kostnaderna för denna, s.k. smältlön. Genom denna priskonstruktion följer priset på zinkslig i stort sett priset på zink- metall.
Lagersituationen brukar vara en viktig prisindikator. De totala zinklagren i världen uppgick i december 1988 till 1,2 Mt och hade till 1988 sjunkit till ca 500 kt, motsvarande ca fem veckors konsumtion. Det är i huvudsak pro- ducenterna som har minskat sina lager. Denna nivå betraktas allmänt som en mycket låg nivå och störningar i produktionsledet tenderar att ge effekt på priset relativt snart då buffertnivån i lagren inte är stor nog att förmå absorbera svängningarna.
Huvuddelen av världens gruvkapacitet av zink finns i den industrialiserade världen och är privatägd.
De större företagen och dess produktion av zink i koncentrat framgår av tabell 4z9.
SOU 1989:93 Tabell 4:9 Ägarstruktur Företagl Land Prod 1985, kt zink i slig Mount Isa Mines Ltd Australien 417 Falconbridge Kanada 261 Brunswick Mining and Smelting Kanada 238 Centromin Peru 233 Cominco Kanada 221 Australian Mining and Smelting Ltd Australien 209 Tara Exploration Irland 192 Electrolytic Zinc Australien 174 Pine Point Mines Ltd Kanada 161 Boliden AB Sverige 138
' Dessa företag kan dock äga andelar i producerande gruvor i andra länder, varför vissa företags "totalproduktion" kan awika från ovan angivna värden.
Källa: ABMS
Zinkens huvudsakliga konkurrenter är aluminium, plast och magnesium.
Aluminium och magnesium konkurrerar i applikationer där vikt, tempe- raturtoleranser och ytfinish är viktiga egenskaper. Även plaster har funnit några användningsområden och utvecklingen av plastbelagda material har under senare år gått starkt framåt.
Zinkindustrins egen utveckling av tekniken med "thin wall” samt de materialbesparingar som åstadkommits vid pressgjutningar genom att elimi- nera onödigt spill har dock förbättrat zinkens position i ett flertal applika— tionsområden inom transport-, konsumtions- Och prylsektorn.
För pressgjutna detaljer där funktionen kan uppfyllas av såväl zink, aluminium som plast kommer dock priset att vara av avgörande betydelse.
Inom galvaniseringssektorn finns i dag inget bra alternativ för de stora bulkkvantitetema som korrosionsskydd för järn och stål. För tunnplåt lan- serades galvalume år 1976 som innehåller 55 % aluminium och 43 % zink. Denna komposition visade sig emellertid inte ha några bestående kvalitets- fördelar och ersätts i dag alltmer av den av ILZRO framtagna produkten galfan.
Beläggning av stål och plåt med plaster och färger används för enklare konstruktioner och där kraven på korrosionsbeständighet ej är utpräglade.
Aluminiumlegeringar, rostfritt stål och plaster har ersatt avsevärda kvan- titeter mässing inom byggnads- och marinsektorn.
Aluminium och plastöverdraget aluminium med stålplåt konkurrerar med galvaniserad plåt som takbeklädnad, durkplåt och höljen.
International Lead and Zinc Study Group (ILZSG), med säte i London, bildades år 1959 i avsikt att ge möjligheter till reguljära konsultationer nationerna emellan avseende den internationella produktionen, konsumtio- nen och handeln med bly och zink.
Arbetet är i huvudsak inriktat på statistikfrågor och kontinuerlig upp— följning av tillgångs— och efterfrågesituationen.
Studiegruppens medlemmar består av representanter för regeringarna i såväl producent— som konsumentländema.
Studiegruppens generalförsamling träffas som regel en gång per år. Län- dernas delegationer består därvid förutom av regeringsrepresentanter också av rådgivare från industrin.
Västvärldens bly- och zinkproducenter bildade år 1958 en gemensam orga- nisation International Lead and Zinc Research Organization (ILZRO) för finansiering och administration av utvecklingsarbete ämnande till att identi- fiera nya applikationsområden såväl som att bevara och utveckla existeran- de användningar.
Ett 25-tal västföretag år i dag medlemmar och diskussioner förs med öststater om eventuellt tekniskt samarbete. ILZROs årliga budget om- spänner ca USD 6 miljoner för både bly och zink. ILZROs operativa säte ligger i dag i Research Triangle Park i North Carolina, USA.
De mest betydande insatserna från ILZROs sida under de senaste åren har varit lanseringen av det tidigare beskrivna ytbeläggningsmaterialet gal- fan samt det arbete som tillsammans med pressgjutama lett till att zinken åter blivit konkurrenskraftig gentemot aluminium och plaster.
Regionalt i världen förekommer lokala marknadsutvecklingsorganisatio- ner, MDAs (Market Development Associations). Deras uppgift är att inom sin region svara för marknadsstödjande aktiviteter och kampanjer samt att implementera idéerna som framtagits genom ILZRO.
2 Marknadsutvecklingen under 1970- och 1980-talet
Huvuddelen av zinkproducenterna finns i den industrialiserade världen och är privatägd. När framför allt under slutet av 1970-talet priset sjönk till följd av den allmänna nedgången efter oljekriserna, drabbades zinken av de generella trenderna av ekonomisering och miniatyrisering. Dels hade priset tidigare under 1970-talet varit relativt högt visavi andra konkurrerande material, varför substitutionsmaterial var på väg att överta zinkens mark- nadsandelar, dels påverkades zinkkonsumtionen av de reducerade bilvikter- na, då speciellt de pressgjutna detaljerna gjordes mindre eller eliminerades helt.
Zinkindustrin som på grund av ägarstrukturen är marknadsresponsiv hade förmågan att själv rationalisera sig och lägga ned den olönsamma överkapaciteten. Detta var framför allt fallet i USA. Zinkindustrin där var omodern och drog höga kostnader.
Ett genomgående drag i OECD-länderna har varit att när industriproduk- tionen har fallit så har också zinkkonsumtionen fallit, och det kraftigare. När sedan industriproduktionen stigit har zinkkonsumtionen också stigit, men då betydligt långsammare.
Sålunda har ett gap uppstått som under 1970- och 1980-talen hela tiden har vidgats. Den industriella tillväxten sker sålunda ej med samma andel zink utan med betydligt lägre proportioner. Andra material har sålunda kunnat ersätta zink.
Denna tendens har varit mest markant i USA, Japan och Storbritannien. Under senare år har dock en viss återhämtning i zinkkonsumtionen för— märkts så att gapet synes inte vidgas mer. Två länder svarar dock för en något annorlunda bild, Italien och Västtyskland. Sedan 1982 har i dessa länder zinkkonsumtionen stigit kraftigare än industriproduktionen.
Detta kan tolkas som att en fortsatt minskning av vikterna inte låter sig lätt göras samt att substitutionen har avstannat eller t.o.m. reverserat.
Zinkpriset var uttryckt i USD under slutet av 1970-talet och under 1980- talet relativt konstant. Uttryckt i svenska kronor har det dock varit en märkbar ökning i det att svenska kronan försämrats gentemot USA-dollarn, speciellt under 1980-talet. Härtill kommer den kraftiga devalveringen hös- ten 1982.
De svenska zinkgruvorna har således inte varit utsatta för samma pris-
press som speciellt de amerikanska. Den svenska gruvproduktionen har under 1975—1985 fördubblats.
Dollarfallet efter 1985 samtidigt med ett lägre zinkpris i dollar medförde en kraftig sänkning av priset i svenska kronor. Detta medförde en kraftig lönsamhetsförsämring för de svenska gruvorna.
3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000
Följderna efter den dramatiska nedgången på världens börser i oktober 1987 har inte blivit så dramatiska som flertalet befarat. Dock kan förmärkas en viss avmattning och därefter en måttligare ökningstakt i OECD-länder- na. Det är framför allt osäkerheten som lett till att flera länder har justerat sina siffror vad beträffar GNP-tillvåxten. Framför allt USA räknar med en GNP-tillväxt på 1 år 2 % under början av 1990-talet för att sedan åter komma till en nivå på ca 2,5 å 3,5 %. Japan och Västtyskland väntas dock få en jämnare utveckling och beräknar tillväxten till ca 3 resp. 2 % per år.
Problemen i USA accentueras ytterligare av de stora underskotten i bytesbalansen.
De åtgärder som måste vidtas för att minska dessa kommer sannolikt att pressa räntorna uppåt och vara inflationsdrivande, varför en allmän lägre tillväxt i början av 1990—talet kan förutses. Andra halvan av 1990-talet beräknas åter en ökning av tillväxttakten.
Den lägre tillväxttakten i USA får effekter i flera länder, speciellt i Europa och Canada. Japan beräknas då kunna vidmakthålla sin position då den inhemska efterfrågan beräknas vara stark under hela perioden. Oljepri- set beräknas inte kunna stiga dramatiskt, varför en måttlig inflation kan generellt förutses i OECD—länderna.
Världskonsumtionen uppgick år 1985 till 6,5 miljoner ton, varav 4,7 miljo- ner ton i västvärlden. Västvärldens konsumtion ökade under 1986 och 1987 med 3,7 resp. 2,5 %. Den genomsnittliga årliga ökningen till mitten av 1990-talet beräknas ligga omkring 0,5—2 %.
Den största ökningen beräknas inträffa i kategorin övriga länder, huvud- sakligen i Sydostasien. Ökningen där balanserar väl den långsammare ök— ningstakten i USA. I Europa och Japan beräknas konsumtionen t.o.m. sjunka något.
Det är sannolikt att en ökning i industriproduktionen framgent kommer att innebära en högre ökningstakt i zinkkonsumtionen än vad som varit fallet tidigare. Detta beror till stor del på att substitutionen nu avstannat
samt att tekniken med "thin-wall"-gjutningen och galvaniseringsskiktens tjocklek nu nått till den nivån, där ytterligare materialbesparingar endast kan ske till priset av försämrade egenskaper.
Galvanisering
Galvanisering är en sektor där zink bedöms ha en god framtid. Galvanise- rad plåt beräknas har en god efterfrågan i OECD-länderna, framför allt inom byggnads- och bilindustrin. I NIC (Newly Industrialized Countries) och LDC—länderna är det framför allt i samband med uppbyggnaden av infrastrukturen som galvaniserade produkter kommer till användning, så- som belysnings— och ledningsstolpar samt vägräcken m.m.
Konstruktions- och byggnadssektorn förutses emellertid visa starkt va- rierande utveckling under 1990-talet. Av OECD-länderna beräknas USA visa upp den svagaste utvecklingen. Efter oktoberraset på aktiemarknader- na synes byggnadsaktiviteten vara svag. Farhågor om vad som kommer att ske efter valet bidrar till osäkerheten och det synes vara motvilligt som människor vill dra på sig stora lån för husköp. Däremot verkar konsum— tionsvarusidan inte ha stagnerat — man köper och kommer att köpa ”prylar" i oförminskad takt. Mot mitten av 1990-talet kan man ånyo se förut- sättningar för att byggnadsaktiviteten skall kunna öka.
I Japan förväntas byggandet öka under början av 1990-talet. Framför allt några stora statliga projekt såsom broar, hamnar, hamnen i Tokyo och tlygplatsbyggen, kommer att öka aktiviteten på den japanska byggmark— naden. Detta bör kunna medföra en hög zinkkonsumtion.
I Europa förväntas byggnadsaktiviteten öka mest i Frankrike och Storbri- tannien fram till 1990. Västtyskland beräknas uppvisa kraftiga variationer men genomsnittligt en relativt hög byggaktivitet. Italien kommer sannolikt att ha nolltillväxt inom byggnadssektorn.
En mera svårbestämd utveckling är dock den i utvecklingsländerna. Här finns dock den största potentialen och en ökning av levnadsstandarden är också kopplad till en hög industriell aktivitet. Detta gäller framför allt de s.k. NIC—länderna, Sydkorea, Brasilien och Indien. Förutsättningarna för tillväxt i dessa länder är dock frånvaron av naturkatastrofer som t.ex. torkan i Indien.
Några bra alternativ till galvaniserade produkter för byggnadsindustrin, undantaget takplåt, finns inte och några större hot synes inte heller finnas.
Hotet mot zinken kan i så fall komma från zinken själv i att produkten galvalume innehåller endast halva zinkmängden mot vanlig galvanisering och galfan, som förvisso innehåller nästan bara zink men där tekniken med tunnare skikt gör att mängden zink minskar. Detta skall dock kunna kom- penseras med att produkterna har bättre egenskaper och på så sätt kan finna en vidare användning så att totalkonsumtionen ändå ökar. Framför allt
inom bilindustrin där denna potential finns. I USA har galvaniserade chassis och karosser fått en stor genomslagskraft, medan det i Europa än så länge endast är högprissegmentet som har galvaniserade karosser. Bilisternas ökade intresse för ökad livslängd hos bilar pressar dock tillverkarna att i större utsträckning även galvanisera karosser hos billigare och mer vanliga bilar. Det måste bedömas som sannolikt att zinkanvändningen i Europa kommer att öka vad avser galvaniserad plåt för bilindustrin. Den japanska bilindustrin har dock redan en så hög andel zink att den knappast kan öka mer.
Nya tekniker med tunnare beläggning kan snarare leda till en lägre total konsumtion.
Utsikterna för bilindustrin måste dock betraktas globalt sett som inte alltför ljusa. Av de tre huvudsakliga produktionsregionerna synes Europas bilproduktion kunna bestå på en hög nivå, medan det är mera tveksamt om USA och Asien förmår att hålla produktionen högt.
Eftersom bilindustrin är den största potentiella marknaden där en ökning av galvaniserad plåt är möjlig kommer en total nedgång av bilproduktionen ändå att leda till en total konsumtionsökning av zink i bilindustrin till följd av att andelen zink per bil ökar.
Mässing
Mässingsförbrukningen är av vitalt intresse för zinkkonsumtionen men den år också den svåraste att bedöma.
Handelsrestriktionerna i USA 1986 mot importerad mässing har haft avsedd verkan. Nedgången i USA-dollar har gett ytterligare hjälp åt den amerikanska industrin. Den alltmer stängda USA-marknaden har medfört allvarliga konsekvenser för bl.a. mässingstillverkare i Europa. De europeis- ka mässingstillverkarna får anpassa sin produktion till marknaden i Europa.
De enskilda största områdena för mässingsanvändning är inom kon- struktions-, byggnads-, bil- och elindustrin. Utsikterna bedöms dock inte vara alltför ljusa.
Pressgjutning
Utsikterna för pressgjutna zinkdetaljer har förbättrats markant under de senaste åren och förutspås en fortsatt tillväxt. De pressgjutna zinkdetaljerna hörde till en av de mest utsatta områdena när biltillverkarna efter oljekrisen försökte minska bilvikten. Substitution och viktminskningsprocess beräknas ha nått sin gräns och pressgjutna zinkdetaljer kan i dag bättre konkurrera med alternativa material.
Övriga områden där pressgjutna detaljer har haft en kraftig tillbakagång är för leksaker och för höljen och hållare till hushållsmaskiner, radio, tv, video och övriga elektriska apparater. Även inom denna sektor har trenden vänt och konsumtionen beräknas öka under 1990—talet.
Valsad zink
Denna produkt används som takplåt i norra Europa, som batterihölje för torrbatterier och i mynt. Användningen inom dessa sektorer har minskat och bedöms göra så även i fortsättningen. Användningen inom torrbatterier kommer sakta att försvinna då alkalinebatterier med stålhöljen har be- tydligt bättre livslängd. I mynt kan zinkanvändningen bestå ännu en tid. Som takplåt har zink endast en begränsad marknad och den beräknas inte öka.
Västvärldens gruvproduktion av zink som 1987 uppgick till 5,4 miljoner ton förväntas sjunka något de närmaste åren till följd av stängningen av några gruvor, bl.a. Pine Point i Canada och några andra smärre nedläggningar i Europa och Afrika. Fr.o.m. 1990 förväntas däremot produktionen stiga kraftigt då ett antal nya projekt kommit i produktion. Dess kapacitet är väsentligt högre än den kapacitet som försvinner från planerade nedlägg- ningar. Vid mitten av 1990-talet beräknas gruvproduktionen till ca 6 miljo- ner ton i västvärlden.
Av tabell 4:10 framgår nya gruvprojekt som är planerade de närmaste 5 åren och av tabell 4:11 de gruvor som kommer att läggas ner.
Under samma period planerar existerande och i produktion varande gruvor att öka kapaciteten med ca 400 000 ton.
I tabell 4: 12 sammanfattas förändringar i gruvkapacitet samt de regionala förändringarna under den kommande 5-årsperioden.
SOU 1989:93 Tabell 4:10 Nya gruvprojekt 1988—1993, kt zink i slig Period Gruva Land Sannolik produktion 1988 —1989 Cadjebut Australien 40 Lady Loretta I Australien 45 Hellyer Australien 85 Caribou Kanada 40 Winston Lake Kanada 50 Isle Dieu Kanada 50 Callinan Kanada 15 Greens Creek USA 30 Rainbow USA 15 Övriga 15 385 1990—1991 Lady Loretta II Australien 35 Thalanga Australien 45 Midway Kanada 15 Rampura Agucha Indien 70 Ambamata Indien 13 Ray de Plata Mexico 15 Iscaycruz Peru 50 Aljustrel Portugal 20 Santa Barbara Spanien 15 Cayelli Turkiet 50 Ward USA 17 Red Dog I USA 190 Övriga & 545 1992— 1993 Benambra Australien 40 Blendevale Australien 120 Golden Grove Australien 100 Bolivar Bolivia 40 La Cienega Mexico 10 Gamsberg Sydafrika 60 Huelva Spanien 15 Blue Moon USA 45 Red Dog II USA 130 Övriga 10 570
Källa: CRU
Tabell 4:11 Gruvnedläggningar 1988—1993, kt zink i slig
Period
Kvantitet
1988—1989
1990—1991
1992—1993
190
Källa: CRU
Gruva
Pine Point Matagami Black Angel Rammelsberg Grund Stekenjokk Saxberget Beltana Cuale Prieska Kabwe
Daniels Harbour Mattabi Flin Flon Vihanti Les Malines Silicatos Madrigal Santander
Ruttan Snow Lake Ascaro Tennessee Saint Salvy Meggen Woodlawn
Land
Kanada Kanada Grönland Västtyskland Västtyskland Sverige Sverige Australien Mexico Sydafrika Zambia
Kanada Kanada Kanada Finland Frankrike Spanien Peru Peru
Kanada Kanada USA Frankrike Västtyskland Australien
Tabell 4:12 a Förändringar i gruvkapacitet, kt zink i slig
Period
Expansion i
1988—1989 1990—1991 1991—1993
Summa
+1500
Tabell 4:12 b Regionala förändringar av gruvkapaciteten, kt zink i slig
Period
1988—1989
— 105 — 15
1990— 1991 1992—1993
Summa
Nya gruvor Gruvned- befintliga läggningar gruvor
+ 385 + 195 — 560 + 545 + 125 — 240 + 570 + 95 — 190 + 415 — 990
Australien
+ 190 + 120 + 275
+ 585
— 170
Nord- Europa Övriga amerika länder — 50
+ 115 —— 45 + 240 + 50 — 20 + 170 + 115 + 395
240 60 65 40 20 10 10 20 10 60
_32
570
40 50 30 40 20 25 10 _a 230
25 20 50 20 30 _a
Netto- förändring
+ 20 + 430 + 475
+ 925
Netto- förändring
+ 20 + 430 + 170
+ 925
Av tabellen framgår också att det är i huvudsak de industrialiserade västländerna som dominerar produktionen och att den planerade nyproduk- tionen i allt högre grad kommer från dessa länder.
Västvärldens smältverksproduktion år 1987 uppgick till ca 5 miljoner ton och väntas öka till 5,5 miljoner ton under mitten av 1990—talet. Huvuddelen av ökningen härrör från expansioner av befintliga smältverk, några nya smältverk av betydelse synes knappast vara aktuella. Fyra mindre inte- grerade projekt i Indien, Iran, Turkiet och Peru kan möjligen komma till stånd under början av 1990-talet. Deras tillkomst i de miljöer där de är belägna kan knappast påverka marknadsbilden i världen.
3.1.6. Kostnadsstruktur
Cirka 77 % av västvärldens gruvor beräknas ha fått täckning för sina driftskostnader under år 1987 vid ett genomsnittligt zinkpris om 37,6 cent per lb eller ca 830 USD per ton. Andelen gruvor som sålunda fick kostnads- täckning steg med ca 10 % mellan 1986 och 1987, huvudsakligen till följd av högre biproduktskrediter.
Med hänsyn till att USA-dollam försvagats har kostnaderna för pro— ducenterna framför allt i Europa och Japan, uttryckt i dollar, stigit.
Ca 7 % av världens zinkproduktion har en produktionskostnad som är mindre än noll. I de fallen har biprodukterna ett värde som täcker hela produktionskostnaden. Denna produktion brukar betecknas som "fatal", ty den framkommer oberoende av Zinkpriset.
Avtalskonstruktionen mellan gruvor och smältverk är dock sådan, att vid en prisuppgång ca 40 % av prisökningen tillfaller smältverket. Denna får då betalas av gruvan som får en högre smältlön. En prisuppgång på zink medför sålunda automatiskt en kostnadsökning för gruvan.
Den planerade nya kapaciteten som kommer i produktion under de närmaste 5 åren beräknas ha en produktionskostnad understigande 30 cent per lb exkl. kapitalkostnaden. Den nya kapaciteten har antingen högre biproduktsvärde i de fall det rör sig om polymetalliska zinkmalmer eller högre zinkhalt i fallet rena malmer än de existerande kapaciteterna. Den nya kapaciteten kommer sålunda att medföra att en större mängd kommer att komma fram till lägre kostnad än 1987.
4 Sammanfattning och slutsatser
Med hänsyn till den förväntade konsumtionen bör en balans i marknaden till mitten av 1990-talet kunna hållas med Zinkpriset i ett intervall kring 45 in 55 cent per lb motsvarande USD 1 000—1 200 per ton.
Enbart en väsentligt högre konsumtion skulle kunna hålla priset på en högre nivå. Förutsättningarna för en högre konsumtion är avhängigt av prisutvecklingen. En alltför hög prisnivå under en längre tid, enligt LDA över 1 300 USD per ton, kommer att ånyo medföra substitution speciellt inom de pressgjutna detaljerna.
I det längre perspektivet är dock prognosen svårare att göra. Företagens alltmer kortare framförhållning har gjort att tillgänglig malmbas i befintliga gruvor i världen ser ut att minska påtagligt under senare delen av 1990-talet. De nu kända och aviserade utbyggnaderna kommer att få effekt under första hälften av 1990-talet. För att därefter tillgodose konsumtionsbehovet krävs nyfynd. Dessa nyfynd måste då ha halter som ligger i paritet med nu kända fynd. Det finns dock skäl att anta att prisnivån mot slutet av 1990- talet kommer att öka då brytningen kommer att ske från större djup och att en viss haltförsämring är trolig. Ökade energi- och miljökostnader kommer sannolikt också att pressa produktionskostnaderna uppåt. Fortsatt pro- duktion kommer härvid att kräva ett högre pris — sannolikt högre än USD 1 100 i 1988 års penningvärde.
Bilaga 5
Guld
av bergsingenjör Mati Sallert, Boliden Mineral AB
1 Faktaavsnitt
Guld, med den kemiska beteckningen Au, är en mycket tung och mjuk metall med låg mekanisk hållfasthet. Smältpunkten är 1 063”C och densite— ten 19,3 kg/dm3. Formbarheten är den kanske bästa för alla metaller och medger t.ex. valsning till så tunna folier som en tiotusendels mm tjock. Ledningsförmågan för värme och elektricitet är ca 90 % av kopparns. Guld har en mycket stor härdighet mot kemikalier och angrips över huvud taget inte av atmosfären.
Guld uppträder vanligen i naturen som gediget guld alltid tillsammans med varierande mängder silver eller andra metaller (koppar och järn). Bland andra viktiga guldmineral kan tellurider nämnas. Guld förekommer även i små mängder i andra mineral, vanligen i halter mindre än 5 gjton, t.ex. i blyglans samt koppar— och arsenikkis.
Guldförekomster indelas oftast i två grupper, nämligen primära och se- kundära malmer. De primära malmema utgörs dels av olika former av guldförande gångar, dels av impregnationer i hårdberg, där guldet upp— träder tillsammans med andra mineraler. De sekundära malmema utgörs av vaskbergsavlagringar. Den senare typen av malmer är globalt sett de vikti- gaste.
Världens upptäckta brytvärda tillgångar beräknas till ca 40 kt. I tabell 521 sammanfattas en uppskattning gjord av USBM. Av tabellen framgår också tillgångarnas länderfördelning.
Tabell S:] Världens tillgångar i guld
Region Reserver, ton
Ekonomiskt Totalt utvinningsbart
Nordamerika
USA 2 500 3 100 Kanada 1 300 1 600 Övriga 900 900 Totalt 4 700 5 600 Sydamerika
Brasilien 700 900 Övriga 500 900 Totalt 1 200 1 800 Europa
Sovjetunionen 6 200 7 800 Övriga 300 300 Totalt 6 500 8 100 Afrika
Ghana 200 300 Sydafrika 23 700 24 800 Zimbabwe 300 500 Övriga 300 500 Totalt 24 500 26 100 Asien
Japan 300 300 Filippinerna 600 600 Övriga 400 600 Totalt 1 300 1 500 Oceanien
Australien 800 900 Övriga 800 900 Totalt 1 600 1 800 Världen totalt 39 800 45 000 Källa: USBM
1.2.1. Sveriges tillgångar
Guldförande gångar spelar en obetydlig roll i Skandinavien. Den viktigaste malmtypen för Sveriges del är ädelmetallförande sulfidmalmer, där guldet oftast förekommer i koppar-, bly- och zinkmalm. Till denna typ hör flertalet av Skelleftefältets och Bergslagens komplexmalmer. De flesta malmerna håller mindre än 1 gram guld per ton, Holmtjärnsgruvan i Skelleftefältet däremot ca 9 g/ton.
Sekundärt anrikade vaskbergsavlagringar saknar helt betydelse i Sverige. Endast enstaka fynd av guld i bäckar m.m. har rapporterats.
Aitikmalmen håller endast 0,2 gram guld per ton i genomsnitt, men på grund av den stora malmbrytningen produceras årligen ca 1 500 kg. Detta är den största kvantitet som kommer fram i någon enstaka gruva i Sverige.
Den av Boliden ägda kvartsfyndigheten Enåsen håller nära 3 g/ton och bryts sedan 1984.
1988 togs Björkdalgruvan i drift. Denna ägs av Terra Mining. En exakt bedömning av den svenska guldreserven ter sig svår att göra, då den huvudsakligen förekommer som biprodukt i komplexmalmer.
Den utan jämförelse viktigaste metoden för guldutvinning är s.k. cyanid- lakning. Den finmalda malmen behandlas med utspädd natriumcyanidlös- ning, varvid en lösning bildas ur vilken guld utfälls med zinkpulver, se figur S:].
Figur 5:I Flylschema över guldutvinning i Sydafrika
Guldmalm
l Krossning malmng
Cvamdlakmng
Lösning
Lakrest till eventuell ura nutvmnlng
Zinkstofr Lösning
Råguld Silverklorrdslagg K.... .... srlverutvmnmg
Frnguld
Källa: Privat
1 behandling av sulfidiska malmer som innehåller koppar eller bly samlas guldet tillsammans med dessa metaller och utvinns vid deras raffinering genom elektrolys. Den svenska guldproduktionen utvinns uteslutande med denna metod.
Den äldsta och mest omfattande användningen av guld är för juvelerarända— mål.
Guldets inerta egenskaper gentemot de flesta substanser gör det speciellt lämpat till juvelerarändamål, men även inom den dentala sektorn.
Guldet har vidare en mängd viktiga industriella applikationer, såsom i elektroniska instrument och i korrosionsresistenta material i kemiska pro— cesser.
Guldets goda elektriska egenskaper gör det synnerligen lämpligt i kon- taktorer och tryckta kretsar och allmänt i den miniatyriserade elektroniska världen.
Moderna datamaskiner arbetar med låga spänningar och strömmar och är därför beroende av att kontaktytorna är fria från oxiderande skikt. Inom detta område finner sålunda guldet en viktig användning.
Guld legerat med palladium t.ex., används i elektronikindustrin och för tillverkning av mätinstrument för höga temperaturer i processindustrin och jetmotorer.
Guldets egenskaper som reflektor för infraröd strålning kommer till användning för tillverkning av värmeskyddande glas till byggnader och för rymdfarkoster.
För dekorativa ändamål används tunna guldfilmer inom boktryckeri och som utsmyckning av byggnader. Porslin och glas dekoreras ofta med guld.
För investerarändamål finns guld i form av medaljer, mynt och tackor.
Konsumtionen av guld kan normalt uppdelas i två kategorier, den industri- ella efterfrågan och investeringsefterfrågan.
Tidvis kan dock dessa begrepp vara något förvirrande då investeringar också blivit alltmer vanligt bland privatpersoner sedan en liberalisering av handeln med obearbetat guld inträtt.
Med investeringsändamål i det följande menas i huvudsak det guld som absorberas av centralbanker, institutioner och traders.
1.5.1. Industriell efterfrågan
Den industriella efterfrågan av guld var 1 590 ton under 1987. Efterfrågeutvecklingen per användningsområde framgår av tabell 5:2 och per region/land av tabell 5:3.
Tabell 5:2 Förbrukning av guld, ton
Region/ändamål
De industrialiserade länderna Juvelerarändamål Elektronik Tandvård
Övrig industri/utsmyckning Medaljer o.d. Mynt
Totalt industrinationerna
Utvecklingsländerna Juvelerarändamål Elektronik Tandvård Övrig industri/utsmyckning Medaljer o.d. Mynt
Totalt utvecklingsländerna
Totalt västvärlden
Källa: Consolidated Gold Fields
1975
312 65 59 54
221 720
204
12 30
255 975
1980
276 87 61 57 18 170
669
-127 542
1985
513 107 50 48
93 814
385
11 13
419 1 223
Tabell 5:3 Konsumtionsfördelning på regioner/länder, industriell förbrukning
Region/länder 1975 1980 1985 Europa Italien 87,1 96,9 240,0 Västtyskland 57,5 71,3 58,3 Storbritannien 51,7 37,4 30,0 Schweiz 17,9 26,9 29,0 Frankrike 31,2 23,7 23 ,4 Grekland 10,5 4,2 10,6 Sverige 3 ,4 1,5 1,2 Övriga Europa 78,2 30,6 38,4 Totalt Europa 337,5 292,5 430,9 Nordamerika USA 132,8 150,1 162,3 Kanada 11,5 60,0 70,9 Totalt Nordamerika 144,3 210,1 233,2 Latinamerika Mexico 19,2 23,0 15,4 Brasilien 15,4 16,0 3,6 Övriga Latinamerika —4,8 -7,2 —6,2 Totalt Latinamerika 29,8 31,8 12,8 Mellanöstern Turkiet 55,0 —16,3 36,2 Saudi-Arabien + Jemen 10,0 4,0 35,6 Gulf-staterna 9,0 4,6 19,3 Israel 5,5 4,8 11,4 Ovriga Mellanöstern 55,7 —89,5 16,3 Totalt Mellanöstern 135,2 —92,4 118,8 Indiska halvön Indien 26,2 —8,3 1243 Övriga 1,5 —4,0 21,5 Totalt Indiska halvön 27,7 —12,3 145,8 Asien Japan 63,4 56,9 121,7 Indonesien 15,0 —55,0 35,0 Taiwan 6,0 2,3 28,6 Hong Kong 0,5 3,0 20,0 Singapore 5,4 —0,5 16,9 Thailand 5,0 —1,0 12,5 Ovriga Asien 0,8 —5,6 17,1 Totalt Asien 96,1 0,1 251,8 Afrika Sydafrika 175,2 100,7 26,2 Övriga Afrika 24,2 2,1 10,3 Totalt Afrika 199,4 102,8 36,5 Australien 5,2 6,3 3,5 Totalt västvärlden 975,2 538,9 1 233,3
Källa: Consolidated Gold Fields
Den kraftiga nedgången under 1980 är speciellt märkbar förjuvelerarän- damål. Det höga priset under slutet av 1979 och 1980 resulterade i ett motstånd från marknaden. Utvecklingsländerna visar dessutom en negativ konsumtion, man har sålunda sålt tillbaka.
1.5.2. Investeringsefterfrågan
Stora delar av den guldefterfrågan som traditionellt avgränsas som industri- ell förbrukning är av investeringskaraktär. Investeringsefterfrågan på guld beskrivs ofta som den restpost, vilken uppkommer som skillnaden mellan den totala årliga nytillförseln av guldmetall och den industriella efterfrågan, se diagram i figur 5:2.
Den differens som anges av det streckade fältet i diagrammet skulle normalt sett ha varit ett uttryck för en kraftig lageruppbyggnad eftersom tillförseln sedan är 1973 nästan varje år överstiger förbrukningen. Vad gäller guldmetall är denna skillnad dock snarare en indikation på investeringar i obearbetat guld respektive år. Prisstegringarna på guld var som kraftigast åren 1973—74, 1977—79, 1980 samt 1983. Av figur 5:2 och tabell 5:4 framgår att även differenserna/investeringarna var som störst dessa år. Innebörden är i huvudsak att vid kraftiga prisstegringar på guld viker den industriella förbrukningen tillbaka (främst vad gäller guldsmedsvaror), men i gengäld ökar investeringsefterfrågan lika mycket eller mera.
Figur 5:2 Förbrukning av guld, torr
1800 1600...E...'i..5...' . ..... 1400 mo..." : 5 ;
1000 .. I - ' -
TON soo
— —Tillförsel . . _ . 600 nyttguld ..
400 . . . . . _,_ industriell : - förbrukning , . _ . . _
73 74 75 76 77 78 79 80 81 82_ 83 84 85
Källa: SGU
Tabell 5:4 Utbud, förbrukning och investeringsefterfrågan för obearbetat guld åren 1973—85, ton
År Utbud' Industriell Differens förbrukning 1973 I 392 845 547 1974 1 236 726 510 1975 1 104 975 129 1976 1 434 1 386 48 1977 1 632 1 428 204 1978 I 744 1 598 146 1979 1 702 I 319 383 1980 814 540 274 1981 980 1 039 —59 1982 1 143 I 074 69 1983 1 347 I 003 344 1984 1 439 1 233 206 1985 1 288 1 233 55
lTillförsel exkl. skrot.
Källa: SGU
Fr.o.m. 1968 släpptes guldpriset i princip fritt i och med att tio-gruppens medlemmar tillät en privatmarknad med fri prissättning på guld. Därmed ökade möjligheterna för privatpersoner i en del länder att lagligt inneha obearbetat guld och spekulera i prisändringar. Under 1970-talet medförde accelererande inflation och politiska omvälvningar att intresset för guld som värdebevarare och spekulationsobjekt ökade. Att äga guldtackor ger emel- lertid ingen förtjänst i form av räntor eller utdelningar, snarare kostnader för förvaring, osv. Trots detta har periodvis investeringar i guld förefallit vara bästa skyddet mot t.ex. inflation, devalveringar, valutakursändringar och svängningar i konjunkturen.
1.5.3. Offentliga sektorns transaktioner
Med den offentliga sektorn avses här centralbanker och organ direkt kon- trollerade av regeringar samt internationella organisationer som t.ex. IMF (International Monetary Fund), BIS (Bank for International Settlements) och EMCF (European Monetary Co-operation Fund). Västländernas of- fentliga sektor innehar i storleksordningen 35 000 ton guld, vilket kan jämföras med det ca 100 000 ton guld som sammanlagt producerats genom tiderna eller den årliga gruvproduktionen i väst om ca 1 200 ton guld.
De flesta länder strävar normalt sett fortfarande efter att försvara sina guldreserver och säljer guld endast när stora finansiella svårigheter uppstår. Länder som USA, Kanada och Sydafrika har dock större möjligheter att agera som säljare (på grund av sina stora guldreserver). Även om u—länder- nas växande skuldbördor tvingat fram vissa krisförsäljningar av guld har dessa länder särskilt stort intresse att behålla eller öka sina guldreserver, bl.a. för att användas som säkerhet vid internationell upplåning.
Sovjet har vid tider av missväxt och andra krissituationer sålt guld till väst
Tabell 5:S Offentliga sektorns guldreserver 1950—85 Iänderfördelat avrundat till hela ton
Region 1950 1960 1970 1980 1981 1982 1983 1984 1985 Ändring Ändring Ändring 1970—80 1980—85 1984—85
USA (1) 20279 15822 9839 8221 8214 8211 8191 8173 8168 — 1618 —53 —5 Västtyskland (2) - 2640 3536 2960 2960 2960 2960 2960 2960 —576
Schweiz (3) 1306 1942 2426 2590 2590 2590 2590 2590 2590 +164 Frankrike (4) 588 1458 3138 2546 2546 2546 2546 2546 2546 —592
Italien (5) 227 1958 2565 2074 2074 2074 2074 2074 2074 —491 Holland (6) 280 1290 1586 1367 1367 1367 1367 1367 1367 —219 Belgien (7) 522 1040 1306 1063 1063 1063 1063 1063 1063 —243
Japan (8) 6 218 473 754 754 754 754 754 754 +281 Österrike (9) 6 261 634 657 657 657 657 657 657 +23 Portugal (10) 171 488 802 689 689 687 635 631 629 — 1 13 —60 — 2 Kanada (11) 515 787 703 653 636 630 627 626 625 —50 —28 —1 Storbritannien (12) 2543 2488 1199 586 591 591 591 591 591 —613 +5
Spanien (13) 99 158 443 454 454 454 454 455 456 + 1 1 +2 + 1 Kina (14) .. .. .. 398 395 395 395 395 395 .. —3 Australien (15) 79 131 212 247 247 247 247 247 247 +35
Sydafrika (16) 175 158 592 378 289 235 242 229 151 —214 —227 —78 (Sverige) (17) (80) (151) (178) (189) (189) (189) (189) (189) (189) + 11 Övriga (18) 2734 2704 3238 3812 3931 3854 3881 3880 4045 +574 +233 + 165
Samtliga IMF-länder 29610 33694 32870 29638 29646 29504 29463 29431 29510 —3232 —128 +79
IMF 1328 2165 3856 3216 3216 3216 3216 3216 3216 —640 EMCF — — — 2663 2665 2667 2667 2667 2667 + 2663 + 4 BIS .. .. . . 236 237 227 205 205 205 .. — 31
Offentliga sektorn totalt .. .. .. 35753 35764 35614 35551 35515 35598 .. —155
Källa: SGU
för att sålunda erhålla västvaluta för inköp av förnödenheter.
Under det senaste året har efterfrågan från Sydostasien varit hög. Taiwan och Sydkorea bl.a. har ett intresse i att placera de senaste årens överskott och har valt att göra det i guld.
Den offentliga sektorns guldreserver framgår av tabell 515.
Gruvproduktionens utveckling framgår av tabell 516. Den helt dominerande producenten är Sydafrika. Dess andel är dock minskande, dels beroende på en absolut sett minskande produktion och dels att övriga länder kraftigt ökat sin produktion. Kanada, USA, Australien, Colombia och Brasilien är länder som på senare tid visat de största produktionsökningarna. Det är ett resultat av den alltmer omfattande prospekteringen som under senare år ägnats åt guld. Detta har möjliggjorts av det ökade priset, vilket medfört att tidigare identifierade låghaltiga mineraliseringar kunnat snabbt utvecklas till ekonomiskt bärkraftiga fyndigheter samt att potentialen för nyfynd ökat.
Tabell 5:6 Världens gruvproduktion av guld, ton
Region 1975 1980 1985 Sydafrika 713 672 671 Kanada 51 50 88 USA 33 30 77 Australien 16 17 59 Colombia 10 16 36 Papua Nya Guinea 25 14 31 Brasilien 5 14 30 Sverige 2 3 5 Övriga västvärlden 93 97 134 Summa västvärlden 948 913 1 131 Sovjetunionen 233 258 269 Kina 2 7 73 Övriga planekonomier 7 9 8 Summa planekonomierna 242 274 350 Summa totalt 1 190 1 187 1 481 Källa: WBMS
Förteckning över större gruvor
En förteckning av de större guldgruvorna i västvärlden framgår av tabell 526 a. Sveriges produktion framgår av tabell 5:7.
Tabell 5:6 a Förteckning över större guldgruvor
Land/Gruva Produktion 1987, ton produktionskapacitet Sydafrika Vaal Reef (inkl. South Vaal) 94 Driefontein (East and West) 71 Western Deeps 64 Western Holdings 52 Kloof 37 Randfontein 34 Free State Geduld 32 President Brand 30 President Steyn 29 Buffelsfontein 28 Hartebresfontein 27 Harmony 27 USA Carlin 18 Kanada Golden Giant, Hemlo 12 Australien Telfer 7
Källa: Shearson Lehman
Tabell 5:7 Sveriges guldproduktion 1987 ___—___ Gruva Kg Långsele 105 Udden 233 Långdal 157 Renström 477 Kristineberg 265 Råvlidenfältet 128 Holmtjärn 373 Näsliden 87 Enåsen 361 Aitik ] 289 Stekenjokk 86 Saxberget 22 Garpenberg 153 Garpenberg Norra 72 Falu gruva 30 Summa 3 838 &
Huvuddelen av allt det guld som brutits i världen finns kvar, och detta till följd av att guldet alltid värderats högt.
Med skrotguld avses här i huvudsak färdiga produkter med guldinnehåll som återförts till marknaden. Detta har betingats av att produkterna är uttjänta eller att ett högt guldpris har motiverat försäljning. Exempel på sådana produkter är utrangerade datorer och privatägda guldföremål.
Historisk statistik för denna typ av recirkulation saknas. Consolidated Gold Fields har dock utfört vissa beräkningar fr.o.m. 1980. Resultatet av dessa framgår av tabell 518.
Tabell 5:8 Tillförseln av guldskrot, ton
_______________
Region 1980 1981 1982 1983 1984 1985 Europa 37,7 23,2 39,4 45,0 40,7 38,8 Nordamerika 75,8 51,5 46,1 41,8 39,7 39,3 Latinamerika 17,7 8,6 25,2 49,5 47,5 26,1 Mellanöstern 169,6 75,7 41,8 36,7 63,7 109,5 Indiska halvön 63,0 39,5 53,5 56,3 58,0 55,0 Asien 110,4 28,3 23 ,7 53,7 29,9 25,2 Afrika 13,8 10,1 10,8 9,2 8,7 7,3 Australien 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Totalt 488,0 236,9 240,5 292,2 288,2 301 ,2
___—__!—
Källa: Consolidated Gold Fields
Statistiken visar en följsamhet till guldpriset i det att utbudet på skrot är högt under perioder av extremt höga guldpriser. Under 1980 kom den stora mängden guldskrot från utvecklingsländerna huvudsakligen från Mellanös- tern.
Den officiella prisnoteringen, som utgör basen för den fysiska handeln, är den s.k. guldfixen i London.
Guldfixen bestäms genom konsensus hos de fem medlemmarna av "the London Gold Market". Detta sker två gånger per dag och är en procedur som utgår från föregående dags prisfix och där medlemmarna, som ombud för sina uppdragsgivare, indikerar köp eller säljintresse. Därest samtliga fem indikerar köpintresse höjs priset tills både köpare och säljare finns. Säljarna anger då kvantiteterna och om dessa kan placeras fastställs denna prisnivå som ”fix”.
Guldprisets rörelser under 1980-talet framgår av figur 513.
Figur 5:3 Guld, London morning fix
120000 T_—
1100001. J—
100000
80000
70000
60000 1981 82 83 84 85 86 87 88 89 1990
Källa: Consolidated Gold Fields
Guldets samtliga egenskaper kan svårligen kopieras i ett och samma sub- stitut, varför insatsen i kostnadsbesparande syfte framför allt i industriappli- kationer inriktats på materialbesparing.
Platina och palladium kan ersätta guld i vissa applikationer. Prisrelatio- nen här är dock avgörande samt att konsumenterna föredrar guld.
I elektronikindustrin kan guldkvantiteterna minskas genom ersättning av kontaktorerna med tenn, nickel, palladium eller palladium/silver och då enbart med ett oxidationsskyddande tunt lager av guld.
Silver kan i vissa applikationer ersätta guld men är inte lika resistent mot korrosion.
Inom tandvården har flera alternativ till guld utvecklats. Många tand- läkare föredrar dock fortfarande att hellre arbeta med guld, då de legeringar som används är lättbearbetade. Substitut innehållande bl.a. nickel har visat sig ge allergiska effekter och miljöproblem i laboratorierna.
Producenterna av guld och guldprodukter har en gemensam intresseorgani- sation "The Gold Institute” med säte i Washington, USA.
Organisationens huvudsakliga uppgift är att bearbeta statistik över pro- duktion och konsumtion, distribuera information avseende marknaden samt i viss mån också delta i promotionaktiviteter.
2 Marknadsutvecklingen under 1970- och 1980-talet
Guldet som numera även fått en viss industriell användning är annars ansett som den av ädelmetallerna som har det överlägset bästa långsiktiga sam- larvärdet. Det ansågs länge som huvudsaklig myntmetall och större delen av de producerade tackorna gick till lager i kassavalv hos centralbanker och stater. Sedan slutet av 1950-talet har dock industrianvändningen och privata placerare börjat konsumera guld och 1968 beslöt flertalet av industrinatio- nerna att temporärt upphöra med att ytterligare fylla på kassavalvet. Priset som dittills hållits konstant tilläts nu fluktuera påverkat av marknads- krafterna.
Det sedan 1934 rådande förbudet i USA för privatpersoner att inneha guld upphävdes 1975. Sedan dess har USA-marknaden expanderat kraftigt. USA-marknaden expanderat kraftigt.
Det under lång tid fixerade priset vid 35 USD/oz fick till effekt att många producenter mot slutet av 1960-talet med stigande kostnader hade svårt att upprätthålla produktionen.
I samband med oljekriserna steg inflationen kraftigt 1973—74 och 1979, och guldet fungerade då som värdesäkrare. Priset steg kraftigt. Guldet nådde sin högsta topp över 800 USD/oz under 1980.
Sedan 1980 har inflationstakten i världen varit lägre samtidigt som oljepri- set sjunkit tillbaka kraftigt. Guldpriset har också följt denna trend och under 1980-talet fluktuerat mellan 300 och 500 USD/oz.
Den avsevärt förhöjda prisnivån jämfört med den som rådde under 1970- talet har lockat nya resurser till prospektering efter guld. Detta samtidigt då övriga metaller visat en svag pristrend. Den stora majoriteten av gruvföre— tag världen över allokerade om sina prospekteringsresurser från framför allt basmetaller till guld.
Den kraftiga prisökningen har dock ännu inte givit något stort utslag i ökad produktion. Produktionen var relativt jämn mot slutet av 1970—talet och har stigit något under 1980-talet.
Tillförseln av skrot till marknaden har ökat under år med höga priser. Sålunda tillfördes 940 ton under 1980 då priset var som medel 600 USD/oz, medan år 1982 vid ett medelguldpris på 375 USD/oz skrottillförseln blev 240 ton.
Guld har varit känt för att vara den metall där fundamentalia såsom konsumtions- och produktionsbalansen inte påverkar priset. Det spekulati- va elementet samt mystiken kring affektionsvärdet — dess värdesäkerhet i tider av oro, har hållit priset på guld klart ovan den nivå som betingas av produktionskostnaderna.
Ett område där dock en klar priselasticitet förmärks är inom juvelerarin- dustrin. Figur 5:4 illustrerar sambandet konsumtion-pris. Vid mycket höga priser som t.ex. under 1980 sjönk konsumtionen kraftigt. Inom vissa regio- ner Som t.ex. utvecklingsländerna var konsumtionen t.o.m. negativ.
Figur 5:4 Jewellery demand/price relationship
Tonnes jewellery consumption (Thousandsl
100 300 500 700 Real 1986 SDR gold price per 02
Källa: Consolidated Gold Fields
3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000
Bedömningar av guldmarknadens utveckling är svåra att göra. Bedömare såsom US Bureau of Mines och Shearson Lehman m.fl., räknar med att världen under 1990—talet i genomsnitt kommer att behöva tillföras ca 1 300—1 500 ton/år av primärmaterial för att täcka det industriella och spekulativa behovet.
Denna marknad kan betraktas som en mogen marknad. Efterfrågan per capita har varit relativt stabil såväl i industrinationerna som i utvecklings- länderna. Guldets unika egenskaper gör att substitutionshotet från alterna- tiva material är ringa. Dess historiska priselasticitet indikerar dock att man även fortsättningsvis bör räkna med att efterfrågan till stor del kommer att avgöras av prisnivån. Vid varaktiga prisnivåer över 500 USD/oz avtar kon— sumtionen markant. Vid prisnivåer under 350 USD/oz upplevs guldet som billigt och konsumtionen ökar åter.
Denna sektor borde vara relaterad till befolkningsantalet i världen. Den förbättrade hygienen samt den utveckling av alternativa material som skett gör att denna sektor sammantaget är relativt konstant.
Efterfrågan i denna sektor korrelerar inte med övriga ekonomiska in- dikatorer. En fortsatt ökning kan dock förväntas, då sofistikerad elektro- nisk utrustning är beroende av goda och korrosionsfria ledare. Guldet har den unika egenskapen. De små mängder som åtgår ger vid fluktuerande guldpris inte något nämnvärt utslag i priset för totalprodukten.
3.2.4. Investeringssektorn
Denna sektor har ökat framför allt i USA sedan 1975, då det blev tillåtet för privatpersoner att fritt äga guld. Denna sektor bedöms ha en fortsatt in- tressant utveckling. Här är dock den generella ekonomiska utvecklingen av betydelse. Under tider av oro tenderar guldet att ha en god attraktionskraft som värdebeständigt investeringsobjekt. Konkurrens finns här från aktier och obligationer.
US Bureau of Mines räknar med att guldproduktionen fram emot år 2000 kommer att vara ca 1 400 ton/år. Den sydafrikanska andelen beräknas minska till förmån för andra regioner, företrädesvis USA, Kanada och Australien.
Ett varaktigt ökat guldpris kan dock få som konsekvens en ökad pros- pekteringsinsats som så småningom bör leda till en ökad produktion. Tek- nologiska utvecklingar som leder till att lakningsprocesser kan pågå året runt i områden med kallt vinterklimat kan också komma att bidra till en ökad årsproduktion.
Faktorer som motverkar en ökad produktion är att den senaste tidens prospekteringsinsatser identifierat en stor mängd lättillgängliga mineralise- ringar som kan brytas i dagbrott. När dessa är utbrutna är det inte säkert att ersättningstonnaget kommer från dagbrott. En del fyndigheter kan möjligen fortsätta produktion men då från underjordsgruvor, men med högre pro- duktionskostnader.
I dag identifierad mineralbas räcker dock för produktion med ovan skis- serat uttag i mer än 20 är.
Åtgärder som kan leda till att marknaden får tillskott i form av investerings- tackor är försäljning från vissa skuldtyngda nationer. Sålunda inträffade dylika försäljningar under de kraftiga inflationsåren 1979 och 1980. Plan- ekonomierna har vid dåliga skördeår också varit nödsakade att sälja ut guld eller använt det som betalning för import av säd m. m.
Guldets roll som monetärt instrument har i stort sett övergivits av samt- liga nationer. Nyligen inträffade fall av ekonomiska svårigheter, internatio- nella konflikter och fundamentala förändringar i världens handelsmönster, speciellt efter oljekrisen 1973, har dock medfört en generell omvärdering av guldets monetära roll. Tankar i riktning mot att använda guld som medel för återinförande av fasta växelkurser har förekommit. Ett av argumenten för detta anges av USBM vara att 1 02 guld i dag har samma köpkraft av varor och service som den hade år 1863. Effekten av en sådan åtgärd är dock svårbedömbar.
Det privata ägandet av guld är dock föremål för undersökning i ett antal länder. Restriktioner i eller förbud mot privat innehav skulle få en dämpan- de effekt på priset.
3.5. Kostnadsstruktur
Kostnaden för att producera guld framgår av figur 515. Även om guld- prisutvecklingen inte är strikt beroende av produktionskostnaderna tjänar ändå denna information sitt syfte i det att man kan få en uppfattning om en nedre gräns, vid vilket pris producenterna inte får täckning för sina kostna- der. Av figur 515 framgår att det vid ett guldpris om ca 325 USD/oz erhåller ca 90 % av produktionen kostnadstäckning.
Figur 5:5 Gold production cost curves. Cash costs including royalty payments
1887
1986 1985
Average price 1987:$446.53/or Average price _ 19861536802101 Average price
Cumulative production of gold (percentage terms)
». 0 N "? '— m '.'! in en ca
lll)
till
kl
10
0 "IJ I!) 31!) Kl)
Costs in dollars per ounce (actual money terms)
4 Sammanfattning och slutsatser
Guldets roll kommer sannolikt under 1990-talet inte att omvärderas. Detta innebär att dess roll som en säker investering gentemot inflation bör bestå. Som sådan bör priset som medel befinna sig på en nivå över produktions— kostnaden.
Vid prisnivåer under 325 USD förväntas producenterna respondera med minskat uttag och vid prisnivåer över 500 USD visar det största förbruk- ningsområdet, juvelerarändamål, tendenser till minskning.
Det är således rimligt att anta att guldpriset bör kunna hållas vid en nivå mellan 350 till 500 USD/oz.
Det temporära överskott som i en fluktuerande marknad förekommer absorberas av investeringssektorn.
Vid tider av stabilitet i världen och med låga inflationstal kan guldet förväntas röra sig i intervallet under 400 USD, medan det i tider av oro och med högre inflationsförväntningar bör röra sig i intervallet över 400 USD.
Prospekteringsinsatserna under 1980-talet bör kunna resultera i att till- räcklig produktion kan upprätthållas att motsvara efterfrågan under 1990- talet.
1 31.4 1 (_ *I ”' ll 1111 .(1 ' . 1 l 1 1 1. ll 1 1 1 j . r. 1 j l 1' i i 1 1 , . ., mjl *) 1 ' .-11' ' ' ' ' ' l .. 11 I I 11 "ll”b , . . 1. 4 . . ; .. 1 a ?: ' 1 11 11 1 ') 1 l lll- , 1|1 j1 | 1
Bilaga 6
Silver av bergsingenjör Mati Sallert, Boliden Mineral AB Innehållsförteckning l Faktaavsnitt .......................................... 1.1 Silver, förekomst ..................................... 1.2 Råvarutillgång ........................................ 1.3 Sveriges tillgångar .................................... 1.4 Framställningsteknik .................................. 1.5 Användningsområden ................................. 1.6 Konsumtion .......................................... 1.7 Produktion ........................................... 1.8 Återvinning .......................................... 1.9 Handel .............................................. 1.10 Pris, prissättning ...................................... 1.11 Substitut ............................................. 1.12 Marknadssituationen i Indien .......................... 2 Marknadsutvecklingen under 1970- och 1980-talet ......... 3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000 .................. 3.1 Konsumtion .......................................... 3.2 Trender hos slutförbrukare ............................. 3.2.1 Foto .......................................... 3.2.2 Lödmetall ..................................... 3.2.3 Juvelerarändamål .............................. 3.2.4 El, elektronik ................................. 3.2.5 Mynt, minnesmedaljer och övrigt ................ 3.3 Kostnadsstruktur ..................................... 4 Sammanfattning och slutsatser ..........................
202 203 203 204 205 208 208 208 209 209
211
213 213 213 213 213
215
" -| 1!.111|, .. .-!!! | _ l||l11|1r|| |! . ."1"": . | |'||! | - .. | . * ! '!'!!å' |||'"'"|'.|!|1'L||!,|.k|!||| '..||' "'— """.|-|'| "_| . :'!||." || " |'»11'[!| ..|| ' .' '.'" !" .. "|"!!'-1|'|...!»|,| . " |' ' __| ”_ ”'|'qu på?! :!!!...' ..' |.' ' . .' '. " " ! ..1'1|- " . _ !!. __.v' . . .' . . ||||..' .— '|-.!! :. ||. ' |||| || . .. . ' |! , '|. , " ".!'. !11:."!. .. . " " ". ' .. !!!!!1'1'1'" ' !|1"!!! " " ' 1'.! '.!' l" . "'.|.|!!!-|!!!!!"..1:!'.' '.!'!!11': !": —:!::"."!.'!'!|'| "!!!"!!! '.'!l.:' !:»! '|.! 11111!» .:—!!!;.-'.:'!, :: :. :. ! ! ! ! '| || .|5.|| . |.|.||. ".!| || | |'. "|'Ö' 1'1. "1|.!...l| "! . '|'. ||' .!||- | . |||.||! . . |||P| .||!!| !|.!!' ' "|.||'|. |'|'|!||'|. .||.. .. 15811 .| "" ||_['!||. ': '! !_ '.|| '.'.*.' '..'""'|!|!' | '.. .| "'....1!| |. | ' .. |. || || | ||||| ..!!.|!||! |' '. " || |' | ||'|! ||.||| |r!.| _ |. l.| |. || .' | .| | '| '. . :"'”: .|' ':" |' '||:!||.»|'" || || !!. .|' !'|"_'|'| ||'|||... |..'.|!!'_""||' |||..| !." "....||.'. '||'" '| :. ||.| .! "'|||.!|'| ||||| !!| . .| ' ' '!'—' ".. .'."'. ' ".1 "."1" .'."'|'"'.1||."' ' || 1... ."|'|'.1'!' '|.1!'1|.':' ! !!| '!! . .. "| |.'!'!"' !!.|';' "'"!|'.'!..' " ' " '|'|' " . ' "' !!!! .. ' '. ' !--' .'. '. .. »; ..!!!1. .||! l.;[".!'.!! ! !.! 111! ! "'"» . . .. !! '— !! i :| ||'» .11|!||':-|| |.|.|| 11!" :. !. :| |! : '!!.» "!'!!!»».'!.|||'..|'!!.| ,!': ! '.'|,.'||'» »' ': :!!'1"!' .: !. !! . WWII?! |.|.|.||||!! ||||| "T|_||'l'!1?|| ||||||»'||"'|'!||!||' '|'|'j ||| ||| ||.»||! .||.||' , ||"!1|." . .... |'|!!! " .||. -|!| |!!! " "'"'1"."1"1""1'!"""" "!""""'f*""'"" 1'11:' .. "" .. " "i'm." » .. ..| .Wum... |||'MM'TOIFI521111|ZÅT$Ö "fb
..' '.!. |.' .. 1'!!!||'..|' ."' " 11":."'"* !!| ":"' '|'|' .! 1."|||'"" '|| .. !"" ':'.l! !||| |||' || ..| . '!!l"| |||;|l||.'! !l'lim'!'|.|'!! '._1!.|'1'1:| ||'»:1||'.! !!!;»|'|'.'....1|'.."|,| '!"1'|!".'!|»||':'!! |.'|'"!||!.l|||||»|1 ' !!l"|'||_||!!. »» 1L||311IHFI |||"-_|'||"!'.'_'|'||.!1!|!.'|_|.l.|!!!'!'|"!..' 'l""'!"- || """'l':|..|."1'||' |. |"'|"1|| .!1!!t1|'| "|||!"!! =.1 ||" | !_|..|| '.|| ||!_ ||.|||||_. .||.|.'. ||!|... »" .!||... |||..—|| .|J..||._|'_||.|!|1' ..|'!|!.|!|!. . || ||.| |. |.|||||! |_!!!! »! 1 ' !! =
|| . . | . !;'!.| '!ll' ."' |'|'!!!!!» "!"" .: ..'"|'l'i . ... !. '!'.» ' .. .
l." ) |I . .11 1 1 |11 111! .. J' '||.'..'| ||| | ||.|!!1!.'.. .|||'| .'!. .. .!!1' .11|!'||'| | . !!! |. || |'|'| |!|.'!:|. . '|"- |- |. """'_"!"""'I"'":"""" '||"
1 Faktaavsnitt
Silver. med den kemiska beteckningen Ag, är en vit, smidig och relativt tung metall med den bästa ledningsförmågan av alla metaller för såväl värme som elektricitet. Smältpunkten är 9600C och densiteten 10,5 kg/dm3. De mekaniska egenskaperna hos silver liknar kopparns. Korrosionshär- digheten i såväl atmosfär som mot kemikalier är mycket stor och det är praktiskt taget endast fuktiga halogener och varma oxiderande syror som ger påtagliga angrepp. Svavel och svavelföreningar ger svarta ytfilmer av silversulfid, men denna verkar skyddande för fortsatta angrepp. Vissa sil- versalter sönderdelas av såväl synlig som osynlig strålning, vilket bl.a. möjliggjort deras användning i fotografisk teknik och praktisk användning av röntgen.
Silver förekommer i naturen dels som gediget silver, dels i ett 60-tal silvermineral. Det viktigaste förekomstsättet är ingående i andra malmmi- neral som blyglans. kopparkis och zinkblände. Silverförekomster kan därför indelas i två huvudtyper, dels den viktigaste gruppen; malmer där silver ingår som biprodukt, dels malmer där silver är huvudbeståndsdel.
Världens upptäckt av brytvärda tillgångar beräknas till ca 243 000 ton silver. I tabell 611 sammanfattas uppskattningar gjorda av USBM. Av tabellen framgår också tillgångarnas länderfördelning.
Med nuvarande konsumtion beräknas dessa räcka i ca 20 år.
Tabell 6:l Världens silvertillgångar l985, kt
Land Totala Brytvårda tillgångar tillgångar
Nordamerika
USA 56 28 Kanada 45 36 " Mexico 45 43 Ovriga Nordamerika 7 1 Totalt Nordamerika 153 108 Sydamerika
Peru 30 21 Övriga Sydamerika 10 8 Totalt Sydamerika 40 29 Europa
Sovjetunionen 50 44 Övriga Europa 31 20 Totalt Europa 81 64 Afrika 14 9 Asien 8 7 Oceanien 39 26 Totalt världen 335 243 Källa: USBM
I Skelleftefältets malmer är den genomsnittliga Silverhalten ca 80 g/ton, men halterna varierar från ca 20 g/ton i några gruvor till 160 g/ton i Renströmsgruvan och ca 200 g/ton i Långdalgruvan. Silverhalten följer i stort sett blyhalten.
Fjällrandens blymalmer har en silverhalt av omkring 10 g/ton. De silver- förande blyglansgångarna i fjällen typ Nasafjäll, Olden liksom blyfyndig- heten i Sala har en omkring 10 gånger så stor silverhalt. Dessa gångar har också tidigare brutits på silver. Även fjällkedjans komplexmalmer för av- sevärda silvermängder. Silverhalten i Stekenjokk var t.ex. 40 g/ton.
Bergslagens komplexmalmer är liksom Skelleftefältets malmer vanligen silverhaltiga i varierande grad. Garpenberg Norra år t.o.m. så silverrik att fyndigheten kan betraktas som en silvermalm med bly och zink. Den rikaste kända silvermalmen är Hällefors (nedlagd år 1978) som bröts på ett genom- snitt av ca 200 g silver/ton.
Mellan Garpenberg och Garpenberg Norra har under 1980-talet Damm- sjöfyndigheten påträffats. Silverhalterna beräknas till omkring 130 g/ton.
Omfattande undersöknings- och utredningsarbete har nedlagts på Dammsjöfyndigheten. Fyndighetens belägenhet under Dammsjön och när- heten till samhället Garpenberg medför att vid en eventuell exploatering omfattande miljöingrepp måste vidtas. Kostnaderna för dessa — tillsammans
med dagens prisnivå på silver — gör det för närvarande inte möjligt att bygga ut fyndigheten till produktion.
En exakt beräkning av Sveriges totala tillgångar är inte enkel att utföra, då huvuddelen av silvret finns som biprodukt och dess åtkomlighet är beroende av prisutvecklingen för andra metaller, främst koppar, bly och zink.
Silver erhålls på olika sätt ur silverhaltiga malmer beroende på de övriga mineral som finns i malm. De gruvor som betraktas som rena silvergruvor är i regel små underjordsgruvor.
Vid smältning av blyslig samlas silvret i råblyet. För att utvinna silvret tillsätter man zink, varvid en legering erhålls som kan skummas av och pressas samman. Zinken avdestilleras och ett rikbly blir kvar, ur vilken silvret framställs genom avdrivning, dvs. oxiderande smältning i ugn. Detta silver raffineras vidare genom fortsatt avdrivning vid högre temperatur och slutligen genom elektrolys.
Vid smältning av silverhaltig kopparslig samlas silvret i skärstenen och följer med i blisterkopparn. När denna raffineras genom elektrolys samlas silvret i ett slam, ur vilket råsilver erhålls som sedan raffineras på samma sätt som silver ur blymalm. För malmer utan koppar- eller blyvärde används hydrometallurgiska processer, vanligen cyanidlakning.
Silvret har förutom en dekorativ användning också en stor industriell sådan.
Den mest betydande av de industriella användningarna är inom fotoin- dustrin. Silvret används vid framställning av filmer, fotopapper, fotokopie- ringspapper, röntgenfilm och i andra ljuskänsliga produkter.
Silver är den metall som har den bästa elektriska ledningsförmågan. Denna, tillsammans med god korrosionsbeständighet, gör det till en mycket användbar metall inom elektronikindustrin.
Det är huvudsakligen inom lågspänningselektroniken som silver används i kontaktorer.
I applikationsområden där bättre hållfasthetsegenskaper erfordras nyttjas oftast silverlegeringar. Sådana legeringar består av silver/koppar eller silver/ palladium.
Silver kan vidare användas i batterier. Dessa batterier ger en mycket hög energi per enhet vikt och storlek, men är i gengäld mycket kortlivade. Sådana batterier används t.ex. inom rymdindustrin, där låg vikt och hög kapacitet och tillförlitlighet är avgörande.
För små silver/zink-knappceller ökar användningen inom användnings— området minikalkylatorer och hörapparater.
Det äldsta användningsområdet för silver är sannolikt för juvelerarända- mål. Silver används här för smycken och bordssilver. Alpacka (nysilver) är en legering ofta använd till bordssilver, då den är väsentligt billigare än rena silverprodukter.
I luftkonditioneringsanläggningar och kyl- och frysskåp används silverle- gerade bronser och mässing, på grund av dessa ämnens vätningsförmåga gentemot övriga basmetaller under deras respektive smältpunkt. Denna legering lämpar sig således som lödmetall i ovan nämnda applikationer.
Silver används vidare i speglar, katalysatorer, mediciner, tandfyllningar (amalgam), lager, mynt och medaljer.
Västvärldens konsumtion uppgick år 1985 till ca 12 000 ton.
Ca 40 % av denna konsumtion förbrukas av den fotografiska sektorn. El- och elektroniksektorn svarar för ca 30 %, medan 5 % förbrukas till juvele- rarändamål. Konsumtionen för juvelerarändamål och matsilver har under den senaste 10—årsperioden sjunkit från ca 20 till 5 % år 1985. Silvrets användning i mynt är också i avtagande.
Konsumtionens länderfördelning framgår av tabell 612. USAs resp. Ja- pans silverförbrukning illustreras i tabell 613 a resp. 6:3 b.
Tabell 6:2 Västvärldens silverkonsumtion 1985, ton
USA 3 710 Kanada 290 Mexico 250 Belgien 500 Frankrike 560 Västtyskland 990 Italien 450 Storbritannien 590 Indien 800 Japan 2 400 Övriga 1 370 Totalt 11 910
Källa: ABMS
Tabell 613 a Silverförbrukningen i USA, ton
1974 1979 1983 Foto 1 543 2 053 1 611 El. elektronik 973 1 042 818 Bruks- och prydnadsföremål 1 098 659 318 Juveler och konst 159 168 215 Legeringar och lödmetall 451 339 180 Medaljer och minnesmynt 666 146 93 Batterier 131 143 81 Katalysator 227 174 75 Mynt 31 6 65 Övrigt 226 171 224 Totalt 5 505 4 901 3 680 Därav primärt 3 732 3 651 2 889 Källa: USBM Tabell 6:3 b Silverförbrukningen i Japan, ton 1982 1985 Foto 1 140 1 313 Nitrat 172 211 Elkontaktorer 205 233 Lödmetall 104 115 Platering 73 101 Halvfabrikat 108 112 Bruksföremål, bordssilver 40 43 Övrigt 125 212 Totalt 1 966 2 340
Världens produktion av silver framgår av tabell 6:4. De stora dominerande nationerna här är Mexiko och Peru som också svarat för stora ökningar under den senaste 10-årsperioden.
Tabell (3:4 Världens gruvproduktion av silver, ton silverinnehåll
Land
Mexico Peru USA Kanada Australien Chile
Japan Sverige Övriga västländer
Summa västvärlden
Sovjetunionen Polen Ovriga planekonomier
Summa planekonomierna
Källa: WBMS
1975
1 182 1 058 1 087 1 235 726 194 272 140 1 453
7 347
1 550 450 252
2 252
1980
1 557 1 340 1 006 1 070 767 299 268 166 1 842
8315
1 550 766 240
2 556
1985
2 153 1 770 1 224 1 207 1 086 518 340 190 1 874
10 362
1 620 831 490
2 941
Presentation av större gruvor i världen återfinns i tabell 6:5. Sveriges produktion illustreras i tabell 6z6.
Tabell 6:5 Presentation av större gruvor
Land/Gruva 1984 ton Mexico Fresnillo. Naica, Elmonte 316 Real de Angeles 281 Torres Complex 132 San Francisco 91 Peru Casapalca 127 Areata 101 Cerro dc Paseo 88 El Porvenir 82 Uchucchacua 90 USA Sunshine 150 Lucky Friday 149 Troy 133 Galena 130 Coeur 77 Kanada Kidd Creek 271 New Brunnswick 206 Equity Silver 144 Sullivan 143 Lyon Lake 58 Australien Mount Isa Mines 506 Broken Hill 90 North Broken Hill 75 Elura 97 Que River 89 Chile Chuquicamata 172 Sydafrika Black Mountain 127 Honduras El Mocnito 81
Källa: ABMS, Shearson Lehman
Tabell 6:6 Sveriges gruvproduktion av silver 1987, ton Långsele 4,7 Udden 13.1 Långdal 9.2 Renström 24,1 Kristineberg 10,0 Rävlidenfältet 12.9 Holmtjärn 7,0 Näsliden 3.9 Laisvall 12.6 Enåsen 0.6 Aitik 31.8 Stekenjokk 12,1 Saxberget 4,8 Garpenberg 17,6 Garpenberg Norra 66,2 Falu guva 4,9 Viscaria 5,0 Zinkgruvan 25,1
2656
Återvinning av silver utgör en viktig tillgångskälla för silver. Tillgången på recirkulationsskrot är dock avhängigt priset. I tider med höga silverpriser tenderar återförseln av gamla silverföremål och bruksmynt öka. Även elekt- ronikskrotet återför betydande mängder silver till marknaden. Enligt USBM utgjordes 44 % av 1983 års konsumtion i västvärlden av sekundär- material.
Den huvudsakliga handelsvaran är silver bullions, tackor. men även andra former förekommer. Vissa mängder silver följer med handeln av koppar- och blykoncentrat.
De dominerande exportörerna av silver är Australien, Kanada, Mexiko och Peru. medan de största importörerna är Belgien, Luxemburg, Västtysk- land, Japan, Storbritannien och USA.
Prissättningen sker på bl.a. Comex och påverkas från tid till annan starkt av den omfattande spekulationshandeln. På utbudssidan inverkar särskilt spo- radiska leveranser av silver från Indien och Kina.
Prisets fluktuationer under 1980-talet framgår av figur 6:1.
Figur 6:1 Silver, London spot
4000
3000
2000
1000 1981 82 83 84 85 86 87 88 89 1990
Inom fotoindustrin har utvecklats svart/vita filmer som i stort sett är silver- fria. Xerox-tekniken har ersatt fotokopieringstekniken. Videotekniken har ersatt konventionell filmteknik i många applikationer. Dess jämförelsevis höga pris hindrar för närvarande en vidare spridning inom den breda allmänheten.
Rostfritt stål kan ersätta silver vid framställning av bruksföremål såsom bestick, m.m. Guld eller platinagruppens metaller kan ersätta silver inom el- och elektronikindustrin. Utveckling av nya batterier baserade på litium kan komma att medföra att silver i knappceller kan ersättas. Koppar/nickel och koppar/zink/nickel och aluminium har redan ersatt silver i mynt.
Situationen vad beträffar silver i Indien är något speciell.
Ädelmetaller och då speciellt silver spelar en betydligt större roll hos privatpersoner i Indien än på något annat håll. Det rör sig här inte om en privilegierad liten grupp utan hela befolkningen, som har en tradition i att äga ädelmetaller. Det är en del av den sociala strukturen. Det är i huvudsak att betrakta som ett sparande och ett underlag för hemgifter.
Totalt beräknas åtminstone ca 100 000 ton silver finnas i privatpersoners ägo i Indien. Detta skall jämföras med de totala börs- och privatlagren i USA, London och Ziirich, som uppgår till ca 30 000 ton i form av in- vesteringstackor.
Traditionellt har Indien varit en exportör av silver. Mellan 1964 och 1985 fanns silver i överskott på den indiska marknaden. Under missväxtår hjälpte
försäljningen av silver att förse landet med valuta. Mellan 1974 och 1979 var export av silver tillåten. Under övrig tid har silvret smugglats ut ur landet. För närvarande är silver en bristvara och detta har lett till att priset i Bombay är ca dubbla Comex-noteringen.
2 Marknadsutvecklingen under 1970- och 1980-talet
Utvecklingen av silverpriset var odramatiskt fram till slutet av 1970—talet. Silvrets delvis industriella prägel och delvis som investeringsmetall be- talades med ca 3—5 USD per 02. Det traditionella tänkandet med en relativt fast relation mellan guld och silver fick givetvis också sin grund i detta förhållande, där bägge metallerna hade en relativt lugn utveckling.
Oljekriserna under 1970-talet, som fick guldpriset att reagera, fick också följdeffekter på silverpriset, som visade en tendens till fluktuationer.
När bröderna Hunt i Texas under 1979 försökte skaffa kontroll över världens silvermarknad medförde detta en mycket kraftig prisuppgång. Från ett årsmedelvärde om ca 4,5—5,5 USD per oz steg priset som högst till 28 USD per 02 under 1979 och till 48 USD per oz under 1980. Bröderna Hunts försök misslyckades dock och priset har härefter sjunkit tillbaka till en nivå omkring 6 ä 7 USD per oz.
Den bestående effekten av denna aktion blev en kraftig konsumtionsned- gång, framför allt inom fotoindustrin och bordssilver.
Under åren med högt silverpris 1979—1980 omvärderade gruvbolagen sin framtida syn på silver och flera justerade upp sina långsiktiga förväntningar. Detta medförde att ett antal marginella projekt blev lönsamma eller att silver som biproduktkredit kunde förmå förbilliga produktionen av andra metaller. Följden av detta blev att gruvproduktionen av silver har ökat kraftigt.
Det temporärt höga silverpriset medförde vidare att stora mängder mynt, matsilver och övriga bruksföremål omsmältes och bidrog till att öka ut- budet.
Den sålunda ökande produktionen och minskande konsumtionen har lett till en successiv lageruppbyggnad. Lagren i dag motsvarar ca 3 års konsum- tion med nuvarande takt.
Med dessa stora lager finns metall i dag lätt tillgänglig för omedelbar leverans. Det spekulativa intresset har härmed förlorat något av sin be— tydelse och silvret har under en följd av år uppfört sig som en industriell råvara, dvs. produktionskostnaden har varit vägledande för priset.
Endast under tider av ekonomisk oro och då andra alternativa placering- ar/investeringar såsom guld, aktier och obligationer uppfattas som dyra har silver förmått att attrahera investerare. Priset har därmed lyfts något över nivån 5—6 USD/oz.
Genom det höga pris som rådde 1979—1980 finns det fortfarande mycket silver kvar som hanterades i prisnivåer kring 10 USD och däröver. Så fort priset närmar sig den nivån ökar utbudet kraftigt och verkar ånyo prispres-
sande.
Producenterna som oftast erhåller silver som biprodukt, eller som Peru och Mexiko, vilka är beroende av inkomsterna från silver, har sålunda inte varit benägna att reducera silveruttaget att motsvara en minskande konsum- tion.
Svenska gruvors situation har präglats av samma bild. Silverprisets ned- gång i USD har dock inte förmärkts i Sverige, då USA—dollarn stärktes i förhållande till svenska kronan och speciellt i samband med den svenska devalveringen 1982. Sedan 1985 har dock USA-dollarn försvagats samtidigt som priset i USD sjunkit. Prisfallet i svenska kronor har sålunda haft en fördröjd effekt.
Den negativa trenden kopplat med miljömässiga svårigheter har medfört att Dammsjöfyndigheten inte har exploaterats.
3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000
Videotekniken har redan ersatt vissa delar som var att betrakta som tradi- tionella filmsektorer. Möjligheterna med video att direkt återspela inspela- de sekvenser utan att använda komplicerade kemiska bad kopplat med en tidsaspekt gör att marknaden för film sannolikt kommer att minska.
För stillbildsfotografering kommer dock marknaden för silver att bestå liksom för röntgenfilm. Denna sektor bedöms t.o.m. kunna öka något.
Denna sektor har varit på tillbakagång, då aluminium och plaster har ersatt kopparrör. En resubstitution till kopparrör som under senaste åren för— märkts samt att kylskåps- och luftkonditioneringsanläggningarna ökar i antal gör att marknaden för silverlegerade lödmetaller synes kunna komma tillbaka. Förbättrad lödningsteknik medför dock att mängden lödmetall kommer att minska.
Prisrelationen till andra objekt är en avgörande faktor för hur denna sektors konsumtion kommer att utvecklas.
Med modesta prisantaganden för platina och guld finns det en relativt god potential för silver.
En annan faktor är mera modebetingad. I USA spekuleras huruvida "babyboomen" kan få någon märkbar effekt på konsumtionen. Äldre gene- rationer brukade samla till bordssilver, som ju ansågs vara en god in- vestering. Den stora potentialen bedöms vara de ungdomskullar, som nu nått mogen ålder och då förväntas ha behov att prestigemässigt lyfta stan- darden och övergå från rostfria bestick till silverbestick. Med dagens prisni- vå är en sådan utveckling mycket möjlig.
Den industri- och hushållsutrustning som i dag innehåller silverhaltigt elekt- ronikmaterial tillhör den mogna marknaden och bedöms inte ha någon tillväxtpotential.
Knappceller som innehåller silver kommer troligtvis att utföras med litium, som ger batterierna samma egenskaper som med silver, men till betydligt lägre kostnad.
3.2.5. Mynt, minnesmedaljer och övrigt
Denna sektor förväntas uppvisa stora årliga variationer, då den är beroende av hur olika länder lanserar minnesmedaljer och mynt och hur de reglerar silverinnehållet i mynten.
Det torde dock inte förmärkas någon minskning.
Huvuddelen, eller ca 2/3 av silvret produceras som biprodukt ur malmer med företrädesvis bly, zink och koppar. Produktionskostnaderna för silver är sålunda i hög grad beroende av prisnivån för övriga metaller. Metallpri- suppgången under 1987 har emellertid medfört att för de gruvor, där bipro- duktskrediterna utgör en betydande del (enligt CRU ca 5 000 ton) har kostnaden att producera silver sjunkit med 2 USD per 02 jämfört med 1986 års nivå. Detta har lett till att ca 80 % av allt silver som produceras i dag har en kostnad som är lägre än 6 USD per oz.
4 Sammanfattning och slutsatser
Silvret kommer en tid framåt att befinna sig undanskymt, sannolikt be- traktat som en industriell metall och bestämd av relationen tillgång och efterfrågan. Med de höga lagren och de måttliga utsikterna för konsum- tionstillväxt kommer en bristsituation knappast att föreligga under 1990- talet. Under tider av ekonomisk oro i världen kan dock silverpriset tidvis vara förhöjt och då huvudsakligen beroende på att övriga investeringsobjekt såsom guld, aktier och obligationer uppfattas som dyra.
Priset långsiktigt kan förväntas röra sig i spannet 6—8 USD per oz. Kortvariga rörelser utanför dessa ramar kan dock förekomma. Det är dock osannolikt att priset över en längre period skulle kunna hålla sig över 10 USD per 02, då det sannolikt skulle utlösa stora utförsäljningar från de silverlager som handlades till priser över denna nivå 1979 och 1980.
Vid prisnivåer under 5 USD per oz kommer en stor del av produktionen att förlora pengar och justeringar av produktionsapparaten blir troliga.
De stora dominerande nationerna Peru och Mexiko har vid olika tillfällen försökt höja priset genom att strypa leveranserna. Detta har dock miss- lyckats, då dessa länder är beroende av intäkter för silver. Dylika åtgärder kan inte heller framgent väntas få någon betydelse, framför allt så länge lagren är höga.
, 111..1' . ..' ' h'jli”
11.1.
'..'.".'"'11,..'"..",, " , .Fll' ""la, ." .. n' l I' I,
'” ',:..l1ili"..'»_u' 1' ' ,v1. . " _ '. .' 'l"|,l'"' "'.-1 .. .,. ..
'.'_f'."
1 . -' ' 99 - '."...ue'
”"—M E'. gammala 14.90 gniimalnsmmaa # ?T'eti Il'lCll-IWl'I" han t.osltällsutrlxsrmnr '...'m i dajg-ilqtttltllllrt fail—verbal”? :le'xt 'onlkl'r'atm-nl tillåtit fll-a namna natthimlen och l:a:dtfnmv. r't'e i.u win—"1 Ltlwiiuwlimtlsl . .
Mmm-tta: una manliällie: lina—tr.. hummer Malignt. att utr.-..... med bil-ill"! Emm gar hummerns. mmm egenskaper som lltc'd til-usr, mm; till
Mil:!diigt lägre- kubiktum. " , . ' ml Hilomma ”&qu gl! man mt it......) b'u nu imnuri 151 dia
”WMR! mg,! ' " ” 'i nu mot; mulen " I!" mer ag nat
._.ad ab mil mått-ana mmemw—nwmi
qwm ]. i___ mmm..-um
'= |'|| "ii"! , l
" :l: ' ' 1'. |1
.. ' ".|'. ' ' ' .'.'-. ', .. ...-.,i.";"l_"1..'lll|.'|__,, ' ":l” || ,,, ,, ' . lllj'll'lg I;'."'-"-.'.',. Hm,”. .pml'l;,H, '|: | .a, .:._ ,
Bilaga 7 Platmagruppens metaller av tekn dr Sven Arvidsson, Sveriges geologiska undersökning Innehållsförteckning I Faktaavsnitt .......................................... 219 1.1 Allmänt om platinametallerna, deras egenskaper och före- komst ............................................... 219 1.2 Tillgångar ............................................ 220 1.2.1 Tillgångar i världen ............................ 220 1.2.2 Tillgångar i Sverige ............................. 222 1.3 Produktion ........................................... 222 1.3.1 Framställningsteknik ........................... 222 1.3.2 Produktionens länderfördelning .................. 223 1.3.3 Företagsstruktur ............................... 223 1.4 Konsumtion .......................................... 224 1.4.1 Användningsområden .......................... 224 1.4.2 Konsumtionens länderfördelning ................. 227 1.4.3 Substitutionsförhållanden ....................... 228 1.4.4 Behov i Sverige ................................ 228 1.5 Handel .............................................. 228 1.5.1 Internationell handel ........................... 228 1.5.2 Öst/västhandel ................................. 229 1.5.3 Priser, prissättning ............................. 229 1.6 Internationellt samarbete .............................. 231 2 Marknadsutvecklingen under modern tid till nutid ......... 232 2.1 Produktion ........................................... 232 2.2 Konsumtion .......................................... 233 2.3 Handel .............................................. 234 3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000 .................. 236 3.1 Internationella prognoser och kommentarer till dessa ..... 236 3.1.1 Generellt ..................................... 236 3.1.2 Konsumtion ................................... 236 3.1.3 Trender hos slutförbrukare ...................... 237 3.1.4 Produktion .................................... 242
4 Sammanfattning och slutsatser .......................... 245
Referenser .................................................. 247
1 Faktaavsnitt
Platinametallerna är en grupp om sex grundämnen som står nära varandra i det periodiska systemet och därmed har ungefär samma egenskaper. De kan indelas i två grupper — lätta och tunga. Till de lätta med densiteter omkring 12 gjcm3 hör rutenium (kemisk beteckning Ru), rodium (Rh) samt palladium (Pd). Gruppen av tunga platinametaller utgörs av osmium (Os), iridium (Ir) och platina (Pt). Densiteten i den tyngre gruppen är 21—22 g/cm3.
Platinametallerna är ädelmetaller och uppvisar därmed stor resistens mot korrosion och oxidation. De är praktiskt taget opåverkade av de flesta syror och alkalier. Utmärkande egenskaper är även hög smältpunkt och god formbarhet. Metallerna uppvisar sinsemellan skillnader i densitet, hårdhet och smältpunkt som framgår av tabell 7:1.
Tabell 7:l Fysiska och mekaniska egenskaper hos platinametallerna
Platina Iridium Osmium Palladium Rodium Rutenium
Kemisk symbol Pt Ir Os Pd Rh Ru Atomnumcr 78 77 76 46 45 44 Atomvikt 195,09 192,22 190,2 106,4 102,91 101,07 Täthet g/cml 21.45 22,65 22,61 12,02 12,41 12,45 Smältpunkt 0C 1769 2443 3050 1554 1960 2310
Rutenium är silvervit, spröd och lätt pulvriserbar. Vissa föreningar är giftiga. Den används sällan olegerad.
Rodium är silvervit, kan lätt formas plastiskt, och har god katalytisk förmåga.
Palladium är vitgrå till silvervit, och år den mest lättsmälta och mjukaste av platinametallerna. Den kan som palladiumsvamp absorbera väte upp till 850 gånger sin egen volym. Palladium utgör därvid katalysator vid hydre- ring. Den är den minst ädla av platinametallerna, men även den som lättast kan legeras.
Osmium är gråblå, spröd och hård och är tillsammans med iridium det tyngsta grundämnet av alla. Den är mest svårsmält och den mest sällsynta. Vissa föreningar är giftiga.
Iridium är silvervit med dragning mot gult. Den är spröd och mest korrosionsresistent av alla metaller. Rent iridium används mest i deglar som
används vid smältning av vissa legeringar över 2000"C.
Platina är grå till silvervit, något mörkare än silver. Den är mjuk och kan lätt kallbearbetas utan att bli spröd. Platina i finfördelad form kan liksom palladium binda stora mängder väte. Längdutvidgningen vid upphettning är mycket liten. Den elektriska resistensen är relativt hög.
Platinametallerna följs vanligen åt i naturen. Halterna är låga i jordskor- pan (ofta under 0,01 g/ton), men beräknas vara högre ijordens inre. Plati— nametallerna förekommer främst i metallfaser, men i mindre utsträckning även i sulfidfaser. I metallfas är de ofta legerade med varandra och med järn, stundom med guld. Värdbergarterna är vanligtvis basiska till ultraba- siska (olivinrika eller pyroxenrika) och för i många fall kromit eller nickel- sulfidmineral (främst pentlandit). De senare innehåller på sina ställen plati- nametaller i fast lösning. De tidigaste brutna fyndigheterna var s.k. vaskav- lagringar — dvs. värdbergarten har brutits ned och frilagda platinametaller förekom ofta tillsammans med guld i flodbäddar. Brytvärda förekomster av platinametaller är begränsade till relativt få länder i världen. Sydafrika och Sovjetunionen är jämte Kanada de länder, där de mest betydelsefulla fyn- digheterna har påträffats.
De största kända reserverna av platinametaller finns i Sydafrika, som har över 80 % av världens reserver och över 97 % av västvärldens reserver. I Kanada och Sovjet utvinns platinametallerna som biprodukt vid nickelpro— duktion. Reserverna i USA hänför sig till Stillwater Complex i Montana, som innehåller palladium, platina, krom och nickel. Potentiella reserver i USA är även Duluthgabbron samt vaskavlagringarna vid Goodnews Bay i Alaska, där utvinning av platinametallerna pågick t.o.m. 1982. En samman- fattning av reservernas länderfördelning avseende platinametallerna finns i tabell 7:2. (Se även figur 7:1).
Tabell 7:2 Reservernas länderfördelning
Land Mängd platina- därav metaller platina palladium ton ton ton USA 1 090 200 720 Kanada 280 106 112 Sydafrika 49 970 23 950 15 740 Sovjet 6 230 I 560 4 420
Totalt 57 570 25 836 20 992
Figur 7:l Fördelningen av platinametaller i världen — metallinnehåll i brytbar malm
. ( 1 000 ton r,; 1 000— 5 000 ton () 5 000—10 000 ton
0 10 000—50 000 ton
I Sydafrika utvinns platinametallerna inom det s.k. Bushveldkomplexet i Transvaal. Metallerna är koncentrerade i ett mycket vidsträckt lager kallat Merensky Reef. Det består av pyroxenit som normalt håller ett eller flera tunna lager med kromit och sulfidmineral som impregnation. Mäktigheten varierar från 10 cm till 7,5 m på olika ställen inom Bushveld. Lokalt är mäktigheten relativt konstant. Halterna av platinametaller är ca 4—15 g/ ton. Inom Rustenburgområdet har de inbördes halterna mellan platiname- tallerna (inkl. guld) angivits till: Pt 60 %; Pd 27 %; Ru 5 %; Rh 2,7 %; Ir 0,7 %; Os 0,6 % samt Au 4 %.
Merensky Reef är känt över en sammanlagd längd av 25 mil, varav gruvor finns över ca 8 mil. Genom borrningar har man påvisat fortsättning av detta lager ner till ett vertikalt djup av 1 900 m. Platinametallerna finns dessutom i ytterligare två rev inom Bushveld: Platreef och UG 2.
UG 2 (Upper Group Chrome) är i likhet med Merensky Reef ett kromit- förande lager. UG 2 ligger 35—45 m under Merensky Reefi norra delarna av Bushveldkomplexet vid Amandelbult och Union, medan avståndet är större — ca 160 m — i söder vid Rustenburg.
Platreef har påträffats i de norra delarna i Potgietersrusområdet. Det är en zon med mineraliseringar av sporadiska fläckar till mer uthålliga skikt med sulfider, som finns i pyroxenit och harzburgit. Zonen är över 60 km lång och upp till 200 m mäktig.
I Kanada och Sovjetunionen är de ekonomiskt betydelsefulla fyndig- heterna av platinametaller knutna till nickelmalmer. Sudburyområdet i
Ontario står för huvuddelen av den kanadensiska produktionen av platina- metaller. Halterna är ca 0,7—0,9 g/ton med 38 % Pt, 40 % Pd, 1,2 % Ir, 2,9 % Ru och 1,2 % 05, 3,3 % Rh, samt 13,5 % Au (guld). De viktigaste produktionsområdena för platinametallerna i Sovjet är nickelmalmerna vid Noril'sk (öster om Jenisej) i Sibirien med metallhalter omkring 4 g/ton och följande halter: 25 % Pt, 67 % Pd, 2 % Ir, 3 % Rh, 2 % Ru och 1 % Os, samt på Kolahalvön, Pechenga (Petsamo) och Monchegorsk med ca 0,6 g platina per ton och ca 0,5 g palladium per ton.
Under 1987 startades brytning i Stillwater i Montana, USA. Det är ett lagrat komplex inte olikt Bushveld. Malmen förekommer i ett ca 2 m mäktigt lager med mellan 0,5 och 2 % metallsulfider och platinametaller. Halterna av de senare är i genomsnitt 4,9 g/ton Pt och 17,1 g/ton Pd. Lagret i Stillwater är 40 km långt.
1.2.2. Tillgångar i Sverige
Några reserver av platinametallerna har ännu inte upptäckts i Sverige. Nämnden för statens gruvegendom (NSG) startade 1985 en prospektering som var kunskapsuppbyggande. Målet var att utnyttja erfarenheter från andra länder tillsammans med vår egen kunskap om Sveriges berggrund till att identifiera områden som kan innehålla fyndigheter av platinametallerna.
Dessa metaller förekommer oftast associerat med metallerna krom, järn och nickel. Det är främst i basiska och ultrabasiska bergarter som malmer har upptäckts. Särskilt intressant är lagrade intrusioner där platinametaller- na kan förekomma koncentrerat i specifika lager, som fallet är i Bushveld i Sydafrika.
För Sveriges del kan konstateras att basiska och ultrabasiska bergarter finns på många håll. De finns bl.a. i fjällkedjan i utbredda peridotitkroppar. Genom den kunskap som byggts upp inom NSGs platinaprojekt har flera av dessa förekomster undersökts och kunnat konstateras vara lagrade intrusio- ner. Provtagning av dessa och av äldre insamlat material har påbörjats. Hittills har platinametaller kunnat påvisas i enstaka prover, men ingen samlad malmkropp har påträffats.
Den malm ur vilken platinametallerna utvinns bryts nästan undantagslöst i underjordsgruvor.
Ett metallkoncentrat framställs med konventionella anrikningsmetoder (flotation och våtmekanisk anrikning). Koncentratet genomgår en smältpro- cess med påföljande elektrolys, då bl.a. medföljande nickel utvinns. Anod- slammet från elektrolysen innehåller platinametaller, som kan särskiljas och utvinnas i en vätske-vätske-extraktionsprocess (WX).
[ Bolidens smältverk i Rönnskär kan platinametaller (om de förekommer i ingående gods) erhållas i anodslammet, vilket kan säljas för extraktion.
Det förekommer ett par smärre extraktionsanläggningar i landet, som främst utvinner platina ur skrot.
Produktionen av platinametallerna är i hög grad koncentrerad till ett fåtal länder. Sydafrika stod 1988 för över 91 % av platinaproduktionen i väst— länderna, Kanada stod för 5 % och USA för 2 %. Hur stor produktionen av platina är i Sovjetunionen har inte offentliggjorts, men exporten till väst- länderna beräknas uppgå till drygt 12 ton, dvs. det motsvarar ca 15 % av Sydafrikas produktion.
Palladiumproduktionen i väst är visserligen störst i Sydafrika, som står för 71 %, men tillförseln från Sovjet är större än den totala produktionen i väst. Sovjets andel av tillförseln var 1988 53,8 ton, vilket är nära 53 %.
Tabell 7:3 Produktion av platina och palladium 1988 i västvärlden (ton)
Pt Pd Sydafrika 79,6 34,1 Kanada 4,5 5,3 Ovriga 3,0 8,4 Produktion i väst 87,1 47,8 Sovjets försäljning till väst 12,4 53,8 Tillförsel till väst 99,5 101.6
Källa: Johnson Matthcy
1.3.3. Företagsstruktur
Utvinningen av platinametaller domineras av ett fåtal företag, varav de största finns i Sydafrika. Dessa, jämte huvudsaklig ägarstruktur, gruvor samt produktion av platinametaller finns sammanställt i tabell 7:4.
Tabell 7z4 Företag som utvinner platinametaller
Företag Större ägare Gruvor Beräknad gruv- produktion 1987. ton metall Rustenburg Pla- — Johanesburg Rustenburg, Uion, 43,5' tinum Mines Ltd Consolidated Amandelbult Investment — Anglo American Corp Impala Platinum — Gencor fyra gruvor i 37,3 Mines Ltd Rustenburg Western Platinum Ltd — Lonhro Ltd Western 5,3 Lebowa Platinum — Lebowas regering, Atok2 ' Mines — Rustenburg Platinum
' Lebowas produktion inkluderad i Rustenburg 2 Har tidigare tillhört Rustenburg
] Kanada kommer den största mängden platinametaller från Inco och Falconbridge, som biprodukt från nickelproduktionen, i Sudburyområdet. Viss mängd kommer även från Thompson-gruvan i Manitoba. Tillsammans beräknas dessa båda företag ha producerat 13,5 ton platinametaller 1987. Andelen palladium är något större än platina.
I USA har produktionen av platinametaller (palladiumdominerad) startat i Stillwater, Montana av Stillwater Mining Company, som ägs av Chevron och Manville. Produktionen sker från fyra stollar, och beräknas under 1988 kunna ge 3,4 ton palladium och 1 ton platina.
1.4.1. Användningsområden
Platinametallernas användningsområden är knutna till de speciella egen- skaper som dessa metaller har — korrosionsmotstånd, hög smältpunkt, smid- barhet, glans, katalytisk förmåga m.m. [jämförelse med guld har platina- metallerna mycket stor användning inom industrin, medan användningen till smycken eller som penningplacering hittills är mera begränsad. An- vändningen inom olika branscher för resp. metall under år 1987 i USA framgår av tabell 715.
Tabell 7:5 Platinametallernas användning inom olika industrisektorer, 1987, kg
Platina Palladium Iridium Osmium Rodium Rutenium Bilindustri 35 454 6 376 62 7 029 Kemisk 6 065 1 241 217 40 684 1 866 Dental o medicin 521 30 945 4 120 Elektrisk 5 598 50 227 32 467 2 706 Glas 3 732 5 1 467 Smycken/Invest. 42 918 5 132 24 Petroleum ] 711 1 551 124 Övrigt 3 732 8 397 622 964 560 Summa 102 319 101 075 1 057 160 9 641 5 132
Källa: US Bureau of Mines/Johnson Matthey och SGU
Tabellen visar att platina och palladium är de platinametaller, som an- vänds i störst omfattning och som har funnit användning inom många olika näringsgrenar. Det är värt att notera att platina har störst användning inom bilindustrin, samt som investeringsobjekt och för smycketillverkning främst i Japan, medan palladium används mest inom dentaltekniken, därnäst följt av elektrisk-elektronisk industri samt först på tredje plats inom bilindustrin. Användningsmönstret för rodium är likt det för platina, men med betydligt mindre mängder involverade. Rutenium används huvudsakligen i kemisk och elektrisk industri, iridium används i små mängder inom flera olika industrigrenar medan osmium med sin begränsade mängd helt används inom medicin/dentalindustrin och kemisk industri.
Figur 72 Platina (Pt): Användningsområden i västvärlden år 1987
Övrigt 3 % Petroleumind. 2 %
Bilind. (netto) 35 % Smycken 30 %
Kemisk ind. 6 %
Investeringar 15 % Elektrisk ind. 5 %
Figur 73 Palladium (Pd): Användningsområden i västvärlden år 1987
Bilind. (netto) 6 %
Dental 31 %
Elektrisk ind. 50 % Smycken 5 %
Figur 7:4 Rhodium (Rh): Användningsområden i västvärlden år I 987
Övrigt 10 % ' __] Glas 5 % v» $$"
. . _, ** %*??? Eiektr..nd.54&W&é
ll" |max-';: Kemiindustri 7 % _ ”
Bilindustrin (netto) 73 %
Figur 7.'5 Iridium (Ir): Användningsområden [ västvärlden år 1987
Elektrokem. ind. 13 %
Petroleum 12 %
Övrigt 59 %
Deglar 9 %
Katalysatorer 7 %
Figur 76 Rutenium (Ru): Användningsområden i västvärlden år I 987
Övrigt 11 %
Elektrokem. ind. 36 %
1.4.2. Konsumtionens länderfördelning
Platinametallerna används nästan uteslutande inom industriländerna. De flesta användningsområdena har högteknologisk prägel. Konsumtionen av platina har under de senaste åren ökat mycket markant i Japan beroende på ökad användning inom smyckeindustn'n, för investeringsändamål och för avgasrening på bilar. Detta gör att Japan numera konsumerar hälften av platinat i världen, medan 27 % används i Nordamerika. Den branschvisa fördelningen på regioner framgår av tabell 7:6.
Tabell 7:6 Platinaefterfrågan branschvis i Nordamerika, Japan samt övriga väst- världen, 1987
Övriga västvärl- den inkl. Europa
Nordamerika Japan
kg % kg % kg %
Bilindustri 18 349 65,6 9 175 17,9 7 931 34,5 Kemisk 1 711 6,1 467 0,9 3 888 16,9 Elektrisk 2 022 7,2 1 400 2,7 2 177 9,5 Glas 778 2,8 1 400 2,7 1 555 4,8 Investering 2 644 9,4 10 419 20,3 2 177 9,5 Smycken 467 1,7 27 990 54,5 2 333 10,1 Petroleum 467 1,7 — — 1 244 5,4 Övrigt 1 555 5,6 467 0,9 1 711 7,4 Totalt 27 990 51 315 23 014
Källa: Johnson Matthey
Materialet utgör uppskattningar av den branschvisa användningen av platina.
Elektronik 53 %
1.4.3. Substitutionsförhållanden
I de flesta nu förekommande tillämpningar har inte platinametallerna några konkurrerande råvaror. I vissa fall förekommer möjlighet till inbördes ut- byte av platinametaller, och i några fall kan andra metaller ersätta, men då med betydligt sämre resultat. Försöken att ersätta de dyra platinametallerna med andra billigare råvaror har pågått under lång tid. Detta gäller i hög grad inom bilindustrin, där man sökt billigare lösningar för avgasrening, men där trevägskatalys med platina och rodium har fått ett starkt fotfäste.
1.4.4. Behov i Sverige
I Sverige används platina och rodium i avgasrenare för bilar. Det före- kommer även stora processkatalysatorer inom kemisk industri och i petrole- umindustrin, vilka inte utbyts i sin helhet varje år, men som måste göras om med vissa intervall och då ersätts den metall som förbrukats eller skadats. Små mängder platina och större mängder palladium används inom dental— tekniken. Även inom glasindustrin och på kemiska laboratorier används deglar och termoelement som innehåller platinametaller. Totalt uppskattas det årliga behovet av platina till ca 1,5 ton per år i Sverige. En stor del av detta köps som färdiga produkter eller halvfabrikat.
De platinaproducerande gruvföretagen i världen är alla mer eller mindre integrerade företag, som har inflytande på metallframställning och handel. De flesta har egna raffinaderier och säljer metall direkt till större kunder eller via agenter, banker och börser. Börshandel äger rum i New York och Tokyo.
Agenter i ursprungligen London och Ziirich har kommit överens om en gemensam standard för handeln med platina och palladium. Till denna standard har agenter från ett tiotal länder anslutit sig.
Bruttohandelsströmmarna av platina från gruva till användare har illu- strerats i figur 717.
Figur 77 Flöde! av platina från gruva till användare
Sovjetunionen producerar platinametaller från två gruvområden, Noril'sk och Kolahalvön. Dessa fyndigheter innehåller mest palladium av platiname- tallerna. Följaktligen är palladiumproduktionen störst. Hur stor den är har inte offentliggjorts, men exporten till västvärlden uppgick 1988 till 53,8 ton. Någon handel med palladium i andra riktningen, dvs. till östländerna har inte rapporterats för 1988.
Mängden platina som exporteras från öst till väst uppgick 1988 till 12,4 ton. Samma år uppgick exporten i motsatt riktning till 1,2 ton. Detta innebär att nettoexporten av platina från öst till väst under 1988 uppgick till 11,2 ton.
Priset på platina och palladium anges av börserna, men även av några större producenter. Dessutom ger Metal Bulletin priser på fria marknaden i Euro- pa och USA baserat på spothandeln och producentpriser, för alla platina- metallerna utom osmium. I London ges dagligen två priser på platina och palladium vid London Platinum and Palladium Market. Priset sätts där av åtta deltagande agenter på samma sätt som gäller för guld.
Även för rodium och iridium anges baspriser av större producenter. I Sverige förekommer prisnoteringar för platina och palladium i dags- pressen som vanligtvis utgörs av Londonfixingen.
Priset på platina varierar relativt mycket och visar en tendens att följa guldets rörelser, även om prisnivån vanligtvis är högre för platina.
Priset för platina är vid halvårsskiftet 1989 något över 500 dollar per uns, vilket är ca 106 kr per gram.
Den historiska prisutvecklingen för platina framgår av figur 7:8. Figur 78 Platina- och guldpris 1986—1988 USD/oz
___—r
x_f *?
300 r——-——-—-—r——_v————r—_——r— 1986 1987 1988 1989
———— Hanna
"" Guld
Källa: Metal Bulletin
Palladiumpriset ligger omkring 150 dollar per uns, vilket är ca 33 kr per gram. Prisutvecklingen framgår av figur 7:9.
Priset på rodium är ca 1 280 dollar per uns (270 kr/g). Ruteniumpriset är ca 65 dollar per uns och iridiumpriset är ca 315 dollar per uns (65 kr/g). Osmiumpriset låg under 1988 strax under 600 dollar per uns (126 kr/g).
Figur 79 Prisutvecklingen för platina januari 1988—15 maj 1989 ( veckomedeltal ba- sis London)
650 120000
110000 600
100000
) Klf ol' 4 ' » , 1 * _, 90000 r »” åsså)». " lm)?" # 80000 Sek/kg !
& 70000
550
USD/oz 500
450
400 _ 40000 1234567891111111111222222222233333333334444444444555123456789111111111 8123456789012345678901234567890123456789012 0123456789 Vecka
Källa: SGU
Figur 7:10 Prisutvecklingen för palladium januari 1988—15 maj 1989 ( veckomedel— tal basis London)
180 36000 170. 34000 160 32000 150 30000 ' 40 28000 USD/oz 130 26000 Sek/kg 1 20 24000 110 22000 100 —-USD/tr 02 20000 90 + SEK/k 9 18000 80 15000 1234567891111111111222222222233333333334444444444555123456789111111111 8123456789012345678901234567890123456789012 0123456789 Vecka
Källa: SGU
Industrin som sysslar med platinametallerna har i många år varit mycket hemlighetsfull och har hållit så mycket information som möjligt dold för andra. Något samarbete annat än mellan eljest samverkande företag synes inte ha förekommit. På de senaste 5—10 åren har dock en större öppenhet förmärkts, vilket bl.a. tagit sig uttryck i mera publicerat material.
Det finns även ett International Precious Metals Institute med säte i Allentown, Pennsylvania, USA. Det anordnar bl.a. årliga konferenser och publicerar där framlagt material.
240 220 200 180
160 140
120 100
80 60
40
2 Marknadsutvecklingen under modern tid till nutid
Produktionen av platinametaller har ökat stadigt under 1970- och 1980-talet och har i stort sett följt efterfrågan. Ökningen i västvärlden har huvud- sakligen skett i Sydafrika, det enda landet som under perioden producerat platinametaller som inte utgjort biprodukt till andra metaller.
Av de tre stora gruvföretagen i Sydafrika har Western Platinum haft hela sin uppbyggnad under den senaste tjugoårsperioden, då verksamheten star— tade först 1971. Det näst största företaget Impala började bryta platinafö- rande malm 1969 och har expanderat starkt under denna sin första tjugoårs- period.
Sovjets produktion har inte redovisats officiellt, utan beräkningar har tillgripits för att få en uppskattning av produktionen. Eftersom platiname- tallerna är biprodukter till nickel-koppar, som produceras i Noril'sk och på Kolahalvön, kan en viss ledning erhållas från nickelproduktionen. Det är känt att Sovjet förfogar över modernaste teknik för utvinning av platiname- tallerna. Raffinering sker i Krasnojarsk vid den transsibiriska järnvägen. Den uppskattade produktionen av platinametaller i världen under perioden 1967—1985 framgår av figur 7:11.
Mönstret för platina resp. palladium ser likartat ut, eftersom metallerna följer varandra åt.
Figur 7:11 Produktion av platinametaller åren I 9157—1985
ton
Sydafrika
Sovjetunionen
1967 70 75 80 85 År
Konsumtionsmönstret av platina har ändrats väsentligt under tiden efter andra världskriget. I slutet av 1940-talet användes nästan hälften av allt platina för smyckeändamål. Då var världskonsumtionen (västvärlden) 11,5 ton platina. Under 1950-talet introducerades platina i reformeranläggningar som katalysator vid bensintillverkning. Konsumtionen i västvärlden ökade under 1950-talet och nådde upp till 21 ton 1960. Under senare delen av 1960-talet hade välståndet stigit i Japan så att man började köpa smycken av platina, som av tradition är den populäraste smyckemetallen. Konsumtio- nen av platina nådde 1970 upp till 42 ton. Nästa dekad, 70-talet, präglades av tillämpningar för avgasrening inom bilindustrin, som först började i USA och i Japan.
Platinakonsumtionen nådde en topp 1979 på 88,6 ton. Därpå föll kon- sumtionen under 1980 och påföljande år för att först 1985—86 åter nå upp till 88 ton. De senaste åren har konsumtionen stigit ytterligare till 112,6 ton 1988 beroende på användning som bilavgasrenare i allt fler länder, ökad användning av platinasmycken i Japan samt ökad investering i små tackor och medaljonger av platina.
Utvecklingen under perioden 1975—1988 framgår av figur 7:12.
Figur 7:12 Platinakonsumtionen i västvärlden
TON/AR
120
100 80
60 110 20
1975 1980 1985
Palladiumkonsumtionen visar en likartad utveckling som platina. An- vändningen är dock något annorlunda. Mer än hälften av all palladium används inom den elektroniska industrin, främst som komponent i inte- grerade kretsar. Ca 30 % används inom tandvården i olika legeringar bl.a. i tandställningar och bryggor. Även palladium har användning i bilavgas— reningen, men ger inte lika hög reningsgrad som platina-rodiumkatalysato- rer. Konsumtionsmönstret framgår av figur 7:13.
Figur 7:13 Palladiumkonsumtionen i västvärlden
Ton/AR
120 100
80 60
110
20
1980 1985
Marknaden för platinametallerna har expanderat och antalet konsumenter har ökat, till följd av att nya tillkommit. Expansionen i producentledet har till stor del skett genom ökad produktion i befintliga anläggningar. Under 1980-talet har antalet producenter varit konstant i Sydafrika, Kanada och USA. I USA har utvinningen från vaskavlagringarna vid Goodnews Bay i Alaska lagts ner, men brytningen har i stället påbörjats i Stillwateri Monta- na.
Platina har flera unika egenskaper som gör användandet mångfacetterat. Ursprungligen användes platina för smyckeändamål, men åtskilliga indust— riella tillämpningar har efter hand tillkommit.
Prissättningen på platina influeras delvis av platinats tidiga anknytning till guld och därmed dess inordning i ädelmetallsektorn. Gemensamt för metal- lerna är att de är sällsynta (platina mera sällsynt än guld) och att de är bestående vackra och därmed används för tillverkning av smycken.
För platina finns en konkurrens från industrin, som står för 55 % av konsumtionen. Producentstrukturen för platina är synnerligen koncentre- rad med 90—95 % av produktionen förlagd till Sydafrika och Sovjetunio- nen. Dessa faktorer synes göra platina synnerligen känsligt för såväl in- flatoriska tendenser som störningar i produktionsledet. Platinapriset har därför oftast legat högre än guldpriset, då priserna varit höga, och lägre vid låga nivåer. Platinats strategiska aspekter och historiskt oroliga uppträdan- de på marknaden gör att metallen blir föremål för spekulativ aktivitet då marknaderna börjar visa rörelse.
Londonnoteringen har sannolikt stärkt sin position genom att antalet handelshus som deltar i prisfixeringen under 1989 har utökats från två till åtta.
Marknaden under senare år har karakteriserats av högre konsumtion än produktion, något som kan kompenseras med lagerminskningar. Platina
lagerförs av börser, vissa banker, handelshus, slutanvändare och av pro- ducentföretagen. Eftersom platinametallerna i vissa tillämpningar inte för- brukas eller inte ens rörs, finns alltid mer eller mindre dolda reserver som vid lämpligt pris kan komma ut på marknaden.
3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000
Den makroekonomiska utvecklingen i världen förväntas generellt vara god under hela 1990—talet. Tillväxttakten i BNP för industriländerna förväntas ligga i intervallet 2,5—3,5 %. Många prognosinstitut varnar dock för att USA under början av 1990-talet kan få en något sämre utveckling i BNP än de flesta övriga industriländer. Det beror främst på USA:s problem med bytesbalansen och budgetunderskottet.
Den största utvecklingspotentialen finns i Stilla havsområdet, där Japan förväntas ligga med en tillväxt i BNP kring 3,5 % per är, vissa år kanske ännu högre. Taiwan förväntas ha en högre tillväxttakt än Japan.
I Europa torde BNP visa något lägre tillväxttal under inverkan av USA:s problem under början av perioden.
Konsumtionen av platina i västvärlden beräknas ha varit ca 99 ton under 1988. Den väntas öka med ca 5 % per år till mitten av 1990-talet.
En markant ökning av konsumtionen har under de senaste åren ägt rum i Japan. Denna trend förväntas fortsätta, dock inte så markerat som tidigare.
Platina har som ädelmetall med katalytiska egenskaper applikationer såväl inom industrin som inom andra områden och har inte alltid något enkelt samband med makroekonomin. Exempel på den senare kategorin är platinats användning som investeringsobjekt.
För många tillämpningsområden gäller att marknaden är mättad och stagnant (exempelvis inom petroleumbranschen). Andra marknadssegment har fortfarande stor marknadspotential och visar kraftig marknadstillväxt. Ett exempel på den senare kategorin är katalysatorer för avgasrening i bilar. Där har en starkt växande medvetenhet om de miljöproblem, som av- gaserna utgör, tvingat fram lagstiftning om avgasrening. Den tekniska lös- ning, som valts i de flesta fall, innefattar katalytisk förbränning av avgaserna med platina och rodium som katalysatorer.
Det relativt höga priset på platina medför dock att andra tekniska lös- ningar prövas inom flera områden. I de flesta fall är det dock bara de andra platinametallerna, som kan substituera platina, och de inbördes utmärkan-
de egenskaperna avgör vilken av dem som väljs.
Nya tillämpningsområden kan snabbt förändra konsumtionsmönstret för platina. Exempel på ett sådant område är inom energisektorn, där platina används i bränsleceller. Dessa har ännu inte utvecklats till ekonomiskt konkurrenskraftiga energikällor, men den forskning som pågår i bl.a. USA och Japan syftar till att om några är få fram bränsleceller på över 1 MW. Om och när den forskningen lyckas, kan platinakonsumtionen påverkas av- sevärt förutsatt att platina då fortfarande ingår i cellerna.
Ungefär samma mönster som för platina gäller även för övriga platiname- taller. Möjligen kan osmium undantas. Den metallen (som oxid) har endast en användning av betydelse, nämligen som kontrastmedel vid elektron- mikroskopi av bl.a. cellprover.
Bilindustrin
Det marknadssegment, som rönt störst intresse under den senaste tioårspe- rioden, är avgasrenare för bilar. Där har statsmakternas agerande för renare luft i olika länder, alltsedan lagstiftning om renare avgasutsläpp infördes i Kalifornien 1973, drivit fram en stadigt stigande efterfrågan på platina. Eftersom platina är dyr har försök gjorts för att ersätta denna metall med billigare alternativ, varvid främst palladium har nämnts. Dessa försök har oftast inte varit framgångsrika, då palladium kräver högre temperatur för att fungera och är svagare katalysator än platina. Ford meddelade dock i slutet på 1988 att man lyckats finna en tillfredsställande ersättare till platina i katalysatorer. Ryktesvis skulle ersättningen utgöras av palladium.
Det är tre gaser som anses vara farliga: ofullständigt förbrända kolväten (de oxideras till koldioxid och vatten), kväveoxider (de reduceras till kväve) och kolmonoxid (den oxideras till koldioxid). Om alla dessa tre gaser skall renas talar man om trevägsrening. Den sker oftast i en katalysator med platina och rodium, där rodium står för den reducerade effekten. Mycket forskning har också ägnats försöken att ta fram motorer, som har en mera fullständig förbränning, så att renare avgaser erhålls. Man vill därigenom helt slippa att använda katalysatorer.
Med utgångspunkt från förväntad biltillverkning i världen och offent- liggjorda avgasreningskrav kan den framtida platinaförbrukningen prognos- trceras.
Tabell 7:7 Platinaanvändning i bilkatalysatorer 1985—1993 (ton)
1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 Nordamerika 19,5 20,1 18,0 17,9 18,1 18,3 18,3 18,9 19,7 Japan 8,0 8,1 9,0 9,3 10,1 10,0 10,1 10,3 10,4 EEC 2,1 3,1 4,9 7,0 8,2 13,2 13,5 15,4 15,5 Ovriga 0,3 0,5 0,6 0,9 0,9 1,0 1,0 1,1 2,7 Summa 29,9 31,9 32,5 35,1 37,3 42,5 42,9 45,7 48,3
Källa: Shearson, Johnson Matthey, Sumitomo
För rodium gäller att användningen inom denna sektor troligen kommer att utgöra 20—25 % av platinat, motsvarande andelen rodium i trevägskata- lysatorerna.
Palladium kan komma att få ökad användning inom bilindustrin om man lyckas använda den som fullgod ersättning för platina. För närvarande används ca 6 % (6 ton) av producerat palladium inom bilindustrin.
Kemisk industri
Inom den kemiska industrin används platina som katalysator för oxidering av ammoniak till salpetersyra. Denna tillämpning står för ungefär 213 av platinaförbrukningen inom denna sektor. Salpetersyran i sin tur är bas för framställning av gödselmedel. Den framtida avsättningen av platina inom denna bransch beror således till stor del på den framtida jordbrukspolitiken i världens länder.
Tabell 7:8 Platinaanvändning inom kemisk industri 1985—1993 (ton)
1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 Nordamerika 2,3 2,0 1,7 1,7 1,8 1,8 1,9 2,2 2,2
Japan 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,6 Ovriga 4,2 3,6 3,6 3,7 3,6 3,5 3,5 3,6 3,6 Summa 7,0 6,1 5,8 5,9 5,9 5,8 5,9 6,3 6,4
Källa: Shearson, Johnson Matthey, Sumitomo
Katalysatorerna för salpetersyraframställning är vanligtvis legerade med rodium. Efterfrågemönstret för platina bör således gälla även för rodium, med varning för att andelen rodium kan komma att minska om rodiumpriset fortsätter att vara avsevärt högre än platinapriset.
Rutenium och iridium används som anodbeläggning i kloralkaliindustrin. Användningen av klor och natronlut styr således efterfrågan på rutenium och iridium inom den kemiska sektorn. Utvecklingen har varit svag under slutet på 1980-talet, och väntas som helhet för 1990—talet vara svag. Vissa är kan dock visa ökad konsumtion då nya fabriker byggs.
Petroleumindustrin
Petroleumindustrin använder i likhet med den kemiska industrin stora processkatalysatorer av platina. De används för att bryta sönder kolkedjor- na i råolja för att få en högre andel av den lättare fraktionen. Katalysatorer- na räcker länge innan de behöver renoveras. Det är således endast den kvantitet, som behöver tillsättas vid renoveringen för att återställa funktio- nen, som anges i förbrukningen. Därutöver tillkommer den nettomängd, som installeras i nyuppförda raffinaderier. Nedläggning av raffinaderier tillför platina till marknaden (redovisas som minuspost i tabell 729).
Tabell 7:9 Platinaanvändning inom petroleumindustrin 1985—1993 (kg)
1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993
Nordamerika 31 1 311 467 467 467 467 467 467 467 Japan 467 0 0 0 0 156 311 311 311 Övriga — 311' 31 1 1244 1244 1400 1556 1556 1556 1556 Summa 467 322 1711 1711 1867 2179 2334 2334 2334
' Minuspost innebär utförsäljning av metall
Källa: Shearson, Johnson Matthey, Sumitomo
Iridium används i vissa katalysatorer inom petroleumindustrin. Den framtida användningen beror på vilken process, som används i raffinaderi- erna. Sannolikt kommer användningen att vara oförändrad.
Elektrisk och elektronisk industri
Användningen av platina inom elektrisk och elektronisk industri förväntas förbli på ungefär oförändrad nivå. Det är som termoelement för användning vid höga temperaturer som platina används mest inom den elektriska indu- strin.
Inom den elektroniska sektorn används platina i kontakter för kretsar samt som tunnfilmsbeläggning. Palladium med lägre pris och något sämre egenskaper kan konkurrera med platina liksom koppar i vissa kontakttill- lämpningar.
Tabell 7:10 Platinaanvändning inom elektrisk-elektronisk industri 1985—1993 (ton)
1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 Nordamerika 2,5 2,0 2,0 2,1 2,1 2,2 2,3 2,4 2,4 Japan 1,2 1,3 1,3 1,3 1,4 1,4 1,4 1,6 1,6 Ovriga 2,5 2,2 2,2 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 Summa 6,2 5,5 5,5 5,6 5,8 6,0 6,3 6,6 6,8
Källa: Shearson, Johnson Matthey, Sumitomo
Palladium finner sin största använding inom elektroniksektorn. Det är som tunna lager i integrerade kretsar och kapacitorer som metallen an- vänds. Totalt förbrukades under 1987 drygt 50 ton palladium (50 %) inom denna sektor i västvärlden. Antalet enheter förväntas öka ytterligare, me- dan mängden metall per enhet visar en minskande trend. Totalt förväntas användningen fortsätta att öka under början av 1990-talet, främst i Japan.
Rutenium används liksom palladium i integrerade kretsar. Mer än hälften (27 ton) av metallen går till denna sektor. Även i detta fall är Japan en expansiv marknad, medan Europa och USA visar avtagande tendens. Sam- mantaget förväntas användningen av rutenium minska något inom elektro- niksektorn.
Rodium används i termoelement och ugnar. I båda fallen påverkas ut- vecklingen av stålindustrins behov. Användningen uppgår till ca 500 kg/år och trenden är avtagande.
Glasindustrin
Platina används inom glasindustrin vid framställning av glasfiber, där egen- skaper som hög smältpunkt och stort motstånd mot vätning och korrosion utnyttjas. Även inom denna sektor är det på grund av det höga priset en tendens att minska mängden platina som används. Platina kan återanvändas och redovisade kvantiteter är endast de mängder, som behövs som ersätt- ning för det som förbrukats.
Tabell 7:11 Platinaanvändning inom glasindustrin 1985—1993 (ton)
1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 Nordamerika 1,2 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 Japan 1,9 1,8 1,8 1,9 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 Ovriga 1,2 1,1 1,6 1,7 1,7 1,9 1,9 1,9 1,9 Summa 4,3 3,7 4,2 4,4 4,5 4,7 4,7 4,7 4,7
Källa: Shearson, Johnson Matthey, Sumitomo
Ca 500 kg rodium används årligen i glasindustrin. Rodium används lege- rat med platina och trenden för de båda metallerna är likartad.
Smyckeindustrin
Ett av de största användningsområdena för platina är i smyckeindustrin, främst i Japan där platina har en mycket stark ställning sedan över 200 år. På 1660-talet infördes bestämmelser om att rikare människor inte fick visa sin rikedom utåt. Guld kunde därför inte bäras som smycken, medan däremot platina, som mer liknade järn, kunde användas.
Tabell 7:12 Platinaanvändning inom smyckeindustrin 1985—1993 (ton)
1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993
Japan 21,0 21,5 25,5 39,0 31,1 32,0 29,8 31,0 32,3 Västtyskland 0,8 0,9 0,9 1,0 1,1 1,1 1,2 1,2 1,3 Övriga Europa 0,6 0,5 0,5 0,6 0,6 0,6 0,6 0,7 0,7 Nordamerika 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,6 0,6 0,7 Övriga 1,6 1,6 1,0 0,9 1,0 1,0 1,1 1,1 1,1 Summa 24,5 25,0 28,4 42,0 34,3 35,2 33,3 34,6 36,0
Källa: Shearson, Johnson Matthey, Sumitomo
Investerare
Platina har under den senaste tioårsperioden rönt ökat intresse från in— vesteringssynpunkt. Det finns tackor av olika vikt att köpa, men även mynt och medaljonger har utgivits i många länder. Det är främst i småtackor och medaljonger som handel har skett. Det enda gångbara mynt som funnits har varit ”The Noble”, som gavs ut på Isle of Man i november 1983. Under 1988 gavs två nya mynt ut: ”The Koala” i Australien och ”The Maple Leaf” i Kanada. Av "The Koala” beräknas ca 3 ton säljas under det första året. Ungefär samma mängd räknar man med att sälja av "The Maple Leaf”.
Skillnaden mellan medaljonger och mynt är att den senare kategorin har status av legalt betalningsmedel, vilket den förstnämnda saknar. Platina placerad i kategorin investering förbrukas inte, utan förvaras i enskilda lager, varifrån det åter kan komma ut på marknaden. Styrande för köp och försäljningar är priset samt behovet hos investeraren att omsätta platinat i någon annan form av tillgång.
Tabell 7:13 Platinatillförsel för investeringsändamål (ton)
1983 1984 1985 1986 1987 1988
Japan Små' 0,2 0,5 1,1 1,1 1,9 3,7
Stora2 2,0 4,7 5,3 —3,93 8,6 8,1 Nordamerika Små 1,2 0,9 4,0 9,3 2,6 3,9 Övriga Små 1,4 3,9 3,0 3,6 2,2 3,6 Summa 4,8 10,0 13,4 10,1 15,3 19,3
' "Små" investeringar är långsiktigt innehav av metall i form av tackor och mynt, som väger 10 oz eller mindre (dvs. under 310 g). 3 "Stora" investeringar är tackor på 500 g och 1 kg i Japan. 3 Minuspost innebär utförsäljning av metall.
Källa: Johnson Matthey
Medicin-dental
Platina används i små mängder i cancerhämmande läkemedel som heter cisplatin och carboplatin. Det är relativt små mängder som förbrukas för detta ändamål. Det är dock exempel på ett användningsområde, som snabbt kan få ökad betydelse om forskningen t.ex. finner flera effektiva likartade mediciner på platinabas.
Betydligt större är dentalmarknaden, där främst palladium används i olika legeringar i s.k. tandguld. Totalt beräknas ca 31 ton palladium an- vändas inom detta område under 1987. Detta innebär att denna sektor är den näst största med avseende på palladiumkonsumtion. Den står för 31 % av förbrukningen i västvärlden.
Av det palladium som används inom dentalsektorn går 41 % till USA. Det konkurrerar med guld, som är tyngre och ca tre gånger så dyrt.
Det är i USA som en ökning har noterats, medan marknaden i Europa och Japan är stagnerande. Denna marknad är i likhet med avgasrening utsatt för styrning från myndigheter. I detta fall gäller det bl.a. utformning av tandvårdsstöd. Totalt förväntas denna marknad ha en fortsatt tillväxt- potential.
Konsumtionsbehovet av platina i västvärlden har under senare år inte fullt kunnat mättas med gruvproduktion, skrot och import från Sovjet. Skillna- den, som har varit 1—16 ton/år, har tagits ur existerande lager, som finns hos gruvföretag, handelshus, börser, banker och slutanvändare.
De flesta av dessa redovisar inte sina lager och det är därför inte möjligt att bedöma hur mycket platina som är tillgängligt på marknaden ur dessa lager.
Känt är att USA har ca 14 ton platina i sitt strategiska lager, vilket motsvarar ca 6 veckors platinaproduktion i västvärlden.
Investerare kan uppskattas ha ca 100 ton platina i lager, vilket motsvarar ett års behov inom industrin. En del av detta material kan komma tillbaka på marknaden, om produktionen inte kan tillfredsställa efterfrågan.
En stor andel av investerarlagren finns i Japan. Uppskattningsvis över 30 ton utgörs av spekulativa lager av större tackor, som lätt kan återföras till marknaden. Småtackor, mynt o.d. kommer sällan tillbaka på marknaden och kan därför inte antas användas av industrin.
Gruvproduktionen visar en stigande trend under resten av detta år- hundrade.
Sydafrika stod 1988 för 92 % (79 ton) av västvärldens gruvproduktion av platina. Kanada beräknas ha bidragit med 5 %.
Kända expansionsplaner i Sydafrika visar på en ökning om 31 % (24 ton) av gruvproduktionen till 1993. Detta åstadkoms främst genom att nya gruvor öppnas, och i ett fall genom att produktionen ökas i befintlig gruva.
Gruvproduktionen i Kanada är huvudsakligen beroende av utvecklingen
på nickelmarknaden, då platinametallerna är biprodukt vid nickelframställ- ningen. Endast en måttlig ökning förutspås under början av 1990-talet med ca 750 kg platina/år. Detta härrör från fyndigheten Lac des Iles, som är en ny gruva med platinametallerna som primär värdebeständsdel.
Bland övriga fyndigheter kan den nyligen öppnade gruvan i Stillwater, USA, nämnas. Den är palladiumdominant, men producerar även platina.
Prospekteringsaktivitet i flera länder har identifierat ett antal målområ- den i främst Kanada, Australien och Zimbwabwe. Någon eller några av dessa borde ge upphov till nya gruvor under 1990-talet. Sannolikt är det mindre gruvor som öppnas, med undantag för Zimbwabwe, där det finns potential för större malmer inom ”the Great Dyke”, en lång sprickzon fylld med bergarter liknande dem som finns i Bushveldkomplexet i Sydafrika.
Under kommande år kommer även återvunnet platina och rodium från skrotade avgasrenare att tillföras marknaden. Mängden kan förutsägas med kännedom om mängden katalysatorförsedda bilar i världen samt beräknad livslängd för katalysatorema. Prognosen påverkas dock i viss mån av priset på platina och rodium.
I marknadsbalansen ingår även handeln med östländerna. Sovjetunionen säljer årligen 6—10 ton platina och 45—50 ton palladium till västländerna. Det innebär att Sovjet dominerar palladiummarknaden med 55—60 % av tillförseln. För platinamarknaden innebär Sovjets tillförsel ca 10 % av väst- marknaden. Denna andel förväntas minska något under kommande är beroende på ökat behov av metallen inom östblocket.
3 . 1 .5 Kostnadsstruktur
Producenterna av platinagruppens metaller kan delas in i två grupper: primära och sekundära producenter.
Viktigast bland de primära producenterna är de sydafrikanska företagen. Dessa är vanligtvis relativt förtegna med uppgifter om kostnader, men vissa uppskattningar kan dock göras med hjälp av årsredovisningar, uppskattad produktion samt iakttagelser av branschkännare.
Bland de tre stora producenterna i Sydafrika har Western Platinum under många år ansetts vara effektivast och ha den modernaste utrustningen.
Rustenburg har ansetts vara den som kommer därnäst och Impala har ansetts vara den minst lönsamma av de tre.
Efter hand som brytningen går mot större djup i gruvorna kommer kostnaderna att öka. För att möta denna har främst Rustenburg förvärvat nya områden, där de malmförande lagren går i dagen. Impala förvärvade under 1988 Messina, som planerar att påbörja brytning av både Merensky Reef och UG2 som går i dagen.
Av betydelse för den framtida kostnadsbilden för dessa företag är kursut- vecklingen av randen i förhållande till dollarn. Randens värde halverades mot dollarn från 1983 till 1985 och har sedan dess varit relativt stabilt.
Uppskattningsvis bör såväl Western som Rustenburg kunna klara pro» duktionen vid ett platinapris ner mot ca 300 dollar/troy ounce. Impala bör
sannolikt ha något högre pris för att täcka sina kostnader.
Till de sekundära producenterna hör de som producerar platinametaller som biprodukt. I Kanada är det Inco och Falconbridge, som är de största producenterna. i båda fallen är det nickelpriset som är styrande.
Samma förhållande torde gälla i Sovjetunionen, som producerar främst palladium som biprodukt från nickelgruvorna i Pechenga (f.d. Petsamo) och Noril'sk. Möjligen kan behovet av västvaluta i någon mån påverka situatio- nen.
4 Sammanfattning och slutsatser
Större delen av världens reserver av platinametaller finns i Sydafrika. Där- näst i storlek kommer Sovjetunionen.
Intensiv prospektering har pågått under ett tiotal år. Ett antal fyndigheter har upptäckts, av vilka Stillwater i USA var först att tas i drift (1987).
Nämnden för statens gruvegendom (NSG) påbörjade en kunskapsupp- byggande prospektering i Sverige 1985. Ett antal mineraliseringar har un- dersökts, men ingen har hittills befunnits brytvärd.
Platinametallerna har flera industriella tillämpningar, men utnyttjas även som investeringsobjekt. Industriellt är största användningen för platina och rodium som katalysatorer inom bilindustrin.
Katalysatorer används även inom kemisk industri och i petroleumindust- rin (platina, palladium, rodium, iridium, rutenium). Inom elektrisk-elektro- nisk industri används platina, palladium, rodium och rutenium bl.a. som skikt i integrerade kretsar. Glasindustrin använder platina-rodium i dysor och kärl. Medicinskt-dentalt används bl.a. palladium i tandguld. Dessutom används platina och palladium i smycken.
Nya användningsområden för platina kan bli i energisektorn som kataly- satorer i bränsleceller och inom bilindustrin för partikelrening av dieselav- gaser.
Konsumtionen av platina visar en stigande tendens med en årlig öknings— takt om 5,7 %/år till 1993.
Produktionen av platina domineras av Sydafrika, som står för drygt 92 % av västvärldens gruvproduktion av platina (drygt 81 % av västvärldens tillförsel av nyproducerad platina inkl. Sovjets export till väst).
Palladiumtillförseln domineras av Sovjet (56 %) och Sydafrika (36 %). Gruvföretagen har egna raffinaderier, som tillverkar metaller i tackor och som svamp samt metallsalter.
Större kunder köper platinametallerna direkt från producenterna under långtidskontrakt. I övrigt sker handeln via handelshus och banker. Börshan- del förekommer i New York och Tokyo.
Produktionen har under de senaste åren inte förmått mätta efterfrågan på platina. Metallen har under dessa år även tagits från lager.
I Sverige finns inget raffinaderi, som kan skilja alla platinametallerna åt. Skrot och biprodukter från vissa malmer kan dock behandlas av Boliden Mineral i Rönnskär. Där erhålls ett slam, som för platinametaller. Detta slam måste för närvarande sändas utomlands för att framställa metallerna. Ur rent skrot kan dock platina och palladium skiljas åt i en svensk an- läggning. Det finns två företag i landet, som bearbetar platinametaller, till
exempelvis tråd och plåt.
Kunskapen om hur platinametallerna förekommer i samband med vissa mineral och bergarter utvecklas hela tiden. Speciellt förväntas mycket nya rön komma fram under den senaste tidens prospekteringskampanjer i värl- den. Dessa rön bör fångas upp även i Sverige.
I Norge och Finland pågår prospektering efter platinametaller. Den nors- ka prospekteringen har främst inriktats på fjällkedjans bergarter, där man söker kromitförande lager. Några fyndigheter har påträffats. Dessa är dock inte brytvärda. I Finland har man funnit platinagruppens metaller i ur- berget. Prospektering pågår där sedan många år. Man utvinner även dessa metaller, i internationellt sett liten skala, som biprodukt från nickelproduk- tion från Hituragruvan. Fyndigheter har påträffats i norra Finland, som med nuvarande priser inte bedöms som brytvärda.
Sannolikheten att påträffa platinametaller i Sverige kan ses mot bakgrund av fynden i Norge och Finland. De norska fynden har knappast följts upp alls i Sverige. De finska fynden har delvis följts upp i Sverige, där ekvivalen- ta bergartsled har undersökts. Även den finska forskningen ger nya resultat. Nya ideér och uppfattningar om hur platinametallerna förekommer fram— läggs efter hand.
NSG startade 1985 en prospektering, som var kunskapsuppbyggande. Erfarenheter från andra länder skulle, parade med vår kunskap om Sveriges berggrund, identifiera målområden för närmare undersökning.
Ungefär samma målsättning bör gälla även för framtiden. Vi bör således ha och underhålla en kunskap om platinametallemas geologiska uppträdande, som kan tillämpas på svenska förhållanden. Detta bör vara en bas för prospekteringen. Sedan bör man vara flexibel med resurserna som satsas på denna prospektering. Om man identifierar målom- råden, som kräver ingående undersökningar, bör nödvändiga medel kunna allokeras för detta ändamål när så behövs.
Referenser
1. Annual Review of the World Platinum Industry 1988. Shearson Leh- man Brothers, London
2. Arvidsson, S. 1986 Platinagruppens metaller. SGU PM 198622, 56 s.
3. Arvidsson, S. 1989 Tema: Platinagruppens metaller, i Mineralmarkna- den. Tertialrapport januari 1989 s. 24-40 SGU PM 198921, samt löpan— de i Mineralindustrin — SGUs tertialrapporter
4. Loebenstein, J.R. 1985 Platinum-group Minerals; i Mineral Facts and Problems. USBM Bull. 675 s. 595—616
&%%th "lig lllllllll'r, ru; _ VDn—.|'| $!” 53 ml.—Jat '"'.”- .qu »ÅA'JBHMHW . mm.
rlmr nens. ml man
- lll - MW
"* Mij Emmeå
AA" * l ill-||.|
.” lll-' 1||' —lu ll' . v _' H-w . FIF» lilalilikrw Um» . __ ”rå.»
"'""' lnlt, "i'-
4 , Hi ."'. H __ IJ _. .fr,” _ : I' . 4 ] || .1 | 1 l l.| ' | 1 ;, ,) F ' u1 h ._Ji u"| » 11,9leer 1 * . '. _ : '» . =", ,, ' apfanålom- n _' - ; ; ' Insiderlistan” ; | .' * J | : i, _ l!" Jil | I] . ”UM , ,. & ' ll. _! »:»'"' ' I. ' n'» :. .
| ' .. . _lJlJlg-in'. .._mi L 4 '$, .
*."? .1TINE in ,
' "nu | . * . | | ». l" . '.' l ,Jnn w ',l ._—v. .l '-l m l l _.
Bilaga 8
Nickel
av försäljningsingenjör Mattias Rapaport, Axel Johnson Ore & Metals AB
1 Faktaavsnitt
Nickel spelar en betydande roll inom stålindustrin och har haft stor be- tydelse för utvecklingen inom kemi- och flygindustrin. Som legeringsmetall tillför nickel järn eller andra metallbaser korrosionsbeständighet, hållfast- het och motstånd mot höga temperaturer.
Nickel har i flera avseenden sin vagga i Norden. Den svenske kemisten A.F. Cronstedt upptäckte 1751 i Los gruvor i Hälsingland ett nytt grund- ämne, som han tre år senare gav namnet nickel. Knappt 100 år senare upptäcktes i den norska malmfyndigheten Espedalen ett nytt Fe-Ni—mine- ral, pentlandit (Fe, Ni)gS,,, det särklassigt viktigaste och vanligaste Ni- mineralet i dagens nickelsulfidmalmer. Norge var också världens största producent av nickel åren 1861— 1875. Garnierit. ett slags Ni-serpentin, från Nya Kaledonien var den viktigaste nickelråvaran från 1875 till 1905, varefter sulfidmalmerna i Sudbury, Kanada, började dominera.
Den totala nickelproduktionen från svenska gruvor, mellan 1845 och 1945, var ca 4 000 ton Ni. Knappt hälften kom från gruvorna i Kleva (Småland), Kuså och Slättberg (Dalarna), samt ytterligare några små före- komster i södra Sverige. Den största gruvan var Lainijaur (Västerbotten), som producerade ca 2 000 ton Ni under andra världskriget.
Två huvudtyper av nickelmalmer är av ekonomiskt intresse i dag, dels sulfidmalmer, som svarar för ca 60 % av nickelproduktionen (1986) men bara för 20 % av världens identifierade tillgångar, dels lateritmalmer, som ger ca 40 % av världens nickel i dag men utgör 80 % av de globala reserver- na.
Sistnämnda typ bildas i områden med tropiskt klimat genom kemisk vittring av ultramafiska bergarter, varvid nickel anrikas i järnoxid (oftast i goethit) och/eller magnesiumsilikat (garnierit). Oxidmalmen, som vanligen innehåller 0,8—1,5 % Ni, är den vanligaste och bryts på Kuba, Dominikans- ka Republiken, Filippinerna m.fl. Silikatmalmen är vanligtvis rikare med 2—4 % Ni och bryts framför allt på Nya Kaledonien.
Nickelsulfidmalmerna kan grupperas i två klasser: (1) dunit-peridotit- klassen, vilken omfattar malmer associerade med komatiitiska bergarter
och som underindelas i en intrusiv dunitgrupp och en vulkanisk peridotit- grupp; och (2) gabbroida klassen, som underindelas i intrusiva mafiska- ultramafiska komplex, stora lagrade intrusioner och Sudbury-intrusivet. Malmer tillhörande den gabbroida klassen utgör den viktigaste källan för Ni, även om världens största nickelmalm, Sudbury i Kanada, undantas. Världens näst största nickelmalm, i Norilsk-området i Sovjet, hör till under— gruppen mafiska—ultramafiska komplex liksom Pechenga (Kolahalvön), Jin— chuan (Kina) och finska malmerna Kotalahti, Laukunkangas och Vammala.
Till den första klassens dunitgrupp räknas de stora malmerna Agnew i Australien och flera förekomster i Thompson Belt i Kanada. Till den vulkaniska peridotitgruppen räknas Kambalda och Mt. Windarra i Australi- en, Shebandowan och Ungava District i Kanada samt några malmer i Zimbabwe.
Världens identifierade nickelmineraliseringar i malmer med > 1 % Ni beräknas till ca 110 miljoner ton Ni. Tillgångarna med lägre nickelhalter är mycket stora. Nickelförande mangannoduler som är utbredda på havs- bottnarna, speciellt i Stilla Havet, beräknas inte ge något nämnvärt tillskott till världsproduktionen av nickel under detta århundrade.
Tabell 811 Upptäckta brytvärda tillgångar samt kända mineraliseringar, tusen ton nickelinnehåll
Brytvärda Andel % Kända minera- Andel %
tillgångar liseringar Kuba 20 000 000 35 25 000 000 23 Kanada 8 000 000 14 14 800 000 13 Sovjetunionen 7 300 000 13 8 000 000 7 Indonesien 4 300 000 8 5 800 000 5 Sydafrika 2 800 001) 5 2 900 000 3 Grekland 2 600 000 5 2 800 000 3 Australien 2 300 000 4 5 300 000 5 Nya Kaledonien 2 000 000 3 17 000 000 15 Övriga 7 700 000 13 29 300 000 26 Totalt världen 57 000 000 100 111 000 000 100
Källa: USBM, preliminära uppgifter utgivna 1989
De kvalitetsmässigt bästa nickelfyndigheterna i Sverige finns i Västerbotten. De är Lappvattnet, Brännorna, Mjödvattnet, Rörmyrberget och Njugg- träskliden. Samtliga utgörs av ultramafiska lagergångar och räknas till du— nit—peridotit-klassen. Halterna varierar mellan 0,6 % Ni och 1,3 % Ni och tonnaget mellan 0,17 och 4,2 miljoner ton malm med gränshalt av 0,4 % Ni. [ Lappvattnet genomfördes en gruvundersökning fram till 1982, varvid man skattade innehållet till 11,000 ton Ni och 2300 ton Cu men dock oekono— miskt att bryta. I Rörmyrberget beräknas summan av flera nickelminerali— seringar innehålla 26,000 ton Ni. Samma nickelinnehåll som Lappvattnet
har Kukasjärvi och Fiskelträsk i Norrbotten, men nickelhalter och sulfid— faskvaliteter är oekonomiska. Kopparfyndigheten Älgliden i Västerbotten har samma nickelinnehåll som Rörmyrberget, men även här är nickelhalten låg i såväl bergart som i sulfidfas.
Ett 70—tal nickeluppslag är kända i Västerbotten och södra Norrbotten, varav mindre än hälften har undersökts i varierande grad. Några av de största kända mafiska-ultramafiska kropparna undersöks för närvarande med konventionella prospekteringsmetoder.
Figur &] De viktigaste kända nickelmineraliseringarna i Sverige
dx
%
1 L
so-mi.
&. —x
NH
""- " "ERNIE-nuntie ” . ' _.._ ......»- x 'x, ——— m...... ) j! ,. _--- m.m..... ( * , - m...—mu... x' X sm ' o |..-mmm..... X . : __ ...... x , , u.... ...... ...m. , : _ "av. H,”,— ', MG) 'no-unn- ÅmmlWh-l. ». & : » Iun—m-l-um-mlmn. . eg ; nu. .mooo . o n u. nu nu.
Källa: SGAB. 1989
Nickelbrytning sker både under jord och i dagbrott. Av sulfidmalmerna bryts ca 20 % under jord och resterande 20 % i dagbrott. I huvudsak alla lateritmalmer bryts i dagbrott. Metoder har utvecklats för att utvinna nickel ur djuphavsnodulerna (Continous Line and Bucket system, CLB, av Sumi- tomo samt hudraulisk teknik av Deepsea Ventures) men ingen används ännu i kommersiell drift.
.x _ .. .,) lx ..”... .. .. .. l
Kartblankett
VÄSTER- BOTTENS LÅN
STÖRRE NICKEL- MINERALISERINGAR
* LAP : anvunnel
RÖR : Rörmyrberget NJU: Njqutrhskliden
LA|:Ln1n|juur
Sulfidmalmerna anrikas genom flotation. Den erhållna sligen rostas nor- malt och smälts till skärsten som blåses i konverter, varvid man erhåller koncentrationsskärsten som innehåller sulfider av koppar och nickel. Efter långsam avsvalning, nedkrossning och malning kan koppar och nickelsulfi- derna särskiljas genom flotation. Ur dessa koncentrat framställs resp. metall vanligen genom elektrolys, varvid man erhåller nickeln som katoder. Inco renframställer även nickel gasmetallurgiskt, där koncentratet under tryck reagerar med koloxid och bildar nickelkarbonylgas som sedan reduceras till högrena nickelpellets.
De erhållna nickelprodukterna utgörs främst av katoder, briketter, pel- lets, pulver, ferronickel (20—50 % Ni) och nickeloxid (75—90 % Ni). De två senaste kallas klass 2 nickel genom sitt lägre nickelinnehåll, medan de förra kallas klass 1 nickel och håller minimum 99,5 % nickel. Samtliga nämnda produkter är primärnickelprodukter och skiljs i fortsättningen från sekundärnickel som är producerat ur skrot.
Nickelframställning är mycket energikrävande. Framställning av nickel— katoder ur sulfidmalm med 1 % nickel kräver i storleksordningen 40 000 kWh/ton nickel. Nickelframställning ur lateritmalmer kräver 2—3 ggr så mycket energi som framställning ur sulfidmalmerna, beroende på att laterit- malmema innehåller upp till 35 % fukt. I dessa är nicklet dessutom så finfördelat i malmen att vanlig anrikning blir omständig och kostnadskrä- vande. Vanligen smälts därför lateritmalmerna (ca 80 %) direkt till ferro- nickel.
Ur miljösynpunkt är nickelproduktion relativt belastande. Största proble- met är emissionen av svaveldioxid från rostning och smältning vid fram- ställning av koncentrationsskärsten. lncos Copper Cliff-anläggning i Kana- da sägs vara en av världens största enskilda källa till svaveldioxidutsläpp, 1985 uppskattades att 1 % av världens utsläpp kom från denna anläggning. Även vid renframställningen genom elektrolys sker utsläpp av klorhaltiga kolväten.
De faktorer, som avgör hur lönsam produktionen av nickel vid en an- läggning blir, kan sägas vara energikostnad, malmkvalitet, malmtonnage, produktivitet och utvinningsgraden hos processen. Den uppräknade ord- ningen speglar ganska väl den inbördes vikten av dessa faktorer. Eftersom förädlingsgraden i nickelmetall eller ferronickel till stor del utgörs av tillförd energi är det dominerande kriteriet kostnaden för energin till rostning, smältning och elektrolys. Naturligtvis är även malmkvaliteten avgörande, där en lägre nickelhalt än 1 % i dag kan sägas vara en nedre gräns för vad som är intressant att bryta.
lnvesteringskostnaderna i brytnings— och produktionsanläggningar är mycket stora, varför kapaciteten och tonnaget processat material också är avgörande för lönsamheten. Processens effektivitet och utvinningsgrad är
naturligtvis också viktig, där dock dessa faktorer till stor del står i mot- satsförhållande till krav på miljövänlig produktion.
En viktig aspekt för lönsamheten är även möjligheten att utvinna bipro- dukter ur nickelproduktionen. De vanligaste biprodukterna är koppar, ko— bolt och ädelmetaller. Man kan dock inte generellt ge några inbördes förhållanden mellan metallinnehållen i olika malmer, utan dessa är olika från fall till fall. Vid direktsmältning av Iateritmalmer till ferronickel kan dock endast järn utvinnas som biprodukt.
Nickelproduktionen har på senare år blivit spridd i ett större antal länder, för närvarande sker nickelproduktion i någon form i ca 25 länder. Fort- farande domineras världsproduktionen av Kanada, Sovjetunionen, Nya Kaledonien och Australien.
Tabell 8z2 Världens gruvproduktion av nickel, tusen ton nickelinnehåll
1965 1975 1987 ton andel % ton andel % ton andel % Kanada 235 54 243 33 220 27 Sovjetunionen 80 18 125 17 173 21 Australien - - 60 8 73 9 Nya Kaledonien 61 14 133 18 59 7 Kuba 29 7 37 6 40 5 Övriga 32 7 135 18 253 31 Totalt 437 100 733 100 818 100
Källa: Metal Statistics, Metallgesellschaft
Tabell 8:3 Världens produktion av raffinerad nickel, tusen ton nickelinnehåll
1965 1975 1987 ton andel % ton andel % ton andel % Sovjetunionen 80 19 143 20 191 24 Kanada 160 39 178 25 132 17 Japan 27 6 78 11 94 12 Norge 32 8 37 5 45 6 Nya Kaledonien 16 4 53 8 29 4 Storbritannien 41 10 39 6 30 4 Övriga 60 14 172 25 261 33 Totalt 415 100 700 100 782 100
Källa: Metal Statistics, Metallgesellschaft
1.3.4. Företagsstruktur
Kanadensiska Inco och Falconbridge, franska SLN samt australiensiska Western Mining dominerar västvärldens produktion av nickel. Tillsammans har man ca 60 % av västvärldens produktion av alla primärnickelprodukter.
International Nickel Ltd, Inco, är och har varit den absolut dominerande nickelproducenten under all tid. Företaget har en långt gången vertikal integration och är således aktivt inte bara inom nickelproduktion utan även inom högnickellegeringar, nickelbatteriproduktion m.m. Man producerar även de nickelrelaterade metallerna koppar, kobolt samt ädelmetaller. Man har en egen världsomspännande försäljningsorganisation. Nickelbrytningen sker huvudsakligen i Kanada (sulfidmalmer), varför produkterna i huvud- sak är klass 1 nickel. 1987 stod Inco för 34 % av västvärldens produktion av nickel.
Falconbridge Limited utgör tillsammans med sitt dotterbolag Falconbrid— ge Dominicana (66 %) i Dominikanska Republiken västvärldens näst störs- ta nickelproducent. Produktionen är delad i två oberoende segment; klass 1 nickelprodukter baserade på kanadensisk sulfidmalm och ferronickel i en helt integrerad anläggning i Dominikanska Republiken baserad på Iaterit- malm. Falconbridge äger ett nickelverk i Kristiansand i Norge, som pro- ducerar elektrolytnickel baserad på kanadensisk skärsten. 1987 producera- de detta verk 44 000 ton nickel och totalt stod Falconbridge för 13 % av västvärldens produktion av nickel.
Societe Metallurgique le Nickel, SLN, är helägt dotterbolag till franska ERAMET—SLN som är statskontrollerat i ägandet. SLN står för större delen av brytningen på Nya Kaledonien. Där producerar man ferronickel samt skärsten som exporteras till eget nickelverk i Sandouville, Frankrike, för produktion av klass 1 nickel. 1987 stod SLN för 7,5 % av västvärldens nickelproduktion.
Western Mining Corporation är Australiens största nickelproducent och är i samma storleksordning som SLN på världsmarknaden. 30—35 % av den totala produktionen går direkt till Japan, största delen i form av nickelkon- centrat. resten sprids jämnt i västvärlden. 1987 stod Western Mining för 7,5 % av västvärldens nickelproduktion.
Rostfritt stål: Det absolut viktigaste användingsområdet för nickel är som legering i rostfritt stål. Nickel tillsammans med krom ökar kraftigt mot- ståndet mot korrosion och ökar även stålets hållfasthet. Rostfria industrin svarar för närvarande för ca 60 % av världens nickelkonsumtion. Kommer- siellt förekommer rostfria stål med nickelhalter på mellan 1,25 % och 37 %. För oss mest bekant är det s.k. ”18/8-stålet", som är legerat med 18 % krom och 8 % nickel. Typiska användningsområden för rostfritt stål är som valsad plåt till rör och cisterner inom kemi- och livsmedelsindustrin, till vitvaruin- dustrin, som höghållfasta element inom flyg-, lastbils- och järnvägsindust- rin, som fästelement etc., samt en mängd användningsområden, där mot- ståndskraft mot korrosion samt hög hållfasthet är nödvändigt.
Högnickellegeringar: Legeringar med 60—70 % nickel, så kallade ”super alloys". Dessa har mycket hög hållfasthet och motstår extrema temperaturer och används därför till turbinblad ijetmotorer, gasturbiner, i ventiler etc.
Förnickling: Allt s.k. ”krom” på bilar och andra produkter är en för- nicklad bas som är kromtäckt. Största användningsområdet finns just inom bilindustrin. Även förnickling inom olika typer av industri tillämpas som korrosionsskydd och skydd mot föroreningar.
Konstruktionsstål: Nickel kan ingå med upp till 9 % som legermgsele- ment i olika konstruktionsstål.
Järn- och stålgjutgods: Nickellegerade gjuteriprodukter kan innehålla 13—36 % nickel och används bl.a. i pump- och ventilhus.
Övrigt: Mässingsprodukter. kemiska produkter m.m.
Tabell 8:4 Förbrukningen av primärnickel i västvärlden fördelad på viktiga an- vändningsområden
andel % Rostfritt stål 60 Högnickellegeringar 14 Förnickling 11 Konstruktionsstål och gjutgods 9 Övrigt 6
Källa: SLN. 1987
Figur 8:2 Nicke/förbrukning per nicke/produkt i USA 1986
Other forms (I %) Nickel setts (2 %li Nickel oxide (7 %)
' Cathedes and pollets 53 %1
Briquets ann powders (19 %)
107.062 Short tons
Källa: USBM Minerals Yearbook. 1986
Västvärldens totala konsumtion av primärnickel 1987 var ca 640 000 ton och är den högsta någonsin. Totala världskonsumtionen 1987 var ca 850 000 ton. Konsumtionen har sedan 1976 ökat med i genomsnitt ca 2 % per år.
Tabell 825 Världens konsumtion av primärnickel, länderfördelad
1965 1975 1987
ton andel % ton andel % ton andel % USA 156 36 136 23 141 17 Japan 29 7 90 15 154 18 Västtyskland 31 7 43 7 81 10 Frankrike 21 5 39 7 39 5 Storbritannien 37 9 26 4 33 4 Sverige 13 3 22 4 19 2 Övriga västländer 35 8 66 11 170 20 Totalt väst- världen 321 74 422 72 637 75 Sovjetunionen inkl. övriga planekonomier 110 26 167 28 210 25 Totalt hela världen 43] 100 589 100 847 100
Källa: Metal Statistics. Metallgesellschaft
Ersättningsmaterial finns för de flesta av nicklets användningsområden med undantag för vissa högnickellegeringar. I rostfritt stål kan man tillsätta mer krom och mangan. I andra legerade stål kan molybden, kobolt, vanadin och krom delvis ersätta nickel. I de flesta fall sker dock en substitution på bekostnad av produkternas fysikaliska och kemiska egenskaper.
Möjligheterna för ett stålverk att på grund av rådande marknadssituation snabbt substituera nickel med någon annan metall är dock kraftigt be— gränsad, eftersom man är bunden till de normer stålet skall följa och som är garanterade mot kund. Detta faktum får ökande betydelse i och med de allt hårdare försäkringskrav slutanvändare ställer på sina underleverantörer. Allt oftare utför stålkonsumenter s.k. quality audits, QA, hos sina leveran- törer och certifierar dessa sedan de uppfyllt en mängd krav på sina pro- cesser, sin kvalitetskontroll och sina Iegeringsleverantörer. Stålkonsumen- terna kan i sin tur ha QA-certifikat att uppfylla mot sina kunder. Hela kedjan stramas åt från råvara till färdigprodukt vad gäller möjligheter att vara flexibel i materialval av legeringar och stål.
Nya material såsom plaster. keramer etc. bör här också nämnas, eftersom dessa i vissa fall kan substituera rostfria stål- och nickellegeringar och på så vis påverka nickelkonsumtionen.
Sveriges totala förbrukning av primärnickel var 1987 ca 19 000 ton och utgör ca 3 % av västvärldens totala konsumtion. De stora förbrukarna är de rostfria producenterna Avesta AB och AB Sandvik Steel, där Avesta upp- skattas stå för cirka hälften av Sveriges förbrukning. Importen till Sverige kommer främst från Storbritannien (Inco), Canada, Norge (Falconbridge) och Finland. Betydande kvantiteter kommer även från tid till annan från Sovjetunionen.
En uppskattning baserad på 1987 års nickelproduktion och snittpris ger att handeln under året omsatte 3,7 miljarder USD. På grund av produktionens geografiska fördelning omsätts en mycket stor del av produktionen i inter— nationell handel.
De former nickel handlas i är malm (min 1 % Ni), koncentrat (slig 8—12 % Ni, skärsten 20—30 % Ni och andra mellanprodukter), nickelox- idsinter (75—90 % Ni), ferronickel (20—50 % Ni) samt nickelmetall (min 995 % Ni).
Nickelmetallexporten domineras av Canada. Stora kvantiteter exporteras även av Norge (Falconbridges verk) och Storbritannien (Incos verk). Även Finland (Outokumpu Oy) är exportör av nickelmetall.
Ferronickelexporten kommer främst från Nya Kaledonien, Dominikans- ka Republiken, Grekland, Jugoslavien, Colombia och Indonesien. Av detta går från Nya Kaledonien huvudparten till Frankrike och övriga EG, Japan, Sverige och USA. Från Dominikanska Republiken går exporten främst till USA och EG, från Grekland och Jugoslavien främst till Västtyskland, Frankrike, Storbritannien och Sverige, från Colombia främst till Europa, Japan och USA och från Indonesien huvudsakligen till Japan.
De största exportörerna av nickelskärsten är Kanada, Australien, In- donesien, Botswana och Nya Kaledonien. Av exporten går det största tonnaget från Indonesien och Australien till Japan. Från Nya Kaledonien går huvudparten till Frankrike och från Kanada till Incos resp. Falconbrid- ges nickelverk i England resp. Norge.
Östblocket har under 1970- och 1980-talet varit en nettoexportör av nickel till väst. Man har haft en överproduktion i förhållande till egen konsumtion och har därför låtit nickel generera västvaluta. Exporten kommer främst från Sovjetunionen och Kuba, men även mindre kvantiteter från Kina. Vissa är har detta medfört ganska betydande störningar av marknadsbalansen i
väst. Under 1987 uppgick flödet av nickel från öst till väst till ca 50 000 ton nickel, men har tidigare under 1980—talet legat kring mellan 20 000 till 30 000 ton/år.
Traditionellt har nickelpriset kontrollerats av de stora producenterna, främst Inco. Detta har gjort att priset i reala termer har varit relativt stabilt under modern tid, med undantag för en nickelbrist åren 1969—1970. Men sedan 1979 handlas nickel på metallbörsen i London, London Metal Ex— change (LME), där även koppar, aluminium, bly och zink handlas. Numera är de flesta nickelpriser, både hos producenter och handlare, knutna till LME:s fixeringar av nickelpriset.
På LME handlas nickelkontrakt, där varje kontrakt representerar 6 ton (1 ”lot”) LME-godkänt nickel. Handeln sker via mäklare som har medlem— skap i LME. Ursprungligen är denna börs skapad som ett instrument för konsumenter att säkra sin exponering i råvarupriser (s.k. hedging) genom handel med leverans på termin (future contracts). Dessutom är tanken att börsen skall fungera som en barometer på utbud/efterfrågan i den totala marknaden. Till börsen finns lager, vilka skall garantera att man alltid kan ta leverans på sitt kontrakterade material och därigenom skall LME:s pris representera ett marknadspris. Inslag av spekulation och manipulation sak- nas dock inte.
Generellt kan sägas att nickelpriserna fluktuerat väsentligt mer sedan introduktionen på LME (se vidare kapitel 2.3). På LME omsätts en bråkdel av världens nickelhandel, men som ovan nämnts är trots det nickelpriset i de flesta affärer relaterat till ett LME-pris. LME-kontraktet representerar klass 1 nickel i klippta katoder eller pellets, men priset används som bas för de flesta olika former av nickel.
Figur 8.3 Nickelpriset [ 1987-års konstant USD sedan 1970
Price of nickel in constant 1987' UYSD/lb
5.00 4.00 300 200 1.00
0 197071 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87
' Dellated by the US GNP detlalor
Källa: SLN 1987
Nickel Development Institute, NiDi, i Toronto, Kanada, är primärnickelin- dustrins intresseorganisation för marknadsutveckling och forskning kring nickel och dess användningsområden. Man ger regelbundet ut tidskriften "Nickel", där det redogörs för forskningsframsteg och utveckling av nya produkter inom nickellegeringar, rostfritt, elektronik etc. Vidare deltar man i konferenser etc. för att redogöra för/marknadsföra nickel och nickelhaltiga material. Organisationen ärinte aktiv i kommersiella frågor gällande nickel, inte heller för man offentlig statistik eller gör prognoser för nickelkonsum- tion/prisutveckling etc.
I sammanhanget kan också nämnas kromproducenternas intresseorgani- sation Chromium Association och Chromium Centre, som tillsammans med NiDi aktivt samarbetar med den rostfria industrin.
Denna rapport har koncentrerat sig på primärnickel. Dock utgör även nickellegerat skrot i olika former, s.k. sekundärnickel, en viktig nickelkälla. Skrotet förekommer både som nytt fall direkt från bearbetningsfabrik och som gammalt skrot från rivningar av olika anläggningar. Nickelhalten va- rierar kraftigt, från 0,5—1 % Ni i låglegerat stål, från 7—13 % Ni i olika typer av rostfritt material upp till olika typer av högnickellegerat skrot med 75—80 % Ni-innehåll. Den fysiska beskaffenheten kan variera alltifrån styckeskrot och spånskrot till slipspånpulver, katalysatorrester etc.
Sekundärnickel svarar inom den rostfria industrin för mellan 25—30 % av nickelbehovet. Världens största exportör av nickellegerat skrot är USA, vars export senare år legat kring 175 000 ton material per år. Av detta går ca 60 "0 till Europa och 30 % till Japan och Korea. Priset på nickel i legerat skrot följer i princip priset på primärnickel, men beroende på form och analyser förekommer en stor variation av rabatter på sekundärnicklet.
Sveriges rostfria producenter är i hög utsträckning skrotbaserade och tillgodoser därmed sitt nickelbehov till relativt stor del genom sekundär- nickel jämfört med andra rostfria producenter. 1988 importerades till Sveri- ge 122000 ton rostfritt skrot, främst från Västtyskland, Nederländerna, USA och Danmark. Importen har kraftigt ökat från att under slutet på 1970-talet ha varit ca 20 000 ton per år.
2 Marknadsutvecklingen under modern tid fram till nutid
På 1950-talet stod Inco, Falconbridge och SLN för över 95 % av västvärl- dens produktion av nickel och man formade därigenom ett producent- oligopol. De kanadensiska företagens dominans hänger historiskt samman med tillgången på de ekonomiskt förmånligare sulfidmalmerna i landet. Den kanske viktigaste förändringen av nickelmarknaden sedan dess är de nya former nickel, som har blivit tillgängliga för förbrukarna. Som tidigare nämnts finns i dag nickel som handelsvara i över tiotalet olika produkter, förutom nickelmetall såsom ferronickel, nickeloxid, nickelsinter etc., s.k. klass 2 nickel (skiljt från nickelmetall som kallas klass 1 nickel). De nya producenterna sedan 1950-talet är främst producenter av klass 2 nickel. Somliga är ägda av de ovan nämnda tre, men i de flesta fall är det nya, oberoende producenter som kommit i marknaden.
Vad som främst möjliggjort etableringen av de nya producenterna är en utveckling av metallurgin för utvinning av nickel ur Iateritmalmer samt en real minskning av energikostnaderna under 1960-talet, vilket gjorde den mer energikrävande utvinningen ur dessa malmer lönsam.
Bland de nya ferronickelproducenterna kan nämnas Feni och Ferronickel Pristina i Jugoslavien, Larco i Grekland, Aneka Tambang i Indonesien och Falconbridge Dominicana i Dominikanska Republiken. För briketter och katoder kan nämnas Western Mining och Queensland Nickel i Australien, Outokumpu i Finland, Rustenburg och Impala i Sydafrika, Bindura Nickel i Zimbabwe m.fl. Dessutom är ett nickelverk i Albanien nyligen taget i drift. De ovan nämnda ”stora tre” är fortfarande de dominerande producenterna, men deras andel av västvärldens totala produktion ligger nu kring 50 %.
Figur 8:4 Världens gruvproduktion. proportionellt länderfördelad
EXPLANATION
* Austraha
Canada
Indonesra
New Caledonia
thppines
" South Alnca
Soviet Unlon
. — UnilEdSlales
» -' .' Albania Botswana, Bram.
China. Colombia, Dominican Republic. F.nland, Greece. Guatemala. Venezuela Yugo- stavm. Zimbabwe. and other (above! countr-es wuih major nickel deposuts ann districts that had less than three percent ot world mckel productmn during inmcated year
PERCENT OF WORLD NICKEL PRODUCTION
Countries that produce nickel but that do nöt have deposrts l-steo In the ISM! mcke .nventory
1940 1950 1960 1970 1980 YEAR
Källa: U.S. Geological Survey. 1985
Viktigt för utvecklingen av den ökade marknaden för klass 2 nickel på konsumentsidan är en utveckling av metallurgin inom stålindustrin. där man lärt sig använda mindre ren nickel än högren nickelmetall. [ dag utgör klass 2 nickel ca 50 % av världens nickelkonsumtion.
Från andra världskriget fram till början av 1970-talet växte nickelkonsum- tionen med hela 6,5 % i genomsnitt per år. Sedan dess fram till mitten på 1980-talet stagnerade konsumtionen för att under de senaste årens hög- konjunktur åter öka markant. Under perioden 1970 till mitten av 1980-talet minskade de facto förbrukningen i industriländer som USA, Storbritannien. Sverige m.fl. Orsaken härtill kan bl.a. knytas till oljekrisen och den allmän- na låga konjunkturen och investeringsnivån i industriländerna. Dock kan även ett ökat användande av ersättnings- och konkurrerande material ha
haft betydelse, vilket framgår av en proportionellt större ökning av an- vändningen av sådana material.
Figur 85 Västvärldens nicke/konsumtion, historisk utveckling
1200
I
.'.--..c-
_U)Ulmnmm (050—l
:n> 5 2 >mmox
'l'l'lb'r” VI.—f a'nraa'rza'az"!
%
tovo-nuovo-ovolnoolno'oo' o—mmmnmx www—
7//
...n--.-—.-n...o...-o-- 2
>"00111I7100700-011)0
"%
CO 1
xs 4
% ............ Ov-vrrwuv-OO
_ _//////////
wmmnmz Avm— Thousands ot Metrlc Tons 0.
...-.-_.-.. ZO— ool'llJl-ovo
70
NCM-SOCIALIST WORLD NICKEL CONSUMPTION
Nickel Development lnstltuto October 1985 Hlutorlcal quuros 1947—1983 _ — _ ' 6.5 Percent trend Line Motallgesellsctutt A.G.
............. 1984-1985 Estlmatoe
Källa: Nickel Developement Institute. October 1985
Figur 8.6 Konsumtionstillväxt för några valda material, historisk utveckling
(5 Year moving average) ha. Base 1969 100 ,/
Yrtonium Soom- lu.s.A ) 1969 1972 1074 1976 1 078 1900 1982 nu Vue
Källa: Nickel Development Institute, 1985
Generellt kan sägas att handeln med nickel har koncentrerats till ett färre antal aktörer, men att dessa är betydligt större och starkare. Samma sak gäller på konsumentsidan, där det nu finns färre men betydligt större nickelkonsumenter. Exempelvis fanns inom OECD 89 rostfria stålprodu- center i mitten på 1970-talet, medan det i slutet av 1987 fanns 48.
Den förmodligen största förändringen vad gäller nickelhandeln under modern tid är de kraftiga prisfluktuationer och de prissättningsmekanismer, som uppträtt sedan nickeln år 1979 introducerades på metallbörsen 1 Lon- don, London Metal Exchange (LME). Innan dess har nickelpriserna legat förhållandevis stabila och har i princip styrts av Inco och anpassats av de övriga marknadsdominanterna. Men i och med att deras marknadsandel sjunkit från 95 % till kring 50 % har en betydande frimarknad skiljd från dominanternas producentmarknad utvecklats. I början av 1980-talet exi- sterade dessa marknader till viss del parallellt, dvs. man köpte nickel både till frimarknadspriser satta av LME och producentpriser satta av Inco. De stora producenterna vägrade först acceptera LME som prisinstrument och detta skall ses mot bakgrund av de kraftigt pressade priserna från mitten av
1970-talet till första åren på 1980-talet, främst beroende på en betydande överkapacitet. Man menade att LME skulle bli ett instrument för spekula- tion och för att hålla priserna nere och att utbud/efterfrågebalansen kraftigt överdrivs av ett instrument som LME.
Konsumenterna menade att LME är en utmärkt barometer på utbud/ efterfrågan i marknaden. 1983 började Inco agera på börsen och LME accepterades således motvilligt av dem. I början av 1987 uppskattades att 70 % av västproducenternas långtidskontrakt med konsumenter baserades på LME-priser.
Under 1987 och 1988 har utvecklats närmast en bristmarknad på nickel, driven av den kraftiga konjunkturen på rostfritt stål. Priset på nickel har under perioden flerdubblats. Ovan beskrivna situation kan därför sägas vara den omvända, där exempelvis Inco under 1988 rekommenderade nic- kelkonsumenterna att utnyttja LME. Att gå tillbaka till det gamla pro- ducentpriset är förmodligen inte längre möjligt och förmodligen inte önskat av vare sig konsumenter eller producenter. Ingendera part hävdar att mark- naden är under deras kontroll, utan att LME speglar den aktuella mark- naden.
3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000
Sett över den senaste 20—årsperioden har nickelförbrukningen i västvärlden ökat i stort sett i samma takt som industriproduktionen, i genomsnitt med 3,7 %lår. Inom resp. användningsområde har det rostfria stålet hela tiden ökat sin andel av konsumtionen, förnicklingsindustrin har minskat sin andel och nickellegeringar inom elektriska industrin har ökat sin. Förändringarna inom de två sista sektorerna har i stort sett kompenserat varandra.
För att få möjlighet att få en sammanhängande bild av marknadsförut- sättningarna för nickel bör man titta på några enskilda användningsom- råden och försöka bedöma marknadsförutsättningarna för dessa. I nicklets fall är den absolut viktigaste och klart avgörande marknaden den för rost- fritt stål. Det rostfria stålet har stått för en kontinuerligt växande del av den totala förbrukningen av nickel och står nu för ca 60 % av nickelkonsumtio- nen i västvärlden.
Eftersom nickel för stålindustrin är en strategisk råvara finns en mängd personer och företag specialiserade på nickelmarknaden. Denna bevakning är dock oftast koncentrerad på den aktuella marknaden, med en tids- horisont på några månader framåt. Detta är nödvändigt i det fall man gör dagliga affärer. vare sig som konsument, producent eller handlare. Prog- noser med fleråriga tidshorisonter är dock få och naturligtvis mycket vansk- liga att göra. Dessutom kan nämnas att den nickelboom som upplevts under 1987 och 1988 har sin bakgrund i en klassisk kombination av en lång högkonjuktur, speciellt för rostfritt stål, allt lägre nickellager och en nickel- produktion nära kapacitetstaket. Trots detta förutsade nästan ingen aktör på nickelmarknaden den extrema prisökning som skedde.
Rostfritt stål: Västvärldens konsumtion av rostfritt stål har växt med i genomsnitt 5,7 %lår under den senaste 20-årsperioden, med störst tillväxt i utvecklingsländer i Asien, Afrika och Latinamerika. Konsumtionen har också ökat mer än OECD:s industriproduktionsindex under denna period. Det rostfria stålets unika egenskaper innebär med säkerhet att vi får se en fortsatt ökning av konsumtionen av rostfritt stål i förhållande till indu- striproduktionens tillväxt.
Transportindustrin kommer med stor säkerhet att vara en tillväxtmark- nad för rostfritt stål. Inom bilindustrin kommer ökade krav på katalytisk
avgasrening att medföra en ökad konsumtion av rostfritt stål, då katalysato- rerna är kapslade i rostfritt stål. Vidare ökar användningen av rostfria avgassystem, främst i USA men även på övriga marknader. Även andra komponenter gjorda i gjutjärn ersätts med rostfritt. I USA har innehållet av rostfritt stål per byggd bil ökat från 11,8 kg 1977 till 14,5 kg 1987, nära 25 %. Även vid konstruktion av bussar och tåg/tunnelbane/spårvagnar ökar användningen av rostfritt markant, som konstruktionsmaterial för både chassin och karosser. Förutom minskade underhållskostnader har rostfritt stål en mycket hög energiupptagningsförmåga som ger ökad säkerhet vid kollisioner.
Inom energi- och miljösektorn kan man vänta en ökad användning av rostfritt. Modern reningsteknik förutsätter relativt stor användning av rost- fritt stål. Off shore-plattformar borrar på större djup, vilket innebär en korrosivare miljö som i sin tur innebär en ökad konsumtion av rostfria rör. Kärnkraftsindustrin är en mycket intensiv konsument av rostfritt stål och trots en stagnation av utbyggnaden i många västländer under senare år sker en betydande nybyggnation i Indien, Sovjet, Kina, Frankrike, Japan m.fl.
Konsumentvaror som innehåller rostfritt såsom diskbänkar, spistoppar, hushållsapparater etc. är i industriländerna ofta mogna produkter, medan det i länder som Taiwan, Indien, Brasilien m.fl. är produkter i en ex- panderande marknad. Denna sektor kan därför globalt sett vara en till- växtsektor.
Ett tillämpningsområde med en mycket stor potential för tillväxt finns inom entreprenad och arkitektur. Hittills har rostfritt vid byggnation mest använts som dekorativa element. Men om ett genombrott kommer för rostfria konstruktionselement, som balkar, strukturer, plåtar etc., kan en verklig rostfri boom skönjas.
Slutligen bör beaktas att det finns en noggrann bevakning av marknaden för rostfritt stål från de rostfria producenternas sida, i form av bevakning av konkurrerande material och tillämpningar, egna material- och tillämpnings- utvecklingar etc. Stora resurser satsas på att vinna nya marknader och behålla gamla.
Rapporter och prognoser från Commodities Research Unit (CRU), Ros- kill, Alloy Metals & Steel Research och Chromium Centre visar att konsum- tionen av rostfritt stål i västvärlden kommer att öka med mellan 3 % och 3,5 %/år fram till år 2000, där det mest optimistiska scenariot visar en ökning med 4,7 %lår. Konsumtionsökningen av nickel inom rostfria indu- strin väntas dock bli något lägre, 2,5 %-3 %/år, främst beroende på tekno- logiska framsteg medförande ökat utbyte i stålprocesserna. Vidare medför en ökad användning av stränggjutning ett minskat behov av samtliga ferro- legeringar per ton färdigt stål på grund av ett högre utbyte av färdigt stål i förhållande till råstål.
Högnickellegeringar: Produktionen av högnickellegeringar ökade från 1960 till 1985 med i genomsnitt 4,4 %lår, vilket är något högre än nickel- konsumtionen totalt ökade. Dock visade de traditionella användningsom- rådena såsom turbiner och motorkomponenter en svagare tillväxt, medan
högnickellegeringar inom elektroniken visat en betydligt starkare tillväxt.
Utvecklingen av gasturbiner och motorer är i mycket avhängig utveck- lingen av nya material med högre värme- och korrosionsbeständighet samt högre hållfasthet. Högnickellegeringarna har ju i dessa tillämpningar en mycket stark ställning. Men dessa är relativt mogna produkter och man tror i dag inte på nya legeringar som drastiskt kommer att förbättra de kritiska egenskaperna. Samtidigt finns heller inte konkurrerande material (keramer, kompositer) mogna för att ersätta nickellegeringar inom överskådlig tid. En sådan ersättning kommer förmodligen att kräva nykonstruktioner från grunden, vilket ytterligare kommer att förlänga tiden tills kommersiell tillämpning är möjlig. Vidare behöver en väntad god marknad för både militär och civil flygindustri inte innebära en ökad konsumtion av hög— nickellegeringar, eftersom utvecklingen där är mycket koncentrerad till ökat materialutnyttjande och viktbesparingar.
Inom kemisk och petrokemisk industri kommer det förmodligen att fin- nas ett ökat behov av högnickellegeringar. Utvecklingen inom dessa indu- strier går ofta mot höjda processtemperaturer och behandling av mer korro- siva och krävande råvaror, vilket ställer krav på ökad resistens hos strategis- ka komponenter.
Som nämnts har det stora uppsvinget för högnickellegeringar funnits inom elektrisk och elektronisk industri. Här måste man dock vara väldigt försiktig med att utfästa en prognos, därför att nickellegeringarna inte alls har samma särställning inom sina tillämpningar utan har en mängd konkur- rerande material att möta. Materialutvecklingen sker ju också mycket snabbt inom denna industrigren. Att dra några slutsatser hur konsumtionen här kommer att påverkas genom att basera sig på en prognos för elektronik- industrins utveckling är därför mycket vansklig.
Totalt kan man anta att konsumtionen av högnickellegeringar fram till år 2000 inte drastiskt kommer att avvika från den tidigare utvecklingen, dvs. i stort följa industriproduktionens tillväxt.
Förnickling: Nickelkonsumtionen inom denna sektor har markant mins- kat under de senaste 15 åren, i USA med i genomsnitt 1,4 %lår mellan 1973—1986. Detta beror främst på den kraftigt minskade användningen av förkromade stötfångare och lister inom bilindustrin. Här har plasten kon- kurrerat ut kromen på grund av produktionskostnadsfördelar, säkerhets- krav (bättre energiupptagningsförmåga möjlig), underhållsfördelar etc. Förnickling ärju det tillämpningsområde för nickel som snabbast och lättast påverkas av ändrade marknadsförutsättningar, eftersom det först och främst är en dekorativ tillämpning.
En potentiell tillväxt av användningen av förnickling ligger i möjligheten att substituera rostfritt stål med förnicklat och förkromat kolstål i tillämp- ningar, där det rostfria stålets ytegenskaper är de väsentliga. Detta skerju i så fall på bekostnad av konsumtionen av rostfritt stål, varför nickelkonsum- tionen förmodligen påverkas negativt.
Konsumtionen av nickel i samband med förnickling kommer förmodligen även fram till år 2000 att minska.
Konstruktionsstål, järn- och stålgjutgods samt övriga tillämpningsområ- den: Nickelkonsumtionen inom dessa sektorer har i princip följt ökningen av den totala nickelkonsumtionen under modern tid. Några drastiska för- ändringar eller nya tillämpningsområden för nickel synes inte uppträda före år 2000.
Man kan således anta att nickelkonsumtionen inom dessa sektoreri stort sett kommer att följa industriproduktionens tillväxt.
För att sammanfatta och ge en prognos för den totala nickelkonsumtio- nen fram till år 2000 vill vi säga, att inga direkta tecken eller förutsättningar synes föreligga för att man skall se en drastisk förändring av konsumtionen. Mönstret att den rostfria sektorn kommer att öka sin andel av nickelkon- sumtionen, förnicklingsindustrin att minska sin, medan de övriga områdena i princip kommer att behålla sin kommer med sannolikhet att fortråda. Denna självbalanserade effekt bör få till följd att nickelkonsumtionen även fram till år 2000 ungefär bör följa tillväxttakten hos industriproduktionen.
Nickelproduktionen ligger för närvarande i västvärlden nära kapacitets- taket. För att höja kapaciteten krävs betydande investeringar, enligt en kanadensisk uppskattning skulle en ny kapacitet på 50 000 ton nickelpro- duktion/år kräva en investering i storleksordningen 800 miljoner USD. Dessutom dröjer det minst 5 år från projektstart till full produktion vid en sådan investering. För närvarande pågår inte något betydande nickelprojekt som kommer att märkbart öka västvärldens produktionskapacitet.
Den strategiska frågan är förstås varifrån en ökad nickelkonsumtion skall balanseras av en ökad produktion. Av stor vikt är då statshandelsländernas framtida agerande. De få redovisade siffror som finns vad gäller produk- tion, konsumtion och reserver i exempelvis Kina och Sovjetunionen måste tas med en stor nypa salt. Även initierade nickelanalytiker vågar inte säga om de skall justeras uppåt eller nedåt med 50 % eller mer.
Som tidigare redovisats finns betydande reserver i världen, men distri- butionen av dessa är ur västvärldens synpunkt tämligen strategisk. Baserat på USBMzs siffror finns hela 48 % av de i dag uppskattade reserverna på Kuba och i Sovjetunionen, medan Västeuropa och Nordamerika tillsam- mans har 23 %. Vidare finns mycket stora tillgångar på nickel i de nickelfö- rande mangannodulerna utbredda på havsbottnarna. Som nämnts finns metoder utvecklade för utvinning ur dessa, men storleken på kostnaderna för en sådan utvinning gör det svårt att se detta som en potentiell nickelkälla inom överskådlig tid.
4 Sammanfattning och slutsatser
Marknadsförutsättningarna för nickel förblir fram till år 2000 goda. En stabil efterfrågan, främst driven av den rostfria industrin, kommer att kvar- stå på nickel. Totalt sett bedömer vi att efterfrågan kommer att öka i samma takt som industriproduktionen. Eftersom nickelproduktionen för närvaran— de ligger nära kapacitetstaket kommer en ökad efterfrågan på sikt att mötas av ny/utbyggd produktion, vilket bör innebära en ur producenternas syn- vinkel förhållandevis stabil marknad och därmed en prisnivå på en för dem lönsam nivå. Vad priser beträffar är det dock mycket vanskligt att ge en prognos för nickel, eftersom nickel är en börsmetall och priset därför ofta speglar en överreaktion på rådande nickelmarknad i ett kort perspektiv.
Förutsättningarna att framgångsrikt bryta/producera nickel i Sverige be- dömer vi mot bakgrund av i dag kända fakta dock som mindre goda. Som redovisats är de viktigaste förutsättningarna för en lönsam produktion ett lågt energipris, en hög malmkvalitet och tillgång till ett stort malmtonnage. Dessa förutsättningar föreligger för närvarande inte i Sverige. Vidare kan man räkna med att miljöaspekter både vad gäller nickelbrytning och nickel- produktion kan vålla avsevärda problem vid framtida eventuella inhemska nickelprojekt.
Som positiva faktorer bör dock framhållas den bedömda goda efterfrågan på nickel samt den stora närmarknaden som finns genom Sveriges rostfria producenter. Dock är nickel en så pass global handelsvara att det är svårt att bedöma om detta faktum skulle innebära någon betydande konkurrensför- del. Eftersom nickel har ett relativt högt kilopris är inte frakten en av- görande faktor ur konkurrenssynpunkt, varför man även i Sverige alltid får räkna med full priskonkurrens från samtliga nickelproducenter.
Ur försörjningsstrategisk synvinkel är en inhemsk nickelproduktion för vår stålindustri en fördel. Emellertid kommer man fortfarande att förbli helt
beroende av import av andra legeringsmetaller såsom krom och molybden m.fl.
Referenser
209039
10. 11.
12. 13.
14.
15.
Australian mineral industry annual review 1987; Australian Govern- ment Publishing Service, 1989 Bureau of Mines Minerals Yearbook 1986; USBM, 1987 First global market development — Forum for stainless steel; Cromium Association 1988
International Strategic Minerals Inventory, Summary report — Nickel: US Geological Survey, 1985 Market Development — A vital task for every raw material supplier — How the nickel industry does it; J.F.Schade, Nickel Development In- dustry. 1985 Mineralmarknaden, översikt första tertialet 1988; SGU 1988 Mining annual review _ Nickel 1988 Mineral facts and problems; USBM, 1985 Mineral facts and problems. preliminary summary 1988; USBM. 1989 Nickel; Rudolph Wolf & Co. Ltd, 1983 Price prospects for major primary commodities, Nickel; World Bank, 1988
The economics of Nickel; Roskill Information Services, 1988 The changing face of the nickel trade; Patrick Klein. Comsup Trading S.A., 1984 The changing face of the nickel marketing; John Gillies. Falconbridge Ltd. 1987 Vidare har använts årsredovisningar. en mängd artiklar i branschtid- skrifter, nyhetsbrev, marknadsanalyser etc. (Metal Bulletin. CRU. Me- tals Week. Heinz H. Pariser, McGraw—Hilfs Metal Price Report och liknande) samt information hämtad från många samtal med producen- ter, konsumenter, analytiker, traders och andra aktörer initierade i nickelmarknaden.
Bilaga 9
Kobolt
av bergsingenjör Curt Dahlin och tekn lic Kaljo Käärik, tidigare Sandvik AB
1 Faktaavsnitt
Kobolt var känd redan för 4000 år sedan, då kobolt användes för att färga glas och keramik. Metallisk kobolt framställdes första gången år 1735 av den svenske kemisten Georg Brandt. Först på 1900-talet har kobolt fått större ekonomisk och strategisk betydelse genom dess användning till hård- metall, legerat stål, superlegeringar, permanentmagneter och produkter för el- och elektronikindustrin, kemikalier samt ammunition.
Kobolt, kemisk beteckning Co, tillhör tillsammans med järn och nickel den s.k. järngruppen. Kobolt har många unika kemiska, fysikaliska och metal- lurgiska egenskaper, som gör den mycket användbar för olika tillämp- ningar.
1.1.1. Kemiska egenskaper
Kobolt kan vara dels 2- och dels 3-värd och övergången mellan dessa sker med lätthet. 2- resp. 3-värd kobolt bilden inte bara stabila föreningar och salter utan även ett ovanligt stort antal komplexet med olika ligander såsom syre, kväve, kol och svavel. Exempel på industriell användning av dessa egenskaper är kemikalier, katalysatorer, s.k. sickativer (föreningar med organiska syror) för att underlätta torkning av tryck- och målarfärg, speciel- la föreningar som polymeriseringstillsats för plaster.
Kobolt bildar med syre dels oktaedriska (61igander) och dels tetraedriska (4 ligander) komplexer, som har helt olika egenskaper beträffande absorp- tion och utstrålning av ljus. Detta utnyttjas för framställning av färgämnen från rosa till kraftigt blå (koboltblå) för färgning eller avfärgning av glas och keramik.
1.1.2. Fysikaliska och metallurgiska egenskaper
Kobolt har en förhållandevis hög smältpunkt, 14950C, och den mjuknar inte nämnvärt före smältning (som järn och nickel). Tillsats av kobolt i legering- ar av olika slag ökar deras temperatur- och korrosionsbeständighet, ex- empelvis superlegeringar. Vidare tillsätts kobolt till vissa legeringar för att få konstant utvidgningskoefficient inom ett visst temperaturområde; andra legeringar med kobolt har ingen utvidgning med temperaturen eller har konstant elasticitetsmodul.
Kobolt har också utmärkta magnetiska egenskaper och har den högsta curiepunkten, 11210C, av alla grundämnen. Järns curiepunkt ligger vid 7700C. Kobolt är det enda grundämne, som kan öka järns mättnings- magnetism. Kobolt används i legeringar för många ”magnetiska tillämp- ningar” som elektromagneter, permanentmagneter och dessutom på senare år för att förbättra koerciviteten för järnoxid som belagts på video- och ljudband samt för att öka minneskapaciteten hos skivminnen i datorer.
Kobolt har bara en isotop, som förekommer i naturen. Denna är inte radioaktiv. Genom att utsätta kobolt för strålning i en atomreaktor kan ytterligare 12 isotoper framställas, av dessa är Co-60 den viktigaste. Denna har fått användning för teknisk radiografi, såsom felsökning i metallföremål och för medicinska ändamål såsom bestrålning av tumörer och sterilisering av preparat samt för bestrålning av livsmedel (för att oskadliggöra bak- terier, mögelsporer och ohyra). Genom användning av Co-60 har betydligt mindre och billigare utrustningar kunnat användas.
Kobolt har stor löslighet för karbider vid temperaturer mellan 1300—15000C, vilket är väsentligt för framställning av hårdmetall. De upp- lösta karbiderna utskiljs sedan vid avsvalning och en tillräckligt seg binde- metall erhålls.
1.1.3. Farmaceutiska egenskaper
För såväl människor som djur är kobolt en väsentlig tillsats i födan. Vitamin B-12, som innehåller kobolt (4,4 %), är nödvändig för blodbildningen i benmärgen. För idisslare är kobolt helt nödvändig för matsmältningen. Brist på kobolt leder till allvarliga bristsjukdomar för människor och djur. Många preparat, som tillverkas av veterinär-, jordbruks- och läkemedelsin- dustrierna, innehåller också kobolt.
Källa: Manuskript: Lars Göran Ohlsson, SGAB
Viss geologisk nomenklatur har förklarats i ordlistan i slutet av bilagan. Kobolt har påträffats på alla kontinenter.
De ur ekonomisk synpunkt viktigaste koboltmineralen är: Linneait C0384, carrollit, (variant av linneait) Kobolt-nickel pyrit (Co,Ni,Fe)3S4 Bravoit (Ni,Fe,Co)S2 Koboltglans CoAsS Safflorit CoAs2 Skutterudit CoAs3 Smaltit (Co,Ni)As3_x Asbolan (Co,Ni)O MnO nHZO
Generellt kan koboltförekomster delas upp i fem huvudtyper:
]. Likvidmagmatiska pyritrika nickel-kopparmalmer är knutna till basis- ka intrusiv. Merparten av kobolten i dessa malmer är bundet till andra sulfidmineral. Viktiga fyndigheter finns bl.a. i Sudbury-distriktet (Kanada) och Kalgoorlie-Kambalda-distriktet (Australien).
2. Nickel-kobolthaltiga Iateritmalmer bildas genom vittring av ultrabasis- ka bergarter (Nya Kaledonien, Kuba och Filippinerna samt i Syd- och Mellanamerika).
3. Koboltförande gångar är oftast knutna till svaghetszoner i berggrun- den. Två huvudtyper kan särskiljas: — Arsenik-koboltförande gångar (Blackbird—regionen i USA).
— Komplexa arsenik-nickel-koboltgångar i vilka silver, uran samt vis-
mut ofta ingår (Cobolt-distriktet och Great Bear Lake området i Kanada).
4. Merparten av världens koboltproduktion kommer från sedimentära koppar- och koboltfyndigheter. De mest betydande gruvorna ligger i Cen- tralafrika (Zaire och Zambia). Koppar uppträder normalt i kopparkis eller bornit och kobolten som linneait eller carrolit samt i pyriten.
5. De pollymetalliska nodulerna, som finns på havsbottnen, kan i fram- tiden bli en viktig källa för bl.a. kobolt.
1.2.3. Svenska koboltmineraliseringar
Merparten av koboltmineraliseringarna i Sverige är kända sedan långt till- baka och bröts ursprungligen som kopparfyndigheter. Som resultat av den legeringsmetallinriktade prospekteringen under perioden 1975—198510kali- serades ett antal nya mineraliseringar.
Venafältets koppar-koboltmineraliseringar bröts redan i slutet av 1700- talet. Mineraliseringarna är knutna till ett antal parallella impregnations- stråk. Malmmineralen utgörs av magnetkis, svavelkis, kopparkis, kobolt- glans, arsenikkis. smaltit och vismutglans. Kopparmalmsbrytningen i Gladhammar påbörjades redan på 1400-talet. Mot slutet av 1700-talet konstaterades att fyndigheten också höll kobolt. De malmförande zonerna uppträder stratiformt i en vulkanisk/sedimentär berg— artssekvens. Dominerande malmmineral är magnetit, hematit, svavelkis, kopparkis, bornit, linneait och koboltglans.
Bäsinge koppar-koboltmineralisering upptäcktes under senare hälften av lSOO-talet. Mineraliseringen är knuten till en hornbländeskiffer och utgörs av magnetkis, koboltförande svavelkis samt kopparkis.
Tunabergs koppar-koboltfyndighet bröts redan under 1400-talet. Före- komsten av kobolt i malmen konstaterades i slutet av 1700-talet. Mineralise- ringarna är knutna till en i gnejser inlagrad karbonatstenshorisont.
Håkansboda koppar-koboltfyndighet bröts på koppar under 1400-talet.
Mineraliseringarna är knutna till ett karbonatstensstråk. Dominerande malmmineral är svavelkis, magnetkis, kopparkis och zinkblände. 1 under- ordnad mängd ingår bl.a. koboltglans. Fyndighetens djupare delar har, med negativt resultat, undersökts i början av 1980-talet.
Inom Riddahyttefältet finns ett flertal sulfidförande järnmalmer, i vilka kobolt uppträder som såväl separata mineral (koboltglans) som i svavelki- sen och magnetkisen.
Ingelsby koppar-koboltmineralisering har brutits i mindre omfattning. De dominerande malmmineralen är svavelkis, kopparkis och koboltglans.
Såggårdens koboltmineralisering upptäcktes 1980. Den uppträder i Lars- boseriens sediment nära kontakten mot vulkaniterna. Mineraliseringen do- mineras av pyrit (ca 2 % Co) och magnetkis (ca 1,6 % CO). 1 underordnad mängd ingår arsenikkis och koboltglans.
Från Los-gravfält har kobolt utvunnits sedan i mitten av 1700-talet. Paragenesen omfattar mineral innehållande Cu, Fe, Co, Ni, Bi, U, As och S. Mineraliseringarna är knutna till en relativt smal sprickzon i en am- fibolitiserad basalt.
I modern tid har kobolt utvunnits ur malmer i Skelleftefältet. Nickelfyn- digheten Lainijaur håller i vissa delar över 1 % Co. I Bolidengruvan bröts under krigsåren arsenikkismalm, vilken höll ca 0,6 % Co. Även i Adak- gruvan förekom noterbara kobolthalter. I Lindsköldsgruvan och Lavergru- van finns karbonatfyllda sprickor med As—Ag—Co-Ni-mineraliseringar.
I slutet av 1970-talet konstaterades att svavelkisen i Kiskamavaara var koboltförande (0,3—1,3 % ). Mineraliseringen uppträder som impregnation eller sprickfyllnader i en kraftigt breccierad finkornig fragmentförande vul- kanit.
1.2.4. Sveriges förutsättningar
I MPU-utredningen 1979 hade man förhoppningar om utvinning av nickel (Ni) med kobolt som biprodukt ur peridotiterna i fjällkedjan. Fyndig- heterna har stor volym, men är fattiga, Ni: ca 0,2 % och C0: ca 0,01 %. Ni förekommer i huvudsak bundet som silikat och är då inte ekonomiskt utvinnbart. I de serpentiniserade peridotiterna förekommer Ni delvis som sulfid. Ur dessa är det möjligt att producera Ni-koncentrat med höga Ni-halter med relativt gott utbyte. Även kobolt (Co/Ni 1/20) är utvinnbar till ungefär samma utbyte som nickel.
Den utvärdering, som gjordes under 1970-talet, visade att fyndigheterna inte var brytvärda förrän vid ett betydligt högre nickelpris än det då aktuel- la. Det finns andra stora peridotitfyndigheter i världen, USA och Kanada, med högre halter än de svenska. Dessa kan förväntas bli brytvärda vid ett lägre pris än de svenska peridotiterna, vilket skulle betyda att priset inte torde stiga till en för de svenska fyndigheterna tillräcklig nivå. Ur miljö- synpunkt är det också tveksamt om tillstånd skulle fås för brytning, då fyndigheterna är belägna i obrutna fjällområden.
På Cu-Co-fyndigheten i Kiskamavaara (Norrbotten) har utmål erhållits.
Co finns i svavelkis. Anrikningsförsök har visat att mineraliseringens kop- par- och koboltinnehåll kan utvinnas i separata koncentrat med högt utbyte. En utvärdering, som gjordes år 1984, visar dock att Cu och Co inte kan utvinnas till kostnader som gör fyndigheten brytvärd förrän priserna blivit väsentligt högre. I dag bedöms det intressant att undersöka om bakterielak- ning är möjlig att tillämpa. Processkostnaderna förväntas då bli betydligt lägre.
Av de fem huvudtyper koboltförekomster, som redovisats under ”Geolo- giskt uppträdande" ovan, är det endast de likvidmagmatiska och möjligen sedimentära som kan tänkas finnas i den svenska berggrunden i ekonomiskt intressanta kvantiteter. Förutsättningarna att finna brytvärda fyndigheter i Sverige bedöms dock som mindre gynnsamma. Det bör emellertid under- strykas att någon prospektering riktad direkt mot kobolt inte genomförts, varför kunskapen är låg. De i Sverige funna koboltmineraliseringarna har påträffats som resultat av prospektering efter andra metaller. Flera geofysis- ka anomalier som undersökts på basmetaller har t.ex. visat sig vara massiva pyritkroppar med noterbara kobolthalter. I dessa mineraliseringstyper är kobolten bunden till pyriten. vilket medför att "malmvärdet" blir lägre på grund av ett kraftigt smältavdrag. Det bör generellt påpekas att kobolt ofta uppträder likartat med t.ex. nickel, vanadin och koppar. Vid prospektering efter fyndigheter med dessa metaller bör således även koboltinnehållet beaktas. De intressantaste områdena för Co är Bergslagen och Norr- resp. Västerbotten.
Nodulförekomster i Bottenviken och Östersjön har undersökts i mindre omfattning. Co-halten är emellertid för låg, mindre än 0,1 % i Bottenviken och ännu lägre i Östersjön, för att vara av ekonomiskt intresse.
Uppskattningar av världens reserver, även uppdelade på olika länder, publi- ceras av USBM, US Bureau of Mines, vart 5:e år. Reserver definieras som ekonomiskt brytbara vid tidpunkten för bestämningen. Reservbas omfattar även de marginellt ekonomiskt brytbara.
SOU l989:93 Tabell 9:1 Världens reserver, 1000 ton Co) Är Reserv Reserv- Källa bas 1968 2 180 USBM: Minerals Facts and Problems 1970 1973 2 450 USBM: Minerals Facts and Problems 1975 1976 3 665 8 120 Bundesanstalt fiir Geowissenschaften ”Kobalt", 1978 1978 2 400 5 430 USBM: Minerals Facts and Problems 1980 1983 3 630 8 340 USBM: Minerals Facts and Problems 1985 1985 8 350 USBM: Bulletin 692, 1987 1988 3 630 8 350 USBM: Opublicerat, 1989
(2 430) (6 265) I marknadsekonomiländerna
Reserver och reservbas har ökat fram till 1983, därefter redovisas ingen ökning. I tabell 912 har olika länders reserver resp. reservbas sammanställts.
Tabell 9z2 Världens landbaserade reserver och reservbas av kobolt 1978', 19832 och 19883, 1000 ton Co
Land Reserver Reservbas 1978 1983 % 1978 1983 % 1988 1988
Nordamerika:
USA - - - 770 860 10
Kanada 30 25 1 260 285 3 Kuba 180 1 045 29 1 130 1 800 22 Totalt 210 1 070 30 2 160 2 930 35 Sydamerika:
Brasilien - 5 - - 25 -
Guatemala - - - — 45 -
Peru - - - - 90 1 Totalt - 5 - - 160 2 Europa:
Finland 20 20 - 20 35 -
Grekland - 15 - - 125 1
Sovjet 225 135 4 250 225 3
Jugoslavien - 10 - - 45 - Totalt 245 180 5 270 430 5 Afrika:
Botswana 30 10 - 30 25 -
Marocko 45 - - 70 5 -
Sydafrika 25 20 1 30 70 1
Uganda - - - - 20 -
Zaire 1 180 1 360 37 1 400 2 090 25 Zambia 360 360 10 590 540 7 Zimbabwe - 5 - - 5 -
Totalt 1 640 1 755 48 2 120 2 755 33
Land Reserver Reservbas 1978 1983 % 1978 1983 % 1988 1988 Asien: Indien - 20 — - 40 . Indonesien - 180 5 - 540 7 Filippinerna 180 140 4 200 400 5 Totalt 180 340 9 200 980 12 Oceanien: Australien 45 20 1 300 90 1 Nya Kaledonien 90 230 6 380 860 10 Nya Guinea/Papua - - - - 140 2 Totalt 135 250 7 680 1 090 13 Totalt 2 410 3 630 100 5 430 8 340 100 Marknadsekonomiländer, % 87 67 75 62 Planekonomiländer, % 13 33 25 38
Källa: IUSBM, Mineral Facts and Problems 1980,2USBM. Mineral Facts and Prob- lems 1985, 3USBM, Mineral Commodity Summaries 1989
Tabell 9:3
Länder med de Reserver i länder med största reserverna 1988 % 1988 % Zaire 37 marknadsekonomi 67 Kuba 29 planekonomi 33 Zambia 10 Nya Kaledonien 6 Indonesien 5 Filippinerna 4 Sovjet 4
Summa 95 Summa 100
Sverige, Norge och Finland har inga brytvärda fyndigheter.
Källa: Minerals Handbook 1988—89, baserat på USBM's uppgifter 1985
Identifierade reserver omfattar alla kända reserver, även de i dag oekono- miska. Vid en produktionsnivå motsvarande 1985/1986 års nivå räcker kobolt i ca 100 år. Vid dessa beräkningar har man inte tagit hänsyn till att endast ca 70 % av reserverna kan utvinnas, men å andra sidan kan reserver- na också förväntas öka genom att nya fyndigheter upptäcks och att kun- skaper om existerande fyndigheter ökar. Om de identifierade reserverna ställs mot den ackumulerade förbrukningen 1983 till år 2000, enligt USBM*s prognos 1985 (mycket optimistisk), blir dessa 9 gånger större än behovet.
Förutom de landbaserade tillgångarna finns som nämnts nodulerna på havsbottnen i mycket stora mängder, men är i dag inte ekonomiskt ut— vinnbara.
Kobolt används endast då en eller flera av dess unika egenskaper ger resultat, vilka är omöjliga eller endast kan uppnås med stora svårigheter på annat sätt. Nickel kan ersätta kobolt i vissa tillämpningar utan att slutpro- duktens egenskaper påtagligt påverkas. Att inte nickel mera allmänt ersatt kobolt fastän nickel tidigare varit billigare, visar att man inte kan ersätta kobolt utan uppoffring av prestanda. Det finns en trend att i legeringar använda lägre Co-halt, men inte att eliminera kobolt helt. Exempel på detta är superlegeringar och hårdsvetsmaterial och syrafasta rör för oljeborrning.
Ersättare för kobolt i katalysatorer eller som sickativer i färger har vanligen inte visat sig effektiva. I vissa sickativer kan mangan och bly utgöra komplement eller ersättning. För katalysatorer är aluminium och molybden komplement till kobolt och legeringar av nickel och volfram kan utgöra ersättningsmaterial.
I hårdmetall kan nickel inte ersätta kobolt utom för vissa sorter för skärande bearbetning, s.k. cermets, vilket är ett material innehållande titankarbid och -nitrid med nickel som bindemedel. I dessa har emellertid på senare tid nickel till en del ersatts med kobolt. Dessa material, som utvecklats i Japan och där fått stor användning vid finbearbetning, har hittills inte fått så stor tillämpning i den övriga världen.
Under 1960-talet var AlNiCo (Aluminium-Nickel-Cobolt)-magneter en stor Co-produkt, men har sedan successivt minskat genom användning av material utan kobolt eller med mindre mängd kobolt. Under 1970-talet ersattes AlNiCo av billigare massproducerade ferritmagneter (järnoxid- barium-strontium) för många tillämpningar. AlNiCo-magneters användning begränsades till ”pålitliga", (temperaturstabilare) stora magneter speciellt i besvärlig industriell miljö.
Andra nya material för magneter är kobolt-samarium, Co-Sm, och neo- dym—bor-järn, Nd-B-Fe. Co-Sm-magneter har mycket höga prestanda och används i stället för AlNiCo, i första hand där liten volym är väsentlig. Dessa har visat sig utomordentligt pålitliga under varierande förhållanden. De nyaste Nd-B-Fe-magneterna, i synnerhet de som innehåller mindre mängd Co för att öka deras korrosionsbeständighet och prestanda vid högre temperatur, har givit något bättre prestanda än Co—Sm—magneter. Det finns i dag också en viss ersättning av ferritmagneter med Co-Sm-magneter baserat på pålitlighet. Av den kobolt som i dag används i magneter går emellertid fortfarande den största delen ca 70 % till AlNiCo och ca 20 % till Co—Sm.
Kobolt framställs antingen tillsammans med koppar eller koppar/nickel eller som biprodukt vid nickelframställning. Detta ger upphov till olika processer, vilka beskrivs nedan.
Brytning av malmen sker i dagbrott eller under jord. Malmer som innehåller såväl oxid- som sulfidmineral anrikas genom selektiv flotation. Tre typer av sliger erhålls: oxid—, sulfid- och dolomitslig. Numera framställs inte skär- sten, då utbytet blir lågt genom att kobolten har benägenhet att gå till- sammans med järn till slaggen.
I dag används huvudsakligen den metod som Luilu-raffinaderiet i Zaire har utvecklat. Sulfidslig (40 % Cu och 3,5 % Co) rostas till sulfat. Oxidslig (23 % och 2,3 % Co) samt dolomitslig (21 % Cu och 1,2 % Co) blandas med den rostade sligen och lakas med svavelsyra. Laklösningen renas och Co-hydroxid utfälls med släckt kalk. Hydroxiden upplöses i svavelsyra och med elektrolys erhålls kobolt (99,9 %) som katoder, vilka krossas eller klipps, avgasas i vakuum och trumlas.
Brytning av malmen sker under jord.
”INCO-processen”.
Genom selektiv flotation erhålls en Cu-slig (30 % Cu och 9 % Ni) och en Ni—slig (22 % Ni och 2,5 % Co). Co utvinns inte ur Cu-sligen. Ni-sligen smälts till skärsten i flera steg, varvid Ni-rik skärsten innehållande 2 % Co erhålls. Denna krossas och genom magnetseparation erhålls en Ni-rik frak- tion innehållande C0 och platinagruppens metaller. Genom elektrolys ut- vinns sedan Ni, C0 och "platina—metaller".
”Sherritt-Gordon processen”.
Vid denna process lakas nickelsulfid-skärsten med ammoniak under syrgas- tryck och vid hög temperatur. Ur den ammoniakaliska lösningen utvinns först Ni och sedan Co genom reduktion med vätgas under tryck. Ni och Co erhålls i pulverform.
Utvinning av Ni och Co ur lateritiska malmer sker genom metallurgiska eller hydrometallurgiska (våtkemiska) metoder. Vid de metallurgiska meto- derna går kobolt "förlorad” (direkt reduktion till ferronickel) eller också
erhålls ett lågt utbyte (smältning i närvaro av svavel till skärsten). Två hydrometallurgiska metoder är vanliga:
1. Lakning med svavelsyra vid hög temperatur och högt tryck. De översta skikten av lateritfyndigheterna består huvudsakligen av järn- hydroxid. Förbrukningen av svavelssyra vid lakningen blir då låg. Vid lakning av de nedre skikten, som håller mycket magnesium, blir förbruk- ningen av syra hög, då även magnesium går i lösning. Denna lakningsmetod är därför numera inte vanlig vid lateriter med hög magnesiumhalt.
2. Torkning och därefter selektiv reducerande röstning (endast Ni och Co överförs till metallisk form) med efterföljande lakning med ammoniak under syrgastryck. Härvid går metallisk Ni och Co i lösning (Caron-pro- cessen). Denna metod gav tidigare låga utbyten (50—60 %) men med tillsatser av svavel- och klorföreningar har utbyten på 90 % för Ni och 85 % för Co uppnåtts (USBM- resp. Universal Oil Products-(UOP)processen). Som nämnts ovan torkas malmen (15—30 % fukt) före den selektiva rostningen. Detta är en mycket energikrävande(kol, naturgas, olja) och därmed dyrbar process.
Vid de ovan beskrivna hydrometallurgiska metoderna erhålls en sur (svavelsyra) eller en alkalisk (ammoniak) lösning. Ur dessa lösningar utfälls Co tillsammans med en del Ni med svavelväte. De utfällda sulfiderna upplöses och separeras med flytande jonbytare (vätske-vätske-extraktion). Numera kan man också direkt separera Ni och Co ur laklösningarna med jonbytare. Ur de erhållna lösningarna produceras katoder för metallurgiskt ändamål eller oxider och olika salter.
1.5.4. Extra finkornigt Co-pulver
Tillverkning av extra finkornigt koboltpulver (hög renhet), som används vid hårdmetalltillverkning och vid tillverkning av diamantverktyg, görs huvud- sakligen enligt två metoder:
— Kobolt utfälls ur renade och svagt sura lösningar med oxalsyra eller ammoniumoxalat. Det bildade koboltoxalatet glödgas till oxid och reduceras med vätgas. — Kobolt utfälls ur renade kloridlösningar med natriumhydroxid som hydroxid, vilken sedan glödgas och reduceras.
Kornstorleken regleras vid reduceringen genom ändring av temperatur och vätgasflöde.
Som nämnts (1.5 Framställningsteknik) framställs kobolt antingen tillsam- mans med koppar eller koppar/nickel eller som biprodukt vid nickelfram- ställning.
För närvarande finns det i Kina en gruva som bryter malm med kobolt som huvudprodukt, vilken är den enda i världen. Bou Azzir i Marocko, vilken dock stängdes 1983 (brist på malm), hade också kobolt som huvud- produkt.
Kobolt som biprodukt vid nickelframställning är mer eller mindre be- roende av hur mycket nickel som framställs. Beroendet av koppar har varit. mindre och under de senaste 15 åren har kobolt inte påverkats av koppar- framställningen.
Världens produktion 1987 av förädlad kobolt uppdelad på producenter och med uppgift om varifrån malm, slig eller skärsten kommer har samman- ställts i tabell 9:4. Kobolt förädlas i stor utsträckningi det land, där gruvorna är belägna, se
tabell 9:5, som också visar att en mycket stor del av produktionen sker i marknadsekonomiländer.
I Belgien förädlas material från Gecamines, Zaire, men ingår i samman- ställningen som producerat av Gecamines. I Falconbridge's (Kanada) pro- duktion ingär 450 ton producerat vid deras anläggning i Norge.
Sammanställningen i tabell 9:4 är den första i sitt slag som gjorts av CDI. För tidigare år har de också sammanställt västvärldens totala produktion från 1983—1987: 1983 1984 1985 1986 1987 13 500 19 600 21 900 25 900 22 710 ton Co
Sovjets produktion har ökat under senare år genom försörjning med Co-Ni-sulfid från Kuba, som för närvarande bygger nya anläggningar för att öka sin produktion. Deras avsikt är att på sikt även kunna sälja till västvärl- den.
Produktionen i Nya Kaledonien från lateriter planeras också att öka, men då man har för avsikt att framställa ferronickel kan kobolt inte separat utvinnas.
Sverige har ingen koboltproduktion.
Kapaciteten i väst för förädling av kobolt har trots stagnerande pro- duktion ökat under 1970- och 1980-talen, från ca 26 000 ton/år (början av 1970-talet) till ca 35 000 ton/år (1985). (Källa: Cobalt Market 1985 Review & Outlook. Monique Jones, SGM.) På senare år har kapacitet ”fallit" bort genom att följande producenter har slagit igen:
Nippon, Japan 1 700 ton Metaux Speciaux, Frankrike 1 000 " Amax, USA 450 ”
3 150 ton
Tabell 9:4 Primär koboltproduktion 1987, producenter och råvarans (malm, slig eller skärsten) ursprungsland', ton Co
Land Zaire Zambia Kanada
7»
Finland Kanada Japan Övrig
Total
Sovjet Kina
Världs totalt
% råvaru- andel från varje land
Producent Pro- duk- tion
Gecamines 12000 ZCCM 4490 Inco 1584 Falconbridge 1575 Outokumpu 1234 SherittGordon 920 Sumitomo 126 västprodukt 781
västprodukt 22710 Staten 4510 Staten 270
27490 12000 4490 Zaire
1 2000 4490
12000 4490
43,7 16,3
Zambia Sovjet
2670 2670
9,7
Kanada2 Kuba Austra
1444 750
430
2624 2624
9,5
' Bureau of Mines, Geo. Surveys, Journals, 5-Years Plans, etc. 2 Uppskattat, CDI 3 Nästan allt är återvinningsmaterial
Källa: CDI
Copyright: Cobalt 87, The Cobalt Development Institute (CDI)
1840 1840
6,7
lien
70 1034 270
1374 1374
5,0
Filipp. Syd— Pacif. afrika S.Amer. Uganda
duk— tion i %
30 50
126 135 280 341 280 341 280 1,3 1,0
270 270
1,0
255
200 110 450 220 366
43,7 16.3 5.8 5.7 4.5 3.3 0.5 2.8
255 255 0,9 200 200 0,7
1146 1146
4,2
82,6 16,4 1,0
1000 1000
SOU l989:93 Tabell 95 De största råvaru— De största förädlings— Produktion (primär producenterna. % länderna, % kobolt) i länder- med; % Zaire 44 Zaire 44 marknadsekonomi 83 Zambia 16 Sovjet 16 planekonomi 17 Sovjet 10 Zambia 16 Kanada 10 Kanada 13 Kuba 7 Finland 5 Australien 5
Summa 92 94 100
Outokumpu (Finland) har friställt kapacitet genom att producera oxid och kemikalier direkt från slig.
Totalt kapacitetsutnyttjande i väst har sjunkit till ca 65 %. Då en mycket stor del av råvaran är "bunden" till de stora producenterna och endast ca 8 % är ”fri" kan de producenter, som inte har egen råvara, endast utnyttja överkapacitet i mån av tillgång på råvara eller återvinningsmaterial. Den enda producent som kan öka sin produktion väsentligt är Zaire, men även Zambia och Kanada har möjlighet att öka.
CDI har försökt få uppgifter om återvinning i ton av kobolt men inte lyckats. I USA har återvinningen av kobolt ökat från ca 5 % år 1983 till ca 15 % 1988 (enligt USBM).
Man kan utgå från att producenter av koboltprodukter i hög grad ut- nyttjar i produktionen fallande material. I vissa produkter som kemikalier, salter och sickativer "försvinner” kobolt. Material från superlegeringar, dels från tillverkningen (kasserade produkter, spån etc.), dels från använda produkter (t.ex. delar till flygmotorer) är områden, där återvinning är relativt enkel. Det som återvinns av superlegeringar går vanligen tillbaka till dessa legeringar. Andra Co-produkter som återvinns är katalysatorer. Ko— bolt från använda hårdmetallprodukter återvinns också till stor del och återgår i stor utsträckning till hårdmetallindustrin. Kobolthaltiga stålpro- dukter från snabbstålsindustrin går till stor del tillbaka till stålindustrin.
Den del av återvinningsmaterialet, som producenter utan egen råvara kan komma över, torde vara en liten del av det som totalt återvinns.
Som tidigare nämnts förädlas en mycket stor del av koboltsligen i det land där malmen finns. Om man bortser från Co-Ni-sulfid från Kuba, vilken går till Sovjet för förädling, finns det en viss handel i väst med ”fri” Co-Ni-sulfid eller skärsten från producenter, som inte förädlar vidare. Denna del utgör
ca 8 % av totalt förädlat material. De raffinaderiet, som inte har egen råvara eller inte har tillräckligt med råvara, konkurrerar i dag på mark-
naden om den ”fria” delen, som vanligen säljs på långtidskontrakt. Under 1986 skedde en viss förändring i handeln enligt tabell 9:6.
Tabell 9:6 Förändring i handeln med kobolt 1986
Råvaruleverantör Produkt Ton Co Förädlas av Land, företag ”I dag" Tidigare Australien: Agnew Skärsten Ca 80 "Kanada"/ Outokumpu Amax Greenvale Ni-Co- sulfid Ca 1200 Outokumpu Nippon Mi— ning Botswana: Selebi-Pikwe Skärsten Ca 250 Falconbridge Amax Filippinerna: Nonoc Ni-Co- sulfid Ca 125 Sumitomo — (på Uppdrag av March Rich)
Källa: Cobalt Market 1985 Review & Outlook, Monique Jones, SGM
Den största delen av metallisk kobolt säljs i dag som katoder (kross eller klipp) och granuler. Rondeller och briketter förekommer också. Vidare saluförs kobolt som pulver och ”extra fine” pulver. Andra produkter är koboltoxid och kobolthydroxid samt salter som koboltkarbonat, —sulfat, -nitrat, -acetat och -klorid.
CDI har sammanställt till vilka länder producenterna säljer ”Primär kobolt" i tabell 9:7, vilket är den vara som först uppträder på marknaden. Vanligen är detta katoder eller liknande med undantag av Outokumpu, som tillverkar kemikalier och pulver (extra fine) direkt ur slig. Outokumpus produkter ingår som primär kobolt.
Tabell 9:7 Geografisk fördelning av producenternas försäljning 1987
Land/Område
Frankrike
Västtyskland Storbritannien Övriga Nordeuropa EEC Övriga SydeuropaEEC TotaltEEC
Västeuropa icke EEC TOTALT VÄSTEUROPA
USA Ovriga Nordamerika
TOTALT NORDAMERIKA
Brasilien
Övriga Sydamerika Indien Turkiet/Israel/Afrika
TOTALT DENNA GRUPP
Japan Sydkorea Taiwan Australien/Nya Zeeland Övriga Oceanien
TOTALT OCEANIEN TOTALT VÄSTVÄRLDEN
Sovjet (egen produk— tion uppskattad) Sovjet (import väst) Östtyskland Övriga Östeuropa
TOTALT ÖSTEUROPA
Kina (egen produk- tion uppskattad) Kina (import väst)
TOTALT KINA TOTALT VÄRLDEN
Copyright: Cobalt 87, The Cobalt Development Institute (CDI)
Ton
1 089 1 328 1 212 2 978
470 7 077
988
6 692 862
440
55 50
3 080 235 180
32
4 510 395 148 923
270 680
% resp. område
13,5 16,5 15,0 36,9
5,8 87,7
12,3 100,0
88,6 11,4
100,0
69,3 14,2 8,7 7,8
100,0
87.2 6,6 5,1 0,9 0,2
100,0
75,5 6,6 2,4 15,5
100,0
28,4 71,6
100,0
% världen
4,1 5.0 4,5 11,1 1,7 26,5
3,7
25,0 3,2
1,7 0,3 0,2 0,2
11,5 0,9 0,7 0,1
16,9 1,5 0,5 3,5
1,0 2,6
ton
8065
7 554
635
3 535 19 789
5 976
950 26 715
% världen
30,2
28,2
2,4
13,2 74,0
22,4
3,6 100,0
Försäljning (import) till resp. land av primär kobolt visar vad som för- brukas totalt för egen konsumtion och för återexport av ytterligare föräd- lade produkter. De största importörerna är USA (25 %), Japan (12 %),
Västtyskland (5 %), Storbritannien (5 %) och Frankrike (4 %).
Av de västländer, som finns med i tabell 9:7, är det endast Kanada (ingår i övriga Nordamerika) och Japan som är producentländer. Det bör då observeras att försäljning till eller i Kanada är betydligt mindre än exporten från Kanada. Beträffande Japan är deras egen produktion i dag obetydlig,
men däremot importeras stora kvantiteter. Om man jämför tabell 9:4 (pro- duktion) med tabell 9:7 (försäljning) framgår att en mycket stor del av produktionen av primär kobolt exporteras. De största producenterna är därför också de största exportörerna.
Såväl Sovjet som Kina har en viss import (mindre kvantiteter) från väst. Det har antagits att vad som produceras i öst också förbrukas i öst (mycket små kvantiteter av oxid och kemikalier från Kina exporteras dock till väst).
CDI har också sammanställt försäljning 1976 resp. 1987 till Europa, Nordamerika, Oceanien, Östeuropa och Kina, tabell 9:8.
Tabell 9:8 Geografisk fördelning av koboltförsäljning 1976 resp. 1987
Land 1976 1987 Föränd Ton % Ton % -ring i ton Europa EEC 5 936 21,0 7 077 26,5 +1 141 Totalt Västeuropa 7 426 26,4 8 065 30,2 + 639 USA 8 982 31,8 6 692 25,0 —2 290 Totalt Nordamerika 9 712 34,4 7 554 28,2 —2 158 Japan 3 516 12,5 3 080 11,5 — 436 Totalt Pacific 4 038 14,3 3 535 13,2 — 503 Övriga 105 0,4 635 2,4 + 530 Totalt västvärlden 21 281 75,5 19 789 74,0 —1 492 Sovjet 4 500 16,0 4 905 18,4 + 405 Totalt Östeuropa 5 925 21,0 5 976 22,4 + 51 Kina 1 000 3,5 950 3,6 — 50 Totalt världen 28 206 26 715 —1 491
Källa: 1976: West German Federal Institute for Earth Sciences and Economic Re- search, published EEC Substitution Dossier of 1981. 1987:CDI Copyright: Cobalt 87, CDI
Den totala försäljningen i världen av primär kobolt var praktiskt taget lika stor 1976 som 1987. Europas andel (import) har ökat från 26 till 30 %, medan däremot Nordamerikas minskat från 34 till 28 %. Japans andel var 13 resp. 12 %, Sovjets 16 resp. 18 % och Kinas 4 % båda åren.
Sovjets import från väst har minskat från ca 1 000 ton i början av 1980- talet till ca 400 ton 1987.
Det finns också en s.k. frimarknad för primär kobolt som hanteras av traders, som kommit över vissa mindre kvantiteter, men som ibland varit relativt stora vid överproduktion.
Priset på kobolt (katoder) har utvecklat sig enligt nedanstående diagram 9:1.
Figur 9:I Koboltpris 1973 — 1988
USD/ib
Fr imarknadspris
Producen tpr is
15
20
15
'75 '74 '75 '76 '77 '70'79 '” 'GI '" '” 'N '” 'no 'I7 '” '
Källa: Outokumpu Oy, Helsingfors, underlag London Metal Bulletin (LMB)
Den kraftiga uppgången i pris 1978—1979 var beroende av flera sam- verkande faktorer. Produktionen i Zaire var relativt låg och dessutom hade de transportsvårigheter och behovet i världen ökade bl.a. genom upp- byggnad av ett strategiskt lager i USA. Detta ledde till kvotering (minsk- ning med 30 %) av kobolt till kund från den 1 maj 1978. Två veckor därefter invaderades Shaba-provinsen, vilket ledde till ett kortvarigt produktions- stopp. Effekten på produktionen 1978 blev emellertid försumbar, då man producerade ca 28 % mer än 1977. Den psykologiska effekten blev emeller- tid enorm, då det uppstod stor osäkerhet beträffande tillgången på kobolt.
Före uppgången 1978—1979 hade koboltpriset varit ett rent producent- pris. I och med turbulensen 1978 förlorade producenterna greppet om priset, vilket banade väg för ett s.k. frimarknadspris, som också införts på diagram 9:1.
Då världen kommit över chocken från 1978—1979, vilket tog 30 månader, och man inte hade någon bristsituation, som man säkerligen aldrig haft, sjönk åter priset till en nivå som anslöt sig till prisutvecklingen före upp- gången.
I början av 1984 bestämde sig Zaire och Zambia för ett gemensamt producentpris och blev ånyo prisledare. Nedgången i pris i slutet av 1986 berodde på att det fanns stora lager.
1.9.1. Västvärlden
Totala konsumtionen i västvärlden av kobolt har tidigare varit svår att bestämma, varför man ofta använt producenternas försäljning, som varit lättare att följa upp som ett mått på konsumtionen. Uppbyggnad av lager eller försäljning från lager har haft stort inflytande för bedömning av kon- sumtionen, men då detta inte beaktats i tillräcklig omfattning har felbe- dömningar gjorts av den verkliga konsumtionen.
Under 1950- och början av 1960-talet byggde USA upp ett strategiskt lager på 46000 ton Co och sålde sedan en betydande del av detta under 1960-talet. 1977 började USA på nytt bygga upp sitt lager, som skulle ökas med 19000 ton. Efter Zaire-krisen 1978 byggde också konsumenterna upp stora lager 1979—1981. Under 1982—1984 förbrukades deras överskotts- lager.
CDI har försökt att ta hänsyn till dessa lagerförändringar och beräknat den sannolika konsumtionen, tabell 919.
Tabell 9:9 Västvärlden: försäljning resp. sannolik konsumtion
År Försäljning Sannolik Medeltal ton Co/år medeltal konsumtion ton Co/år medeltal ton Co/år 1936— 1946 4 000 4 000 1947— 1952 7 000 7 000 1953—1962 14 000 10 000 4 000 till USAs lager 1962—1972 14 000 16 800 2 800 från USAs lager 1973—1978 19 500 19 500 1979—1981 25 000 21 000 4 000 till USAs eller konsumenters lager 1982—1984 13 500 17 500 4 000 från konsumenters lager Källa: CDI
Som synes har konsumtionen en ökande trend t.o.m. 1981 och har sedan gått ned under lågkonjunkturen. Motsvarande uppställning för senare år finns inte publicerade. Efter diskussioner med CDI har följande uppskatt- ningar gjorts enligt tabell 9:10.
Tabell 9:10 År Produktion Konsumtion ton Co ton Co
1985 21 900 ca 18 000 1986 25 900 ca 18 000 1987 22 700 ca 20 000 1988 ca 22 000 ca 22 000 Källa: CDI
Under 1985—1986 ökade lagren av primär kobolt. Bl.a. håller Afriment Indussa Inc (Gecamines) i USA ett stort kundlager.
Fördelningen på olika användningsområden av den primärkobolt som sålts till väst 1987 har sammanställts av CDI, tabell 9:11.
Tabell 9:11 Material/områden Nord- Väst- Japan Övriga Totalt
amerika europa ton ton ton ton ton % Superlegeringar/ flyg-rymd 2 661 1 880 560 - 5 101 25,8 Superlegeringar/ övrigt 110 240 60 80 490 2,5 Stellit/snabbstål hårdsvets 301 251 484 200 1 236 6,2 Totalt legeringar 3 072 2 371 1 104 280 6 827 34,5 Hårdmetall 528 853 305 329 2 015 10,2 Magneter 681 494 805 165 2 145 10,8 Keramik 676 908 350 102 2 036 10,3 Kemikalier 2 597 3 439 516 214 6 766 34,2 Totalt 7 554 8 065 3 080 1 090 19 789 100,0
Copyright: Cobalt 87, CDI
De största förbrukningsområdena 1987 var:
Kemikalier 34 % Superlegeringar/flyg-rymd 26 % Magneter 11 % Keramik 10 % Hårdmetall 10 %
CDI har även sammanställt historiska data för förbrukningen i väst (uppdelad på olika användningsområden), tabell 9:12.
SOU l989:93 Tabell 9:12 & Material 1950 1960 1970 1981 1987
Ton % Ton % Ton % Ton % Ton % & Alla legeringar 2850 38,0 5945 41,0 6975 42,3 8740 46,0 6827 34,5 Hårdmetall 300 4,0 725 5,0 775 4,7 1425 7,5 2015 10,2 Magnet- legeringar 2100 28,0 3770 26,0 3410 20,6 2470 13,0 2145 10,8 Keramik 900 12,0 1595 11,0 1550 9,4 1805 9,5 2036 10.3 Kemikalier 1350 18,0 2465 17,0 3790 23,0 4560 24,0 6766 34,2
Totalt 7500 14500 16500 19000 19789 Copyright: Cobalt 87, CDI
Många av de historiska siffrorna är uppskattade och osäkra, men en viss uppfattning om trenden kan man dock få.
Legeringar har ökat i tonnage och andel t.o.m. 1981 men har sedan minskat. Hårdmetall har ökat såväl i tonnage som andel t.o.m. 1987. Ökningen av hårdmetall under 1970- och 1980-talen förefaller att vara för stor om man jämför de bedömningar som vi gjort i motsvarande rapport om volfram. Troligen har definitionen av ”hårdmetall” varierat. Vi har också fått uppgift om att i 1987 års siffror ingår även kobolt för diamantindustrin. Förbrukningen för magneter har sedan 1960 varit fallande såväl i tonnage som i andel. Kobolt för keramik har haft ett ökande tonnage men i stort sett samma andel. Troligen har keramik inte ökat under 1980-talet (olika pro- dukter ingår 1981 och 1987).
Den snabbast ökande gruppen är kemikalier såväl i tonnage som andel. Fördelningen på olika tillämpningar 1987 (enligt CDI) visas i följande, tabell 9:13.
Tabell 9: 13 Kemikalier
Kemikalier Ton Co % inom % totalt
Oxider, salter, kata- lysatorer, torktill- satser till tryck- och målarfärg 4 913 72,6 24,9 Elektronik, magnet- band 557 8,2 2,8 Medicin-, veterinär- tillämpningar 296 4,4 1,5 Ytbeläggningar 265 3,9 1,3 Övrigt 735 10,9 3,7 Totalt 6 766 100,0 34,2
Copyright: Cobalt 87, CDI
CDI har också gjort en beräkning av världens nettokonsumtion uppdelad på olika länder, tabell 9:14. Man har här tagit hänsyn till import och export av legeringar, kemikalier, oxid etc. De påpekar dock att uppgifterna be- träffande konsumtion är osäkrare än inköpssiffrorna beroende på svårig- heterna att få in uppgifter.
1.9.2. Väst- och östvärlden
Tabell 9:14 Försäljning och konsumtion av kobolt i olika länder år 1987
Land
Frankrike Västtyskland Storbritannien Övriga Västeuropa
TOTALT VÄST- EUROPA
USA Övriga Nordamerika
TOTALT NORD- AMERIKA
Brasilien
Övriga Sydamerika Indien Turkiet/IsraeV Afrika/övriga
TOTALT DENNA GRUPP
Japan Sydkorea
Taiwan Australien/Nya Zeeland Övriga Oceanien
TOTALT OCEANIEN
TOTALT VÄST- VÄRLDEN
Sovjet Östtyskland Övriga Östeuropa
TOTALT ÖSTEUROPA Kina
TOTALT OST
TOTALT VÄRLDEN Copyright: Cobalt 87, CDI
Primär kobolt— försäljning
Ton
1 089 1 328 1 212 4 436
8065
6 692 862
7 554
440 90 55
50 635
3 080 235 180
32 8
3 535
19 789
4 905 148 923
5 976 950 6 926
26 715
De största konsumenterna var:
USA
Sovjet Japan Västtyskland Storbritannien Frankrike
% världen Ton
4,1 5,0 4,5 16,6
30,2
25,0 3,2
28,2 1,7 0,3 0,2 0,2 2,4
11,5 0,9 0,7 0,1
13,2
74,0
18,4 0,5 3,5
22,4 3,6 26,0 100,0
Netto konsumtion
% världen
1 309 4,9 1 700 6,4 1 472 5,5 2 433 9,1 6 914 25,9 6 988 26,2
516 1,9 147 125
280 1,0
1 068 4,0
3 780 14,1
429 1,6 289 1,1 64 43
4 605 17,2
19 575 73,3
4 957 18,6 185 0,6 1 043 3,9 6 185 23,1 955 3,6 7 140 26,7 26 715 100,0
25 % 19 % 14 %
6 % 6 % 5 %
Ett sammandrag av tabell 9:14 visar de olika blockens nettokonsumtion och inköp av primär kobolt 1987, tabell 9:15.
Tabell 9:15 Område Primär Nettokon-
kobolt inköp sumtion Co
Ton % Ton % Västeuropa 8 065 30,2 6 914 25,9 Nordamerika 7 554 28,2 6 988 26,2 Oceanien 3 535 13,2 4 605 17,2 Övriga 635 2,4 1 068 4,0 TOTALT VÄSTBLOCKET 19 789 74,0 19 575 73,3 TOTALT ÖSTEUROPA 5 976 22,4 6 185 23,1 Kina 950 3,6 955 3,6 VÄRLDEN TOTALT 26 715 100,0 26 715 100,0
Ccapyright: Cobalt 87, CDI
1.9.3. Sverige
Konsumtionen av primär kobolt i Sverige är svår att fastställa genom bestämning av tillförseln såsom skillnaden mellan import och export, då de s.k. statistiska numren inte skiljer på mycket ren kobolt som katoder/pulver och avfall och skrot med varierande kobolthalt. Genom förfrågan hos olika företag har följande uppskattningar av koboltbehovet i Sverige 1988 er- hållits, tabell 9:16.
Tabell 9:16
Material Pulver Katoder Oxider Återvinnings- Summa Salter material
Hårdmetall 120 Stål 125
Legeringar 60 Övrigt 10 15
Summa 130 185 15 160 490
Som synes utgör återvinningsmaterial en väsentlig del, ca 33 %. Enligt MPU-utredningen 1973/1975 var förbrukningen 550 ton.
Västvärldens försörjning med primär kobolt, som helt ombesörjs av väst, fördelar sig enligt tabell 9:17.
Tabell 9:17
Land 1984 1987 Zaire 51,7 52,8 Zambia 17,7 19,8 Kanada 15,8 18,0 Finland 7,4 5,4 Japan 4,6 0,6 Övriga 2,8 3,4 Källa: CDI
Centralafrika (Zaire och Zambia) har under lång tid svarat för en stor del av försörjningen. Från 1984 till 1987 har andelen ökat från 69 till 73 %. Även Kanadas andel har ökat men däremot har Japans andel drastiskt minskat på grund av problem med råvaruförsörjningen.
Väst har också till en del försörjt öst med primär kobolt enligt tabell 9:18.
Tabell 9:18 Område Totalt Import från väst behov ton %
Sovjet 4 905 395 8 Östtyskland 148 148 100 Övriga Östeuropa 923 923 100 Totalt Östeuropa 5 976 1 466 25 Kina 950 680 72 Totalt östblocket 6 926 2 146 31
Östblockets beroende av väst har minskat under senare är, framför allt genom att Sovjet kunnat öka sin produktion då de fått Ni-Co-sulfid från Kuba.
De största producenterna av primär kobolt har sammanställts i tabell 9:5. I Zaire, som är den största producenten (44 %), tillverkas kobolt av det statsägda företaget General des Carrieres et des Mines, Gecamines. Före- taget bryter Cu—Co malm i sina gruvor Kamoto och Musonoi och förädlar i raffinaderierna Shituru och Luilu. De näst största producenterna är Zambia och Sovjet, ca 16 % vardera.
I Zambia tillverkas kobolt av det statsägda företaget Zambia Consolida-
ted Copper Mines Ltd, ZCCM. Brytningen av Cu-Co malm görs i deras gruvor Chibuluma och Baluba och förädlingen sker vid Chambishi och Nkana.
I Kanada är de största producenterna International Nickel Ltd, Inco (ca 6 %) och Falconbridge Ltd (ca 6 %).
Tillsammans svarar enligt ovan Zaire och Zambia för ca 60 % av världens produktion och då de överenskommit om ett gemensamt producentpris kontrollerar de marknaden.
Det har funnits ett ”The Cobalt Development Institute" (CDI) sedan 1957. Detta institut ombildades 1982 men har samma namn. Det är i dag en internationell organisation med en vetenskaplig inriktning utan något vinst- intresse. Det är en sammanslutning av producenter och konsumenter av kobolt med följande målsättning — att främja kobolts användning i alla former — att vara konsult till organisationer, institutioner och regeringar be- träffande forskning och undersökning av alla frågor som berör kobolt — att förse medlemmarna med aktuell information vad gäller alla ko- boltfrågor inkluderande lagstiftning och affärsöverenskommelser, vil- ka kan påverka deras intressen — att främja samarbetet mellan medlemmarna och att skapa ett forum för utbyte av information i frågor om malmtillgångar, produktion och användning av kobolt.
Det finns fastslaget i statuterna att institutet icke får delta i några aktivite- ter, som begränsar produktionen eller fixerar priset.
Institutet har en stående kommitté för hälso— och miljöfrågor. Statistik beträffande produktion publiceras regelbundet i institutets tidskrift ”Cobalt News". Vart tredje år skall institutet publicera en marknadsstudie om- fattande konsumtion av kobolt i världen. Institutet är beläget i Slough i England. Det har 30 medlemmar från 14 länder inkluderande alla stora producenter.
2 Marknadsutvecklingen under 1970- och 1980—talet
Under 1950-. 1960- och 1970-talen steg konsumtionen av primär kobolt kraftigt i västvärlden, framför allt genom en stor ökning av konsumtionen för legeringar, i första hand superlegeringar, och kemikalier. Legeringar och kemikalier är de största förbrukarna. Under 1980—talet har kobolt- konsumtionen (trenden) inte ökat. Behovet för legeringar har minskat ungefär lika mycket som kemikalier ökat. Hårdmetall har enligt CDIs rapport ökat, men torde till en stor del bero på att även produkter för diamantindustrin ingår. Konsumtionen för keramik har varit oförändrad och för magnetlegeringar har den minskat. Kemikalier är det snabbast växande området.
Totala behovet av primär kobolt har minskat genom ett effektivare ut- nyttjande av återvinningsmaterial från olika slutprodukter, dock inte från kemikalier, som i stor omfattning "försvinner”. Ätervinningsmaterialet går sedan till stor del tillbaka till produktion av resp. produkt.
Produktionen av primär kobolt har fluktuerat mycket beroende på att USA byggt upp strategiska lager, som senare avvecklats till stor del för att ånyo byggas upp (har höjt kvaliteten på lagret). Även kundlager har byggts upp och avvecklats.
Produktionskapaciteten har ökat under 1970-talet, men även under 1980- talet trots en stagnerande produktion, vilket hänger samman med att 1970— talets kraftiga ökning skapade förväntningar, som sedan inte infriats. Det totala kapacitetsutnyttjandet i västvärlden är i dag ca 65 %.
Överkapaciteten hos producenter utan egen råvara är mer eller mindre "frusen”, då tillgången på ”fri” råvara är mycket begränsad och åter- vinningsmaterial inte går tillbaka till produktion av primär kobolt i någon stor omfattning. Zaire, där kapacitetsutnyttjandet är ca 70 %, är det enda land som väsentligt kan öka sin produktion.
Hela västvärldens behov av primär kobolt har under lång tid täckts av västs egen produktion. Zaire-Zambia svarar i dag för 73 % av västvärldens behov.
Sovjet har på senare år kunnat öka sin produktion genom att de fått C-Ni-sulfid från Kuba, som ökat sin produktion avsevärt.
Västvärlden försörjer också östblocket med primär kobolt till en viss del.
Tabell 9:19 östblockets import av primär kobolt 1987
Område Import från väst av totalt behov
%
Sovjet 8 Östtyskland 100 Övriga Östeuropa 100 Totalt Östeuropa 25 Kina 72 Totalt östblocket 31
Östblockets beroende av väst har minskat under senare år. Prisutvecklingen på primär kobolt har varit ganska odramatisk bortsett från Zaire-krisen.
Utvecklingen av produktionen i västvärlden har lett till att väst blivit allt mer beroende av koboltproduktionen från koppar-koboltfyndigheterna i Zaire och Zambia, som tillsammans är prisledare och har kontroll av marknaden. Politiska eller andra problem (Zaire har stora transportpro- blem) i dessa länder skulle få förödande konsekvenser för försörjningen, vilket med all tydlighet demonstrerades vid Zaire-krisen 1978. Producenter av primär kobolt utan egen råvara torde få en allt osäkrare framtid, då de är beroende av råvara från den ”fria" marknaden, vilken är mycket begränsad. Antalet av dessa producenter har också minskat.
3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000
US Bureau of Mines, USBM, upprättar vart femte år för olika metaller en långtidsprognos, dels för USA och dels för övriga världen. Denna publice- ras i Mineral Facts and Problems. I den senaste upplagan från år 1985 utgår man från 1983 års konsumtion och gör sedan beräkningar fram till år 2000. Inom ramen för vår utredning finns ingen möjlighet att göra någon egen fullständig ny prognos, varför vi valt att utgå från USBMs prognos och kommentera denna. USBM har studerat och beräknat konsumtionsutveck- lingen för kobolt i olika form och inom olika användningsområden såsom metallisk form: transport (flygindustri), elektrisk industri, utrustning för skärande bearbetning resp. entreprenörverksamhet och gruvdrift och ”öv- rigt" (innefattar även keramik och glas) samt icke metallisk form: färg och kemikalier.
För de olika användningsområdena har man för beräkning av USAs behov använt olika ekonomiska indikatorer, vilka visat sig ha haft god korrelation med den hittillsvarande utvecklingen, för framräkning till år 2000. En uppskattning har också gjorts av den övriga världens totala behov. För såväl USA som världen i övrigt har förbrukningen uppdelats i primärt behov och mängd återcirkulation av återvinningsmaterial. De prognosvär- den, som framräknats, omfattar dels ett sannolikt värde och dels en låg och en hög prognos (prognosintervall).
Prognosen för den totala koboltförbrukningen (primär + återvinning) i USA framgår av tabell 9:20 nedan.
Tabell 9:20 Användningsområden Förbrukning Prognos Co ton år 2000
Co ton år
1983 Låg Hög Sannolik Metallisk form: - Transport (flyg) 2 540 4 080 5 440 4 530 - Elindustri 1 080 1 800 3 630 2 720 Utrustning för: - Skärande verktyg 570 910 1 810 1 350 - Entreprenörverk- 450 680 1 590 1 120 samhet Övrigt 200 230 1 130 680 Totalt 4 840 7 700 13 600 10 400 Icke metallisk form: - Färger 1 590 1 360 2 720 2 270 - Kemikalier 700 1 820 3 630 2 730 Totalt 2 290 3 180 6 350 5 000 Totalt 7 130 10 880 19 950 15 400
Källa: USBM
Som synes förväntas förbrukningen (sannolika prognosen) mer än för- dubblas från år 1983 till 2000, vilket i dag måste betraktas som mycket optimistiskt.
I tabell 9:21 har gjorts en sammanställning av USAs, övriga världens och hela världens behov av kobolt uppdelat på primär- och återvinningsmateri- al.
Tabell 9:21 (omräknad från lbs), ton Co
Område Prognos Sannolik Prognosområde Sannolik ?gfdäljvam 1983 är 2000 1990 2000 1983—2000 Låg Hög % USA: Primärmtrl 6 800 9 500 16 350 9 250 13 100 3,2 Återvinn.mtrl 330 1 400 3 650 750 2 300 12,0 Totalt 7 130 10 900 20 000 10 4001 15 400 3,9 Övriga världen: Primärmtrl 13 400 20 900 30 800 19 500 26 800 3,3 Återvinn.mtrl 900 1 800 3 200 1 400 2 700 6,7 Totalt 14 300 22 700 34 000 20 900 29 500 3,5 Totalt i världen: Primärmtrl 20 200 33 400 45 400 29 000 39 900 3,3 Återvinn.mtrl ] 200 3 200 6 850 2 150 5 000 8,6 Totalt 21 400 36 600 54 400 31 3001 44 900] 3,7
' Avrundningar enligt USBM.
USBM har som synes bedömt tillväxttakten för primär Co i ”övriga världen” lika stor som för USA, vilket totalt ger en mycket optimistisk prognos. Andelen återvinningsmaterial var 1983 ca 5 %, men beräknas öka till ca 9 % för övriga världen och till ca 15 % för USA till år 2000.
I diagram 9:2 har USAs och västvärldens konsumtion inprickats. USAs värden åren 1969— 1981 är de av industrin rapporterade. Från år 1982 anger USBM även "försörjning” som definieras: import—export + produktion + återvinningsmaterial i lagerförändringar. Värdena för rapporterad kon- sumtion finns tillgängliga under en längre period.
Figur 9:2 Konsumtion av primär kobolt totalt i västvärlden och i USA
1000 Ton Co 30
Medeltal under ett antal är A Resp. är 0 USA rapporterad konsumtion 0 USA 'försörjning'
1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 År
Källa: USBM (USA 1969—1987) och CDI (västvärlden 1935—1987)
Den höga ökningstakten för västvärlden under 1940-, 1950- och 1960- talen har avtagit under 1970- och 1980-talen. USAs konsumtion under 1970- och 1980-talen visar ingen påtaglig ökning.
I diagram 9:3 nedan har Co-konsumtionens utveckling i västvärlden, upp- delad på användningsområden, sammanställts (se avsnitt 1.9 Konsumtion, tabell 9:10).
Figur 9:3 Förbrukning av kobolt i västvärlden uppdelad på olika användningsområ- den
Ton Co l--- , i...... 8000 6000 4000 [:| Magneter 2000 0 Keramik A Hårdmetall 0 1950 1960 1970 1980 1990 2000 År Källa: CDI
Copyright: CDI
Bedömning av de olika områdenas utveckling till år 2000 har gjorts med hjälp av några större tillverkare samt några personer med god kännedom om marknaden. Ingen av dessa har gjort några prognoser till år 2000. Vissa har inte varit villiga att lämna uppgifter, medan andra varit mycket hjälp- samma.
Denna grupp har tidigare varit den stora ”förbrukaren” men har under 1980-talet minskat kraftigt. Ca 75 % av legeringarna har använts inom flygindustrin. Då en stor del av världens flygplan är i behov av omfattande reparationer eller utbyte förväntas konsumtionen öka. Konsumtionsök- ningen av primär kobolt kommer emellertid att hållas tillbaka av åter- vinning. De produkter, som används inom flygindustrin, är nämligen rela- tivt lätta att sortera ur och återanvända vid tillverkning av superlegeringar. Vår bedömning är att koboltförbrukningen för legeringar åter kommer att öka till tidigare max. nivå, ca 9000 ton år 2000.
Kemikalier innehållande kobolt används till ett stort antal produkter, se under avsnitt 1.9 Konsumtion tabell 9:13. Inom "kemikalier” är de största förbrukarna de som tillverkar däck (beläggning på ståltråd i radialdäck för att öka vidhäftningen), torktillsatser till tryck- och målarfärg och katalysato- rer. För dessa är tillväxten stor.
Ett mycket snabbt växande område för kobolt har varit beläggning av magnetband, ljud- och videoband (kobolt tillsätts till järnoxid för att för- bättra de magnetiska egenskaperna) och skivminnen för datorer (kobolt- krom). För dessa "magnetiska" tillämpningar, som utvecklats speciellt i Japan, förbrukas i dag ca 3 % av totala förbrukningen i väst. Förbruk- ningen förväntas öka snabbt. Behovet inom hela gruppen "kemikalier" bedöms öka till 10 000 ton år 2000.
Behovet för denna grupp har minskat mycket genom att AlNiComagneter ersatts av ferritmagneter och kobolt/samarium- och järn/bor/neodym-mag- neter. Behovet beräknas vara oförändrat till år 2000.
Denna grupp har haft en långsam tillväxt. En del av ökningen under 1980—talet beror troligen på att flera produkter rapporterats under denna rubrik. Bedömning för år 2000: 2 000 ton.
Här ingår förutom konventionell hårdmetall även den kobolt, som används för diamantindustrin (ca 5 % av "hårdmetall”). Förbrukningen av hård— metall beräknas minska (se Volfram, bil. 10), men kompenseras av ökning inom diamantindustrin, varför behovet är 2000 beräknas bli oförändrat.
Tabell 9:22 Bedömning år 2000, ton Co
Område/material 1987 2000 (enl. CDI)
Väst
Legeringar 6 827 9 000 Hårdmetall 2 015 2 000 Magneter 2 145 2 100 Keramik 2 036 2 000 Kemikalier 6 766 10 000 Yäst totalt 19 789 25 100 ca 25 000 Ost totalt 6 926 8 700 Totalt 26 715 33 800 ca 34 000
Tabell 9:23 Jämförelse med USBMs prognos år 2000 Konsumtion av USBM-prognos Vår bedömning primär kobolt år 2000 år 1983
Låg 33 400 20 200 Sannolik 39 900 34 000
Hög 45 400
USBMs bedömning, som gjordes 1984, är mera optimistisk än den be- dömning vi gjort i dag.
3.2.6. Sveriges förbrukning år 2000
Enligt MPU var Sveriges totala förbrukning av Co för hårdmetall- och stålindustrin år 1973/1975 ca 550 ton. Förbrukningen för hårdmetall-, stål- och övrig industri var år 1988 ca 490 ton (varav ca 33 % återvinnings— material). Förbrukningen förväntas bli oförändrad år 2000.
Med den konsumtionsökning, som bedömts enligt ovan, kan världen för- sörjas inom ramen för befintlig kapacitet. Om konsumtionen skulle bli högre än den bedömda, krävs att de raffinaderier, som i dag inte har tillräckligt med egen råvara, får tillskott. Kuba, som för närvarande levere- rar hela sin produktion av Ni-Co-sulfid till Sovjet, planerar emellertid att öka sin produktion väsentligt under 1990-talet, så att de även kan leverera till väst. En konsumtionsökning utöver den bedömda kan då bli möjlig. Kuba har också planer på att ytterligare förädla sin Ni-Co-sulfid.
Priset på primär kobolt har, bortsett från ”Zaire-krisen”, varit relativt stabilt. Zaire/Zambia, vilka är prisledare, har valt en prispolicy, som inte alltför mycket skall uppmuntra till substitution.
Priset under 1990-talet kommer i första hand att vara beroende av leve- ranssäkerheten från Zaire och Zambia, som svarar för en stor del av världens försörjning. Båda dessa länder har en besvärlig ekonomisk situa— tion, bekymmer med transporter och elförsörjning, brist på reservdelar (administrativa problem). Zaire har dessutom för närvarande en allvarlig konflikt med Belgien, som tidigare under lång tid givit dem tekniskt och administrativt stöd. Vad som sagts ovan ger anledning till oro beträffande leveranssäkerheten.
4 Sammanfattning och slutsatser
Marknadsutvecklingen under 1970— och 1980—talen har sammanfattats i av- snitt 2. Konsumtionen av primär kobolt i världen år 2000 har bedömts till 34000 ton, vilket motsvarar en ökning med 25 % från 1987. USBMs be— dömning från 1984 är betydligt högre, 40 000 ton (sannolik prognos).
Vår bedömning baserar sig dels på en fortsatt stark ökning av kemikalier, dels på en ökning av superlegeringar. Dessa minskade under 1980-talet, men beräknas nu åter öka genom behov inom flygindustrin (förnyelse av flygplansflottan).
Den förväntade konsumtionsökningen kan täckas med befintlig kapaci- tet. Ytterligare ökat behov kräver emellertid tillskott av råvara för att kunna utnyttja reservkapaciteten hos de raffinaderier, som saknar egna råvaror.
Tillskott av råvara beräknas på sikt kunna fås från i första hand Kuba, som i dag levererar all sin produktion av Ni—Co-sulfid till Sovjet. Kuba har också planer på att ytterligare förädla sin produkt.
Priset på kobolt beräknas även i framtiden bli relativt stabilt om leverans- säkerheten från Zaire och Zambia kan upprätthållas. Dessa länders interna svårigheter ger dock anledning till viss osäkerhet. Störningar leder till prishöjningar.
Världens tillgångar beräknas räcka under lång tid. Sverige har inga bryt- värda tillgångar. Förutsättningarna att finna brytvärda koboltfyndigheter i Sverige bedöms som mindre gynnsamma.
Mot bakgrund av att
— Co har en relativt måttlig konsumtionsutveckling — Co finns tillgängligt i världen i kända reserver under lång tid — Co-priset inte kan förväntas öka väsentligt under normala marknads- förhållanden
— Zaire/Zambia har en dominerande ställning och ett lågt kostnadsläge och därför kan kontrollera priset — förutsättningarna att finna brytvärda koboltfyndigheter i Sverige be- döms som mindre gynnsamma
kan man inte rekommendera en satsning på prospektering efter kobolt. Om man däremot finner att prospektering skall göras efter Cu, Ni eller V är det motiverat att även ta med Co.
Ur beredskapssynpunkt är det naturligtvis otillfredsställande att I så hög grad vara beroende av Zaire/Zambia. För Sverige är det viktigt att ha tillgång till Co, då vi har en mycket framstående hårdmetall- och stålindust- ri, som 1988 förbrukade ca 490 ton Co. Dessa industriers totala fakturering 1988 var ca 7,3 GSEK varav 6,7 GSEK på export, vilket motsvarar ca 2,2 % av Sveriges totala export.
Cu-Co-fyndigheten i Kiskamavaara bedömdes i maj 1984 inte brytvärd förrän priset ökat väsentligt. Förutsättningarna att i en direkt nödsituation utvinna Co (tillsammans med Cu) i Kiskamavaara bör utredas. Följande tillverkningsgång kan tänkas: Brytning av malmen i dagbrott, transport till Viscaria (4 mil) och anrikning (prov har visat att malmen är relativt lätt anrikad) samt därefter transport av sligen till Outokumpu OY för förädling till katoder resp. finkornigt Co-pulver. Möjligheten att använda bakerielak- ning för anrikning bör även utredas.
Referenser
1. COBALT 87zA Market Research Study. Published by The Cobalt De- velopment Institute (CDI), 25 Oct.1988. ix + 25 pp.
2. Malmer och metaller MPU: SOU 1979:4. Bilaga 8: Kobolt 5.499—511.
3. Minerals Facts and Problems: 1980 and 1985, Editions. US Bureau of Mines.
4. Mineral Yearbooks: 1969—1987, Chapter: Cobalt. US Bureau of Mi- nes, Washington, DC.
5. Staff, Bureau of Mines. An appraisal of minerals — Availability for 34 commodities. BuMines Bull 692, 1987. Cobalt, 65—72 p., 8 ref. Nickel 201—209 p., 5 ref.
6. J .L. Ritchey, Cobalt-rich manganese crust in the U.S. exclusive econo- mic zone: A potential source of strategic metals. Minerals and Materi- als. A Bimonthly Survey, Oct—Nov 1988. US BuMines. 13—24 pp, 12 ref.
7. K.Käärik, Co — kobolt, livsviktigt för naturen och tekniken. Kemisk Tidskrift 1976:10. 1 s.
8. Untersuchungen Uber Angebot und Nachfrage mineralischen Rohstof- fe. Band XI — Kobalt, 1978, 251 S. Band X — Nickel, 1978, 347 S. Bundesanstalt fiir Geowissenschaften und Rohstoffe, Hannover, und Deutsches Institut fiir Wirtschaftsforschung, Berlin.
9. J. Priem und Eberhard Wettig: Cobalt substitution in Denmark, The Federal Republic of Germany, France, Ireland and the Netherlands. Deutsches Institut fiir Wirtschaftsforschung, Berlin, 1980, 116 S. 10. Intern. Conf. on Cobalt: Metallurgy and Uses, Brussels, November 10—13, 1981. Benelux Metallurgie and Centre d'Information des Mé- taux non Ferreux. 11. Cobalt Metallurgy and Uses. Second Conference, Venice, Sept. 30, Oct. 1—2-3, 1985. Cobalt Development Institute. 515 pp. 12. R.N. Crockett, International strategic minerals inventory. Summary report — Cobalt. US Geological Survey Circular 930/F, 1985, vi + 54 pp. 13. GP. Mishra, et al. Cobalt availability — Market economy countries: A mineral availability program appraisal. BuMines IC 9012, 1985, vi + 32 PP- 14. M.E. Kukura, et al. Development of the UOP process for oxide silicate ores (=laterites) of Nickel and Cobalt. Mineral Sciences Division, Universal Oil Products Inc. Tuscon, Arizona. 26 pp. 20 ref. 15. M. Jones, Cobalt Market: 1985 Review and Outlook, 115th TMS An- nual meeting, March 1986, New Orleans, La.
16. GB. Jordan, Processing technologies for extracting cobalt from domes- tic resources. BuMines IC 9176, 1988 23 pp, 33 ref. 18. LG. Ohlsson, Manuskript. Kobolts geologiska uppträdande och fyn— digheter i Sverige, Luleå, 88—12—28, 6 s.
Ordlista
Förklaringar till viss geologisk nomenklatur (i bokstavsordning)
Breccia:
Impregnation:
Larsbo-seriens sediment:
Likvid- magmatisk:
Paragenes:
Sedimentär:
Stratiform: Ultrabasisk:
Vulkanisk/sedimentär bergartssekvens:
Vulkaniter:
Kan vara tektonisk eller vulkanisk. Tektoniska breccior bildas vid förkastningar och överskjut- ningar genom mekanisk sönderbrytning av berggrunden, så att större och mindre, kantiga bitar uppkommer. Vulkaniska breccior utgörs av relativt grova kantiga bergartsbitar, som bil- dats i samband med explosiv vulkanism. Malmmineral uppträdande i en fin fördelning i bergartsmassan En serie sedimentära bergarter (huvudsakligen glimmerskiffer) i områden mellan Norberg och Smedjebacken Bildad genom kristallisation och differentiation av en magma Beteckning för dels mineralens sätt att i ett givet fall förekomma tillsammans i naturen, dels själva den genetiska enheten av ifrågava- rande mineralsällskap eller -association Sägs om en bergart som bildats genom avlag- ring av mer eller mindre finfördelat material, vilket avskilts ur vatten eller luft. Bergarten är vanligen skiktad och sorterad. Sägs om en bergart eller malm som uppträder parallellt med lagringen Magmatisk bergart med lägre kiseldioxid-halt än en basisk bergart
En serie av bergarter av vulkaniskt och sedi- mentärt ursprung Bergarter av vulkaniskt ursprung
-- ”* — . "law;-mo hur . .
""'. r)-
L _a ,
.b 1, |.
J .l" .i . _ . , |
i:". J _ ' .. . — IM ' , Marma! ."l
;i [ ',Iql IlJL-fIIl-A—j'1 I V
Bilaga 10
Volfram
av bergsingenjör Curt Dahlin och tekn lic Kaljo Käärik, tidigare Sandvik AB
1 Faktaavsnitt
Volfram, kemisk beteckning W, framställdes första gången 1783, men har först på 1900-talet fått större ekonomisk och strategisk betydelse genom dess användning till hårdmetall, legerat stål, superlegeringar och produkter för el- och elektronikindustrin samt ammunition.
Volfram har — mycket hög densitet, 19,3 g/cm3, en av de högsta — extremt hög smältpunkt, 34100C, den högsta av alla metaller — låg utvidgningskoefficient — stor draghållfasthet vid hög temperatur, den högsta av alla metaller över 16500C — stort motstånd mot korrosion — god termisk och elektrisk ledningsförmåga.
Volfram bildar med kol karbiderna WC och W2C, vilka har stor hårdhet och slitstyrka. Volfram har unika egenskaper i vissa legeringar vid höga temperaturer.
Källa: Manuskript Lars Göran Ohlsson, SGAB Viss geologisk nomenklatur har förklarats i ordlistan i slutet av bilagan.
Volfram har påträffats på alla kontinenter.
Volframs mineralogi är enkel. Endast ett tjugotal mineral som innehåller volfram har konstaterats. Av dessa är det enbart scheelit samt de tre mineralen i volframitgruppen, som har någon större ekonomisk betydelse.
Huebnerit MnWO, (0 -20 atomv.-% Fe) Volframit (Fe,Mn)WO4 (20—80 atomv.-% Fe) Ferberit FeWO4 (80— 100 atomv.-% Fe) Scheelit CaWO,
Ur genetisk synpunkt kan volframmineraliseringar delas upp i fem huvud- typer:
1. Kontinentala vittringsmalmer karakteriseras av att volframinnehållet har ett exogent ursprung, dvs. de är bildade genom vittring av ”primära” mineraliseringar.
2. Ur ekonomisk synpunkt har de till olika typer av gångar knutna volframmineraliseringarna stor betydelse. Volframförande pegmatitgångar är kända från bl.a. USA och Kina. Som regel är de oregelbundet mineraliserade. Förutom de normala pegmatit- mineralen uppträder scheelit och/eller volframit samt också mer speciella mineral som beryll, flusspat och kassiterit. Volframförande greisenmineraliseringar är relativt vanligt förekomman- de. De är knutna till sura intrusiv och uppträder antingen i dessa eller i deras randzon. Mest kända är kanske de klassiska tennvolframförekomster- na i England (Cornwall). Volframförande hydrotermala gångmineraliseringar har stor ekonomisk betydelse. Mineraliseringarna utgörs vanligen av kvarts- och/eller kalcit- fyllda gångar, vilka innehåller scheelit och/eller volframit samt stundom också sulfidmineral. Betydande fyndigheter finns bl.a. i Kina, USA, Sov- jetunionen, Australien och Portugal.
3. Epigenetiska ”replacement" mineraliseringar anses ha bildats som ett resultat av hydrotermala lösningars reaktion med företrädesvis sedimentära bergartsled (vanligen karbonatstenar). De mineraliserade lösningarna var troligen direkt eller indirekt knutna till intrusionen av sura magmor. Malm- typen är vanligt förekommande och har stor ekonomisk betydelse. Exempel på mer kända fyndigheter är Pine Creek i USA; King Island i Australien; Canada Tungsten vid Flat River i Kanada; Brejui, Barra Verde och Boca de Lago i Brasilien; Sangdong i Korea samt Yxsjöberg i Sverige.
4. Stockwork-mineraliseringar uppträder som sprickfyllnader och im- pregnationer (Climax i USA).
5. Exhalativt-vulkanogena mineraliseringar kan generellt delas upp i pro- ximala och distala fyndigheter. De proximala fyndigheterna karakteriseras av en utbredd sidostensom- vandling. Miljön utmärks av explosionsartad sur vulkanism samt subvulka- nisk plutonism. Ett numera klassiskt exempel på denna typ av volframföre- komst är Felbertal i Österrike. Distala volframmineraliseringar uppträder i s.k. ”back-arc basin" miljö- er. De mineraliserade horisonterna uppträder ofta i anslutning till kemiska avsättningar som chert, kalksten eller dolomit. Scheelitmineraliseringarna i Broken Hill (Australien) anses vara av denna typ.
De svenska volframtillgångarna domineras helt av epigenetiska "replace- ment” mineraliseringar. Dock förekommer också ett antal gångmineralise- ringar samt "greisenmineraliseringar". I huvudsak finns de kända svenska volframmineraliseringarna lokaliserade till två provinser: Bergslagen och S. Norrbotten-Västerbotten. Den omfattande prospektering efter legerings- metaller, vilken gjordes under slutet av 1970-talet, resulterade i att ett flertal fyndigheter hittades.
Den mest betydande förekomsten är Yxsjöbergsfyndigheten, som utgörs av tre malmkroppar (Nävergruvan, Finngruvan och Kvarnåsen), vilka ligger inom samma karbonatstenshorisont som veckats i en synform och en anti- form. De ekonomiskt viktiga mineralen är scheelit, kopparkis och flusspat. Volframhalten i de olika malmema varierar mellan 0,25 och 0,4 % W. Finngruvans och Kvarnåsengruvans mineraliserade skarn övergår mot dju- pet i karbonatsten. Kvarvarande kända malmreserv, som huvudsakligen tillhör Nävergruvan, kan beräknas till ca 2 500 ton W. Karbonatstenen och skarnkropparna uppträder inlagrade i en mäktig sekvens av vulkaniska ryoliter.
Elgfallets scheelitmineralisering bröts under en kortare period under 1970-talet. Fyndigheten ligger i en antiklinalveckad suprakrustalrest inom ett yngre granitmassiv. Den är relativt fattig (ca 0,25 % W) och de kända reserverna är i huvudsak utbrutna.
Wigströmsgruvan var i drift under ett par år på 1970-talet. Malmen utgjordes av en förskarnad karbonatsten i kontakt med en yngre granit. Halten varierade mellan 0,25 och 0,3 % W. Den kända malmreserven är utbruten.
Sanduddenfyndigheten utgörs av förskarnade och mineraliserade karbo- natstenshorisonter i nära anslutning till en yngre granit. En mindre prov— brytning gjordes under 1970-talet.
Förutom de ovan beskrivna epigenetiska ”replacement” mineralisering- arna finns ett mycket stort antal, ofta relativt små, fyndigheter av denna typ: Gussarvshyttan, Bersen, Flatenberg, Grantorpsgruvan, Kolheden, Snöån, Stimmerbo, Orabäcken, Valdemarsgruvan, Torrbo, Sälktjärn, Tjärns, Bå- tens, Björntjärn, Laggarudden, Skommarberget, Hörken, Oraberget och Gänsgruvan.
Baggetorps volframmalm bröts under perioden 1944—1953. Fyndigheten utgörs av en kvartsgång med volframit, molybdenglans samt i mindre om- fattning svavelkis och kopparkis. Mineraliseringen intruderar gnejs av sörm- landstyp.
Volframmineraliseringar av greisentyp uppträder i, och i anslutning till flera graniter (Tyfors, Starvbäcken och Stabburbäcken).
Svaga scheelitmineraliseringar förekommer relativt ofta i samband med sulfidmalmer i Skelleftefältet, Bergslagen och Norrbotten. Som regel upp- träder scheeliten i smala kvartsgångar eller som impregnation i sulfid- malmen (Stollberg, Saxberget, Blyberg, Boliden, Långdal, Åkulla, Kristi- neberg, Lainijaur och Liikavaara).
Sammanfattningsvis kan man säga att ur geologisk/mineralogisk synpunkt bör Sverige ha goda förutsättningar att finna volframfyndigheter, då vår berggrund liknar den som finns i exempelvis Kanada, där stora och rika fyndigheter hittats. Man bör dock hålla i minnet att Sveriges yta endast är 5 % av Kanadas och att hittills har vi endast hittat en fyndighet av någon betydelse, nämligen Yxsjöberg, med en medelhalt på 0,29 % W och ett totalinnehåll på 17 000 ton W. Övriga fyndigheter har också hållit låg W—halt och dessutom haft mycket begränsad volym. De intressantaste om- rådena för prospektering är Bergslagen och Arjeplog-området.
Volframmineral kan inte prospekteras med geofysiska metoder, då de inte är magnetiska eller elektriskt ledande. Om de skall upptäckas med dessa metoder måste volfram förekomma tillsammans med andra mineral, som reagerar på dessa metoder. De metoder som kan användas är de geokemiska. Härvid uttas prover dels 0,5 in under markytan, dels från prover av morän erhållna genom borrning ned till berget. Analysen kan i dag snabbt och billigt bestämmas med modern apparatur.
Uppskattningar av världens reserver, även uppdelade på olika länder, finns i olika publikationer. Reserver definieras som ekonomiskt brytbara vid tidpunkten för bestämningen. Reservbas omfattar även de marginellt eko— nomiskt brytbara.
Tabell 10:l Världens reserver, tusen ton volframinnehåll
Är Reserv Reservbas Källa
1973 1780 MPU: US Bureau of Mines (USBM), 1975 1975 1817 ITE 1975 1977 1820 MPU: Mineral Commodity Summaries 1977 2033 3396 Bundesanstalt fiir Geowissenshaft und Rohstoffe, Deutsches Institut fiir Wirtschaftforschung 1979 2586 USBM: Mineral Facts and Problems 1980 1980 3280 Minerals Handbook 1984—85 1981 2635 ITE 1981 1982 2903 W.E.Lamprecht och W.Fairhurst, Stahl und Eisen 1982 1983 2800 3500 USBM: Mineral Facts and Problems 1985 1984/ 1985 2798 3500 Minerals Handbook 1988—89 1988 2656 3545 USBM, ej publicerad
Enligt uppgift från USBM ökade reserverna från 1973 till 1979 genom en mycket omfattande prospektering. Därefter har prospekteringen mer eller mindre upphört, varför reserverna varit konstanta. Priset på volfram har från 1979 till 1988 sjunkit till mindre än hälften. Enligt USBM har emeller- tid reserverna inte omräknats, då det låga priset orsakats av Kinas agerande på marknaden och representerar därmed inte normala förhållanden. I tabell 10:2 har olika länders reserver resp. reservbas sammanställts.
Tabell 10:2 Världens reserver och reservbas 1983' och 19882 av volfram
Land Reserver 1000 ton W Reservbas 1000 ton W 1983 1988 % 1983 1988 % Nordamerika: USA 150 150 6 290 210 6 Kanada 480 350 13 670 493 14 Mexico 8 8 — 20 20 — Övriga — — — 5 5 — Totalt 640 508 19 985 730 20 Sydamerika: Bolivia 45 45 2 70 110 3 Brasilien 20 20 1 20 20 — Ovriga 15 15 — 20 20 — Totalt 80 80 3 110 150 4 Europa: Österrike 15 15 20 20 Frankrike 20 20 2 20 20 2 Portugal 40 25 40 26 Sovjet 280 280 10 490 490 14 Storbritannien 70 70 3 70 70 2 Ovriga 25 25 1 25 25 - Totalt 450 435 16 665 650 18 Afrika: Ruanda 5 5 — 5 5 — Zimbabwe 5 5 — 5 5 — Ovriga 10 10 — 10 10 — Totalt 20 20 1 20 20 — Asien: Burma 15 15 — 15 34 1 Kina 1200 1200 45 1230 1560 44 Nordkorea 80 80 3 100 100 3 Sydkorea 58 58 2 60 77 2 Malaysia 17 17 — 20 20 — Thailand 30 30 1 30 30 1 Turkiet 65 65 2 70 70 2 Ovriga 5 5 — 10 10 —
Totalt 1470 1470 55 1535 1900 53
SOU 1989:93 Land Reserver 1000 ton W Reservbas 1000 ton W 1983 1988 % 1983 1988 %
Oceanien:
Australien 130 130 5 140 150 5
Ovriga 10 10 — 10 10 — Totalt 140 140 5 150 160 5 Totalt världen 2800 2656 100 3500 3545 100 Marknadsekonomiländer 1988 42 % 39 % Planekonomiländer 1988 58 % 61 "70 Källa: ' USBM: Mineral Facts and Problems, 1985
2 USBM: Mineral Commodity Summaries, 1989
Tabell 10:3 Reserver 1988 Länder med de största Reserver i länder med plan- reserverna 1988 % ekonomi 1988 % Kina 45 Kina 45 Kanada 13 Sovjet 10 Sovjet 10 Nordkorea 3 USA 6 Australien 5 Summa 79 Summa 58
Planekonomiländernas andel har minskat från 69 % år 1973 till 58 % i dag.
Sveriges reservbas (Yxsjöberg) är ca 2 500 ton W, dvs. 0,09 % av värl- dens. Det finns inga reservbaser i Finland eller i Norge.
Källa: Minerals Handbook 1988—89, baserat på USBMs uppgifter
Identifierade reserver omfattar alla kända reserver, även de i dag oekono- miska. Vid en produktionsnivå motsvarande 1985/1986 års nivå räcker volfram i ca 60 år. Reserverna kan också förväntas öka genom att nya fyndigheter upptäcks och att kunskaper om existerande fyndigheter ökar. Om de identifierade reserverna ställs mot den ackumulerade förbrukningen 1987 till år 2000, enligt USBMs prognos 1985 (optimistisk), blir dessa 3,5 ggr större än behovet.
Största användning av volfram är inom hårdmetallsektorn, där volfram- karbidens egenskaper utnyttjas. Till denna grupp hör hårdmetall för skäran- de bearbetning, för bergborrning (berg, mineral, olja, gas) och för slit-
detaljer (”slitdelar"), dvs. verktyg för kall- och varmstukning, "varmval- sar”, dragskivor, kniv- och slitsverktyg samt dessutom diverse slitdetaljer inom alla industriområden. Liknande tillämpning som slitdelar är detaljer som genom hårdsvetsning belagts med WZC/WC.
Valsade, smidda och dragna produkter av ren W-metall är nästa stora sektor med tillämpningar inom el- och elektronikindustriema, exempel glödtråd i lampor, elektroder i rör för elektroniktillämpning etc. Valsade produkter används även till sköldar för skydd mot värme- och radioaktiv strålning.
Volfram som legeringsmetall är också av stor betydelse för snabbstål (borrar, gängverktyg, fräsar, pinnfräsar etc.). I verktygsstål (formande och klippande verktyg) ingår också lägre halter.
Superlegeringar med hög hållfasthet vid hög temperatur för flygindustrin samt övriga metallegeringar är en annan betydelsefull grupp.
Volfram ingår också i olika kemikalier och produkter för icke metallurgis- ka tillämpningar, t.ex. katalysatorer samt beståndsdelar i lacker.
Genom att volfram under hela 1900-talet varit en ”osäker" metall (mycket fluktuerande pris, bristsituationer) har intresset för substitution varit stort.
Snabbstål med 18 % W var tidigt den stora förbrukaren av volfram. I USA utvecklades emellertid nya sorter, där volfram ersattes med Mo (mo- lybden), som då var en mycket ”stabilare" metall än volfram och som dessutom USA hade stor tillgång av. I USA håller i dag den vanligaste sorten 8,5 % Mo och 1,5 % W och i Europa är den vanligaste sorten 5 % Mo, 6 % W och 2 % V (vanadin). Sovjet använder fortfarande den ”gamla" sorten, 18 % W. Kvalitativt är sorterna likvärdiga genom an- passning av värmebehandlingen, varför inverkan på förbrukningen för- väntas bli marginell. I verktygsstål är i dag medelhalten av W under 1 %. Utvecklingen går mot ytterligare minskad användning av W, då nya sorter främst baserade på Mo, Cr (krom) och V utvecklas. Övergången bestäms dock av tillgången på V.
Inom hårdmetallindustrin har för vissa tillämpningar för skärande be- arbetning utvecklats material som inte innehåller W. I början av 1970-talet påbörjades i Japan utveckling av s.k. cermets, baserade på titan. I dag består dessa av titankarbid och titannitrid med nickel och kobolt som bindemedel. Cermets, som är relativt sprött, har speciellt fått användning vid finbearbetning, där goda resultat erhållits. Cermets svarar i dag för ca 25 % av alla vändskär i Japan. I övriga västvärlden används cermets hittillsi mindre omfattning, ca 5 %.
Keramiska material, keramer för vändskär, har också utvecklats.
Tabell 10:4 Keramiska material för skärande bearbetning
Keram Sammansättning Användningsområde Anmärkning
Renkeramik Aluminiumoxid Al2 03, 80—97 %, Bearbetning gjutjärn, bromstrum- Sedan länge etablerat + zirkoniumoxid Zr02 mor, bromsskivor material
Blandkeramik Aluminiumoxid A12 03, ca 25 Hårda material, exv härdat stål Sedan länge etablerat vikts % titankarbid, titannitrid material Kiselnitrid Kiselnitrid, SiJ N, 95 %, och Samma tillämpning som renkera- Ökar på bekostnad Al 22 03 mik, har bättre motstånd mot av renkeramik,
mekanisk och termisk belastning
Sialon Kiselnitrid med tillsats A12 03, yttri- Bearbetning varmhållfasta material, Nyutvecklade
umoxid och aluminiumnitrid AIN kan köras med 5—10 ggr högre skärhastighet relativt hårdmetall
Aluminiumoxid Som Sialon, kan köras med 15—20 Nyutvecklade "armerad" med ggr högre hastighet relativt hårdme— s.k. whiskers av tall. Dessutom bearbetning av här- kiselkarbid dat stål
På grund av sin sprödhet och termochockkänslighet har keramer inte använts vid bearbetning av stål, som utgör det helt dominerande arbets- materialet, ca 75 %. Med Sialon och ”armerad” A1203 har vid bearbetning av varmhållfasta material (superlegeringar), som används till flygmotorer, betydligt högre skärhastigheter kunnat användas än med hårdmetall. Kera— mer svarar för 2—3 % av förbrukningen av vändskär i västvärlden.
PDC — Poly crystalline Diamond Compact — används vid skärande be- arbetning av icke jämbaserade material såsom aluminium, fiberförstärkt plast etc. , där skäreggstemperaturen är låg men kravet på nötningsmotstånd högt samt vid oljeborrning.
CBN — Cubic Boron Nitride — används för bearbetning av härdat stål. PDC och CBN är mycket dyra, pris ca 10 ggr hårdmetallens, och svarar för mindre än 1 % av vändskärsmarknaden.
Volframmalm bryts i de flesta fall i underjordsgruvor, men dagbrott före- kommer också. Malmens halt av W varierar kraftigt från gruva till gruva, 0,07—2 % W. Den anrikas till en slig av scheelit eller volframit vanligen med halter på 65—74 % WO3 (volframoxid) = 52—59 % W. I samband härmed utvinns också i vissa gruvor biprodukter som molybden, koppar, tenn, vismut, guld och antimon.
För sortering före anrikning har nya helt automatiska utrustningar kon— struerats baserade på färg och röntgenabsorption. Härvid sorteras den grovkrossade malmen på färg och på volframmineralens förmåga att absor-
Figur [O:] Produktionsprocess för volfram
Volframitmalm Scheelitmalm
Stig (koncentrat)
Scheelitslig: ham??? Volframitsltg. Låg W-hatt Låg w-halt Hbg W-halt Hög w-halt
Natriumvolframatlösning
Mycket ren kalciumvoltramat ldtoelit Används som naturlig scheelit
Voltmlooont ett! Högtemperaur- mal Menno: Vedum-W Svotselektmder
bera röntgenstrålar. Denna metod har tillämpats vid Mount Carbine-gruvan i Australien, vars malm endast håller 0,07 % W.
Vid anrikningen används antingen våtmekanisk anrikning, som länge var den enda metoden, eller flotation, eller en kombination av dessa. Den första metoden utnyttjar volframmineralens höga densitet. För att få högt utbyte (vid våtmekanisk anrikning) krävs att mineralet är grovkornigt och inte för sprött och att det vid malning faller sönder i sina naturliga fogar så att s.k. halvkorn (mineral+gråberg) inte uppstår. Vid våtmekanisk an- rikning nås ett utbyte av ca 70 %.
Vid spröda, finkorniga scheelitmalmer har man använt flotation, varvid en hög- och en låghaltig slig (ca 30 % WO3) erhållits. Med flotations- metoden har betydligt högre utbyten uppnåtts, 80—85 %.
Vid svåranrikade malmer har man valt att optimera utbytet genom an- rikning till 10—30 % WO3 och därefter kemisk behandling. Betydligt högre utbyte har därvid nåtts från malm till APT (ammoniumparavolframat).
APT tillverkas genom kemisk bearbetning, som baserar sig på två karakte- ristiska kemiska egenskaper hos volfram.
1. I stark saltsyrahaltig lösning bildar volfram svårlöslig volframsyra. Vid behandling av scheelitslig med saltsyra bildas svårlöslig volframsyra, som tillsammans med gråberg kallas rå volframsyra, och löslig kalcium- klorid. Den råa volframsyran filtreras ifrån och behandlas med ammoniak, varvid volframsyran löses och gråberg kan filtreras bort. Den bildade lös- ningen av ammoniumvolframat indunstas, varvid APT erhålls. Om ren volframsyra önskas, vilken används för vissa produkter, behandlas ammoni- umvolframatlösning eller APT med saltsyra, varvid volframsyra utfälls.
2. I alkaliska lösningar bildar volfram lösliga volframater. Denna egenskap utnyttjas på flera olika sätt. Volframitslig med hög W-halt behandlas med NaOH (natriumhydroxidlösning), varvid natrium- volframatlösning erhålls. På samma sätt kan man också behandla oxiderat (rostat) återvinningsmaterial från hårdmetall. Vid behandling av låghaltiga volframitsliger, återvinningsmaterial och olika rester med höga förorenings- halter används sintring med NaZCO3 (soda) som ger ett ”mildare" angrepp än NaOH. Härvid utlöses mindre mängd av föroreningar. Genom lakning med vatten erhålls natriumvolframatlösning. Vid den s.k. autoklav-soda-metoden (utvecklad i USA under andra världskriget) behandlas slig med sodalösning vid hög temperatur och högt tryck. Metoden är speciellt lämplig vid slig med låg W-halt och har kommit allt mer till användning vid den ovan beskrivna optimeringen av utbytet vid anrikning och kemisk behandling. Det är en trend i världen för detta förfarande.
Den på olika sätt enligt ovan framställda natriumvolframatlösningen re- nas och vidarebehandlas på olika sätt.
Den traditionella metoden har varit att fälla volframat med kalcium-
klorid, varvid mycket rent kalciumvolframat, syntetisk scheelit, erhålls. Denna använd som naturlig scheelit.
För att undvika omvägen över syntetisk scheelit har två nya metoder för framställning av APT direkt ur natriumvolframatlösningen utvecklats. Des- sa är antingen separering av volfram med flytande jonbytare (vätske-vätske- extraktion) eller separering med fasta jonbytare. Den sistnämnda metoden har på senare år utvecklats i Kina. Efter separering tillförs ammoniaklös- ning, varvid ammoniumvolframatlösning erhålls. Denna indunstas till APT. Den miljövänligaste metoden är "autoklav.-soda” kombinerad med fasta jonbytare.
Ur APT utvinns W antingen direkt genom reduktion med vätgas eller först genom glödgning till WO], som sedan reduceras med vätgas eller kol be- roende på användning. Volframkarbid för hårdmetall framställs genom blandning av W och sot och efterföljande karburering (hög temperatur). Mycket grov volframkarbid framställs genom direkt karburering av WO3 med kol.
Smält volframkarbid (fused carbide) är en blandning av WC och WZC som tillverkats genom smältning av W och WC.
FeW (ferrovolfram) produceras från volframit med tillsats av scheelit genom reduktion med kol. Vid framställning av W-legerade stål med låg W-halt används ferrovolfram. Vid tillverkning av snabbstål används ferro- volfram, volframhaltigt återvinningsmaterial 30—50 % (skrot), (snabbståls- produkter, diverse W-produkter som tråd, stång och hårdmetall) och natur- lig eller syntetisk scheelit. Vad som används beror på tillverkningsmetod och i hög grad på priset och tillgången.
1.6.4. Återvinning
Intresset för återvinning av diverse material (återvinningsmaterial) inne- hållande volfram har alltid varit stort på grund av priset. Vad det används till bestäms av priset i förhållande till primära råvaror. Intresset för åter- vinning är störst vid höga priser på primära råvaror och lägst vid låga priser, eftersom återvinningsmaterial oftast inte går ned lika mycket som priset på primära råvaror motiverar.
Inom hårdmetallsektorn har under lång tid förbrukade slutprodukter insamlats och omarbetats, tidigare genom kemisk omarbetning, sedan i allt större omfattning genom andra mer ekonomiska metoder. En mycket stor del av hårdmetallen för skärande bearbetning kan återvinnas efter övergång till s.k. vändskär, då mindre än 1 % förbrukas vid användningen. Vid produkter för bergborrning är den "förlorade" hårdmetallen genom för- slitning och slipning ca 40 %. För övriga produkter, som exempelvis slit- delar, förloras mindre än 10 %.
Före mitten av 1970-talet återvanns hårdmetall genom kemisk omarbet- ning, ”uppblåsning” (behandling vid hög temperatur i vätgas, krossning och malning) eller med Coldstream-metoden (grovkrossad hårdmetall blåstes med tryckluft mot en hårdmetallplatta, varvid pulver erhölls). Den därefter utvecklade s.k. zinkmetoden har fått mycket stor användning. Vid denna metod behandlas hårdmetall i smält zink, som tränger in i kobolten, varvid denna sväller. Zinken destilleras sedan av och efter avsvalning är materialet lätt att krossa och mala till pulver. Vid denna metod liksom vid uppblåsning och Coldstream återvinns samtliga beståndsdelar. Zinkmetoden är den mest ekonomiska.
Skillnaden i den mängd material som i dag återvinns genom zinkmetoden och tidigare använda kemiska metoder utgör skillnaden i utbyte, ca 8 %. Dessutom är nu insamlingsrutinema mer effektiva. I dag återcirkuleras, förutom i produktion fallande material, ca 25 % mot ca 15 % för 15 år sedan.
Den totala produktionen i världen av volframslig, ton W, uppdelad på olika länder har sammanställts i tabell 1025. UNCI'ADs statistik bygger på för västvärlden officiell statistik eller genom förfrågningar erhållna uppgifter. Från Kina och Sovjet, som är de största producenterna, lämnas inga upp- gifter, varför angivna värden är bedömningar, vilket naturligtvis ger en stor osäkerhet.
Tabell 10:5 Produktion av volframslig, ] 000 ton W
Land 1975 1980 1985 1987 Totalt i världen 38 200 50 500 48 300 38 000 Marknadsekonomiländer 9 149 14 418 11 161 4 852 Nordamerika: 3 707 5 932 4 001 34 Kanada 1 172 3 178 3 005 0 USA 2 535 2 754 996 34 Europa: 3 208 4 498 4 817 3 321 EEC 2 695 2 676 2 934 1 737 Frankrike 897 577 735 0 Portugal 1 467 1 580 1 737 1 657 Spanien 351 451 462 80 Storbritannien 10 68 0 0 EFT/X 513 1 822 1 883 1 584 Österrike 362 1 495 1 481 1 2501 Sverige 151 327 402 334 Asien: 732 668 568 340 Japan 732 668 568 340 Oceanien: 1 502 3 320 1 9751 1 157 Australien 1 497 3 316 1 970 1 152 Nya Zeeland 5 4 51 51 Utvecklingsländer 10 474 9 925 8 516 6 255 Södra Afrika: 717 696 215 150 Namibia 7 150 0 0 Ruanda 307 366 167 1001 Uganda 1091 18 201 201 Zaire 255 72 18 201 Zimbabwe 38 90 10 10 Sydamerika: 4 522 4 398 3 977 2 509 Argentina 56' 34 17 14 Bolivia 2 693 2 661 1 643 472 Brasilien 950 875 1 297 800 Guatemala 1 0 6 101 Mexico 220 211 282 213 Peru 602 617 732 1 000] Asien: 4 771 4 831 4 324 3 596 Burma 330 476 945 5001 Indien 19 23 28 26 Malaysia 106 14 20 201 Sydkorea 2 533 2 607 2 572 2 2001 Thailand 1 773 1 615 585 652 Turkiet 5 96 174 198 Övriga utvecklingsländer 417 384 187 120 Planekonomiländer i Östeuropa 7 7801 8 9301 10 3501 10 0501 Tjeckoslovakien 801 801 501 501 Sovjet 7 8001 8 8501 10 3001 10 0001 Planekonomiländer i Asien 11 1301 17 2001 18 0001 16 8001 Kina 8 9801 15 0001 17 0001 16 0001 Nordkorea 2 1501 2 2001 1 0001 8001 ' Uppskattade
Källa: UNCTADs statistik
Ca 60 % av produktionen i väst kommer från scheelit- och 40 % från volframitmalmer. I Kina är motsvarande fördelning 35/65. I figur 10:2 har produktion av slig från åren 1970 till 1987 sammanställts.
Världen totalt,
ton W Land
Kina Sovjet Bolivia Sydkorea USA Nordkorea Thailand Australien Portugal Kanada
Sverige
Länder med
38 200 %
23 N ÅAAUIONQQXIO
0,4 % 151 ton
marknadsekonomi 50 %
planekonomi
50 %
Figur 10:2 Produktion av slig
THW llllllllllllllllllll
R&W
::::':"ii":::=::::: lllllgalulglllllklll llllllllllllllllllll llllllllllwllllllllll
1970 man År
Produktionen [ världen steg från 34 500 ton år 1970 till 50 500 ton år 1980, storleksordning 3,5 % per år, men har sedan varit mycket varierande (kon- junktursvängningar) med en fallande tendens. 1987 producerades endast 38 000 ton W.
I västvärlden har produktionen från 1970 till 1980 stigit från 17 600 ton till 24 500, storleksordning 2 % per år, därefter har den fallit till mindre än hälften. Den kraftiga nedgången har orsakats av att många gruvor slagit igen av lönsamhetsskäl, se nedan.
10.000
Tabell 10:6 De tio största producentländema av volframslig
1980 1985 1987 50 500 48 300 38 000 Land % Land % Land /o Kina 30 Kina 35 Kina 42 Sovjet 17 Sovjet 21 Sovjet 26 Australien 7 Kanada 6 Sydkorea 6 Kanada 6 Sydkorea 5 Osterrike 3 USA 5 Australien 4 Portugal 3 Bolivia 5 Portugal 4 Australien 3 Sydkorea 5 Bolivia 3 Peru 2 Nordkorea 4 Österrike 3 Brasilien 2 Thailand 3 Brasilien 3 Thailand 2 Portugal 3 USA 2 Burma 2 0,6 % 0,8 % 0,9 % 327 ton 402 ton 336 ton 1980 1985 1987 48 % 41 % 29 % 52 % 59 % 71 %
Länderna med planekonomi har stor andel av produktionen, den extremt höga andelen 1987 beror helt på att Kina, genom att sälja APT resp. FeW till ett mycket lågt pris i stället för slig, påverkat sligpriset så att de flesta gruvorna i västvärlden, ca 60, har tvingats stoppa sin produktion. Det har nu beslutats att gruvan i Yxsjöberg skall nedläggas vid halvårsskiftet 1989.
De största volframgruvorna i världen och planerade nya större gruvpro- jekt i västvärlden har sammanställts i tabell 10:7 och 10:8. För Kina och Sovjet saknas uppgifter om produktion och kapacitet. De gruvor som med- tagits för dessa länder är de gruvor som har de största reserverna.
Förädling av slig till APT, W, WC och FeW har tidigare skett i andra länder än de som producerat sligen. Här har emellertid skett en förändring, då först Sydkorea i mitten på 1970-talet började producera APT, W och WC och senare Kina från 1984—1985 producerat stora mängder APT av hög kvalitet även för export. De har också exporterat mindre mängder av W och WC.
De största producentländerna av APT har under början av 1980-talet varit USA, Sovjet, Västtyskland, Sydkorea, Sverige och Österrike, men i dag är Kina störst. Sverige har kraftigt minskat sin produktion och i stället köpt APT. De största producenterna av W och WC är USA, Sovjet, Västtyskland, Kina, Sverige, Österrike och Sydkorea. De länder, som tidi- gare varit störst för tillverkning av FeW, har varit: Österrike, Kina, Portu- gal, Frankrike, England, Tyskland och Belgien. I dag kommer praktiskt taget all FeW från Kina.
Produktionskostnaderna per ton W i de olika gruvorna i västvärlden varierar mycket beroende på W-halt, brytningssätt (dagbrott/underjords- brytning), anrikningsmetod, utbyten och gruvans storlek samt löner. De gruvor, som har de högsta produktionskostnaderna, torde ligga 3—5 ggr högre än de, som har de lägsta. Stor betydelse för lönsamheten har natur- ligtvis också varit om man kan utvinna biprodukter eller om W utvinns som biprodukt. Valutan spelar också stor roll.
Produktionskostnader resp. lönsamhetsgränser vid de olika gruvorna of- fentliggörs inte av naturliga skäl. En viss uppfattning om ”smärtgränsen” kan man få om man ser på sligpriset det år de första gruvorna upphört med sin tillverkning. Denna gräns torde ligga vid 70—80 USD/MTU WO, (MTU WO3 = 10 kg volframoxid = 7,93 kg W). Lönsamhetsgränsen ligger alltså högre. Man kan också notera att vissa gruvor varit i produktion vid de låga priser, som gällt under 1986—1988, men då har nog i de flesta fall andra orsaker än lönsamhetsskäl varit avgörande.
När västvärldens gruvor kan komma igång beror naturligtvis på behovet och Kinas möjlighet att täcka detta och på deras prispolicy för slig resp. APT. De flesta större gruvor, som inte är i produktion i dag, håller en sådan beredskap att de kan komma i produktion inom 6—12 månader. Vissa gruvor kommer troligen aldrig i produktion igen.
Tabell 10:7 Världens största volframgruvor
Land
Australien
»-
Bolivia
».
Kanada
Portugal Sydkorea Österrike USA
,. Kina Sovjet .. n
Gruva
King Island Mt Carbine Chojilla Kami Cantung
Panasqueira Sangdong Mittersill Pine Creek Climax Emerson Springer Strawberry Daminshan Shizhuyuan Xihaushan Akchatau Dzhida Field ” Tyrny—Auz Vostok-2
Typ'
Företag
King Island Scheelite
Peko Wallsend Ltd S Queensland Wolfram WS International Mining Comibol
Canada Tungsten Mining Co S Beralt Tin and Wolfr. W Korea Tungsten Min. S Metallgesellschaft S Strategic Metals Co S AMAX W Teledyne-Wah Chang S Ranchers Exploration and Development S Teledyne-Wah Chang
Staten
" "
Staten
”
* Typ: S = Scheelit, W = Volframit 3 Beräknat ur malmkroppens innehåll (1983 års värden enligt USBM) med uppskattat utbyte av 70 %. 3 W som biprodukt
* Uppskattade värden
Halt
1,03 0,07 0,32 0.77
1 .03 0,29 0,68 0,40
0,04 0,82 0,26 0,65 0,40 0,34 0,48 0,46
Källa: USBM, Proceedings of the Third International Tungsten Symposium, 1985,
lTIA
Utvinnbar ' % W W i slig
ton W
27 100 18 200 6 700 2 900 20 500 13 700 48 500 20 000
62 0002 7 6002 26 0002 168 0002 70 0002
Kapacitet Produktion ton W ton W/år
1950 1000
2 880 1 500 1 360 9003 400 730
1986 1987
19884
Tabell 10:8 Planerade större nya gruvprojekt i väst
Typ' Halt Land Gruva Företag % W Bolivia Cicote Anschutz Mining Grande 0,34 Kanada Mactung AMAX Northwest Mining Co S 0,76 England Hemerdon AMAX-Hemerdon Mining and Smelt.Ltd W 0,13 Peru Cemtromin W 0,40 " Altiplano Minera Regina S A W 1,06
' Typ: 5 = Schellit. W = Volframit Källa: UNCTAD 1988
1.8.1. Konsumtion i världen
Total konsumtion av volframslig i världen fördelad på olika länder redovisas i tabell 10:9. Uppgifter beträffande Sovjet och Kina i UNCTADs statistik är uppskattade, vilket ger en stor osäkerhet.
Konsumtionens utveckling totalt i världen följer konjunktursvängningar- na (bl.a. nedgångarna efter l:a — 1973 — och 2:a — 1979 —/ oljekrisen). Från början av 1970-talet har den en stigande tendens till toppen 51 200 ton W år 1979. Därefter är tendensen fallande. Västvärldens konsumtion följer sam- ma konjunkturförlopp, däremot fanns ingen tendens till ökning under 1970- talet. Under 1980-talet har den däremot, liksom den totala konsumtionen, en fallande tendens. Nedgången i ”väst" påverkas bl.a. av minskat behov av slig, då flera länder köpt APT resp. FeW i stället för slig. Dessa köp började 1984—1985 och har sedan ökat, men det har inte varit möjligt att kvantifiera dem är för år. År 1987 torde minskningen i behov av slig på grund av köp av APT/FeW vara i storleksordningen 4 000 ton W. Om man tar hänsyn till de ovan nämnda köpen har ändå den totala konsumtionen av W i väst en fallande tendens.
Under 1970- och 1980-talet har många tekniska och kvalitativa förbätt- ringar införts som minskat förbrukningen avsevärt i västvärlden, vilket betyder bromsad ökningstakt under 1970-talet och ökad minskningstakt under 1980-talet.
Utvinnbar W i slig ton W
50 000 320 000 43 600 17000 13000
Kapacitet ton W/år
1000 1000—3500 2000
Tabell 10:9 Konsumtion av volframslig, 1 000 ton W
Land
Totalt i världen
Marknadsekonomila'nder Nordamerika: USA Kanada
Europa: EEC Belgien-Luxemburg Frankrike Västtyskland Italien Nederländerna Portugal Spanien Storbritannien EFTA Österrike Sverige Sydafrika
Asien: Japan Oceanien: Australien
Utvecklings/änder Sydamerika: Argentina Brasilien Mexico Asien: Indien Sydkorea Planekonomiländer i Östeuropa Tjeckoslovakien DDR U n ge rn Polen Sovjet
Planekonomiländer i Asien Kina Nordkorea
' Uppskattade Källa: UNCTAD
1975
37 300
18 042 6 478 6 356
122 9 109 6 552 41 1 442 1 157 127' 1 118 354 60 2 253 2 557 911 1 646 250' 2 165 2 165 40 40
392 237 55 134 48 155 130 25
15 660' 1 200' 250' 600' 1 610' 12 000'
3 200' 2 100I 1 100'
1980
49 100
21 736 9 268 9 268
0
9 211 4 735 100' 841 1 499 90' 400' 206 137 1 462 4 476 2 321 2 155 250 2 931 2 931 76 76
2 348 615' 19 556 40 1 733 299 1 434
18 965' 1 300' 270' 600' 895' 15 900'
6 100' 4 500' 1 600'
1985
45 100
17111 6838 6838
7 296 4 476 341 808 2 073 92 400' 133 29 600' 2 820 2 000' 820 250' 2 616 2 616 111 111
3 453 1 155 28 1 048 79 2 298 250' 2 048
17 573' 1 300' 270' 400' 603] 15 000'
7000' 6000' 1000'
1987
42 100
13 666 5 506 5 506
5 544 3 177
269 1 863 87 3001 100' 100' 550' 2 367 I 800' 567 200' 2 116 2 116 200' 200'
2 946 996 65 867 64 1 950' 250' ] 700I
18 714' 1 300' 270' 400' 744' 16 000'
6 800' 6 000' 800'
Figur 10.3 Konsumtion och produktion 1970—87 av W-slig
Under 1970—1987 har totalt producerats ungefär lika mycket som konsumerats. Tidvis har det uppstått relativt stora lager.
Tonw 60000
50000
40000
30000
20000
inom
ism
1975
1990»
Under 1970—1987 har totalt producerats ungefär lika mycket som konsumerats. Tidvis har det uppstått relativt stora lager.
Tabell 10: 10 De tio största konsumentländerna av volframslig
Världen totalt, 1975 1980 1985 1987 ton W 37 300 49 200 45 200 42 ()()(l Land % Land % Land % Land % Sovjet 20 Sovjet 32 Sovjet 33 Sovjet 38 USA 19 USA 19 USA 15 Kina 14 Storbrit, 7 Kina 9 Kina 13 USA 13 Japan 7 Japan 6 Japan 6 Japan 5 Kina 6 Österrike 5 Västtyskland 5 Västtyskland 4 Sverige 5 Sverige 4 Sydkorea 5 Österrike 4 Polen 5 Nordkorea 3 Österrike 4 Sydkorea 4 Nordkorea 5 Västtyskland 3 Tjeckoslov. 3 Tjeckoslov. 3 Frankrike 4 Storbrit. 3 Brasilien 2 Brasilien 2 Västtyskland 4 Sydkorea 3 Nordkorea 2 Nordkorea 2 Sverige 4,4 % 4,4 % 1,8 % 1,3 % 1 646 ton 2 155 ton 820 ton 567 ton
Källa: UNCTADzs statistik
Sovjet, Kina och USA är de största konsumenterna. Sovjets och Kinas andel har ökat. USAs, Japans, Englands och Sveriges andel har sjunkit, vilket beror på att APT i stället för slig har varit utgångsmaterialet i större
omfattning än tidigare.
Tabell 10:11 F örbrukningen av volfram för olika produkter i västvärlden
USA Japan Övriga västvärlden Material Totalt Inom Totalt Inom Totalt Inom % grupp % grupp % grupp % % % Hårdmetall Skärande bearbetning 28 45 32 55 30 55 Bergborrning 15 24 4 7 11 20 Slitdelar 19 31 21 36 8 15 Övrigt 1 2 6 10 Totalt hårdmetall 62 100 58 100 55 100 Volframmemll 23 17 15 Stål 5 23 20 Övrigt 10 2 10 Totalt 100 100 100
Källa: "Proceedings of the Fourth International Tungsten Symposium 1987” B.F. Kieffer och E. Lassner
Hårdmetallprodukter är det klart största användningsområdet, 55—62 %, ”skärande" utgör ca 50 % inom hårdmetall. Andra stora om- råden är produkter av volframmetall, 15—23 % och stål, 20—23 % i hela västvärlden med undantag av USA (5 %). Några uppgifter om ammunition finns inte, men får antas ligga i "övrigt”, där även superlegeringar är inkluderade. Förbrukningen för ammunition torde i dag ligga på en låg nivå.
De största tekniska och kvalitativa förbättringarna har skett inom hård- metallsektorn. Hårdmetall för skärande bearbetning har fått en avsevärt högre livslängd genom införande av skiktbeläggning. Redan i slutet av 1960-talet började Sandvik AB, som varit ledande inom detta område, att introducera svarvskär med ett skikt av titankarbid, tjocklek ca 5 um.Där- efter har nya förbättringar införts genom beläggning med titankarbid-titan- nitrid och efter ytterligare utveckling titankarbid-aluminiumoxid—titannit- rid, tjocklek ca 8 um. För många tillämpningar har 10-faldig livslängd uppnåtts i förhållande till obelagd hårdmetall. I praktiken har man i viss utsträckning utnyttjat denna förbättring till ökad produktivitet (ökad skär- hastighet och matning), varför livslängdsförbättringen i genomsnitt kan uppskattas till ca 3-faldig. Konsumtionen har också sänkts genom använd- ning av andra skärmaterial såsom keramer, cermets, PDC och CBN, som redogjorts för under avsnitt 1.5 (Konkurrerande råvaror och material) ovan.
Övergången från lödda svarvstål till vändskär, som skett under 1960- och 1970-talet och som fortsätter under 1980-talet och då i ökad takt i ut- vecklingsländerna, har minskat behovet starkt. Vidare finns en tendens till övergång från enkel— till dubbelsidiga vändskär, vilket också minskat be- hovet.
Vidare har konsumtionen av hårdmetall för skärande bearbetning mins- kat genom minskat behov av bearbetning (avverkning) genom de tekniska förbättringar som införts. Detaljer för bearbetning kan nu tillverkas till
noggrannare mått genom kall- och varmstukning, precisionsgjutning och pulvermetallurgisk tillverkning. Detaljer av exempelvis stål kan tillverkas i klenare dimensioner genom förbättrad hållfasthet och ökad förmåga att beräkna erforderlig dimension, vilket leder till minskat bearbetningsbehov. Övergång till andra material som exempelvis plast minskar också bearbet- rungsbehovet
Vadsontnänunsoninunskatbehovavbearbenunggänerocksåsnabbaål i tillämpliga delar. Behovet av snabbstål har också minskat genom in- troduktion (början 1970-talet) av s.k. ASP-stål (ASP: ASEA-STORA-PRO- CESSEN), som förbättrat livslängden avsevärt på verktyg för kallbearbet- ning, khppning, stansning och på verktyg för skärande bearbetning för exempelvis kugghjul och snäckor. Snabbstål, i första hand fräsar för kugg- bearbetning och pinnfräsar, beläggs nu också med tunna skikt av TiN (titannitrid), varvid betydligt högre livslängd erhålls.
Behovet av hårdmetall för bergborrning har också minskat genom teknis- ka och kvalitativa förbättringar. I mitten av 1970-talet introducerades en ny typ av borrkronor för slående borrning. De tidigare använda skären ersattes med stift. I början av 1980-talet hade dessa borrkronor fått stor användning. Mängden hårdmetall per borrkrona minskade avsevärt och dessutom er- hölls en stor livslängdsförbättring genom att slitstarkare hårdmetall kunde utnyttjas. Borrsjunkningen ökade också betydligt. Behovet av hårdmetall i dessa borrkronor per borrmeter räknat minskade till ca en tredjedel.
Inom olje- och gasborrning (roterande borrning) har PDC (Poly crystalli— ne Diamond Compacts)-belagda hårdmetallstift introducerats, dels för skä— ren i borrkronan, dels också för vissa styrdetaljer.
För ammunition av grövre kalibrar har hårdmetallen ersatts av s.k. ”de— pleted” uranium.
Återvinning av material är av största betydelse för behovet. Nedan visas ett typiskt flödesschema.
Figur 10:4 Flödesschema
slig: scheelit volframit
X.
Primär råvara Åter-vinningsmaterial
66% X 34%
Totalt be ov volfram
/ 1008 x
slutprodukt Fallande material—__ 90% i produktion 10%
Insaml ade använda _
slutprodukter 24%
De angivna siffrorna varierar naturligtvis från land till land och från industri till industri. Under de senaste 15 åren torde behovet av slig i västvärlden ha minskat med ca 10 % beroende på effektivare återvinnings— metoder.
1.8.2. Sveriges konsumtion
Den helt dominerande användningen av volfram, ton, i Sverige är för hårdmetall och stål.
Tabell 10:12 Sveriges konsumtion av volfram
Material 1973/1975 1988 Stål 800 950 Hårdmetall 1 040 1 470 Övrigt 7 45 Totalt 1 847 2 465
Källa: 1973/1975 MPU, 1988: svensk industri
Av 1988 års konsumtion (2 465 ton) kommer ca 28 % från återvinnings- material.
Balansen för "väst” och ”öst” samt världen totalt har sammanställts i tabell 10:13. Totala balansen visar ett överskott, 1980—1987, på 20 000 ton W. Det finns flera möjliga förklaringar: de uppskattade konsumtionssiffrorna för Sovjet och Kina är underskattade, ett strategiskt lager har byggts upp av Sovjet eller ett lager har byggts upp av Kina för senare försäljning. ”Väst” har på senare år konsumerat mera än de producerat.
Tabell 10:13 Försörjning/Behov-balans, ] 000 ton W
____'___________—
1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987
___________________— Marknadsekonomiländer
Produktion 24,5 24,2 21,8 16,6 21,2 19,9 15,9 11,0 Försäljning från USAs strategiska lager 1,7 1,0 0,3 0,3 1,4 0,7 0,5 0,7 Total tillförs Konsumtion Balans
el 26,2 25,2 22,1 16,9 22,6 20,6 16,4 11,7 24,1 22,3 15,3 16,0 23,1 20,6 16,9 16,5 + 2,1 + 2,9 + 6,8 + 0,9 — 0,5 0,0 — 0,5 — 4,8
________________—
Planekonomiländer
Produktion Konsumtion Balans
Totalt världen Balans
26,1 25,0 24,7 24,8 28,1 28,4 28,0 26,8 25,1 24,9 24,8 24,0 24,6 24,6 25,0 25,5 + 1,0 + 0,1 - 0,2 + 0,9 + 3,5 + 3,8 + 3,0 + 1,3
+ 3,1 + 3,0 + 6,7 + 1,7 + 3,0 + 3,8 + 2,5 — 3,5
Summa 1980—1987 = + 20,3
Vid genomgång av statistiken för Sveriges export och import av W-slig och import av APT har upptäckts flera felaktigheter, vilka också påverkat de uppgifter, som lämnats till UNCFAD. Exempelvis har syntetisk scheelit, kalciumvolframat, som skall föras på samma statistiska nummer som schee- litslig, förts på samma nummer som APT, dvs. volframater. Det finns också exempel där APT inte förts som volframat utan i stället registrerats bland ”övrigt”, vilket innebär att dessa kvantiteter inte kommer med i UNCTAD- statistiken. Några år saknas också uppgifter om import av slig, då be- tydande kvantiteter importerats. Man kan också misstänka att vissa fel uppstått genom att kvantiteten W—slig inte omräknats till W-innehåll.
De uppgifter, som angivits för Sveriges import resp. export nedan är de, som finns medtagna i UNCTADs officiella statistik. I vissa fall har det varit möjligt att kontrollera uppgifterna och då har kommentarer lämnats.
50—60 % av produktionen av slig i världen har under åren 1975—1987 exporterats.
Tabell 10:14 De tio största exportländerna av volframng
Världen totalt. 1975 1980 1985 1987 ton W 21 800 30 500 26 500 22 500 Land o/o Land o/o Land o/o Land (70 % Kina 18 Kina 34 Kina 41 Kina 53 Bolivia 12 Australien 11 Kanada 11 Hongkong 9 Sydkorea 11 Kanada 10 Australien 7 Portugal 6 Thailand 8 Bolivia 9 Portugal 6 Bolivia 5 Australien 7 Thailand 6 Bolivia 5 Australien 5 Portugal 6 Portugal 4 Burma 4 Peru 4 Kanada 6 Sydkorea 4 Hongkong 4 Nordkorea 4 Nordkorea 5 Nordkorea 3 Singapore 3 Singapore 3 Brasilien 4 Nederländerna 3 Peru 3 Thailand 2 Peru 3 USA 3 Nordkorea 3 Burma 2 ___—___— Sverige — 0,6 % 0,4 % 0,6 % 178 ton 104 ton 143 ton Totalt länder med: 1975 1980 1985 1987 Marknadsekonomi 77 % 62 % 56 % 44 % Planekonomi 23 % 38 % 44 % 56 %
Källa: UNCTADzs statistik
Som synes har Kina ökat sin andel och blivit än mer dominerande, dessutom har de ökat sin export av förädlade produkter, i första hand APT och FeW. Denna export motsvarar ca 6 000 ton W i slig.
Totalt har exportandelen från marknadsekonomiländema minskat och deras ledande ställning har övertagits av planekonomiländerna. Hongkongs export avser material som tidigare importerats från Kina. Detta material kommer därför med 2 ggr.
Tabell 10:15 De tio största importländerna av volframslig
___/f;
Världen totalt, 1975 1980 1985 1987 ton W 21 500 28 300 24 900 21 000 Land % Land % Land % Land % ___/_, Sovjet 20 Sovjet 26 Sovjet 26 Sovjet 33 USA 14 USA 18 USA 19 USA 21 Sverige 9 Österrike 8 Hongkong 9 Västtyskland 9 Storbrit. 9 Sverige 7 Västtyskland 8 Tjeckoslov. 6 Polen 7 Japan 7 Österrike 8 Japan 5 Västtyskland 7 Västtyskland 6 Japan 7 Österrike 5 Tjeckoslov. 6 Storbrit. 5 Tjeckoslov. 5 Polen 4 Japan 6 Tjeckoslov. 4 Singapore 4 Hongkong 3 Frankrike 6 Polen 3 Sverige 3 Singapore 3 Nederländerna 5 Nederländerna 3 Polen 2 Ungern 2 Sverige 9 % 7 % 3 % 0,7 %
1 987 ton 2 004 ton 621 ton 145 ton _______________———— Totalt länder med: 1975 1980 1985 1987 Marknadsekonomi 62 % 63 % 63 % 53 % Planekonomi 38 % 37 % 37 % 47 % ________________————
Källa: UNCI'AD
För åren 1985 och 1987 är Sveriges kvantiteter, som kunnat kontrolleras, för låga. De borde vara för år 1985 ca 1 050 ton W och för år 1987 ca 600 ton W.
Sovjet och USA är de största importörerna. Import till Hongkong och Singapore avser material från Kina. Marknadsekonomiländernas andel har minskat, men fortfarande importerar de mest.
Övriga viktiga trender inom handeln under 1970- och 1980-talet har varit
— allt mer förädlade produkter i första hand APT från Kina och Syd- korea exporteras i stället för slig, — i allt större utsträckning sker köp/försäljning direkt mellan producent och konsument, — antalet traders har minskat till mindre än hälften beroende på att volfram är en svårbedömd produkt med stora prisvariationer och varierande försörjningssituationer, brist/överskott, — tidigare spekulerade traders genom köp och lagerläggning. I dag är de i första hand en länk mellan producent och konsument. — Kantonmässan i Kina, 2 ggr per år, hade tidigare stor betydelse för handeln med slig. Allt mindre affärer görs vid dessa mässor, men ger dock intressenterna möjlighet att samtidigt träffas, — allt fler konverterare kan använda såväl scheelit som volframit och dessutom olika låghaltiga material. Dessa kan då med hänsyn till priset välja material.
Kinas export har tidigare varit helt centralt reglerad genom China Natio- nal Metals & Minerals Import and Export Corporation, MinMetals, men här skedde en uppmjukning under början av 1980-talet. China National Non-ferrous Corporation (CNNC), bildades och fick ansvaret för produk-
tion och försäljning av volframslig och volframprodukter. Deras ”division” för import och export, China National Non-ferrous Metals Import and Export Corporation (CNIEC) och MinMetals konkurrerade och de en- skilda gruvprovinsernas lokala organ fick större möjlighet att själva direkt göra affärer för sina gruvor och konverterare. Detta innebar också att de fick del av eller t.o.m. helt fick behålla den västvaluta som erhölls. Valutan kunde sedan användas till köp av maskiner och utrustning. Resultatet av denna decentralisering blev kraftigt sänkta priser genom den interna kon- kurrens som uppstod.
Genom påtryckning från västvärlden, där gruvor och konverteringsan- läggningar tvingats slå igen på grund av de låga priserna, har Kina på nytt skärpt centralstyrningen. Detta betyder skärpt licenssystem för exporten, som skall administreras av CNIEC och MinMetals, men dessutom har ”Chamber of Export of Tungsten Ores and Products” tillsatts för att svara för koordinering av exporten.
Import till USA av APT från Kina ökade kraftigt från 1984 (låga priser), vilket bidrog till lågt kapacitetsutnyttjande i USA. För att skydda den amerikanska konverteringsindustrin gjorde USA i oktober 1987 ett avtal med Kina, OMA (Orderly Marketing Agreement), om kvotering av impor- ten av APT. Detta avtal skall gälla i fyra år. Då WO3 inte inkluderats i kvoten, steg i stället importen av denna, men WO3 har nu också inkluderats. USAs import av slig från Kina har ökat sedan avtalet trädde i kraft. Tullen på slig i USA har tagits bort under 1988. Även inom EG diskuteras åtgärder mot import av produkter (slig, APT, W, WC och FeW) från Kina till ”orealistiska" priser.
USA byggde på 1950-talet upp ett strategiskt lager (GSA), som haft betydande inverkan på handeln med slig, se under priser (avsnitt 1.11). De lager som byggs upp i Hongkong har till och från stört stabiliteten.
Slig: Priset på volframslig har sedan början på 1900-talet noterats i tid- skriften London Metal Bulletin (LMB). Max- och min-pris har fastställts av LMB 2 ggr/vecka genom bedömning av de uppgifter som rapporterats eller per telefon inhämtats från i första hand traders. Även små kvantiteter har ibland fått stor inverkan på priset. Allmänt kan noteras att reglerna för prissättningen varit något subjektiva. LMB-indexet har under årens lopp starkt kritiserats av såväl producenter som konsumenter, då uppgiftslämnar- na kunnat påverka indexet genom undanhållande av vissa affärer eller genom försäljning mellan varandra. Trots all kritik har indexet använts i stor omfattning som bas för prissättningen.
På initiativ av Sandvik AB utarbetades, tillsammans med tre andra före- tag under 1971—1972, normer för ett nytt index, ”Users Index”, omfattande månatliga vägda medeltal för pris och W03-halt och dessutom kvantiteter per månad för såväl scheelit som volframit, två kvaliteter för varje. Dess-
utom beräknades 6 månaders vägt medeltal för priset, samtliga priser har liksom LMB angivits i GBP/MTU WO3 (MTU = Metric Ton Unit = 10 kg). Rapporteringen organiserades genom en revisionsfirma i England, som också skulle sköta beräkningar och rapportering till LMB. För att skapa full trovärdighet skall enligt reglerna alla deltagare rapportera 100 % och dess- utom acceptera kontroll i företagets bokföring om detta bedöms nödvän- digt.
Users Index publicerades tillsammans med LMB-indexet första gången i LMB 1972 och hade då beräknats från de fyra företagens uppgifter. Efter 3 år hade antalet uppgiftslämnare ökat till 20 och representerade en be- tydande del av västvärldens förbrukning. Users Index har fått inflytande på LMB genom sin existens och bidragit till stabilisering i de fall, då inte speciella händelser eller rent marknadsmässiga krafter styrt utvecklingen. I långtidskontrakt har Users Index använts och då ofta i kombination med LMB, vilket haft en ömsesidig inverkan.
I juli 1978 byttes Users Index mot International Tungsten Indicator, ITI, varvid även producenter kunde rapportera. I samband härmed förenklades indexet genom att alla sliger sammanslogs och omfattade vägt medeltal för pris och WOS-halt och dessutom kvantitet. Priset angavsi USD/MTU WO], vilket LMB hade övergått till 1977. Publicering 2 ggr/månad infördes. Kvantiteterna, som låg till grund för indexet, steg till ca 30 % av världens förbrukning. 1978 infördes också i LME-indexet kvantiteter och dessutom 1984 ett scheelit-index.
Under senare år då förbrukningen gått ned och Kina levererat allt mer APT har allt mindre mängd slig sålts. Tonnaget som legat till grund för prisindex har då minskat kraftigt, vilket på så sätt ökat osäkerheten.
Slig har sålts dels som spot-försäljning, där priset fastställts vid för- säljningstillfället, eller på kontrakt vanligen löpande på 6 till 12 månader, där priset varit fast eller fixerats till något index eller kombination av index. Hänsyn till kvalitet har tagits genom rabatter eller premier.
W-produkter: för APT, WO3, W och WC finns inget internationellt index. Ferrovolfram: för ferrovolfram finns också ett LME-index, max och min, framtaget på ett liknande sätt som indexet för slig. Basen för producenter- nas prissättning för ferrovolfram har tidigare varit LMBmin för volframit + en konverteringskostnad, allt uttryckt i USD/kg W, men denna princip har från slutet av 1987 helt satts ur spel av kinesernas agerande. Under en stor del av 1987 har priset per kg W i FeW varit i stort sett lika med priset per kg W i slig och sedan slutet av 1987 och under 1988 t.o.m. varit lägre.
Priset på volframit har flukturerat kraftigt under årens lopp.
Figur 10:5 Priset på volframit 1950—1988, USD/MTU WO;
man Tonw itt M ' Noe & 00
Priset har påverkats, förutom av konjunktursvängningar, av oroligheter i världen såsom Korea-krisen 1951 och som en följd härav USAs uppbyggnad av strategiska lager med start 1953, vilket ledde till kraftigt ökad pro— duktion. När USA avbröt denna uppbyggnad 1960 hade man en stor över- produktion i världen, vilket ledde till prissänkning.
Relationerna mellan Kina och Sovjet har också inverkat. I början av 1950-talet sålde Kina en stor del av sin export till Sovjet, som i sin tur sålde stora kvantiteter av detta material till västvärlden. I början av 1960-talet sålde Kina inget material till Sovjet utan traders i väst köpte allt, vilket de sedan sålde till Sovjet. Den kraftiga uppgången från 1963 till 1967 berodde på att traders såg till att priset gick upp innan de sålde till Sovjet och på ökad efterfrågan. Nedgången i pris till 1972 berodde på överkapacitet, då de sålt stora kvantiteter 1969—1970 från USAs strategiska lager (GSA).
Den kraftiga uppgången 1972—1976 berodde på att Sovjet gick ut på den öppna marknaden. Den ytterligare stegringen till toppen 1977 berodde på att den person, som bestämde LMB, hade tappat kontrollen över sin upp- gift, men han påverkades också av traders. Genom påtryckning av Users Index” representanter införde LMB 1978 kvantiteter. Små kvantiteter kunde sedan inte påverka priset. Detta bidrog sedan till stabilisering av priset trots ett starkt ökat behov. Efter 1981 föll priset, då behovet minskade. Genom kinesernas agerande med låga priser på slig och APT från 1984/1985 föll priset ytterligare och nådde sin botten, 35 USD/MTU WO3, i slutet av 1986, vilket resulterade i att under perioden slog många gruvor igen. Därefter har det åter stigit genom att Kina hade intresse av att höja priset och genom agerande från vissa av de övriga gruvländerna.
Som ovan nämnts införde LMB 1984 ett prisindex även för scheelit, vilket dock har skapat ytterligare instabilitet genom att prisskillnaden mellan volframit och scheelit varierat. Under en period var scheelit 17 USD/MTU WO3 dyrare än volframit. Det finns inget skäl till prisskillnad, varken ur försörjnings- eller produktionskostnadssynpunkt.
Inom västvärlden finns inget företag som har en så stor marknadsandel att det skulle kunna utöva någon kontroll, däremot har Kina denna möjlighet och har också utnyttjat den, vilket framgått ovan.
1.13. Forskning, utveckling och internationellt samarbete
Som framgått tidigare har priset på volframslig varierat kraftigt under årens lopp, vilket skapat stora svårigheter för såväl producenter som konsumen- ter. Uppgifter om produktion och konsumtion har alltid varit svåra att få. Det fanns av dessa skäl ett behov att få till stånd ett internationellt sam- arbete. FN bildade 1963 en volframkommitté (The Committee on Tungs- ten). Denna blev 1965 en kommitté inom UNCFAD och rapporterade till ”Committee on Commodities”. Alla de stora producent- och konsument- länderna är representerade, även Kina och Sovjet. Volframkommitténs målsättningar är
— att skapa möjligheter för utbyte av information beträffande handeln med volfram, — att insamla statistik beträffande produktion, konsumtion, import och export, att bidra till förbättring av denna statistik och att utge denna samt
— att följa marknadsutvecklingen.
Med producentländer som Kina och Bolivia i spetsen har inom kommit- tén arbetats för ett volframavtal omfattande bl.a. min- och max-pris och upprättande av buffertlager. Stora konsumentländer som USA, Västtysk- land, England och Sverige har varit emot ett dylikt avtal och någon över- enskommelse har inte nåtts. Inom denna kommitté finns också en viss möjlighet att påverka enskilda länders agerande. Så har t.ex. Kina utsatts för mycket kritik beträffande sin prispolicy på slig och APT under senare år.
The Consumer Reporting Group, CRG, bildades 1970 av de fyra företag som introducerade Users Index och utökades senare till 17 medlemmar. Den huvudsakliga uppgiften har varit
— att säkerställa kontinuitet i rapporteringen till Users Index och ITI, — att tillvarata konsumenternas intressen, — att vara samtalspartner till PTA sedan de bildades.
The Primary Tungsten Association, PTA, bildades 1975 av sligproducen- ter, som ett uttryck för missnöje med resultaten inom UNCPAD och mot bakgrund av låga priser 1972, 1973 och i början av 1974.
PTAs huvudsakliga målsättning var
— att tillvarata producenternas intressen, — att främja användningen av volfram samt — att förbättra den statistiska informationen.
Medlemmarna har stötts av sina regeringar. PTA fick också en represen- tant i UNCTAD.
CRG och PTA har fyra gånger organiserat International Tungsten Sym- posium, som visat sig vara mycket värdefulla. Det första hölls i Stockholm 1979. För att ytterligare stärka samarbetet mellan konsumenter och pro- ducenter bildades i februari 1988 The International Tungsten Industry Asso- ciation, ITIA, varvid PTA upphörde och CRG i praktiken förlorat sin betydelse.
ITIA har övertagit CRGs och PTAs arbetsuppgifter och skall nu också tillvarata såväl producenternas som konsumenternas intressen. Framtiden får visa om detta är en möjlig uppgift. ITIA har fått ackreditering till UNCTADs volframkommitté.
Något globalt forsknings- och utvecklingssamarbete finns inte.
2 Marknadsutvecklingen under 1970- och 1980-talet
Volframindustrins utveckling (slig) totalt i världen har i stort följt konjunk- turcyklerna. Under 1960— och början av 1970-talet fram till 1974 steg kon- sumtionen i storleksordningen 4 % per år och optimismen om fortsatt utveckling även i ökande takt var stor och man förväntade en brist av volfram på sikt. Det var då naturligt att befintliga gruvor utökades och att prospekteringsaktiviteten intensifierades samt att nya gruvor planerades.
Efter första oljekrisen (1973) följde lågkonjunktur 1975—1977, därefter steg ånyo konsumtionen snabbt 1978—1979. Som en följd av oljekriserna ökade speciellt aktiviteten inom olje- och gasindustrierna. Detta ledde till ökad förbrukning av hårdmetall, dels för själva borrningen och dels för tillverkningen av denna utrustning (skärande bearbetning). Optimismen för återgång till den ”gamla” ökningstakten var påtaglig. Prospekteringen hölls på en hög nivå och utbyggnad av kapaciteten inom gruv- och konverterings- industrin fortsatte, uppmuntrade av ett högt sligpris. Efter nedgång från konsumtionstoppen 1978—1980 har trenden sedan varit fallande.
Västvärldens konsumtion (slig) har inte haft någon ökande trend under 1970-talet. Under 1980-talet har trenden varit fallande bl.a. beroende på minskat behov av slig, då flera länder (från 1984—1985) i stället köpte APT resp. FeW. Om man tar hänsyn till dessa köp har ändå den totala konsum- tionen av W i väst en fallande tendens.
Under såväl 1970— som 1980-talet har behovet av W successivt alltmer påverkats av de tekniska och kvalitativa förbättringar, som införts, speciellt inom hårdmetallsektorn, men även inom snabbstålindustrin. Återcirkula- tion av återvinningsmaterial har också successivt ökat i omfattning. W- behovet har dessutom minskat genom införande av nya material utan W.
Under 1980-talet har prospekteringsverksamheten mer eller mindre upp- hört och planerade gruvprojekt skjutits på framtiden. Priset har under 1980-talet sjunkit kraftigt och nådde sin botten, 35 USD/MTU WO3 i slutet av 1986, därefter har det successivt ökat. Det finns för närvarande en viss optimism i världen om ökad förbrukning, 1989—1990.
Sverige har en mycket förnämlig förädlingsindustri för W-produkter, dels för hårdmetall och dels för snabb- och verktygsstål med stora marknads- andelar i världen.
Tabell 10:16 Svensk industri: Hårdmetall, snabb- och verktygsstål
Material/Företag Produkter
Hårdmetall Sandvikskoncernen: AB Sandvik Coromant Hårdmetall och verktyg för skärande bearbetning AB Sandvik Rock Tools Utrustning för bergborrning slående resp. roteran-
de-krossande samt för gas- och oljeborrning AB Sandvik Hard Materials Hårdmetall för slitdelar och konstruktionsdetaljer Seco Tools AB Hårdmetall och verktyg för skärande bearbetning Seco Roc AB Utrustning för slående bergborrning Stål Kloster Speed Steel AB Snabbstål för tillverkning av snabbstålsprodukter Uddeholm Tooling AB Verktygsstål för formande och klippande verktyg
Dessa industrier har sedan länge anpassat sig till minskat tonnage på sikt genom att tillverka alltmer sofistikerade *'högprestanda”produkter.
Det minskade behovet i världen under 1980-talet har lett till en allt större överkapacitet inom såväl gruv- som förädlingsindustrin. Överkapaciteten inom gruvsektorn har haft till följd att sligpriset fallit kraftigt och genom Kinas låga pris på APT och FeW i förhållande till slig har det ytterligare pressats ned. Den bidragande orsaken till Kinas låga pris har varit de olika gruvprovinsernas ökade frihet att själva göra direkta affärer med västvärl- dens kunder. Detta har lett till intern konkurrens och därmed lägre priser.
Resultatet har blivit katastrofalt för västvärldens gruv- och konverterings- industrier, vilka successivt har tvingats slå igen eller kraftigt begränsa sin produktion. Många av de ca 60 gruvor, som står still, håller dock en sådan beredskap att de kan vara i produktion inom 6—12 månader. Vissa gruvor kommer troligen aldrig i produktion igen. Konverterarna kan ånyo starta inom ca 3 månader. Sveriges enda W-gruva, Yxsjöberg, upphörde med produktionen vid halvårsskiftet 1989, varefter den kommer att hållas i ”beredskap” t.o.m. 1990.
Den uppkomna situationen har lett till att Kina utsatts för press från flera länder med inflytande. Sålunda har USA med Kina gjort en överenskom- melse om kvotering på en låg nivå av importen av APT och WO3. EG förbereder åtgärder mot import av slig, APT, W, WC och FeW till "orealis- tiska” priser. Inför risken att förlora betydelsefulla marknader har Kina skärpt sin kontroll av exporten och har dessutom med vissa stora producent- och exportländer överenskommit att gemensamt arbeta för höjda priser. Vid ett möte i Kina i september 1988 beslöt dessa länder att försöka få med övriga producenter på ett sligpris för volframit av min 69 och max 72 USD/MTU WO3 och scheelit 7—8 USD/MTU WO3 högre. Det är inte sannolikt att ett avtal om en prisöverenskommelse kan komma till stånd då flera ”tunga” länder i UNCIADs volframkommitté varit emot ett dylikt avtal.
Kina har säkerligen kommit in i en besvärlig balanssituation, som kom- mer att bli svår att bemästra. För låga priser ger problem med bl.a. USA och EG enligt ovan. Kina har å andra sidan önskemål om en ökning av priset så att de får in mer västvaluta, vilken är av största betydelse för deras utveckling. Vidare måste de för att i så stor utsträckning som möjligt behålla sina uppnådda marknadsandelar (har hög kapacitet) avväga priset så att de stora gruvorna i världen inte går i gång.
Om behovet av någon anledning skulle öka påtagligt, vilket dock inte är sannolikt, skulle det bli en kraftig turbulens tills västvärldens gruvor åter kommit i gång. En temporär brist skulle uppstå och priset skulle öka kraftigt.
3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000
US Bureau of Mines, USBM, upprättar vart femte år för olika metaller en långtidsprognos, dels för USA och dels för övriga världen. Denna publice- ras i Mineral Facts and Problems. I den senaste upplagan från år 1985 utgår man från 1983 års konsumtion och gör sedan beräkningar fram till år 2000. Inom ramen för vår utredning finns ingen möjlighet att göra någon egen fullständig ny prognos, varför vi valt att utgå från USBMs prognos och kommentera denna. USBM har studerat och beräknat konsumtionsutveck- lingen inom olika områden såsom utrustning för metallbearbetning resp. bergborrning, vidare ingår behov för transport, lampor och belysning, ut- rustning för el och elektronik, kemikalier samt övrigt.
För utrustning för metallbearbetning resp. bergborrning ingår såväl den hårdmetall som används för den skärande bearbetningen och borrningen, som den hårdmetall som används för slitdelar inom dessa områden. Då dessa olika områden för hårdmetall har olika utveckling försvåras be- dömningen.
För olika användningsområden har man för beräkning av USAs behov använt olika ekonomiska indikatorer, vilka visat sig ha haft god korrelation med den hittillsvarande utvecklingen, för framräkning till år 2000. En uppskattning har också gjorts av den övriga världens totala behov. För såväl USA som världen i övrigt har förbrukningen uppdelats i primärt behov och mängd återvinningsmaterial. De prognosvärden, som framräknats, omfattar dels ett sannolikt värde, dels en låg och en hög prognos (prognosintervall).
Prognosen för den totala volframförbrukningen (primär + återvinning) i USA framgår av tabell 10:17 nedan.
Tabell 10:17 USA: Förbrukning år 1983, prognos år 2000
Användningsområden Förbrukning Prognos W ton är 2000 W ton år 1983 Låg Hög Sannolik
Utrustning för — Metallbearbetning 3 285 4 300 10 000 6 000 — Entreprenörverksamhet
och gruvindustri 1 253 2 000 6 000 4 000 Transporter 529 700 2 000 1 000 Lampor och belysning 635 600 1 000 1 000 Elindustri 529 700 2 000 1 000 Kemikalier 71 500 2 000 1 000 Övrigt 176 200 13 000 5 000
Summa 6 478 9 000 36 000 19 000
Som synes är den sannolika prognosen mycket optimistisk och progno- sens osäkerhetsområden mycket stora. Man räknar med en kraftig ökning för "utrustning" samt också för nya produkter, som finns upptagna under ”övrigt". Man har räknat med följande årliga ökningar för totala behovet, 1984: 70 %, 1985: 4 %, 1986: 4 %, 1987: 30 % och 1988: 15 %. De två senaste årens ökningar beror i hög grad på nya produkter. Ökningen 1989 till år 2000 beräknas totalt till 6 % eller 0,5 %lår. Baserat på detta scenario beräknas USAs sannolika årliga tillväxt från 1983 till år 2000 (i medeltal) bli 7,6 %. Motsvarande värde för primär volfram beräknas bli 9,2 %.
De värden, som angivits för den ”höga” prognosen, bygger på en hög industriell aktivitet och ökat behov för försvarsindustrin såsom hårdmetall och tungmetall för ammunition samt volframmaterial till sköldar för skydd mot värme och strålning (radioaktiv).
Den ”låga” prognosens värden är baserade på en låg industriell aktivitet och en kraftigt ökad substitution av volfram med andra material.
I tabell 10:18 (USBM) har gjorts en sammanställning av USAs, övriga världens och hela världens behov av volfram uppdelat på primär- och återvinningsmaterial:
Tabell 10:18 Område Prognos Sannolik årlig Prognosområde Sannolik 212222) 1983 arn2000 " 1990 2000 1983—2000, % Lag Hog USA: Primärmaterial 4 402 7 000 28 000 14 000 14 000 9,2 Återvinn.material 2 076 2 000 8 000 4 000 5 000 6.6 Totalt 6 478 9 ()()0 36 000 18 000 19 000 7.6 Övriga världen: Primärmaterial 34 523 40 000 65 000 40 000 45 000 1.6 Återvinn.material 8 000 10 000 30 000 12 000 16 000 4,3 Totalt 42 523 50 000 95 000 52 000 61 000 2.1 Totalt i världen: Primärmaterial 38 925 47 000 93 000 54 000 59 000 2,6 Återvinn.material 10 076 12 000 38 000 16 000 21 000 4,5 Totalt 49 001 59 000 131 000 70 000 80 000 2,9
USBM har som synes bedömt ökningstakten i "övriga världen” till be- tydligt lägre än i USA. En väsentlig del av försörjningen i USA och övriga världen kommer från återvinningsmaterial, 20—30 %.
Vår bedömning är att även ”övriga" världens prognos är mycket optimis- tisk.
I diagram 1014 har USAs och hela världens verkliga konsumtion av primär W åren 1970—1987 inprickats och dessutom motsvarande prognos- värden från tabell 10:18 ovan.
Figur 10.6 Konsumtion av primär volfram i USA och världen samt USBM-prog- noser
Ton W 00.000
III
IIIlIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII IlIlIIIIIII IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII!IIII!IIIII IIlIIIIIlIIIIIII llllllåliillagllll IIIIIIIIIIIIIIII !?!!IJIIIBEIINRIII IIIIlIllIII . !|!E;3--=3NII!IIIIIIIII lll!!!!llll. _)!lllllllullllnllllllll IIUIIII!II"Ii!!!-IIIIIIII!!IIIII!IIIIIII IUIIIIIN|lIIIIlIIIlllllllllllIIINllllllI lilIIIIIIIIIIIIIIIILNIIniluunama)IEIIIII nlullllllllllll!!!lllillll IIIEilI IllilllllllllllllIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII llllllllallli IIIIIIIIIIIIIIIIIIIII ålllll 1950 1955 1960 1965 1670 1975 1980 1985 1990 Å!
60.”
40.” 160
&.”
IM 20.000
10.000
Om man beräknar den trend som de inprickade värdena har och för- länger denna till år 2000 blir förbrukningen ca 51 000 ton för världen och ca 9 000 för USA. USBMs motsvarande värden för den sannolika prognosen är 59 000 resp. 14 000 ton. De har med andra ord räknat med en ökande trend och då framför allt för USA.
Den ovan angivna optimistiska prognosen för USA åren 1984—1987 har inte uppnåtts. Enligt prognosen skulle förbrukningen 1987 ha blivit ca 15 500 ton W, men verkligheten blev ca 7 000 ton W, figur 10:6. De förväntade nya produkterna har inte kommit fram och tekniska och kvalita- tiva förbättringar inom i första hand hårdmetallsektorn har bidragit till betydligt lägre förbrukning än som förväntats. Vidare har inte olje— och gasborrning ökat i den takt som beräknats på grund av pressade oljepriser.
Teknik- och volymutveckling
Under avsnitt 1.8 Konsumtion har redogjorts för de tekniska och kvalitativa förbättringar, som påverkat konsumtionsutvecklingen under 1970- och 1980-talet. Med hjälp av de svenska tillverkarna av hårdmetall och snabbstål har teknik- och marknadsutveckling under 1990-talet bedömts.
Skärande bearbetning
Hårdmetall: I ”väst" kan man förvänta sig att en allt större andel av vändskären kommer att beläggas med skikt. Hittills har i Europa svarvskär (2 tredjedelar av alla skär) belagts till ca 70 %, medan däremot frässkär (en tredjedel av alla skär) endast belagts till ca 10 %, dvs. ca 50 % av alla skär är belagda. I USA är endast 30—35 % av vändskären belagda.
Ca 25 % av alla vändskär, som används i Japan, tillverkas av cermets (hårdmetall utan volfram). Cermets användning i hela ”väst” beräknas öka från dagens ca 5 % till ca 10 %. Anledningen till att man inte förväntar att cermets kommer att användas i lika stor omfattning som i Japan är att nya skiktbelagda konventionella hårdmetallkvaliteter beräknas begränsa cer- mets användning.
I Europa kan man förvänta en ökad beläggning av frässkär och successivt kommer USA att närma sig Europas siffror för såväl svarv- som frässkär. I Japan har man i dag lägre andel belagda skär än i Europa, men detta beror på att man i stället satsat på cermets. Om man slår samman ”belagda” och cermets blir denna andel ungefär lika stor som andelen belagda skär i Europa. Det finns alltså i världen fortfarande en stor potential till för- bättringar.
De belagda skärens ökade prestanda har hittills i stor utsträckning ut- nyttjats till ökad livslängd, vilket lett till kraftigt minskad förbrukning. I framtiden kan man förvänta sig att skärens prestandaökning i större om- fattning utnyttjas till att öka produktiviteten allt eftersom förbättrad ma- skinpark möjliggör detta. Detta innebär då att förbrukningen inte minskar lika mycket.
Keramer för bearbetning av superlegeringar beräknas ersätta konventio- nell hårdmetall till stor del och öka från dagens 2—3 % av totala antalet skär till ca 5 %. PDC (Poly crystalline Diamond Compact) och CBN (Cubic Boron Nitride) förväntas tillsammans endast nå ca 1 %.
Behovet av hårdmetall uppskattas också minska ytterligare genom mins- kat bearbetningsbehov, dels genom att detaljer kan tillverkas till ännu noggrannare mått genom förbättrade tillverkningsmetoder och dels genom att de kan tillverkas i klenare dimensioner genom ytterligare förbättrad hållfasthet hos stål.
Snabbstål: Behovet beräknas minska genom ytterligare utveckling av pulvermetallurgiska snabbstål, genom effektivare verktyg med bättre geo- metri, genom bättre bearbetningsmaskiner med förbättrade prestanda, ge- nom konkurrerande bearbetningsmetoder (kall- och varmformning) samt genom ökad omfattning av beläggning med TiN.
Bergborrning
Hårdmetall: Införande av stiftborrkronor för slående borrning beräknas ytterligare öka i omfattning och minska behovet. AB Sandvik Rock Tools introducerar nu också en förbättrad hårdmetall, s.k. DP, Dual Properties, som förväntas öka livslängden med ca 25 %.
Behovet av hårdmetall för olje- och gasborrning har avtagit under senare år. Som exempel kan nämnas att i USA är i dag endast ca 900 borriggar i drift mot ca 4 000 åren 1980— 1981 efter andra oljekrisen. Aktiviteten inom detta område är under normala politiska förhållanden helt beroende av oljepriset, som i dag är ”pressat”. Bedömare förutspår att detta förhållande kommer att gälla fram till mitten av 1990-talet, då behov och produktions- volym beräknas mötas. Det är troligt att oljepriset vid denna tidpunkt kommer att öka i reella termer, men inte särskilt mycket, då OPEC be- räknas få en stabiliserande inverkan. Man tror inte att OPEC kommer att göra om misstaget att öka priset så att prospekteringsborrning och sökande efter alternativa energikällor får ökad omfattning.
Slitdelar
Volymökningen inom detta område har under senare år varit mycket mått- lig och behovet av dessa produkter beräknas i framtiden förbli mer eller mindre konstant. Behovet för nya användningsområden förväntas balanse- ras av att andra material ersätter hårdmetall och av att behovet minskar genom kvalitetsförbättringar.
I Kina och Sovjet, vilka förväntas få en stark industriell utveckling, be- räknas aktiviteterna öka inom alla områden, där W förbrukas. I dessa länder finns emellertid en stor potential för tekniska och kvalitativa för- bättringar. Ett exempel är hårdmetallområdet. Såväl Sovjet som Kina har med hjälp av företag från väst byggt om eller byggt nya hårdmetallfabriker med modern teknik, vilka nu är en bas för fortsatt utveckling. Inom ”öst" kan man också förvänta ökad återvinning. Det totala behovet av W i dessa länder beräknas bli oförändrat.
En sammanvägning av teknik- och marknadsutveckling i världen 1988—2000, tabell 10:19, har givit följande trendbedömning:
Tabell 10:19
Område/Material Förändring per år, % Västvärlden: Hårdmetall
— Skärande bearbetning — 0,5 — Bergborrning + 0,5 — Slitdelar i 0
Snabbstål — 2
Öst: i 0
I avsnitt 1.8 har fördelningen av förbrukningen av W för västvärlden för olika produktområden angivits. Om man kombinerar denna fördelning med trendbedömningen ovan finner man att totala förbrukningen av W (1987—2000) minskar med ca 5,5 % på grund av minskat behov för hård- metall och stål.
För övriga användningsområden, som svarar för ca 25 % av totala be- hovet, och som omfattar W-metall (W för legeringar, el-industri, kemikali- er, etc.) samt "övrigt” där bl.a. produkter för försvarsindustrin ingår, har vi inte kunnat göra någon egen bedömning. Vi föreslår därför att vi för dessa produkter, som har betydligt mindre rationaliseringspotential, räknar med en tillväxt av 50 % från 1987 till 2000, vilket dock är betydligt lägre än USBMs bedömning.
Det totala behovet i världen är 1987 av primär W var 42 000 ton. Approximativt är östs resp. västs behov lika. Västs behov är 2000, tabell 10:20, blir då:
Tabell 10:20 Totalt Förändring av behov Behov för Total Behov behov för hårdmetall + snabbstål W-metal + "övrigt" för- år 1987 Andel, Förändring ändring 2000 % Ton % % Ton Ton Ton 21 000 —5,5 —ca 1 200 + 25 + 50 + ca 2 600 + ca 1 400 ca 22 000
Då östs behov beräknas bli oförändrat år 2000 blir det totala behovet 21000 + 22 000 = 43 000 ton.
Under 1990-talet kommer handeln med slig att minska, då producenterna förväntas tillverka mera förädlade produkter och då i första hand APT, men även W och WC.
Sveriges behov av W för hårdmetall, stål och övriga produkter var 1988 ca 2 500 ton W (Källa: Uppgifter från svensk industri). Behovet beräknas minska till ca 2 200 ton år 2000.
4 Sammanfattning och slutsatser
Marknadsutvecklingen under 1970-talet och 1980-talet har sammanfattats under avsnitt 2. Här följer därför endast en redovisning av de viktigaste faktorerna för slutbedömningen samt en sammanfattning av bedömningar under 1990-talet.
Förutsättningarna att finna W i Sverige bedöms som goda, då vi har en liknande berggrund som Kanada, som är ett viktigt ”W—land”. Man bör dock hålla i minnet att vår yta endast är ca 5 % av Kanadas och att de fyndigheter, som hittills upptäckts, varit relativt låghaltiga. Malmkroppar- nas storlek har också varit små med undantag av Yxsjöberg.
Volfram är en ekonomiskt och strategiskt viktig metall. W är dock en ”oberäknelig” metall. Det är svårt att få tillförlitliga kvantitetsuppgifter om produktion och konsumtion i världen, då världens största producent, Kina, och dess största konsument, Sovjet, också stor importör, inte lämnar några uppgifter. För dessa länder är man därför hänvisad till uppskattningar. En viss hjälp har man av import- och exportstatistik från de länder, som köper från Kina och som exporterar till Sovjet. Relationerna mellan Kina och Sovjet har också påverkat marknaden, då ibland material levererats direkt till Sovjet från Kina, men under vissa perioder har det passerat via tradersi väst. Vad som nämnts ovan har skapat osäkerhet, vilket givit upphov till rykten om brist eller överskott. Detta har utnyttjats för spekulation och manipulation, vilket i hög grad bidragit till att priset på slig fluktuerat kraftigt. Man får tyvärr räkna med att W även i fortsättningen kommer att vara en ”oberäknelig” metall.
Konsumtionen av W har under 1980-talet haft en avtagande trend, vilket framför allt beror på produkternas tekniska och kvalitativa förbättringar. 1987 års behov av primär volfram var ca 42 000 ton. En bedömning av behovet är 2000 har gjorts och beräknas ligga på ca 43 000 ton, dvs. en obetydlig ökning, vilket är betydligt lägre än USMBs prognos.
Denna "pessimistiska” bedömning grundar sig på att det i dag inte finns några kända nya produkter och att dagens produkter kan förväntas för- bättras ytterligare genom teknisk och kvalitativ utveckling och också genom substitution med andra material, som inte innehåller W.
Genom Kinas agerande på marknaden med låga priser på såväl slig som APT och FeW har ca 60 gruvor i västvärlden tvingats att slå igen, och Kina har därigenom fått en helt dominerande ställning beträffande västvärldens försörjning. Förutsättningen för denna dominans har varit att behovet legat på en lagom låg nivå som dagens. Om denna nivå blir en bestående trend,
vilket bedömts som sannolikt enligt ovan, kan den nuvarande situationen bli bestående. En viss justering av priset uppåt är dock trolig genom det tryck som Kina kan komma att utsättas för från USA och EG. Kina har också intresse av ett högre pris för att därigenom få in mera västvaluta, vilket är väsentligt för deras utveckling, men dock inte ett så högt pris att västvärl- dens större gruvor åter öppnas.
Genom fluktuationer i behov kommer vissa gruvor i väst att åtminstone temporärt åter komma igång, varvid ökade priser är att förvänta. I dag finns en stor reservkapacitet i västvärlden, vilket är viktigt ur beredskapssyn- punkt. Om behovet av W skulle bli avsevärt större än i det ovan beskrivna scenariot och så stort att Kina inte kunde försörja västvärlden, skulle västs gruvor åter komma igång. Priset skulle då öka, men ändå skulle denna situation vara att föredra för konsumenterna genom ökad försörjningsbe- redskap.
Mot bakgrunden av att — W är en ”oberäknelig" metall — W har en pessimistisk konsumtionsutveckling — W finns tillgängligt i världen i kända reserver i mer än 50 år — det finns en stor reservkapacitet i världen i de gruvor som i dag står still — Kina har en dominerande ställning genom låga priser (lågt kostnads-
läge)
kan man inte rekommendera en satsning på gruvdrift baserad på utvinning av W om kravet är lönsamhet.
Ur beredskapssynpunkt är det naturligtvis helt otillfredsställande att i så hög grad vara beroende av ett land, Kina. För Sverige är det viktigt att ha tillgång till W, då vi har en mycket framstående hårdmetall- och stålindustri, som 1988 förbrukade ca 2 500 ton W. Dessa industriers totala fakturering 1988 var ca 7,3 GSEK varav ca 6,7 GSEK på export, vilket motsvarar ca 2,2 % av Sveriges totala export. Ur beredskapssynpunkt är det väsentligt att gruvan i Yxsjöberg, som slogs igen vid halvårsskiftet 1989 och då hade en reservbas på 2 500 ton W, hålls i ”pumpberedskap” även efter den be- slutade perioden t.o.m. 1990. Med denna beredskap kan ca 15 % av be- hovet tryggas. Ur beredskapssynpunkt är det motiverat att ta med volfram i den planerade prospekteringsplanen.
Referenser
1. UNCTAD: Tungsten Statistics, Bulletins 1970—1988
2. Malmer och metaller: SOU 1979:4, Bilaga 7: Volfram, s. 477—497.
3. Mineral Facts and Problems: 1975, 1980 and 1985 Editions. US Bureau of Mines, Washington, DC.
4. Mineral Yearbooks: 1969—1987, Chapter: Tungsten. US Bureau of Mines, Washington, DC.
5. Staff, US Bureau of Mines. An appraisal of minerals — Availability for 34 commodities. BuMines Bull 692, 1987. Tungsten, 293—300 pp, 5 ref.
6. T.F. Anstett, D.I. Bleiwas and R.J. Hurdelbrink, Tungsten Availability Market Economy Countries. A Minerals Availability Program Apprai- sal, Bureau of Mines Information Circular 1985 vi+51 pp.
7. Tungsten: 1985, Proceedings of the Third International Symposium, Madrid, May 1985, 255 pp.
8. Tungsten: 1987, Proceedings of the Fourth International Symposium, Vancouver, September 1987, 190 pp.
9. Untersuchungen Uber Angebot und Nachfrage mineralischer Rohstof- fe. Band IX, Wolfram, 1977, 194 S, 9 Anhang. Bundesanstalt fiir Geowissenschaften und Rohstoffe, Hannover, und Deutsches Institut för Wirtschaftsforschung, Berlin. 10. Minerals Handbook 1984—1985 och 1988—1989, Macmillan Publishers, London.
11. Fasth, R. and Käärik, K., Tungsten — Occurence, Production and Utilization, in Symposium on Extraction Steel Alloying Metals, Luleå, March 1983. 83—99 pp, 25 ref. 12. Ohlsson L-G, Volframs geologiska uppträdande och fyndigheter i Sveri- ge. Manuskript, 7 s. 1989—01—03.
Ordlista
Förklaringar till viss geologisk nomenklatur (i bokstavsordning) Back-arc basin: Distal:
Epigenetisk: Exhalativt-vulkanogen:
Exogen:
Genetisk:
Greisen-mineralisering:
Hydrotermal: Intrusion: Intrusiv: Plutonism: Proximal: Replacement: Stockwork:
Subvulkanisk:
Bassäng bildad mellan vulkanisk öbåge och kontinent Bildad på avstånd från den vulkaniska utström- ningen Bildad senare än omgivande bergrund
Sägs t.ex. om malmer som bildats genom ke- misk sedimentation på havsbottnen i anslutning till submarin-vulkanism Sägs om processer som sker på/eller nära jord- ytan
Ursprung-bildningssätt
Mineralisering som karakteriseras av att fält- spaterna i ursprungsbergarten förträngts av bl.a. nybildad kvarts, muskovit (ljus glimmer), topas samt eventuella malmmineral Sägs om t.ex. malmbildning förorsakad av var- ma vattenlösningar En bergartssmälta som tränger fram i berggrun- den och den stelnade magmatiska bergarten Sägs om bergart som bildats från en magma som stelnat nere i jordskorpan Allmän term för fenomen associerade med magmatiska intrusioner Bildad i nära anslutning till den vulkaniska ut- strömningen Sägs om den process där ett mineral ersätts av ett annat Tredimensionellt nätverk av gångar och/eller sprickmineraliseringar
Sägs om intrusion på stora djup
Bilaga 1 I Vanadln av civilingenjör Erik Bengtsson, Svenskt Stål AB O .. . Innehallsfortecknmg 1 Faktaavsnitt .......................................... 359 1.1 Allmänt om egenskaper, förekomst och användning ....... 359 1.2 Råvarutillgång ........................................ 359 1.2.1 Geologiskt uppträdande ........................ 359 1.2.2 Brytvärda tillgångar ............................ 360 1.2.3 Svenska vanadinmineraliseringar ................. 360 1.2.4 Titans geologiska uppträdande och fyndigheter i Sve- rige .......................................... 364 1.3 Förädling av vanadinråvaror ........................... 365 1.3.1 Produktion och metoder ........................ 365 1.3.2 Elenergibehov vid ferrovanadinframställning ....... 367 1.3.3 Miljöaspekter vid vanadinutvinning ............... 367 1.3.4 Produktionsutveckling .......................... 368 1.3.5 Råvaruproducenter ............................. 369 1.3.6 FeV-producenter ............................... 369 1.4 Handel .............................................. 371 1.5 Konsumtion .......................................... 372 1.6 Substitution .......................................... 373 1.7 Prisutveckling ........................................ 373 1.8 Forskning, utveckling, internationellt samarbete .......... 376 1.9 Vanadin ur svenska råvaror ............................ 377 1.10 Beredskapssynpunkter på behovet av vanadin i svensk stålin- dustri ............................................... 378 2 Marknadsutvecklingen under 1980-talet .................. 380 3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000 ............. . . . 383 3.1 Prognos för västvärlden ................................ 383 3.2 Prognos för Sverige ................................... 385 4 Slutsatser ............................................ 386 Referenser .................................................. 387
1 Faktaavsnitt
Vanadin är ett metalliskt element som är relativt vanligt förekommande i jordskorpan, men som sällan förekommer i hög koncentration. Sin största betydelse har vanadin som legeringselement i både handelsstål och special- stål. Vanadin är en stark karbidbildare och ökar hållfasthet, smidbarhet och elasticitet hos stålet. Även som legering tillsammans med aluminium i titan har vanadin fått stor betydelse för flygplansindustrin. Inom kemisk industri har vanadinpentoxiden sedan länge spelat en stor roll som katalysator.
Generellt kan vanadinförekomster delas upp i tio olika huvudtyper: l. Likvidmagmatiska titan-vanadin-järnmalmer
2. Oxidationszoner över pollymetalliska malmer
3. Uran-vanadinmalmer av "red-bed” typ
4. Gångförekomster
5. Lateritmalmer
6. Vanadinförande lerzoner
7. Vanadinförande bituminösa skiffrar
8. Marint sedimentära, vanadinförande fosfatförekomster 9. Vaskavlagringar 10. Övriga förekomstsätt (t.ex. i råolja, bauxit och ”asfalt")
Likvidmagmatiska titan-vanadin-järnmalmer
Denna malmtyp är alltid knuten till ultrabasiska eller basiska intrusiv vilka ofta uppvisar en lagrad karaktär. Mineraliseringarna har bildats som ett resultat av differentiationsprocesser i samband med den basiska magmans avkylning. De malmförande basiska massiven, vilka oftast utgöres av pyrox- enit, peridotit, gabbro eller anortosit, uppträder vanligen inom de prekamb- riska sköldarna. Mineraliseringarna har vanligen formen av linser, lager, gångar eller ”pipe"-liknande kroppar. Vanadinet är som regel helt knutet till titanomagnetiten och/eller magnetiten. Halten i dessa mineraler över- stiger sällan ett par procent. De högre halterna som konstaterats i vissa
fyndigheter beror på att titanomagnetiten har små inneslutningar av coulso- nit (FeV204). Generellt gäller att vanadinhalten är högst i tidigt bildad titanomagnetit (högst temperatur). Denna malmtyp utgör i dag den vikti- gaste vanadinkällan.
1.2.2 Brytvärda tillgångar
I SGUs rapport nr 35 ”Vanadin” från 1984 finns en sammanställning från Bureau of Mines där man skiljer på ekonomiskt brytvärda tillgångar (Reser- ves) och totalt brytvärda tillgångar (Reserve base). Av tabell 11:1 framgår att av totalt 16.6 Mt V i brytvärda tillgångar utgör 4.3 Mt s.k. ekonomiskt brytvärda.
De totalt brytvärda tillgångarna finns framför allt i Sydafrika (47 %), Sovjet (25 %), USA (13 %) och Kina (10 %).
De viktigaste vanadinbärande mineralerna för gruvindustrin i Sydafrika, Sovjet, Kina och Nya Zeeland är titanomagnetiterna, som också finns på olika ställen i Norden. I USA finns dessutom tillgångar i uranvanadin- malmer (Colorado), vanadinförande lerstenar (Arkansas) och i sedimentära fosfatförekomster (Idaho), tabell 11:1. De kvantitativt mycket betydande ryska tillgångarna exploateras nästan uteslutande för intern konsumtion och tendensen för närvarande är att Sovjet de senaste åren har ett ökande importöverskott av vanadinprodukter.
En råvarukälla av växande betydelse utgör vanadin i olja, oljesand och oljerestprodukter.
1.2.3 Svenska vanadinmineraliseringar
De svenska vanadintillgångarna domineras helt av ett antal stora titan- vanadin-järnmalmer som emellertid alla är relativt låghaltiga. De flesta fyndigheterna är kända sedan långt tillbaka. Som ett resultat av den lege- ringsmetallinriktade prospektering, som genomfördes i slutet av 1970-talet och början av 1980-talet, lokaliserades ett antal nya fyndigheter samtidigt som några av de tidigare kända mineraliseringarna detaljundersöktes. Öv- riga vanadinförekomster i Sverige är knutna till alunskiffrar. Noteras bör de relativt höga vanadinhalterna i apatitjärnmalmerna.
Den vanadinförande titanomagnetitfyndigheten i Smålands Taberg har varit känd sedan långt tillbaka. Brytning av järnmalm pågick troligen redan under 1300-talet. Fyndigheten är den största kända vanadinreserven i Sveri- ge (troligen också i Europa). Malmen utgörs av titanomagnetitkoncentratio- ner i hyperit. Tillsammans med titanomagnetiten har framför allt olivin anrikats, varför malmen kan karakteriseras som en titanomagnetitolivinit. Den kända reserven beräknas vara ca 150 Mt med genomsnittshalterna: 30—32 % Fe, 6 % TiOz, och 0,28 % VZOS. Genom anrikning kan en slig med 50 % Fe, 13 % TiO2 och 0,6 % VZOS erhållas. En likartad fyndighet, fast betydligt mindre, finns vid Inglamåla. Även i denna uppträder den
vanadinförande titanomagnetitkoncentrationen i hyperit.
Kramstafyndigheten i Hälsingland utgörs av en koncentration av vanadin- förande titanomagnetit i en delvis metamorf gabbro. I denna kan flera strukturer, typiska för lagrade intrusioner, urskiljas. Den mineraliserade zonen domineras av magnetit och ilmenit. Det senare mineralet uppträder antingen som lameller i magnetiten eller som separata korn. Gabbron har varierande mineralsammansättning. Dominerande mineral är plagioklas, pyroxen, amfibol och magnetit. Kramstafyndigheten undersöktes med ett relativt stort antal borrhål under senare delen av 1970-talet. Den kända malmreserven uppges vara 16 Mt medan känd + sannolik malmreserv uppskattas till 27 Mt. Genomsnittlig vanadinhalt är 0,16 %.
Intill Kramstafyndigheten finns ett flertal likartade titanomagnetitkon- centrationer i gabbrobergarter (Gruvberget, Gillermyran, Öjeberget, Stors- veden och Gartsbo). Dessa är mindre än Kramstafyndigheten och de har också ett lägre vanadin-järnförhållande.
Sumåssjön (Hälsingland) ingår i samma malmprovins som Kramsta och ovan angivna mindre fyndigheter. Den vanadinförande titanomagnetitmine- raliseringen uppträder i en norit (gabbro med rombisk pyroxen). Denna har en öst-västlig längdutsträckning och omges av gnejsgranit. Vanadinet är kemiskt bundet till magnetiten som håller ca 1 %. Sumåssjön har beräknats innehålla 17 Mt malm med 0,15 % V. I malmen ingår också, förutom järn, titan bundet som ilmenit samt mindre mängder järnsulfider. Fyndigheten kan till största delen brytas i dagbrott.
På Norra och Södra Ulvön i Ångermanland har titanomagnetit brutits. Mineraliseringen uppträder i horisontella koncentrationer inom en flackt liggande mäktig diabas, vilken överlagrar den jotniska sandstenen. Diaba- sen består av plagioklas. olivin, pyroxen något biotit och apatit samt titano- magnetit. Malmen innehåller samma mineral fast i andra proportioner. Titanomagnetit utgör huvudbeståndsdelen och olivin har i förhållande till plagioklas ökat starkt. Ilmeniten uppträder som lameller eller kom i magne- titen. Endast i mycket underordnad mängd förekommer fri ilmenit. Råmal- men uppges innehålla 25 % Fe, 8 % TiOz och 0,35 % VZOS.
Routevare i Norrbotten är en relativt stor titanomagnetitförekomst. Mine- raliseringen är knuten till ett intrusiv, vilket huvudsakligen består av anorto- sit och anortositgabbro. Dessa bergarter övergår lokalt i mer kalirika berg- arter av monzonitisk, syenitisk eller granitisk sammansättning eller i ultra- basiska bergarter som peridotiter, pyroxeniter och hornbländiter. Minerali- seringen utgörs av en koncentration av titanomagnetit, ilmenit och spinell (ofta också korund och högbomit) i anortositen och anortositgabbron. Genom den kraftiga tektonisering som mineraliseringen genomgått har en del ilmenit övergått från att ha varit lamellbundet i magnetiten till själv- ständiga små korn. Routevare är den utav de svenska titanomagnetitfyndig- heterna som håller mest fri ilmenit. Fyndigheten uppskattas hålla ca 110 Mt med genomsnittshalterna 38 % Fe, 5,6 % Ti och 0,17 % V.
Akkavare mineraliseringen i Norrbotten utgörs av en titanomagnetit- koncentration i gabbro. Anrikningsförsök visar att man kan erhålla en
Tabell llzl Världens tillgångar av vanadin
Al
Tusen ton vanadin- innehåll
Nordamerika Kanada Mexico USA
Totalt
Sydamerika Chile Venezuela
Totalt
Europa Finland Norge Sovjetunionen3
Totalt
Afrika Burundi Mocambique Namibia Sydafrika Zambia
Totalt
Asien Indien Kina3 Sydkorea
Totalt
Oceanien Australien Nya Zeeland
Totalt Världen
BZ
Tusen ton vanadin- innehåll
1404 140
15 10 25
2600 2600
860 860
10 610
620
30
30 4 2754
Andel
%
45
2 200 2 250
25 90
115
90
4 100 4 190
15 35
5
7 800 5
7 855
35 1 630 5
1 670
245 270
515 16600
0,3 0,0 13,3
13,6
0,2 0,5
0,7
0,5 0,0 24,7
25.2
0.1 0.2 0,0 47,0 0,0
47,3
0,2 9,8 0,0
10,1
1,5 1,6
3,1 100,0
Källa: USBM: Mineral Commodity Profiles, Vanadium, 1983, USBM Mineral Commodity Summaries, Vanadium, 1989
[A = ekonomiskt brytvärda tillgångar 2B = ekonomiskt brytvärda tillgångar + marginellt ekonomiskt brytvärda tillgång- ar + vissa inte ekonomiskt brytvärda tillgångar 3Exkl. karboniska skiffrar och petroleumaska 'Enligt USBM Mineral Commodity Summaries 1989
magnetitslig med 60—65 % Fe och 3 % TiO2 samt en ilmenitslig med 10—16 % TiO2 och 20 % Fe. Vanadinhalten i magnetitkoncentratet upp- gick till 0,09—0,15 %.
Jerfojaure mineraliseringen i Norrbotten utgörs av en titanomagnetit- koncentration i östra kanten av en gabbro-intrusion. Fyndigheten beräknas hälla ca 6 Mt med 15—20 % Fe och 5—7 % TiOZ.
De svenska apatit-järnmalmema håller ofta noterbara vanadinhalter (0,01—0,2 %).
Svenska alunskiffrar (Skåne, Västergötland, Östergötland, Närke, Jämt- land samt Öland) är ofta svagt vanadinförande (0,03—O,2 %). Även om halten ofta är låg är fyndighetstypen av intresse med tanke på de stora tillgångar på alunskiffer som finns.
I tabell 11:2 är de svenska fyndigheterna sammanställda med angivande av kvantiteter och halter. Förutom dessa fyndigheter ingår ca 0,11 % V i LKABs och 0,17 % V i Grängesbergs anrikade järnråvaror.
Tabell 11:2 Fyndigheter innehållande vanadin
Fyndighet Malmkvantitet Halt i %
Mt Fe rio, v
Vanadinhalliga järnmalmer:
Akkavare (Melko) 1— l- 3 20—25 5—7 0,1—0,2 Jerfojaurei () 15—20 5—7 0,10—0,12 Kramstab 15 18 4 0,16 Ruotivarel 120 38 9,4 0,17 Smålands Taberg2 130 30 7,6 0,17 Sumåssjön4 15—20 20 3,7 0,22 Ulvöarna7 20 25 8 0,20 Alunskiffrar:
Jämtland”| 0,15—0,20 NärkeZ 0,05 Ranstad2 0,065 Skåne”! 0,15 Öland8 0,14 Östergötlandx 0—0,21
Källor: 1 NSG Prospektering i Norrbottens län, 1978 2 SOU 1979:40 Malmer och metaller 3 SGU * NSG 5 Boliden Mineral AB '” LKAB 7' Grip, E och Frietsch, R 1973: Malm i Sverige 2 & SlND PM 197813, Alunskiffer
1.2.4 Titans geologiska uppträdande och fyndigheter i Sverige
Inledning
Titan och vanadin uppträder ofta tillsammans i vissa typer av malmfyndig- heter. Så är t.ex. oftast fallet i de svenska mineraliseringarna. En pros- pekteringskampanj bör således inte riktas mot endast en av dessa metaller utan omfatta båda. Det är därför befogat att i anslutning till redovisningen av vanadins geologiska uppträdande även kortfattat beskriva hur titan före- kommmer i naturen.
Mineral
Av det stora antal titan-mineral som är kända är det endast ilmenit (Fe Ti03), rutil (TiOZ) och anatas (TiOZ), som har någon nämnvärd ekonomisk betydelse.
Geologiskt uppträdande
Utifrån bildningssättet kan de mest betydande titanförekomsterna delas upp i tre huvudtyper:
— Likavidmagmatiska titan-(vanadin)-järnmalmer.
— Exogena titanförekomster. — Vulkanogena-sedimentära förekomster.
Likvidmagmatiska titan — ( vanadin) — järnmalmer
Denna malmtyp är alltid knuten till ultrabasiska eller basiska intrusiv (gabb- ro, norit, anortosit eller hyperit). Mineraliseringarna har bildats som ett resultat av differentiationsprocesser i samband med den basiska magmans avkylning. De har vanligen formen av linser, "lager", gångar eller ”pipe”- liknande kroppar. Titanet uppträder nästan alltid i ilmenit, vilket antingen förekommer fritt eller i fast lösning med magnetit (titanomagnetit). Svårig- 4 heter att anrika den senare malmtypen gör att många titanomagnetitfyndig- heter inte är brytvärda trots relativt högt titaninnehåll. Betydande likvid— magmatiska titan-järnmalmer finns bl.a. i Sovjetunionen (Kusinsk, Ka- pansk, Medvedevsk och Matkal i Uran), USA (Tahawus, Iron Mountain och Adirondocks), Canada (Allard Lake, Lac Tio och Puy Jelon) samt i Sydafrika (Bushveldområdet). De norska ilmenit-magnetit—fyndigheterna i Egersundsområdets anortositer är bland de största i Europa. Tellnes-fyndig- heten har en malmreserv på ca 300 Mt med i genomsnitt 18 % TiOZ och malmen i Storgangen var totalt ca 70 Mt med 17 % TiOZ. Otanmäki fyndig- heten i Finland utgörs av ett hundratal malmlinser, vilka är knutna till en zon mellan amfibalit och gabbro. Den brutna malmens genomsnittshalter var 37 % Fe, 13 % TiO2 och 0,26 % V. Mustavaara-fyndigheten, som
uppträder i en gabbro, hade en malmreserv på 38 Mt (ner till 100 m djup) med genomsnittshalterna 22 % Fe, 5 % Ti och 0,2 % V.
Exogena titanförekomster
De exogena (bildade på jordytan) titanförekomsterna kan delas upp i vask- avlagringar och vittrade residualmalmer. Ur ekonomisk synpunkt är de ofta komplexa (ilmenitrutiI-zirkon-monazil) strandavlagringarna av störst be- tydelse. Stora fyndigheter av denna typ finns bl.a. i Australien, Nya Zee- land, Indien, Brasilien och USA. Konsoliderade fossila vaskavlagringar har också en viss betydelse. Nämnvärda fyndigheter av denna typ finns bl.a. i USA och Sovjetunionen. Inom speciellt de tropiska områdena finns ett flertal residualmalmer. i vilka titanmineralen koncentrerats genom laterit- vittring.
Vulkanogena-sedimentära förekomster
Denna typ av titanförekomster är relativt sällsynt förekommande och är därför av ringa ekonomisk betydelse. Typiska fyndigheter finns bl.a. i Sovjetunionen (Yastrebovsk).
Svenska titanmineraliseringar
De i Sverige helt dominerande titanmineraliseringarna tillhör gruppen "lik- vidmagmatiska titan-(vanadin)-järnmalmer”. Mer betydande fyndigheter har tidigare redovisats i avsnitten ”Svenska vanadinmineraliseringar”.
Vissa sedimentära bergarter i södra Sverige håller relativt höga titan- halter. Dessa har i mindre omfattning undersökts av NSG. Titanet upp- träder huvudsakligen i mineralet anatas.
Den allra största delen av vanadinråvarorna i form av malmer och råolja bearbetas endast i begränsad utsträckning med enbart syfte att framställa vanadinprodukter. Direkt utvinning ur titanomagnetitmalmer genom alka- lisk extraktion är dock fortfarande av betydelse i Sydafrika och i Kina, men i allmänhet utvinns numera vanadinet som en bi— eller samprodukt vid fram- ställning av någon annan i malmen ingående komponent såsom järn, uran, titan, bly, zink eller fosfor. Vid raffinering av vanadinrik olja kan särskild separationsteknik användas och vid förbränning av olja kan vanadinet tas till vara ur askan.
Den viktigaste, sekundära råvaran för framställning av rena vanadinpro- dukter såsom vanadinpentoxid, vanadinlegeringar och ren metall är vana-
dinrika slagger, som erhålls vid förblåsning av flytande råjärn. Den domine- rande producenten av sådan slagg är Highveld Steel and Vanadium Corp, som tillsammans med slaggtillverkare i Sovjet och Kina förser de största tillverkarna av vanadinprodukter i västvärlden med denna sekundära råva- ra. Efter nedmalning av slaggen tillförs ofta varierande mängder av andra råvaror såsom olje— och katalysatorrestprodukter. Det vanligaste sättet att förädla vanadinet i slagger är att extrahera det ur råvaran genom att rosta en blandning av finmald råvara och soda och därefter laka rostgodset och lösa ut vanadinet som natriumvanadat i vatten. I en efterföljande process fälls vanadinet ut, vanligen som ammoniumpolyvanadat, som efter torkning och smältning överförs till en vanadinpentoxid.
Vanligen går sedan största delen av vanadinpentoxiden vidare för till- verkning av ferrovanadin (80 % V) genom en enkel aluminotermisk reduk- tionsprocess. Men även reduktion av vanadinoxider i ljusbågsugn med aluminium, kisel eller kol till ferrovanadin tillämpas.
En direkt reduktion av slagg i två steg i ljusbågsugn och skänk med kisel som reduktionsmedel är också en metod som är billigare men ger en FeV med lägre vanadinhalt av 40—50 % och en något orenare produkt. Denna metod utvecklad av ELKEM i Bremanger tillämpas numera endast i USA (Foot Mineral Co) och i begränsad omfattning (500 ton V/år) och även vid något verk i Sovjet.
Utvinningen av vanadin ur andra råvaror går också över renframställning av vanadinpentoxid. Figur 11:1 ger en översiktlig bild av vanadinförädling ur olika råvaror.
Figur II:] Översiktligt schema över framställning av vanadinprodukter
"autumn trln vanadinprodukt unnar-"Wu .
"nunnan-ul- ——-—-———_—ä
!
Tiuu'H-ll i ' | ,: 1—41
I | I |
mum- —— "mt-mm. hmmm ——> :
.|||" ___—___...) | Vlmdlmlth lernen ___—___) |
luldl
en "nu procenten; trln ullcnneu mum ttlluul-m I | I mdlnlulti nl." ' ' Vanadin/nummu- ' "_ ':": [_9 legering ___—l
run-manuia, ll, V-Mlt
' Femman!» . utg
v-hnlt
;l Mil
1
L—-* Vludln-klrwnttru
" lvrvuvltnglrutcr eller lou .—), | |
Nämnde katalysatorer ___-___) :
hudtn/llnluln- . leo-rm 1
I I | | I I | I I I | l l.— l l 1 I I | | | l l l l l
Källa: USBM: Mineral Commodity Profiles, Vanadium. 1983
Vid direktframställning av ferrovanadin med 45—50 % vanadin ur vanadin- rik slagg, som äger rum i ljusbågsugnar, beräknas elenergibehovet uppgå till ca 5,3 kWh/kg V om slaggen håller ca 10 % V. Därtill kommer energi i form av 1,2 kg FeSi (75 % Si) och 0,04 kg Al per kg. För att klara det svenska behovet av FeV av i dag skulle således behövas ca 5 GWh/år. FeV grade 80 utgående från V205 däremot kan framställas utan att tillföra elektrisk energi med ett behov av 1,0—1,2 kg aluminium per kg V. För att höja vanadinut- bytet i processen tillverkas en del FeV i ljusbågsugnar varvid elåtgången brukar uppgå till 4,1—4,5 kWh/kg V.
Giftighet
Hos människan finns flera fall av bindhinneinflammation och luftvägsin- flammationer som följd av industriell exponering för vanadinpentoxid be- skrivna. Skador har erhållits vid lufthalter på 1—50 mg/mJ. Dödlig dos för människa vid inhalering har beräknats till 60—120 mg. Symptom vid in- halering av höghaltiga vanadinföreningar är envis torrhosta med irritation av ögon, näsa och hals. Långvarig exponering kan ge upphov till and- ningssvårigheter, aptitlöshet, avmagring och diareer. Det finns undersök- ningar som tyder på att överexponering för V205 kan leda till kroniska sjukdomstillstånd. Samband anses dock inte säkert belagt.
Vanadin anses inte ge upphov till cancer eller fosterskador och endast något enstaka fall av allergi har rapporterats i samband med vanadin.
Den största källan till vanadinutsläpp i luften är för närvarande olje- förbränningen. Emissioner till luft beräknades i mitten av 1970-talet till 460 ton/år.
Förbehandling av råjärn
Den särskilda anläggningen för förblåsning av råjärn mellan masugn och stålugn i avsikt att framställa en vanadinrik slagg, användbar som råvara för vidare förädling, måste förses med avgasreningsutrustning i sådan om- fattning att inte högsta tillåtna stoftutsläpp överskrids, som i dag är 0,3 kg/ton från råjärns- och ståltillverkning och som sannolikt kommer att sänkas till (1,1 kg/ton i mitten av 1990-talet.
Ur arbetsmiljösynpunkt krävs av utsugningsanordningen att totala halten av vanadin vanadinoxidhaltigt damm inte överskrider 0,2 mg/m3. Respira- belt damm för inte överstiga 0,05 mg/mm3 som takgränsvärde.
Framställning av vanadinpentoxid
Malning och beredning av råvaror är underkastade samma miljökrav som ovan beskrivits. Samma krav på stoftavskiljning gäller avgaserna från den alkaliska rostningen.
Avfall i form av lakrester måste deponeras på ett riktigt sätt, innebärande någon form av stabilisering av materialet och krav på en tät deponi.
Utsläpp av restvatten från de våtkemiska operationerna med efterföljan- de kemikalieåtervinning kräver långtgående rening med avseende på tung- metaller, kväve och fosfor.
Framställning av ferrovanadin
Krav på emissionsbegränsningar, arbetsmiljökrav är likvärdiga de som gäl- ler för förbehandling av råjärn.
Det skedde en stadig tillväxt (5,7 %/år) i vanadinproduktionen under 1970- talet ledd och styrd framför allt av Sydafrika efter tillkomsten av Highveld 1968. En sammanställning av världens vanadinproduktion och produktions- kapacitet 1984 i tabell 11:3 från USBM visar på en betydande produktions- reserv, då utnyttjandegraden endast uppgick till 52 %. Som en följd av nedgången i stålkonjunkturen i början på 1980-talet och ett plötsligt utbud av kinesisk vanadinpentoxid minskade produktionen i västvärlden med över 25 % 1982 men har långsamt börjat öka under de senaste åren, trots att den norska och finska produktionen av pentoxid lagts ned. Den kinesiska ex- porten har legat vid ca 2 500—3 000 ton/år under åren 1985 och 1986. Under 1987 har också tillkommit en ny producent av vanadinpentoxid från en under 1987 startad anläggning i Sydafrika, Vansa Vanadium Co, med en kapacitet av 1 600 ton V/år. Nedläggning av produktion i USA och Västeu- ropa har medfört att under andra halvåret 1988 uppkommit en akut brist på vanadinprodukter, sannolikt förvärrad av att Kina har haft svårt att uppfylla gjorda leveransåtaganden.
Tabell 11:3 Världens vanadinproduktion och tillgänglig kapacitet 1984
Land Produktion Kapacitet Kapacitets- utnyttjande ton V ton V % Sydafrika 12 500 17 200 73 USSR 9 500 21 000 46 Kina 4 500 6 500 69 Finland1 3 100 3 800 80 USA 1 450 9 000 16 Chile - 1 100 0 Australien - 900 0 31 000 59 500 52 Källa: USBM lNedlagt 1985/86
1.3 .5 Råvaruproducenter
Endast ett fåtal länder producerar primära vanadinprodukter. Största pro- ducenten är Sydafrika, där fyra företag, Highveld Steel and Vanadium Co, med en förväntad produktion 1989 av 9 400 ton V i form av slagg och 3 360 ton i form av VZOS i Vantraverket, Vametco, Transvaal Alloy och det nyanlagda Vansa, samtliga tre tillverkade ca 2 000, 1 000 resp. 1 000 ton av V205 under 1989. Highveld Steel and Vanadium Corp tillverkar vanadin- slagg och vanadinpentoxid. De tre första företagen svarade i mitten av 1980-talet för ca 70 % av västvärldens produktion och ca 40 % av världens totalproduktion. Highveld svarar för närvarande för nära 50 % av västvärl- dens produktion av vanadinråvaror och Sydafrika som helhet för drygt 60 %. Näst största producenten har Sovjet varit, som dock endast margi- nellt deltar i världshandeln (1 300 ton V/år).
Tredje största producent av vanadinprodukter ur egna råvaror är Kina, där titanomagnetiter utgör råvara och primärprodukten är slagg från statligt ägda anläggningar; Panzhihua, Maanshan och Zhenge. Kineserna beräknas bidra med ca 1 000 V på världsmarknaden.
I det fjärde största råvaruproducentlandet USA finns för närvarande sju företag, som tillverkar produkter ur inhemska råvaror, nämligen
Stratcor 2 500 ton V Gulf Chemical 900 ton V Kerr McGee 900 ton V Residues 750 ton V Umetco 750 ton V Amax 750 ton V Renzy (Kanada) 120 ton V,
där siffrorna anger den uppskattade produktionen 1989. Slaggproducenter är också Chile, Comp de Acerodel Pacifico S A, och i framtiden Nya Zeeland (New Zeeland Steel Co).
1.3.6. FeV-producenter
Om råvaruproduktionen är koncentrerad till Sydafrika och Sovjet finns tillverkarna av vanadinpentoxid och ferrovanadin ur importerade råvaror i de flesta stora ståltillverkarländerna. De viktigaste tillverkarna av ferrova- nadin är sammanställda i tabell 11:4. Listan grundar sig på uppgifter från 1984, men senare inträffade förändringar i USA har införts. De flesta producenterna tillverkar en ferrovanadin med 80 % V men speciella va- rianter innehållande kol och kväve liksom en direkt ur slagg tillverkad kvalitet med 40—50 % V. Den svenska produktionen av FeV vid AB Ferro- legeringar i Trollhättan upphörde 1981.
Tabell 11:4 Större producenter av ferrovanadin 1984'
Land Belgien
Brasilien
Frankrike
Indien
Italien Japan
Kanada Kina Luxemburg Mexiko
Sovjetunionen
Spanien
Storbritannien
Sydafrika
USA
Ungern Västtyskland
Österrike
Företag
S A Applications de la Chimie, de l'Electricité et des Metaux (SADACEM) Cia Industrial Fluminense Cia Paulista de Ferro-Ligas Eletrometalur S A, Industria e Commercio Prometal-Produtos Metalurgicos S A Termoligas Metaalurgicas S A Penarroya, Usine de l'Estaque. Bouches-du-Rhöne Ste Francaise d'ElectrometalIurgie (SOFREM) Groupe PUK The Dandeli Ferro Alloys Pvt. Ltd Electric Control Gear Pte. Ltd Salem S p A Leghe e Metalli Awamura Metal Industry Co, Ltd Japan Metals and Chemicals Co Ltd Nippon Denko Co Ltd Taiyo Mining and Industrial Co Ltd Masterloy Products Ltd Ministry of Metallurgical Industry Continental Alloys S A Ferroaleaciones de Mexico S A (FERROMEX) Chusovskoy Metallurgicheskiy Kombinat Metallurgicheskiy Zavod im. Serova Nizhnetagilskiy Metallurgicheskiy Zavod Tulachermet Kombinat Ferroaleaciones Especiales Asturianas S A (FERROASTUR) Ferro-Alloys & Metals Ltd London & Scandinavian Metallurgical Co Ltd Murex Ltd Highveld Steel and Vanadium Co Ltd Ucar Minerals Co Ltd Affiliated Metals and Minerals Inc Foote Mineral Co2 Reading Alloys Inc Shieldalloy Co Stractor3 Transition Metals Technology
Otvozetgyar
Gesellschaft fiir Elektrometallurgie mbH Hermann C Starck Berlin Treibacher Chemische Werke AG
Källa: USBM: Bulletin 675, 1985
' Inkluderar andra vanadin/koI/järn-legeringar Z Ingår sedan 1989 i Metallurg-koncernen 3 Har tillkommit efter 1985
Västvärldens handel med vanadinprodukter har sedan början av 1970-talet dominerats av vanadin av sydafrikanskt ursprung. Den största exportpro- dukten har varit slagg från Highveld, men stundtals har betydande kvantite- ter av producerad vanadinpentoxid, varav en mindre del förädlats till ferro- vanadin, vanadinkarbid och vanadinkarbonitrid, exporterats.
Fram till mitten av 1980-talet har också Finland varit en betydande exportör av pentoxidvara. Överkapaciteten på marknaden på grund av minskad stålproduktion i världen och plötsligt utbud av kinesisk slagg och pentoxid medförde 1982 betydande prisfall på vanadinprodukter och mins- kad tillförsel från Sydafrika 1982—85. Genom att Finland och Norge helt lagt ned produktionen från egna råvaror och även i stor utsträckning USA har stoppat betydande delar av sin egen produktion från uran-vanadin- haltiga malmer har Sydafrikas grepp om exportmarknaden stärkts, även om ökad tillförsel av vanadin från oljemarknaden minskat beroendet något.
De stora ståltillverkarländerna Japan, Sovjet och USA är nettoimportö- rer av vanadinprodukter liksom Frankrike, Italien och Sverige. Betydande exportörer av FeV är Belgien, Luxemburg och Österrike. Västtyskland importerar stora mängder slagg men exporterar ungefär lika mycket FeV som man importerar.
Sveriges export- och importhandel med vanadinpentoxid och ferrovana- din under 1980-talet framgår av tabell 11:5. Under tiden fram till 1981, då FeV-produktionen lades ned i Trollhättan, importerades vanadinpentoxid huvudsakligen från Finland. Därefter har importen utgjorts enbart av FeV (80 % V).
Tabell 11:5 Sveriges export och import av vanadinprodukter
V-föreningar ton/år Ferrovanadin ton/år Förbrukning Är ton/år
Export Import Export Import 1980 - 517 231 920 1 020 1981 2 141 156 781 1090 1982 - 16 44 846 927 1983 - - 53 733 840 1984 - - 15 955 1 140 1985 - - 6 1 057 1 227 1986 - - 21 1 110 1 134 1987 - - 16 1 105 1 190 1988 - - 42 1 097 1 238
Källa: SCB
* Höghållfasta Iåglegerade stål2 Inkl. legerade verktygsstål, värmebeständiga stål m.m.
3 Rostfria stål med en Cr-halt av minst 11 % inkl. värmebeständiga stål * Uppskattad konsumtion
Förbrukningen i västvärlden av vanadin, som 1985 uppskattades till ca 23 kton V, bestäms i huvudsak av stålindustrins behov. Fördelningen på de viktigaste konsumenterna visas i nedanstående tabell.
Tabell ll:6 Förbrukning av vanadin på olika konsumenter
Konsument Procent Stålindustri 85 Icke järmetallegeringar 9 Kemisk och keramisk industri 3 Gjutjärn 1 Övrigt 2
Källa: 1151: 1984
Tabell 11:7 Fördelningen på olika ståltyper i USA, Japan och Västtyskland (1982)
Ståltyp Ton V Procent HSLAl 3 141,5 34,5 Höglegerade stål2 1 040,7 20,2 Rostfria stål3 74,6 0,8 Övriga4 4 052,0 44,5
Källa: J.S. Afr. Inst. Min. Metall (1985)
' Höghållfasta Iåglegerade stål 2 Inkl. legerade verktygsstål, värmebeständiga stål m.m. 3 Rostfria stål med en Cr-halt av minst 11 % inkl. värmebeständiga stål * Uppskattad konsumtion
Ursprungligen användes vanadin framför allt i verktygsstål och snabbstål på grund av att vanadinkarbiderna ökar hårdheten och hållfastheten vid höga temperaturer och förbättrar slitstyrkan och skärbarheten. Numera är det de höghållfasta, Iåglegerade stålen som förbrukar det mesta vanadinet. Det är framför allt höghållfasta stål för pipe-lines, som har svarat för den största och snabbast ökande konsumtionen fram till början av 1980-talet. Av övriga ståltyper med behov av vanadin är höghållfast stål för hög- belastad räls och kallbearbetade stål för bilindustrin.
Förbrukningen av ferrovanadin i Sverige har legat vid ca 800—1 100 ton FeV/år under det senaste decenniet. Efter nedläggningen av produktionen vid AB Ferrolegeringar 1982 är vi helt hänvisade till import som kommer framför allt från Västtyskland, Belgien, Luxemburg och Österrike.
Vid tillverkning av legerade och mikrolegerade stål förekommer vanadin ofta tillsammans med molybden och niob, ibland också titan, men kan också inom vissa gränser substitueras mot dessa element, särskilt inom HSLA-stålen. På specialstålområdet kan molybden delvis ersättas med vanadin, men inte i rostfria ståltyper och snabbstål. Eftersom både niob och vanadin ger specifika fördelar i HSLA-stål sätter man till båda elementen för att öka seghet och hållfasthet. En viss tendens att minska användningen av molybden har iakttagits, delvis som en följd av prisökning under slutet av 1970-talet, medan användningen av niob i motsvarande grad ökat och av vanadin förblivit konstant.
Vanadin förekommer i handeln främst som slagg, vanadinpentoxid och ferrovanadin och utbytet sker ofta direkt mellan producent och konsument. För vanadinhaltiga råprodukter såsom slagg, oljeaskor och katalysatorrester finns ingen allmänt tillgänglig prissättning'. Däremot noteras veckovis i Metal Bulletin (England) och Metals Week (USA) priset på 99 %-ig VZOS och ferrovanadin. Där anges också producenternas pris som frimarknadspri— ser. Dessa senare priser återger i allmänhet marknadsläget bättre än pro- ducentpriset, till vilket oftast måste läggas till eller dras ifrån tillägg och rabatter allt efter marknadsläget. Emellertid kan man få en god uppfattning om priset på Highvelds slagg ur USBMs statistik över värdet av vana- dinslaggimporten från Sydafrika. Av figur 11:2 framgår prisutveckling av denna produkt under åren 1977—1989.
Särskild betydelselhar man tillmätt Highvelds pris på 99 %-ig VZOS, som sätts kvartalsvis och länge var ett uttryck för Highvelds dominans och fasta grepp om världsmarknaden under 1970-talet fram till början av 1980-talet, då överkapaciteten och okontrollerade utbud av kinesiskt vanadin medför- de kraftiga prisfall. Highvelds prisnotering har utgjort basen för priset på slagg och den har också ofta styrt priset på 80 %-ig ferrovanadin. Priset på vanadin i 80 %-ig FeV låg ca 20 kr/kg V över priset på vanadin i pentoxid 1987.
Figur 11:2 Vanadinslaggpriser enligt USBM 1977—1989. Impon till USA (slagg med 23 % V205)
KR/KG V | 120
7778 79808182 83 814 85 86 8788
Figur 11:3 Vanadinpemaxidpriset I 982 - 1989 i Västeuropa
ll USD/16 v,o, . I | i 10 _- Highvelds producentpris min GB% V,05 CiF (Metal Bulletin) 9 .) -—- FrimarknadsprisOthersourcec -'////-.1 (Metal Bulletin) Månads me-
deltal hög och låg
X Sept—Nov 1982 Inga priser från Highveld
”Rasta_xs? .
wax—"T=
"TW”;" "":xxxxxx
1. &
272" n:: .'.—"" '
- _. ? raw-:=
, ,_J________L___L___L_.__L__._.> 1985 1986 1987 1988 1989
1 984
Figur I 1 :4 Prisutveckling 1982—1989 för ferrovanadin 80 % grade
50 USD/ng
40
30
20
10
1982 1983 1984 1985 1986 l987 1988 1989
Källa: Metal Bulletin
För att främja förbrukningen av vanadin inom stålindustrin bildades på initiativ av Highveld ett samarbetsorgan Vanadium International Technical Committee, VANITEC, med syfte att genom forskning öka användningen av vanadin som legering. I detta samarbete deltar ca 20 av de största producenterna av vanadinprodukter. Organisationen har sitt säte i London med Highveld som huvudman, men de övriga producenterna bidrar finan- siellt allt efter storlek.
Förutom forskning och utveckling av vanadinlegerade stål bevakar VAN- ITEC också handels- och tullfrågor, som gäller vanadinprodukter och arran- gerar årsmöten och seminarier, där forskningsuppdrag, som ofta har lagts ut på internationella organisationer, redovisas. Några sådana uppdrag har bl.a. givits åt forskningsorganisationer i Sverige.
Den målinriktade satsningen på utvecklingen av de mikrolegerade HSLA—stålen på 1970-talet har sedermera efterträtts av mer grundforsk- ningsbetonad verksamhet vid VANITEC på 1980-talet.
Som tidigare har beskrivits i 1.2.2 finns det ett flertal svenska fyndigheter innehållande vanadin. Av dessa har endast innehållet i Bergslagens apatit- haltiga magnetitmalmer tagits till vara kommersiellt under 1940- och 1950- talen i Stora Kopparbergs anläggningar, i Domnarvet, Falun och Söderfors. Ur ett vanadinrikt råjärn framställdes en vanadinrik slagg med 11—12 % V genom förblåsning i bottenblåsta konverter vid Domnarvets Jernverk. Vid en anläggning vid Falu Kopparberg tillverkades sedan vanadinpentoxid genom rostning med soda, vattenlakning och utfällning av pentoxider ge- nom neutralisation med svavelsyra. Vid stålverket i Söderfors tillverkades slutligen en kolhaltig FeV genom reduktion av V205 i ljusbågsugn. Pro- duktionen var av blygsam omfattning och tillverkningen lades ned i slutet av 1950-talet. Under tiden utvecklades en ny och förbättrad metod att för- slagga råjärnets vanadin i skakskänk. Den köptes sedan av Anglo American Co för att användas för att förblåsa råjärnet vid Highveld i Sydafrika.
Produktion av FeV vid AB Ferrolegeringar i Trollhättan har däremot uteslutande grundats på importerad pentoxid företrädesvis från Finland.
Ett flertal förstudier har emellertid gjorts under se senaste decennierna av möjligheterna att exploatera några av de fyndigheter som finns. Förstudier gjorda i början av 1980-talet på att utnyttja titanomagnetitfyndigheterna i Hälsingland, Kramsta och Sumåssjön, för att tillverka vanadinpentoxid direkt ur malm på samma sätt som vid Rautaruukkis anläggningar i Finland, visade på alltför låg lönsamhet i den situation med överproduktion och kraftigt prisfall, som inträffade 1981 och 1982.
I början av 1980-talet påbörjade SSAB en förstudie av möjligheterna att ta till vara vanadinet i järnråvarorna från LKAB och SSABs gruvor i Grängesberg. Den visade snart att det fanns goda förutsättningar att fram- ställa en högvärdig vanadinrik slagg jämförbar med de slagger, som är huvudråvaror för de stora kontinentala FeV-producenterna.
I princip är den tillämpade metoden i dag densamma som första gången utvecklades av von Seth vid Domnarvet på 1920-talet. En fördel för SSAB i jämförelse med Highveld är att råjärnet kan tillverkas i högproduktiva masugnar. Den höga titanhalten i den sydafrikanska malmen tvingar High- veld till en omständigare och dyrare reduktionsprocess, men som å andra sidan ger ett råjärn med högre vanadinhalt. Genom delvis recirkulering av
den vanadinrika slaggen från förblåsningen av råjärnet, som skall äga rum i en särskild anläggning mellan masugn och stålkonverter, kan vanadinhalten i SSABs råjärn höjas till nödvändig nivå för att få erforderlig vanadinhalt i slaggen.
Att SSAB har intresserat sig igen för att förblåsa råjärn beror inte bara på möjligheten att tillverka en värdefull vanadinslagg utan också på fördelar i den efterföljande stålframställningen, som noga måste vägas mot eventuella risker och nackdelar.
Utvecklingen av tekniken för masugnsdrift och för färskning av kisellåga råjärn har också varit förutsättningar för att SSAB skall satsa på utvinning av vanadin. En fördjupad studie av projektet har bekräftat och stärkt motiven för en satsning på en vanadinslaggtillverkning, som vid en råjärns- produktion av 1 500 kton/år i Luleå och 1 200 kton i Oxelösund beräknas ge 2 700—2 900 ton V/år i en vanadinslagg med 10 % V.
Under arbetet med förstudien deltog SSAB i ett konsortium tillsammans med SKF Steel och under ledning av först Gränges International Mining och sedermera Boliden Contech AB, som på uppdrag av NSG gjorde en särskild förstudie av förutsättningarna att på SSABs masugnar tillföra en anrikad, agglomererad titanomagnetitslig med 64 % Fe och 1 % V som inblandningi den ordinarie beskickningen och därmed öka utbudet av säljbar vanadinrik slagg. Titanomagnetiten skulle tas från en fyndighet, Gruvberget Sumåssjön i Hälsingland, som beräknades innehålla 12,3 Mt malm med en halt av 0,23 % V.
Studien visade att en sådan tillsats skulle öka vanadinmängden i av- saluslaggen med ytterligare ca 1 300 ton V/år till totalt 4 000—4 200 ton V/år under 14 år. Av denna studie kunde man dra slutsatsen att om SSAB beslutar sig för att tillverka en säljbar vanadinslagg ur de befintliga råvaror— na är det lönsammaste sättet att ta till vara vanadinet i Sumåssjöfyndigheten och låta det ingå i den normala beskickningen för masugnarna. En annan bedömning som gjordes var att man borde förädla vanadinet i slaggen till FeV, som ansågs lättare att marknadsföra än slagg. En FeV med 50 % V erhållen genom direkt reduktion ur slaggen enligt ELKEMs metod be- dömdes ge det bästa ekonomiska utbytet.
För att tillgodose försörjningsbehoven i de krissituationer som anvisats som beredskapsplaneringsunderlag av riksdagen genom 1987 års försvarsbeslut behöver vi kunna tillverka stål i Sverige. Kvantiteterna som behövs för förbrukning i Sverige för angelägen export (som bytesvara) är väsentligt mindre än i fred. Behovet av vanadin för legeringsändamål kan enligt förutsättningarna bara till en del täckas genom import. Det övriga behovet måste tillgodoses från beredskapslager. Det är främst till konstruktionsstål. snabbstål och verktygsstål vi behöver vanadin. För dessa ändamål planeras
en beredskapslagring innehållande ca 300 ton vanadin till ett värde som i dag kan beräknas till ca 50 Mkr.
Priset är högt jämfört med tidigare prisnoteringar, vilket beror på en ovanligt lång och god stålkonjunktur och samtidigt en viss brist på vanadin på världsmarknaden som domineras av Sydafrika. Importen måste till följd av detta förhållande betraktas som störningskänslig såväl i fred som i en beredskapssituation.
En beredskap som bygger på inhemska tillgångar är därför att föredra. Det finns metoder för att utvinna en vanadinråvara i form av slagg från förblåst råjärn, men det finns inte några anläggningar i Sverige för detta. Att förse en masugn med förfärskningsutrustning tar lång tid (ca 1 år) och kräver en betydande investering. Av vanadinråvaran görs vanadinpentoxid som är utgångsvara för ferrovanadin. Något pentoxidverk finns inte i Sveri- ge.
Vanadinet tillförs stålet i form av ferrovanadin. Någon tillverkning av ferrovanadin förekommer inte i Sverige i dag men utrustning för och kun- skap om tillverkningen finns och bevaras med hjälp av ett beredskapsavtal mellan ÖCB och ett ferrolegeringsföretag. Ferrovanadin med lägre vanadin- halt än normalt kan troligen framställas genom direktreduktion i ljusbågs- ugn. Malmer med hög vanadinhalt finns bl.a. i Hälsingland.
Beredskap som bygger på lagring blir alltid begränsad i fråga om ut- hållighet. Med en beredskap som bygger på svenska tillgångar och svensk produktion eller produktionskapacitet kan försörjningen tillgodoses konti- nuerligt även under en lång beredskapsperiod. ÖCB föredrar en sådan beredskap och är alltid beredd att diskutera insatser för alternativa be— redskapslösningar.
2 Marknadsutvecklingen under 1980-talet
Som har framgått av redogörelsen för utvecklingen av produktion, konsum- tion och priser under 1980-talet har marknader för vanadinprodukterna karakteriserats av minskande och stagnerande efterfrågan, överkapacitet i produktionsledet och osäkerhet, mest beroende på tidvis inträffade be- tydande utbud av kinesiska vanadinprodukter. Den försvagning av mark- naden, som detta ledde till, har medfört att en stor del av produktionen, baserad på inhemska råvaror, har lagts ned i USA och helt och hållet i Västeuropa (Finland och Norge). Utslagningen av befintliga anläggningar i USA och Europa har ökat beroendet av Sydafrikas vanadin. De nytillskott i produktion, som på sikt behövs för upprätthållande och senare öka kapaci- teten för vanadinprodukter, kommer från Sydafrika och Kanada. Därtill kommer planer på en anläggning i Australien och SSABs planer att tillverka vanadinhaltig slagg ur sitt råjärn från LKABs malmer. Den annonserade produktionen av vanadinhaltig slagg från Nya Zeeland har ännu inte kom- mit till stånd. I tabell 1118 har en sammanställning gjorts av annonserad nyproduktion med kapacitetsuppgifter för åren 1989—1991.
Tabell ll:8 Nya vanadinprojekt, kapacitetstillskott, ton V-innehåll
1989 1990 199 1
Highveld Witbank. S A 1 000 Highveld Vantra. S A 250 1 250 Vansa. Sydafrika 1 000 600 Suncor, Canada 100 700 Nya Zeeland ] 900 USCO. Sydfrika 1 000 4 000 CMP. Chile 2 500 Kina (ej för export) ( 2 000)
Summa 2 350 3 550 8 400 Total kapacitet 26 170 29 700 38 000
Källa: Highveld
Utvecklingen på marknaden under första hälften av 1980—talet åskåd- liggörs i figur 1115, som visar förloppet av tillgång och efterfrågan fram till 1985 i västvärlden inkluderande ekvivalenta mängder import från Kina och export till Östeuropa ca 2 kton V. Därvid bör tilläggas att den inhemska produktionen i Sovjet och Kina svarar för ca 10 kton V/år resp. 1,5 kton V/år. Fram till 1981 hade efterfrågan på vanadin stigit i en jämn takt år från år. Nedgången berodde främst på den allmänt kraftiga minskningen av
produktionen av linepipestål samtidigt som Kina ökade exporten av vana- dinprodukter. Figur 11:5 Utvecklingen av tillgång och efterfrågan på vanadin i västvärlden
- EFTERFRÅGAN - TILLGÅNG
KTON V 3 O
1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988
Under åren fram till 1988 har en försiktig åtstramning skett på marknaden med höjning av priserna, som sätts i dollar. Denna har dock motverkats av dollarns sjunkande värde sedan 1985. Under inverkan av starkt ökande efterfrågan från slutet av 1987 på grund av den goda stålkonjunkturen uppstod under 1988 en bristsituation, som lett till att vanadinpriserna stigit till rekordhöga nivåer både för pentoxid och FeV. Svårigheterna att möta bristen på tillgångssidan har förklarats av att leveranserna av slagg från Highveld inte räckt till och att utlovade leveranser från Kina uteblivit. I vilken utsträckning leveranserna av slagg från Highveld kan komma att minska hänger intimt samman med företagets möjligheter att sälja sitt stål, som så sent som 1985 till ca 46 % gick på export, varav en mycket stor del, kanske hälften gick till USA. Fr.o.m. 1987 trädde USAs sanktioner mot Sydafrika i kraft, vilket innebär förbud att importera stål från Sydafrika. Highveld har antytt att ett bortfall av exporten skulle kunna betyda en halvering av slaggleveranserna eller 4—5 kton V/år. I vilken utsträckning man här kunnat kompensera sig genom ökade leveranser på den interna marknaden eller till länder som Kina, Taiwan och Israel har inte kunnat utläsas av den restriktiva information som Highveld ger i sina senaste årsrapporter, men där man nämner den sjunkande exporten av stål som en orsak till det försämrade resultatet. Skulle den situation, som för närvaran- de råder med höga priser på vanadin, fortsätta under längre tid kommer
sannolikt efterfrågan att minska, genom att vanadinet på sikt kan i stor utsträckning komma att ersättas med niob och molybden, särskilt i de stora Iåglegerade HSLA-stålen. Därför är det sannolikt att vanadinproducenter- na så snart som möjligt försöker att få tillbaka stabila förhållanden på marknaden för att inte förlora marknadsvolym på längre sikt.
Vidare fortsätter det av VANITEC understödda arbetet vid olika stål- verks forskningslaboratorier att utveckla nya vanadinlegerade ståltyper. För vanadinkonsumtionen är för närvarande i nämnd ordning rörstål för oljein- dustrin, linepipestål, stål för transport- och byggnadsändamål, verktygs- och snabbstål de viktigaste.
Även om det finns vissa risker i framtiden för störningar av Sydafrikas tidigare så pålitliga flöde av vanadinråvara till västvärldens stålindustri, finns även utanför Sydafrika betydande råvaruresurser i form av titanomag- netitfyndigheter och restprodukter innehållande vanadin som på sikt kan exploateras. En inventering av total tillgänglig råvarukapacitet 1985 upp- skattades till 32 kton V/år för att täcka ett behov av 22 kton V/år. Sydafrika svarade för nära 40 % av denna kapacitet. Kapacitetsbortfallen på grund av nedläggningarna i Europa och USA och ökad konsumtion i Kina har medfört att den ökade efterfrågan 1988 inte har kunnat tillfredsställas. Med kapacitetstillskottet 1989 på 2350 ton/år, som väsentligen kommer från Sydafrika, hoppas man dock att täcka behovet. Den annonserade pro- duktionstillväxten under de följande åren torde gott och väl motsvara den förväntade efterfrågan om den kommer till stånd. Emellertid utgörs den till största delen av vanadinpentoxid direkttillverkad ur titanomagnetitmalmen och från nyanläggningar i Sydafrika. På lång sikt beräknas råoljan bli den största källan till den framtida vanadinproduktionen.
3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000
Eftersom dryga 80 % av producerat vanadin fram till sekelskiftet beräknas efterfrågas av stålindustrin och att man allmänt räknar med att de hög- hållfasta stålen av HSLA—typ kommer att öka i snabbare takt än övriga handelsståltyper bör konsumtionen av vanadin, som ingår som en viktig legeringsbeståndsdel i höghållfasta stål, öka i förhållande till den generella ståltillväxten, som så sent som i oktober 1988 bedömdes uppgå till i medel- tal 1,1 % per år fram till sekelskiftet enligt World Steel Dynamics USA. En prognos gjord av Bundesanstalt fiir Geowissenschaften und Rohstoffe i Hannover beräknas tillväxten av efterfrågan av vanadin i västvärlden att uppgå till nära 2,2 %/år under åren 1990—1995. Den detaljerade prognosen framgår av tabell 11:9.
Tabell ll:9 Förbrukning av vanandin i världen för åren 1979, 1985, 1990 och 1995
Land Förbrukning i ton V 1979 1985 1990 1995 Västtyskland 3 680 4 050 4 420 4 790 Frankrike 510 580 600 610 England 670 630 660 680 Italien 870 1 000 1 150 1 310 Österrike 660 700 800 900 Sverige 810 920 1 010 I 090 Övriga Europa 870 1 200 1 400 1 620 Europa (utom östblocket) 8 070 9 080 10 040 11 000 x_— Japan 3 230 4 100 4 890 5 590 Övriga Asien 250 530 760 1 000 & Asien (utom Östblocket) 3 480 4 630 5 650 6 590 Kanada 620 600 730 860 USA 7 760 8 700 9 350 9 990 Övriga Amerika 720 1 070 1 390 1 670 & Amerika 9 100 10370 11 470 12 520 Övriga västvärlden 70 90 120 160 Västvärlden 20 720 24 170 27 280 30 270 Sovjet 5 450 7 000 8 200 9 400 Ovriga östblocksländcr 3 530 4 720 5 680 6 480
Källa: Bundesanstalt fiir Geowissenschaften und Rohstoffe. Hannover, juni 1981
I en ingående översikt över vanadins förekomst, produktion, användning publicerad av USBM 1985 Mineral Facts and Problems Bulletin 675 görs en prognos för tillväxten av vanadins efterfrågan under tidsperioden 1983—2000. Prognosen är grundad på en mycket omfattande trendanalys av vanadins användning inom 8 olika användarkategorier i USA. Den förut- säger en tillväxt av en global efterfrågan på vanadin på 3,7—6,9 %/år utgående från lågkonjunkturåret 1983, då efterfrågan nådde sitt lägsta värde under 1980-talet. Utvecklingen fram till 1988 i västvärlden tyder dock på att tillväxten kommer att följa det lägre gränsvärdet, som förutsäger en kon- sumtion av 34 700 ton vanadin år 2000. Om man utgår från den av GFE beräknade konsumtionen av vanadin för 1988 av 24 700 ton V i västvärlden och antar att efterfrågan fram till 1995 när den ovannämnda tyska prog- nosen, svarar detta mot en efterfrågeutveckling av 2,8 % per år. Om denna utveckling antas fortsätta under resten av 1990-talet när man år 2000 en konsumtion av 34 400 ton V. Denna prognos får man säga står i god överensstämmelse med ovan sagda att vanadinkonsumtionen bör öka snab— bare än stålkonsumtionen. I figur 11:6 återges grafiskt den tänkta efter- frågeutvecklingen fram till år 2000.
Figur 1 I :6 Västvärldens efterfrågan på vanadin
ktonV/år
1980 1990 2000 År
Utsikter finns att det inom Sverige kommer till stånd en utvinning av vanadin ur svenska råvaror om SSAB beslutar sig för att ta till vara vana- dininnehållet i järnråvarorna i form av en vanadinrik slagg. Om ett sådant beslut fattas, finns även möjligheter i framtiden att ytterligare helt eller delvis förädla vanadinråvaran om de affärsmässiga förutsättningarna kom- mer att finnas.
Behovet av ferrovanadin för den svenska industrin, där stålindustrin svarar för ca 90 % av konsumtionen, fördelar sig för närvarande till ca 70 % på specialstålverken och 20 % på handelsstålverken. Ökningstakten har varit 2,2 %/år i medeltal de senaste fem åren. Den i SOU 1979:40 prog- noserade ökningen av den svenska förbrukningen, som sattes till 1,0—3,4 %/år fram till 1985 och därefter till 0,7—2,8 %lår fram till år 2000, har hittills visat sig stämma mycket bra och det finns ingen anledning i dag att ändra denna prognos annat än att den undre gränsen kan höjas från 0,7 % till 1,5 %.
4 Slutsatser
Ännu har SSAB inte tagit ställning till om vanadinprojektet skall realiseras, men om ett positivt beslut fattas, bedömer SSAB möjligheterna att utvinna vanadin ur svenska råvaror på följande sätt.
1. En satsning på utvinningen av vanadin ur svenska råvaror bör i första steget begränsas till innehållet i SSABs ordinarie malmråvara.
2. SSAB avser att till en början avsätta vanadinet på marknaden i form av en vanadinrik slagg.
3. Resultat och marknadsutveckling blir bestämmande om vanadinråva- ror från andra fyndigheter kan komma ifråga som tillsatser till ordinarie järnråvara.
4. Satsning på förädlade vanadinprodukter blir beroende på erfarenheter från forskning och marknad.
Referenser
1. SGUs rapport nr 25 (1984) ”Vanadin”
2. USBM: Mineral Facts and Problem, Bulletin 675
3. SOU 1979:40 Bilaga 9 Vanadin. Delbetänkande av mineralpolitiska utredningen
4. Journal of the South Africa Institute of Mining and Metallurgy, May 1985 B. Rohrmann: Vanadium in South Africa
5. IISI Committee on Raw Materials 1984, Vanadium Niobium, Molyb— denum and the Steel Industry
6. Sumåssjön Vanadin Projekt Förstudie Internrapport Boliden Contech AB 1984
7. SSAB, Förbehandling av råjärn 1987. Interna rapporter Erzmetall 40 (1987). Hähn: Vanadin-Gewinnung und Verwendung
9. Stahl und Eisen 1989 547—552 Kraus: Vanadium — Verbrauch und Verfiigbarkeit 10. Minerals Bureau of South Africa: South Africa”s Mineral Industry (1986) 11. STU information nr 299 1982 Molinder: Möjligheter att minska förbrukning av kritiska legerings- metaller 90
Bilaga 12 Sallsynta jordartsmetaller — Rare Earths av överingenjör Knut Sörensen, LKAB 0 || ' Innehallsfortecknmg 1 Faktaavsnitt .......................................... 391 1.1 Rare Earths — kort historik ............................ 391 2 De sällsynta jordartsmetallernas uppträdande och fyndigheter i Sverige .............................................. 393 2.1 Inledning ............................................ 393 2.2 Mineralogi ........................................... 393 2.3 Geologiskt uppträdande ............................... 394 2.3.1 Magmatiska fyndigheter ........................ 394 2.3.2 Karbonatit-fyndigheter .......................... 394 2.3.3 Albitit-fyndigheter ............................. 395 2.3.4 Greisen-fyndigheter ............................ 395 2.3.5 Pegmatit-fyndigheter ........................... 396 2.3.6 Hydrotermala gångfyndigheter ................... 396 2.3.7 Latterit-fyndigheter ............................. 396 2.3.8 "Placers" ..................................... 396 2.3.9 Fyndigheter i konsoliderande sediment ........... 397 2.3.10 Apatitjärnmalmer .............................. 397 2.3.11 Speciella fyndigheter ........................... 397 2.3.12 Svenska mineraliseringar ........................ 397 3 Reserver av RE ....................................... 400 4 Produktion av RE-bärande mineral — vidareförädling ...... 402 4.1 Kommersiellt känd aktivitet rörande utvinning av RE i Nor- den ................................................. 404 4.1.1 Värdering av utvinning av RE ur apatitjärnmalm 404 4.1.2 Ett begränsat antal ytterligare händelser har observe— rats: ........................................ 406 5 Marknad för REE — efterfråga och konsumtion [ olika former 407 6 Sammanfattning och slutsatser: Utblick mot är 2000 ....... 410 6.1 Svensk prospektering och utvinning av RE? .............. 410
1 Faktaavsnitt
De 15 element i det periodiska systemets grupp III B, de sällsyntajordarter- na — eller Rare Earths — är vanligt förekommande i lägre koncentrationer i jordskorpan. Yttrium som inte tillhör denna grupp behandlas i detta sam- manhang på grund av kemiska likartade egenskaper och utsprung. Över 70 mineraler innehåller Rare Earths i koncentrationer över 10 % REO.
Kommersiell utvinning av Rare Earths domineras av 3 mineral — bastnä- sit, monazit och xenotime, som sammantaget svarar för 95 % av känd RE-utvinning i västliga världen inkl. folkrepubliken Kina.
Högre koncentration lätta RE-element uppträder i monazit och bastnäsit. Xenotime innehåller mer tyngre element och yttrium — men är mindre vanligt förekommande.
I beskrivning av sällsynta jordarter används följande förkortningar RE = Rare Earths REE = Rare Earths-element REO = Rare Earths-oxider REM = Rare Earths-metal
RE handhas kommersiellt i olika förädlingsgrad, blandningar av olika ele- ment i variation, oxider och metaller av enstaka element.
Industriell användning av RE är av relativt nytt datum. Efter andra världskriget används RE i tillverkning av mischmetall — egenskaperna har sedan använts i ett stort antal användningsområden, där
metallurgi katalysatorer glas
volymmässigt har svarat för större delen av en total expansion av 8—10 % per år fram till 1975, sedan ca + 5 % per år till dagens kända förbrukning på nivån 50 000 kt är, omräknat till oxidmängd.
Antalet relativt stora användningsområden uppgår till minst 10—15 grup- per, och den geografiska fördelningen av förbrukningen varierar, liksom form av RE.
Den relativt låga mängd råvara som branschen årligen förbrukar utvinns, förädlas och förbrukas på olika ställen (figur 1), vilket indikerar att konkur- rensförmågan i denna industri främst ligger på förädlingsteknik och god kunskap om olika marknader och användningsområden.
Figur IZ:I Location of the major REE deposits with approximate late I 9705 ex- ports of ”bulk" rare earths (ores, Crude chloride or mischmetal) fron the major pro- ducing countries (destinations Within Europe are not differentiated)
180o
Placer dcposits _Carbonstites and alkoline ignoeus complescs Voin deposits Uranium deposits
Mountain pa551 30"
i)”
Imm s 5 % Worl trade
Scale lillO 000 000
'Källa: The Economic Importance of Rare Earths Elements, C.R. Neary a. D,E. Highley, 1983
Bara bastnäsit utvinns för sitt RE-innehåll, övrig RE-utvinning ur mona- zit, xenotime m.m. sker med RE som biprodukt till annan utvinning.
En närmare beskrivning av marknad, geologiskt ursprung och förädlings- industri följer i kommande avsnitt.
2 De sällsynta jordartsmetallernas uppträdande och fyndigheter i Sverige
De sällsynta jordartsmetallerna (REE) omfattar femton olika grundämnen med atomnumren 57—71. Dessa är lantan (La), cerium (Ce), praseodym (Pr). neodym (Nd), prometium (Pm), samarium (Sm), europium (Eu), gadolinium, (Gd), terbium (Tb), dysprosium (Dy), holmium (Ho), erbium (Er), thulium (Tm), ytterbium (Yb) och lutetium (Lu). Till gruppen brukar också yttrium (Y) räknas. De sällsynta jordartsmetallerna indelas vanligen i två grupper: Ceriumgruppen (lätta REE) och yttriumgruppen (tunga REE). Endast ett fåtal mineraliseringar är kända ur vilka REE-mineral utvinns som huvudprodukt. Normalt erhålls REE-mineralkoncentrat som biprodukt vid brytning av andra mineral.
Drygt 200 olika mineral är kända, i vilka de sällsynta jordartsmetallerna kan ingå som huvudelement eller substitut för andra grundämnen. Några av de vanligaste är:
A. Flurider Yttrofluorit(Ca,Y)F2_2V33 Gagarinit NaCaYFf, B. Oxider Euxenit (Y,Er,Ce,U,Pb,Ca)(Nb,Ta,Ti)2(O,OI—I)6 Samarskit (Y,Er,Fe,Mn,Ca,U,Th,Zr)(Nb,Ta)2(O,OH)6 Fergusonit YNbO, Davidit (La,Ce)(Y,U,Fe2*”)(Ti,Fe”)20(O,OH)38 C. Karbonater Bastnäsit (Ce,La)(C0_,)F Parisit (Ce,La)2Ca(CO3)F2 D. Fosfater Xenotim Y[PO]4 Monazit Ce[PO]4 Britbolit (Ce,Ca)5(SiO,PO,)3(OH,F) Apatit Ca, (PO,),F E. Silikater Steenstrupin NazCe(Mn,Ta,Fe ..... )H2[(Si,P)O,,]3 Gadolinit (Y,Ce)2FeBeZSiZOln Allanit (Ce,Ca,Y)2(Al,Fe2+,Fe3+)_,(SiO4)3OH
De ur ekonomisk synpunkt intressanta REE-mineralen, dvs. de som van- ligen uppträder i sådana koncentrationer att de kan brytas som huvud- eller biprodukt, är monazit, bastnäsit och xenotim samt i vissa fall också apatit. Ur ekonomisk synpunkt är fördelningen mellan lätta och tunga REE i mineralen intressant. Mineral som monazit och davidit håller större del lätta REE, medan mineral som samarskit, xenotim och gadolinit är mer domine- rade av de tunga sällsynta jordartsmetallerna.
De sällsynta jordartsmetallerna kan uppträda i många olika typer av mine- raliseringar associerade till olika geologiska miljöer. Det är därför svårt att på ett enkelt sätt klassificera dem. I de flesta fall utvinns också de sällsynta jordartsmetallerna som biprodukt vid brytning av andra malmer. De van- ligaste fyndighetstyperna kan emellertid generellt delas upp i följande grup- per: A. Endogena fyndigheter 1. Magmatiska fyndigheter
. Karbonatit-fyndigheter Albitit-fyndigheter . Greisen—fyndigheter . Pegmatit-fyndigheter
6. Hydrotermala gångfyndigheter B. Exogena fyndigheter
7. Aterit-fyndigheter
8. "Placers"
9. Fyndigheter i konsoliderade sediment C. Övriga fyndigheter 10. Apatitjärnmalmer ll. Speciella fyndigheter
MJR-kalk)
2.3.1 Magmatiska fyndigheter
Magmatiska fyndigheter med noterbara koncentrationer av sällsynta jord- artsmetaller är så gott som alltid associerade med alkalina intrusiv till- hörande någon av grupperna: a. Ultrabasiska-alkalina bergarter b. Nefelin- och alkalisyeniter c. Subalkalina och alkalina graniter, syeniter eller granosyeniter
2.3.2 Karbonatit-fyndigheter
Karbonatiternas ursprung är kontroversiellt. Vanligen brukar dock de flesta forskare anse dem vara magmatiskt och/eller metasomatiskt bildade. Den ekonomiskt mest betydande är Mountain Pass i USA. Mineralise-
ringen är knuten till en karbonatitkropp (700 x 200 m2) samt associerade smala karbonatitgångar. Det helt dominerande mineralet som håller säll- synta jordartsmetaller är bastnäsit. Den kända malmreserven beräknas hålla 4 000 kt REO. Andra nämnvärda fyndigheter i USA är Mineral Hill, där monazit, thorit och ancylit uppträder i karbonatitgångar samt Powder- hom-distriktet, där sällsynta jordartsmetaller erhållits som biprodukt vid brytning av thorit. I Kanada finns sällsynta jordartsmetaller i karbonatiter vid Oka och St. Honoré. Associerat med pseudoleucitsyeniten i Lugin Gol (Kina) uppträder karbonatitgångar och ”'stockwork”-zoner, som är rika på REE (16 % REO). Fyndigheten påminner delvis mycket om Mountain Pass. I Brasilien bryts karbonatiten vid Barrairo do Arax på i första hand niob och apatit. Förekomsten håller dock också betydande mängder sällsyn- ta jordartsmetaller (90 kt REO), vilka i huvudsak ingår i mineralen monazit och goyazit. Strontiumrika karbonatitgångar vilka för monazit finns i Kang- ankunde Hill (Malawi). Monazithalten varierar mellan 5 och 10 %. Dess- utom håller gångarna 14 % strontianit samt något tungspat. Vid Mrima Hill (Kenya) finns ett karbonatitkomplex som utsatts för kraftig vittring. Ge- nomsnittshalten i den järnrika residualjorden är 4 % REO. De sällsynta jordartsmetallerna uppträder huvudsakligen i mineralen monazit, gorceixit samt pyroklor. Reserven uppskattas till 300 kt REO. Andra nämnvärda karbonatiter i Afrika som för sällsynta jordartsmetaller är Panda Hill och Wigu Hill i Tanzania, Glenover i Sydafrika samt Nkombwa Hill i Zambia.
Apatiten i karbonatiterna håller ofta betydande halter sällsynta jordarts- metaller. Dessa utvinns bl.a. i Sovjetunionen och Finland. Apatiten från Siilinjärvikarbonatiten (Finland) håller ca 0,4 % REO. Den nyligen upp- täckta karbonatiten i Sokli (Finland) är en av världens största. Produktio- nen beräknas bli 7—8 Mt/år. REE-innehållet är okänt.
2.3.3 Albitit-fyndigheter
Fyndigheter av denna typ är oftast associerade med nefelin- och alkalisyeni- ter eller också alkalina och subalkalina graniter, granosyeniter eller kvarts- syeniter. Mineraliseringen såväl som omvandlingen (albitiseringen) har för- orsakats av postmagmatiska processer. De ekonomiskt viktigaste elementen i denna fyndighetstyp är niob och tantal samt i många fall också sällsynta jordartsmetaller och beryll. Malmer av denna typ är kända bl.a. från Sov- jetunionen.
2.3.4 Greisen-fyndigheter
Greisenmineraliseringar med sällsynta jordartsmetaller är relativt ovanliga och har så små dimensioner att de som regel saknar ekonomiskt intresse. De är oftast associerade med intrusioner av subalkalina graniter. Mineralpara- genesen domineras, förutom av de ”normala” greisenmineralen (kvarts, fältspat, muskovit, flusspat och topas), av molybdenglans, magnetit, pyrit, allanit, pyroklor och monazit. Malmer av denna typ är kända bl.a. från Sovjetunionen.
2.3.5 Pegmatit-fyndigheter
Pegmatiter förande sällsynta jordartsmetaller är oftast associerade med graniter eller neflinsyeniter. I de förra är de karakteristiska mineralen allanit, monzanit, zirkon, allmandin och biotit, medan de senare innehåller mineral som Steenstrupin, belovit, nordit, chkalovit, epistolit, eudialit och ussingit. Fyndigheter av denna typ är som regel små och saknar ekonomisk betydelse. Brytning i mindre omfattning har dock skett bl.a. i Australien ( Cooglegong) samt på Madagaskar.
2.3.6 Hydrotermala gångfyndigheter
Hydrotermala gångfyndigheter förande sällsynta jordartsmetaller är relativt förekommande speciellt inom de orogena bältena. Principiellt kan man skilja mellan fyndigheter bildade vid hög temperatur, i vilka de sällsynta jordartsmetallerna ingår i karbonater och fosfater samt delvis också i silika- ter, samt fyndigheter bildade vid lägre temperatur, i vilka de sällsynta jordartsmetallerna ingår i karbonater och fluorkarbonater.
2.3.7 Latterit-fyndigheter
Latteritmalmer av ekonomiskt intresse bildas i första hand genom vittring av karbonatitfyndigheter och magmatiska fyndigheter. Ofta sker en be- tydande koncentration av de sällsynta jordartsmetallerna i residualjorden. Exempel på fyndigheter har redovisats i samband med de endogena malm- typerna.
2.3.8 ”Placers”
Tungsandsfyndigheter (”placers”) är en viktig källa för sällsynta jordarts- metaller. Ända fram till i mitten av 1960-talet svarade ”placers” för merpar- ten av produktionen. Generellt kan tungsandsförekomsterna delas upp i tre huvudtyper: a. Sandstrandsförekomster b. Fluviatila förekomster (älvdalar) c. Deltasandförekomster
Monazit är det vanligaste REE-mineralet i tungsandförekomster, men också xenotim och euxenit tillvaratas. Som regel utvinns dessa mineral dock som biprodukt till andra mineral som ilmenit, zirkon, rutil, kassiterit och guld. Halterna är ofta låga. Många fyndigheter håller bara runt 0,1 % monazit. Betydande sandstrandsförekomster finns bl.a. i Indien (3 000 kt REO) och Brasilien (180 kt REO). Noterbara fyndigheter uppträder också i USA, Nigeria, Taiwan och Korea. Fluviatila fyndigheter är bl.a. kända från Indonesien, Korea, USA, Sovjetunionen och Malackahalvön. Betydande förekomster av monazit finns också i Nilens delta (Egypten).
2.3.9 Fyndigheter i konsoliderande sediment
De flesta konsoliderande sediment håller mycket låga halter sällsynta jord- artsmetaller. Ett par undantag finns dock:
3. Vissa fosforrika sedimentbergarter b. Fossila "placers" c. Vissa konglomerater
2.3. 10 Apatitjärnmalmer
Apatitjärnmalmernas genesis har diskuterats livligt under de senaste åren (sedimentära-magmatiska). Ofta håller apatiten relativt höga halter sällsyn- ta jordartsmetaller. Som biprodukt vid järnmalmsbrytningen kan ett apatit- koncentrat erhållas, ur vilket REE kan tas fram vid fosforsyratillverk- ningen. Exempel på fyndigheter av denna typ är de svenska apatitjärn- malmerna: Kirunavaara, Malmberget, Grängesberg m.fl.
2.3.11 Speciella fyndigheter
En lång rad speciella fyndigheter med sällsynta jordartsmetaller finns, vilka inte enkelt låter sig passas in i ovanstående klassificering, men som bör nämnas då de har stor betydelse eller då de kan utgöra en framtida källa för REE.
Baya Obo i Kina är en järnmalm, i vilken betydande kvantiteter REE ingår. Fyndigheten, som är den största kända reserven av sällsynta jordarts- metaller i världen, utgörs av tre malmkroppar. Malmen som nu bryts håller ca 35 % Fe och 6,2 % REO. Reserverna i den östra och mellersta malm- kroppen uppskattas till 35 Mt. Malmen utgörs av magnetit, spekularit och hematit, i vilkas kornfogar komplexa REE-mineral uppträder (niobaeschy- nit-titanaeschynitserien) samt bastnäsit och monazit. Malmen utgörs av hematitbreccia med koppar, guld och uran. Det totala tonnaget beräknas till 2 000 Mt. De sällsynta jordartsmetallerna är associerade med koppar och uran. Halterna ligger i storleksordningen 0,2—0,5 % La+Ce.
2.3. 12 Svenska mineraliseringar
Den svenska berggrunden har hög potential för att finna alkalina komplex och till dem associerade karbonatiter (urbergssköld och betydande tektonis- ka svaghetszoner). Trots detta har ingen mer omfattande prospektering gjorts efter dessa bergarter och de till dem hörande mineraliseringstyperna. De fyndigheter vi i dag känner med sällsynta jordartsmetaller har hittats av en slump eller därför att de är associerade med andra typer malmmineral.
Den ojämförligen största reserven av REE är knuten till apatitjärn- malmerna. Endast ett fåtal karbonatiter är kända och dessa har oftast inte undersökts med avseende på REE i nämnvärd omfattning. Ett stort antal pegmatiter, vilka mycket sporadiskt för REE-mineral, förekommer över i
stort sett hela landet. Av större intresse är de till skarnförekomster bundna mineraliseringarna av sällsynta jordarter.
Apatiten i de fosforrika svenska järnmalmerna håller noterbara halter REE. Med tanke på de stora kvantiteter som ingåri dessa malmer utgör de den i särklass största reserven av REE som vi känner i landet. Apatiten från de norrländska malmerna håller mellan 0,4 och 0,6 % REO, medan Grän- gesbergsapatiten håller 0,75 % REO. Fördelningen mellan tunga och lätta sällsynta jordartsmetaller är också olika:
Tabell 12:l Sällsynta jordartsmetaller
Kirunaapatit Grängesbergsapatit %-Ce02 34,2 23,1 %-Dy303 2.3 3,2 "A)-Ergo, 1,2 1,5 %—Eu303 0,4 1,2 %—Gd303 3,3 5,7 "A)—Hop, 0,4 2,3 Wii-Lago, 14,1 10,3 %-Lu303 — 0,3 u/o-Nd301 16,8 16,1 %-Pr,,0ll 4,5 2,8 O/o—SmJO, 3,1 4,0 %—Tb407 0,3 0,7 % -Tm303 0,2 0,6 %—sz0_1 0,8 0,9 o/o-Y303 16,9 27,3
Ett flertal alkalina bergartskomplex är kända i Sverige. De flesta av dem uppträder inom den mycket markanta tektoniska zon, som följer Norrlands- kusten och därefter övertvärar landet mellan Vänern och Vättern. Denna zon ger sig till känna på olika sätt — bl.a. genom en förhöjd seismisk aktivitet. De mer kända alkalina bergartskomplexen redovisas kortfattat nedan.
I Kalixtrakten förekommer ett flertal gångar och breccior av kimberlitisk karaktär. På Alnön finns det kanske bäst undersökta alkalina bergarts- komplexet. Detta byggs upp av en serie intrusioner av olika ålder, vilka omges av alkalina gångar. Pyroxeniter, uncompahgriter samt söviter (kal- citrik karbonatit) dominerar de äldsta intrusionerna. Det norra ringkom- plexet består av pyroxeniter, ijoliter, nefelinsyeniter samt söviter. Huvudin- trusionen domineras av pyroxeniter, ijolitermelteigiter samt nefelinsyeniter. Den sista intrusiva fasen är troligen en breccia, vilken utgörs av olivin- melilititer som breccierats av apatit-pyroklor-karbonatit. Komplexet karak— teriseras av anomala halter av t.ex. Ba, Sr, Nb, Zr, REE, Th och U. Vid Almunge finns ett alkalint komplex, vilket byggs upp av K-Na syeniter och Na-rika nefelinsyeniter. Associerade karbonatiter har inte hittats. Norra Kärrs alkalina massiv består huvudsakligen av grennait. I vissa delar upp- träder koncentrationer av zirkonmineralet eudialyt. Anomala halter av
REE och Ta har konstaterats i grennaiten. Det alkalina komplexet vid Särna ligger inte inom samma tektoniska zon som de ovan beskrivna massi- ven, utan anses tillhöra fortsättningen av Oslogravsänkan. Merparten av den stora intrusionen (12 km3) utgörs av nefelinsyenit. I anslutning till intrusionen finns gångar av tinguait.
De svenska pegmatitfyndigheterna som för REE-mineral är samtliga mycket små och fattiga. De saknar helt ekonomiskt intresse. För fullstän- dighetens skull anges dock nedan ett antal mer kända lokaler: Stenshuvud (monazit)
Ytterby (allanit, yttrotantalit, monazit m.fl.) Finnbo (allanit, yttrotantalit, gadolinit m.fl.) Broddbo (allanit, yttrotantalit, gadolinit m.fl.) Kårarvet (allanit, yttrotantalit, gadolinit m.fl.) Skuleboda (yttrotantalit) Åskagen (gadolinit, allanit m.fl.) Abborselet (euxenit) Rautevaara (allanit) Granmuren (allanit) Gräne (euxenit) Derome (allanit) Högsbo (monazit).
Sällsynta jordartsmetaller uppträder ganska ofta i små koncentrationer i många av de till olika typer av skarn bundna malmema (järn-, sulfid- eller volframmalm) i Mellansverige. Vanligen ingår de sällsynta jordartsmetaller— na i allanit (Mo-Vilaregruvorna, Östra Gyttorps-Västra Finntorpsgruvorna, Högforsfåltet, Polgruvan, Malmkärragruvan, Åsgruvan, Kalkbergsgruvan, Hedtjärnsgruvan m.fl.), men även xenotim förekommer i vissa fyndigheter (Tjärnberget). Mer sällan förekommer större och rikare koncentrationer.
Ett par undantag finns dock. Flera av fyndigheterna i Riddarhyttefältet för anmärkningsvärda koncentrationer av bastnäsit, cerit, allanit och monazit. Fyndigheterna betraktas som landets största kända samlade reserv av cerit- malm. Under åren 1860—1919 bröts några tusen ton och på 1940-talet utvanns ytterligare något genom handskrädning ur varphögarna. Fyndig- heten vid Östra Gyttorp bröts primärt på järnmalm. Vid sidan av denna, huvudsakligen i vulkaniten men även i skarnet, har man på flera ställen påträffat linser av allanit. Närmare 100 ton (20 % CeOz) ceriummalm har producerats.
3 Reserver av RE
Tabell 12:2 Kända utforskade reserver, mätta i ton som REO
Land Reserver, 000 ton
Nordamerika
- USA 5 500 - Canada 164 5 664 Sydamerika
- Brasilien 20 Europa
- Finland, Norge och Sverige 450 - USSR 50 500 Afrika
- Sydafrika 357 - Malawi 297 _ Egypten 101) - Övriga 6 820 Asien
- Kina 36 000 — Indien 1 800
— Övriga 90 37 890 Australien 345 Summa 45 200
Källa: USBM -88
Anm. Delsummorna inte sammstämmiga på grund av avrundningar. Anm. Fördelning av reserver på olika mineral osäker. -Angivna reserver för Fin- land-Norge-Sverige understiger i övrigt kända apatitbundna RE-mängden (se kapi- tel 6).
Reserverna omfattar 45 200 000 ton RED-innehåll — och svarar i dag mot ca 1000 års förbrukning.
Stora reserver är: Kina, som med redovisade 36 miljoner ton REO svarar för 80 % av kända reserver. Dessa förekommer i 18 provinser inom landet — totala möjliga reserver inom landet uppskattas till upp till 100 miljoner ton REO. Största kända fyndigheten ligger i Baya Obo, där produktion pågår.
Största kända fyndigheten utanför Kina finns i USA. Bastnäsitgruvan i Moutain Pass, Kalifornien, har reserver på 4,3 miljoner ton REO, i övriga USA finns monzit i tungsand upp till angivna mängder.
Indiens stora reserver utgörs av monazit i tungsand i staterna Kerala, Tamil Nadu och Oressa. Totala reserver uppgår till 1,8 miljoner ton REO.
Övriga kända reserver är troligen en underskattning — flera större fyndig—
heter har upptäckts under senare delen av 1980-talet och prövas för ekono— misk utvinning.
Bland dessa fyndigheter skall nämnas i Australien — Brodeman Deposit] Kimberley — CRA/Moisman — Cooljarlo/Perth — Mt Wold/Lavenon, liksom andra fyndigheter i Brasilien — Elliot Lake/Kanada — Grönland och Mozam- bique.
Dessa fyndigheter har ett sammanlagt REO-innehåll på flera miljoner ton, och kan öka ovan angivna reserver med över 5 %.
En potentiell råvarukälla är utvinning av RE ur uranlakrester.
4 Produktion av RE-bärande mineral — vidareförädling
Världsproduktionen av RE-mineral uppgick 1987 till 80 147 ton — en ökning med 10 % från 1986, men över 7 000 ton lägre än 1984, då produktionen uppgick till 87 307 ton (se tabell).
Tabell 12:3 Produktion av RE-mineral — ktjår
Monazit
-Australien 3,6 4,5 5,3 9,4 15,0 16,2 14,1 13,3 9,6 15,1 16,3 18,7 14,8 12,1
-Övriga
västvärlden 6,6 8,4 6,8 7,3 9,5 8,1 7,2 7,7 8,4 12,6 15,0 17,9 17,0 11,9
—USSR 2,5 2,5 ”___—___!
Summa 10,2 12,9 12,1 16,7 24,5 24,3 21,3 21,0 18,0 27,7 31,3 36,8 34,3 27,0
__________________P———; Bastnäsit
-USA 33,2 24,9 21,7 25,6 23,6 27,5 26,6 28,4 29,2 28,5 42,2 22,4 18,5 27,9
-Övriga
västvärlden 0,4 0,4 0,3 0,3 0,1 0,1 0,1 0,1 —Kina 4,2 5,3 10,0 10,0 13,3 16,7 19,8 25,1 __________________——————
Summa 33,6 25,3 22,0 25,9 23,7 27,6 30,9 33,8 39,2 38,5 55,5 39,1 38,3 53,0 ____________________———-—————
Xinolime .
Summa 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,5 1,3 0,2 0,1 __________________._—,——— Uranmalmer Summa 0,04 0,04 0,03 0,03 0,05 _______________________ Totalt 43,8 38,3 34,2 42,7 48,1 51,9 52,2 54,9 57,4 66,3 87,3 77,2 72,8 80,1 ___/___; (Ber. REO innehåll) (26,3) (23,0) (20,5) (25,6) (28,9) (31,1) (31,3) (32,9) (34,4) (39,8) (52,4) (46,3) (43,7) (48,1)
Källa: Roskills 88
Motsvarande mängder mätt i oxider-REO beräknas till 48 000 ton resp. 52 000 åren 1987 och 1984.
Under 1980-talet har produktionen ökat med ca 50 %, i huvudsak genom tillkomsten av Kina som producent — och konsument av RE.
För närvarande är bastnäsit den stora källan till RE-mineral — under 1980-talet mellan 1/2 och 2/3 av producerande mängder.
Tekniken för utvinning av RE varierar med råvaran. I grova drag kan anges som följer.
Vid utvinning ur bastnäsit bryts malmen (Molycorp-Mountain Pass) — krossas — floteras och eventuellt kalcineras för att nå en halt av 70—85 % REO.
Vid utvinning ur monazit från tungsand är tekniken att successivt höja koncentrationen genom skakbord, vaskning och olika separatorer, så att någon procent av ursprungsmångden utvinns som monazit.
Efterföljande separation av RE sker på kemisk väg, med vätskeextrak- tion som slutsteg mot högre renhet.
Molycorp producerar bastnäsit i sitt dagbrott i Kalifornien — med halter upp till 12 % bastnäsit — och genomsnittliga halter på 7 % REO. Efter- följande flotation ger ett koncentrat på 60 % REO — med en årlig kapacitet av 45 000 ton per år. Molycorp säljer bastnäsit eller vidareförädlar bastnäsit i sina olika anläggningar i USA (Kalifornien, Pennsylvania och Colorado) och tillhandahåller koncentrat och separerat.
En signifikant händelse under 1980-talet har varit Kinas ökade roll på RE-marknaden.
Under 1980-talet har produktionen ökat till över 30 % av världens totala redovisade mängder — med en produktion av 15 000 ton REO under 1987.
Bastnäsitgruvan i Baya Obo svarar för en kapacitet på 12 000 ton REO per år av en i dag beräknad total kinesisk kapacitet på 21 000 ton REO per år (14 000 ton bastnäsit-4 500 ton monazit). Kinas roll förändras även från råvaruleverantör till mer självständig vidareförädlande.
Monazit utvinns i huvudsak som en biprodukt vid tungsandsutvinning av olika metallmineral — titan, zirkon.
Total produktion 1987 på 27 000 ton motsvarande ca 1/3 av världens totala produktion detta år. Australien har här störst procentandel, och företaget Renison Goldfield svarar genom sina dotterbolag Allies Anneab- ba och Associated Minerals Consolidated för över 80 % av den australien- siska produktionen, med en produktion av 10 800 ton monazit år 1987 — vilken erhålls som biprodukt vid produktion av titan- och zirkonmalmer. Produktionsekonomin blir således beroende av efterfrågan och priser på titan och zirkon.
Monazit exporteras från Australien i dag i huvudsak till Rhone-Poulene, ett franskt företag som jämte Molycorp i dag är störst i vidareförädling av RE till mellanprodukter och separata, renade oxider, med anläggningar i Frankrike och USA; och ytterligare expansionsplaner i Australien och Japan.
Andra stora producenter av monazit är Brasilien, Malaysia, Indien och USA med en produktion av RE ur tungsand på totalt nivå 15 000 ton REO per år.
Under övervägande under 1989 är flera tungsandprojekt i Australien, med angivna kapaciteter på över 15 000 ton REO per år.
I mindre mängder produceras RE ur xenotime — vilket utvinns som biprodukt vid tungsandutvinning i Australien och alluvial tennutvinning i Malaysia. Xenotime är attraktiv på grund av sitt höga yttriuminnehåll - 60 % Y203 år 1987.
Produktion av RE från USSR har statistiskt redovisats först 1986. An- givna kapaciteten är 1 500 tpa REO med 1 000 tpa REO som biprodukt ur apatit för fosforsyra/konstgödsel.
Tabell 124 I dag känd kapacitet för utvinning av RE 1 råvaruledet (1989) för tunga producenter
Ton REO USA — bastnäsit 27 000 Kina 21 000 Australien nu 15 000 Australien planerad expansion 10 000 Summa 73 000
Denna kapacitet, omfattande enbart Molycorp — Kina och Australien — uppgår till en kapacitet som med 50 % överstiger dagens produktion.
Avgörande för lönsamhet av utvinning av RE-mineral är — utvinningskostnader och biproduktvärden
— värdet av försörjningstrygghet.
Konsekvenser av detta synsätt kommenteras i det följande.
4.1.1. Värdering av utvinning av RE ur apatitjärnmalm
Upptäckten av de sällsynta jordartselementen har skett i Sverige, vilket bl.a. ämnen som yttrium (Ytterby) och gadolinium (professor Gadolin från Åbo) bär prägel av.
Användningen av de sällsynta jordarterna har inte i Sverige nått den nivå att utvinning sökt genomföras av försörjningsskäl, inte heller har utvinning genomförts på kommersiell grund.
De kända svenska reserverna av sällsynta jordarter är främst bundna till apatitjärnmalmerna i Norrbotten och Grängesberg.
Jämförande analyser av RE-innehållet i apatiten har visats tidigare och därvid angivits en relativt större andel tyngre element än de kommersiellt vanligt förekommande mineralerna bastnäsit och monazit.
Tabellen nedan anger beräknade mängder REO.
Tabell 12:5 Beräknade mängder REO
Ton REO-innehåll
Malmberget
i malmer 43 724 i avfallsdammar 23 600 67 324 Kiruna
i Kuj 85 000 i avfallsdammar 13 000 98 000 Ej brutna malmer (Kiruna)
Sjömalmen 61 700 Lappmalmen 313 500 Pattok 17 700 392 000 Summa Ca 550 ()00
Beräknad halt 0,57 % REO. Dessa kvantiteter på ca 550 kt RED-innehåll är de mängder som är bundna till apatiten, och angiven halt på 0,57 % REO är beräknad andel av apatiten — som i sin tur utgör 0,5-max 2 % av järnmalmernas mängd.
Resultat av gjorda bedömningar av de kommersiella förutsättningarna för utvinning av RE ur fosforjärnmalmerna kan sammanfattas enligt nedan.
1. Ett kommersiellt nyttiggörande av apatitens RE-innehåll förutsätter att apatiten uppsluts med syra och att RE-innehållet därvid utvinns. För att kunna nyttiggöra sig apatitens värde, t.ex. för P-syratillverkning, bör detta ske i anknytning till fosforsyratillverkning eller NPK-tillverkning — något annat är ekonomiskt orimligt, då apatitens P-innehåll är värt flera tiotals miljoner kr/år i RED-utvinning i anläggningar av rimlig storlek.
2. Tillgång till NPK-tillverkning (eller P-syraverk) är en trolig förut- sättning för RE-utvinning ur apatiten. Nuvarande bild av marknaden för gödningsmedel anger att nya anläggningar i Europa främst kommer att byggas i anknytning till befintliga anläggningar. Orsaken till denna bedömning är att marknaden för handelsgödsel är stagnerande i Europa och att eventuell expansion av handelsgödseltillverk- ning sker i anknytning till befintlig kapacitet (för export till växtområden) eller expansion i anknytning till expanderande marknader, dvs. utom Euro- pa.
3. REO-utvinning ur apatit bör således ske i anknytning till befintlig gödseltillverkning.
4. Lönsamhet i utvinning och försäljning av RE-produkter ligger för befintliga företag — med unik teknik i att utvinna valda element (till hög renhet) för valda användningsområden (de många mindre företagen) (Konkurrensen inom detta avsnitt är stor och marknaden begränsad för varje element.) — utvinning av valda råvaror till så många försäljningsbara produkter som möjligt (Molycorp och Rhöne-Poulenc). (Svårt att etablera sig på en marknad där redan dominerande företag finns.)
5. Dessa nödvändiga förutsättningar — närhet till slutmarknad för olika RE-produkter, möjlighet till avsättning av flertalet av RE-element som utvinns — leder till konklusionen att utvinning av RE ur svenska apatiter bara kan ske i fast samverkan av slutanvändare eller genom företag med etablerade marknadskontakter. Tillgång till råvara är en nödvändig men inte avgörande konkurrensfaktor.
6. Den framtida utvinningen av apatit ur forsforjärnmalmerna är vikande — varför RE-rik apatit inte med säkerhet kan vara råvarubas för RE- utvinning.
4.1.2 Ett begränsat antal ytterligare händelser har observerats:
I Finland har Outokumpu utvunnit RE som biprodukt vid utvinning av blyslig. Denna verksamhet avslutades 1973.
Typpy Oy har sökt utvinna RE-compounds ur kolaapatit. Enligt statistis- ka uppgifter exporterades 361 ton 1973 — minskande till 1 ton 1983. Verk- samheten var troligen inte lönsam.
I Norge har redovisats prospekteringsfynd — yttriummineraliseringar i Fen, fynd av mineraliseringar av cerium-yttrium-europium i Ulefors, liksom prospektering efter RE i Finmark fylke. Brytning år inte känd.
Megon A/S (Metal Extraction Group of Norway) utvinner yttriumoxid ur importerad xenotime och yttriumkoncentrat från Malaysia, Australien och USA. Megon A/S anses vara störst i världen på ”laser grade yttrium oxid”. Årlig produktion är 30 ton Y203 i halter upp till 99,9999 % Y203. An- ledningen till denna utvinning är att utvinningstekniken framkom som ett resultat av uppbyggnaden av norsk kärnkraftteknik vid provreaktorn i Kjel— ler vid Oslo. Affärsvolymen ligger troligen på nivån 30 MNK per år — med en obekant lönsamhet.
5 Marknad för REE — efterfråga och konsumtion i olika former
Tidigare återgiven global produktionsstatistik för RE-mineral återspeglar tidigare ökningar och svängningar i efterfrågan och konsumtion av RE i olika former. Vi kan notera att förbrukning i östblocket inte är statistiskt återgiven, frånsett USSR som återfinns i tabellen från år 1986. Folkrepubli- ken Kinas snabbt mer dominerande roll som producent återges — denna ökning följs av en hög inhemsk förbrukning.
Ökning av förbrukningen under 60-talet och tidiga 70-talet på nivån över 10 % per år har förbytts i en ökning under senare 70-tal och 80-tal på nivån 5 % per år.
Bakom dessa totala siffror finns olika utvecklingar inom såväl olika användningsområden som geografiska områden.
Nedan följer ett försök till en sammanfattande bild.
Tabell 12:6 Förbrukningen av RE fördelad på användningsområden 1987
Marknad Andel Tillväxt RE % 73—87 O/o/ål' Metallurgi 20 —5 CE-rika kon. Olika RE—blandningar Glas 35 +4,3 CE-förbindelser, Pr, Ce Katalysatorer 39 +3,7 Alla RE-blandningar Summa 94
Som det synes har RE-konsumtionen inom användningsområdet metal- lurgi minskat med 5 % per år — medan förbrukningen inom tillämpningsom- rådena glas och katalysatorer ökat med ca 4 % årligen under perioden. Dessa användningsområden har svarat för ca 95 % av årlig REO-pro- duktion under perioden.
Övrig förbrukning utgörs av en mångfald av tillämpningar — magneter, TV—rör, specialglas och keramer — med en begränsad volymandel, med en tillväxt på >15 % per år. Förbrukningen är främst tyngre REE (och vissa lätta) i form av separata element. Den senare, volymmässigt mindre delen av RE-förbrukningen, svarar värdemässigt för ett större relativt produkt- värde.
En värdemässig beskrivning av RE-branschen är svår att göra — i råvaru- värde förefaller branschen omsätta 150—200 milj. USD. per år — medan det vidare förädlingsvärdet inte är bekant.
Rhone-Poulene har 1988 publicerat nedanstående bilder över RE-mark- nadens värde fördelat på användningsområden och försäljningsområden.
Figur 12:2a Användningsområden
| RE WORLDWIDE MARKET l
BY APPLICATIONS
PHOSPHORS
CATALYST MEIALLURGY 15% S% tunes
Figur 12:2b Försäljningsområden
RE WORLWIDE MARKET
GEOGRAPHICALLY JAPAN +ASIA 43%
USA m -. __ , sunomomtns 21%
Några troliga kommande utvecklingslinjer: Volymmarknaderna metallurgi, katalysatorer och glas-keramer kommer att utvecklas långsammare än tillväxtmarknaderna magnet-keramer-ljus/ TV-rör-specialglas m.m. Detta medför en ökad förädling inom industrin — mer separata element med högre renheter. Råvarornas relativa betydelse minskar — men råvaror med en sammansättning motsvarande ökad efter- frågan av tyngre element blir mer värdefulla.
I dag produceras t.ex. lanthan, praseodynium och gadolinium i över- skottsmängder — medan samarium-neodynium-europium och yttrium år begärliga.
6 Sammanfattning och slutsatser: Utblick mot år 2000
6.1. Svensk prospektering och utvinning av RE?
Som bakgrund till en bedömning om framtiden för eventuell svensk ut- vinning och förädling av RE följer en sammanfattning av tidigare be- tydelsefulla återgivna händelser.
Kända reserver av RE-råvaror i världen är mycket stora. I dag kända och definierade reserver svarar volymmässigt för många 100 års utvinning med nuvarande förbrukning.
Förbrukning av RE-element har nu, under 80-talets slut, volymmässigt en något mindre årlig ökningstakt på upp till 4—5 % — ställd mot ökningstakten på 12 % per år under 60-talet och 70-talets början.
Detta sammanhänger med att användningen av RE synes ändra samman- sättning, från stor volymandel av mindre förädlade RE-blandningar inom området metallurgi — glas/keramer och katalysatorer. I dag utgör denna del, 95 % av förbrukningen — mätt i volym. En tendens skönjs mot en större andel mer förädlade, renare RE-oxider av enskilda element till speciella användningsområden — magneter, ljusrör, specialglas, supraledare med stor tillväxt.
Dessa användningsområden svarar i dag för volymmässigt 4 % av värdes- förbrukningen — men ökar i volym med mer än 15 % per år.
Kapacitet för utvinning av råvaror — mineral i olika former — överstiger med god marginal förbrukningen år 1987.
Mot en känd utvinning år 1987 på ca 80 000 ton RE-mineral i världen, med ett REO—innehåll på ca 50 000 ton REO, svarar en kapacitet enbart i USA, Australien och Kina som överstiger detta (med ca 50 %), liksom att ett antal projekt för utvinning av RE är under förberedelse. Värdet av denna utvinning av RE-råvaror år 1987 är i råvaruledet ca 150—200 milj. USD.
Nuvarande dominerande förädlande tunga företag Molycorp och Rhone Poulenc kommer i ökande utsträckning att möta konkurrens från nya aktö- rer i Kina och förädlingsföretag - främst i Japan, där både utökat råvaruut— bud och marknadsinriktade speciella förädlingar framkommer.
Konkurrensmedel tros bli främst förädlingsteknik och marknadsdomi- nans.
Endast RE-mineralet bastnäsit utvinns enbart med avseende på RE- innehållet. Mineralet monazit utvinns som biprodukt vid tungsandutvinning — och RE utvinns även ur lakrester från uran och möjligen som biprodukter ur apatit i USSR och Polen.
Bastnäsiten har vissa processmässiga fördelar och innehåller inte thorium
som monazit, medan denna har en större andel tyngre element, vilket är gynnsamt i den vidare förädlingen.
Den framtida förbrukningen av RE kommer att få en ökad andel separe- rade, renade tyngre element på grund av ökad efterfrågan från använd- ningsområdena fina keramer — magneter och fosfor — och råvaror med större andel tunga RE kommer att vara värdefullare än tidigare. Prisolikheten mellan bastnäsit (1.05 $/1bs) och monazit (0.55 $l1bs) bedöms minska på grund av den senares högre tunga RE-innehåll.
Ökad produktion av bl.a. yttrium-koncentrat i Canada — liksom ökat utbud av material från Kina kommer att begränsa prishöjningen för råvaror.
I händelse av ökad användning av yttrium vid ett kommersiellt genom— brott för supraledare får detta en dramatisk effekt på RE-industrin, då materialbrist kan bli ett faktum. De långvariga utvecklingsförloppen med möjliga kommersiella genombrott efter år 2000, liksom möjligheten till substitution mellan yttrium och lanthan och andra RE-element i denna till- lämpning, gör dock att detta behov av yttrium i dag framstår som spekula- tivt och osäkert.
Potentiell svensk utvinning av RE?
Apatit bunden till järnmalmer i Kiruna-Malmberget och Grängesberg innehåller betydande mängder RE. Enbart RE-innehållet i Norrbottens Järnmalmer har beräknats till flera 100 000 ton REO. Sammansättningen av REO är attraktiv, med stor andel tyngre RE-element.
Efter bedömning har det visat sig att ekonomisk utvinning av denna RE-reserv i dag möjligen kan ske i anknytning till att apatitens RE-innehåll utvinns i samband med att apatitens fosforinnehåll nyttiggörs, t.ex. till konstgödsel hos naturliga avnämare av denna fosforråvara.
Det är osäkert om apatit kommer att utvinnas ur Norrbottens järnmalmer framledes. I Kiruna minskar järnmalmernas apatitinnehåll mot djupet. I Malmberget, som saknar anläggningar för apatitutvinning, får den möjliga apatitprodukten höga föroreningar av klor, vilket starkt begränsar apatitens användbarhet för konstgödselproduktion.
Separat utvinning av RE ur järnmalmerna med eventuell vidareförädling av intressanta RE-element till hög renhet bedöms inte rimlig på grund av höga kostnader och volymmässigt liten marknad för RE—element med hög renhet.
En dylik utvinning av RE ur apatit bör troligen ske på initiativ av någon konsument av tunga RE-element om t.ex. försörjningstrygghet eftersträvas.
Prospektering efter RE i Sverige föreslås endast ske — om denna pros- pektering riktar sig mot flera andra värdemineral samtidigt — så att ett tillräckligt högt malmvärde erhålls för det begränsade tonnage en möjlig produktionsstart innebär.
Bilaga 13 Andalusit, kyanit, sillimanit av FoU-chef Mats Gräsberg, Svenska Mineral AB Innehållsförteckning 1 Inledning ............................................ 415 2 Fyndigheter .......................................... 417 3 Produktion ........................................... 420 4 Marknad ............................................ 422 5 Utvecklingsmöjligheter ................................. 425 6 Sammanfattning och slutsatser .......................... 429 Referenser .................................................. 430
1 Inledning
Kyanitgruppens mineral består av mineralen kyanit, andalusit och sillima- nit, vilka alla har sammansättningen AIZO3.SiOZ. Även om den kemiska sammansättningen är identisk för de tre mineralen är deras fysikaliska egenskaper något varierande beroende på olika kristallstruktur. Det finns dock så stora gemensamma områden för dessa mineral vad gäller egen- skaper och användning, att man ofta ser dem som en enhetlig grupp.
Terminologin är ofta inte helt strikt och använd på samma sätt. I denna redogörelse används "Kyanitgruppens mineral" som samlingsnamn för alla tre mineralen, vilket också är det vanliga i USA. I UK används i stället sillimanit som samlingsnamn och i USSR täcker andalusit alla tre minera- len. Till gruppen hör också kalcinerade produkter av mineralen. Ibland, t.ex. i import- och exportstatistik, inräknas även andra varianter såsom kalcinerad lera eller bauxit mixad med obrända aluminiumsilikater. De senare kommer att undvikas i denna redogörelse, även om likheterna med kyanitgruppens mineral ofta är uppenbara.
Kyanitgruppens mineral har många användningsområden. Det i särklass största området är som råvara för tillverkning av eldfasta foder till ugnar. En mycket viktig egenskap i detta sammanhang är bildandet av mullit vid upphettning enligt formeln
3 (AIZO3'SiOZ) = 3A1303-25102 + SiO2 Kyanit Andalusit Mullit Fri silika Sillimanit
Tabell 1311 visar skillnaderna i egenskaper mellan de tre mineralen.
Tabell 13:l Egenskaper
Mineral Kristallform Spec. vikt Fasomvandling Volym expansion ”C %
Kyanit Triklinisk 3,67 1 350 18 Andalusit Ortorombisk 3,10 1 380 5 Sillimanit Ortorombisk 3,23 1 550 7
Den bildade mulliten har smälttemperaturen 1 8500C, vilket tillsammans med fysikalisk och kemisk resistivitet gör den attraktiv som komponent i eldfasta massor och tegel. Vilket av mineralen som används beror främst på vilken volymökning man önskar vid fasomvandlingen. Denna volymökning
skall kompensera andra komponenters volymminskning orsakad av t.ex. bundet kristallvatten samt ge slutprodukten totalt en viss liten volymökning. Det är dock inte bara mineralet i sig som är avgörande, utan partikelstor- leken och partikelstorleksfördelningen i mineralprodukten och hos de öv- riga komponenterna har stor betydelse för den slutliga totala volymen. Detta är givetvis beroende på att porvolymen förändras olika vid olika kombinationer. Exempelvis ger en finkornig kyanit i en grövre massa hu— vudsakligen en minskad porvolym vid bränningen och ringa yttre volymök- ning.
Ett annat exempel är när man tidigare kalcinerade styckekyanit för att eliminera svällningen före tillverkning av tegel. Senare försvann kalicinerad styckekyanit från marknaden och ersattes med okalcinerad styckeandalusit, vars mindre svällning kunde kompenseras genom ändring i andra ingående komponenter. Eftersom kostnaderna minskade torde en nyintroduktion av kalcinerad styckekyanit inte vara möjlig.
Signifikant är också att olika företag och produktionsenheter av eldfasta material har specialiserat sig på olika produkter. Recepten på ingående komponenter och önskemål om råvarornas egenskaper är därför alltid i mindre eller högre grad varierande. Denna specialisering ökade under den strukturering och rationalisering som skett inom branschen, påskyndat av stålkrisen under slutet av 70-talet och början av 80-talet. Det är således av stor vikt för en råvaruproducent att noga studera marknadssidan och att om möjligt ha flera råvaror att välja mellan för det enskilda behovet.
I viss utsträckning efterfrågas även kalcinerad kyanit, dvs. fasomvandlad genom bränning, inom det eldfasta området. En ytterligare förädlad pro- dukt är smältmullit, som kan tillverkas ur kyanit och alumina genom smält- ning i ljusbågsugn.
I Europa är praktiskt taget det enda användningsområdet inom eldfast tillverkning. Även i Nordamerika är samma område det dominerande, men där nyttjas även betydande kvantiteter för andra ändamål såsom keramik, isolatorer, sanitetsporslin, plast, cement, bromsbelägg, blästersand, isole- ringsmattor m.m.
I Sovjetunionen används aluminiumsilikater i allmänhet och för närvaran- de en mix av sillimanit och kaolin för tillverkning av lättmetallegeringar, vilka i väst tillverkas genom legering av metallerna aluminium och kisel.
2 Fyndigheter
Det finns ingen officiell statistik om tillgången av kyanitgruppens mineral. Däremot finns sammanställningar av publicerat material om tillgångar i olika länder. Tabell 13:2 visar en sådan sammanställning av Roskill, The Economics of Kyanite Group Minerals 1987. Där framgår att kända reser— ver uppgår till 218 Mt, varav kyanit svarar för 27 %, andalusit för 48 % och sillimanit för 25 %. Därtill kommer troliga reserver av 150 Mt, varför den totala kvantiteten uppskattas till 368 Mt. En tidigare uppskattning gjord av Bureau of Mines angav den totala kvantiteten till 500 Mt.
Man kan dra två slutsatser av denna information, där den första är att uppgifterna inte är särskilt exakta. Den andra slutsatsen är att tillgångarna är stora och täcker behoven under överskådlig tid, vilket i sig kan vara förklaringen till den första slutsatsen, nämligen att det inte föreligger ett behov av exakthet.
Även om dessa bedömningar avser råvara där halterna inte anges, kan konstateras att tillgångarna totalt är så stora att bristsituationer enbart tillfälligtvis kan ha någon inverkan på marknaden. Det är säkert av större vikt att konstatera den geografiska situationen. USA har ca hälften av världens kända kyanitförekomster, Sydafrika drygt 20 %, Sverige nära 8 % och Indien och Brasilien vardera ca 6 %. Med undantag av en mindre fyndighet i Spanien har Sverige genom fyndigheten i Hålsjöberg den enda väsentliga kyanitförekomsten i Västeuropa.
Av kända andalusitförekomster har Sydafrika och Kina vardera över 45 % och Frankrike knappt 5 %. När det gäller sillimanit finns de i särklass största fyndigheterna i Kina, som har nära 70 % av tillgångarna. Indien och Sovjetunionen har varder ca 15 %.
I Sverige finns förekomster av andalusit och sillimanit på flera håll, bl.a. i Hälsingland, Södermanland, Västerbotten och Västmanland. En kommer- siell introduktion av produkter från någon av dessa till det eldfasta området måste troligen ske i liten skala. Därvidlag kan t.ex. den investeringstunga delen i form av anrikning, torkning och förpackning som Svenska Kyanite AB har i Filipstad nyttjas under en provperiod.
Med tanke på kostnader och priser bedöms att fyndigheter med ett transportavstånd av under 100 km bör hålla minst ca 20 % AIZO3 som en av flera förutsättningar för ekonomisk framgång. Vid längre transportavstånd krävs naturligtvis ökade halter. Undersökningar kan alltså leda till möjliga kommersiella projekt. Förutom haltbestämningar är kornstorlek och föro- reningar i form av främst järn men även titan, fosfor m.fl. av stor betydelse liksom anrikningsförsök i bänkskala. Ett pilotprojekt skulle kunna vara andalusitfyndigheten i Ställdalen, Ljusnarsbergs kommun.
Tabell 13:2 World: Reserves and resources of kyanite-group minerals, 000t
Land Reserves Resources' Total2 Andalu- Silli- Kyanite site manite Total
Africa Cameroun — — — - 114 114 Kenya 500 — — 500 1 680 2 180 Liberia — — — — 2 500 2 500 Malawi — — — — 300 300 Namibia — — — — 120 120 Somalia — — — — 132 132 South Africa 12 000 50 500 600 63 100 61 000 124 100
Sub-total Africa 12 500 50 500 600 63 600 65 846 129 446
Latin America Brazil3 3 745 — — 3 745 1 506 5 251
North America
Canada -— — — — 45 000 45 000 USA4 30 000 — — 30 000 — 30 000 Sub-total N America 30 000 — — 30 000 45 000 75 000 Asia and Oceania
Australia 60 — 20 80 3 000 3 080 China — 50 000 37 000 87 000 — 87 000 India 3 SM 504 7 9905 11 840 20 000 31 840
Sri Lanka — — — — 30 30 Sub-total Asia and Oceania 3 860 50 050 45 010 98 920 23 030 121 950 Western Europe
Austria — — — — 4 000 4 ()()0
Finland — — — — 300 300
France — 5 000 — 5 000 — 5 000 Spain 1004 —- — 100 — 100 Sweden 4 500 — — 4 500 10 000 14 500 Sub-total Western Europe 4 600 5 000 — 9 600 14 300 23 900 Soviet Bloc
Bulgaria 800 — — 800 — 800 Soviet Union 3 500 — 8 000 11 500 — 11 500 Sub—total Soviet Bloc 4 300 — 8 000 12 300 — 12 300 World Total 59 005 105 550 53 610 218 165 149 682 367 847
' Identified resources of all three kyanite-group minerals 2 Reserves plus resources * Source: Annuario Mineral Brasileiro
* Minimum
5 Includes sillimanite contained in beach sands
Källa: Main source: T. Power, Sillimanite minerals —,Europe places demand on an- dalusite. Industrial Minerals Refractories Survey 1986. Additional source: Section 2, this report.
Man bör inte av den geografiska fördelningen av fyndigheter i världen dra alltför långtgående kommersiella slutsatser. Ofta är det ett komplex av faktorer som avgör om en fyndighet kan nyttjas på ett ekonomiskt sätt. Det är givetvis främst beroende på om man erhåller eller kan skapa efterfrågan på produkten. I första hand måste produkten uppfylla tekniska kvalitetskrav vad gäller fraktioner och kemisk sammansättning. Därefter kommer pris, leveranssäkerhet, service och produktkunnande. Kostnaden för att uppfylla kraven är mycket varierande beroende på fyndighetens sammansättning kemiskt och mineralogiskt samt av infrastruktur, andra logistiska förut- sättningar och den tekniska nivå som landet eller företaget ifråga har.
3 Produktion
Brytningen sker vanligen i dagbrott. Den numera dominerande utvinningen sker med flotation ofta följd av starkmagnetisk rening. Ibland mals och/eller fraktioneras produkterna i samband med torkningen. Huvudparten av ton- naget packas i småsäckar eller storsäckar före leverans. Utvinning av styckeformad produkt är fortfarande vanligt i t.ex. Indien och Kina. Tabell 13:3 visar produktionen av mineralen i olika länder.
Tabell 13:3 Världsproduktion, ton
Land Mineral 1975 1980 1985 Australien Kyanit 0 O 500 Sillimanit 588 661 500 Brasilien Kyanit 230 4 270 1 200 Frankrike Andalusit 9 708 42 000 69 000 Indien Kyanit 52 364 46 523 34 020 Andalusit 0 0 2 720 Sillimanit 8 278 12 987 12 970 Kenya Kyanit 0 0 1 000 Sydkorea Andalusit 106 82 200 Sydafrika Andalusit 77 150 196 519 186 000 Sillimanit 16 911 16 194 1 450 Spanien Kyanit 5 042 6 471 3 540 Sverige Kyanit 0 0 5 000 USA Kyanit 105 000 145 000 105 000 Synt. mullit 21 906 36 778 24 500 Zimbabwe Kyanit 0 716 0 Västvärlden Kyanit 162 636 201 994 150 260 Andalusit 86 964 238 601 257 920 Sillimanit 25 777 29 842 14 290 Västvärlden totalt 275 377 470 437 420 550
Källa: Roskill, The Economic of Kyanite Group Minerals 1987
Det finns också produktion i Kina, Sovjetunionen och vissa av öststats- länderna, men inga tillförlitliga uppskattningar av kvantiteter.
Man kan notera att kyanitproduktionen är störst i USA med ca 130 kt råkyanit per år, varav 25 kt kalcineras. Från 1987 är Kyanite Mining i Virginia ensam producent sedan Paseo Mining (tidigare C.E. Minerals) lagt ned produktionen i Georgia. Andalusitproduktionen är störst i Sydafrika med Frankrike som en allt viktigare producent. Sillimanit har fått allt mindre omfattning och det är huvudsakligen Indien som är storproducent. Orsakerna till sillimanitens tillbakagång är oklar. Det kan vara efterfråge- minskning av tekniska eller kostnadsmässiga skål eller helt enkelt så att de
bästa fyndigheterna sinat, vilket torde vara fallet i Sydafrika.
Försäljningen av svenskproducerad kyanit var åren 1985, 1986, 1987 och 1988 680 ton, 2 592 ton, 3 252 ton resp. 3 449 ton.
4 Marknad
Kyanitgruppens mineral, kalcinerad kyanit och syntetisk mullit används huvudsakligen för tillverkning av mullitiska eldfasta material. Detta område svarar för över 90 % av konsumtionen. I USA finns dock en betydande konsumtion av kyanit inom områdena keramik, isolatorer, sanitetsporslin, bromsbelägg, isoleringsmattor m.fl.
Tabell 13:4 visar den beräknade världsmarknaden vad gäller produktion, export, import och konsumtion.
Tabell 13:4 Apparent consumption by country of kyanite-group minerals and synt- hetic mullite, 1985, MM
Land Production' Exports2 Imports2 Apparent consump- tion
America Brazil 1 ml nil 1 USA3 130 70 2 62
Sub-total America 131 70 2 63
Western Europe France 69 19 3 53 West Germany 6 16 110 100 Italy 5 nil 41 46 Spain 4 5 1 nil Sweden 5 nil till 5 UK 10 5 49 54
Sub-total Western Europe 99 45 204 258
Japan4 30 12 35 53
Other Western World China 3 nil nil 3 India 50 1 nil 49 South Africa 187 134 nil 53 Taiwan nil nil 3 3
Sub-total other Western World 240 135 3 108 Total Western World 500 262 244 482 Eastern Bloc 100 ni] till 100 World Total 600 262 244 582
' Reported or estimated production of kyanite-group minerals and synthetic mullite, 1985 2 Based on trade statistics for 1985, as given in Appendix A 3 Excluding chamotte and dinas earths ** Including chamotte and dinas earths
USAs export är 70 000 ton, konsumtionen 62 000 ton. Exporten sker till stor del till Europa, Japan och Kanada.
Europa är genom främst Västtyskland stor nettoimportör trots den stora utbyggnaden av andalusitproduktionen i Frankrike. Det är därför naturligt att Västeuropa är Sydafrikas största marknad för andalusit. Östblocket bedöms ha en konsumtion av 100 000 årston som försörjs av egen pro- duktion.
Vad gäller Sverige finns sedan ingången av 1988 ett separat statistiknum- mer för kyanit, andalusit och sillimanit. För 1988 importerades 305 ton till ett värde av 469 SEK. Före 1988 inkluderades ”Andra eldfasta ämnen”, varför statistiken inte är användbar i detta avseende. Förbrukningen i Sverige kan för 1988 bedömas vara enligt tabell 13:5.
Tabell l3:5 Bedömd förbrukning i Sverige 1988, ton
Företag Kyanit Andalusit Sillimanit Höganäs 675 400 0 Bohlin & Löfgren 150 0 0 SV.Silikaverken 75 0— 100 0 Övriga 0—50 0—100 0 Summa 900—950 400—600 0
Totalt kyanit + andalusit + sillimanit 1 300 — 1 550
Höganäs som tar 70 a 80 % av den totala förbrukningen bedömer att deras konsumtion kommer att ligga på ungefär samma nivå de närmaste åren. De andra länderna i Norden har sammantaget en mindre förbrukning än Sverige. Således är det för en svensk produktion nödvändigt med en marknad på kontinenten för att erhålla större volymer.
Av den i tabell 13:4 uppgivna konsumtionen av 258 kt i Västeuropa 1985 bedöms ca 20 kt vara kyanit. Av återstående 238 kt dominerar andalusit stort och sillimanit kan vara ännu mindre än kyanit. Frankrikes produktion av 69 kt andalusit har sannolikt fortsatt att öka, men den största avnämaren till Europa är fortfarande Sydafrika. En svensk kostnadseffektiv andalusit- produktion av efterfrågade kvaliteter kan därför ha möjlighet att ta mark- nadsandelari Europa som ger en lönsam produktion. En svårighet är att det tar lång tid att bygga upp ett kundförtroende för en ny leverantör och att således intäkterna är låga i början då kostnaderna är som störst.
Priserna för amerikansk kyanit enligt noteringarna i Industrial Minerals visas i tabell 13:6.
SOU 1989:93 Tabell 13:6 Kyanitpriser 59—60 % AIZO3 35—325 mesh 1980 1985 Aug. 1989 CIF' pund/ton raw/calcined 90—155 90—155 90—155 Fob2 plant dollar/ton raw 70—1463 70—137 70— 137 Fob2 plant dollar/ton calcined 120—1683 123—172 123— 172
' CIF avser större hamnar i Europa 2 Fob avser Dillwyn, Virginia 3 Avser 1982
Produkterna finns som 35 mesh, 60 mesh, 100 mesh, 200 mesh och 325 mesh. 35 mesh råkyanit har lägsta priset och 325 mesh kalcinerad kyanit har högsta priset.
Man kan notera att priserna är fasta i löpande valuta och att realt en prissänkning skett. Det är också känt att produktionsanläggningarna i Dill- wyn utökats och moderniserats på ett sätt som måste ha medfört väsentligt minskade produktionskostnader. Man kan därför förmoda att priserna även fortsättningsvis kommer att realt minska, såvida inte stora förändringar sker i valutakurser och transportkostnader.
Priserna för sydafrikansk andalusit och sillimanit enligt noteringarna i Industrial Minerals visas i tabell 13:7.
Tabell l3:7 Priser sydafrikansk andalusit och sillimanit
1980 1985 Aug. 1989 Pund/ton, CIF' Andalusit 52—54 % Al203 95 70 — Andalusit 57 % A1203 — — 90—100 Andalusit 60 % Al203 130 90 130 Sillimanit 70 % Al203 — 190 190
' CIF avser större hamnar i Europa
Man kan notera att andalusit med 52—54 % AIZO3 ersatts med 57 % A1203, vilket troligen betyder att styckeandalusit ersatts med floterad pro— dukt. Sillimanit med 70 % AIZO3 är en syntetisk eller mixad produkt, emedan teoretisk halt är knappt 63 % AIZO3.
Priserna för fransk andalusit finns inte med i några offentliga noteringar. Det bör dock inte medföra något större fel att anta att europeiska kunder fritt levererat betalar nära den kostnad som den afrikanska andalusiten skulle betinga.
5 Utvecklingsmöjligheter
Inom det eldfasta området sker generellt en utveckling som medför högre krav på råvarornas kemiska sammansättning, fysikaliska egenskaper och jämnhet i kvalitet mellan varje leverans. Samtidigt har som framgått priset på råvarorna sjunkit.
Sammantaget bör det gynna utvecklingen av större och moderna pro- duktionsenheter på bekostnad av små och omoderna anläggningar. Den svenska kyaniten förädlas i dag i en modern men relativt liten anläggning.
Inom det eldfasta området i Västeuropa finns för närvarande inte till- räckligt underlag för att motivera uppförande av ett stort anrikningsverk vid fyndigheten i Hålsjöberg. Eftersom fyndigheten torde vara Europas bästa, skulle dock en komplett utbyggnad ge en mycket effektiv produktion nära kontinenten. För att nå denna effektivitet bedöms att avsättningen måste vara minst 30 a 40 kt per år. Investeringarna är i storleksordningen 50— 100 MSEK.
För att nå denna kvantitet inom det eldfasta området måste export ske utanför Europa. Detta är ett långsamt och osäkert förlopp. Det kan emel- lertid vara möjligt att finna nya produktområden, där andra av kyanitens egenskaper nyttjas. Det finns åtminstone två sådana områden, nämligen tillverkning av aluminiumkisellegering och kontinuerlig glasfiber. I det förra fallet nyttjas innehållet av metallerna aluminium och kisel och i det senare fallet oxidinnehållet av samma metaller.
Legeringen kan tillverkas av ett koncentrat som pelletiseras med petrole- umkoks och bindemedel och chargeras i en submerged ljusbågsugn. Den karbortermiska reduktionen AIZO3-Si02 + 5C —> AIZSi + SCO sker vid 2 IOOOC.
Den metallurgiska delen anses svår att behärska, bl.a. beroende på den höga temperaturen och mellanreaktioner som ger bildning av värmestabila karbider. Eftersom tekniken tillämpas i Sovjetunionen för produktion av lättmetall, måste den ändå anses vara möjlig.
För tillverkning av 1 ton legering åtgår 2 ton kyanitkoncentrat, 800 kg petroleumkoks, 10 år 20 kg bindemedel och knappt 12 000 kWh elenergi. Legeringen kommer att innehålla ca 61 % aluminium och ca 38 % kisel. Andra element är 0,5—0,9 % titan och 1—1,5 % järn. Som biprodukt erhålls en brännbar rökgas med ett energiinnehåll av 7 000 kWh per ton legering.
Produktionen kräver ca 25 % mindre elenergi än aluminiumproduktion ur alumina samtidigt som den ger en stor produktion av biproduktsenergi.
Investeringskostnaden för en submerged ljusbågsugn är också lägre än för
motsvarande Hall-Heroult elektrolysanläggningar. Legeringen kan nyttjas kommersiellt för tillverkning av standardlegeringar, s.k. silumin.
Silumin innehåller 88—91 % aluminium och 9— 12 % kisel. Det har också på senare tid utvecklats legeringar med högre kiselhalter. uppemot 20 %. Tillverkningen av silumin från ljusbågsugnens primärlegering kan ske ge- nom inlegering av primärlegeringen i stället för kisel i aluminiummetall. Marknaden för silumin är i Västeuropa ca 700 000 ton per år och används för gjutning av topplock och insugningsrör till förbränningsmotorer, bilfål- gar, växellådskåpor, pump- och fläktdelar m.m. Om man antar att ki- selinnehållet är i genomsnitt 10 % finns en teoretisk marknad av 189 kt för primärlegeringen. I ett längre perspektiv kan raffinering och/eller legering utvecklas i anslutning till metallurgienheten.
Ett annat användningsområde är som desoxidationsmedel i stålindustrin, där legeringen i stor omfattning kan ersätta aluminium utan förändring av sammansättningen. De begränsningar som finns kan vara svårigheten att tillverka tråd, där trådspolning nyttjas och slutdesoxidation av mycket ki- selkänsliga stål. I övrigt har försök visat mycket bra resultat och studier pekar på en sannolik marknad av minst 75 000 ton i Västeuropa.
En ljusbågsugn med 24 MW effekt, diameter 10 m och en chargehöjd av 4 ni kan producera 15 kt per år ur 30 kt kyanit. Beräkningar visar att någorlunda rimliga förutsättningar för lokalisering, elenergipris och av- sättning av biproduktenergi kan ge god ekonomi. Produktkostnaden för en ugnsenhet har i en studie av Svenska Kyanite AB beräknats enligt följande:
Tabell 13:8 Post Kkr/år Arbetsledning och arbetskraft 8 625 Administration 1 800 Elenergi 30 öre kWh 54 000 Petroleumkoks 10 800 Pelleterad kyanit 33 200 Underhåll 4 500 Div. förbrukningsmaterial 2 625 115 550 Bioproduktenergi a 15 öre kWh ./. 15 750 Total produktionskostnad ca 100 MSEK/år
Primärlegeringens värde står i relation till priset på primäraluminium, skrotaluminium och kiselmetall, när det nyttjas som råvara för silumintill- verkning. Om långtidspriserna antas till 13, 11 resp. 8 SEK/kg torde primär- legeringen med 61 % Al och 38 % kisel kunna betinga ett pris av minst 0,90[(13 + 11)-0,5-0,61 + 80,38] = 9,32 SEK/kg. För nyttjande som desoxidationsmedel torde priset kunna ligga på minst 90 % av skrotalumini- umpriset eller 9,90 SEK/kg. Det är alltså i hög grad den långsiktiga ut- vecklingen av aluminiumpriset som styr priset på primärlegeringen. Med
ovanstående priser erhålls 140 MSEK resp. 149 MSEK i årsintäkt för en ugn. Efter produktionskostnader återstår således 40 eller 49 MSEK per år för att täcka kapital- och andra omkostnader samt vinst.
En förändring i priset av primärlegeringen med 1 SEK/kg förändrar driftöverskottet med 15 MSEK/år och en ändring av elenergipriset av 1 öre/kWh påverkar med 1,8 MSEK/år.
Med två ugnsenheter sker i stort sett en fördubbling av dessa belopp. Med denna årsförbrukning av kyanit om 60 000 ton skulle den kända fyndigheten räcka i 20 år och den sannolika i ytterligare 40 år.
Kapitalkostnaden för metallurgienheten beror främst av den infrastruktur som redan finns på lokaliseringsplatsen. Maskinkostnaden för en ugn med filterutrustning som ger acceptabla miljövärden samt förbrännare och ång- generator för biproduktgasen torde vara i området 60—80 MSEK. Total— kostnaden vid lämplig lokalisering borde kunna hållas inom dubbla detta belopp. I bästa fall skulle avställda submerged ljusbågsugnar kunna nyttjas med mycket låga investeringskostnader som följd.
Sysselsättningseffekten för en ugnsenhet är ca 60 personer och ca 20 för kyanit- och pelletsproduktion. Med två ugnsenheter blir resultatet ca 100 + 30 personer, vilket i den tunga industrin som detta är ger betydande följdeffekter på sysselsättningen.
Detta projekt drivs för närvarande av Svenska Kyanite AB. I ett första skede genomfördes en rimlighetsstudie för en kostnad av 250 KSEK. För närvarande pågår studier vad gäller rening av kyanitkoncentrat från titan och järn, malning och pelletering av kyanit, petroleumkoks och bindemedel till reducerbara och hållbara pellets, reduktionsförsök i bänk- och pilotska- la, desoxidationsförsök i pilot- och fullskala samt marknadsundersökningar.
Kostnaden är beräknad till 2,8 MSEK, varav STU som villkorslån står för max 1,4 MSEK. Resultaten för hittills satsade 1 MSEK motsvarar för- väntningarna. Även om förväntningarna uppfylls för hela projektet, kan dock inte Svenska Kyanite AB ensamma svara för genomförandet av en metallurgisk enhet. Förhoppningen är därför att framkomna resultat skall väcka andra intressenter, som kan tillföra projektet ytterligare kompetens i ett samarbete med Svenska Kyanite AB.
Vid tillverkning av kontinuerlig glasfiber används bl.a. kaolin med ett innehåll av 38 % AIZO3 och 47 % SiO2 samt kvartssand med nära 100 % SiOZ. Eftersom AIZOJ- och SiOZ-innehållet är substituerbara vid tillverk- ningen, kan kaolinet ersättas med kyanit och en ökning av sandmängden. Med 58,5 % AIZO3 och 38 % 5102 i kyaniten kan 1 000 kg kaolin sub- stitueras av 650 kg kyanit och en ökning av sanden med 223 kg.
Kraven som ställs är nedmalning till minus 45 mikron, definierat låga halter av överkorn, låga halter av järn och fosfor, jämn kvalitet samt lägre totalkostnader än vid kaolinanvändning. De tekniska kraven har i under- sökningar fram till glasfibertillverkning i bänkskala visat sig kunna upp- fyllas. Tyvärr krävs en relativt stor investering, vilket gjort det svårt att åstadkomma de priser som krävs. Marknaden i Norden är ca 15 000 årston räknat som kyanit och skulle kunna vara ett utmärkt komplement till
primärlegering. Vid dessa volymer kan kostnaden hållas på en gentemot kaolin mycket konkurrenskraftig nivå i Norden och troligen också på delar av den mycket större marknaden på kontinenten.
Sammanfattningsvis finns en stor potential i teknisk utveckling av den svenska kyanitråvaran utanför det refraktära området. Likaså kan Svenska Kyanite AB medverka vid en inledande produktion och marknadsintroduk- tion av andalusit. Sillimanit är mera tveksamt vad gäller marknad för närvarande.
6 Sammanfattning och slutsatser
Västeuropas konsumtion av sillimanitgruppens mineral var 1985 258 kt (Roskill). Sannolikt är denna siffra högre för närvarande, beroende på den förbättrade konjunkturen för den refraktära industrin, som är dominerande konsument. Kyanitkonsumtionen torde vara ca 20 kt och sillimanitkonsum- tionen lägre. Således är andalusitkonsumtionen i särklass störst.
Västeuropas försörjning av kyanit sker från USA, ca 70 %, och Sverige, ca 30 %. Andalusiten kommer huvudsakligen från Sydafrika och Frankrike.
Möjligheterna för Sverige att öka sin andel av kyanitmarknaden är till viss del begränsad av fyndighetens finkorniga karaktär. Fyndighetens storlek och kemiska sammansättning kan dock utgöra basen för nya användnings- områden. Dessa är i första hand tillverkning av aluminiumkisellegering och glasfiber.
För genomförande fordras ytterligare ingående studier av teknik, mark- nad och ekonomi samt inte minst stora investeringar. Möjligheterna har dock bl.a. av STU bedömts som så goda, att STU stöder Svenska Kyanite AB med villkorslån för metodutveckling. Ytterligare kompetens och resur- ser är dock nödvändiga för att åstadkomma ett beslut om investeringar.
Vad gäller det refraktära området bedöms andalusit vara en möjlighet. Detta ställer dock stora krav på marknadskunnande, fyndighet och rationell produktion inkl. investeringar. En möjlig genväg kan vara att utnyttja Svenska Kyanite AB:s marknadsorganisation och produktionsanläggning för att starta upp eventuella andalusitfyndigheter inom rimligt avstånd från produktionsanläggningen i Persberg, Filipstads kommun.
En inventering och/eller prospektering är ett led i en sådan verksamhet. Fyndigheterna i Ställdalen, Ljusnarsbergs kommun, kan vara det mest lämpade projektet att starta med.
Referenser
1. Roskill, The Economic of Kyanite Group Minerals 1987
2. Industrial Minerals 1980, 1985, 1989
3. Studie av Svenska Kyanite AB
4. T. Power, Sillimanite minerals — Europe places demand on andalusite 5. Industrial Minerals Refractors Survey 1986
Bilaga 14
Apatit
av civilingenjör Sven-Eric Dahlgren och civilingenjör Bo Hedenäs, Kemira Kemi AB
1 Faktaavsnitt
Apatit utgör tillsammans med den orena formen fosforit en av basråvarorna vid konstgödselframställning och är därmed av stor betydelse för världens livsmedelsförsörjning. Av den totala fosfatproduktionen går mer än 90 % till gödselmedelsindustrin. Globalt sett är de marint bildade fosfattillgångar- na (fosforit och liknande) mest betydelsefulla, och de svarar för ca 85 % av produktionen. Ca 15 % utgörs av apatit från i huvudsak magmatiskt bildade fyndigheter. Bland svenska förekomster är det bara apatit i järnmalm, som för närvarande utnyttjas tack vare att den kan tas ut som biprodukt.
Apatit utgörs av hexagonalt kristalliserat kalciumfosfat. Beroende på före- komsten av andra ingående anjoner skiljer man på olika typer av apatit:
F luorapatit: C35(PO4)1F Klorapatit: C35(P04)3C' Hydroxylapatit: C35(P04)30H Karbonatapatit: C310(PO4)6(COJ)HZO
Naturlig apatit är till sin sammansättning ofta en ”blandning” av de ovan nämnda varieteterna. Vidare kan en mindre del av apatitens kalcium vara ersatt av mangan, strontium eller sällsynta jordartsmetaller (RE). Det sena- re förhållandet gör att apatit är en potentiell källa för framställning av RE.
Fosforit är benämningen på en fosfatrik sedimentär bergart, men ibland används namnet även för det i bergarten ingående fosfatmaterialet. Detta kan uppträda som klumpar, bollar, korn eller skalfragment. Kollofan (eng: collophane) kallas ofta det kryptokristallina fosfatmineralet i bergarten. Mineralogiskt utgörs fosforitbergarten av mer eller mindre ren apatit, even- tuellt även av andra fosfatmineral, samt av en rad förorenande mineral som växlar med den sedimentära miljön (kalcit, kvarts, lermineral osv).
Ett stort antal andra fosfatmineral är kända, men i jämförelse med apatit/fosforit har de knappast någon ekonomisk betydelse.
I följande indelning nämns först förekomster med apatit, medan de globalt viktiga men i Sverige obetydliga fosforiterna sammanförts till en grupp i slutet.
1. Magmatiska silikatbergarter
2. Karbonatiter
3. Gångförekomster
4. Apatitjärnmalmer
5. Fosforiter
1.3.1. Magmatiska silikatbergarter
Apatit ingår som ett underordnat mineral i de flesta magmatiska bergarter och halten ligger normalt långt under gränsen för en ekonomisk utvinning. Bland basiska bergarter som gabbro och särskilt hos vissa alkalina till ultrabasiska bergarter kan halterna vara klart förhöjda. Om fosfathalten har höjts extremt genom magmatiska processer kan apatit ha bildats i brytvärd mängd. Ett typexempel är apatit-nefelin-förekomsterna på Kola-halvön, där apatit producerats sedan slutet av 1920-talet. Flera förekomster till— hörande denna grupp finns på andra håll inom Sovjetunionen samt i bl.a. Afrika, Brasilien, och på närmare håll i Kodal i Norge, Hos de svenska alkalina bergarterna är inga brytvärda apatitkoncentrationer kända.
1.3.2. Karbonatiter
Karbonatiter kan definieras som kristallina kalkstenar av magmatiskt ur- sprung. De är ofta geografiskt och genetiskt knutna till alkalina bergarter (se 1.3.1). Apatiten är ett normalt förekommande mineral i karbonatiter. I vissa fall kan halten vara hög nog för en brytning, särskilt om en samtidig produktion av flera mineral (apatit, kalcit, phlogopit) kan ske. Exempel: Siilinjärvi i Finland.
Om en karbonatit vittrar kan det ursprungliga apatitinnehållet anrikas till en högre fosfathalt i den kvarliggande vittringsjorden, vilken i vissa fall blir ekonomiskt utvinningsbar. Exempel: Sokli i Finland och Cargill i Kanada.
Karbonatiter, av vilka alla inte är brytvärda, är kända bl.a. i södra och centrala Afrika, Brasilien, Kanada och Västtyskland. I Sverige finns karbo- natit (sövit) på Alnön, se nedan.
1.3.3. Gångförekomster
Apatit kan förekomma både i pegmatiter och pneumatolytiska eller hydro- termala gångar. men förekomster av dessa typer är sällan brytvärda. [ pegmatiter är apatiten ofta väl kristalliserad, men ingår sällan i sådana koncentrationer att den ekonomiskt kan tillvaratas. Högre halter har apatit- gångarna. Sådana har förr brutits i Kanada och i mindre skala i Norge.
Linser och ådror med apatit bryts i staten Bihar i Indien. Några kända gångförekomster finns också i Norrbottens län, men dessa är helt obe- tydliga.
1.3.4. Apatitjärnmalm
Järnmalmer av Kirunatyp innehåller apatit, vilken kan tas ut som bipro- dukt. Bland forskarna finns fortfarande meningsmotsättningar beträffande dessa järn- och apatitförekomsters bildningssätt (magmatisk bildning eller sedimentation i vulkanisk miljö).
1.3.5. Fosforit
Som nämnts har fosforit internationellt mycket större betydelse än ovan nämnda typer av ”ren" apatit. Olika typer av fosforit kan urskiljas, men gemensamt för dem är att de bildats i marin miljö och i tropiska eller subtropiska klimatzoner. Bildningen har skett på relativt grunt vatten på kontinentalhyllor eller runt oceanöar, och ofta genom medverkan av växt- och djurliv. De sedimentbergarter som hyser fosforitlagren har senare blivit torrlagda, så att förekomsterna blivit åtkomliga för exploatering. I vissa fall har även en sekundär anrikning på land skett. Fosforitlager är i många fall vidsträckta. men har liten mäktighet i förhållande till sin utbredning. För att vara brytvärda krävs i allmänhet halter över 14 % P205 och goda före- komster kan hålla 30—39 % PZOS. Flertalet fyndigheter är av mesozoisk eller tertiär ålder, men även paleozoiska förekomster utnyttjas.
Oönskade ämnen såsom järn och aluminium samt spårämnen såsom kadmium och uran utgör en nackdel hos vissa fosforitfyndigheter.
Viktiga producentländer är USA, Marocko, Sovjetunionen, Folkrepubli- ken Kina, Tunisien, Jordanien m.fl. Inga svenska fosforitförekomster har visat sig ha tillräcklig mäktighet och halt för att kunna utnyttjas.
Ett antal förekomster av apatit och fosforit är kända, men inga är under normala förhållanden brytbara som fosfatråvara enbart genom sitt eget värde. Däremot utvinns apatit som biprodukt vid järnmalmsbrytning. Det skall heller inte uteslutas att man kan använda lågvärdigt fosfatförande berg till skogs- eller jordbruksgödsling efter bara krossning och malning.
På Alnö i Medelpad finns apatithaltig karbonatit (sövit) som under 1940- talet bröts för jordbrukskalkning. Flotationsförsök inför en apatitutvinning gjordes mot slutet av andra världskriget, men på grund av öppnade handels- vägar efter krigsslutet kom aldrig någon produktion till stånd.
Apatitgångar i gabbro är kända på Dundret och Luspavaara i Gällivare- trakten samt i kvartsporfyr mellan Luossavaara och Nukutsjärvi norr om Kiruna. Dessa gångförekomster är vanligen några cm till 1 m breda (undan-
tagsvis 2 m) och därför ekonomiskt ointressanta. De är även förorenade av andra mineral.
De apatitförande järnmalmerna är utan tvekan den viktigaste inhemska fosfattillgången. Från Kiirunavaaras malm tas apatit ut som biprodukt. Malmen är uppdelad i fosforfattiga och fosforrika delar. S.k. D-malm håller ca 4,5 % PZOS.
Strax norr om Kiruna finns ett antal järnmalmer som för närvarande inte bryts, nämligen Luossavaara, Rektorn. Haukivaara, Lappmalmen. Henry och Nukutus. Malmen i Luossavaara är i genomsnitt fattigare på apatit än i Kiirunavaara. De övriga är däremot högfosformalmer med halter mellan 5 och 10 % PZOS. De utgör därmed en framtida fosfatreserv, även om det nu inte kan bedömas om de kommer att kunna brytas med vinst. Under andra världskriget bröts Rektorsmalmen och gav ett stort bidrag till den inhemska fosfatproduktionen.
Bland övriga apatitförande järnmalmer i Kiruna-regionen kan nämnas Ekströmsberg, Tjårrojåkka, Pattok, Painirova och Gruvberget (vid Svappa- vaara). I den nedlagda Tuollavaaragruvan strax öster om Kiruna var delar av malmen apatitförande.
Malmbergets förekomster är också av apatitjärnmalmstyp, men med låga till måttliga fosforhalter hos de olika malmkropparna. För merparten av malmen ligger halten under 1,8 % PZOS. Apatiten är klorhaltig. vilket är en nackdel i tekniskt hänseende. Under båda världskrigen har apatit pro- ducerats vid Malmberget. Stor betydelse hade en flotationsanläggning som under andra världskriget producerade ett apatitkoncentrat baserat på rå- gods från Rektorsmalmen (Kiruna) och Malmberget.
I Bergslagen har flera apatitjärnmalmer brutits, men bara vid Gränges- berg, som är den största, har apatit utvunnits. Apatithalten växlar kraftigt i malmens olika delar. men ett riktvärde för PID,-halten kan vara 2 %. Järnmalmsbrytningen och därmed också produktionen av ca 85 kt apatitslig per år väntas upphöra i början av 1990-talet.
Bland svenska fosforitförekomster (fosfat i yngre. lagrade bergarter så- som sandsten, kalksten och skiffer) finns inga som har brutits i större omfattning eller som väntas bli brytvärda. Här kan nämnas fosforitsandsten (kambrisk) i Närke, Östergötland och Skåne, Ceratopygekalksten (ordo- vicisk) i bl.a. Västergötland och Närke, Oboluskonglomerat (ordoviciskt) i Dalarna. samt lokalt i kritbergarteri Skåne.
Slutligen ska nämnas att fosfat som uppträder tillsammans med uran är känt från ett par platser i Norrland. Kring Norråker vid Ångermanlands nordvästspets finns en min—eralisering illden s.k. Lycophoriazonen. Vid Påläng sydväst om Kalix i Norrbotten finns en finkornig apatit- och uran- mineralisering. Den förra förekomsten är ordovicisk och kan klassas som fosforit. medan den sistnämnda tillhör urberget och ingår i en lagrad vulka- nisk miljö. Sannolikt finns också på andra håll i landet apatitförekomster, som ännu inte har påvisats i fast berg. Härpå tyder bl.a. ett blockfynd i trakten av Sandviken.
De flesta apatiter förekommer som underordnade mineral i andra, eventu- ellt brytvärda mineralfyndigheter. Utnyttjande av apatiten förutsätter alltid någon form av anrikning.
De kommersiellt tillgängliga apatiterna utvinns genom flotation. Detta gäller såväl den ryska Kola—apatiten som de skandinaviska apatiterna, som uppträder tillsammans med järnmalm, kalksten m.m.
Separationen av apatit från övriga mineral kräver en långt gående ned- malning av malmen. Det finkorniga materialet undergår därefter flotation i ett eller flera steg. Vid upparbetning av apatitjärnmalmer (ex. Gränges och LKAB) ingår ofta magnetseparering före och/eller efter flotationsstegen. Flotationsreagenset (samlaren) är en fettsyra. Tillsatser av exempelvis vat- tenglas och natronlut skapar lämpliga betingelser för flotationen.
Andra typer av apatithaltiga malmer kan kräva annan anrikningsteknik. Från fyndigheten i Siilinjärvi i Finland erhåller man en råvara innehållande apatit blandad med kalcit och dolomit. Flotation av apatit ur denna råvara har krävt utveckling av ett speciellt selektivt flotationsreagens. Vi har i Sverige god kompetens på detta område hos Berol Nobel AB.
Efter flotationen filtreras och torkas apatiten innan den kan lagras och levereras.
Närvaro av föroreningar i fosfatråvaran kan inverka både på möjligheten att upparbeta densamma och på användbarheten av framställda produkter.
I flotationsanrikad magmatisk apatit förekommer föroreningar av två slag: dels substitutioner i apatitgittret och dels som rester av andra mineral.
Apatitens kristallgitter tillåter omfattande substitution. Kola-apatiten är en relativt ren fluoridapatit (1.2). I Malmbergs-apatit har en del av fluoren ersatts av klor. Vid uppslutning av Malmbergs-apatit i syra kommer klori— den att förorsaka stora korrosionsproblem om inte kvalificerade konstruk- tionsmaterial används.
Kalcium kan substitueras av strontium (i Kola-apatit är Sr-halten ca 2,7 %. i Kiruna—apatit, 1 %) och av hela serien sällsynta jordartsmetaller (RE).
I sedimentära fosforiter är fosfatgruppen (PO,) i varierande grad sub- stituerad av karbonat (COZ). Dessutom förekommer ofta kalcit i dessa råvaror. [ Kiruna-apatit som är av vulkaniskt ursprung är COZ-halten ca 5 "0, vilket uppges bero på närvaro av kalcit. Flotationsprocessen har dålig selektivitet mot kalcit i fraktioner större än 10 um. Rester av kalcit i fosfatråvaran innebär ökad syraförbrukning per P-enhet vid uppslutning.
Mängden av restmineral i flotationsanrikade fosfatråvaror beror på hur långt flotationstekniken kan drivas tekniskt och ekonomiskt. Restminera- lerna sänker P-halten och kan innebära problem vid råvarans utnyttjande.
Järn- och aluminiumhaltiga mineral bildar vid uppslutning och vidare för- ädling svårlösliga Fe- och Al-föreningar med höga P-halter. Detta försämrar P-utbytet. Om dessa föreningar tillåts ingå i gödselmedel kommer en del av fosforn att vara svårtillgänglig för växterna. Vid framställning av mera kvalificerade kemikalier måste Fe- och Al-föreningarna avskiljas och under- kastas kostsam återvinning av P.
Förekomsten av tungmetaller i fosfatråvaror ägnas allt större uppmärk- samhet. På lantbruksområdet (gödsel- och fodermedel) har speciellt kad- mium tilldragit sig intresse. Mycket låga arsenikhalter krävs både i foder- och i tvättmedelsfosfater. Radioaktiva element kan anrikas i produkter eller avfall och medföra problem. Vid fosforsyratillverkning anrikas exempelvis radium i gipsen, som härigenom blir begränsat användbar som byggnads- material och även svårare att deponera.
Fosfatråvaror av vulkaniskt ursprung har i allmänhet lägre halter av tungmetaller än de sedimentära fosforiterna. I de svenska apatiterna är dock arsenikhalten mycket hög, vilket bereder problem.
Kvalitetskraven på fosfatråvaror som i första hand måste beaktas kan sammanfattas på följande sätt: . Föroreningar som påverkar upparbetningsprocesserna — klar som vid halter över 0,05—0,1 % ger allvarliga korrosionspro- blem — järn och aluminium som medför bildning av slam vid vidareförädling av fosforsyra och dessutom medför risk för fixering av P i göd- selmedel — magnesium som vid halter över ca 0,5 % ger prohibitivt hög viskosi- tet hos fosforsyra . Föroreningar som kan medföra begränsad användbarhet hos olika fos-
fatbaserade produkter
— arsenik som på grund av toxicitet inte accepteras vare sig i foder- eller tvättmedelsfosfater — kadmium som av samma skäl ifrågasätts både i gödselmedel och foderfosfater — uran och urandöttrar som kan medföra strålningsrisk i produkter och avfall
Det är tekniskt möjligt att i något skede av upparbetningsprocesserna avlägsna eller oskadliggöra de ersta av de föroreningar som förekommer i apatiter och råfosfater, men sådana extra behandlingssteg blir ofta ekono- miskt prohibitiva.
Sverige är fortfarande helt beroende av import för försörjningen med fos- fatråvaror. Under 1970- och 1980-talen uppvisar den totala importen av fosfatråvaror en svagt stigande tendens, se figur 1411. Importen från Sov- jetunionen, som uteslutande avser apatit för kemikalieproduktion, visar samma tendens.
Figur M:] Import av fosfatråvara till Sverige 1971—1987
800
Import KT/år & i i l. : i 47 i
_— SSSR. KT/ÅR ""' ...... TOTALT. KT/ÅR
1970 1975 1980 1985 [1990 [ Källa: Phosphorus & Potassium
Vid slutet av 1980-talet ligger den totala importen av fosfatråvaror på ca 700 kt/år, varav apatiten utgör ca 300 kt/år. Under perioden från 1970 har den totala importen ökat med i genomsnitt drygt 2 %/år, medan importen av apatit ökat i genomsnitt ca 8 %lår.
Den inhemska produktionen av apatit började 1975 i Grängesberg med ca 30 kt/år. I mitten av 1980-talet producerades drygt 100 kt/år i Grängesberg och Kiruna. Omkring 1990 kommer all produktion av apatit i Sverige att upphöra.
Mellan Marocko-fosfat av den kvalitet, som används av Kemira, och Kola— apatit föreligger en prisdifferens per ton, som betingas dels av skillnaden i fosforhalt och dels av skillnaden i renhet. Om man emellertid följer prisut- vecklingen från 1965 och framåt, figur 14:2, visar det sig att de relativa prisförändringarna i svensk valuta för dessa råvaror med små avvikelser är desamma för hela perioden, då även fraktkostnaderna inräknas. Prisutveck- lingen kan därför återges i ett enda stapeldiagram där prisnivån 1965 givits index 100.
Råfosfater säljs i USD, varför den aktuella dollarkursen omräknats till SEK. Vi noterar här att prisexplosionen inträffade 1974 med en sänkning 1976 och därefter stegvis ökning till en ny toppnotering 1985. Sänkningen därefter är knuten till nedgången i dollarkursen. Tendensen är att råfosfat- priserna på nytt är i stigande.
Publicerade priser på Marocko-fosfat FAS Casablanca med omräkning av aktuell dollarkurs till SEK ger en annorlunda bild, figur 143. Under perio- den 1974—1982 är priset ganska stabilt. 1983 inträffar en kraftig stegring med en toppnotering 1985 och därefter en till dollarkursen knuten sänkning.
Figur 14.'2 Relativ prisutveckling på Kola—apatit och Marocko—apatit cif Helsingborg
Pri-tade: 500
200
iw
'955 1970 '975 1950 1985
Figur 14.3 Pris på Marocko—fosfat FAS Casablanca 70—72 % BPL = 32—33 % P205
smc/ton
400
300
200
100
En jämförelse mellan dessa figurer visar att tillgången på tonnage och därmed fraktkostnaderna spelar en väsentlig roll för prisnivån vid för- brukningsorten.
För tillverkning av kemikalier processas fosfatråvara i Sverige endast av Kemira Kemi i Helsingborg. Detta sker enligt två linjer:
]. Uppslutning med saltsyra
2. Uppslutning med svavelsyra till fosforsyra
1.9.1 Uppslutning med saltsyra
Uppslutning med saltsyra sker enbart för tillverkning av dikalciumfosfat av foderkvalitet via en kristallisationsprocess. I denna process kan endast vissa typer av sekundära råfosfater (fosforiter) med tillräckligt hög reaktivitet och tillräckligt låg halt av vissa föroreningar användas. Apatiter har låg reaktivi- tet och kan inte användas här.
Ur en ändlut utvinns kalciumklorid av olika kvaliteter för dammbindning på vägar, för oljeborrning samt en kvalitet för livsmedel och veterinärmedi- cin.
1.9.2 Uppslutning med svavelsyra
Kemira Kemi har liksom Supra en fosforsyraprocess med omkristallisation. Men medan Supra har sekvensen hemihydrat-dihydrat har Kemira Kemi sekvensen dihydrat—hemihydrat.
Kemira Kemis fosforsyrafabrik är utlagd för att processa Kola-apatit. Valet av Kola-apatit är betingat av mycket låga halter av tungmetaller (foderfosfater), låg halt av missfärgande föroreningar (tvättmedelsfosfater) och frånvaro av radioaktivitet (krav för utnyttjande av biprodukten gips).
All fosforsyra fluorrenas genom indunstning. Fluoren återvinns och leve- reras till Alufluor AB för tillverkning av aluminiumfluorid. Hit går också återvunnen fluor från Supra.
För tillverkning av foderfosfater behövs ingen ytterligare rening med denna råvara. De hårda kraven på tvättmedelsfosfater kräver kompletteran- de rening av fosforsyran med avseende på missfärgande föroreningar samt på vissa metaller (Ca, Mg, Fe, Mn m.fl.) som accepteras endast i spårmäng- der i tvättmedel.
Vid rening av fosforsyra för tillverkning av tvättmedelsfosfater bildas fosforrika fällningar, ur vilka fosfatet med betydande kostnader återvinns. Det är därför ur ekonomisk synpunkt betydelsefullt att fosfatråvaran är så ren som möjligt.
En del av fosforsyran försäljs till gödselmedelstillverkning och en annan
del indunstas vidare till superfosforsyra med 70—72 % PZOS, vilken ex- porteras.
Det från processen erhållna kalciumsulfat hemihydratet kalkas för neu- tralisation av syrarester och omvandlas under lagring i magasin till dihydrat (gips). Denna s.k. kemigips bearbetas vidare i stor utsträckning till pro— dukter för bindetidsreglering av portlandcement. för tillverkning av gipsski- vor och till pigment och fyllmedel i papper. En förutsättning för att kemigip- sen skall kunna utnyttjas för dessa ändamål är att fosfatråvaran är fri från radioaktivitet. De sedimentära fosforiterna har en i sammanhanget pro- hibitiv radioaktivitet.
Det föreligger inga avgörande tekniska problem att använda Kiruna- apatit eller motsvarande vid Kemira Kemi. De höga arsenikhalterna i svensk apatit medför dock krav på extra reningssteg. Med de kvantiteter, som i dagsläget står till förfogande, är dock av logistiska skäl processning hos Norsk Hydros anläggning i Glomfjord ett bättre alternativ. Kemira Kemis apatitförsörjning kan komma att påverkas av att en ny ägare till- kommit, nämligen det finska statsägda Kemira, som har egen apatitgruva i Siilinjärvi. Siilinjärvi-apatiten används i dag enbart för tillverkning av göd- selmedel via uppslutning med svavelsyra till fosforsyra. Denna apatits lämp- lighet för Kemira Kemi är i dagsläget inte bedömd. Vidare måste beaktas hur projektet med apatitfyndigheten i Sokli i Finland utvecklas.
För gödselmedelstillverkning processas fosfatråvara enligt tre principiellt skilda vägar:
]. Uppslutning med salpetersyra
2. Uppslutning med svavelsyra till superfosfat
3. Uppslutning med svavelsyra till fosforsyra som mellanprodukt
1.10.1 Uppslutning med salpetersyra
Uppslutning med salpetersyra sker enligt Odda-metoden. I denna process är föroreningar i apatiten mera betydelsefulla än reaktiviteten. Magmatisk apatit har generellt mycket lägre reaktivitet än fosforiter.
Fram t.o.m. 1987 förbrukades ca 15 kt/år Grängesbergs-apatit i Supras fabrik i Köping. Odda-enheten där lades ner på grund av dålig lönsamhet. Svensk apatit processas inte längre inom landet. Kiruna-apatit används i Norsk Hydros anläggning i Glomfjord, som logistiskt ligger mycket väl till. Apatit från Grängesberg går numera till Norsk Hydros anläggning i Pors— grunn.
Vid Odda-processen får man en uppslutningsrest, i vilken de i apatiten befintliga sällsynta jordartsmetallerna anrikats. Denna rest upparbetas för närvarande inte.
Grängesbergs-apatiten har hög järnhalt, vilket kan ge slitageproblem samt avgång av NO,. Både Grängesbergs- och Kiruna-apatit har höga arsenikhalter. Speciellt Kiruna-apatiten har hög magnesiumhalt, vilket på- tagligt inverkar på uppslutningslösningens viskositet med produktionspro- blem som följd.
De svenska apatiterna har liksom Kola-apatit låga kadmiumhalter, vilket är av väsenlig betydelse ur miljösynpunkt.
1.10.2 Uppslutning med svavelsyra till superfosfat
Tillverkningen av superfosfat ur Kola-apatit förekommer i Sovjetunionen. Eftersom apatiten har låg reaktivitet jämfört med fosforiter måste man arbeta med betydande överskott av svavelsyra. Efter en mognadsprocess om ca sex veckor schabras produkten och kalkas för att nedbringa halten fri syra till acceptabel nivå. Efter kalkningen tillkommer ytterligare en mog- nadsprocess.
För svenska förhållanden kan superfosfattillverkning ur apatit bli aktuell endast i en avspärrningssituation. Så skedde under andra världskriget. Den höga järnhalten i den då tillgängliga apatiten medförde dock stora problem, eftersom den motverkade att superfosfatet stelnade.
1.10.3 Uppslutning med svavelsyra till fosforsyra
Supra tillverkar fosforsyra i Landskrona. Man har numera övergått till en omkristallisationsprocess med sekvensen hemihydrat-dihydrat, dels för att få bättre fosforutbyte och dels för att minska energiförbrukningen.
Reaktionshastigheten vid omvandling av hemihydrat till dihydrat på- verkas av föroreningar i fosfatråvaran. Supras anläggning är dimensionerad för användning av fosforiter. Med apatit som råvara sker omkristallisatio- nen betydligt långsammare, vilket skulle medföra en avsevärd minskning av produktionskapaciteten. Härtill kommer att med apatit krävs en större filterarea än med fosforiter. Under normala förhållanden är därför apatit inte aktuell som fosfatråvara.
I Grängesbergs-apatit är förhållandet Si:F lågt. För att undvika korro- sionsproblem förorsakade av fri fluor skulle en viss tillsats av reaktiv ki- selsyra vara nödvändig. Malmbergs-apatit kan inte användas i en kon- ventionell fosforsyrafabrik på grund av den korrosion som förorsakas av den höga klorhalten.
Supra skulle maximalt kunna förbruka ca 200 kt/år apatit för produktion av fosforsyra.
2 Marknadsutvecklingen under 1970- och 1980—talet
I Norden tillverkas foderfosfater av Kemira Kemi samt av Superfos A/S i Danmark. Det senare företaget har en produktion av ca 20 kt/år dikalcium- fosfat och kontrolleras av Kemira Kemis ägare Kemira. Produktionskapaci- teten för foderfosfater i Västeuropa utnyttjas endast till ca 2/3, vilket lett till hård konkurrens.
I miljödebatten talas en hel del om att minska fosfattillförseln till åkrarna även via naturgödsel. Fosfor i animala foderkomponenter (fiskmjöl, kött- och benmjöl) har mycket god biologisk tillgänglighet. Användningen av fiskmjöl är i Sverige på väg att försvinna och måste ersättas av annan proteinkälla.
Fosfor i vegetabilier är till större delen bundet som fytat. Fosforns bio- logiska tillgänglighet varierar kraftigt för olika vegetabiliska foderkompo- nenter. För enmagade djur (fjäderfä, svin) förekommer variationer från 0 till 45 % med ett genomsnitt på ca 30 %. Flermagade djur utnyttjar vegeta- bilisk fosfor bättre.
Fosforbidraget i naturgödseln från organiska foderkomponenter kan inte påverkas. En minskning kan endast ske genom att man minskar eller utesluter oorganisk fosfor i fodret. En underförsörjning av fosfor liksom av andra mineraler leder emellertid till bristsymtom och bristsjukdomar, speci- ellt utsatt är skelettbildningen. Miljödemagogin får inte leda till att djurens hälsa och produktionsförmåga äventyras.
Foderfosfatförbrukningen påverkas av flera faktorer såsom:
— produktionsnivå och -intensitet — politiska beslut rörande jordbrukets inriktning och inverkan på mil-
jön
— hur snabbt och i vilken utsträckning övergång sker till gårdspro-
ducerat mineralfattigare foder; detta kan medföra risk för otillräcklig mineralförsörjning då bonden är van att mineraler ingår i fabrikstill- verkade foderblandningar
— djurhälsa, produktkvalitet och produktionsförmåga
— normer visavi behov
— hänsynstagande till biologisk tillgänglighet i olika foderkomponenter
Utvecklingen av användningen av foderfosfateri Nordeuropa räknat som vara med 40 % PZO5 framgår av tabell 14:1. I de aktuella länderna råder konkurrens mellan flera producenter.
Kemira Kemis produktionskapacitet ligger på 150 kt/år räknat som vara med 40 % Pp,
Tabell l4zl Foderfosfatanvändningen räknat som vara med 40 % PZO5 i ett antal länder 1973, 1987 och 1992
Land Foderfosfatanvändningen i kt 1973 1987 1992 Sverige 43 13,5 15 Norge 14 11.5 10 Danmark 50 90,3 90 Finland 40 27,5 25 UK 74 58,9 60 Polen 40 106,0 116 Ungern 42 90,0 80 BRD. Schweiz. Österrike 253 2322 200 Totalt 556 639,9 595 Rel.tal 87 100 93
Tripolyfosfat började användas i tvättmedel på 1940—1950-talen. Förbruk— ningen ökade fram till ungefär 1980 på grund av förändrade tvättvanor (bl.a. kraftigt ökad användning av tvättmaskiner). I Västeuropa producera- des 1977—1980 ca 1 250 kt/år, varav 250 kt/år exporterades. 1988—1989 har konsumtionen i Västeuropa sjunkit till ca 500 kt/år med i stort sett oför- ändrad export. Den minskade konsumtionen beror på politiska åtgärder mot användning av fosfater i tvättmedel.
Tekniskt-ekonomiskt finns inget ersättningsmedel för tripolyfosfat i tvätt- medel. I tvättmedel baserade på zeolit måste t.ex. mängden tensider ökas från 5—10 "0 till 15—20 % och nya komponenter, t.ex. polyakrylater och fosfonater. måste introduceras för att tvättmedlet skall få fullgod funktion. Utvecklingen på marknaden följer därför ingen normal cykel. Utvecklings- länderna ligger efter Europa beroende på mindre miljömedvetenhet och på att ersättningsmedel för tripolyfosfat är dyra och känsliga för transport- kostnader.
Det politiska trycket mot fosfater i tvättmedel bedöms fortsätta. Det är lättare att förbjuda fosfor i tvättmedel än att snabbt bygga ut kapaciteten för rening av avloppsvatten eller att förbjuda fosfor i gödselmedel, eftersom fosfor är ett essentiellt växtnäringsämne.
Användning av stora mängder tensider m.fl. komponenter är dock inte utan problem. eftersom de ger ökad osäkerhet vid separation i reningsverk.
Dagsläget beträffande lagstiftning m.m. om fosfater i tvättmedel är föl-
jande: — Schweiz Totalförbud — Italien -”- — Norge * Troligen totalförbud — Holland Frivillig minskning
n — Sverige - -
— BRD Marknadsmässig minskning — Belgien Åtgärder övervägs — UK För närvarande inga åtgärder — Frankrike -"-
— Spanien
Flytande maskintvättmedel har under de senaste åren börjat konkurrera med de traditionella pulvertvättmedlen. Det finns både fosfatfria och fosfat- baserade flytande tvättmedel på marknaden. Marknadsandelen för dessa produkter är högst olika i olika länder och introduktionsskedet är långt ifrån avslutat. De fördelar jämfört med pulvertvättmedel som åberopas är större bekvämlighet vid användningen och ett fullständigare utnyttjande. Nack- delar är högre kostnad, dyr förpackning, transport av vatten samt frånvaro av blekmedel.
I Västeuropa har användningen av fosfatgödselmedel minskat med 2—3 % per år. I i-länderna har fosforförbrukningen en klart nedåtgående tendens sedan 1980, medan den i u-länderna stadigt ökar.
Globalt förutsätts behovet av fosfor till handelsgödsel stiga i stort sett lineärt, se figur 14:4.
Figur [4:4 Fosfatkonsumtionen i världen
Tun.- "oa (Mullen-)
1990
1980 1985
Källa: IFA Annual Surveys 1983—88
3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000
Beträffande fbderfosfater framgår av tabell 14:l att förbrukningen fram till 1992 i det för Sverige aktuella området bedöms bli oförändrad eller något sjunkande. Osäkerheten beträffande jordbrukets utveckling under de föl- jande åren är så stor att en uppskattning av förbrukningen av foderfosfater inte kan göras.
Konsumtionen av tvättmedelsfosfater i Västeuropa beräknas fram till se- kelskiftet minska till mellan 300 och 500 kt/år. Konsumtionen i de nordiska länderna beräknas under samma period minska från dagens 26—27 kt/år till ca 20 kt/år.
Kemira Kemi kommer att fortsätta produktionen av tvättmedelsfosfater men med en ändrad inriktning mot mera specialiserade kvaliteter för tvätt- och diskmedel. Fosfater av livsmedelskvalitet kan också bli aktuella.
Kemira Kemis produktionskapacitet för fosfater av denna typ är 50—60 kt/år. Eftersom förbrukningen av tvättmedelsfosfater har minskat i Europa, har en betydande överkapacitet uppstått med en hård press på priserna och minskad lönsamhet som följd.
Förbrukningen av fosfatgödselmedel i Västeuropa bedöms fortsätta att sjunka i minst samma takt som under de närmast föregående åren, dvs. med minst 2—3 % per år. I vissa länder, t.ex. Sverige, anses användningen av fosfatgödselmedel ha nått ett bottenläge och här bedöms förbrukningen stagnera eller kanske t.o.m. öka något. I andra stora förbrukningsområden föreligger fortfarande en "lyxförbrukning" av fosfatgödselmedel, som kan bedömas minska under det närmaste årtiondet.
Förbrukningen av fosfatgödselmedel påverkas av många faktorer. Lik- som när det gäller foderfosfaterna försvåras en säker prognos av osäker- heten beträffande jordbrukets utveckling. Miljöbetingade åtgärder pekar
mot minskad förbrukning av fosfatgödselmedel, men också mot renare kvaliteter av sådana.
4 Sammanfattning och slutsatser
. Det sker snabba och i vissa fall drastiska förändringar av förbruknings- mönstret inom alla områden där fosfatprodukter används i stor skala. I den geografiska region som är av direkt intresse för Sverige leder dessa förändringar till stagnerande eller sjunkande förbrukning av fosfatpro- dukter. Avsevärda skillnader mellan olika länder förekommer dock. . Omsorg om miljön finns med som drivkraft till förändringarna. Detta tar sig uttryck dels i ideellt baserade frivilliga begränsningar av fosfatför- brukningen, dels i förändrade regler för beskattning. subventionering etc. Man kan inte heller helt bortse från förändringar förorsakade av rent kommersiella intressen. . Turbulensen på området och de många oförutsebara faktorer som på- verkar utvecklingen gör det svårt att ange behovet av fosfatråvaror under det närmaste decenniet i kvantitativt mått. . På de tre huvudförbrukningsområdena kan följande kvalitativa prognos gälla:
Tabell l4:2 Progress för konsumtionen av de viktigaste fosfatprodukterna fram till år 2000
Område Sverige Skandinavien Övriga
Foderfosfater Oförändrat/ Svagt sjunkande Sjunkande svagt stigande Tvättmedelsfosfater Svagt sjunkande Svagt sjunkande Sjunkande (2—3 %/år) Gödselmedelsfosfatcr Oförändrat/ Svagt sjunkande Stigande
svagt stigande (2—3 %/år)
. Sverige blir under 1990-talet helt beroende av import för försörjningen med fosfatråvaror. Årligen importeras i dag ca 700 kt/år fosfatråvaror, varav ca 300 kt/år utgörs av apatit. En inhemsk produktion av apatit i Grängesberg och Kiruna kommer att upphöra omkring 1990. 0 Den svenska apatiten har i mindre omfattning upparbetats inom landet. huvudsakligen till gödselmedel. Under andra världskriget användes svensk apatit i större omfattning för vår gödselmedelsförsörjning, men under normala förhållanden har apatiten levererats till lämpligt belägna användare i Norge. 0 Av de två stora tillverkarna av fosforsyra i Sverige använder den ena (Kemira Kemi) apatit som råvara, medan den andra (Norsk Hydro/
Supra) använder råfosfater. Den apatitbaserade fosforsyran från Kemira Kemi används för tillverkning av foderfosfater, tvättmedelsfosfater och gödselmedel, den råfosfatbaserade fosforsyran uteslutande för tillverk- ning av gödselmedel. . Reserverna av apatit i Skandinavien är avsevärda. Med utgångspunkt från kända planer på produktion av apatit i Grängesberg, Kiruna/Malm- berget, Siilinjärvi och Sokli i Finland samt Kodal i Norge är en årlig produktion av >1000 kt/år potentiellt möjlig.
. De skandinaviska apatiterna kan normalt utvinnas bara om andra mine- ral (järnmalm, kalcit, ilmenit) samtidigt kan nyttiggöras. . En potentiell fosfatråvara är också det slam som produceras vid av— loppsvattenreningsverk och som i dag i stor utsträckning deponeras. Detta fosforhaltiga slam skulle, om det vore tillräckligt rent, kunna ersätta en del av den handelsgödsel som används i dag. En sådan användning av slammet skulle också innebära att tvättmedelsfosfatet fick en slutanvändning som gödselmedel. . Kraven på låga halter av tungmetaller i foder- och tvättmedelsfosfater tillgodoses redan i dag genom att ren fosfatråvara (apatit) används vid tillverkningen. Ökande krav på tungmetallhalterna, speciellt kadmium- halten, i gödselmedel leder sannolikt till ökad efterfrågan på rena apati- ter.
Referenser
Underlag för uppgifterna om apatit har — förutom från interna och externa personliga kontakter — hämtats ur bl.a. följande litteratur:
].
10.
11.
12. 13.
14.
15.
16.
17.
Apatite concentrate from Sweden. Phosphorus & Potassium No 86, Nov/Dec 1976, p. 32. . Advanced plans for phosphate mining at Kodal, Norway. Ibid No 89,
May/June 1977, p. 30.
. Rautaruukki Oy nears decision time at Sokli. Ibid No 102, July/Aug 1979, p. 34. . Kemira exploits low-grade phosphate deposit at Siilinjärvi. Ibid No 108,
July/Aug 1980, p. 31. . Finland: Kemira Oy has announced its decision to expand operations at
its Siilinjärvi mine. Ibid No 111, Jan/Feb 1981, p. 12. Production of (apatite) concentrate from iron ore tailings in Sweden. Ibid No 112, March/Apr 1981, p. 39. . LKAB has recently made its firts delivery of apatite from Kiruna. Ibid
No 112, March/Apr 1981, p. 13.
. Phosphates in Sweden — their production and uses. Ibid No 121, Sep/ Oct 1982, p. 20. . P.W. Harben & R.L. Bates, Geology of the Nonmetallics: Phosphate Rock. Metal Bulletin Inc. 1984.
Kemira Oy is currently undertaking feasibility studies with a view to developing the Sokli phosphate reserves. Phosphorus & Potassium No 145, Sep/Oct 1986, p. 14. Curbs on Phosphates. How serious a threat to consumption? Ibid No 151, Sep/Oct 1987, p. 22. M. Mew, Mining Annual Review — 1988: Phosphate Rock. Phosphate Rock Market Review. Phosphorus & Potassium No 154, March/Apr 1988, p. 20. The medium term supply and demand prospects for fertilizer materials. 56th Ann Conf of IFA, Monte Carlo 1988. Phosphates: The pressures of the greens. Phosphorus & Potassium No 160, March/Apr 1989, p. 15. Norsk Hydro to increase apatite takeoff from Kola. Ibid No 160, March/ Apr 1989, p. 8. Phosphate fertilizers: Water-solubility — safeguard or sacred cow? Ibid No 160, March/Apr 1989, p. 23.
Bilaga 15
Diamant
av professor Bertil Aronsson, AB Sandvik Hard Materials, och docent Peter Kresten, Sveriges geologiska undersökning,
1 Faktaavsnitt
Diamant är kubiskt kristalliserat kol. Även om den är mycket ren, så innehåller den oftast spår av kväve, bor m.fl. ämnen. Diamant är det hårdaste material vi känner. Dess utomordentliga hårdhet illustreras av att skillnaden i absolut hårdhet mellan diamant och mineralet med näst högsta hårdhet. korund (rubin, safir), är större än skillnaden mellan korund och grafit (en annan modifikation av kol, bland de mjukaste mineralen). Specifi- ka vikten är 3,52, ljusbrytningsindex 2,42 (högst bland ädelstenar).
Färgen varierar från (blå)vit till gul, brun, grå eller svart. Rosa, gröna eller blåa smyckediamanter är relativt sällsynta och betingar höga priser.
Man skiljer mellan flera olika typer av diamant. De viktigaste grupperna är typ 1 (med kväve, är isolator) och typ 2 (utan kväve, stundom halv- ledande).
Diamant bildas under höga tryck. Den bildas på stora djup ijordskorpan, 70—200 km. där trycket är tillräckligt högt. Vid låga tryck är diamanten metastabil; den stabila lågtrycksformen är grafit. Upphettad i luft brinner diamant vid ca 7200C.
Människan har uppskattat diamanten sedan urminnes tider. I bibeln förekommer referenser till "yahalom" som tolkas betyda diamant. En utför- lig beskrivning av diamant finner man i Plinius” "Naturhistoria” (77 e.Kr.) som ”'adamas” (den obetvinglige). Diamanten har alltid varit en begärlig ädelsten, och är det än. Den industriella användningen är dock minst lika viktig.
Diamantvikten är av hävd karat; 1 metrisk karat (ct) = 0,2 g.
Man skiljer mellan primära och sekundära diamantförekomster. Som pri- mära förekomster betecknar man sådana, där diamanten befinner sig i sin moderbergart. Sekundära förekomster, stundom kallade alluviala före- komster, är sådana där diamanten genom vittrings- och avlagringsprocesser transporterats från sin ursprungsbergart.
Omvandlingsprocesser i jordskorpan som medför höga temperaturer drabbar diamant, som då helt eller delvis omvandlas till grafit. Ett flertal exempel på bergarter är kända. som nu har gott om grafit, stundom fort- farande med diamantens yttre kristallform.
Fram till 1870 utvanns diamanter endast ur sekundära lagerplatser, vanligen flodgrus och -sand. Indien var den dominerande producenten, och mycket kunskap om indisk diamantproduktion nådde Europa genom J-B. Taver- niers resor till Indien 1631—1668. Bl.a. beskrev Tavernier diamanterna Stormogul, Koh—i-noor och den stora blå diamanten (en del av denna är Hope-diamanten).
Det första land att bryta den indiska dominansen var Brasilien, där diamant upptäcktes i flodavlagringar 1725. Brasilien övertog rollen som världens största diamantproducent.
1866 hittades den första diamanten, kallad ”Eureka” (21,75 karat) vid Hopetown i Sydafrika, även här i sekundär lägerplats. Trots att fyndet uppvisades i Paris 1867 framkallade det endast begränsat intresse. Många tvivlade på att fyndet var autentiskt. 1869 plockade en Griquapojke upp en stor skimrande sten i Zandfontein. Det visade sig vara en diamant på 83,5 karat, som blev kallad ”Star of South Africa”, och den blev upptakten till en stor diamantrush, som lockade äventyrare från alla världsdelar. Den kort därpå följande upptäckten av primära diamantlagerplatser i Kimberley- området ledde till att Sydafrika kom att dominera diamantproduktionen.
I dag är produktionen av diamanter ur sekundära lagerplatser relativt liten, sett i karat. Emellertid är produktionen viktig, eftersom det genom- snittliga värdet per karat är högre, ofta mycket högre, än för diamanter som produceras från primära lagerplatser. Det beror på att andelen diamanter av smyckekvalitet — och det är det som bär upp produktionen — är genom- gående mycket högre i sekundära lagerplatser. Detta förklaras av att dia- manter med sprickor och inneslutningar inte klarar vittring, transport och avlagring i samma utsträckning som felfria diamanter.
Som exempel kan nämnas att den primära lagerplatsen Argyle (AKl) i nordvästra Australien har 5 % diamanter av smyckekvalitet; den sekundära lagerplatsen Bow River uppvisar 20 % diamanter av smyckekvalitet. Dia- manterna längs Namibias och Namaqualands kust, typexempel på ”marina diamanter” (tabell 15z3), vars ursprung ännu inte spårats, är till 90—95 % av smyckekvalitet. Diamanthalten för dessa fyndigheter ligger mellan 0,1 och 0,3 karat/ton.
Det bör tilläggas att inte enbart nutida sand- och grusavlagringar utgör sekundära lagerplatser, utan även fossila (förstenade) sådana. Ett exempel är Witwatersrand-konglomeratet, ca 1,6 miljarder år gammalt, bryts på uran men innehåller även en del små diamanter.
I juni 1870 hittades diamant vid Koffiefontein, nära Kimberley i Sydafrika. Fyndet förorsakade inget större intresse bland diamantgrävarna i gruset av Vaal- och Oranjefloden, eftersom förekomsten var uppenbarligen ”malpla- cerad”. Två månader senare hittades en 50-karats sten vid Jagersfontein,
vilket givetvis ledde till en diamantrush, Knappast någon av diamant— grävarna insåg dock att de arbetade på en primär diamantlagerplats.
1871 hittades ett antal förekomster i samma område — De Beers, Duto- itspan och Wesselton. Samhället, som snabbt växte upp, tog 1873 namnet "Kimberley”. Bergarten som förekom vid alla dessa platser beskrevs 1886 av H.C. Lewis som diamantens moderbergart och döptes till "kimberlit".
Senare hittades kimberliter i övriga Afrika — Zaire, Tanzania, Angola, Botswana —, i Indien, Nordamerika och Sovjetunionen. De första kim- berliterna i Sovjetunionen hittades 1953, och snart hade de ”röda diaman- terna” en ledande ställning. På senare tid har kimberlit hittats bl.a. i folkrepubliken Kina.
Kimberlit är en vulkanisk bergart, som uppträder som utfyllnad av ex- plosionsrör, s.k. ”pipes". De kan vara 1—2 km djupa bildningar, och area- len vid jordytan beror mycket på erosionssnittet. Vid ringa erosion, när den ursprungliga kratervallen fortfarande är bevarad (t.ex. Orapa, Botswana) kan arealen uppgå till 100 hektar eller mer (tabell 1511). Djupt eroderade "pipes", som de i Sibirien, är sällan större än 10 hektar.
Tabell 15:1 Världens största primärfo'rekomster av diamant
Namn Land Yta, Halt, Anmärkningar hektar ct/ton Mwadui' Tanzania 146 35 % smyckekvalitet Calwynyardah Australien 128 Diamantförande Orapa' Botswana 106,6 0,8 15 % smyckekvalitet Laymans Bore East Australien 103 Diamantförande Ellendale 4 Australien 76 (0,1 Ej ekonomiskt Camafuca Camazambo Angola 67,5 Trol. ekonomiskt Catoca Angola 66,2 Trol. ekonomiskt Jwanengl Botswana 54 0.6 35 % smyckekvalitet Talalal Zaire 50 ca 3 % smyckekvalitet Ellendale 9 Australien 46 (0.05 Ej ekonomiskt Argyle. AKI' Australien 45 ca 6 5 % smyckekvalitet Ellendale 7 Australien 36 (0,01 Ej ekonomiskt Premierl Sydafrika 32 0,35 20 % smyckekvalitet 33 Bore Australien 28,8 Diamantförande Zarnitsa' Sovjetunionen 21,5 25 % smyckekvalitet Udatjnaja' Sovjetunionen 20 25 % smyckekvalitet Kao Lesotho 19,8 0,12 Ej ekonomiskt Massif Il Zaire 18,6 4 % smyckekvalitet Finschl Sydafrika 17,9 0,9 25 % smyckekvalitet Letseng—la-Terai Lesotho 15,9 0,03 Stängd 1986 Ellendale ll ' Australien 13 (0,01 Ej ekonomiskt Letlhakanel Botswana 11,6 1,42 40 % smyckekvalitet Koffiefonteinl Sydafrika 11,1 0,08 50 % smyckekvalitet Jagersfontein Sydafrika 10,0 0,07 Stängd 1972 ' I drift Anm. Diamanthalter endast ungefärliga; exakta siffror är svåra att finna, och halten varierar starkt inom en och samma fyndighet.
Länge trodde man att diamant uteslutande förekom i kimberlit. Så sent som 1976 hittade man i Australien diamanter i en bergart som inte var kimberlit, utan en besläktad bergart som kallas ”lamproit”. Mycket snabbt därefter har Australien blivit den ledande producenten av naturliga diaman- ter i världen (tabell 1512), mest tack vare en enda "pipe”, Argyle (AK1).
Tabell 15:2 Världsproduktionen av rådiamanter 1982—1988 (miljoner karat)
Land 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 Australien - 6,2 5,7 7,06 29,2 30,0 35,0 Zaire 12,2 13,0 18,5 19,6 20,5 21,0 23,0 Botswana 7,8 10,7 12,9 12,6 13,0 13,0 15.0 Sovjetunionenl 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 Sydafrika 8,9 10,0 9,8 9,9 10,2 9,6 9,0 Namibia 1,0 0,96 0,93 0,91 1,0 1,0 0,9 Angola 1,3 1,0 0,92 0,9 0,2 0,90 1,0 Sydamerika 1,25 1,0 1,0 0,85 0,85 0,85 0,85 Ghana 1,0 0,8 0,33 0,6 0,55 0,44 0,3 Centalafrik. republiken 0,3 0,3 0,3 0,5 0,6 0,60 0,45 Sierra Leone 0,25 0,3 0,42 0,4 0,4 0,36 0,3 Liberia 0,5 0,4 0,4 0,4 0,3 0,35 0,35 Tanzania 0,38 0,37 0,36 0,35 0,3 0,15 0,13 Övriga 0,1 0,2 0,29 0,47 0,5 0,45 0,45 Totalt 47,1 57,2 63,9 66,5 89,6 90,7 98,73
få?—___—
1Nettoimport till västvärlden Källor: Mining J. Ann. Rev. 1988, 1989 Messel: Outlook for Diamonds, 1987
Vid den senaste internationella kimberlitkonferensen i Perth 1986 redo- gjordes för ytterligare bergarter som var diamantförande, bl.a. den även i Sverige vanliga bergarten diabas (stenindustrins ”svarta granit”). Dessa förekomster betraktas dock endast som kuriosa, utan praktiskt värde.
1967 rapporterade Harry von Eckermann ”möjliga diamanter” i ett slipprov av en kimberlitliknande bergart från Alnön utanför Sundsvall. Senare un- dersökningar, utförda vid SGU, visade att mineralen var granater.
Förekomsten av diamant på Alnön, som rapporterats 1982, är inte säker- ställd autentisk. Eftersom provet kontaminerats i laboratoriet, bl.a. med material från diamantborrkärnor, kan en extern inblandning av diamant inte uteslutas.
1891 uppvisade A.E. Nordenskiöld ett antal diamanter till Geologiska Föreningens medlemmar. Diamanterna hade hittats av Rabot i Pasvikälven, gränsfloden mellan Norge och Ryssland. Stenarna tycks ha försvunnit, och en definitiv bekräftelse på att det verkligen rörde sig om diamanter saknas.
Ryska forskare rapporterade 1969 om kimberlit på Yelovij-ön i Kanda— laksja-golfen samt om kimberlit VSV om Murmansk, nära gränsen till Finland, samt en sekundär förekomst av diamant strax norr om denna.
Denna sekundära förekomst tycks ligga nära Pasvikälven, och är möjligen identisk med de av Nordenskiöld förevisade diamanterna.
Som framgår av figur 1511 förekommer diamanter primärt främst inom stabila urbergssköldar, dvs. områden som kännetecknas av gamla (2 miljar- der år eller äldre) bergarter. Således koncentreras prospekteringsinsatserna oftast till dessa områden eller deras randzoner.
Prospektering efter kimberliter (och snarlika diamantförande bergarter) innebär att stora områden måste undersökas. Lämpliga metoder är flyg- burna magnetometermätningar och regionala geokemiska undersökningar.
Figur 15 :1 Världens primära diamantförekomster i relation till stabila urbergssköl- dar
(] stabila urbergssköldar 0 diamantförande kimberliter etc )( Icke diauimutomndc kimberliter ett: .
Även om kimberliter oftast är relativt små bergartskroppar (tabell 15:1), så uppträder de vanligen i grupper, vilket underlättar prospekteringen.
När lämpliga målområden är inringade, används detaljerade geofysiska och geokemiska metoder och slutligen borrning. Funna objekt testas på förekomsten av diamanter, med prov i storleksordning 50—200 kg. Blir resultatet positivt, uttas successivt större prov. Slutligen processas ett stort prov, inte understigande 1000 ton, för att utvärdera fyndigheten.
Diamantfyndigheter är svårare att utvärdera än fyndigheter av metaller. Flera olika parametrar avgör ekonomin:
1) Diamanthalten 2) Andelen diamanter av smyckekvalitet, samt deras värde (beror på
färg, form, inneslutningar etc.) 3) Diamanternas storleksfördelning 4) Infrastruktur, närhet till avnämare, politiska och miljömässiga hänsyn.
Således gör en tämligen hög diamanthalt ingen gruva, om kvaliteten är undermålig. Likaså gör förekomsten av enstaka stora diamanter en gruva inte lönsam. Ett exempel på det senare är Letseng-la—terai, Lesotho. fynd- platsen för ”Lesotho Brown” på 601,25 karats råvikt, som är olönsam för att det inte finns tillräckligt med diamanter.
En gruva, som producerar rikligt med industridiamanter gynnas av en- staka fynd av högkvalitativa stenar. Det bästa exemplet är kanske Argyle (AKl) i Australien, som i sin produktion har en liten andel alldeles unika mörkrosa stenar av smyckekvalitet, som betingar priser på 40 000 USD per karat och uppåt.
Som en grov tumregel kan sägas, att smyckediamanter står för omkring 20 % av utvunna diamanter (tabell 15:1), men för 80 % av värdet.
Själva diamantutvinningen är oftast skräddarsydd för varje enstaka före- komst. Uppgiften är att utvinna en komponent som förekommer i en halt på, i bästa fall, en på en miljon, men mer vanligt en på tio eller hundra miljoner. Extraktionen måste vara så effektiv som möjligt. I princip krossas berget till mindre än en tum, tvättas, och anrikas i ett första steg med hjälp av ett tungt medium (ferrosilikon, täthet 2,95). Den tunga fraktionen, som innehåller diamant, anrikas sedan ytterligare med hjälp av fettbord (dia- mant är inte vätbar), elektromagnetiska metoder eller med maskiner som bygger på att endast diamant fluorescerar blått under röntgenstrålning. Vilken kombination av metoder som väljs beror på storleks- och kvalitets- fördelningen av stenarna vid en viss förekomst (se flödesschemat, figur 15:2).
Ur miljösynpunkt är de stora mängder avfall som bildas vid diamantutvin- ningen att betrakta som ofarliga. De innehåller inga giftiga komponenter som t.ex. tungmetaller. utan relativt höga halter av magnesium, fosfor, kalium samt kalcium, som gör att avfallet rent teoretiskt skulle kunna användas som jordförbättringsmedel.
Figur 15:2 Flödesschema för diamantutvinning
klmbnrut etc.
Innu,"
tunnmodlueplutlon tlurnklull otok tro Illihk uplullon
Multan (Sorter)
Tillgångar och reserver av naturliga diamanter verkar vara betryggande. Även om det officiellt förnekas, antar man att De Beers-koncernen har ett reservlager på flera miljoner karat, mest av smyckekvalitet.
Reserverna vid världens största producent, Argyle (AKl) är:
— Sekundära lagerplatser: 2 600 000 ton (ca 3,6 ct/t) — Primära lagerplatser: 75 000 000 ton (ca 6,6 ct/t)
Historien visar att uttalanden om reserver vad gäller diamanter är av ringa värde. Upptäckten av en enda större producent kan helt kullkasta bilden. Det bästa exemplet är Australien. Produktionen 1982 var noll (ta— bell 15:2); från 1986 står Australien för en tredjedel av världsproduktionen. Dessutom kommer i stort sett all produktion från en enda lagerplats.
Det värdemässigt mest betydande användningsområdet för naturliga dia- manter är som smycken. Större naturliga diamanter av industrikvalitet har använts för speciella ändamål, t.ex. borrar, gravyrinstrument och dragöglor, men har nu blivit ersatta av syntetiska diamantkompakter.
Den volymmässigt största delen naturliga diamanter används inom indu- strin, tillsammans med syntetiska diamanter (samt kubisk bornitrid, cBN) för borrning, sågning, slipning och polering.
Konsumtionen av smyckediamanter ligger på omkring 10 miljoner karat per är, motsvarande ett värde av drygt 22 miljarder USD i slipad form.
Den totala årliga konsumtionen av diamant och cBN pulver för industri- ella ändamål i västvärlden är ca 200 miljoner karat (40 ton). Det har uppgetts att 20—30 miljoner karat är naturliga diamanter. Detta är betydligt mindre än man kan beräkna ur tabell 15:3z totalt 90 miljoner karat natur- diamanter, varav 20 miljoner för smycken, dvs. en restpost på 70 miljoner karat eller dubbelt så mycket som de 20—30 miljoner karat som uppgivits på annat håll.
En gissning är att något mer av de lågvärdiga naturdiamanterna (huvud- sakligen finfraktion) blandas in i olika sammanhang än vad som officiellt uppges. Det är naturligtvis också så att mycket fint pulver, som uppstår i samband med bearbetning av smyckesdiamanter (något som i stor utsträck- ning sker i Indien) får användning i produkter som inte kommer med i statistiken.
SOU l989:93 Tabell 15:23 Ägarstruktur: Rådiamantproducenter och -intressenter Bolag Land Åtaganden/äganden Acorn Securities Australien Prospekt. Kalimantan Afro West Mining Australien Prospekt. Sierra Leone Anamint Sydafrika Äger 27.3 % av De Beers Anglo American Corp. Sydafrika Äger 52,2 % av Anamint Ager effektivt 34,3 % av De Beers Ashton Mining Ltd. Australien Argyle Mine (38.24 %) Ager 20 % av Austral. Diamond Expl. Austral Diamond Expl. Australien Prospekt. N Territory Bridge Oil Australien Aredor, Guinea (39,6 %) Broadacres Sydafrika Marina diamanter CRA Australien Argyle Mine (56,76 %) De Beers Sydafrika Äger 36.8 % av Anglo American Äger 21 % av Minorco Freeport—McMoran Australien Bow River (80 %) Gemex Australien Bow River (20 %) Malaysia Mining Corp. Malaysia Äger 46,3 % av Ashton Mining Merwest Sydafrika Marina diamanter Metana minerals Australien Biprodukt till guldbrytning Mid Wits Sydafrika Prospekt. Transvaal Minorco Bermuda Äger 10 % av Anamint SA Mutual Sydafrika Ager 6,9 % av De Beers Äger 10 % av Anamint Trans Hex Sydafrika Mindre gruvor W Austr. Diamond Tr. Australien Argyle Mine (5 %)
De mest betydande bolagen är kursiverade.
Världsproduktionen av rådiamanter har de senaste åren legat omkring 90 miljoner karat (tabell 15:2). Den största delen av produktionen står fem länder för — Australien, Zaire, Botswana, Sovjetunionen och Sydafrika.
Världsproduktionen av syntetiska diamanter (inkl. cBN) ligger på om- kring 200 miljoner karat per år. Scandiamant AB i Robertsfors producerar 15—20 miljoner karat per år. Priser per karat varierar från ca 1 USD (slipkvalitet) till ca 3 USD (sågkvalitet). Hela Scandiamants produktion går på export till Schweiz.
En stor del av diamanthandeln går via Central Selling Organisation (CSO) i London, som kan beskrivas som en diamantkartell med starka band till Sydafrika. CSO är helt dominerande vad gäller handeln med oslipade smyckediamanter. Försäljningssiffrorna för 1986 var 10,4 miljoner karat med ett värde av 1,7 miljarder USD. 1988 ökade CSOs försäljning till rekordhöga 4,17 miljarder USD.
Genom CSO säljer: Angola, Australien, Botswana, Namibia, Tanzania och Zaire. samt delvis Sydafrika och Sovjetunionen.
Försäljningen utanför CSO omfattade 1986 3,1 miljoner karat till ett värde av 700 miljoner USD, med följande länder: Brasilien, Centralafri- kanska republiken, folkrepubliken Kina, Ghana, Guinea, Liberia, Sierra Leone, och delar av Sydafrikas och Sovjetunionens produktion.
Till dessa siffror skall läggas diamantsmugglingen, som uppskattas till 2,2 miljoner karat (385 miljoner USD). Dessa stenar tycks förr eller senare hamna i C505 pott.
CSOs dominerande roll inom diamanthandeln ifrågasätts då och då, men inga allvarliga utbrytningar ur kartellen har ägt rum. CSO reglerar mark- naden, vilket resulterar i en lugn prisutveckling utan stora kast åt endera hållet. Detta gagnar såväl producenter som konsumenter.
Till CSO knutna företag som DPA (Diamond Producers Association) och Industrial Distributors även handeln med naturliga diamanter för industriell användning. Dessa utgör omkring 70 % av den totala produktionen av naturliga diamanter (tabell 15:2).
Tabell 15:4 Nettohandeln för Sverige enligt 1987 års statistik (tkr)
Tulltaxenummer Varuslag Import Export 71.02.100 Diamanter, osorterade 1 597 395 210 Industridiamanter, obe— arbetade 2 759 363 290 " , andra 3 186 310 Andra diamanter, obear- betade 479 390 ” . andra 60 594 14 375 71.04.2110 Syntetiska ädelstenar, andral 226 725 71 .05. 100 Pulver av naturliga/syn- tetiska diamanter 37 255 2 099
' Till övervägande del syntetiska diamanter
Ägarstrukturen framgår av tabell 15:3. Bland huvudaktörerna märks Anglo American Corporation, Anamint (Anglo American Investment Trust) och De Beers, tre sydafrikanska företag som äger varandra korsvis. De två andra stora företagen i branschen är Ashton Mining Ltd. och CRA, två australiska bolag som tillsammans äger merparten av Argyle Diamond Mine.
Produktionen av syntetiskt diamantpulver (samt kubisk bornitrid, cBN) domineras av GE (General Electric) och De Beers, även om nya pro- ducenter kommit till sedan grundpatenten gick ut i början på 1970-talet.
1.10.1. Smyckeindustrin
Det finns ett flertal olika material som lanserats som ”ersättning" för diamant som smyckestenar. Naturliga, som zirkon, vit korund och vit spi- nell, är klart underlägsna diamanten vad gäller ljusbrytning och dispersion, men är tämligen hårda. Syntetiska produkter, som strontiumtitanat, yttriumaluminiumgranat, kubisk zirkonoxid och blyglas, kan ibland kopiera eller även överträffa diamantens optiska egenskaper, men saknar dess hård- het, vilket leder till snabbt slitage. Det finns i dag ingen godtagbar ”diamantersättning" för smyckeändamål, utan bara ”glitter” av varierande kvalitet.
Syntetiska diamanter av smyckekvalitet har framställts av GE (General Electric), De Beers och andra. Processen är så pass komplicerad att pro- dukten blir avsevärt dyrare (omkring 10 gånger) än naturliga smyckedia- manter.
1.10.2. Industriell användning
Den industriella användningen av diamant gäller till avgörande del syntetis- ka diamanter, framställda genom syntes vid högt tryck (ca 5 GPa) och hög temperatur (ca 15000C). I dessa sammanhang används också den alternativa substansen, kubisk bornitrid — i allmänhet betecknad cBN — och det är inte möjligt att med större noggrannhet dela upp marknaden mellan diamant och cBN.
Naturliga diamanter för industriella ändamål kan helt ersättas av syntetis- ka produkter. De senare är överlägsna de naturliga stenarna, eftersom de är kvalitativt bättre för ändamålen.
2 Geologiska förutsättningar i Sverige
Kimberliter, och besläktade diamantförande bergarter, förekommer oftast på eller intill gamla urbergssköldar. Sverige ligger på den nordvästra sidan av skandinavisk-ryska skölden (figur 15:1).
Kimberliter förekommer gärna tillsammans med alkalina bergarter och karbonatiter (magmatiska karbonatbergarter). I Sverige finns ett antal såda- na: Norra Kärr vid Gränna och Almunge vid Uppsala (alkalina), Särna (alkalin, troligen med karbonatit), Alnön (alkalin och karbonatit) samt Kalix (karbonatit).
Med kimberlit närbesläktade bergarter förekommer vid Alnön, även som ”pipes”, samt i skärgården mellan Luleå och Kalix.
De geologiska förutsättningarna för förekomsten av kimberliter m.fl. bergarter tycks finnas i Sverige. Prospekteringsinsatser omfattande större arealer är dock nödvändiga.
Det bör påpekas, att någon större prospekteringsinsats inom den skandi- navisk—ryska skölden inte gjorts. Endast smärre insatser på Kola och i Karelen är kända. Det gör den skandinavisk—ryska skölden till den enda större skölden (figur 1511) som inte blivit prospekterad.
För närvarande finns troligen bara en geolog (P.K.) i Sverige, som har tillräckliga kunskaper om kimberliternas geologi, petrografi, geokemi och prospekteringsteknik. Vad gäller svenska företag inom prospekteringen, saknar de praktisk erfarenhet av kimberlitprospektering. I nuläget är en "joint venture” med ett utländskt företag i diamantbranschen den enda framkomliga vägen.
3 Marknadsutveckling
Marknaden för smyckediamanter förväntas öka. En uppskattning år att försäljningen av smyckediamanter kommer upp till 34 miljarder USD till 1990.
Produktionen av naturliga diamanter (smycke- och industrikvalitet) för- väntas öka sakta. Den största enskilda producenten, Argyle (AKl), ökade sin produktion till 34,55 miljoner karat under 1988. På sikt kan man för- vänta en något minskad produktion, beroende på att de rika och lättbrutna ytliga lagren snart är uttömda. I gengäld väntas övrig produktion i Australi- en (t.ex. Bow River) öka.
Prognoser rörande produktionen av naturliga diamanter är osäkra. Ex- emplet Argyle (AK1) i Australien visar att upptäckten av en enda stor fyndighet totalt förändrar produktionsbilden.
Konkurrensen från syntetiska smyckediamanter bedöms allmänt som ringa. I dag finns ingen metod att framställa sådana produkter till konkur- renskraftiga priser. Även om en lämplig metod skulle tillkomma, så bedöms efterfrågan på dessa produkter inte vara något hot för diamantbrytningen. En äkta (naturlig) diamant skulle alltid vara lika efterfrågad, oberoende av prisbilden.
Marknaden för diamant- och CBN-pulver samt industriella produkter är ungefär följande i västvärlden (MSEK, kurs lUSD = 6 SEK)
Tabell 15:5
Pulver Produkter Slipning 600] ca 10000
(slipskivor. sågar) Sågning lsten) 1 200 Sintrade produkter av diamant och cBN 30 300
Priserna på diamantpulver är ganska pressade och har den senaste 15- årsperioden sjunkit med en faktor 3—5. För närvarande är priset ca 1 USD/karat. Man kan räkna med en fortsatt stark satsning i länder som
Japan, Kina, Sovjetunionen, Rumänien etc. När det gäller sintrade dia- mant- och cBN-verktyg med beteckningar som PDC eller PCD (polycrystal- line diamond compacts), Amborite (De Beers cBN produkter), Compax (GE), Syndite (De Beers) etc. domineras marknaden av de två stora. I Europa finns för närvarande också Megadiamant (Cogema-gruppen) och i Japan arbetar många företag med denna typ av produkt (Sumitomo, Showa- Denko etc.).
Slipskivor och stensågar görs av många företag, som dock i allmanhet är uppknutna till någon av de två stora. Det finns en stark expansiv marknad för speciella slipmaskiner (ex. Winter, Berlin, för bilindustrin). Diamant- Boart och Hilti har omfattande program när det gäller diamantverktyg för bearbetning av glas, betong etc.
Marknaden för industriell diamant växer ganska starkt, gissningsvis har den fördubblats under den senaste 10-årsperioden, och när det gäller de mer avancerade produkterna är ökningen ännu starkare. Man kan räkna med minst samma utveckling under det närmaste decenniet.
En stor teknisk osäkerhetsfaktor är de många nya processerna för fram- ställning av diamant (kanske också cBN) ur kolhaltiga (bor— och kvävehalti- ga) gaser. Det gäller att skapa en sådan kemisk atmosfär att kol utskiljs som diamant i stället för grafit (sot). Detta förefaller vara en mycket lovande teknik och kan den kommersialiseras, skulle kostnaden minska och därmed konkurrensförmågan för diamant(cBN)produkter starkt öka.
4 Sammanfattning och slutsatser
Diamant är det hårdaste ämne vi känner till. Den förekommer primärt i vulkaniska bergarter, främst i kimberlit och lamproit. Diamanthalten i dessa bergarter uppgår i bästa fall till 6 karat (motsvarande 1,2 g) per ton; halter på omkring 0,1 karat per ton kan vara brytvärda.
I sekundära lagerplatser anrikas främst högkvalitativa diamanter genom vittrings— och avlagringsprocesser.
Diamantprospektering är högt specialiserad och måste täcka stora area- ler. För närvarande finns det inget svenskt prospekteringsbolag, som be- döms klara uppgiften utan extern hjälp.
De geologiska förutsättningarna för uppträdandet av diamantförande bergarter i Sverige tycks finnas. Ingen aktiv prospektering efter diamanter i Sverige har hittills företagits.
Tillgång och efterfrågan på diamanter är i balans. Handeln med naturliga diamanter styrs av CSO, en kartell med sydafrikanska förankringar, till vilken de största producenterna säljer. Produktionen av naturliga diamanter ligger på 90 miljoner karat per år, och förväntas öka något. Prognoser är dock osäkra, eftersom upptäckten av en enda större fyndighet kan kullkasta alla prognoser.
Värdemässigt utgör smyckediamanter den tunga delen av produktionen. Den delen förväntas omsätta drygt 30 miljarder USD 1990.
Den volymmässigt största delen av produktionen utgörs dock av diaman- ter för industriella ändamål. De används för borrning, sågning, slipning och polering, tillsammans med syntetiska diamanter (och kubisk bornitrid, CBN). För dessa ändamål är de syntetiska produkterna ofta överlägsna de naturliga diamanterna. Den årliga konsumtionen av industridiamanter (na- turliga och syntetiska) uppgår till omkring 200 miljoner karat, och förväntas fördubblas under en tioårsperiod.
Produktionen av syntetiska diamanter (och cBN) domineras av De Beers och General Electric. Andra tillverkare kommer sannolikt att erövra allt större marknadsandelar.
Nya processer för framställning av syntetiska diamanter utgör en stor osäkerhetsfaktor i bedömningen av den framtida utvecklingen inom sek- torn.
Givetvis är det ointressant att prospektera efter diamanter för industriella applikationer. Naturliga diamantlagerplatser för dock alltid diamanter av smyckekvalitet (oftast omkring 20 %), och den marknaden bedöms vara ökande.
Sammanfattningsvis kan vi konstatera att
— de geologiska förutsättningar för diamantförekomster i Sverige tycks finnas. — omfattande prospekteringsinsatser behövs, förslagsvis i form av en ”joint venture”, — diamantprospektering är ett högriskprojekt, som kräver stort kapital, men kan ge stor utdelning.
Referenser
1. Mining J. Ann. Rev. 1988. 1989 2. Messel, Outlook for Diamonds, 1987
Bilaga 16 Karbonatstenar av docent Erik Högberg, Cementa Mineral AB Innehållsförteckning 1 Faktaavsnitt .......................................... 471 1.1 Definitioner .......................................... 471 1.2 Tillgångar på karbonatsten ............................. 471 1.2.1 Import och export av karbonatstenar ............. 472 1.2.2 Prisbilden på karbonatstenar .................... 473 1.3 Krav på fyndigheten .................................. 473 1.4 Kalksten ............................................. 474 1.4.1 Ägarebild ..................................... 474 1.4.2 Kalkleverantörer ............................... 474 1.4.3 Användningsområden .......................... 478 1.4.4 Kalkanvändare ................................ 479 1.4.5 Samarbetsorganisationer ........................ 485 1.5 Krita ................................................ 486 1.5.1 Malmökrita AB ................................ 486 1.6 Dolomitsten .......................................... 487 1.6.1 Ernström Mineral AB .......................... 488 1.6.2 Stråbruken AB ................................ 488 2 Marknadsutvecklingen under 1970- och 1980-talet ......... 490 2.1 Jämförelse mellan MPU:s prognos för 1985 och utfallet 490 3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000 .................. 492 3.1 Energiaspekter på produktionen av karbonatprodukter . . . . 492 3.2 Miljöaspekter på produktionen av karbonatprodukter ..... 493 3.3 Kalksten ............................................. 493 3.4 Krita ................................................ 494 3.5 Dolomit ............................................. 495 3.6 Magnesit ............................................ 495 4 Sammanfattning och slutsatser .......................... 496 4.1 Prognos för år 2000 ................................... 496 4.2 Behov av prospekteringar och undersökningar ............ 497 Referenser .................................................. 498
1 Faktaavsnitt
Till karbonatstenar räknas: Kalksten och ”krita”, CaCO3 Dolomit, CaC03. MgCO; Magnesit, MgCO3
Karbonatstenar är i övervägande grad hemmamarknadsmineral, men handeln med kalksten är betydande inom Norden. Speciella krav på kalk- sten kräver i en del fall import från bl.a. England, Belgien och Polen.
Ordet ”kalk” används i dagligt tal som en gemensam beteckning för kalkprodukter. För att undvika missförstånd bör man använda följande begrepp: . Kalksten — är en i naturen rikligt förekommande bergart som huvud- sakligen består av kalciumkarbonat, CaCO_ och säljs som krossad vara eller som mjöl. . Dolomitsten — är en bergart, som förutom kalcium även innehåller mag- nesium, CaCO3. MgC03, som säljs som krossad vara som mjöl eller som bränd produkt — dolomit. ' Osläckt kalk, CaO — tillverkas genom att upphetta kalksten till ca IOOOOC och säljs i krossad eller pulveriserad form. . Släckt kalk, Ca(OH)2 — tillverkas genom att tillsätta vatten till osläckt kalk och säljs som ett fint torrt pulver.
I Sverige finns det rikligt med kalkstenar bildade under olika geologiska perioder. Kalksten bryts på ett flertal platser i landet.
Med ”krita" avses en speciell bildning av kritkalksten, som går under beteckningen ”Skrivkrita". Denna form av krita kan grävas med spade och kan lätt uppslammas i sina finkorniga beståndsdelar.
Skrivkrita bryts utanför Malmö, där den förekommer som stora flyttblock liggande ovanpå den fasta berggrunden.
Dolomitsten förekommer mera sparsamt än kalksten och bryts huvud- sakligen i Mellansverige.
Magnesit förekommer i Norrbottens fjälltrakter, men har aldrig varit föremål för industriell brytning i Sverige på grund av en alltför liten mark- nad och väl etablerad import från utländska tillverkare.
En detaljerad redovisning av landets kända förekomster av kalksten och annan karbonatsten finns i industriverkets rapport ”Kalksten och dolomit i den fysiska riksplaneringen” (SIND PM 197719). Sveriges Geologiska Un-
dersökning kommer under 1989—90 att publicera en ännu utförligare rap- port om tillgångarna kompletterade med kemiska analyser, som även om- fattar tungmetallanalyser.
Tillgångarna på karbonatsten är mycket stora i hela världen och även i Sverige. Om hänsyn tas till kvalitet och kvantitet samt ur transportmässig hänsyn lämpligt belägna fyndigheter är det följande områden som kan komma ifråga i Sverige: Skåne, Västergötland, Bergslagen och Gotland. Den största utvinningen av kalksten sker på Gotland. Dolomitsten bryts i Salatrakten och vid Glanshammar nära Örebro.
Importen av karbonatsten till Sverige är relativt liten. Glasindustrin importerar såväl dolomit som kalksten, eftersom de svenska kvaliteterna ej uppfyller ställda krav. Mineralullstillverkarna däremot kan använda inhem- ska karbonatstensprodukter.
Cellulosaindustrin har vid övergång till barkeldning av mesaugnarna an- vänt engelsk kalksten, som har lägre halter av kiselsyra och aluminium än den svenska kalkstenen. Jordbrukets behov av magnesium har lett till en viss import av engelsk dolomitsten. Pappersindustrin har börjat använda krita som fyllmedel. Eftersom den svenska produktionen inte är tillräcklig eller inte uppfyller ställda krav har krita importerats huvudsakligen från Tyskland.
Dolomit för eldfasta ändamål importeras, då det inte längre finns någon svensk tillverkning. Den svenska tillverkningen av kalkbränd dolomit kom- pletteras i stor utsträckning av belgiska eller engelska produkter. På grund av den minskade stålmarknaden finns det ett överskott på brända karbonat- stensprodukter i Europa, som söker sig nya marknader.
Sveriges export av karbonatstensprodukter kommer i stor utsträckning från Gotland, varifrån man under en lång tid har levererat kalksten till den finska stålindustrin. Genom Parteks delägareskap i Nordkalk går även en del kalksten till kalktillverkning i Finland. Kalksten från Gotland exporteras även till sockerindustrin i Finland och Danmark. I form av portlandcement går ca 800 kt svensk kalksten på export.
Specialprodukter av vita material som krita eller extremt finmalda dolo- mitstenskvaliteter går även på export.
Tabell 16:1 År Import, kt Export, kt Kalksten Krita Dolomit- Kalksten Krita Dolomit- sten sten 1986 52 23 150 857 8 39 1987 63 20 159 792 9 36 1988 63 63 64 891 9 42
Karbonatstenar är bland de billigaste industrimineralen. Karbonatsten hör normalt till hemmamarknaden. När karbonatstenarna blir förädlade genom finmalning eller bränning och släckning ökar priserna.
Tabell 1612 Priser fritt fabrik i Sverige, som bulkvara, 1988, SEK/ton
Produkt SEK/ton Kalksten grövre fraktioner 40— 90 Kalkstensmjöl ( 1 mm 150—250 Osläckt kalk 650—800 Släckt kalk 800—950 Krita 350—600 Bestrykningspigment CaCO3 500—950 Dolomitsten grövre fraktioner 50—150 Dolomitmjöl ( 1 mm 200—300 Mikroniserad dolomit ( 30 mp. 650—800 Bränd dolomit 600—700 Magnesit, eldfast >1500
Nästan alla avnämare av karbonatstensprodukter ställer krav på produkter- na. Krav som successivt skärps. Det gäller både kemiska och fysikaliska egenskaper, som är viktiga för de produkter där karbonatsten ingår som råvara. På grund härav krävs omfattande geologiska undersökningar för att fastlägga lämpligt brytningsområde.
För investeringar i allt dyrare anläggningar krävs mycket stora, kända kvantiteter av karbonatsten som uppfyller köparnas krav, som kan gälla renhet av olika slag, halt av tungmetaller, kornstorlek och vithet m.m.
En modern cementfabrik bör ha reserver av minst 100 miljoner ton kalksten av lämplig sammansättning. En ny anläggning för kalkproduktion kräver ca 50 miljoner ton kalksten. Specialtillverkningar, t.ex. av krita och bestrykningspigment, har stränga krav på råvarans vithet. En fyndighet på 5— 10 miljoner ton kan vara tillräcklig. För tillverkningar, som inte kräver större investeringar och då kraven på karbonatstenens renhet är låga, kan en fyndighet på någon miljon ton sten vara intressant nog.
SOU l989:93 1.4 Kalksten 1.4.1 Ägarebild Tabell l6:3 Ägarebild Ägare Kalkstensbrott med kross» Kalktillverkning Ccmenttillverkning och malningsanläggning Cementa AB Slite Slite Skövde Skövde Degerhamn Degerhamn Limhamn Limhamn Forsby Köping Ignaberga Kullsberg Kullsbcrg Orsa (Orsa) Uddagården Tomten Nordkalk AB Storugns (Cementa/Partek) Kalkproduktion Storugns Storugns AB (Ccmenta/Partek/ Faxe) Svenska Mineral AB Gåsgruvan Gåsgruvan Jutjärn Boda Rättvik SSAB Oxelösund Luleå (Upphör 1989) Ernström Mineral AB Larsbo Larsbo Övriga Borghamn Grönhögen Hebbcrfors Mörsil Yxhult Onnestad Osterplana
Den svenska kalkindustrin har successivt rationaliserats. Många mindre enheter har försvunnit. Modernare kalkugnar har byggts. Denna rationali- sering fortsätter.
Kalksten och kalk är relativt billiga varor och tål inte längre transporter. Marknaden är huvudsakligen begränsad till Sverige, men handeln med kalksten är betydande inom Norden. Speciella krav på kalksten kräver i den del fall import, bl.a. från England, Belgien och Polen.
Cementa Mineral AB
Cementa producerar kalkprodukter i Limhamn och Köping samt äger AB Ignaberga Kalksten (90 %), som enbart levererar krossade och siktade kalkstenskvaliteter.
Carbital AB i Köping tillverkar vita bestrykningspigment för pappersin- dustrin baserade på råvara från Cementas kalkstensbrott i Forsby. Bolaget ägs av Cementa (25 %) och English China Clays (75 %). Produktions- kapaciteten är 60 kt/år.
I Köping tillverkas kalk i en av den nedlagda cementfabrikens två roter- ugnar, som konverterats till kalkbränning. Produktionskapaciteten är 180 kt/år. Råvaran för kalkbränning är kalksten från Nordkalk. Av en mindre del av den brända kalkstenen tillverkas släckt kalk, Ca(OH)2.
I Köping tillverkas även olika kvaliteter av kalkstensmjöl baserade på kalksten från Forsby. Kalkstensmjölen används bl.a. som kalkningsmedel för jordbruket, som foderkalk, för försurade sjöar och vattendrag, som fyllmedel i asfalt. För trädgårdskalk har man byggt en torknings- och granuleringsanläggning.
I Limhamn finns motsvarande kalktillverkningar som i Köping. Råvaran kommer huvudsakligen från kalkstensbrottet i Limhamn. Produktionskapa- citeten för osläckt kalk är 90 kt/år. I Limhamn tillverkas även jordbrukskalk med högre halter av magnesium, som erhålls genom inblandning av importerad dolomitsten från England.
I Ignaberga tillverkas motsvarande typer av jordbrukskalk som i Lim- hamn. De krossade och malda kalkstenskvaliteterna används bl.a. för till- verkning av järnsvamp i Höganäs. I Ignaberga bryter man årligen ca 200 kt kritkalksten.
Kalkstenstillgångarna för tillverkningarna i Limhamn och Ignaberga är relativt stora, men brytningen kan försvåras av motstående intressen, främst miljöskyddskrav .
I Cementas anläggningar i Köping, Limhamn och Ignaberga såldes 300 kt krossade och malda karbonatstenar, 171 kt osläckt kalk och 44 kt släckt kalk under 1988.
Dala Kalk AB
Dala Kalk AB har i början av 1989 inköpts av Cementa Mineral (90 %).
I Kullsberg, som ligger ett par kilometer nordväst om Rättvik, finns flera ugnstyper för bränning av kalksten. Under 1988 tillverkade Dala Kalk ca 43 kt kalk och ca 28 kt krossad och mald kalksten.
Norr om Siljan finns en stor ring av kalksten, som har pressats upp till relativt brant stående lager. Kalkstenen är sedimentär och av silurisk/ ordovicisk ålder. I norra delen av ringen ligger Orsa, där Dala Kalk har ett kalkstensbrott samt en anläggning för bränning och släckning av kalk. Dala Kalk har ett par brott i drift norr om Kullsberg.
Dala Kalk har nyligen inköpt Uddagårdens Kalk:s anläggningar i Väster-
götland som tillverkar krossad och mald kalksten för jordbruk och miljö, med en årskapacitet av 70 kt produkter.
Nordkalk AB
På Gotland fanns ett stort antal kalkstensbrott. som i mitten av 50-talet uppgick i Gotlands Förenade Kalkbrott. Vid Kapellhamnsviken på nord- västra Gotland byggdes en stor kross- och sorteringsanläggning med en hamn för djupgående fartyg. För några år sedan blev det finska företaget AB Partek OY hälftenägare av kalkstensbolaget. som då ändrade sitt namn till Nordkalk AB. Andra hälften ägs av Cementa AB.
Nordkalk AB bryter årligen ca 2 miljoner ton kalksten. varav hälften går på export huvudsakligen inom Norden. Kalkstenen krossas och siktas upp i de fraktioner som användarna önskar.
Den svenska och finska stålindustrin köper sin kalksten från Nordkalk AB, som kan uppfylla ställda krav på hög renhet med extremt låg svavel- halt.
Den nordiska sockerindustrin tar all sin kalksten från Nordkalk. Cemen- tas kalkfabrik i Köping använder uteslutande kalksten från Gotland. Även Cementas kalkfabrik i Limhamn använder Gotlandskalksten för speciella kvaliteter.
Nobel Casco och Kemira är också stora kunder hos Nordkalk.
Kalkstenstillgångarna är stora, men ställda krav på kalkstenens renhet kräver omfattande geologiska undersökningar. Eftersom den användbara kalkstenen bildar ett 15—20 m högt lager krävs stora arealer för att täcka det ökade behovet av kalksten.
Lohja OY
Under 1988 fick Lohja OY, ett finskt cementföretag. brytningsrätt för kalksten på ett område på Gotland som gränsar till Nordkalk.
Kalkproduktion Storugns AB
I mars 1989 startades en ny modern kalkugn i Storugns. Cementa Mineral, Partek och det danska företaget Faxe Kalk har bildat Kalkproduktion Storugns AB, som baserar sin tillverkning på kalksten från Nordkalk. Avsikten är att successivt bygga ut anläggningen med flera kalkugnar. Den första kalkugnen har en kapacitet av ca 150 kt osläckt kalk.
Svenska Mineral AB
Svenska Mineral AB har sitt huvudkontor i Persberg och i Gåsgruvan har man en fyndighet av urbergskalksten, som bryts både i dagbrott och under- jordiskt. Av kalkstenen tillverkas olika fraktioner av krossad och mald
kalksten. Osläckt kalk tillverkas i två mindre roterugnar, med en samman- lagd kapacitet av 22 kt osläckt kalk.
För några år sedan förvärvade Svenska Mineral de anläggningar Stråbru- ken hade i Dalarna för att bränna kalksten. I Boda bränns kalk i en Maerz-ugn. som har en kapacitet av ca 90 kt/år. Rättviks Kalkverk, med fyra roterugnar, har under en lång tid legat i malpåse. Svenska Mineral bränner nu kalk där i en roterugn, som har en kapacitet av 40 kt/år.
Svenska Mineral hari Rättviks Kalk en mycket stor överkapacitet i ugnar, som kan producera bränd kalksten och dolomit om det skulle finnas en tillräckligt stor marknad.
I Jutjärn, belägen mellan Boda och Rättvik, bryter man sedimentär silurisk/ordovicisk kalksten. Kalkstensreserverna i Jutjärn är beräknade till 15 miljoner ton högvärdig sten.
I Boda siktas stenen och den grövre fraktionen 40—110 mm bränns i Maerz-ugnen i Boda och en fraktion 10—14 mm bränns i roterugnen i Rättvik.
Svenska Mineral tillverkade 1988 ca 130 kt osläckt kalk och ca 53 kt krossad och mald kalksten. För sjökalkning kan Svenska Mineral i egen regi leverera, transportera och sprida kalkstensmjöl.
De tre kalkproducenterna Cementa Mineral, Svenska Mineral och Dala Kalk tillverkade 1988 sammanlagt 339 kt osläckt kalk och 50 kt släckt kalk.
Övriga kalkstensproducenter
Det finns ett flertal mindre tillverkare, som bryter, krossar och sprider kalksten lokalt för jordbruks- och miljöändamål.
På Öland och i Jämtland t.ex. tillverkas plattor av kalksten för trädgårdar m.m. På Gotland tillverkas fossilrika plattor av kalksten som bl.a. används som fönsterbänkar.
Svensk karbonatsten har använts av stenhuggerier som byggnadssten och för prydnadsändamål. Denna tillverkning har successivt avtagit och är nu- mera av ringa omfattning.
478 Bilaga 16 SOU l989:93 1.4.3 Användningsområden Tabell 16:41 Användningsområden for kalk- och kalkstensprodukter Användningsområden Kalkstensprodukter Krossad Mald Extra Osläckt Släckt finmald kalk kalk
Caco, Caco, Caco3 CaO cdon),
Byggmaterialindustri Råvara för cement Råvara för kalkbränning ***
Råvara för kalksandsten *** Råvara för lättbetong *** Råvara i spackel ***
Råvara i gult tegel Markstabilisering ”* Filler i asfalt ***
***
***
***
Gruvindustri pH-justerare vid flotation *** Neutralisation av gruvvatten ***
***
***
Metallurgisk industri Slaggbildare *** ***
Cellulosa- och pappersindustri För vitlutsberedning *** Som filler (vithet) *** Som bestryknings pigment
(vithet) ***
Kemisk industri *** *** ..” Sockerindustri ***
***
***
Färg- och plastindustri Som filler (vithet) ***
Glasindustri * * *
Mineralull Glasfiber ***
Jordbruk ** * Fodermedel ***
Skogsbruk * **
Miljövård Renvattenbehandling Avloppsvatten-”- Kommunalt *** Industriellt *** *** :*»: pH-höjning av för- surade vatten Rökgasrening *** Sopförbränning
*** ***
x**
x**
*** ***
*** *** *** x**
*** *** l**
Kalksten och de produkter man kan använda kalksten till, täcker ett stort område inom industri, jordbruk och miljövård.
Förbrukning av kalkstensprodukter
Tabell l6:5 Leveranser av svenska kalkprodukter under l988 i kt
Anviindningsomriidc Kalksten Kalk Krossad Mald Bränd Släckt >] mm >1 mm Järn och metallurgi 377,() 15.1 137,8 5,5 Kemisk industri 1372 5,9 12,7 1,7 Cellulosa och papper 29.2 117_4 2,9 S__ockcrbruk 76.7 1.3 Övrig industri 43,8 7,0 13,7 11,3 Vattenrening (),6 (),9 16.4 19.6 Summa industri 664,5 28,9 298,0 42,3 Byggmaterial 24,9 32,0 6,1 Isoleringsmaterial 3.4 0,1 Glastillverkning 5,9 Anläggningar 17,0 32,7
Summa byggnadsindustri 17,0 61.0 37,9 6,2 Foderkalk 8.1 47.6 Jordbruk och miljö 137,6 1726 0,2
Summa jordbruk () miljö 145,7 2202 0.2 x Summa Sverige 8272 31(),1 335,9 48,7 & Export 883,51 3,4 1,1 Totallevcranser 1 7155 310,1 339,3 49,8
Leveransvärdc av svenska kalkprodukter under 1988 i kkr
Summa 86 ()12 52 101 220 649 399 546
Pris per ton fritt fabrik 5():— 168:- 65():- 794:-
Källa: Svenska Kalkföreningens statistik
Kalksten för cementtillverkning uppgick 1988 till 3 750 kt.
Cementindustrin
Cementindustrin är den största förbrukaren av kalksten. Den viktigaste råvaran för cementtillverkning är kalksten. För framställning av 1 ton portlandcement går det åt ca 1,5 ton kalksten. Denna siffra är lägre än tidigare, eftersom man börjat använda restprodukter från kolkraftverk som tillsatsmedel.
I Sverige har man under de senaste åren använt ca 2 miljoner ton cement. Ca 90 % är av inhemsk tillverkning. Cementa AB är ensamtillverkare i Sverige och har cementfabriker i Slite. Skövde och Degerhamn. Dessa anläggningar kan tillverka ca 2,5 miljoner ton portlandcement per år.
Sverige importerar standardcement huvudsakligen från Östtyskland och Polen, medan viteement kommer från Danmark.
Cementa AB exporterar ca 0,5 miljoner ton till växlande mottagarländer. Framtidsutsikterna är mycket beroende av politiska beslut beträffande bostadsbyggandet i Sverige. Cementa räknar med att kunna utnyttja hela sin produktionskapacitet under kommande lO-årsperiod.
Kalkstenstillgångarna för nämnda produktion är säkrade för decennier. Om man i framtiden skulle bygga en ny cementfabrik är kalkstenstillgång- arna kända och tillräckligt undersökta både på fastlandet och på Gotland.
Motstående intressen kan dock försvåra en brytning inom nya områden, såsom fallet var för tillståndet att bryta kalksten vid File Haidar på Gotland för några år sedan.
Järn och metallurgi
Järn- och stålindustrin använder kalksten och kalk som slaggbildare. Kros- sad kalksten tillsätts i sinterverk, masugnar och vid järnsvamptillverkning. Osläckt kalk används i stålugnar och smältverk. SSAB har egna kalkugnar i Oxelösund och Luleå för att få en färsk och reaktiv kalk. Kalksten inköps från Nordkalk på Gotland. Övriga tillverkare köper kalk från de svenska kalkproducenterna.
Utvecklingen har hittills kännetecknats av en viss minskning i den specifi- ka förbrukningen av kalkprodukter. Kalkbränd dolomit, som till en viss del även förlänger livstiden för den eldfasta infodringen, har minskat kalkåt- gången.
Kalkbränd dolomit tillverkas endast i mindre skala i Sverige; huvud- parten måste importeras, främst från Belgien och England.
Marknadsförutsättningar för kalkprodukter är beroende av konjunktu- rerna på världsmarknaden för metallurgiska produkter.
Är 1988 använde den metallurgiska industrin ca 650 kt kalkprodukter räknat som kalksten. Strängare krav på kalkstenens renhet, SiO2 ( 1 % och S ( 0,05 %, begränsar användbara fyndigheter.
Tabell 16:6 Järn och metallurgi. Svenska produkter i kt
o
Ar Kalksten Kalk Dolomit kalkbränd Krossad Mald Osläckt Släckt 1981 330 13 1 12 11 - 1982 443 10 150 9 - 1983 469 12 153 7 - 1984 484 17 126 8 - 1985 447 15 140 6 6 1986 399 15 150 8 6 1987 301 14 152 5 1 1 1988 377 15 138 5 24
Källa: Svenska Kalkföreningens statistik
Cellulosa- och pappersindustri
Cellulosaindustrin använder kalk för att framställa vitlut. Vid denna process bränner cellulosaindustrin sin egen mesa i roterugn till mesakalk, huvud- sakligen CaO. Vid framställningen av vitlut reagerar mesakalken med soda, varvid natronlut bildas, och samtidigt utfälls kalciumkarbonat, dvs. mesa. Endast en mindre del kalksten eller osläckt kalk behöver inköpas för att komplettera mesan.
Tabell 16:7 Cellulosa- och pappersindustrin. Inköpta kalkprodukter i kt
Är Krossad Osläckt kalksten kalk
M_geä 1982 24 70
1983 33 68 1984 36 88 1985 40 83 1986 34 1 1 1 1987 58 116 1988 29 1 17
Källa: Svenska Kalkföreningens statistik
Kalkåtgången ökar något vid högkonjunktur.
Flera cellulosaindustrier har börjat elda mesaugnarna med bark. Både vid indirekt och direkteldning med bark ökar halten av aluminium och ki- selsyra, vilket kan förorsaka besvär vid indunstningar. På grund härav har cellulosaindustrin ställt strängare krav på de kalkprodukter man köper. Engelsk. och även norsk, kalksten av hög kvalitet uppfyller de ställda kraven och importeras av denna anledning.
Cellulosaindustrin använder även kalk för att neutralisera processvatten. Pappersindustrin har börjat använda krita som fyllmedel för att ersätta den dyrare cellulosafibern. För att kunna göra detta måste den sura lim- ningstekniken ersättas med neutral limning. Flera pappersbruk överväger
att införa neutral limning.
Pappersbruken i Nymölla, Lessebo och Husum använder redan krita som fyllmedel. Även extremt finmalt kalkstensmjöl går att använda. Försök utförda vid Skogsindustrins Tekniska Forskningsinstitut (STFI) har visat att kemiskt fällt kalciumkarbonat, PCC, ger de bästa resultaten som fyllmedel. Om man lyckas framställa PCC till betydligt lägre pris än nuvarande ut- ländska kvaliteter, kommer PCC att bli en allvarlig konkurrent till krita.
En försöksanläggning för PCC-framställning har byggts vid Lessebo pap- persbruk.
Pappersindustrin har börjat ersätta en del kaolin i bestrykningspigmentet med extremt finmalt, vitt kalkstensmjöl.
English China Clays har tillsammans med Cementa byggt en fabrik för ett sådant bestrykningspigment i Köping. Råvaran kommer från Cementas kalkstensbrott i Forsby där man bryter en relativt vit urbergskalksten.
Genom selektiv brytning, sortering och flotation får man efter extrem finmalning en vit slurry, som levereras till pappersindustrin som bestryk- ningspigment. Årsproduktionen är ca 60 kt.
Byggindustri
Inom byggindustrin används kalkprodukter för att framställa murbruk, lättbetong, kalksandsten och mineralull. Kalkstensmjöl används som filler i bituminösa vägbeläggningar. Leraktiga jordar kan stabiliseras med osläckt eller släckt kalk, både djupare partier med hjälp av pelarstabilisering och ytskikt.
Förbrukningen av kalkprodukter är helt beroende av byggverksamheten i landet. Mineralull som isoleringsmaterial hade en kraftig uppgång för några år sedan, men har nu stabiliserat sig på något lägre nivå.
Danskt kalkstensmjöl används vid tillverkningen av Gullfiber i Billesholm och vid Pilkingtons planglastillverkning i Halmstad.
Byggnadsindustri
Tabell l6:8 Användningen av karbonatstensprodukter i kt
Ar Kalksten Kalk Dolomitsten Bränd
dolomit Krossad Mald Osläckt Släckt Krossad Mald
1981 21 31 43 5 56 27 1982 19 34 28 6 62 35 1983 17 40 36 6 54 35 1984 18 37 37 6 49 40 1985 52 30 37 6 46 37 1986 19 43 34 9 66 30 6 1987 21 67 40 12 56 36 7 1988 17 61 38 6 69 46 -
Källa: Svenska Kalkföreningens statistik
Med några få undantag är värdena stabila år från år. På grund av ändrade anvisningar är det troligt att användningen av kalkstensmjöl i bituminösa beläggningar kommer att öka.
Övrig industri
Till övrig industri räknas här den kemiska industrin, sockerindustrin, glasin- dustrin m.fl. I den kemiska industrin ingår bl.a. gödselmedelstillverkare, som är stora förbrukare av kalkstensprodukter.
Vid sockertillverkning behövs kalkstenens kalk och koldioxid för vissa steg inom processen; dessa ämnen fälls sedan ut som ett slam som huvud— sakligen består av kalciumkarbonat. Detta används inte på nytt som vid cellulosaindustrins mesabränning, utan kommer till användning som kalk- ningsmedel av närboende jordbrukare.
Sockerbruken har egna schaktugnar som bränner kalksten från Gotland. Förbrukningen av kalksten är relativt konstant.
Kalksten och dolomit ingår som komponenter vid glastillverkning. Då ställda kvalitetskrav inte kan uppfyllas av den svenska kalkindustrin importeras dolomit från Norge och kalksten från Danmark och England. Vid mineralullstillverkning används dock till övervägande del inhemsk kalk— sten och dolomit.
Tabell l6:9 Användning av svenska produkter i kt
o
Ar Kalksten Kalk Dolomitsten Krossad Mald Osläckt Släckt Krossad Mald
1981 172 1 19 4 - 22 1982 195 l 1 17 5 - 26 1983 376 17 28 8 1 46 1984 255 17 53 9 20 47 1985 259 30 61 15 37 54 1986 257 29 39 16 30 49 1987 200 12 30 l 1 39 57 1988 258 14 27 14 35 56
Källa: Svenska Kalkföreningens statistik
Jordbruk, skogsbruk och miljö
Som kalkningsmedel i jordbruket används huvudsakligen krossad kalksten och kalkstensmjöl. Den krossade eller malda kalkstenen har positiv effekt på jorden av både kemisk, fysikalisk och biologisk art. Jorden behöver kalciumjoner. Vidare neutraliserar kalkstensprodukter den sura jorden. När det gäller jordbruket finns det fyra starkt försurande faktorer: 1. kvävegöds- lingen, 2. urlakningen, 3. det sura nedfallet, 4. odlingen som sådan. Göds- lingen i kombination med andra försurande faktorer kräver en under- hållskalkning med 100—250 kg CaO per hektar och år. Detta skulle mot— svara en årlig tillförsel av 1 Mt kalksten på de svenska jordarna.
Kalkning av åkermark i Sverige är eftersatt av flera olika skäl och är på betydligt lägre nivå än hos våra nordiska grannar.
Tabell 16:10 Kalkningsmedel för jord- och trädgårdsbruk i kt
Är Kalksten och dolomitsten 1981 200 1982 359 1983 358 1984 346 1985 289 1986 319 1987 268 1988 315
Källa: Svenska Kalkföreningens statistik
I djurfoder ingår kalkstensmjöl och under senaste S-årsperiod har man använt mellan 50 och 60 kt kalkstensmjöl per år i fodermedel.
Skogsdöden är en realitet i flera av Europas länder och även i Sverige. Försök pågår med bl.a. helikopterspridning av granuler av dolomit eller kalksten. Resultaten ser relativt lovande ut men det behövs flera år för utvärdering. Skogskalkning kräver statsbidrag och till dess kommer kalk- ning att ske i begränsad omfattning.
Staten bidrar för närvarande med 110 miljoner kr/år för kalkning av försurade sjöar och vattendrag samt angränsande markområden. Denna summa delas mellan kalkningsmedel, transport och spridning samt forsk- ning och administration. Eftersom helikopterspridning av markområden kommer att öka, blir det mindre pengar över till kostnaden för kalknings- medel. om det statliga bidraget kvarstår vid samma nivå. Staten bidrar med 85 % av kostnaderna.
Tabell 16:11 Kalkningsmedel för försurade sjöar och vattendrag i kt
År Kalkstensmjöl Dolomitmjöl ' 1981 46,5 1982 44,0 1983 80,6 1984 101 ,0 1985 120,6 1986 113,1 1987 1425 1988 144.8
' Dolomitmjöl finns inte upptaget i Svenska Kalkföreningens statistik
Källor: Kungl. Skogs- och Lantbruksakademin 1981—1985. Svenska Kalkförening- en 1986—1988
Vatten vård
För behandling av avloppsvatten och slam används släckt och osläckt kalk. Som fällningsmedel dominerar AVR och järnsalter. På grund av dessa fällningsmedels försurande inverkan på recipienten kan kalk komma att få en ökad användning. Slammet från fällning med kalk har blivit ett jordför- bättringsmedel, men strängare krav på halten tungmetaller i slammet kom- mer att begränsa användningen.
Som fällningsmedel i avloppsvatten har man under senare år använt ca 10 kt släckt kalk och för slambehandlingen ca 20 kt räknat som släckt kalk.
Rökgasrening
Användning av kalkprodukter för rökgasrening är en relativt ny marknad, som kommer att öka allt eftersom man inför strängare krav på utsläppen.
Vid större anläggningar i Sverige används en våt-torr metod som ut- vecklats av Fläkt och Nateco, men en förbättrad teknik av torrinjektering med inblåsning av kalkstensmjöl eller släckt kalk direkt i eldstaden är under frammarsch.
Det är framför allt vid förbränning av kol man avlägsnar svavel med kalkprodukter, men vid förbränning av sopor minskas även halten av saltsy- ra och fluorväte i avgaserna. Vid sopförbränning finns även rökgaskonden- seringsmetoder, där kalk används för att neutralisera det mycket sura kondensatet.
Vid flera industrier t.ex. LKAB och Scandinavian Glasfiber används kalk för att minska fluorutsläpp.
Under 1988 har man för rökgasrening använt 13,5 kt osläckt kalk, 8,5 kt släckt kalk och 21 kt kalkstensprodukter.
1.4.5. Samarbetsorganisationer
Svenska Kalkföreningen är en branschorganisation som har följande syften:
— att verka för branschens utveckling och höjande av dess allmänna standard.
— att genom information och på annat sätt sprida kunskap om den nytta man har av kalk och kalkprodukter, — att genom upplysning och information samt konsulterande verksam- het främja användandet av kalkprodukter, — att understödja forsknings- och utvecklingsarbete för ett rationellt utnyttjande av kalkprodukter i industri, jordbruk, miljövård och till andra lämpliga ändamål, — att verka för att enhetliga normer upprättas för kalkprodukter och leveranser av dessa, — att utgöra ett organ vid förhandlingar och överenskommelser med näringslivets organisationer samt statliga och andra organisationer inom och utom landet.
Svenska Kalkföreningen utarbetar årligen en intern statistisk rapport över produktion och försäljning till olika användaregrupper.
Medlemmar i Svenska Kalkföreningen är alla företag som producerar kalk eller kalkningsmedel och försäljningsföretagen Svensk Kalk AB och Svenska Lantmännens Riksförbund sam! Supra.
Svenska Kalkföreningen är i sin tur medlem av International Lime Asso- ciation, som är en global organisation med medlemmar från 17 olika länder. Denna internationella organisation har årligen ett möte med ordföranden och sekreteraren från de olika ländernas kalkföreningar.
Vart fjärde år ordnar International Lime Association en kongress med ett stort antal deltagare från hela världen. Vid denna kongress hålls föredrag om aktuella kalkproblem. I september 1990 hålls kongressen i Rom.
Med "krita” avses en lös, finkornig kalksten (Skrivkrita) som bildades under den geologiska krittiden som inföll för 70 miljoner år sedan. Kritan är uppbyggd av ytterst små kalkplattor från encelliga organismer. Genom slamning kan Skrivkritan uppdelas i sina ursprungliga beståndsdelar.
I Sverige finns skrivkrita endast sydväst om en linje Råå-Romeleåsen. Skrivkritan är i regel överlagrad av ett mäktigt lager av tätare kritkalksten.
Skrivkritan bryts i Sverige endast vid Kvarnby utanför Malmö, där kritan inte ligger i fast klyft utan i form av stora flak (skållor) i moränen. Flaken har av allt att döma transporterats till platsen av inlandsisen från något område söder om den svenska sydkusten.
Skrivkrita i fast klyft har blottlagts i Cementas kalkstensbrott i Limhamn. Undersökningar har visat att den inte har samma vithet som kritan i Kvarn- by. I Danmark bryts skrivkrita vid Stenvs klint på Själland. I Östtyskland på ön Riigen, i Västtyskland norr om Hamburg. Skrivkrita bryts även på flera platser i Frankrike och England.
Malmökrita inköptes 1988 av det danska företaget A/S Faxe Kalkbrud, som har en motsvarande tillverkning i Danmark.
Vid Malmökrita bryts Skrivkrita med släpskopa, slammas med vatten, siktas varvid flinta bortsorteras. Slammet pumpas till fabriken. Före tork- ning separeras kritslam med ca 30 % vatten till en produkt, som i slurryform transporteras till Nymölla pappersbruk och används där som fyllmedel i pappret. Återstoden torkas genom pressfiltrering och våtbäddstorkning. Huvuddelen används som fyllmedel i gummi och plastmaterial bl.a. för tillverkning av kablar och rör.
Den kemisk/tekniska industrin tillsätter den vita kritan i färg, lim och tätningsmedel. Kritan används även som kalkningsmedel i försurade vatten-
drag och har provats för rökgasrening. Malmökrita tillverkar ca 40.000 ton krita. Av företagets produkter ex- porteras ca 25 % huvudsakligen inom Norden.
Tabell 16:12 Krita, kt
År Produktion Införsel Utförsel Tillförsel 1981 34.4 21.8 10.6 45.6 1982 34.1 32.7 8.8 58,0 1983 38.0 29.7 10.2 57.5 1984 40.0 31.6 9.3 62.3 1985 39.7 26.0 8.7 57.0 1986 38.7 23.2 8,3 53,6 1987 37.5 19.9 7.4 50.0 1988 63.0 8.7
Källa: SOS, Industriz2
Mineralet dolomit eller dolomitspat, MgCO3, är huvudmineralet i bergarten dolomit eller dolomitsten.
I Sverige förekommer dolomitsten i flera områden i Mellansverige och Norrland. Dolomitsten förekommer rikligt i världen och produceras i många länder, för en hemmamarknads eller för en närliggande exportmark- nads behov.
Dolomit används för tillverkning av eldfasta produkter, som råvara i glas, fyllmedel i plaster, ballast i specialputser och spackel, ytballast i betong,
jordförbättringsmedel, slaggbildare vid järnframställning,
hjälpmedel vid framställning av magnesit ur havsvatten.
Den dolomitsten som bryts i Sverige är mycket vit och används huvud- sakligen som fyllmedel och ballast. Dolomitstenen krossas, siktas och mals till olika fraktioner. Dolomitsten används också som kalkningsmedel i jord- bruket och tillför då jorden både kalk och magnesium.
Engelsk dolomitsten importeras även för detta ändamål. Granulerad dolomitsten och kalksten används som kalkningsmedel i trädgårdar.
För att öka livsländen på den eldfasta infodringen i masugnar används kalkbränd dolomit som slaggbildare. För detta ändamål importeras större delen av behovet från Belgien och England. Endast en mindre mängd bränd, svensk dolomit kommer till användning.
För glastillverkning uppfyller den svenska dolomitstenen inte de upp- ställda kraven pä renhet, speciellt inte järnhalten. För detta ändamål im-
porteras ren dolomitsten från Norge.
I Sverige har man producerat eldfasta murstenar av bränd dolomit, men tillverkningen har upphört för några år sedan. I (SOU 1977:75) Delbe- tänkande av mineralpolitiska utredningen säger man att det framstår som tveksamt om det finns tillräckligt underlag för upptagande av en inhemsk produktion under prognosperioden, som sträckte sig fram till 1985. Nuläget är ännu mer tveksamt, så det eldfasta dolomitbehovet kommer med stor sannolikhet att även i fortsättningen bli täckt genom import.
I Sverige är det endast två företag som bryter dolomitsten, Ernström Mineral AB och Stråbruken AB.
I Masugnsbyn bryter LKAB dolomitsten för egen förbrukning.
Ernström Mineral har sin huvudproduktion i Glanshammar, där man i en gruva bryter vit dolomitsten. Produktionen 1988 var 320 kt.
De grövre fraktionerna av den vita stenen används som ytballast i betong och som vitt material i specialputser.
De finmalda fraktionerna säljs som fyllmedel i plast och färg. Under- sökningar pågår att framställa bestrykningspigment baserade på den vita dolomitstenen.
Tillgångarna på vit dolomitsten i Glanshammar är stora, men fortsatt underjordisk brytning fordrar noggranna geologiska undersökningar.
Ernström Mineral inköpte 1983 Larsbo Kalk AB, där man bryter både kalksten och dolomitsten. 1988 bröt man 94 kt dolomitsten i brottet vid Storå, varav en del kalkbrändes i schaktugnar på platsen. Dolomitstenen används också av mineralullstillverkare och metallurgisk industri.
Stråbruken har sin huvudverksamhet i Sala, där man i Tistbrottet vid Sala silvergruva bryter en vit dolomitsten, som används på liknande sätt som Ernström Minerals produkter. Produktionen är ca 200 kt dolomitsten/år.
Med nuvarande brytningstakt har man kartlagt att nuvarande fyndighet har reserver för ytterligare 30 års brytning.
Stråbruken har tidigare tillverkat dolomitprodukter för eldfasta ändamål. För detta ändamål äger man dolomitstensfyndigheter i Dyrkatorp norr om Lindesberg samt i Salatrakten.
Tabell 16:13 Dolomitsten, kt
År Produktion Införsel Utförsel Tillförsel 1981 465 1 16 37 544 1982 717 125 26 816 1983 653 127 41 739 1984 839 132 46 925 1985 945 137 36 1 046 1986 780 150 39 891 1987 616 159 36 739 1988 64 42
Källa: SOS, Industri:2
2 Marknadsutvecklingen under 1970- och 1980-talet
Karbonatindustrin har successivt moderniserats och rationaliserats. Sam- manslagningar har ägt rum. Flera produktionsenheter har försvunnit. Den eldfasta dolomittillverkningen vid Stråbruken AB i Sala har lagts ned. Kalkstensbrytningen på Furillen och i Ahr på Gotland har upphört. Kalk- bruken på Oaxen, i Vagnhärad, i Dylta och i Högdalsås har lagts ned. De fyra kalkroterugnarna i Rättvik har lagts i malpåse. En av dem har senare startats på nytt. Nya kalkugnar har tillkommit i Köping, Boda, Oxelösund. Luleå och senast i Storugns på Gotland.
Tabell 16:14 MPU:s kalkstensprognos 1985. Räknat som kalksten i kt
Användningsområde 1974 MPUzs Utfall
prognos 1985 1985 1988 Cementindustri (netto) 5 643 5 280 3 300 3 000 Järn- och stålindustri ] 195 1 200 720 645 Byggnadsindustri 247 220 137 154 Cellulosaindustri 309 280 194 243 Jordbruk. miljövård 265 700 325 366 Kemisk industri 150 180 214 168 Övriga sektorer 341 420 275 217
Summa förbrukning, netto 8 150 8 300 4 865 4 793
De kraftigaste avvikelserna mellan prognos och verkligt utfall gäller i första hand ”Cementindustri" och ”Järn- och stålindustri" samt "Jordbruk och miljövård”. Endast för ”Kemisk industri” har utfallet blivit något högre än prognosen, men utfallet för 1988 visar ett värde som nästan överensstämmer med MPU:s prognos för 1985.
Kalkstensåtgången för cementindustrin avspeglar tydligt den minskade byggverksamheten.
Tabell 16:15 MPU:s prognos för krita 1985 i kt
1975 MPU- Verkligt utfall prognos 1985 1985 1988 Krita 40 65 57 100
Utfallet blev något lägre än prognosen. I Sverige tillverkas knappt 40 kt krita per år.
Tabell 16:16 MPU:s prognos för dolomit 1985 i kt. Räknat som råsten
1974 MPU- Verkligt utfall
prognos utfall 1985 1987 Fyllmedel 167 190 235 Eldfasta produkter 190 100 200 Jordbruk och miljövård 55 150 84 Järnverk och gjuterier 55 55 16 Glas- och mineralull 22 75 40 Ovrig industri 64 Export 17 60 39 Summa 559 630 675
Värdena för det verkliga utfallet är grundade på uppgifter från SOS Indu- stri:2 och Svenska Kalkföreningens statistik. De siffror som redovisas täcker inte alla användningsområden.
Den eldfasta dolomiten importeras, likaså råvaran för glasindustrin. För isoleringsmaterial används inhemsk dolomit.
Användningen av dolomit har ökat. Det gäller framför allt den vita dolomitstenen, som används som fyllmedel i bl.a. plast. Vidare har kalk- bränd dolomit kommit att ersätta kalk som slaggbildare, då det har visat sig att den ger ökad livslängd till den eldfasta infodringen.
Många jordar har brist på magnesium, som kompenseras genom an- vändningen av dolomitiska kalkningsmedel.
3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000
För krossning och malning av karbonatstenar fordras elektrisk energi. Ju finkornigare produkterna skall vara, desto mer energi går det åt.
Ungefärliga tal för energibehovet: Krossning, transporter 2— 7 kWh/ton material Malning ( 1 mm 10— 20 —”- Malning ( 100 mikrometer 25— 50 -”- Malning ( l -”— 200—30 -"- Malning ( 5 -”- 400—600 -”-
Energiåtgången ökar kraftigt vid en extrem finmalning.
Bränningen av kalksten till osläckt kalk kan utföras med olja, kol eller gas.
Bränningen i roterugnar sker sedan flera år tillbaka nästan uteslutande med kolpulver. Energiåtgången är ca 1500 kWh/t. Schaktugnarna eldas i regel med gas direkt eller indirekt. Energibehovet är mycket lägre än roterugnarnas ca 900 kWh/t.
Kalk- och karbonatstensprodukter används nästan uteslutande inom lan- det. Endast specialprodukter går på export. Om priserna på produkterna höjs på grund av högre elkostnader, finns det risk för att en del av den överkapacitet på kalk som man har i Belgien och Tyskland kommer att hamna i Sverige.
En ökad kostnad för elenergi kommer hårt att drabba Carbital AB, som framställer bestrykningspigment för pappersindustrin genom extrem fin- malning (90 % > 2 mikrometer). Elpriset utgör ca 20 % av produktions- kostnaderna. En norsk tillverkare av en liknande produkt kommer att vinna ytterligare marknadsandelar i Sverige.
Med anledning av Statens Energiverks scenarier har Cementa redovisat energiförbrukningen vid cementtillverkning.
Cementindustrin i Sverige har drivit strukturrationalisering så långt att man knappast kan spara mer energi. En höjd kostnad för elkraft innebär en negativ lönsamhetsutveckling. Eftersom exportvolymen utgör 25 % av hela produktionen kommer ett bortfall att innebära nedläggningar av produk- tionsenheter. Elkostnaden utgör ca 20 % av produktionskostnaderna. En höjning med 30 öre/kWh kommer att fördyra cementpriset i Sverige och begränsa möjlig tillväxt.
På officiellt håll diskuteras avgifter på utsläpp från industrier. En eventuell avgift på utsläpp av koldioxid kommer att drabba cement- och kalkindustrin katastrofalt. Koldioxid frigörs vid bränningen av kalksten och bortgår som rökgas.
Vid tillverkning av kalk och cement bildas det svaveldioxid, som huvud- sakligen kommer från bränslet. Denna svaveldioxid i rökgaserna binds till största delen vid kalkpartiklar som avskiljs i olika typer av filter.
Fram till år 2000 kommer förbrukningen av kalk- och kalkstensprodukter inte att genomgå några större förändringar. Satsningen på renare miljö kommer att öka användningen av kalk och kalkstensmjöl. Det nordiska kalksamarbetet på Gotland kommer att leda till en export av osläckt kalk och en minskning av exporten av kalksten därifrån.
Cementindustrin räknar med att utnyttja nuvarande produktionsnivå fram till år 2000 för inhemsk användning och export. En ökad cementan- vändning i Sverige minskar andelen avsedd för export.
Järn- och stålindustrin använder huvudsakligen kalkprodukter som slagg- bildare. Kalkbränd dolomit har successivt minskat kalkanvändningen. Nya slaggbildare är under utveckling och kan ytterligare minska kalkandelen.
För år 2000 kan man räkna med en något lägre kalkförbrukning hos järn- och stålindustrin.
SSAB i Luleå kommer i fortsättningen att köpa bränd kalk och lägga ned sin egen kalkbränning. SSAB i Oxelösund torde innan år 2000 följt Luleås exempel.
Cellulosaindustrin har haft högkonjunktur och räknar med en stigande förbrukning av massa och papper. Sulfatindustrin köper kalksten eller osläckt kalk för att ersätta det bortfall som sker vid recirkulation av mesan. En ökad tillverkning av sulfatmassa leder till en ökad kalk- och kalkstens- förbrukning.
En ökning kan förutses på extremt finmalda, vita kalkstensprodukter för användning som bestrykningspigment och fyllmedel i papper. Vitt bestryk- ningspigment baserat på kalcit beräknas öka från 100 kt till 200 kt år 2000.
Kalkningsmedel för jordbruket ligger på en låg nivå och har inte ökat på senare år trots stora informationsinsatser. Användningen av dolomitisk kalksten har minskat kalkförbrukningen.
Den statliga satsningen på kalkning av sjöar och vattendrag har lett till en ökad förbrukning av finmalt kalkstensmjöl. En stagnering av bidragen leder till en minskad förbrukning av kalksten, eftersom spridningskostnaderna speciellt med helikopter kommer att förbruka en stor del av det gemen- samma anslaget.
Skogskalkning kan bli aktuellt, om de stora skogsbolagen finner en god lönsamhet i de försök som har gjorts och nu utvärderas. Produkten som troligtvis kommer att användas blir en blandning av magnesiahaltig karbo- natsten och gödselmedel.
Neutralisering av utsläppet från gruvindustrins avfallsdammar kan kräva stora kvantiteter av släckt eller osläckt kalk.
Beroende på statliga bidrag och strängare bestämmelser om utsläpp kom- mer kalkstensprodukter för miljöändamål att öka.
Ökade krav på rökgasregning leder till en ökad förbrukning av kalksten. Såväl bränd kalksten som mald kalksten kommer till användning. Olika metoder för rökgasrening ställer speciella krav på produkterna. Inhemsk råvara kommer att uppfylla kraven.
Om Sverige kommer att bygga ett större kolkraftverk, så kommer för- brukningen av osläckt kalk och kalksten för rökgasrening att stiga markant.
Det nordiska samprojektet på Gotland kommer att leda till export av osläckt kalk till Finland och Danmark. Nya kolkraftverk beräknas bli stora kunder. Exporten av osläckt kalk till Finland kommer att minska den nuvarande exporten av kalksten till Finland.
Import av kalksten från Danmark, Polen och England kommer troligtvis att kvarstanna vid nuvarande nivå. Import av osläckt kalk från Belgien och Västtyskland kan komma att öka.
Under kommande år kommer behovet av krita för pappersindustrin att öka kraftigt. Krita är ett relativt billigt material, ca 350—450 SEK/t, som delvis kan ersätta den dyrare cellulosafibern. För att pappersbruken skall kunna använda krita i större omfattning måste man övergå från sur till neutral limning. Så har t.ex. pappersbruket i Husum gjort och kommer under 1989 att förbruka 70 kt krita, som kommer att inköpas från Tyskland. Flera pappersbruk följer efter.
Tillgången på användbar krita i Sverige är begränsad. De fyndigheter som bryts i Skåne är stora flyttblock, som ligger ovanpå den egentliga berggrun- den.
De kritlager av samma typ och ålder som t.ex. påträffas i Cementas kalkstensbrott i Limhamn har inte den vithet som erfordras.
] Skåne finns det möjligheter att påträffa mer användbar krita, men det kräver omfattande undersökningar.
Även extremt finmalt, vitt kalkstensmjöl kan ersätta krita. Förbrukningen av krita kommer successivt att öka. Vid år 2000 kan förbrukningen komma upp till mer än 200 kt. Tyvärr måste större delen av denna kvantitet importeras.
Kemiskt fällt kalciumkarbonat har tekniska fördelar gentemot krita och kan konkurrera, om pappersbruken bygger egna anläggningar för att fram- ställa fällt kalciumkarbonat (PCC).
Produktionen i Sverige av eldfasta brända produkter av dolomitsten har upphört.
Den kalkbrända dolomit, som i Sverige framställs som slaggbildare, kom- mer att minska eftersom en av förbrukarna, Domnarvets Jernverk, kommer att upphöra med den metallurgiska delen.
Importen av kalkbränd dolomit från Belgien och England kommer dock att fortsätta i nuvarande omfattning.
Importen av sedimentär dolomitsten från England kommer att öka både för jordbruksändamål och för den eventuellt kommande skogskalkningen.
Nuvarande dolomitproduktion i Sverige är huvudsakligen baserad på vit dolomitsten, som krossas och finmals för framställning av specialputser, spackel och fyllmedel för plast. Denna tillverkning kommer successivt att öka för leveranser både inom och utom landet.
Norge har stora tillgångar på vit dolomitsten och konkurrensen om kun- der kan bli stor.
3.6. Magnesit
Magnesitprodukter, som använts för eldfasta ändamål, har alltid impor- terats till Sverige.
Såväl dolomit som magnesit för eldfasta ändamål kommer i framtiden att importeras i form av tegel, block och massor. Under 1981—1986 har Sverige importerat 20—30 kt magnesitprodukter per år. Importen under 1988 har minskat till 18 kt.
4 Sammanfattning och slutsatser
Tabell 16:17 Prognostabell för år 2000, kt
Kalksten Osläckt kalk Släckt kalk 1988 2000 1988 2000 1988 2000
Cementindustri 3 750 — Järn och metal- lurgi 392 —100 139 +100 6 +3 Cellulosa— o pap- per 29 + 15 117 + 50 3 +1 Byggindustri 78 + 10 38 + 5 6 +2 Övrig industri 272 + 10 31 + 40 34 +2 Jordbruk 220 — Miljö 146 +150 12 + 20 9 +9 Export 888 — 100 3 +200 1 + 1 Import 63 + 2 7 + 3 1 +1
Om elpriset höjs och miljöavgifter införs så drabbas den svenska cement- och kalkindustrin hårt. Belgien och Västtyskland har alltsedan stålkrisen en överproduktion av osläckt kalk.
Tabell 16:18 Prognostabell för år 2000, kt
___/f_—
Krita Dolomit ___—___— 1988 2000 1988 2000
___/___ _ _
Fyllmedel 50 + 150 400 +5 Kalkbränd dolomit 75 + 5 Jordbruk 175 +50 Miljö 1 + 2 20 +20 Export 8 — 45 + 5 ___—,,,.
Bland användarna är det framför allt pappersindustrin, som kommer att ha ett stort behov av vitt fyllmedel för att kunna minska dyrbara pigment som t.ex. titandioxid och sänka halten av cellulosafiber. Övergång till neutral limning öppnar möjligheterna för karbonatstensmaterial.
Cementindustrin och de nämnda företagen inom karbonatstensområdet känner väl till sina fyndigheter. De kända reserverna med nuvarande bryt- ningstakt räcker en god bit in på 2000- talet. På grund av skärpta kvalitets- krav fordras fortlöpande geologiska undersökningar med hjälp av kärn- borrningar.
Den krita som bryts i Sverige förekommer som stora flak i mora nen och inte i fast klyft. En fördubbling av produktionen minskar snabbt de till- gängliga reserverna.
En viktig prospekteringsuppgift kan vara att finna en ”fast” fyndighet av Skrivkrita, som ligger relativt högt upp i berglagren. I sydvästra Skåne finns förutsättningar för ett sådant fynd. Vidare finns det krav på att denna krita skall vara tillräckligt vit.
Ytterligare en prospekteringsuppgift kan vara att finna vita kalkstenar som efter anrikning, t. ex. flotation och finmalning, ger en produkt som kan användas både som fyllmedel och bestrykningspigment för pappersindu- strin. Även inom detta område kan man vänta sig en ökad efterfrågan från förbrukarna.
1 t. ex. Norvijaur har man redan en sådan fyndighet, som efter anrikning givit tillfredsställande resultat. Ur transportsynpunkt bättre belägna fyndig- heter väljs först 1 de allra flesta fall.
För framställning av kemiskt fällt kalciumkarbonat fordras en bränd kalksten med låga halter av bl.a. järn. De svenska kvaliteterna av osläckt kalk uppfyller inte ställda krav.
Flera metoder finns att rena kalksten, men i de flesta fall måste kalkste— nen krossas ned till föroreningarnas kornstorlek. Detta finkorniga material går inte att bränna i nuvarande kalkugnar. Tekniken att bränna ett sådant material finns redan. men ekonomin tillåter det inte.
På grund av att den vita dolomitstenen är något hårdare anses den inte kunna ersätta kalkstenen i dessa tillämpningar. Försök pågår dock hos Ernström Mineral AB.
Den importerade, engelska dolomitstenen för jordbruksändamål kan er- sättas av svensk dolomitsten, men produktpriset och sjötransporterna gör den engelska varan mycket konkurrenskraftig, samtidigt som den är mjuk och attraktiv för jordbrukarna.
Referenser
Svenska Kalkföreningens statistik. Kungl. Skogs— och Lantbruksakademin 1981—1985. SOS Industri:2. MPU:s prognoser för 1985.
SWEBE—'
Bilaga 17 Fältspat av direktör Kurt Beckius, Ahlsell Mineral AB 0 o. . Innehallsfortecknmg 1 Faktaavsnitt .......................................... 501 1.1 Fältspat, nefelinsyenit ................................. 501 1.1.1 Definitioner ................................... 501 1.1.2 Egenskaper som utnyttjas ....................... 501 1.2 Råvarutillgångar ...................................... 502 1.3 Sveriges tillgångar .................................... 503 1.3.1 Fältspat ....................................... 503 1.3.2 Nefelinsyenit .................................. 503 1.4 Framställningsteknik .................................. 503 1.5 Användningsområden ................................. 505 1.6 Konsumtion .......................................... 505 1.7 Produktion, större tillverkare ........................... 505 1.7.1 Sverige ....................................... 506 1.7.2 Finland ....................................... 507 1.7.3 Norge ........................................ 507 1.8 Handel .............................................. 508 1.9 Priser ............................................... 509 1.10 Konkurrerande råvaror/material ........................ 509 1.11 Forskning och utveckling .............................. 510 2 Marknadsutvecklingen under 1970- och 1980-talet ......... 511 3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000 .................. 512 4 Sammanfattning och slutsatser .......................... 513
Referenser .................................................. 514
1 Faktaavsnitt
Fältspat används som beteckning på närbesläktade mineral som i kemiskt hänseende består av vattenfria aluminiumsilikat i kombination med kalium, natrium och kalcium. Det är ett av de vanligaste mineralen i jordskorpan och beräknas utgöra ca 60 viktprocent av alla kristallina magmatiska bergar- ter.
De kommersiellt vanligaste fältspattyperna är:
Kaliumfältspat — ortoklas — mikroklin Natriumfältspat — albit/oligoklas
Ortoklas är den kommersiellt viktigaste fältspaten med låg järnhalt och hög kaliumhalt. Natriumfältspaterna kallas också plagioklaser och har ljusare färg än kalifältspat.
Till fältspatmineralen kan också räknas nefelinsyenit, en kvartsfri bergart som består av nefelin och fältspat. Nefelin har ungefär samma samman- sättning som fältspat, men har bildats från andra typer av magma. Brytvär- da förekomster av nefelinsyenit innehåller minst 20 % nefelin. minst 60 % fältspat och sällan mer än 5 % övriga mineral.
De största förbrukarna av fältspat är glasindustrin och keramisk industri, som bägge använder fältspat som smältpunktsnedsättande flussmedel. Fält- spat ger dessutom ett tillskott av aluminium, vilket är en fördel vid glastill- verkning, eftersom glaset härigenom blir starkare.
Det normala innehållet av aluminiumoxid i fältspater är 16—18 %, me- dan nefelinsyenitens ligger vid 23 %. Järnhalten bör vanligen vara under 0,1 %, även om högre halter tolereras i särskilda fall. Zirkon och korund tillåts inte på grund av dessas höga eldfasthet, som gör att de inte smälter i glasugnen.
Starkt bidragande till funktionen som flussmedel är alkalihalten, dvs. halten natrium- och kaliumoxider. I glasindustrin används främst natrium— fältspat, medan den keramiska industrin föredrar kaliumfältspat med minst 12 % KZO.
Kraven på fältspatens kemiska analys beror i hög grad av övriga ingående
Ursprung
Sverige, Forshammar
n n a
n n a
, Niilivaara Finland ,.
av
Norge, Lillesand ” , Stjernöy ' Kanada, Napthon, Orlt . '
14,7 18,7 19,9
18,5 15,0
rävarors andel i glasmängen/keramikmassan och deras halter av kritiska komponenter, såsom järn, aluminium, kalium, natrium. De varierar där- med från företag till företag, varför en generell specifikation är svår att ställa upp.
Praktiskt taget all fältspat används i finmald form (( 1,0 mm). För glas och keramik är den i dag oftast floterad. I de fall då fältspaten levereras i styckeform från brottet finfördelas den i stället i förbrukarens malanlägg— ning före blandning med övriga råvaror.
För användning som fyllmedel i färg och plast är fältspatens hårdhet och inverkan på slutproduktens hållfasthets- resp. färgegenskaper och resistens mot yttre miljöangrepp av största värde. Frihet från kvarts gör den attraktiv, när dammande hantering förekommer. — I dessa tillämpningar har fältspa- ten vanligen korngraderingar under 100 mn eller under 50 pin. Även extremt finmalda produkter, under 5 um, utnyttjas.
Några exempel på kemiska analyser från några olika producenter av fältspat och nefelinsyenit visas i tabell 17:1.
Tabell 17zl Kemisk analys för några olika fältspat- och nefelinsyenitkvaliteter
% A1203 % SiO2 % K20 % NaZO % CaO % Fe203
75,5 4,3 4,9 0,13 66,4 11,4 2,8 0,08 67,5 1,4 10,6 0,08 17—18 68—69 12—13 3,0 0,1
ca 68 7,5 5,2 0,6 0,12 ca 73 7,5 3,5 0,5 0,08 19—20 67—69 2,5—3,1 7,2—7,8 2 0,11—0,13 22—24 56—57 8,2—9,1 7,5—7,9 1,1—2,5 0,1—0,4 23—24 59—61 ca 5 ca 10 (),07
___f_________________————
' Nefelinsyenit
Fältspat uppträder oftast tillsammans med kvarts. Dessa två mineral är de vanligaste i jordskorpan. De uppträder sinsemellan i olika proportioner och vanligen ihop med andra silikatmineral. Fältspat i någon form finns i nästan alla bergarter. Den bryts oftast i pegmatiter, men även i graniter och syeniter. Som brytvärda mineralanhopningar är fältspaten och kvartsen visserligen mindre vanliga, men brytning förekommer dock i minst ett 50-tal länder i världen.
US Bureau of Mines tar inte upp någon samlad siffra för världens till- gångar av fältspatmineral. Man konstaterar endast att kända och tänkbara reserver är mer än tillräckliga för att möta väntade behov. Ett problem kan vara att stora tillgångar är avlägset belägna i förhållande till förbruknings- centra.
SOU l989:93 1.3 Sveriges tillgångar
Den första produktionen av fältspat i Sverige skedde vid Ytterby (utanför Stockholm) år 1709. Sedan dess har tidvis en omfattande brytning av styckefältspat, främst kaliumfältspat. ägt rum i landet. I dag är det emeller- tid ont om kända, lämpligt belägna fältspatpegmatiter. — Se även avsnitt 1.7.1.
Det torde dock i Sveriges berggrund finnas ett flertal ännu oupptäckta mer eller mindre goda fyndigheter av kvarts och fältspat kvar att lokalisera. Det gäller särskilt fyndigheter av typ gångar, som inte har så stor utbredning men ofta innehåller rena mineral.
Det är bristande blottningsgrader av berggrunden på grund av jordtäcket som är huvudorsaken till att de ytnära fyndigheterna ännu inte upptäckts. En annan orsak är ringa prospekteringsinsatser. Det senare antyds av hur de utbrutna kvarts- och pegmatitgångarna är geografiskt fördelade. De flesta kvartsbrotten finns i Bergslagen, i områden där malmbrytning förekommit. Den geologiska miljön har visserligen betydelse för möjligheterna att finna en förekomst, men i Bergslagen har man verkligen letat efter kvarts för att den behövdes i hyttorna vid järnframställningen. — Motsvarande gamla brott finns i Sydsverige, i närheten av orter där glasframställning bedrivits.
Nefelinsyenit är en fältspatoidförande bergart som liknar granit i textur och hårdhet. Den består huvudsakligen av mineralen nefelin (natrium-alumini- um-silikat), kalifältspat (mikroklin) och natriumfältspat (albit) samt acces- soriska mineral såsom glimmer, hornblände, magnetit etc.
Det finns fyra ställen i Sverige där nefelinförande bergarter eller nefelin- syenit förekommer tillsammans med andra alkalina bergarter, nämligen på Alnön nära Sundsvall, på Ekorråsen och Siksjöberget i närheten av Särna, vid Almunge öster om Uppsala samt vid Norra Kärr norr om Gränna.
Vid framställning av fältspatprodukter använder man sig av de vanliga, våta enhetsprocesser som förekommer inom mineraltekniken, såsom . krossning,
malning, klassering,
avslamning samt anrikning genom
— flotation,
— våtmekanisk separation,
— elektrostatiska och — magnetiska metoder.
Härigenom kan man producera ett rikt fältspatkoncentrat, som om nöd- vändigt kan renas från järn med hjälp av starkmagnetisk separation. De framställda koncentraten avvattnas genom filtrering och torkas i roterande trummor. — Ett exempel på flytschema visas i figur 17:1.
Figur 17.-1 Exempel på flytschema för fältspatproduklian ur pegmatit (förenklad bild ur USA-källa)
Sekundärkross
+ 0,8 mm Våtklasserare Slam
Förtjockare Flotation
Awattning
Vid behov av extremt finkorniga produkter tillgrips sekundär malning med hjälp av särskilda finmalningskvarnar.
Framställningen av nefelinsyenitprodukter följer i princip samma schema. På grund av att denna produkt består av mera väldefinierade mineral är framställningen processtekniskt enklare och sker delvis på torra vägen.
Huvuddelen av den färdiga fältspaten levereras i bulk via land- och/eller sjötransport till kunderna.
Såväl natrium— och kaliumfältspat som nefelinsyenit utnyttjas inom nedan uppräknade användningsområden.
Glastillverkning Flussmedel vid smältningen Aluminiumoxid-givare Keramik Flussmedel i grundmassa, glasyr och emalj Svetselektroder Slaggbildarkomponenter i elektrodhöljet Färg Fyllmedel, som bl.a. ger hårdhet och resistens mot sur miljö Plast och gummi Fyllmedel
I den offentliga statistiken sammanförs fältspat och nefelinsyenit i en grupp för sig. Man skiljer i produktionssiffror på mald och omald fältspat. För 1986 blev den svenska produktionen sammanlagt ca 35 kt mot ca 50 kt under 1984 och ca 45 kt under 1975. Saluvärdet låg åren 1984—1986 mellan 15—17 MSEK.
Exporten från Sverige utgjorde ungefär 50 % av produktionen under åren 1986—1988. dvs. kring 20—25 kt, vari ingick både mald och styckeformig fältspat till ett värde av knappt 10 MSEK.
Importen har legat vid 12—13 kt; främst nefelinsyenit och floterad fältspat från Norge för glassmältning. Värdet härav rör sig kring 6 MSEK. Under 1988 importerades sammanlagt 16 kt till ett värde av 7,5 MSEK.
Den svenska förbrukningen av fältspat — nefelinsyenit ligger därmed enligt statistiken kring 25 kt/år, varav glas- och keramikindustrierna svarar för drygt 90 %. Motsvarande siffra varierade enligt MPU mellan 20 och 30 kt under åren 1960—1975.
De statistiska siffrorna kan innehålla viss osäkerhet, bl.a. genom att export av styckeformig fältspat tidvis redovisats som ”småsten och krossad sten”. Den verkliga förbrukningssiffran torde ligga under 20 kt/år. Härtill skall läggas att viss tillförsel av aluminiumoxid och alkali, vid glassmältning, sker i form av fältspathaltig kvartssand. Detta har sänkt behovet av egentlig fältspat hos åtminstone en svensk tillverkare av glasprodukter.
Världsproduktionen låg åren 1987 och 1988 vid 4,6 Mt/år mot ca 4 Mt år 1984 och 3 Mt år 1974. Lägger man till ca 1 Mt nefelinsyenit blir nuvarande totalproduktion av industriellt använda fältspatmineral ca 5,6 Mt/år.
Det största producentlandet är Italien med 1,340 kt. Härefter kommer USA med 700 kt. Tabell 17:2 visar produktionen i ledande europeiska länder är 1984 och i vissa länder 1988.
Tabell 17:2 Produktionen av fältspat i vissa länder i Europa, 1984 och 1988, kt
Land Produktion, kt 1984 1988
Frankrike 209 240 Västtyskland 286 340 Italien ' 986 I 340 Finland 62 Norge 3 50 Polen 46 Portugal 29 Rumänien 60 Sovjetunionen 330 370 Spanien 3 115 160 Sverige 4 55 48 Summa 2 228 2 498 Norge, nefelinsyenit 238
Totalt 2 446
' Inkl. aplit och eurit. Fältspat 300 kt. 3 Omald. Mald produkt redovisas inte. 3 Inkl. pegmatit * Inkl. kvarts
1.7.1. Sverige
Landets enda producent av mald och anrikad (ej floterad) fältspat är Svens- ka Forshammar AB tillhörig Ernström-gruppen. Företagets anläggningar i Riddarhyttan producerade 1987 ca 38 kt fältspat- och kvartsprodukter mot 44 kt året före.
Huvuddelen av råvaran till fältspatproduktionen kommer från dagbrottet vid Limberget ca 40 km norr om Köping. Pegmatiten här är vit och inne- håller omkring 20—25 % mikroklin, 40 % albit, 30—35 % kvarts och ca 1 % muskovitglimmer. De påvisade reserverna uppgår till 700 kt pegmatit. Borrning till 100 m djup har indikerat ytterligare reserver av mer än 4 Mt.
Företaget installerade 1980 en helautomatiserad malkrets (kapacitet 30 kt/år). I kombination med ny krossutrustning innebar detta att den totala kapaciteten för fältspat/kvartsprodukter höjdes till 80 kt/år.
För närvarande tillverkas tre kvaliteter, vars kemiska analys framgår av tabell 17:1.
Ca hälften av företagets produktion exporteras, framför allt till UK och Tyskland. Den keramiska industrin tar ca 60 % av den totala produktionen, medan glastillverkningen tar 35 %. Återstoden går till fyllmedel i målar- färger och plaster, kemikalier, svetselektroder och tändstickor.
För fillermarknaden producerar Forshammar också en mikroniserad fält— spat i kornstorleken 20—30 um.
Styckeformig fältspat med hög kalihalt (ca 12 % K20) produceras vid Niilivaara i Gällivare kommun. Nedkrossad till 30—350 mm transporteras den per bil till Tärendö, där den skeppas ut till förbrukare för keramiska
ändamål i södra Sverige och Östtyskland. Årsproduktionen har legat på 10 kt. Den hittillsvarande fyndigheten är nu nära nog utbruten, men andra, näraliggande fyndigheter undersöks för närvarande.
I Mellansverige finns ett par fyndigheter under exploatering. Försöks- brytning har hittills ägt rum i storleksordningen 1000 t.
1.7.2. Finland
Den finska fältspatproduktionen sköts av Oy Lohja AB, Virkkala, som har två pegmatitiska fyndigheter i drift. De ligger i Kemi resp. Haapaluoma. Den senare är mindre i storlek men har högre kvalitet med högre fältspatin— nehåll och lägre järnhalt.
Anläggningen i Kemi var den första i Europa som tillämpade flotations- anrikning. Anläggningen har en kapacitet på ungefär 165 kt/år pegmatit och från denna kan man utvinna ca 70 kt/år fältspat och 30 kt/år kvartskoncent- rat. I anrikningen ingår även våt och torr starkmagnetisk separation. Den sammanlagda produktionen från de båda anläggningarna uppgick 1984 och 1985 till 62 kt/år.
Kvaliteter för såväl glas som keramik tillverkas i båda, men huvuddelen av produktionen i Haapaluoma går till keramisk industri. Av den totala produktionen exporteras 60 % med UK och Västtyskland som huvud- sakliga avnämare. *
1.7.3. Norge
Det Franzefossägda Norfloat A/S producerar i Lillesand i södra Norge två typer av produkter. Den ena är en relativt traditionell fältspat från peg- matitet och den andra, som utgör en mindre del, härrör från en anortosit- fyndighet.
Flytschemat för pegmatiterna innefattar stångkvarns- och kulkvarnsmal- ning, klassering, avslamning i flera steg samt högintensitets-magnetsepara- tion. Dagens kapacitet är 100 kt/år färdigprodukter, som utgörs av 27 kt/år krukmakarfältspat, 43 kt/år natriumfältspat (analys enligt tabell 17:1) och 30 kt/år kvarts. Ca 90 kt/år produceras.
Man har nyligen installerat en ny Permroll högintensitets-separator i den krets som tillverkar krukmakarfältspat. Denna magnetseparator har resul- terat i ett sänkt järninnehåll i koncentratet samtidigt som fältspatutbytet förbättrats. Man planerar även att sätta in denna separator för framställning av natriumfältspat. Omkring 90 % av produktionen exporteras, framför allt till UK och Västtyskland.
Norsk Nefelin A/S, tillhörigt Elkemkoncernen, är den ena av två pro— ducenter av nefelinsyenit i världen. Råmalmen består i genomsnitt av 56 % pertit (kaliumfältspat med inslag av natriumfältspat), 35 % nefelin och dessutom magnetit, biotit m.fl. Den finns på Stjernöy i Altafjorden i Nord- norge, där brytning sker under jord.
Det finkrossade materialet torkas och den vidare processen, som bl.a. inbegriper låg- och högintensitets-magnetseparation, sker på torra vägen. Såväl glas- som keramikkvaliteter produceras. Den kemiska sammansätt- ningen återges i tabell 17:1.
Den totala kapaciteten är 270 kt/år, varav 220 kt/år av glaskvalitet. Praktiskt taget hela produktionen går på export, främst till kontinenten. Produktionen låg 1985 på 230 kt totalt.
Fältspat produceras i åtminstone 50-talet länder i världen. Den höga trans- portkostnaden i förhållande till produktpriset begränsar de för bibehållen konkurrenskraft tillåtna transportavstånden. För export från Sverige till de europeiska industriländerna krävs således i regel sjötransport och korta landtransporter. Undantag finns, då kvalitetskraven är utslagsgivande; t.ex. krav på hög kalihalt.
Som syns av tabell l7:3 är UK, Västtyskland och Beneluxländerna stora importörer av fältspatmineral. Frankrike och Italien liksom Finland, Norge och Sverige är betydande exportörer i Europa. Från Kanada får den euro- peiska marknaden också ett tillskott av nefelinsyenit.
Tabell l7:3 Några europeiska länders import resp. export av fältspat l984, kt
Land Import Export Storbritannien 54 - Benelux 25 - Danmark 6 - Frankrike 20 60 Västtyskland 51 17 Italien 13 36 Nederländerna 22 2 Norge ' - 50 Österrike 4 - Finland 2 — 35 Östtyskland 17 - Polen 10 - Sverige 2 11 30 Schweiz 2 12 - Summa 245 230
* Exkl. nefelinsyenit (ca 200 Kt) 2 Inkluderar leucit och nefelinsyenit
Den svenska importen kommer främst från Norge och avser anrikad natriumfältspat med låg järnhalt samt nefelinsyenit för glasindustrin. Ex- porten omfattar Forshammars natriumfältspat och styckeformig kalium- fältspat för keramiska ändamål. Exportmöjligheterna är i båda fallen be- gränsade av kvalitetsskäl. — Se även avsnitt 1.6.
Om man ser importtonnagen som representativa för handeln med fältspat i Europa och åsätter fältspaten ett snittvärde av 600 SEK/t får den europeis- ka handeln ett värde kring 150 MSEK. Inkluderas den norska nefelinsyeni- ten stiger handelsvärdet till över 250 MSEK.
Priserna för fältspatmineral visade i fast penningvärde en sjunkande tendens under hela 1960- och 1970-talen. Denna tendens har hållit i sig under 1980-talet.
Prisindikationer (omräknade enligt GBP = 11 SEK) för nefelinsyenit och fältspat, hämtade ur Industrial Mineralsjanuari 1987 till januari 1989, visar oförändrade prisnivåer.
Tabell l7:4 Prisnivåer, januari 1989
& Kvalitet SEK/t & Fällspal, fritt lager i UK:
Keramisk kvalitet, ca 45 ptm, säckad 935—990 Glaskvalitet, ca 0,60 mm, bulk 440—550 Nefelinsyenit, norsk, CIF UK hamn: Keramisk kvalitet, ca 45 um, bulk 715 säckad 935 Glaskvalitet, ca 0,60 mm, bulk 605 säckad 825
Källa: Industrial Minerals, januari 1987 till januari 1989
Finmalda högkvalitetsprodukter betalas som synes bättre än grovkorniga produkter av standardkvalitet.
Som framgått av ovanstående konkurrerar fältspaterna och nefelinsyeniten med varandra i såväl glas- och keramikindistrin som på fyllmedelsmarkna- den. För glassmältning kan båda mineralen i viss mån, men ej helt, ersättas med fältspathaltig kvartssand.
Som fyllmedel i färg, gummi och plast konkurrerar fältspat och nefelinsy- enit med kvarts i olika former. De förra tenderar här att vinna marknad på den malda kvartsens bekostnad av både produkttekniska och hälsomässiga skäl (silikosrisken minskar).
I den mån forskningsprojekt bedrivs kring fältspatmineralens användning torde de vara knutna till användarföretag och deras branschinstitut, typ Glafo i Växjö och Svenska Keramiska Institutet i Göteborg.
Kunskap kring mineralens uppbyggnad och varianter finns vid universitet och högskolor med mineralogiinstitutioner. Anrikningsprocesser kan bl.a. studeras vid Luleå TH och hos Minpro AB i Stråssa. Sådana studier måste utföras för varje ny fyndighet man tänker sig att exploatera i syfte att finna teknisk-ekonomiskt optimal processväg.
2 Marknadsutvecklingen under 1970- och 1980-talet
Porslin och lergods liksom fönsterglas och emballageglas har under 1970- och 1980-talet haft stagnerande marknader; dels till följd av byggmark- nadens tillbakagång, dels på grund av konkurrensen med plastförpack- ningar.
En övergång från fältspatprodukter till nefelinsyenit av kvalitetsskäl, särskilt i glastillverkningen, har också ägt rum.
Totalt sett har alltså en överkapacitet uppstått i Europa, vilket lett till hårdare konkurrens med pressade priser trots ökade kvalitetskrav.
MPU:s prognos för 1985 års fältspatförbrukning i Sverige låg på 25—35 kt/år. Den verkliga förbrukningen låg enligt avsnitt 1.6 vid 15—20 kt/år.
Internationellt räknar man med att en del av bortfallet på glas- och keramikmarknaderna skall kompenseras av ökad användning som fyllmedel i färg, gummi och plast. För Nordamerika uppskattas marknaden 1987 för fältspat/nefelinsyenit som fyllmedel till 64 kt/år, varav färg och lacker tar 90 %. Detta innebär att fältspatmineralen har lika stor marknad som mald kvarts i USA. I Europa torde fältspatens andel vara blygsammare.
3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000
Marknadsförutsättningarna för glas och keramik kan befaras bli desamma under 1990-talet som under 1980-talet; dvs. forsatt stagnation. En ökad användning av glas och keramik/porslin som byggmaterial skulle förutsätta ett ökat byggande eller möjligen en framtvingad, minskad förbrukning av plaster av t.ex. miljö- eller oljebristskäl.
Sannolikare år att marknaden för fyllmedel i färg, lim, gummi och plaster fortsätter att öka. Färgmarknaden ökar med 1—2 % per år, men delar därav, såsom pulverfärger, beräknas öka 10—12 % per år. Även vattenlös- liga färger fortsätter att öka. I båda fallen ställs högre krav på fyllmedel, vilket passar fältspatmineralen.
Även i plaster ökar fyllmedelsandelen och kraven på att fyllmedlet skall bindas kemiskt vid plasten. Urvalet är dock stort. För industrigummi kan fältspatens egenskaper också komma att utnyttjas i större omfattning.
Underlag saknas emellertid för bedömningar i siffror. Försiktigtvis kan man tänka sig att dagens tonnagemässiga behov kvarstår med en för- skjutning mot större andel fältspat/nefelinsyenit som fyllmedel. Detta inne- bär ökad finmalning, vilket kan leda till högre förädlingsvärden.
4 Sammanfattning och slutsatser
1. Fältspatmineralen har en viktig funktion som råvara och flussmedel vid glas- och keramiktillverkning. De traditionella natrium- och kalium- fältspaterna har delvis ersatts av nefelinsyenit av kvalitetsskäl. Som fyllmedel i färg, lim, gummi och plast utnyttjas fältspatens hårdhet, resistens mot sur miljö och ytkemiska egenskaper.
2. Fältspatmineral bryts och förädlas i en mångfald länder. De färdiga produkternas relativt låga prisnivå begränsar handeln, t.ex. inom Euro- pa.
3. Sverige är i dag producent och exportör av fältspat, men kvantiteter och exportvärden är små i relation till den europeiska produktionen och handeln.
4. De traditionella avsättningsområdena, glas och keramik, saknar till- växtpotential, men tillväxten som fyllmedel kan kompensera eventuellt fortsatt bortfall. Konkurrensen är hård på grund av överkapacitet i producentledet.
5. Villkor för lönsam brytning och förädling av fältspat eller nefelinsyenit i Sverige måste vara — att högkvalitativa produkter tillverkas, — belägenhet relativt nära hamn och sannolikt
— en kombination med brytning av ren kvarts. En sådan hantering måste förutsätta möjlighet att konkurrera med finska, norska och kontinentala producenter.
6. Med intensifierade prospekteringsinsatser och en allt mer förfinad me- todik kan man i framtiden säkert hitta nya kvarts- och fältspatföre- komster i Sveriges berggrund. Några sådana förekomster i Mellansveri— ge och i Norrland undersöks för närvarande närmare.
Referenser
10.
11.
P.H. Lundegårdh, Nyttosten i Sverige, Almqvist & Wiksell, Stockholm 1971, s. 42—61. MPU, Industrimineral, SOU 1977:75, s. 285—291, 420—421. SIND, Mineralbyrån, Fältspat, 1982—02—22, 8 5. E. Forssberg m.fl., Utvinning av industrimineral, Medd. Minfo nr 5, 1983, s. 38—39. S.J. Lefond, Industrial Minerals and Rocks, Sth ed. Vol. 1, s. 709—722, Vol. 2, s. 931—960. Soc. Mining Eng., New York 1983. P.W. Harben & R.L. Bates, Geology of the Nonmetallics, s. 19—20, 23—27. Metal Bull. Inc., New York 1984. US Bureau of Mines, Mineral facts and problems 1985 ed., s. 255—263. J. Robbins, Feldspar and nepheline syenite; filling a need? Ind. Mine- rals, sept. 1986, 5. 69—101. Anon. Nepheline syenite & feldspar, functional filler/extender pig- ments. Raw Materials for Pigments, Fillers & Extenders, s. 105—110. Industrial Minerals, London 1988. R.W. Mommsen, Nepheline syenite and feldspar as functional filler/ extender pigments. 8th Ind. Minerals Int. Congress, Boston 1988, s. 270—277. US Bureau of Mines, Mineral Commodity Summaries, Feldspar, 1989.
Bilaga 18 Graflt av direktör Kart Beckius, Ahlsell Mineral AB 0 .. '
Innehallsfortecknmg 1 Faktaavsnitt .......................................... 517 1.1 Grafit ............................................... 517
1.1.1 Definitioner ................................... 517 1.1.2 Egenskaper som utnyttjas ....................... 517 1.2 Råvarutillgångar ...................................... 519 1.3 Sveriges tillgångar .................................... 519 1.4 Framställningsteknik .................................. 519 1.5 Användningsområden ................................. 520 1.6 Konsumtion .......................................... 521 1.7 Produktion större tillverkare ........................... 522
1.7.1 Sverige ....................................... 523 1.7.2 Norge ........................................ 523 1.7.3 Europa ....................................... 524 1.7.4 Nord- och Sydamerika .......................... 524 1.8 Handel .............................................. 524 1.9 Priser ............................................... 525 1.10 Konkurrerande råvaror/material ........................ 526 1.11 Forskning och utveckling .............................. 526 2 Marknadsutvecklingen under 1970— och 1980-talet ......... 527 3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000 .................. 528 4 Sammanfattning och slutsatser .......................... 529
Referenser .................................................. 530
1 Faktaavsnitt
Grundämnet kol förekommer i naturen i två modifikationer, varav grafit utgör den ena (och diamant den andra). Denna typ av grafit benämns vanligen naturgrafit till skillnad från den grafit som tillverkas på industriell väg, kallad syntetisk grafit.
Naturlig grafit är ett vanligt mineral, som förekommer företrädesvis i skiffrar och gnejser. Mineralet har sitt ursprung i kolhaltiga sediment. Dessa sediment har utsatts för stark omvandling, främst genom höjd temperatur, varvid det organiska materialet överförts till grafit. Grafit förekommer sällan i helt ren form utan är i varierande utsträckning associerat med andra mineral som t.ex. fältspat, glimmer, kvarts, svavelkis m.fl. Oftast måste därför produkten anrikas för att kunna utnyttjas för kvalificerade industri- ella ändamål.
Syntetisk grafit (elektrografit) framställs i regel genom upphettning i elektriska ugnar av petroleumkoks och kolhaltiga bindemedel, exempelvis tjärbeck. Dess viktigaste användningsområde är tillverkning av anoder, elektroder och som uppkolningsmedel.
En annan typ av syntetisk grafit är kimrök (carbon black). Denna är en mycket finkornig kolprodukt framställd genom kondensation av kolpartik- lar, som bildats genom krackning och partiell förbränning av olja med het luft och gas.
Kimrökens främsta industriella användning är som fyllmedel i gummipro- dukter och särskilda färger (svärtor).
Grafit är ett svart till grått, relativt mjukt och metalliskt glänsande mineral, som tack vare en unik kombination av fördelaktiga egenskaper fått en utbredd industriell användning. De egenskaper hos grafiten som utnyttjas är främst dess
— extrema mjukhet
— spaltbarhet
— mycket låga friktionskoefficient
— vidhåftningsförmåga
— temperaturväxlingsbeständighet — goda resistens mot syror, slagger och smälta metaller
— goda blandbarhet — höga ledningsförmåga för värme och el.
Beroende på kristallkornens storlek talar man om två typer av naturgrafit. Den flakiga, kristallina grafiten, flinggrafiten, består av fjäll-liknande par- tiklar i storlekar från 1 mm ända upp till 50 mm. Den amorfa grafitens partiklar är mycket mindre, mjukare och mindre glansiga än flinggrafitens. Egentligen är även denna grafit kristallin, men kristallerna är så små, mikro- eller kryptokristallina, att de kan ses endast i mikroskop. En rad mellanformer finns med varierande kristall- och kornstorlek; en mellan-
” ”
form; ”vein graphite , ådergrafit” liknar i egenskaper närmast den amor- fa.
Tabell 18:1 återger gradering och kolhalt hos några grafittyper av olika ursprung medan tabell 18:2 visar kravspecifikationer för olika använd- ningar.
Tabell l8:1 Beteckningar och egenskaper för naturgrafit av olika typ och ursprung
Ursprung Beteckning Korngradering Kolhalt, % Kina Grov 80 % över 0,30 mm 235—% Medium 80 % över 0,20 mm 85—90 Fin 50 % över 0,20 mm 80—90 Norge Flingor över 0,15 mm 90—92 Pulver 85 % under 0,80 mm 80—82 Madagaskar Grov 75 % över 0,40 mm 85—95 Sri Lanka ”Lumps” över 10 mm 92—99 Pulver under 0,08 mm 70—99 Västtyskland Pulver — — 50— 100
Källa: J. Robbins, IM Refractories Survey 1986
Tabell 18:2 Kravspecifikationer (medelvärden) för naturgralit inom olika använd- ningsområden
Användning Kornstorlek, mrn Kolhalt, % Gjuteriblackerl 0,05—0,08 40—90 Deglar över 0,15 80—90 Eldfasta tegell 0,1—20 70—97 Bromsband under 0,08 min 98 Batterielektroder under 0,08 88—98 Kolborstar under 0,15 95—99 Smörjmedel 0,05—0,10 98—99
' Kraven varierar starkt mellan enskilda ändamål; både amorf och kristallin grafit används.
Källa: A. Russell, Ind. Minerals, Dec. 1988
Genom syrabehandling kan en kristallin naturgrafit bringas att expandera i varierande omfattning. Den expanderade produkten får lägre densitet, dvs. större porositet, och blir därigenom mera värmeisolerande än ursprungsma- terialet.
Världens kända grafittillgångar överskrider 1 500 Mt enligt US Bureau of Mines” beräkningar.
De största reserverna finns i Kina, Korea, Sovjetunionen, Brasilien och Kanada. I Europa finns kända tillgångar av främst amorf grafit i Österrike, Västtyskland, Tjeckoslovakien och Rumänien samt av kristallin grafit i Norge.
Även Madagaskar och Sri Lanka är kända för sina förekomster av kristal- lin naturgrafit.
Grafit förekommer i Sverige främst i gnejser och skiffrar. De geologiska förutsättningarna anses goda för en inhemsk brytning av grafit.
Landets största kända grafittillgångar finns inom Norrbottens län i trak- terna av Vittangi, Masungsbyn och Övertorneå. En tillförlitlig uppskattning av grafitreserverna saknas emellertid. Grafitskiffrarnas mäktighet är oregel- bunden och variationerna i grafit- och kishalter är stora i en samma hori- sont. Den bäst kända förekomsten är Nunasvaara statsgruvefält nära Vit— tangi. I detta fält beräknas mängden grafitskiffer med kolhalter över 28 % ned till 60 m djup vara 2 Mt. Svavelhalten är 3 %.
Inom gnejsregioner i Västerbottens, Västernorrlands och Gävleborgs län samt i trakterna kring Norberg finns vissa förutsättningar för att finna den attraktiva storfjälliga grafiten. Under 1980-talet har NSG bedömt ett 30-tal områden i mellersta Norrland som intressanta. Av dessa har en grafit- fyndighet i Kringeltjärn, nära Edsbyn i Gävleborgs län, detaljundersökts under 1986—1989. Det rör sig om en grafitmineralisering med 10—12 % C. Anrikningsförsök tyder på att en god kvalitet med produktionsvärde 5 000 kr/t kan framställas med 85—90% utbyte.
Fyndigheten bedöms innehålla 1 Mt i den centrala delen, vilket är till- räckligt för att tillåta brytning i dagbrott.
Metoderna för brytning och anrikning av naturgrafit beror till stor del på fyndighetens ursprung och karaktär. Såväl dagbrott som underjordsbrytning förekommer. Kolhalten i det brutna materialet kan variera från 3 % i metamorfa gnejsarter till över 95 % i grafitådror.
Tillverkningen inbegriper utöver krossning, malning och siktning van- ligen tvättning, flotation i flera steg och torkning. I ett nytt kanadensiskt verk ingår dubbla lakningssteg i syfte att höja kolhalten över 99 %. — Ett typiskt processchema för ett kinesiskt grafitverk (från 1986) återges i figur 18:1.
Figur I&I Grafitproduktion, typiskt flytschema för tillverkning av jlinggrafit [ Kina
Grovkross
Hammarkvarn
Kulkvarnar (våtmalning)
Flotation
Flotation i 2 steg
Awattning (vakuumfilter)
Källa: W.B. Hill. 7th Industrial Minerals Congress, Monte Carlo, 1986
Kolhalten i slutprodukten från olika tillverkare kan variera från 50—99,99 %. Huvuddelen ligger dock i intervallet 80—85 %. Jämför tabell 1811.
. Naturgrafit — Eldfasta massor och tegel (kol-, magnesit-, aloxidtegel)
— Smältdeglar
— Stoppare, tärningar, kokillsvärtor, blacker m.fl. stålverks- och gjute- riförnödenheter
— Packmedel vid sätthärdning — Smörjmedel — Kolborstar i elmotorer
— Batterielektroder
— Bromsband (i bilar) — Färgpigment och fyllmedel
— Blyertspennor — Moderator i kärnkraftverk
— Grafitfibrer som armering i konstruktionsmaterial (för flygplan, bil- detaljer, sportredskap)
. Syntetisk grafit — Anod vid kloralkalielektrolys (klortillverkning) — Elektrod i ljusbågsugnar för stålsmältning och i ferrolegeringsugnar — Uppkolningsmedel (i form av grafitskrot) vid stål- och gjutjärnssmält- ning
— Koltegel — Stålverks- och gjuteriförnödenheter som alternativ/komplement till naturgrafit
Den syntetiska grafiten används, som delvis framgår av ovanstående, ofta som alternativ till naturgrafiten. Detta beror dels på prisläget (grafitskrot är i regel billigare än naturgrafit), dels på de tekniska egenskaperna. Även andra alternativ till de båda grafittyperna finns.
Expanderad grafit ingår i en del isolerande täckmedel för värmeisolering av skänkar och kokiller i stålverksindustrin. Den kan också användas som brandhämmande tillsats i skumplaster för möbler etc.
Världsproduktionen av naturgrafit har stigit successivt från ca 500 kt år 1974 till ca 700 kt år 1987—1988 (direkta konsumtionssiffror saknas).
Importen av naturlig grafit till Sverige uppgick 1974 till ca 1 000 ton och 1988 till 600 ton. Förbrukningen har legat på nivån 600—1 000 ton under den senaste 20-årsperioden. Importvärdet 1987 var 7 MSEK — Ingen pro- duktion eller förädling av naturgrafit förekommer för närvarande i Sverige.
Två branscher dominerar förbrukningen, nämligen metallurgisk industri samt verkstadsindustri. Dessa svarar tillsammans för ca 70 % av den be- räknade förbrukningen.
Inom stål- och metallverk samt gjuterier används naturgrafiten huvud- sakligen för uppkolningsändamål och för ytbehandling (blackning) av gjut- formar. Verkstadsindustrin förbrukar grafit främst för tillverkning av kol- borstar till elektriska motorer, torrbatterier, Nife-ackumulatorer och i smör- jande funktioner.
En ökad, indirekt förbrukning har uppstått genom att importerade eld- fasta tegel med grafittillsats börjat användas under 80-talet i ökad om- fattning.
I tabell 1813 återges hur den svenska användningen av naturgrafit för- delade sig 1974 enligt MPU samt hur den ungefärligen torde fördela sig numera. Den verkliga förbrukningen inom metallurgisk industri är dock större än de ca 200 ton, som anges i tabell 1813, då däri inte medräknats den grafit som finns i eldfasta tegel och gjuteriblacker.
Tabell 1814 återger länderfördelningen enligt importstatistiken. En del av den importerade grafiten utgör reexport, dvs. ursprunget är ett tredje land.
Tabell 1813 Användning av naturgrafit inom olika industrier i Sverige i ton/år enligt MPU för [974 och uppskattning för 1988
Industrier 1974 1988 Metallurgisk industri inkl. eldfasta produkter 426 ca 200 Verkstadsindustri 354 ca 300 Kemikalie—. gödselmedels- och plastindustri 93 Gruvor och mineralbrott 52 ca 100 Övriga (P&C, smörjmedel, asfalt, gummi m.m.) 75
Summa 1 000 600
Tabell 1814 Sveriges Försörjning med naturgrafit, tonnage och importvärde enligt MPU resp. SCB:s statistik
lmportland 1975 1987 1988 Ton Mkr Ton Mkr Ton Mkr
Västtyskland 266 337 3,9 326 4,6 Storbritannien 116 260 0,8 76 0,4 Kina 80 Österrike 200 Norge 191 Övriga 16 192 2,3 197 1,5 Summa 816 1,7 789 7,0 599 6,5
Som framgår av tabell 1815 var världsproduktionen av naturgrafit ca 700 kt år 1987, varav Kina var den största producenten med ca 185 kt, följt av Sydkorea (100 kt) och Sovjetunionen (85 kt). Dessa tre länder svarar således för drygt 55 % av världsproduktionen. — I Brasilien har produktio- nen nära nog fördubblats på 5 år till nuvarande ca 50 kt/år.
Största europeiska producenter är Österrike och Tjeckoslovakien, medan Västtyskland har ringa egen produktion men stor förädlingsverksamhet. Den amorfa grafiten torde utgöra 50—60 % av den totala grafitpro- duktionen. Från Madagaskar och Sri Lanka kommer grafitkvaliteter som sedan länge ansetts vara av hög kvalitet och de enda tänkbara för vissa ändamål. Kvantitativt är dock produktionen i dessa länder begränsad.
Tabell 18:5 Världens produktion av naturgrafit i kt/år
Land 1973 1983 1987 Kina 30 185 185 Sydkorea 44 33 100 Sovjetunionen 82 80 84 Brasilien 28 47 Österrike 17 40 39 Mexico 65 44 37 Indien 43 29 Nordkorea 77 25 25 Tjeckoslovakien 27 25 Västtyskland 14 12 14 Zimbabwe 20 14 Madagaskar 13 13 Rumänien 13 12 Turkiet 5 12 Norge 7 8 Sri Lanka 6 9 Övriga 36 2 50 Summa, Kt 372 584 695
Källa: A. Russell. Ind. Minerals, Dec. 1988 m.fl.
För närvarande finns ingen produktion av naturgrafit i Sverige. Tidigare har dock grafit utvunnits i smärre kvantiteter på olika platser i landet. Dit hör Halvarsbenning utanför Norberg, där brytning förekommit från början av 1800-talet fram till 1920. Nordöst om Gällivare, vid Vehkovaara uttogs några tusen ton rågrafit med 50 % kol åren 1955—1958. Även i Gånsvik på Härnön i Västernorrlands län har grafit brutits ut. Slutligen bröts 1935—1942 ca 2 000 ton grafit i Skälsta, i Håtuna, Uppsala län, där peg- matiten håller ca 25 % kol.
Från 1930-talet fram till en ödeläggande brand 1985 producerade ameri- kanskägda Skaland Grafitverk på ön Senja, söder om Tromsö, flinggrafit av hög kvalitet. Produktionen låg på senare år på 10 kt/år.
Företaget har nu västtyska Graphitwerk Kropfmiihl som huvudägare. Verket är återuppbyggt till samma kapacitet men i modernt skick (40 anställda krävs i stället för tidigare 120). Produktionsstart planerad till juni 1989 har delvis försenats. Ca 60 % av färdigprodukterna skall hålla min 98 % kol.
Tillgångarna på rågrafit med 16—35 % kol (mv 25 %) beräknas räcka i minst 20 år. Ytterligare reserver anses finnas.
I Västeuropa produceras amorf grafit av två företag i Österrike; totalt 40 kt/år från fyndigheter med kolhalter varierande mellan 40 och 90 %. Jämte Skaland Grafit i Norge är Graphitwerk Kropfmi'ihl i Västtyskland det enda företag i Europa som bryter och förädlar flinggrafit. Sammanlagt levereras ca 25 kt/år, varav 15 kt/år importeras som rågrafit från företagets gruva i Zimbabwe. I Östeuropa tillverkas grafit i Sovjet, Tjeckoslovakien och Ru— mänien, sannolikt i huvudsak amorf grafit.
I Schweiz tillverkar Alusuisseägda Lonza ur petroleumkoks en konstgjord kristallin grafit i pulverform med 99,9 % kol. Processen är mycket energi- krävande och dyr, men ger en uppskattad produkt som exporteras till många i-länder.
1.7.4. Nord- och Sydamerika
I USA bryts numera ingen grafit, då tillgängliga förekomster anses för lågvärdiga för ekonomisk drift. I Kanada däremot producerar Graphite Asbury Quebec naturgrafit sedan början av 80-talet. Moderbolaget förädlar grafit på flera platser i USA.
Det bedrivs dessutom ett flertal projekt i Kanada med sikte på pro- duktion av naturgrafit. Bl.a. har Cal Graphite börjat producera flinggrafit i Ontario, Kanada, sommaren 1989. Beräknad kapacitet är 75 t/dygn och 80 % av slutprodukten förväntas hålla över 94 % kol. Såväl flotation som lakning, dels med syra, dels med varm alkalilösning under tryck, skall tillämpas på återstoden, vars renhet beräknas bli upp till 99,97 % C. — En annan företagsgrupp med Princeton Resources Corp i spetsen avsåg att starta produktion i Bissett Creek under 1989. Man räknas med att ur 600 kt råvara med ca 3,3 % C tillverka ca 17 kt/år grovfjällig grafit med 90- 92 % C. Gruvan beräknas då räcka i 25 år.
I Brasilien har grafitproduktionen expanderat kraftigt. Det är företaget National de Grafit, som driver två gruvor med tillhörande anrikningsverk i delstaten Minais Gerais. Ett flertal kvaliteter av kristallin grafit tillverkas inkl. genom lakning framställd grafit med 99,6 % C. — Ytterligare expansion förbereds på basis av kända och väntade tillgångar.
I Mexico opererar ett flertal USA-styrda företag. Ca 50 % av USA:s import kommer från Mexico. Produktionen omfattar olika kvaliteter och beror till sin storlek i hög grad av efterfrågan i USA.
Det begränsade antalet producentländer gör att handeln med grafit är stor. USA importerar sålunda (främst från Mexico, Kina och Brasilien) hela sitt behov, 50—60 kt/år liksom Japan, nära 95 kt/år.
I Europa är Västtyskland och UK största importörerna. Dessa länder svarar för ungefär hälften av en total västeuropeisk import kring 100 kt. Av
Västtysklands import reexporteras drygt 10 kt efter förädling.
Största exportländerna är Kina och Sydkorea, men Västtyskland, Österri- ke. Madagaskar och Sri Lanka är också viktiga leverantörer genom sina höga och/eller speciella kvaliteter. — Den norska produktionen har också till 90 % gått på export.
De skilda egenskaperna hos grafit av olika ursprung bidrar till att handeln är så omfattande med inslag av import av vissa kvaliteter och export av andra, förädlade produkter från flera industriländer. De sammanlagda ton- nagen för import och export under 1986 uppgick till 2/3 av världsproduktio- nen.
Möjligheten till substitution, dels mellan olika kvaliteter av naturgrafit, dels mellan dessa och syntetisk grafit, gör det svårt att få en detaljerad bild av grafithandelns omfattning och karaktär. Som exempel kan nämnas att i t.ex. USA används amorf grafit för uppkolning av stål — en betydande andel av grafiten går till detta ändamål — medan man i flertalet län der i Europa använder syntetisk grafit, antracit och petroleumkoks härför.
Det skiftande kvalitetsutbudet medför också att prisbilden är högst oenhet- lig. Några prisexempel cif engelsk hamn, i säckar, gällande 1988 redovisas nedan för att markera spännvidden.
Tabell 18:6 Prisexempel cif engelsk hamn 1988
Beteckning Kolhalt SEK/ton
Flinggrafit + 10 mm, 92—99 % C (Sri Lanka) 3 300—6 600 " 80 "0 över 0.3 mm, 85—90 % C (Kina) 3 800—6 000 80 % över 0,2 mm, 85—90 % C (" ) 2 900—5 200 50 ”0 över (),2 mm, 80—95 % C 1 800—4 800 pulver, — 75 um, 80—85 % C 1 500—1 700 pulver. — 75 um, 97—99 % C 4 500—6 000 Amorf grafit pulver, 80—85 % C 1 100—2 100
Till jämförelsen hör också en notering för amorf grafit med 99,99 % på DM 20 000, dvs. ca 70 000 SEK/t. — För expanderad grafit betalades i England 1986 i storleksordningen 800—3 200 GBP/t, dvs. ca 8 000—32 000 SEK/t.
De stora prisvariationerna gör det svårt att beräkna ett totalvärde av världsproduktionen av naturgrafit. Antar man, att medelpriset är 3 ()()0—4 (100 SEK/t, skulle storleksordningen bli 2—3 miljarder kronor. Det samlade värdet av importen och exporten var efter samma mall 1,3—1,7 miljarder kronor under 1987.
För den amorfa grafiten har prisbilden varit tämligen stabil, medan fluk- tuationerna varit stora för flinggrafiten i takt med tillgången.
Se avsnitt 1.5
Det är sannolikt, att FoU bedrivs främst av företag och institut i an- vändarledet, t.ex. i kärnkraftsindustrin när det gäller grafitens användning som moderator i reaktorer samt i flygindustrin rörande kolfiberarmerade metaller och plaster.
Ett annat exempel härpå är utvecklingen av grafit i eldfasta magnesit- och aloxidtegel, som skedde i Japan till följd av kraven från den därstädes förbättrade tekniken för stålframställning.
Utveckling av grafithaltiga eldfasta material sker nu även hos europeiska tillverkare.
Utveckling av metoder för anrikning av grafithaltiga mineral torde be- drivas av företag och institutioner i producentländerna.
2 Marknadsutvecklingen under 1970- och 1980—talet
En viss oro har rätt på marknaden under 80—talet, delvis beroende på labiliteten i leveranser från länder som Sri Lanka och Madagaskar. Branden hos den norska leverantören har också stört marknaden. En viss brist har således rätt på flinggrafit, som dock kompenserats av ökad export från Kina. Under 80-talets första hälft dubblerade Kina sin export.
En annan klar tendens har varit Japans kraftigt ökade import av fling- grafit. Det kan förmodas, att man där köpte upp grafit på lager för att säkra det starkt ökade behovet av tillsatser i eldfasta magnesit- och aloxid-tegel. Nedgången i den japanska stålproduktionen de senaste åren bör dock ha bromsat behovsutvecklingen. Däremot har motsvarande tendens inträtt hos europeiska tillverkare av eldfasta tegel och andra förnödenheter för stål- verk.
Pulverformig naturgrafit, som framkommer i överskott vid produktion av grövre fraktioner, har delvis ersatt syntetisk grafit-skrot. Det senare har nämligen tidvis varit en bristvara i Europa.
Den varierande tillgången på grafit av vissa typer har lärt förbrukarna att komponera sina produkter på basis av flera, mer eller mindre utbytbara grafitsorter i stället för att som tidigare vara helt beroende av en viss källa. Detta har bidragit till att stabilisera marknaden även prismässigt — även om vissa kvaliteter fluktuerat högst avsevärt i pris mellan brist— och över- skottstillfällen. — Under 1988 har uppstått en brist på naturgrafit genom att Kinas export sjunkit med 10—20 kt. Förutsägelser finns om att bortfallet från Kina blir 20—30 kt för 1989. Prisökningar på 10—20 % har noterats i snitt under 1988.
I Sverige har ganska litet hänt när det gäller användningen av naturgrafit. För uppkolning används främst syntetisk grafit—skrot, petroleumkoks och antracit. Uppkolningsgrafit av hög kvalitet tillverkas numera på basis av petroleumkoks i Sverige av Kemanord AB.
Eldfasta tegel, Stoppare, tärningar etc. tillverkas inte i Sverige, varför den ökade grafitförbrukningen i dessa hänseenden sker genom import av tegel etc. främst från UK och Västtyskland.
3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000
Med den utveckling som stålindustrin har mot snabb nedsmältning i ugn, raffinering i skänk samt kontinuerlig gjutning i allt längre skänksekvenser torde högeldfasta grafit/kol-haltiga tegel och förnödenheter bli allt mer efterfrågade. Tekniken att komponera olika grafittyper, såsom grovkristalli- na och amorfa, för att optimera teglens slagg- och temperaturresistens kommer sannolikt att utvecklas vidare.
Under ytterligare en tid kan ökad förbrukning av grafit förväntas i broms- band för bilar. Grafiten är dock endast ett av alternativen till den asbest som skall bytas ut.
Expanderad grafit kan få ökad användning som brandhämmande tillsats i skumplaster för möbler och annan inredning. Alternativa material finns dock.
I takt med stegrade krav på konstruktionsmaterialen kan behovet av kolfibrer öka. Kvantitetsmässigt torde det vara av mindre betydelse, men vid hög förädlingsgrad kan produktvärdet vara intressant.
För andra områden kan inga markanta tendenser noteras. Förbrukningen av naturgrafit kan där antas följa den allmänna utvecklingen för verkstads- industrin och dess underleverantörer.
Under de kommande åren förväntas Kina behålla mer av sin produktion för egna behov. Detta kompenseras dock av export från Brasilien, Kanada och Norge, där nya anläggningar tas i drift. Pågående projekt i Kanada kan teoretiskt tillföra en kapacitet på 50 kt/år.
Tillgång och efterfrågan kan i övrigt väntas fortsätta att följa konjunktur- variationerna. Prisutvecklingen följer sannolikt också mycket nära samma mönster som hittills.
4 Sammanfattning och slutsatser
1. Naturgrafit har en etablerad industriell användning, baserad på att vissa av dess egenskaper är unika. På dessa områden är den i vissa fall utbytbar mot syntetisk grafit. — Ökad användning kan tänkas för spe- cialkvaliteter.
2. Naturgrafit bryts och anrikas i ett begränsat antal länder. Den huvud- sakliga produktionen liksom kända reserver finns utanför Europa. Värl- dens samlade reserver bedöms omfatta 1 500 Mt. Framställda kvaliteter beror av fyndighetens art.
3. Handeln med grafit är stor och världsomspännande. Av världsproduk- tionen på 650 kt/år omfattas 2/3 av export/import. Kvalitetsutbud och prislägen är heterogena, vilket gör det svårt att beräkna världsproduk- tionens värde, men en grov uppskattning pekar på 2 000—3 000 MSEK.
4. Sveriges förbrukning ligger under 1 000 där till ett importvärde kring 7 MSEK. Produktion saknas. Importen kommer från England, Västtysk— land och Österrike samt Norge.
5. [ Västeuropa producerar endast Västtyskland, Österrike och Norge (undantag åren 1985—1989) från egna fyndigheter. I Östeuropa är Sov- jetunionen, Tjeckoslovakien och Rumänien producenter. Till Västeuro- pa importeras uppskattningsvis 100 kt/år, varav en betydande del från Kina och Zimbabwe.
6. Geologiska förutsättningar för att finna grafitmineraliseringar i Sverige föreligger. Ett antal sådana är kända och en ny sådan detaljstuderas för närvarande.
7. Förutsättningar för svensk brytning och förädling av grafit är, att man ur en fyndighet med relativt hög halt av grafit i råvaran med avancerad teknik kan framställa grovkristallina produkter med kolhalter över 85 % eller finkornigare material med kolhalter över 97 %.
8. Att döma av vad som sker vid nyetablering utomlands bör en pro- duktionsstart baseras på försäljning i huvudsak på den europeiska marknaden av minst 10 kt/år av högkvalitativa produkter. Den kända reserven bör räcka 25 år vid planerat råvaruuttag. Frågor kring miljö- skydd och energibehov torde inte vara av annorlunda karaktär än vid annan gruvdrift och mineralberedning.
Referenser
10.
11.
12.
13.
14.
P.H. Lundegårdh, Nyttosten i Sverige, 5. 79—83, Almqvist & Wiksell, Stockholm 1971.
MPU, Industrimineral, SOU 1977:75, s. 307—311. S.J. Lefond, Industrial Minerals and Rocks, Sth ed. Vol. 2, s. 757—773. Soc. Mining Eng. New York 1983. P.W. Harben & R.L. Bates, Geology of the Nonmetallics, s. 356—363. Metal bull. Inc. New York 1984. US Bureau of Mines, Mineral facts and problems, 1985 ed. Graphite, s. 339—348.
J. Robbins, Graphite, drawing on mixed sources. Ind. Minerals Re- fractories Survey 1986, s. 143—149. Anon. Natural graphite, the dawn of tight markets. Ind. Minerals Refractories Survey 1986, s. 150—157. W.B. Hill, China — a source of flake graphite for the refractories industry. 7th Ind. Minerals Int. Congress, Monte Carlo 1986, Vol. 1, s. 181—189.
Anon. A graphite phoenix to rise from the ashes. Ind. Minerals, Febr. 1987, s. 7. A. Russell, Graphite, current shortfalls in flake supply. Ind. Minerals, Dec. 1988, s. 23—43. US Bureau of Mines, Mineral Commodity Summaries, Jan. 1989, Graphite (natural). Anon. Skaland Grafitverk kommer i drift igjen. Bergverks-Nytt (35) l989:febr., 5. 4—5. P. Lawson, Graphite. Metals and Minerals Annual Review 1989, s. C99-C100.
Anon. Diverse notiser om grafitföretag. Ind. Minerals 1987—1989.
Bilaga 19 Kaolm av direktör Kurt Beckius, Ahlsell Mineral AB 0 oo .
Innehallsfortecknmg l Faktaavsnitt .......................................... 533 1.1 Kaolin ............................................... 533
1.1.1 Definitioner ................................... 533 1.1.2 Egenskaper som utnyttjas ....................... 533 1.2 Råvarutillgångar ...................................... 534 1.3 Sveriges tillgångar .................................... 535 1.4 Framställningsteknik .................................. 535 1.5 Användningsområden ................................. 536
1.5.1 Papper ........................................ 536 1.6 Konsumtion .......................................... 537 1.7 Produktion, större tillverkare ........................... 538
1.7.1 Sverige ....................................... 539 1.7.2 England ...................................... 539 1.7.3 USA ......................................... 539 1.8 Handel .............................................. 539 1.9 Priser ............................................... 540 1.10 Konkurrerande råvaror/material ........................ 541 1.11 Forskning och utveckling .............................. 541 2 Marknadsutvecklingen under 1970- och 1980-talet ......... 542 3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000 .................. 543 4 Sammanfattning och slutsatser .......................... 544
Referenser .................................................. 545
1 Faktaavsnitt
Kaolin är oftast en vit, mjuk, plastisk lera som i huvudsak består av minera- let kaolinit, ett vattenhaltigt aluminiumsilikat uppblandat med kvarts, glim— mer, m.fl. mineral. Det har bildats genom vittring av granit, gnejs och andra fältspatförande bergarter och uppträder antingen primärt i oförändrat läge ("in situ”) vid vittringsplatsen eller sekundärt (sedimentärt) borttransporte— rat från moderberget.
Kaolin är således en typ av industriellt använd lera. Andra sådana leror är chamotte (ball clay, fire clay, flint clay) och bentonit, vilka dock inte behandlas i denna utredning, då sannolikheten för att finna konkurrenskraf- tiga tillgångar i Sverige bedömts som ringa.
Beroende på ursprung och förädlingsgrad får färdiga kaolinprodukter skilda egenskaper, vilka gör dem lämpade för det ena eller andra användningsom- rådet.
Egenskaper som utnyttjas i porslin och andra keramiska produkter är kaolinens eldfasthet, låga ledningsförmåga för värme och el samt vitbrän— nande förmåga.
Kaolin för pappersindustrin är plastisk, föga nötande, täckande och vit, vilket gör den lämpad framför allt som fyllmedel och bestrykningsmedel. De längst gående kraven på renhet och därmed vithet ställs på kaolin i bestrykningsmedel.
Tabell 1911 visar kemisk analys och kornstorlekar hos några kaolin- mineral.
Tabell l9:l Kemiska analyser för några olika typer av kaolinmineral
Georgia Cornwall Billinge (Macon) (St. Austell) (Skåne) SiOZ 45,2 46,8 45,5 AlZO3 37,0 37,8 38,8 Fe203+FeO 0,33 0,56 0,40 TiO2 1,26 0,02 0,18 CaO 0,52 0,13 0,05 MgO 0,47 0,24 0,10 NaZO 0,36 0,05 0,2 K20 0,49 1,49 0,1 LiZO - 0,03 - F - 0,24 . HZO 14,8 12,8 13,5
Källa: Ind. Minerals and Rocks, Vol. ]. Soc. Mining Eng. New York 1983 samt NSG
Kaolin innehåller förutom det eftertraktade mineralet kaolinit (Al, [(OH)8 Si4010]) ofta andra lermineral, glimmer, fältspat, kvarts samt små mängder av olika malmmineral. Kaolinens sammansättning varierar avsevärt mellan olika fyndigheter. Som vittringsprodukt av urberget kan kaolinen vara vit eller ha nyanser i rött och grönt.
På många håll har residualkaolinen brutits upp av erosionen och om- sedimenterats till kaolin i sekundärt läge. Den är då sorterad och homogen, men kan innehålla större mängder av organiska ämnen som gör kaolinen gråfärgad.
Även om kaolinproduktion förekommer i många länder, är det endast ett fåtal som har förekomster av betydelsefull storlek och lämpade för att tillverka kaolin av högsta kvalitet. De viktigaste finns i USA, England, Brasilien och Australien. Mindre förekomster finns i Västtyskland, Frankri- ke och Spanien. Kvaliteter för fyllmedel i papper kan tillverkas ur fyndig- heter i ytterligare några länder.
Kända reserver i kaolinbältet genom S. Carolina, Georgia och Alabama uppges till 7—10 miljarder ton. Kaolinen ligger där i sekundärt läge ovanpå sedimentär berggrund.
I Cornwall-förekomsterna i England har kaolinen bildats genom hydro- termal omvandling av en granit. Denna är kaolinitiserad till mer än 250 m djup. — Uppgifter finns som tyder på att kaolinreserverna kan beräknas räcka minst 100 år.
I Finland pågår prospektering efter kaolin sedan 1978. Det planmässiga arbetet härmed beräknas fortgå flera år till. Hittills har man bl.a. hittat förekomster i södra Finland (Virtasalmi), som bedöms duga till bl.a. fyllme- del i papper.
Kaolin av skiftande kvalitet förekommer på flera ställen i Skåne. Ett om- fattande prospekteringsarbete pågår där för att lokalisera sådana kaolin- förekomster som kan ge en produkt, som är acceptabel för pappersindu- strin. — Se vidare avsnitt 1.7 härom.
Några mindre förekomster är kända från Mellansverige och Norrbotten.
Kommersiellt utnyttjade, primärt bildade kaolinförekomster kan hålla från 9—13 % och de sekundärt bildade ända upp till 95 % kaolinit.
Mineralet utvinns i dagbrott genom avbaning och utgrävning eller, i vissa fall, genom utspolning med vattenkanon. Den vidare behandlingen är be- roende av kvalitetskraven i den slutliga användningen. Kaolin för pappers- bestrykning (se nedan) t.ex. hör till de kvaliteter, som kräver relativt om- fattande förädling innefattande bl.a. blekning, delaminering och flotation.
De första beredningsstegen innebär att man avlägsnar icke-lermineralen, stenen, i sedimentationsbehållare, cykloner eller klasserare. Detta innebär också att material över 45 um tas bort.
Figur 191 Exempel på flytschema för kaolinproduktion i verk i USA
Slurrypumpning
Föroreningar
Homogenisering av kaolinen
Lagring i blandningstankar
Avskiljning av ultrafina partiklar
Awattningsfilter
Grövre pratiklar för fram- ställning av fyllmedel m m
Källa: Industrial Minerals and Rocks. Vol. 1, Soc. Mining Eng. New York, 1983
I de följande stegen kan torra eller våta processer användas. De förra ger mindre rena, billigare produkter, medan de senare nyttjas när kaolinen måste renas genom syrablekning, flotation eller starkmagnetisk separation i avseende på t.ex. järn, titan och glimmer.
Delaminering innebär, att de relativt tjocka ”packarna” (skikten) av kaoliniten spaltas upp i tunnare skikt. Detta sker genom en våtskrubbande malning och extrudering.
Avvattning på vacuumfilter och torkning i roterande ugnar avslutar till- verkningsstegen. Alternativt förs den renade kaolinen över i slurryform för transport till kund. Det senare är speciellt vanligt vid leverans till pappersin- dustrin; även om kaolinen transporteras till användarlandet i torkad form. — Ett exempel på flytschema från ett amerikanskt verk visas i figur 1911. Även kalcinering vid ca 10500C förekommer som vidareförädling. Härvid omvandlas kaolinen till mullit, kiselaluminium-spinell och kristobalit. Den- na produkt blir hårdare, vitare, klarare och får bättre täckande förmåga.
Brytningi kaolinlera sker i relativt tunna lager i marken och kräver därför stora ytor. I kombination med uppkomsten av en stor andel restprodukter leder detta till att betydande återställningsarbete fordras efter avslutad brytning.
Det stora antalet processteg vid framställning av rena kaolinkvaliteter medför att den kan bli förhållandevis energikrävande.
1 .5 Användningsområden
Tryckpapper Fyllmedel Bestrykningspigment
Porslin och keramik Råvara
— Hushålls-
— Sanitets-
— Eldfast
— Vägg- och golvplattor
— Elisolatorer
Gummi Fyllmedel
Färg Fyllmedel
Svetselektroder Komponent i hölje och flux Glasfiber Råvara (Ale3-givare) Aluminium Råvara (tänkbar)
Som fyllmedel tillsätts kaolin till pappersmassan i början av tillverkningspro- cessen för papper. Kornen (storlek 1—10 um) fyller ut tomrummen mellan cellulosafibrerna och ger på så sätt ett slätare och jämnare papper. Detta möjliggör högre ljushet, bättre porstruktur och bättre ytstruktur; egen-
skaper som alla bidrar till ökad tryckbarhet hos papperet. — Tillsatserna av mineral ligger vid 5—30 % av pappersvikten.
Bestrykningsmedel tillsätts på det färdiga papperets yta för att göra denna jämn och glansig och därmed lämpad för högkvalitativt färgtryck. Kaolinen är här blandad med ett bindemedel av latextyp till en smet. Kraven på ljushet och finkornighet (75—95 % under 2 pm) är här ändå högre än vid användning som fyllmedel. — Andelen mineral uppgår ofta till 30—35 % i bestrukna tryckpapper.
Sveriges kaolinförbrukning uppgick 1974 till ca 280 kt. Lågkonjunkturåren 1975 och 1976 sjönk förbrukningen väsentligt. Den har sedan dess stigit och nådde 1987 nivån 440 kt, och ett värde av 370 MSEK. Härav svarar pappersindustrin för närmare 80 %. Se tabell 1912. De viktigaste använd— ningssektorerna är i övrigt tillverkning av eldfasta produkter, porslin och glasfiber. Förbrukningen inom dessa områden har dock stagnerat. Den svenska importens fördelning framgår av tabell 1913.
Tabell 1912 Förbrukning av kaolin i Sverige inom olika användningsområden, kt/år. — Siffrorna för 1987—1988 är beräknade på basis av importstatistiken och uppgifter från pappersindustrin.
Prognos Användning 1974 för 1985 1987—1988 (enl. MPU) (enl. MPU) Pappersindustri, varav 217 380 390 för bestrykning 80 140 140 för filler 137 240 250 Eldfasta produkter och porslin 47 47 22 Filler inom gummi- och färgindustri mm. 8 11 10 Svetselektrod- och glasfibertillverkning 9 18 20 Summa, kt 281 456 442
Tabell l9z3 Sveriges import av kaolin från olika länder, kt och MSEK enligt im- portstatistiken
Land 1970 1975 1987 1988 kt kt kt MSEK kt MSEK & Storbritannien 199 195 349 261 362 287 USA 32 14 60 82 46 69 Brasilien — - 15 15 11 11 Tjeckoslovakien 3 8 13 9 15 11 Ovriga länder 4 6 5 3 7 7
Summa 238 223 442 370 441 385
Ca 50 % av kaolintillförseln lämnar åter landet genom export av papper och eldfasta produkter. Även import av eldfasta kaolinhaltiga produkter före- kommer. Tillförseln av kaolin i denna form är svår att ange.
Den globala produktionen av kaolin uppgick 1974 till ca 16 Mt. Den har sedan dess växt i snitt ca 1/2 Mt per år för att 1987 nå 21,2 Mt. — Konsumtio- nen kan antas hålla sig i samma storleksordning, då någon större lagerupp- byggnad inte förekommer.
Viss osäkerhet i statistiken, både den svenska och den internationella, kan finnas genom att närbesläktade leror kan ha räknats med.
Kaolin produceras i nära 50 länder i världen. Flertalet av dessa har emeller- tid en produktion som understiger 1 % av världsproduktionen, och många av de brutna fyndigheterna är av låg kvalitet jämfört med de högkvalitativa kaolintillgångar, som exploateras i USA och Storbritannien. Dessa två länder har de bästa och största nu kända kaolintillgångarna och dominerar tillsammans världsmarknaden med en produktionsandel på drygt 50 %.
Vid sidan av USA och Storbritannien är Sovjetunionen den största pro- ducenten, dock i huvudsak för eget bruk. Sydkorea, Indien, Brasilien, Frankrike, Tjeckoslovakien, Västtyskland och Rumänien är andra viktiga producentländer. Drygt 80 % av världsproduktionen har sitt ursprung i nämnda länder. Under 1987 nådde världsproduktionen över 21 Mt. Se vidare tabell 1914.
Tabell l9z4 De största producentländerna för kaolin under 1987
Land Kt USA 8 008' Storbritannien 3 0592 Sovjetunionen 3 0003 Brasilien 7003 Västtyskland 553 Tjeckoslovakien 551 Sydkorea 547 Kina 5003 Rumänien 4003 Frankrike 309 Jugoslavien 219 Australien 177 Östtyskland 1503 Grekland 150 Summa 18 323 Övriga länder2 2 887 Världsproduktion 21 200
' För 1988 beräknas produktionen vara ca 9,5 Mt. 3 För 1988 uppges produktionenvara ca 3,4 Mt. " Uppskattade siffror
Källor: Metals & Minerals Annual Review, 1989. World Mineral Statistics, British Geological Survey
Den svenska produktionen av kaolin har på senare år varit begränsad till Höganäs ABs brytning i Näsum i Skåne. Man tog under 80-talet ut ca 12 kt/år, som gick till företagets produktion av chamottetegel. (För detta ändamål tog man också ut ca 20 kt chamottelera i Bjuv.)
Fyndigheten i Näsum är vilande sedan några år. Produktionen har ersatts av import.
Sedan flera år tillbaka studerar NSG, numera tillsammans med det finska bolaget Partek, möjligheterna för mera omfattande brytning av kaolin i Billinge i Skåne. Om en brytning och förädling skall komma igång inom ramen för samarbetet mellan NSG och Partek torde sannolikt ett beslut att gå vidare i projektet att fattas under 1990, sedan ytterligare prospektering gjorts i syfte att klarlägga förekomstens storlek.
Den aktuella fyndigheten är av primär typ, liknande de engelska i Corn- wall och dess storlek är beräknad till 20 Mt.
Hittills utförda studier pekar på att den renade kaolinen är användbar som fyllmedel och bestrykningspigment i papper.
En produktionsanläggning med en kapacitet av 100 kt/år, beräknas kosta 200—250 MSEK i investeringar.
Den engelska kaolinproduktionen på drygt 3 Mt/år kommer till 90 % från ECC International Ltd.:s 22 brott i Cornwall och Devon. ECC driver dessutom anläggningar i andra länder, såsom Australien, Brasilien och USA. Ca 80 % går till pappersindustrin och 10 % till den keramiska indu- strin.
Ytterligare tre företag bedriver kaolinframställning i England och svarar sammanlagt för återstående 10 %. Produktionen går främst till keramik- och glasfibertillverkning.
I USA produceras över 7 Mt/år i kaolinbrotten i S. Carolina, Georgia och Alabama. Sex företag svarar för huvuddelen av produktionen, nämligen Georgia Kaolin, ECC America, Nord Kaolin, J.M. Huber, Thiele Kaolin och Engelhard. Dessa tillverkar i nivån 0,5—1 Mt/år vardera för såväl pappersindustrin som andra förbrukare. Den totala kaolinproduktionen i USA uppgick år 1988 till 9,5 Mt.
Den internationella handeln med kaolin är relativt omfattande för att vara ett lermineral. Den berör ca 25 % av produktionen. Det beror inte bara på att utvinningen domineras av ett fåtal länder, utan också på att kaolin-
fyndigheterna är av olika kvalitet, vissa med begränsade användningsmöj- ligheter. Av den anledningen är bl.a. Västtyskland och Frankrike både stora export- och importländer. Importen till Europa från utomeuropeiska länder uppgick år 1987 till 750 kt, varav 2/3 kom från USA.
Framför allt när det gäller bestrykningskaoliner för pappersindustrin har USA och Storbritannien hittills varit så gott som helt utan konkurrens. Särskilt stark har Storbritanniens ställning varit.
Storbritannien exporterar nämligen nära 90 % av sin kaolinproduktion och dominerar därmed den internationella handeln. Dess andel av världs- handeln ligger kring 50 %. Den engelska exporten uppgick 1987 till 2,6 Mt till ett värde av ca 1 900 MSEK.
USA svarar för 25 % av världshandeln genom sin export av ca 1,25 Mt till Europa, Kanada och Fjärran Östern.
Kaolinbehovet inom den svenska pappersindustrin tillgodoses till närma- re 80 % av leveranser från Storbritannien (både filler- och bestryknings- kvaliteter), till 15 % av USA (främst bestrykningskaolin) och till resterande 5 % av Brasilien och Tjeckoslovakien. Se vidare tabell 1913, som också visar att importens totala värde är 1987 var 370 MSEK.
Den sammanlagda importen till Finland, Norge och Sverige från England under 1986 uppges till nära 1 Mt. Den totala importen till Finland uppges till 800 kt för 1987. Värdet härav var 650 MSEK (465 MFIM).
De stora kvalitetsskillnaderna gör att ett enhetligt pris på kaolin inte kan anges. Noteringarna i tidskriften Industrial Minerals i tabell 1915 kan här få illustrera ungefärliga nivåer, skillnaden mellan olika kvaliteter samt prisut- vecklingen under 80-talet (SEK/t, fob, i bulk).
Tabell l9:5 Prisnivåer för olika typer av kaolin i SEK/t, fob engelsk hamn, i bulk
Kaolinkvalitet 1977 1982 Jan 1989 Bestrykning, papper 235—345 690—1265 825—1320 Fyllmedel, papper 95—160 460— 690 440— 660 Keramisk 90—185 285— 750 330— 880
Källa: Industrial Minerals
Det genomsnittliga importvärdet för kaolin till Sverige var 1975 280 SEK/t. År 1987 var det 837 SEK/t i löpande penningvärde.
I perioden 1977—1982 steg priserna uppenbarligen kraftigt, även räknat i fast penningvärde. Sedan dess har nivån legat i stort sett stilla. Den har t.o.m. sjunkit för fyllmedelskaolinen.
De höga priserna för kaolin som ingår i bestrykningsmedel för papper betingas av kraven på vithet, absolut frihet från hårda föroreningar och bestämda kornstorlekar.
Huvuddelen, 70—75 % , av de fyllmedel och bestrykningsmedel som i Sveri- ge används i papper är kaolin. Som alternativ finns kalciumkarbonat (krita) och talk.
I Sverige har de flesta tillverkarna av finpapper nu gått över till alkaliska processer, vilket möjliggör att man byter ut kaolinen mot den billigare kritan som fyllmedel. I Finland har man i stället utvecklat en talkkvalitet som ersättning för kaolinen. Tabell 1916 ger jämförande egenskapsvärden för dessa olika material, använda som fyllmedel.
Se även bilagorna om Kalksten resp. Talk.
Tabell l9:6 Typiska analysdata för normala fyllmedel för papper
Fyllmedel Ljushet Spec. yta Partiklar % mzlg 2 am Kaolin 76—82 5—10 12—45 Kalciumkarbonat Krita 80—82 2,5— 5 35—50 Mald kalksten 82—83 ca 5 50 Talk 81—86 6—10 20—50
Källa: I. Fineman, Föredrag vid industrimineraldag 1989
En betydande forskning kring kaolinens användning i papper bedrivs vid branschanknutna institut i viktiga pappersproducerande länder. En fram- trädande roll spelar härvid STFI i Stockholm. Forskningen syftar bl.a. till att optimera industrimineralens egenskaper i syfte att möjliggöra ökande tillsatser.
Förädling och förbättring av mineralegenskaper och processer torde i första hand bedrivas av dominerande kaolintillverkare, såsom UK-basera- de, multinationella ECC och de ledande amerikanska företagen.
2 Marknadsutvecklingen under 1970— och 1980-talet
Såväl internationellt som för svensk del kan den växande förbrukningen av kaolin tillskrivas pappersindustrins utveckling. Ökade kostnader för trä- fibrerna i pappersmassan gör det attraktivt att ersätta dessa med kaolin, samtidigt som denna i bestrykningsmedel förbättrar papperets tryckbarhet. Det är främst för högkvalitativt färgtryck och skrivpapper, som den jämnare och glansigare ytan med kaolin är attraktiv. Andelen kaolin kan i sådana papperskvaliteter numera överstiga 35 % (i tidningspapper ingår endast 3—5 % kaolin). Förbrukningen av nämnda typer av papper för högkvalita— tivt färgtryck har ökat avsevärt under 80-talet.
För närvarande tycks en brist på kaolin för fillerändamål råda i Europa av olika skäl. Som fyllmedel har kaolin å andra sidan av flera pappersbruk ersatts med kalciumkarbonat eller talk såsom varande billigare produkter. Ett sådant byte vid en pappers-line förutsätter beslut om ändrad process och viss investering, som hittills utgjort bromsande faktorer. — Även i bestryk- ningsmedel har kaolinen börjat få konkurrens av fällt eller malt kalcium- karbonat och talk.
Den minskade byggnationen har lett till stagnerat eller minskat behov av kaolin inom porslins- och keramiksektorerna. Detsamma gäller i tillverk- ningen av eldfasta tegel och massor, där minskad stålproduktion är den främsta orsaken. Övergång till mera högeldfasta aloxidtegel har också bi- dragit till att kaolinen ersatts med andra aluminiumsilikat—mineral.
I stället har efterfrågan på kaolin ökat inom färgindustrin. Detta gäller den brända (kalcinerade) kaolinen, vilken på grund av sin vithet och täck- förmåga kan sänka behovet av titandioxid i färgen (gäller även i papper). Titandioxiden har under 80—talet stigit kraftigt i efterfrågan och pris, vilket tidvis lett till bristsituationer. Särskilt i vattenbaserade färger passar den vattentvättade kaolinen väl in.
Inom plastindustrin används kaolinen främst i PVC—belagda elkablar. Utom lägre kostnad ger kaolinen här minskad elektrisk ledningsförmåga åt plasten — även vid små tillsatser. — I andra plaster liksom i gummi tillsätts kaolin för att ge bättre mekaniska egenskaper eller som ersättning för den dyrare titandioxiden.
3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000
Utvecklingen på papperssidan torde komma att fortsätta vad beträffar ökat behov av kaolin i tryck- och skrivpapper. Dessutom förefaller tillverkningen av s.k. lättviktspapper att öka med 3—4 % per år, vilket medför ökat behov av kaolin i samma takt.
Övergången från kaolin till den billigare kalciumkarbonaten som fyllme- del i papper väntas accelerera allteftersom erfarenhet byggs upp och fler tillverkare går över till alkaliska processer. Svenska utredningar har gett vid handen att all ökad fyllmedelsförbrukning kommer att ske i form av kal- ciumkarbonat. Fällt eller malt kalciumkarbonat och eventuellt gips för- väntas ta över en del av kaolinens roll i bestrykningsmedel.
Brist på titanoxid och därav betingade prisökningar bedöms öka efter- frågan på bränd kaolin som ersättning både i pappers-, färg- och plastindust- rin. Även ljusa fyllmedel behövs.
Den allmänna tendensen att genom ytbehandling förbättra bindningen mellan fyllmedlet och basmaterialet omfattar givetvis även kaolin.
Övriga berörda marknader torde inte komma att utnyttja kaolin i större omfattning än i dag. Av de skäl som anförts ovan är minskad användning ett troligare alternativ. Särskilt på det eldfast-keramiska området finns andra material med egenskaper som bättre motsvarar de höjda kraven på eldfast- het.
Det högre försäljningsvärdet för högrena, vita kaolinprodukter på pap- perssidan och i övrigt som titandioxid-substitut leder sannolikt till att allt- mer av kaolinproduktionen riktas in på långt drivna förädlingssteg.
Mot bakgrund av att den svenska pappersindustrin förväntas fortsätta att förbruka stora mängder importerad kaolin bör inhemsk produktion vara attraktiv.
4 Sammanfattning och slutsatser
Kaolin har på grund av sina egenskaper, flakighet, mjukhet, ljushet, kemisk resistens, fått en mycket utbredd användning som fyllmedel och bestrykningspigment vid papperstillverkning.
Kaolin kommer även i framtiden att vara en viktig mineralråvara för pappersindustrin. Den förenar i sig många egenskaper som är viktiga tekniskt och ekonomiskt, när man vill tillverka tryckpapper.
Även som fyllmedel i färg, plast och gummi förväntas kaolin behålla och utöka sin andel. Likaså förblir den en viktig råvara i den keramiska industrin. Tillverkningen av högkvalitativa kaolinprodukter för pappersindustrin är koncentrerad till USA och England. Tillgången på reserver och produktionskapacitet är också hög i dessa länder. Svensk pappersindustri är helt beroende av import, speciellt från Eng- land. I dag importerar Sverige ca 440 kt/år till ett värde av ca 370 MSEK, varav 80 % går till pappersindustrin. Även om kalkprodukter (krita, malt eller fällt kalciumkarbonat) delvis kan väntas ersätta kaoli- nen, kan ett behov i nämnd storleksordning antas kvarstå. Det är därför värdefullt att undersöka om svensk produktion av kaolin är möjlig. En sådan förutsätter givetvis att kvaliteter kan tillverkas, som tillfredsställer pappersindustrins behov, åtminstone som fyllmedel, till priser jämförbara med importprodukternas. Marknaden för svensktill- verkade papperskaoliner bör kunna inkludera Finland och Norge. Bland förutsättningarna för konkurrenskraft ingår att brytning och pro- cessteg i produktionen inte belastas med miljö- och energikostnader, som blir alltför betungande i förhållande till de volymer som kan tänkas bli framställda.
Om nu aktuell fyndighet inte bedöms vara tekniskt/ekonomiskt lämpad för brytning, bör andra alternativ sökas.
Referenser
1. P.H. Lundegårdh, Nyttosten i Sverige, 5. 75—78, Almqvist & Wiksell, Stockholm 1971.
2. MPU, Industrimineral, SOU 1977:75, s. 349—360.
3. S.J. Lefond, Industrial Minerals and Rocks, 5th ed. Vol. 1, s. 585—651. Soc. Mining Eng. New York 1983.
4. E. Forssberg m.fl. Utvinning av industrimineral, Medd. Minfo Nr 5, 1983, s. 48—49.
5. P.W. Harben & R.L. Bates, Geology of the Nonmetallics, 5. 87—125. Metal Bull. Inc. New York 1984.
6. US Bureau of Mines, Mineral facts and problems, 1985 ed. Clays, s. 157—169.
7. R.J. Benbow, Kaolin: Paper underpins current demand. Ind. Minerals, July 1987, s. 62—87. Även: Raw materials for pigments, fillers & extenders, s. 58—69. Ind. Minerals, London 1988.
8. Anon. Kaolin, Metals & Minerals Annual Review, 1989, s C11. Y.O. Pekkala, Kaolin potential in Finland, 8th Industrial Minerals Int. Cong- ress, Boston 1988, s. 131—137.
9. US Bureau of Mines, Mineral commodity summaries, Clays, 1988 och 1989. 10. I. Fineman, Industrimineral som fyllmedel i papper. Föredrag vid indu- strimineraldag i Gävle 1989—04—24.
Bilaga 20 Kvartsmmeral av direktör Kurt Beckius, Ahlsell Mineral AB Innehallsförteckning 1 Faktaavsnitt .......................................... 549 1.1 Kvarts, kvartsmineral ................................. 549 1.1.1 Definitioner ................................... 549 1.1.2 Egenskaper som utnyttjas ....................... 549 1.2 Råvarutillgångar ...................................... 551 1.3 Sveriges tillgångar .................................... 551 1.4 Framställningsteknik .................................. 552 1.5 Användningsområden ................................. 552 1.6 Konsumtion .......................................... 553 1.7 Produktion, större tillverkare ........................... 555 1.7.1 Sverige ....................................... 555 1.7.2 Danmark ..................................... 556 1.7.3 Finland ....................................... 557 1.7.4 Norge ........................................ 557 1.7.5 Europa ....................................... 557 1.8 Handel .............................................. 558 1.9 Priser ............................................... 558 1.10 Konkurrerande råvaror/material ........................ 559 1.11 Forskning och utveckling .............................. 560 2 Marknadsutvecklingen under 1970- och 1980-talet ......... 561 3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000 .................. 562 4 Sammanfattning och slutsatser .......................... 564
Referenser .................................................. 565
1 Faktaavsnitt
Kvarts (kiseldioxid med formel SiOZ) är näst efter fältspat det vanligaste mineralet i jordskorpan (medelhalt 27 %). Kvarts finns i nästan alla sura silikatbergarter, såväl eruptiva och metamorfa som sedimentära. Dessutom fyller mineralet många av jordskorpans sprickor.
Ren kvarts hämtas från oregelbundet avgränsade massiv eller från sprick- fyllnader, där mineralet kristalliserat ur kiselsyran'ka restlösningar i sam- band med bildning av graniter. Massiven utgörs vanligen av grovkristallin pegmatit och innehåller således även fältspat och oftast också glimmer. I vissa pegmatiter har kvartsen kristallografiskt vuxit samman med kalifält- spat till s.k. skriftgranit.
De sedimentbergarter som bryts på kvarts utgörs av sandsten och kvartsit. Den senare har bildats ur den förra genom omkristallisation och är avsevärt mer kompakt. Dessa typer är inte lika rena som den först beskrivna kvart- sen.
K vartssand förekommer som naturliga sandlager till lands och sjöss. Den framställs också genom krossning och siktning av kvartsbergarter. Renheten varierar men är som regel lägre än i de ovannämnda.
Syntetisk kvarts ses som ett samlingsnamn för en lång rad kvartsprodukter av olika renhet och konsistens, framställda kemiskt ur renad kvarts eller kiselmetall. Hit hör t.ex. kvartskristaller för elektronik, amorf kvarts, fälld kvarts och silikagel.
Mineralet kvarts förekommer dessutom i en mängd silikatmineral, som utgör föreningar mellan SiO2 och olika grundämnen. Gränsen för vad som betraktas som industrisand har satts vid minst 90 % Si02 till skillnad mot sand och grus för betong och vägändamål.
Kvartsmineralen är hårda, har hög eldfasthet och är olösliga i syror. Ren kvarts besitter s.k. piezoelektriska egenskaper och har i extremt ren form värdefulla optiska egenskaper.
Kvarts kännetecknas av sina med temperaturen varierande kristallstruk- turer (01, B, y-kvarts, kristobalit, tridymit) av vilka flertalet åtföljs av volym- förändringar. Dessa förändringar utnyttjas positivt i vissa användningar (infordringsmassa i induktionsugnar), men är negativa i andra (formsand i
gjuterier). Kristobalit- och tridymitformerna i damm medför väsentligt ökad silikosrisk jämfört med (x-kvarts. Även amorfa former förekommer. Kvarts- glas, framställt genom smältning av y—kvarts, utmärks av en mycket låg värmeutvidgning och fördelaktiga egenskaper för elektronik och optik.
Beroende på användningsområdet ställs specifika krav på det kvartshalti- ga materialet. Hög SiOZ-halt samt frånvaro av föroreningar är de viktigaste faktorerna i processindustrier, där kvartsen används som råvara (glasbruk, kopparsmältning, cementtillverkning, kisellegeringar). I glasindustrin har man högt ställda krav på frihet från bl.a. järn, mangan och krom för att glaset inte skall missfärgas. Vid tillverkning av kisel och kisellegeringar krävs låga halter av järn och aluminium.
Tabell 2011 Kvalitetskrav (ungefärliga) på kvartsmineral i olika användningar
Användning
Glas
- optiskt - ofärgat hushållsglas
- planglas - färgat hushållsglas
Gjuteri
Glasfiber Kiselkarbid
Kiselmetall Ferrokisel Eldfasta massor Alkalisilikat
Filtersand
Optik och Elektronik
Min SiO2 %
99,5 99,5 98,5
94 88 — 99
97 —98 99 ,5 99 ,0 98 96— 98 99
>99,99
Max Max Max Korn— Övriga krav A1203 Fe203 CaO/MgO storlek % % % 0,008 Mindre än 6 ppm (miljondelar) krom och 2 ppm kobolt 0,030 Ti0210,01—0,05 % 0,1—0,8 mm 0,030 Konstant renhet och partikel- storlek 3,0 0,15 0,1—1,0 mm Kemiska sammansättningen va- rierar. Högsta SiOzhalt, > 99 % krävs för stålgjut- gods. Rundad kornform. Varie— rande krav på korngradering. 0,5 0,2 (75 om 0,06—0,1 0 >0,15 mm Ingen fosfor. 0,25 % Ano, 0,25 för svart och 0,1 % för grön kiselkarbid 0,4 0,2 0,2 >25 mm Ingen fosfor eller arsenik vardera 0,4 0,2 >25 mm Max 0,1 % fosfor 0,1 låg (3 mm 0,25 0,03 0,05 0,1—0,8 mm I stort sett samma krav som
för glassand Varierande krav på korngrade- ring
Totalt max 1—50 ppm förore- ningar, beroende på ändamål
Kornstorlek och ytegenskaper är vidare i många fall av avgörande be- tydelse. Vissa användningar kräver materialet i form av finkornig sand (t.ex. gjuterier), medan andra (t.ex. kiselmetall- och ferrokiseltillverkning) måste utgå från material i styckeform. Kraven på kornstorleksfördelning kan variera från ytterst snäva fraktioner (”1—2-siktsander”) till breda sikt- kurvor (”0—5 mm”) och med exakta angivelser av tillåten maximi- eller
minimistorlek (t.ex. 0 kom över 1 mm eller 0 % under 0,1 mm). Tabell 2011 ger exempel på olika kvalitetskrav.
Kvarts i olika former är som nämnts inledningsvis ett av de vanligaste mineralen och bryts följaktligen i någon form i de flesta länder. Rena kvartser och kvartssand med över 99 % SiO2 kan dock vara sällsynta på sina håll.
Samlade siffror över världens tillgångar av kvartsmineral av olika slag är svåra att finna. Man nöjer sig i regel med att konstatera att reserverna är rikliga. Så är också fallet om man ser t.ex. till reserverna av kvartssand i Västeuropa.
Ingen industriell brytning av ren kvarts förekommer för närvarande i Sveri- ge. Merparten av kända förekomster i skilda delar av landet är utbrutna, för små eller inte tillräckligt rena. Det torde dock finnas möjligheter att lokali- sera ytterligare fyndigheter i den svenska berggrunden, bl.a. i de delar som är rika på pegmatiter. En sådan fyndighet i Nävshult i Gislavedstrakten undersöks för närvarande. Valda delar har visat sig vara ytterst rena.
Ren kvartsit uppträder framför allt i Dalsland, men också i andra delar av landet. Brytning av kvartsit för tillverkning av eldfasta massor och ferrole- geringar pågår sedan länge på flera ställen i Dalsland. Detta sker likaledes vid Hällabrottet i Närke. Mindre rena kvartsiter bryts för vägändamål i flera delar av landet, bl.a. i Skåne och Norrbotten. Ytterligare kvartsittillgångar finns med största sannolikhet, som kan sökas och kartläggas vid behov.
Den kånda tillgången på naturlig kvartssand med över 98 % SiO2 är för närvarande begränsad till Fyledalen i Skåne. Denna typ av sand härrör från tertiära avlagringar och torde vara att söka endast i landets sydligaste delar. Möjligen kan förekomster finnas i havet, även om de hittills kända före- komsterna i det väl kartlagda Öresundsområdet endast givit sander med max 95 % SiOZ.
Från kvartära avlagringar hörande kvartssander med upp till 92 % SiO2 finns framför allt på västra sidan av Vättern. Kända tillgångar här är stora och under exploatering. — Liknande förekomster är kända från havsbotten.
Sandsten är känd från Visingsö-formationen vid Vätterns östra strand. Den bryts norr om Motala för produktion av industrisand med över 98 % SiOZ.
Metoderna för brytning, krossning och siktning av kvarts, kvartsit och sandsten är de konventionellt tillämpade inom mineralhanteringen. Bryt- ning sker som regel i dagbrott.
Vidare behandlingssteg liksom tillverkning av industrisand från sandtag och havsbotten är en förädlingsprocess, i vilken man dels renar sandkornen, dels skiljer upp dem i önskade fraktioner. Delprocesser som kan ingå är följande:
Brytning (sprängning, grävning, sugning) Krossning Grovsiktning (fraktioner över 2 mm) Tvättning/skmbbning — slamavskiljning Klassering — siktning Avvattning Torkning Förpackning Distribution.
Tillämpliga processer utförs på våt eller torr väg och givetvis på olika sätt och med olika typer av maskinell utrustning beroende på utgångsmaterialets karaktär och önskade egenskaper hos framställda produkter. — Standardise- rade kvaliteter vad avser kornstorlek och kornstorleksfördelning är allmänt förekommande och anpassade till olika förbrukarkategorier.
Rening i form av lakning, flotation eller magnetseparering tillämpas för närvarande inte i svenska verk. De är ofta nödvändiga vid produktion av högren sand, t.ex. för kristallglas.
. Kvarts — kiselmetall och kiselkarbid — porslin och lergods — glasyr och emalj — elektronik (kvartskristaller) — optik . Kvartsit — ferrokisel och andra kisellegeringar — kulsinter — porslin och lergods — eldfasta massor — kalksandstenstegel . Kvartssand — glas och glasfiber — gjuteriformar
- våtblästring — cement — kalksandstenstegel — takpapp — takpannor — alkalisilikater (vattenglas) — filter för vatten och luft — kopparsmältning — kvartsglas . Kvartsmjöl — filler i färg, gummi, plaster m.m. — slipmedel — glasfiber . Sandsten — glas — byggnadssten — fasadbeklädnader — kvarn-, slip- och brynstenar . Syntetiska kvartsprodukter — elektronik
— filler i färg, gummi, lim, plast, papper, textilier.
Den officiella statistiken rörande utvinningen i Sverige av kvarts, kvartsit och kvartssand är ofullständig och svårtolkad. Utvinningen av sand är över huvud taget inte registrerad. Större delen av producerad kvantitet kvartsit för industriell användning redovisas troligen under rubriken småsten och krossad sten.
Importstatistiken skiljer inte på kvarts och kvartsit. I rubriken "annan sand” ingår såväl industrisand som sand för andra ändamål samt möjligen också andra mineral i sandform. I exportuppgifterna för kvartsit ingår bl.a. material för väg- och betongändamål. Flera andra osäkerheter finns och uppgifterna i det följande baseras därför i huvudsak på annan information och vissa uppskattningar.
Tabell 2012 återger siffror över förbrukningen inom olika industriområ- den under åren 1986—1988. Tabell 2013 är en översikt över landets för- sörjning med kvartsmineral och exporten därav.
Tabell 2012 Olika industriområdens förbrukning i Sverige av kvartsmineral; dels basis MPU, dels enligt aktuell statistik och beräkningar. Noggrannhet i totalsiffror- na ca i 50 kt.
Område Tonnage kt/år Mineral Ursprung MPUs MPUs Medel- beräk- prog- värden ning nos för 1986/88 1974 1985 Blästring 100 0 0 Sand Sverige Danmark Byggmaterial 250 Sand + Sverige kvartsit Danmark Gjuterier 250 200 200 Sand Sverige Glas + glasull 260 375 300 Sand + Belgien sandsten Sverige Kulsinter 190 250 0 Kvartsit Sverige Eldfasta material/ ferrolegeringar, stålverk/övrig Sand + Sverige metallurgisk in- kvarts + Danmark dustri 385 385 250 kvartsit Spanien Övrigt 140 140 150 Sand + Sverige kvartsit Danmark Holland Summa, kt, ca 1 325 1 350 1 150
Den totala förbrukningen för industriändamål ligger som synes i storleks- ordningen 1,2 Mt/år, varav ca 60 kt är kvarts och ca 200 kt är kvartsit, medan huvuddelen är kvartssand.
Tabell 2013 Sveriges försörjning med kvartsmineral för industriellt bruk kring åren 1986—1988; kt/år samt ungefärlig import/export
Kvartstyp Förbrukning Produktion Import Export Kvarts 60 - 60 — Kvartsit 200 550 - 350 Sand + mjöl + sandsten:
> 98 % SiOz 460 80 380 - Ca 90—98 % SiOz 430 500 - 70 Summa, kt, ca 1 150 1 130 440 420
Som syns av tabell 2013 utgörs den totala förbrukningen till 60 % eller 700 kt av svensk produktion, medan ca 40 % eller 450 kt importeras. Exporten är 30 % av den egna produktionen.
Huvuddelen av den inhemska produktionen består av sand och kvartsit från landfyndigheter. Från sjön kommer mindre än 50 kt för inhemskt bruk.
Importen utgörs i huvudsak av sand med kvartshalter över 98 %. Den går främst till planglas- och kristallglastillverkning samt till kopparsmältning och cement/byggmaterial-produktionen. För kiseltillverkning har på senare
år inför—ts ca 60 kt styckeformig kvarts. Expolrten innefattar främst kvartsit i form av eldfasta massor, sjösand från Öresunrd samt (fältspathaltig) landbaserad sand.
Som framgått av tabell 2013 i avsnittet 1.6 produceras i Sverige drygt 1,1 Mt/år kvartsit och kvartssand för industriändamål. Det sammanlagda värdet härav, räknat vid resp. tillverkningsort, ligger i storleksordningen 100 MSEK.
Tillverkningen sker vid närmare 15-talet platser, inbegripet brytning, förädling och distribution. Antalet direkt sysselsatta i produktion och för- säljning rör sig om 250 personer.
Huvuddelen av de brutna kvartsmineralen härrör från landfyndigheter. Från havet kommer mindre än 50 kt (totalt sugs ca 100 kt/år på svenska områden i Öresund, men drygt hälften därav går till Danmark).
Kvarts
Ingen brytning av ren kvarts förekommer i Sverige i dag.
Kvartsit
Yxhult AB bryter sedan länge kvartsit (s.k. Lingulid-sandsten med 97—98 % SiOz) i underjordsbrott i Hällabrottet, Närke. Årliga kvantiteten är numera 80—100 kt, som krossas och mals till råvara i företagets lättbe- tongprOdukter och kalksandstenstegel.
I Dalsland bryts kvartsit dels av Råsjö Kross AB vid Livarebo, dels av Dalbo Kvartsit vid Ulerud. Uttagen låg under 1988 vid 300 kt resp. 250 kt. Delar av produktionen går till eldfasta massor, som tillverkas av svenska företag. Andra delar går till framställning av ferrolegeringar i Sverige och Norge. Ca 100 kt/år går till vägändamål inom landet.
Sandsten
Vid Lemunda, norr om Motala, bryter Ahlsell Mineral AB, tillhörig Trelle- borg-gruppen, ca 60 kt/år för produktion av glassand (0,1—0,8 mm) till framställning av vita glasflaskor hos PLM. Den nedkrossade sandstenen siktas, tvättas och avslammas, så att järnoxidhalten underskrider 0,050 % Fe203. Halten SiO2 är ca 99 %.
En ringa del bryts som råblock till byggnadsfasader, främst för export.
Kvartssand
Sand med högsta kvartshalt, över 99,5 % SiOz, produceras av Fyleverken i Eriksdal i nordöstra Skåne. Uttagen uppgick 1988 till ca 30 kt/år och säljs främst som kvartsmjöl (100 % (0,10 mm) för glasfibertillverkning. I fram- ställningen ingår våt anrikning, malning och torkning. — Verksamheten ägs av G & L Beijer, Malmö.
I Öresund bedriver Ahlsell Mineral AB och det danskägda Glassand AB sandsugning vid Västra Haken och Sandflyttan. Man tar in till terminal i Malmö resp. Själland ca 100 kt/år med 93—95 % SiO2 och kornstorlek 0,06—0,7 mm. Sanden lämpar sig för olika byggmaterial, glasull, färgade glasflaskor och till gjuterisand.
Den största produktionen av industrisand sker vid två anläggningar på västra Vätternstranden. Den ena ägs av Baskarpsand AB i Habo, den andra tillhör Brogårdssand AB, också i Habo kommun. Båda fyndigheterna ut- görs av fältspathaltig sand med 88—92 % SiOZ. Genom tvättning och klasse- ring framställs ett antal sandkvaliteter med kornstorlekar från (1,06—0,20 mm upp till 1—3 mm. Huvuddelen går i båda fallen till gjuterierna som form- och kärnsand, där Volvo- och Saab Scania-företag är viktiga av- nämare. Betydande kvantiteter går också till glasull, torrbruk och bygg- nadstegel av kalksandsten.
Vardera företaget producerar i storleksordningen 200 kt/år, huvudsak- ligen torkad sand, som transporteras i bulkbilar till kunder. Viss export till Norge förekommer också.
Försäljningsmässigt företräds Baskarpsand AB i Sverige av Ahlsell Mine- ral AB, Stockholm och Brogårdssand AB av G & L Beijer, Malmö.
Andra producenter av fältspathaltiga sander med något lägre kvartshalter är Brobysand AB i Sörmland och Rådasand AB utanför Lidköping. Hos Brobysand produceras genom våtsiktning, klassering och torkning ca 15 kt/år. Sanden går till tre närbelägna järngjuterier, vilka är delägare i sand- företaget.
Hos Rådasand framsiktas filtersander med mycket snäva kornintervall. Även gjuterisand för speciella ändamål tillverkas. Sammanlagda årskvanti- teterna ligger kring 90 kt. Huvuddelen av den brutna sanden går dock till betong och lokala ändamål.
Andra tillverkare av fältspathaltiga sander av liknande karaktär synes inte vara verksamma inom det egentliga industrisandområdet. För studium av deras verksamhet hänvisas till utredningen SIND 198011 "Grus och sand på land och i hav”.
I Danmark bedriver Ahlsell Mineral A/S på Bornholm sandföräding base- rad på såväl landsand som sjösugen sand. Huvuddelen härav går tll Sverige främst för kopparsmältning och cementtillverkning. I båda fallen är det SiOZ—innehållet som efterfrågas. Detta ligger kring 98 % i råmaterialet och
oftast över 99 % i färdigprodukten. Man lastar sanden i båtar upp mot 5 000 ton för transport till avnämarna direkt eller till moderföretagets ter- minaler.
På Jylland exploateras ett antal sandförekomster med 94—97 % SiOz. Hos det största företaget, Silkeborg Kvartssand A/S, med en produktion av 80 kt/år ainrikas sanden till över 98 % SiOZ. Viss export till Sverige före- kommer liksom till Norge.
I Nilsiää i nordöstra Finland bryter Lohja ca 200 kt/år kvartsit, varav ca 60 kt förädlas till glaskvalitet. Övriga delar av produktionen på 230 kt/år går till eldfasta m crial och metallurgisk industri, m.m.
Högren kvartssand importeras från Danmark och Belgien. Kvartsmjöl, ca 30 kt/ålr, framkommer i samband med flotationen av fältspat hos Oy Lohja AB. Den går i huvudsak till keramisk industri på kontinenten.
I Norge bryts kvartsit för den inhemska ferrokiseltillverkningen av Elkem, dels i Tana, dels i Mårnes, Gildeskål. Brytningen uppgick 1987 till 330 resp. 130 kt till ett värde av nära 28 MSEK. Andra producenter finns av kvarts och kvartsit i årskvantiteter av sammanlagt omkring 100 kt.
[ Nordnorge startade Norcem och Elkem 1981 ett företag, Minnor A/S, för att producera ultraren kvarts för kvartsglas, halvledarteknologi etc. Företaget baserades på en känd reserv av 250 kt kvarts. Totalt hade 270 MSEK investerats när anläggningen stod klar i april 1987. Framkomna produkter blev dock inte godkända och företaget gick i konkurs 1988. Ny ägare söks (1990).
Vid produktionen av fältspat hos Norfloat A/S i Lillesand kommer fram ca 30 kt/år kvartsmjöl. Den säljs i huvudsak till kunder på kontinenten, som också köper fältspaten.
Den totala produktionen av kvarts i Norge ligger kring 500—600 kt. Importen är av samma storleksordning, främst bestående av ren kvarts för kiseltillverkningen. Import av sand förekommer också, främst från Sverige och Belgien.
1.7.5. Europa
Den dominerande tillverkaren av högvärdig kvartssand i Europa är Sibelco- gruppen i Belgien. Man har dels mycket stora, rena sandförekomster i Mo] och Lommel, dels stora ägarintressen i bl.a. tyska, franska och holländska sandföretag samt i USA. Enbart från Belgien levereras i storleksordningen 4 Mt/är sand främst till framställning av glasprodukter i Europa. Hepworth
Minerals and Cemicals spelar en dominerande roll i UK och har sandföre- komster även i USA. Tyska företag uppges totalt producera 10— 14 Mt/år av industrisand för olika ändamål.
Tillverkningen av fönsterglas liksom de svenska kristallglastillverkarnas produkter i Sverige baseras på Sibelco-sand. Den används även av vissa svenska stålgjuterier på grund av sin höga eldfasthet och bindemedelsbe- sparande ytegenskaper.
Andra, i huvudsak lokala producenter av kvartssand, finns i praktiskt taget varje land i Europa. Av dessa kan nämnas Tilcon, som från sitt verk i Skottland säljer vissa mängder av glassandskvalitet till Skandinavien.
Ren kvarts bryts främst i Medelhavs-området, där Spanien, Portugal och Grekland svarat för importen till bl.a. Sverige och Norge.
De ofta mycket specifika krav, som ställs på kvartsråvaran i olika an- vändningar, har medfört att det trots den i och för sig rikliga tillgången och det förhållandevis låga priset förekommer en relativt omfattande handel inom Europa. Den avser bl.a. högren glassand samt kvarts och kvartsit för kiselmetall resp. ferrokiselframställning. Belgien, Nederländerna och Frankrike har hittills haft en omfattande export av glassand till andra europeiska länder.
Huvuddelen av importen av glassand till Sverige kommer från Belgien, medan kvarts för kiseltillverkning importeras från Spanien. För koppar- smältning och cementtillverkning tas kvartssand från Bornholm. För gjute- rier är Sverige, med undantag för stålgjuterierna, praktiskt taget självför- sörjande, främst genom de fältspathaltiga sanderna kring Vättern. Inhems— ka tillgångar tillfredsställer också de flesta behoven för byggmaterial, liksom för ferrolegeringar.
Som framgått av tabell 2013 i avsnittet 1.6 ligger den årliga importen av kvartsmineral till Sverige vid nära 0,5 Mt och utgör ca 40 % av landets totala förbrukning. Det totala värdet av importen beräknas underskrida 100 MSEK, medan exporten av ca 0,4 Mt, delvis relativt okvalificerade pro- dukter, kan beräknas ha ett värde kring 30 MSEK.
Sveriges export av kvartsmineral avser dels kvartsit ingående i ferrolege- ringar och eldfasta massor, dels sand för gjuterier och glasullstillverkning i Norge.
Kvartsmineralen i normalt använda förädlingsformer betingar ett relativt lågt pris fritt tillverkningsstället. Transportkostnaden är som regel en be- tydande post, ofta lika stor som tillverkningskostnaden. Härtill kommer kostnader för emballage och omlastningskostnader.
De relativt begränsade volymerna vid flertalet svenska anläggningar för förädling av kvartsmineral har gjort det svårt att få lönsamhet i långtgående förädlingssteg. Motsvarande verk på kontinenten producerar ofta 0,5—1,0 Mt per år, dvs. 5—10 ggr mer än de svenska.
Den lägre produktionskostnaden för kontinentala verk uppvägs å andra sidan ofta av de högre transportkostnaderna till svenska kunder. Detta gör att långväga import är fördelaktig endast för mycket kvalificerade material, dvs. i regel högrena kvartser och sander.
Sjötransporter är ofta ett villkor för konkurrenskraft, särskilt i den inter- nordiska handeln. Båtstorlekar på 1 000—5 000 ton är normala. Till lands transporteras styckeformigt (över 2 mm) material och fuktig sand på täckta lastbilar och järnvägsvagnar.
Distribution av torr sand sker oftast i tankbilar om 30—35 ton, vilka lossas genom blåsning till silo. Sluten hantering är på grund av silikosrisken alltid nödvändig med torra sander. Detta är ett relativt dyrbart transportsätt.
Säckemballage från 25—1 500 kg är vanligt för distribution till mindre förbrukare. Transportsätt och emballage är ofta avgörande för produkter- nas konkurrenskraft.
Nedan återges exempel på dagens prisnivåer för några kvartsprodukter i olika förädlingssteg fritt på bil hos tillverkaren eller cif svensk hamn.
Styckekvarts 200 SEK/t Kvartssand och kvartsit 100—300 ” Kvartsmjöl 500 ”
Den faktor som påverkar prisnivån är i första hand sandens renhet, där förädlingsprocessernas komplexitet har största inverkan. Extremfallet är givetvis kvarts med 1 ppm föroreningar, som betalas med uppåt 25 000 SEK/t. För sanden i bulkleveranser är snäva korngraderingar och malning värdestegrande faktorer. Varierande kostnader för transporter, emballage och kvantiteter per försäljningstillfälle medför också att prisbilden blir mycket spridd.
När kvartsmineralen används som processråvara, t.ex. vid glastillverkning, kan de givetvis inte ersättas av andra mineral.
Kvartsprodukterna är däremot i många andra användningar utsatta för konkurrens från alternativa material. Som eldfast infodringsmaterial har sålunda kvartsbaserade produkter i stor utsträckning ersatts av neutrala och basiska material. Olivin, kromit och zirkon är komplement, som i viss omfattning ersätter kvartssanden i speciella gjuteriapplikationer.
Som blästringsmedel får kvartssand inte användas längre i Sverige och många andra länder. Undantag är våtblästring, som dock svarar för en mycket ringa del av fristråleblästringen. Alternativa material som används är olivin och renade slaggprodukter.
Som filler i färg och gummi konkurrerar kvartsen med andra hårda mineral, t.ex. fältspat och bränd kaolin.
Anledning till substitution av kvarts är oftast den silikosrisk, som är förknippad med dammbildning vid utvinning, användning och kvittblivning av kvartsprodukter.
Under 50- och 60-talen studerades kvartsmineralens kristallomvandlingar rätt ingående främst med inriktning på användningen i eldfasta material. Även kornstorleksfördelningen för uppnående av optimal packning i mas- sor, filtersander och gjuterisander undersöktes då på olika håll, bl.a. i Sverige. — Kvartsens silikosframkallande verkan har sedan länge ägnats stor uppmärksamhet.
Generellt är forskningsinsatsen numera relativt låg med tanke på att kvarts i olika former tillverkats och använts mycket länge i beprövade processer.
Därför torde forskning och utveckling med direkt inriktning på för- bättringar av kvartsmineralens produktion och användning knappast be- drivas vid institut och högskolor, varken i Sverige eller utomlands.
Mera intensiva insatser sker dock inom specialområden, t.ex. elektronik- industrin kring kvarts och kisel i chips, optiska fiber och halvledare. Även på keramsidan sker utveckling av kiselkarbid och -nitrid.
Den utveckling som drivs, sköts främst av enskilda tillverkare och för- brukare inom resp. område. Detta sker sannolikt dels vid egna laboratorier, dels vid branschanknutna institut i resp. länder.
Kunskap och resurser för FoU-insatser kring kvartsmineral finns till vissa delar hos Svenska Keramiska Institutet, Glasforskningen och Svenska Gju- teriföreningen. Framställningsprocesser kan studeras bl.a. vid Luleå Teknis- ka Högskola.
Med hänsyn till de miljöproblem, som är förknippade dels med ut- brytning av sand- och mineralförekomster, dels med kvittblivning av för- brukade sandrester, borde mer utvecklingsarbete ägnas åt återanvändning av sådana produkter från olika industriprocesser, t.ex. gjuterier.
2 Marknadsutvecklingen under 1970— och 1980-talet
Jämfört med MPUs marknadsbeskrivning 1976—77 och prognos för 1985 har utvecklingen på vissa områden visat andra tendenser. Mest anmärk- ningsvärda torde följande vara, vilka siffermässigt framgår av tabell 2012.
Kulsintertillverkningen hos LKAB har gått så starkt mot basiska pellets (med olivin eller dolomit som slaggbildare) att kvartsit inte längre används.
För kiselmetall har kvartsförbrukningen hittills i stort sett varit oför- ändrad. Råvaruförsörjningen sker numera helt genom import, sedan tidiga- re brutna, svenska fyndigheter tagit slut. — Kvartsit för produktion av ferrokisel har fått en ny marknad i Norge.
Användningen av kvartsmineral i olika former i de svenska stålverken har minskat drastiskt genom nu gällande arbetsmiljöregler, som föreskriver max 1 % fri SiO2 i eldfasta massor och andra förnödenheter. Den sänkta stålpro- duktionen har givetvis också bidragit. Processmässigt har de sura infodrings— materialen nästan helt ersatts av neutrala och basiska material.
Kvartsit-användningen i induktionsugnsmassor på export och i gjuterier- nas ugnar är dock relativt oförändrad.
Gjuteriernas sandförbrukning för formar och kärnor har sjunkit på grund av dels ökad återvinning, dels färre kvarvarande gjuterier. Övergång till olivin eller andra formmaterial har däremot inte fått ökad omfattning.
Förbrukningen inom glasindustrin har ökat genom tillkomsten av ett fönsterglasbruk i Halmstad (som använder importerad sand). Samtidigt har dock förbrukningen sjunkit inom emballageglassektorn. Å andra sidan har importerad sand ersatts av inhemsk produktion inom denna sektor. Ökad andel krossglas i glasmängen har dock minskat behovet av ny sand.
För glasull har den totala förbrukningen varit relativt konstant trots expansionen på grund av ökat värmeisoleringsintresse efter oljekrisen.
Förbrukningen av kvartssand vid kopparsmältning har ökat något be- roende på ökad kopparproduktion. En intressant biprodukt härvid utgör kopparslaggen (i huvudsak järnsilikat bildat genom kvartsens reaktion med järnoxiden i kopparmalmen), som återanvänds främst i form av blästerme- del.
För fristråleblästringen har kvartssanden helt ersatts av kvartsfria mineral och restprodukter. Detta gäller i Sverige såväl som i ett flertal europeiska länder.
En betydande del av kvartssandförbrukningen inom byggmaterialindu- strin går till cementtillverkning. Denna användning betingas av övriga rå- materials sammansättning och var inte tidigare förutsedd. Totalt sett har byggmaterialindustrin varit en relativt konstant förbrukare av industrisand för kalksandstenstegel, torrbruk, puts, takpapp m.m.
3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000
Kvartsmineralen kommer även framgent att spela en viktig industriell roll, framför allt som nödvändig råvara för all tillverkning av glas- och ki- selprodukter etc., men även som en ändamålsenlig basförnödenhet i gjuteri- er och vid kopparsmältning. Deras förhållandevis låga pris gör dem at- traktiva också inom andra användningsområden, där de dock rent tekniskt kan ersättas av alternativa mineral. — Strävan att på grund av silikosrisken byta till kvartsfria mineral torde fortsätta, särskilt i tillämpningar där damm- bildning uppstår.
Tillgång till kvartsmineral av lämplig renhet och form till konkurrenskraf- tiga priser är således livsavgörande för tillverkning av alla slags glasproduk- ter. Kvantitetsmässigt förutses inga betydande ändringar i förbrukning och inte heller i kvalitetskrav.
Den svenske tillverkaren av kiselmetall har för 1989 aviserat en sänkt produktion. Kvartsbehovet beräknas till följd härav minska med 1/3.
I riktning mot minskad kvartsförbrukning går också tendensen att an- vända basiska smältprocesser i stålverk och gjuterier och att därvid utnyttja högkvalificerade eldfasta material på magnesit—, aloxid- och zirkonbas.
I gjuterierna ligger förbrukningen nu på en tämligen stabil nivå, där inga drastiska förändringar förutses. Återanvändningen kan tänkas öka ytter- ligare i den mån som kvittblivningskostnaderna ökar. Högre återställnings- kostnader för sandproducenten — av miljöskäl — kan bidra härtill.
Sammanfattningsvis bedöms det genomsnittliga svenska årsbehovet av kvartsmineral under 1990-talet ligga kvar vid nuvarande nivå, möjligen sjunker det till ca 1,0 Mt fram emot är 2000.
Försörjning från Danmark och de stora kontinentala sandproducenterna är sannolikt möjlig även i framtiden. Användning av inhemsk sand förut- sätter fyndigheter belägna så nära huvudförbrukarna att transportkostna- derna och den sannolikt högre produktionskostnaden inte omintetgör kon- kurrenskraften.
I detta sammanhang spelar nya sandfyndigheters renhet en huvudroll liksom den teknisk-ekonomiska möjligheten att rena sanden till önskad kvalitet. Reningsmetoder finns, men fordrar givetvis anpassning till en ny fyndighets särdrag.
Ökade energikostnader kommer att få inverkan främst i förbrukarledet, dvs. då kvartsen skall smältas. Här bidrar kvartsmineralens höga smält- punkt till att energikostnaderna utgör en betydande post.
I tillverkningsledet åtgår främst elenergi för krossning, malning, pump- ning etc. samt olja för torkning. Överslagsmässigt utgör energin 1/3 av de
rörliga produktionskostnaderna, medan arbetskostnader och reparation/ underhålVreservdelar svarar för vardera 1/3 vid sandproduktion. Energi- kostnaderna påverkar därmed framför allt priserna för bulkprodukterna, dvs. råvarorna i förbrukarledet.
4 Sammanfattning och slutsatser
Kvartsmineralens egenskaper, främst kvartsinnehållet och eldfastheten, gör dem oundgängliga i ett flertal industriprocesser. Dit hör tillverkning av alla slags glasprodukter, järn- och stålgjutgods, kiselmetall och -lege- ringar, kopparsmältning m.m. Den rikliga tillgången och de för flertalet ändamål enkla brytnings- och förädlingsbehoven möjliggör en förhål- landevis låg produktionskostnad. Behovet av kvartsmineral i svensk industri beräknas ligga kvar kring 1 Mt/år. Kvartsmineral bryts och förädlas i en mångfald länder. Handeln be- gränsas härav samt av transportkostnaderna. Huvuddelen av trans- porterna vid import och export sker per båt i bulk. Endast mycket speciella kvaliteter kan vara konkurrenskraftiga utanför Europa. Den svenska konsumtionen av kvartsmineral uppgår till 1,1 Mt, varav 40 % importeras från Belgien, Danmark och Spanien. Importen består av kvartssand och kvarts med SiOZ-halter över 98 % till ett värde under 100 MSEK. Den svenska produktionen omfattar 1,2 Mt/år till ett värde av 100 MSEK. Nu utnyttjade tillgångar i Sverige består främst av kvartssander med SiOZ-halter under 96 %, kvartsit och sandsten. — De kända reserverna av sådana kvartsmineral är stora på land och i havet. I den mån kvarts och kvartssand i brytvärda mängder och av tillräcklig renhet kan lokaliseras i Sverige bör brytning och förädling kunna bli lönsam. Detta kan gälla också ultraren kvarts för elektronik och optik, även om världsbehovet här är ytterst begränsat och kvalitetskraven ytterst hårda. För bibehållande av svenska producenters, gamla och nya, konkur- renskraft är det väsentligt att bl.a. energikostnaderna för produktion och distribution hålls igen. Detta är nödvändigt för att väga upp de fördelar, som kontinentala företag har i form av avsevärt större volymer (marknader) och på sina håll lägre arbetslöner.
Referenser
1. E.O. Lissell. Kvartssand. Gjuteriet, särtryck 621.742.4:546, s. 1—10. 2. MPU, Industrimineral. SOU 1977125, 5. 378—386.
3. Ahlsell Mineral AB, Stockholm. Broschyrer och datablad.
4. A. Reynolds. Seen through glass darkly. Ind. Minerals, mars 1986, s.
10.
97—102. J. Griffiths. Silica, is the choice crystal clear? Ind. Minerals, april 1987, s. 25—43. C. Kirby & M. Lavender. Development in the glass sands supply industry. Ind. Minerals, november 1987, s. 55—63. Anon. Silica and microspheres. Raw Materials for Pigments, Fillers & Extenders, 5. 88—103. Ind. Minerals, London 1988. US Bureau of Mines. Mineral Industry Surveys. Quartz Crystal. Indust- rial, Jan. 1989, 2 s. B.M. Coope. Synthetic silicas & silicon chemicals — natural silica consu- mers & rivals. Ind. Minerals, mars 1989, s. 43—55. J. Benbow. Industrial silica sand, an operational review. Ind. Minerals, juli 1989, s. 19—39.
Bilaga 21
L1t1umm1neral av direktör Kurt Beckius, Ahlsell Mineral AB O 0- . Innehallsfortecknmg 1 Faktaavsnitt .......................................... 1.1 Litium, litiummineral ................................. 1.1.1 Definitioner ................................... 1.1.2 Egenskaper som utnyttjas ....................... 1.2 Råvarutillgångar ...................................... 1.3 Sveriges tillgångar .................................... 1.4 Framställningsteknik .................................. 1.5 Användningsområden ................................. 1.6 Konsumtion .......................................... 1.7 Produktion, större tillverkare ........................... 1.7.1 Sverige ....................................... 1.7.2 Finland ....................................... 1.7.3 Övriga världen ................................. 1.8 Handel .............................................. 1.9 Priser ............................................... 1.10 Konkurrerande råvaror/material ........................ 1.11 Forskning och utveckling .............................. 2 Marknadsutvecklingen under 1970- och 1980-talet ......... 3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000 .................. 4 Sammanfattning och slutsatser .......................... Referenser ..................................................
569 569 569 569 570 572 572 574 575 577 577 577 578 578 578
581
582
583
584
1 Faktaavsnitt
Litium (Li) ingår i den s.k. alkalimetallgruppen tillsammans med bl.a. natrium och kalium och är den lättaste av alla metaller. Det är ett mycket reaktivt ämne och förekommer aldrig i naturen i sin elementära form. Litiumbärande mineral förekommer i vissa granitiska pegmatiter tillsam- mans med fältspat, kvarts och glimmer. Litiumhalten i nu exploaterade pegmatiter är lägst 0,5 % Li men sällan mer än 1 %.
De viktigaste litiummineralen (av 13 kända typer) är spodumen, lepido- lit, petalit och, i mindre mån, amblygonit. Samtliga är litiumsilikater utom amblygoniten som är ett fosfat. Litium förekommer också i vissa koncen- trerade saltlösningar i en halt av mellan 0,01—0,15 % Li. Se tabell 2111.
Tabell 2111 Litiummineral och deras sammansättning
&
Mineral Kemisk formel LiZO-halter % & Petalit LiAlSi4010 3—5
Lepidolit K(Li, Al)3Si_10,0 (OH, F)2 3—4 Spodumen LiAlSi206 3—8 Amblygonit (Li, Na)Al(F, O, H)PO., 8—9 & "Brines" Saltlösningar 0,01—0,15 % Li %
Litium används i form av mineralkoncentrat, som härur framställda rena litiumföreningar och som metall. Av litiumföreningarna är litiumkarbonat (LiZCOj) den vanligaste. Uppgifter om reserver och produktion omräknas ofta till litiumkarbonat-ekvivalenter, LCE, medan tillsatser anges som oxid, LiZO, eller grundämne, Li.
I metallisk form utnyttjas litium på grund av dels sin låga vikt, t.ex. i aluminiumlegeringar, dels sin höga elektrokemiska reaktivitet (i batterier). Som mineralkoncentrat används dess smältpunktsnedsättande effekt till att sänka energiåtgången vid glassmältning, samtidigt som den utgör en alkalikälla, Även i keramiska glasyrer bidrar litium som mineral eller som karbonat att förbättra flytbarheten. I form av hydroxid medför litium som komponent i smörjmedel större
temperaturtålighet, ökad skjuvhållfasthet och bättre vattenresistens.
Tillsatsen av litium för att nå effekter enligt ovan rör sig vanligen om 0,1—5 %, räknat som LiZO. Några exempel på tillsatsernas 'storlek i olika tillämpningar återges i tabell 2112.
Tabell 2112 Litiumtillsatser i olika användningar
Användning Mineralform Typisk LiZO-halt % TV-rör Spodumenkoncentrat,
petalit, litiumkarbonat 0,5—2,0 Flamfast keramik Dito 0,4—4,0 Fiberglas, vakuum— Spodumenkoncentrat m.fl. och parfymflaskor mineral 0,1—0,5 Säkerhetsglasögon Dito 0,1—1,0
Källa: Lithium Australia
Mineralen påträffas i magmatiska bergarter. På grund av litiumatomens geokemiska karaktär kristalliserar mineralen i senare delen av en magmas kristallisation. Följaktligen återfinns mineralen i sura kiselsyrabergarter, företrädesvis i pegmatiter.
Figur 2111 Fördelning av västvärldens reserver av litium på olika länder, räknat i LCE (litiumkarbonat-ekvivalenler)
Zaire och Zimbabwe 2%
Bolivia S%
Australien 11%
Källa: Lithium Availability — Market Economy Countries, USBM
Litiummineral kristalliserar också som salter i s.k. brines. Sådana finns i bl.a. USA, Chile och Bolivia. Även Sovjet anses äga betydande reserver i sådana förekomster.
De i dag kända fyndigheterna i västvärlden har av US Bureau of Mines uppskattats innehålla ca 7,5 Mt Li. En fördelning återges i tabell 2123.
Tabell 21:3 Uppskattade tillgångar av litium i västvärlden
Typ Fyndighet Företag Reserver Enhet Pegmatiter Australien: Greenbushes Lithium Australia Ltd 33,5 Mt, in si— tumaterial Kanada: Bernic Lake Tantalum Mining Corp 6,63 Quebec Lithium Sullivan Mining Group Ltd 14,50 Yellowknife Canadian superior Exploration Ltd 49,11 Övrig 12,45 USA: Kings Mountain Foote Mineral Company 23,9 Bessemer City Lithium Corporation of America 23,3 Zaire: Kitotolo Zairetain (Geomines och staten Zaire) 31,6 Zimbabwe: Bikita Bikita Minerals (Pty) Ltd 4,1 Salt- USA: lösningar Silver Peak Foote Mineral Company 357 Mt, LCE Chile: Salar de Atacama Sociedad Chilena de Lito 1300 Mt, LCE -”- (nord) Minsal 1,67 Mt, Li Bolivia: Salar de Uyuni Staten 5,5 Mt, Li & Geotermala USA: saltlös- Kalifornien 40 Mt, Li ningar & Hectorit- leror USA 15,1 Mt,Li & Källa: Industrial Minerals, juni 1987
Prospekteringen efter litium har under senare årtionden varit intensiv be- roende på en utbredd optimism beträffande litiums framtid. Detta har också lett till att de kända brytvärda tillgångarna har ökat snabbt. Det storleks- mässigt dominerande landet är Chile, som förfogar över mer än hälften av de kända brytvärda reserverna. — Se figur 21:1.
Den största fyndigheten i USA ligger i North Carolina och svarar för 80 % av USA:s reserver. Förekomsterna utgörs av flera spodumenrika pegmatiter. De är ozonerade och spodumenen ligger jämnt fördelad i peg- matiterna. De enskilda gångarna är omkring 100 m breda, 1000 m långa och med ett medeldjup av omkring 150 m. En typisk förekomst innehåller 20 %
spodumen, 32 % kvarts, 6 % muskovit och 41 % fältspat (albit och mikrok- lin) samt 1 % accessorier med bl.a. beryll och apatit.
I Zimbabwe bearbetas en assymetriskt zonerad pegmatit som innehåller petalit, lepidolit och spodumen. Litiuminnehållet är 1,4 %. Pegmatiten är 1700 m lång och 30—70 m bred.
I Sverige har litiummineral påträffats i pegmatitgångar (dvs. tillsammans med kvarts, fältspat och glimmer) på ett 100-tal ställen. Från pegmatiten i Varuträsk nära Skellefteå har petalit och spodumen utvunnits.
I muskovitpegmatiter associerade med graniter tillhörande Härnögrup— pen har bl.a. vid Järkvissle nordväst om Sundsvall och Orrvik väster om Örnsköldsvik nyligen ansenliga mängder spodumen och petalit påvisats.
Det torde finnas goda möjligheter att påträffa exploaterbara fyndigheter i Sverige.
Pegmatitbaserade litiummalmer bryts som regel i dagbrott. Framställning av mineralkoncentrat (spodumen, petalit och lepidolit är de vanligaste) sker genom normala operationer, där flotation, dense-media-separation och magnetseparering kan ingå. Framställda koncentrat håller oftast 3,5—7,5 % LiZO.
Vid framställning ur saltlösningar pumpas dessa till dammar, där de indunstas med solvärme. Genom kemikaliebehandlingar i flera steg skiljs sedan litiumkarbonat ut från natrium-, kalium- och magnesium—komponen- terna.
Ett exempel på ett flytschema för produktion av Spodumenkoncentrat och litiumkarbonat i ett verk i Australien visas i figur 21:2 a) och b).
Figur 21:2 Exempel på jlytchema för produktion av a) Spodumenkoncentrat och b) litiumkarbonat i liliumverk i Australien
Malm med 4 % Li20 l
Malning
+810p.
Klassering slam överkorn
kvalitet, spodumen 4,8 % Lizo
—250 + 20 p. Spodumen flotation
[ spodumen
flotations— rester
koncentrat
Tungvätske— separation Magnet separation
Filtrering och torkning l
Spodumen koncentrat med > 7,5 % Li20 och ( 0,10 % Fe203
magnetiska rester (turmalin)
a) Framställning av Spodumenkoncentrat
Spodumen koncentrat
Bränning vid 11000C för omvandling Rostning med svavelsyra vid 2500C
Rening av lösning
Avskiljningar av Al och Fe
——> Mg (OH)2 CaCO3
(__ tillsats av
Karbonatbildning Na-karbonat
Separation vid höjd temperatur
Cirkulation av
moderlut _ Litiumkarbonat återvinning av
Na-sulfat
b) Framställning av litiumkarbonat ur spodumenkoncenlrat
Källa: Industrial Minerals, juni 1987
Produktion av litiummetall sker genom smältelektrolys av en blandning av litium- och kaliumklorider.
Produktform Ändamål Mineralkoncentrat Glassmältning Specialglas (TV-rör, fibrer, skyddsglas) Keramik (glasyrer, eldhärdig) Litiumkarbonat Se Mineralkoncentrat Aluminiumtillverkning (elektrolys) Flussmedel Läkemedel Katalysatorer Litiumhydroxid Smörjmedelstillsats COz-adsorption Litiumklorid Flussmedel Luftkonditionering Torrbatterier
Litiumfiuorid Keramik (jfr Mineralkoncentrat) Svetsning och lödning Litiumbromid Läkemedel Torkmedel Metall Desoxidation (av Al- och Mg-smältor)
Al-legeringar (1,5—3 % Li) Alkalibatterier
Det saknas uppgifter i den officiella svenska statistiken om tillförseln av litium och litiumbaserade produkter till Sverige. En viss förbrukning lär dock ske inom glas- och porslinsindustrin samt vid batteritillverkning. Det torde röra sig om några ton litiumkarbonat.
Även för den internationella konsumtionen/produktionen är uppgifterna osäkra. Detta beror sannolikt dels på omräkningen till LCE, dels på att siffrorna för Sovjet, Kina och i viss mån USA inte är officiella.
Förbrukningen av litiumprodukter i västvärlden låg under 70-talet vid 3—4 kt, räknat som Li-innehåll. Från början av 80-talet finns en uppskattad global produktionssiffra på knappt 7 kt, varav USSR och Kina beräknas stå för drygt 20 %. Detta motsvarar ca 36 kt LCE.
Under lågkonjunkturen 1982—83 sjönk förbrukningen av litiumkarbonat kraftigt på grund av aluminiumindustrins nedgång. Sedan har den åter stigit och ligger nu i västvärlden kring 26—29 kt/år. Utvecklingen åskådliggörs av figur 21:3.
Figur 21:3 Förbrukningen av litiumkarbonat (99 % Li303) 1975—1988 i västvärlden
Konsumtion, Tt/år
1975 '78 '77 '78 '79 'en '81 '82 '89 '84 '85 '$ '87 '88
ÅR
Källa: Industrial Minerals, juni 1987, m.fl.
För 1987 och 1988 uppges västvärldens förbrukning av litiumprodukter till 26 resp. 27 kt LCE. Lägger man till 20 % därav för USSR och Kina, blir världskonsumtionen ca 31—32 kt LCE.
Aluminiumtillverkningen och glas/keramik svarar vardera för 25—30 % av förbrukningen, medan smörjmedel tar ca 20 %. Se vidare tabell 21:5, som visar att övriga områden är tonnagemässigt ganska små.
Tabell 21:4 Förbrukning av litium inom olika slutanvändarområden
Användning Andel, % 1980 1985 Aluminium 33 28 Glas/keramik 32 38' Smörjmedel 20 17 Kemikalier/metall 6 7.5 Luftkonditionering 4,5 3,0 Syntetgummi 1,5 2,5 Batterier 0,5 1,5 Diverse 2,5 2,5 Summa 100 100
' Något osäker uppgift
Källa: R.D. Crozier, Lithium: Resources and prospects
Konsumtionen av litiummetall i olika länder är inte känd. Den torde än så länge vara blygsam, då användningen i flygplansmaterial inte kommit i gång på allvar ännu. För Japan finns nämnd en importsiffra på 50 t, troligen för 1986.
Det är svårt att få fram siffror för den verkliga världsproduktionen av litium och dess föreningar de senaste åren. Detta beror på att såväl USA:s pro- duktion som Sovjets och Kinas inte är tillgängliga. — Jämför avsnitt 1.6.
Tabell 21:5 ger dock en bild av kapaciteten hos världens ledande pro- ducenter, uttryckt som LCE.
Tabell 21:5 Större tillverkare av litium &
Tillverkare Uppskattad kapacitet tjår Produkt LCE t/år Amerika Kanada: Tantalum Mining Corp. 20 000 Spodumen 1,311l USA: Foote Mining Company Litium- Kings Mountain karbonat 7200 Silver Peak Kemikalier 6,350 Lithcoa Kemikalier 16,300 och metaller Chile: Sociedad Chilena de Litio 7,260 Litium- 7,260 karbonat Brasilien: Spodumen 300 Övriga länder Australien: Lithium Australia Ltd 24,800 Spodumen 2,700l Zimbabwe: Bikita Minerals (Pvt) Ltd 38.500 Petalit 2,000 USSR: Kemikalier 5,500 och metaller Kina: Kemikalier 3,600 och metaller Totalt 52,941
___—— ' LCE varierar med spodumenkvaliteten.
Källa: Industrial Minerals, juni 1987
I Sverige förekom brytning av litiumhaltig pegmatit i Varuträsk (i Skellef- teå—trakten) åren 1936—1946 i Boliden ABs regi. Därvid bröts totalt ca 21 000 t pegmatit, varav sovrades fram petalit, spodumen, anblygonit och lepidolit med 3,7—8 % LiZO i mängder om totalt knappt 2 200 t.
Vid Järkvissle utmed Indalsälven har LKAB lokaliserat en spodumen- mineralisering. Studium av förutsättningarna för brytning torde pågå.
I Tammela i sydvästra Finland finns en pegmatitförekomst med petalit och spodumen i intressanta halter. Brytning har dock inte kunnat komma till stånd på grund av naturvårdshänsyn, varför projektet lagts ned.
Den största verksamheten finns i USA, där Foote Mineral och Lithcoa har kapacitet att producera 30 kt/år LCE av en beräknad global kapacitet på 53 kt/år LCE (jämfört med beräknad global förbrukning 31—32 kt/år LCE).
Näst störst kapacitet finns numera i Chile, där man ur saltlösningar kan producera drygt 8 500 t/år LCE. Sovjet beräknas ha kapacitet för 5 500 och Kina för 3 600 där LCE. Andra producentländer är Australien, Zimbabwe och Kanada.
USA, som största tillverkare av litiumprodukter, exporterade 1988 ca 2 200 t och importerade samtidigt ca 1 100 t, båda räknade som Li-innehåll. Dessa siffror motsvarar knappt 12 resp. 6 kt LCE. Detta innebär att den successiva minskningen av USAs export fortsätter till förmån för Chiles inbrytning på marknaden.
Övriga producentländer, utom möjligen Sovjet, torde liksom Chile ex- portera huvuddelen av sin tillverkning.
Såväl Japan som Europa importerar hela sitt behov, främst från USA, Chile och Kina.
Västtyskland och Japan är de största tillverkarna av litiumkemikalier på basis av mineralkoncentrat, karbonat och metall. Västtyskland importerade år 1986 ca 5 kt litiumkarbonat, främst från USA och Chile.
Den svenska importen sker i form av litiumkarbonat.
Realpriset på litium sjönk kraftigt från mitten av 1950-talet till mitten av 1960-talet och var sedan i det närmaste oförändrat t.o.m. 1973. Därefter ökade realpriset med 20 % främst som en följd av högre energikostnader. Priset på litiumkarbonat var 1975 ca 8 000 km i USA. — Prisutvecklingen åskådliggörs i figur 21:4.
Figur 21:4 Prisutvecklingen för litiumkarbonat 1975—1987
Pris, USS/pound
1975 "76 '77 '78 '79 '80 '81 '82 '83 '84 '85 '86 "87
ÅR
Källa: Industrial Minerals, juni 1987
Det anses, att prisstegringen från 1975—1982 kan hänföras till USA-till- verkarnas duopol på marknaden under en period av ökad efterfrågan. De allra senaste åren har nya leverantörer, främst Chile, kommit in på mark- naden, vilket lett till en konstant prisnivå sedan 1984 kring 20 000 kr/t fob amerikansk hamn för litiumkarbonat.
Räknar man med detta sistnämnda värde och en förbrukning av 30 kt/år LCE innebär det att världsmarknadsvärdet för litiumkarbonat ligger i stor- leksordningen 600 MSEK.
Tabell le6 Aktuella riktpriser för litiumprodukter, omräknade till svensk valuta
Produkt SEK/t Petalit, 3.5—4,5 % Li30 ( 75 ,u.m, i bulk, fob Amsterdam 1 500 Spodumen, >7, 265 % LiZO, fot Amsterdam (USD = SEK 7) 2 700 Spodumen, glaskvalitet, 5 % LiZO, fot Amsterdam (USD = SEK 7) 1 200 Litiumkarbonat, i säckar e.d., i USA (USD = SEK 7) 25 000
Källa: Industrial Minerals, januari 1989
För litiummetall låg priset i USA under 1986 på nivån 375 000 kr/t medan litiumhydroxid i slutet av 1988 kostade ca 30 000 kr/t i tonposter.
Alternativ till litiumprodukterna finns inom flertalet användningsområden. I keramik och specialglas kan natrium- eller kaliumflussmedel användas; i smörjmedel kan kalcium- och aluminiumtvål ersätta litiumstearaten medan
batterier kan göras med anoder av zink, magnesium, kalcium eller kvicksil- ver.
Aluminium-litiumlegeringar som konstruktionsmaterial konkurrerar när- mast med kompositer av glas-, aramid- och borfiber i plaster.
Eftersom litiumtillsatsen ofta utgör det dyrare alternativet krävs att den ger förbättringar i materialegenskaper och processer, som överträffar vad man kan uppnå på annat sätt. Detta är uppenbarligen fallet i produkter som smörjmedel, alkalibatterier och aluminiumlegeringar, där fortsatt och ökad förbrukning av litiumprodukter förväntas.
I smältprocesser, dvs. för aluminium och glas, där temperatursänkning och energivinst är främsta motiven för litiumtillsats, är relationen tillsats- kostnad/energibesparing tydligen viktigast. Alternativet är att avstå från litiumtillsats.
Utveckling av metoder för utvinning och förändring av litiumkoncentrat och föroreningar torde främst bedrivas av de ledande producenterna, speci— ellt i USA. Vidareframställning av karbonat, klorid etc. sköts ofta av samma företag som utvinner koncentraten.
Annan forskning drivs sannolikt av branschinstitut och företag i an- vändarledet. Ett exempel på detta är Glasforskningen i Växjö, där man studerat möjligheterna att använda låghaltiga spodumenmineral vid glas- smältning i energibesparingssyfte.
I utlandet torde forskningen koncentreras till de nya användningsom- råden som nu förutses (se avsnitten 1.5, 2 och 3).
2 Marknadsutvecklingen under 1970- och 1980-talet
Under de senaste tio åren har efterfrågan på litium, speciellt litiummetall, ökat starkt. För karbonatet föll efterfrågan med 29 % under lågkonjunktu- ren 1982 men har sedan åter stigit, så att den 1985 var tillbaka vid 1981 års siffra. Nedgången för USA:s aluminiumindustri sänkte förbrukningen nå- got, men tendensen är nu åter uppåtgående.
Inom glasindustrin prövas på några håll tillsats av ett relativt lågvärdigt Spodumenkoncentrat från Australien i syfte att sänka energiåtgången vid konventionell glassmältning. Denna ”glaskvalitet” förväntas bli ekonomiskt fördelaktig genom att den också delvis ersätter fältspat eller nefelinsyenit.
Litiummetall har fått stadigt ökad användning på senare år. Ett område är litiumbatterier, vilka genom hög strömtäthet och stabil spänning under hela sin livslängd samt genom lägre vikt vunnit stora insteg under 80-talet. Dessa egenskaper inkl. lång lagringstid och okänslighet för temperaturväx- lingar utnyttjas t.ex. i kameror, datorer, medicinsk apparatur och i militär utrustning. Volymmässigt har batterierna dock en blygsam inverkan på litiumbehovet.
En viss tillväxt har däremot uppkommit genom att aluminium-litiumlege- ringar tagits i bruk inom flygplansindustrin. Här innebär 1,5—3 % litiumtill- sats att hållfasthet, elasticitetsmodul och viktreduktion i storleksordningen 15 % kan vinnas. Det höga priset för litiummetallen har troligen varit en återhållande faktor än så länge.
På produktionssidan råder numera en överkapacitet vad gäller mineral- koncentrat och litiumkarbonat. Beskriven som LCE är världens produk- tionskapacitet, som nämnts ovan, ca 53 kt/år, medan förbrukningen inkl. Sovjets och Kinas, uppskattas till drygt 30 kt/år. Här har utbyggnaden i Chile, Zimbabwe och Kanada starkt bidragit till att kapaciteten ökat be- tydligt snabbare än efterfrågan. Orsaken kan också finnas i den sedan 1984 sänkta aluminiumproduktionen i USA, där man för övrigt också minskat tillsatserna av litiumkarbonat från 2,5—3 kg/ton smälta till 2,0—2,5 kg/ton.
3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000
Den för närvarande stora överkapaciteten hos litiumproducenterna kan komma väl till pass under 90-talet, då litium förväntas komma att användas i ökad omfattning, bl.a. inom nya områden. Bland producenter finns en förväntan om en årlig konsumtionsökning på 6—7 % de närmaste åren. En försiktigare siffra, baserad på den allmänna tillväxten är 2 %.
För glastillverkarna kan tillsatser av litiumhaltigt mineral bli väl mo- tiverade, om energiprisema stiger. För glasugnar, där fluorföreningar till— sätts, kan även miljötekniska fördelar vinnas genom byte till litium, som ger smältan en stabilare sammansättning än med den lättflyktiga och korrosiva fluoren.
På batterisidan förväntas fortsatt utveckling om ock i något lägre takt än hittills.
Största ökningspotentialen torde dock finnas hos litium som metall. Alu- minium-litiumlegeringar kommer sannolikt att tas i ökat bruk, trots att kostnaden för närvarande är minst den dubbla jämfört med alternativa legeringar. Lägre vikt och bättre hållfasthet förväntas uppväga priset inom allt fler tillämpningar. Bl.a. är lättare segelbåtsmaster av intresse.
I USA och Japan pågår utveckling av bränsleceller med smälta karbona- ter för elproduktion. Här ingår litium både som karbonat och legering med aluminium som viktiga komponenter i processen och konstruktionen. Det finns förväntningar att sådana celler skall föras ut på marknaden under 90—talet.
Sett på längre sikt anses litium ha sin största potential inom vätekraftsan- vändningen, när det gäller deuterium-tritium—fusionsreaktorer. Man ser där möjligheter för litium dels som komponent (isotopen Li 6) i bränslet, dels som konstruktionsmaterial i delar av reaktorn. Denna möjlighet ligger dock långt fram i tiden — en reaktorprototyp förväntas inte före år 2015.
4 Sammanfattning och slutsatser
1. Såväl i form av mineralkoncentrat och kemiska föreningar som i metal- lisk form erbjuder litium värdefulla egenskaper i olika industriella till- lämpningar. Hittills har litium mest använts som flussmedel och lege- ringsämne vid aluminiumtillverkning, som komponent i specialglas, keramik och högkvalitativa smörjmedel.
2. Ökad användning förutses för litiummetall i aluminiumlegeringar och i alkaliska batterier samt för litiummineral i glassmältning. För metallen ses på sikt nya möjligheter i bränsleceller för elproduktion och i fusions- reaktorer.
3. Världens reserver av litiumhaltiga mineral bedöms som mycket stora i relation till nuvarande produktion (ca 30 kt/år räknat som litiumkarbo- nat) och kommande behov. De finns främst i Australien, Chile, Kana- da. Kina, Sovjet, USA och Zaire.
4. Litiumkoncentrat produceras främst i USA, Chile, Sovjet, Kina, Kana- da, Australien och Zimbabwe. Vidareförädling till andra kemiska för- eningar än karbonat och till metall sker huvudsakligen i USA och i europeiska industriländer. Västtyskland importerar t.ex. 5 Tt/år litium- karbonat.
5. Sverige har några kända litiummineraliseringar men ingen produktion. Förutsättningar för ytterligare fynd i pegmatitbergarter bör finnas. Det- ta i kombination med avsaknaden av europeisk produktion kan ge möjlighet för svensk brytning och förädling i framtiden.
6. En exploatering måste ses på lång sikt och baseras på kommande, förväntad ökande användning av litiumföreningar, speciellt av metallen litium. — För närvarande finns en betydande överkapacitet hos västvärl- dens producenter.
7. För konkurrenskraft på världsmarknaden (svensk konsumtion kan inte förväntas motivera en egen produktion) fordras i första hand ett ut- gångsmaterial med hög litiumhalt, enkla processteg och andra gynn- samma produktionsfaktorer, t.ex. måttlig kapitalkostnad. Transport- kostnaderna blir av underordnad betydelse. Stora mängder icke-litium- haltiga restprodukter framkommer, vilka måste omhändertas, eventuellt genom utvinning av biprodukter.
Referenser
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
P.H. Lundegårdh, Nyttosten i Sverige, 5. 102—105, Almqvist & Wik- sell, Stockholm 1971. MPU, Industrimineral, SOU 1977:75, s. 395—399. E. Forssberg m.fl. Utvinning av industrimineral, Medd. Minfo nr 5, 1983, s. 55—56. D. Hargreaves & S. Fromson, World Index of Strategic Minerals, Lithium (Li), Gower, Cambridge, UK, 1983. S.J. Lefond, Industrial Minerals and Rocks, Sth ed. Vol. 2, s. 869—880. Soc. Mining Eng. New York 1983. P.W. Harben & R.L. Bates, Geology of the Nonmetallics, s. 40—46. Metal Bull. Inc., New York 1984. US Bureau of Mines, Mineral facts and problems, 1985 ed. Lithium, s. 461—470.
M.I. Hatcher & A. Elliot, Green bushes — a new source of lithium. 7th Ind. Minerals Int. Congress, Monte Carlo 1986, s. 212—232. V. Carbol & S. Persson, Användningen av litiumhaltiga råvaror i glasin- dustrin. Glasforskningsinstitutet rapport nr 5755/PR 334, 1986. Anon. Lithium — no shortage in supply. Ind. Minerals, juni 1987, s. 22—39. A. Russell, Bikita Minerals, 35 years on and still further potential. Ind. Minerals, juni 1988, s. 63—71. R.O. Crozier, A strategy to enter a saturated market — Bolivian lithium. 8th Ind. Minerals Int. Congress, Boston 1988, s. 59—75. L.G. Johansson, Inledande smältförsök beträffande svenska Li-råva- rors användbarhet i tekniska glas. Glasforskningsinstitutet rapport nr 6215/887245 (STU-projekt), 1988. B. Lehnert, Fusionsenergi — kan bli verklighet. Energi och Framtid, Vattenfalls årsskrift 1988, s. 40—43. US Bureau of Mines, Mineral Commodity Summaries, Lithium, 1988 och 1989. Metals and Minerals, Annual Review 1989, s. C93-C94.
Bilaga 22
Ol1v1n av direktör Kurt Beckius, Ahlsell Mineral AB Innehallsförtecknlng 1 Faktaavsnitt .......................................... 1.1 Olivin, olivinmineral .................................. 1.1.1 Definitioner ................................... 1.1.2 Egenskaper som utnyttjas ....................... 1.2 Råvarutillgångar ...................................... 1.3 Sveriges tillgångar .................................... 1.4 Framställningsteknik .................................. 1.5 Användningsområden ................................. 1.6 Konsumtion .......................................... 1.7 Produktion, större tillverkare ........................... 1.7.1 Sverige ....................................... 1.7.2 Norge ........................................ 1.7.3 Europa ....................................... 1.8 Handel .............................................. 1.9 Priser ............................................... 1.10 Konkurrerande råvaror/material ........................ 1.11 Forskning och utveckling .............................. 2 Marknadsutvecklingen under 1970- och 1980-talet ......... 3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000 .................. 4 Sammanfattning och slutsatser .......................... Referenser ..................................................
587 587 587 587 588 588 589 590 590 591 592 592 593 593 594 594 594
596
597
598
599
1 Faktaavsnitt
Olivin är ett magnesium-järnsilikat med en magnesiumhalt, som varierar mellan 15—30 %. Mineralogiskt är olivinen av magmatiskt ursprung och utgör en fast lösning av forsterit (MgZSiOÅ) och fajalit (FeZSiOA) i varierande halter. I praktiken är emellertid termen begränsad till mineral med minst 85 % forsterit. Olivin utvinns huvudsakligen ur den ultrabasiska bergarten dunit, som alltid har magnesiumrik olivin.
Genom vittringsprocesser har en del av olivinen omvandlats till andra mineral, såsom serpentin, talk, klorit, aktinolit, dvs. mineral med lägre magnesiumhalt och hydratföreningar.
Tabell 22:1 visar kemiska analyser för några kända olivintyper.
Tabell 22:1 Kemisk analys för några europeiska olivintyper & Fyndighet Land % MgO % SiO2 % Fe203 % Allo] % Glöd— förlust
Handöl Sverige Max 45 Min 42,5 Max 7,5—9,0 2,0 3,0 Purnu Sverige Min 35 44—45 Åheim Norge 48—50 42,6 6,0 1,8 0,8—1,3 Lefdal Norge 48—49 42—43 8,0 0,5 0,8—1,3 Vidracco Italien 41—43 42—44 6,5—8,9 2,0—3,5 &
Olivin med 93—94 % forsterit har hög eldfasthet (smältpunkt ca 17500C), en hårdhet som liknar kvartsens, relativt hög värmekapacitet samt en rätlinjig termisk expansion. Den innehåller inte fri kvarts och är därför ofarlig ur silikossynpunkt. Det är främst ovannämnda egenskaper som gett den viss användning som gjuterisand och i eldfasta massor/tegel i stället för kvarts i gjuterier resp. stålverk.
Den höga magnesiumoxidhalten, upp till 48—50 % MgO, är av värde i sig på vissa områden, men också genom den basiska karaktär den ger olivinen. Som slaggbildartillsats i järnmalmssinter och -pellets har magnesiumoxiden erforderlig svavelrenande verkan samtidigt som silikatkaraktären bidrar till sänkt energibehov för smältning jämfört med kalk och dolomit.
MgO-halten och basiciteten är grunden för olivinens tänkbara och delvis
prövade utnyttjande som alternativ till kalk mot försurning ijordbruk och sjöar.
Avsaknaden av fri kvarts motiverar att olivin används som blästermedel vid fristråleblästring i en del av de länder, där kvartshaltiga blästermedel är förbjudna.
Den förhållandevis höga densiteten hos olivin gör att den använts som betongballast i offshore-plattformar. Detta förutsätter dock att olivinen av lokala skäl kan säljas till ”grus”-pris.
Den goda värmekapaciteten gör att olivintegel kan användas för ackumu- lering av värme i s.k. nattvärmekaminer.
De globala tillgångarna på olivin är mycket stora. De norska förekomsterna i Åheim—Lefdal-området beräknas uppgå till minst 2 miljarder ton. Andra stora tillgångar finns i USA (Washington och North Carolina). Japan, Sovjet, Spanien, Italien, m.fl. länder i olika världsdelar. Från vardera Japan, Spanien och Italien finns uppgifter om reserver på 100 Mt hos enskilda företag.
Tillgängliga uppgifter enligt ovan torde i vissa fall omfatta inte enbart högvärdig olivin (över 48 % MgO) utan även all dunit, serpentin och eventuellt andra utrabasiska bergarter. Kända tillgångar av högvärdig olivin enbart i Norge kan dock anses vara tillräckliga för överskådlig tid. — Bl.a. i Japan är de geologiska förutsättningarna för att finna brytvärda ultrabasiska bergarter mycket goda.
Vid Handöl i västra Jämtland finns ett område med dunit, omfattande såväl olivin som talk och täljsten. Brytning har förekommit, se avsnitt 1.7. Till- gångarna är stora.
I den svenska fjällkedjan finns en mängd förekomster av ultrabasiter, en del med mycket hög magnesiumhalt i olivinen. De är föga undersökta, utom den vid Kittelfjäll (se tabell 22:1 och avsnitt 1.7.) i Västerbottens län. En stor förekomst finns på fjället Ruopsok väster om Kvikkjokk. Ultramafiten bildar här en linsformad kropp med en blottad area på ca 5 km2, och en uppskattad mäktighet av 450—500 111. Olivin med ett forsteritinnehåll av 90—95 % är huvudmineral i bergarten.
För närvarande bryter LKAB ca 135 kt/år olivinsten vid Purnu i Norrbot- tens län. Förekomsten är belägen i urberget och dess storlek är begränsad.
Ultrabasiter förekommer även i vissa kustnära regioner, främst söder om Skellefteå. Exploaterbarheten kan inte bedömas för närvarande, men be- lägenheten är intressant ur transportekonomisk synpunkt.
Enstatit (MgZSiZOÖ) förekommer i stora mängder i vissa delar av an-
tofyllitförekomsten vid Keukiskero i Norrbottens län. Tänkbar användning för enstatiten kunde vara som ersättning för olivin. Smältpunkten hos enstatit varierar beroende på dess sammansättning, men är dock ca 2000C lägre än hos magnesiumrik olivin.
All olivin förekommer i form av berg. Tillverkningen omfattar således brytning i dagbrott eller underjordsbrott, krossning, siktning och stoftav- skiljning på torra vägen. Se figur 22:1. Ytterligare reningssteg torde inte förekomma, trots att tvättning med vatten visat sig kunna ge en betydligt renare produkt.
Vid nedkrossningen av olivinmineralet samlas de mjuka vittringsminera- len i finandelen, som därmed får lägre eldfasthet och högre glödförlust. Vid behov avlägsnas de genom siktning och stoftavskiljning i cykloner och filter. Problemet är att vid transporter i bulk och vid omlastningar frigörs ytter- ligare finpartiklar, som innebär att finandelen ökat och olivinens siktanalys förändrats något vid ankomsten till förbrukaren.
En slutjustering av siktanalysen relativt nära förbrukaren förbättrar sikt- analysens kvalitet avsevärt, särskilt när det gäller snäva kornstorleksinter- vall eller typen 1—5 mm.
Olivin används i en mångfald kornstorlekar från 10—40 mm för direkt insats i masugn ned till mjöl, dvs. 80 % under 0,075 mm. För gjuteri- och blästringsändamål krävs relativt snäva kornstorleksintervall och minimal dammhalt.
Figur 22:1 Processteg vid produktion av olivin i olika korngraderingar
(dagbrott eller under jord)
Krossning (naturfuktig sten)
Torkning
inkl Dammavskiljning
ev—
Reguljära: . Stålverk — Slaggbildare i masugnssinter och -pellets. Bäddmaterial kring kanal- tegel etc. vid götgjutning i kokill. — Sjunkboxar vid samma process. . Värm- och brännugnar Eldfast tegel som alternativ till bl.a. chamottetegel. (I USA bl.a. i sopförbränningsugnar). . Gjuterier — Form- och kärnsand för gjutgods av manganstål. Dito vid annat stålgjutgods och i metallgjuterier. — Eldfast fyllmedel i blacker. . Blästring — Blästermedel vid fristråleblästring. . Nattvärme — Värmeupptagande block i nattvärmekaminer (för utnyttjande av låg- re eltaxa nattetid). . Betong — Ballastmaterial i ”tung” betong för oljeplattformar och lagerrum för röntgenfilm. . Provade, ej reguljära: . Jordbruk — Magnesiumgivare i gödningsmedel. . Sjöar — Långtidsverkande magnesiumgivare och tungmetallbuffert mot för- surning.
Den offentliga svenska statistiken tar ej upp olivinmineral som en särskild grupp och ger inte heller någon indikation om i vilken grupp import/export och eventuell produktion ingår.
Tabell 22:2 återger siffror över den kända förbrukningen i Sverige de senaste åren. Tabell 2213 ger en uppskattning av världens försörjning med olivin. I tabellerna jämförs med tidigare uppgifter från MPU och andra källor.
Tabell 22:2 Sveriges årliga förbrukning av olivin
Användning Förbruk- SIND Förbruk— Produk- Import
ning prognos ning tion 1980 för 1990 1986—1988
% Kt kt kt kt kt J ärnmalmspellets 20 7 300 300 135 165 Gjuterier 30 10 10 10 10 Eldfasta material 20 8 5 5 Blästring 20 8 10 10 10 Summa 100 33 320 325 135 190
Källa: Utredning av SIND, Mineralbyrån (1982) för 1980 med prognos för 1990, och nu gjord sammanställning för 1986—1988.
Den totala svenska förbrukningen ligger som synes av tabell 22:2 något över 300 kt, varav LKAB:s tillverkning av järnmalmspellets tar drygt 90 %.
Av tabell 22:3 framgår att Norge dominerar produktionen i Europa. De största förbrukarna utgörs av de kontinentala råjärnstillverkarna. Norsk olivin exporteras även till USA för samma ändamål, trots USA:s egen produktion i staterna Washington och North Carolina.
Andra betydande producenter är Japan och Spanien. Av den egentliga olivinproduktionen i Japan (jfr tabell 22:3) på 350 kt tycks endast 100 kt gå till slaggbildare, medan 150 kt går till betong och byggnadsmaterial.
Tabell 22:3 Produktion av olivin i några länder ___—___ Land MPU SIND 1977 1980 1986— 1988 Norge 400—500 1 100 2 900 Spanien 600—700 400 480 Italien 85 100 90 USA 200 250 150' Sverige 35 8 140 ÖsterrikeZ 40 60 Japan3 350 ___ Summa, kt, ca 1 400 1 850 4 200
' Osäker siffra, kan innehålla import från Norge (ca 50 kt). Z Avser kalcinerad olivin, framställd ur olivin/serpentin. 3 Totalt produceras över 5 Mt ultrabasiska bergarter, varav en stor del går till väg- byggnad.
Ka'lla: MPU (för 1987), SIND, Mineralbyrån 1982 (för 1980) och nu sammanställ- da siffror för 1986—1988.
För närvarande bryts olivinsten (med proportionerna MgO/SiO2 = 0,77) endast i Purnu, i Kiruna-trakten, av LKAB. Den används uteslutande för tillverkningen av basiska järnmalmspellets. Produktionen startade 1985 och ligger nu på ca 135 kt/år. Olivinstenen krossas och mals vid LKABs an- läggningar i Malmberget.
Under åren 1959—1985 bröts olivin regelbundet av Höganäs AB i Handöl i västra Jämtland. Mineralets karaktär framgår av tabell 22:1. Det såldes främst på export till UK och kontinenten för tegel i nattvärmekaminer. Då denna marknad avtog sjönk också brytningen successivt. Produktionen i Handöl låg kring 35 kt/år. Konkurrenskraften gentemot den norska olivinen för slaggbildare i masugnar var också begränsad på grund av den långa landtransporten till norska kusten. — Halten av värdefulla metallmineral är låg; av t.ex. nickel i genomsnitt 10 ppm.
En fyndighet i Kittelfjäll i Västerbotten bröts på prov av Stora AB under en tid på 60-talet. Kvaliteten var dock mindre tillfredsställande för gjuteri- ändamål och reguljär brytning kom inte till stånd.
Det statligt ägda A/S Olivin har vid Åheim på Sunnmöre drivit upp pro- duktionen av olivin till drygt 2 Mt. Kapaciteten uppgår nu till ca 2,5 Mt. Brytning sker i dagbrott ca 3 km från fabrik och kaj i Åheim.
Huvuddelen av tillverkningen är inriktad på användningen som slagg- bildare, dvs. kornstorlekar 10—40 mm och 0—5 mm. Därutöver framställs även kvaliteter för gjuterier och blästring (ca 150 kt/år). Företaget tillverkar också olivintegel i egen fabrik i Åheim för export till kontinenten, speciellt Västtyskland (ca 18 kt olivin används härför).
Silo- och utlastningskapaciteten vid kajen tillåter lastning av fartyg upp till 80 000 ton. Detta har möjliggjort sjötransporter, som gör A/S Olivins slagg- bildarolivin konkurrenskraftig även i USA.
Vid Lefdal några mil söder om Åheim tar Nor-Mineral A/S, tillhörigt Franzefoss A/S, ut olivin i underjordsbrott. Bearbetning sker på Kalneset ca 2 km därifrån. Kvantitetsmässigt överväger olivin för slaggbildare, men även olivinsand för gjuteri och blästring framsiktas. Den totala produktio- nen är ca 600 kt, varav 90 % går på export i Norden och på kontinenten. Båtar på upp till 60 000 ton kan lastas vid Kalneset.
Olivinmineralen från Åheim och Lefdal har i stort sett samma analyser. se tabell 22:1.
Ytterligare tre norska fyndigheter, belägna intill Atlantkusten, bearbetas i Norge. Den ena är Råna i Narviks-trakten, där LKAB tar ut delar av sitt behov för pellets.
I samma fjordområde som Lefdal har A/S Industrimineraler öppnat ett brott för export av olivin som slaggbildare till kontinenten och USA. Bryt- ningen uppgick till 300 kt under 1988, men kapacitet för 800 kt/år har
nyligen installerats.
Två korngraderingar produceras, 0—4 mm och 10—30 mm med 47,5—48 % MgO.
Nikkel og Olivin är ett dotterbolag till Leonhard Nielsen & Sönner A/S, som under våren 1989 startat produktion i Ballangen, Troms. Man avser att ur olivin framställa ett nickelkoncentrat. Ett kontrakt på leverans av 70 kt koncentrat under åren till 1992 uppges ha skrivits med Outokumpu Oy i Finland. Hittills har investerats 120 MSEK i fabriks- och kajanläggningar. — Man räknar även med att sälja olivin på export.
I Spanien bryts dunit med 36—42 % MgO för slaggbildarändamål dels av Pasek Espana SA, dels av Gabriel Perez-Minas i fyndigheter i nordvästra Spanien. Korngraderingarna 0—3 mm och 10—40 mm produceras. Ut- skeppning sker över Puerto de Casina och Puerto de Ferrol, där båtar upp till 6 000 t kan lastas.
Pasek Expana svarar som det större av företagen för ca 80 % av de uppåt 500 kt, som numera säljs främst inom EG-området. Kapacitet finns för större kvantiteter.
Nuova Cieves Spa producerar olivin i Vidracco, nära Turin i Italien, sedan 1960. Man framställer en lång rad korngraderingar för skilda ändamål. Kapaciteten ligger på 200 kt/år, men den verkliga produktionen stannar under hälften. Den relativt låga MgO-halten, 41—43 % (se tabell 22:1) begränsar användningen. Praktiskt taget hela produktionen används inom Italien.
I Österrike bryter Magnolithe Gmbh nära Leoben en dunit med 40—70 % serpentin, Av årsbrytningen 120 kt bränns hälften vid 1600—16500C, varvid man får en produkt med 49—51 % MgO som siktas till varierande kornstorlekar. Den används speciellt för eldfasta ändamål i Sydeuropa och Ungern.
Som inses av ovanstående är den europeiska handeln med olivinprodukter tämligen enkelriktad med Norge som dominerande exportör. De dunit— kvaliteter som bryts i Spanien (och Italien) som slaggbildare är numera konkurrenskraftiga endast i södra Europa. Den största konkurrensfaktorn på kontinenten torde i stället vara lokala tillgångar på dolomit som MgO- givare. — De ca 2,5 Mt olivin för slaggbildarändamål som exporteras från Norge representerar ett fob-värde kring 90 MSEK.
Som gjuterisand används olivin på kontinenten endast för högvärdigt manganstålgods, där klara tekniska fördelar finns jämfört med den vanliga, långt billigare kvartssanden. Den totala europeiska marknaden rör sig om 20 kt till ett värde kring 10 MSEK. Allmän användning i stålgjuterier
förekommer endast i Norden och då främst i syfte att undvika silikos- riskerna.
Av prisskäl används dock på sina håll olivinsand som alternativ till zirkon- eller kromitsand i gjutformar och i blacker. Kvantiteterna är dock blyg- samma och beroende av den tekniskt värdefullare zirkonsandens tillgänglig- het och pris.
Även för blästring har olivinsanden sin främsta användning i Norden. Den konkurrerar tekniskt och ekonomiskt med blästermedel baserade på kopparslagg (järnsilikat) och granulerade kolaskor (aluminiumsilikat) i län- der där kvartssand inte längre tillåts. — I UK används nu ca 5 kt olivin för blästring av stål och byggnader.
Prisnivån för den med enkla metoder massproducerade och sjöfraktade slaggbildarolivinen ligger långt under de för gjuterisander och blästringsme- del etablerade nivåerna.
Tabell 2224 Priser cif UK (GBP = 11 SEK)
SEK/ton Slaggbildare, bulk, styckestorlek 10—40 mm till 0—3 mm 80—150 Olivin för eldfast, bulk, kornstorlek 1—5 mm 225—275 Olivinsand, för gjuterier och blästring, bulk 400—500
Källa: Industrial Minerals, januari 1989
Detta berörs i avsnitten 1.8 och 2.
Olivin i industriell användning, först som eldfast tegel, går tillbaks till 30—talet och USA. Exploateringen i Norge började efter 1945 med in- riktning även på gjuterisand.
Det egentliga utvecklingsarbetet började emellertid på 50-talet, främst i Sverige. Det gjordes då en detaljerad kartläggning av olivinens karaktär och egenskaper främst i syfte att utröna dess lämplighet som alternativ till kvartssand. Drivfjädern var önskan att eliminera silikosrisken i stålgjuteri- erna.
Parallellt drevs under 50- och 60-talen ett utvecklingsarbete i Sverige och USA; under 70-talet även i Norge. Det svenska arbetet skedde inom Jern- kontorets forskning. Det har lett till en klar bild av olivinens tekniska möjligheter och begränsningar inkl. försök till produktutveckling genom
kalcinering, ökad MgO-tillsats och smältning. — Det senare arbetet bedrevs först i Sverige och senare i Norge. — Några entydigt bättre produkter till rimliga kostnader erhölls emellertid inte.
Det amerikanska arbetet har främst varit inriktat på olivinsandens an- vändning vid gjutning av icke-järnmetaller. Även den hälsomässiga aspek- ten har beaktats.
Under 70- och 80-talen har utvecklingen varit inriktad på olivinens funk- tion i masugnsprocesser och i eldfasta material.
Institutioner där olivin studerats på senare tid är Svenska Gjuteriför- eningen och Mefos i Sverige, Sintef i Norge och University of Washington i USA. Största kunskapen torde i dag dock finnas samlad i företag, som producerar och marknadsför olivinprodukter samt i användarföretag, typ stålverk och pelletstillverkare liksom hos branschinstitut och tillverkare av eldfasta tegel och massor.
2 Marknadsutvecklingen under 1970- och 1980-talet
Med utgångspunkt från den beskrivning av olivinmarknaden som lämnades i MPU kan följande noteras.
Utvecklingen har helt dominerats av den ökade användningen i råjärns— tillverkningen. Trots den senares stagnation och den relativt låga tillsatsen av olivin, 2—3 % , har kvantiteterna i Europa ökat från drygt 1 Mt i slutet av 70-talet till dagens siffra, över 3 Mt. För Sveriges del märks detta främst genom att LKAB helt övergått till basiska järnmalmspellets och nu för- bmkar 300 kt/år av egenproducerad och importerad olivin.
Tidigare förväntad ökning på gjuteriområdet har däremot inte inträffat. Skälen är dels stålgjutgodsets tillbakagång totalt sett, dels minskad pro- duktion av gjutgods i manganstål till förmån för andra slitgodslegeringar. De svenska stålgjuteriernas antal och produktion har också minskat av— sevärt. Endast tre av återstående fem stålgjuterier använder olivinsand. — I Danmark, Finland och Norge används olivin i sammanlagt tre gjuterier. Silikosmotivet har visat sig inte vara tillräckligt starkt, då dagens krav på dammfrihet i arbetsmiljön i stället lett till att mycket omfattande utsugnings- anordningar installerats i gjuterierna. Även andra åtgärder i silikosbekäm- pande syfte har införts samtidigt som olivinen visat sig ha tekniska nack- delar med dagens bindemedelstyper.
Olivinsand har fått en etablerad men begränsad användning som bläster- medel i Norden. Begränsningen är i huvudsak teknisk i form av relativt stor dammbildning. Dessutom kan kornfragment, som blir kvar på en blästrad yta, leda till blåsbildningar i vissa typer av färgskikt, som läggs på den blästrade stälplåten.
Under 60- och 70-talen tillverkades nattvärmekaminer i stor omfattning på kontinenten för utnyttjande av billiga eltaxor på natten. I dessa användes olivin i stor utsträckning i de tegelblock som ackumulerade värmen. Denna användning har emellertid minskat kraftigt under 80—talet.
Som eldfast material i stålverk ligger olivinmassors och -tegels egenskaper i ett mellanområde. Det betyder att de både tekniskt och prismässigt konkurrerar med chamotte och aloxid å ena sidan samt magnesit och dolomit å den andra. Detta i kombination med övergången till kontinuerlig gjutning i stålverken har avsevärt begränsat de möjliga insatsområdena för olivinprodukter. Å andra sidan har den kontinuerliga gjutningen gett andra möjligheter vad avser sprut- och gjutmassor, där olivinen kombineras med den eldfastare men dyrare magnesiten.
3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000
Den största volymmässiga utvecklingspotentialen för olivin kommer även framgent att vara som slaggbildare vid råjärnstillverkning. Förutsättningen för att agera med lönsamhet på denna marknad synes fortsatt vara att kunna leverera stora volymer till låga priser, dvs. att ha en mycket rationell tillverkning kombinerad med utlastningsmöjlighet direkt till fartyg i laster över t.ex. 50 000 ton. — Tekniskt tycks en förändring mot finare kornstor- lekar, tillsatta i sinter och pellets vara på väg.
Som bredare alternativ till kvartssand i gjuteriernas formar och kärnor torde olivinen för framtiden ha små chanser att utvecklas av såväl tekniska som ekonomiska skäl. Dagens relativt dyra, sofistikerade hartsbindemedel, som förväntas komma att användas i stor utsträckning även i framtiden, kräver rundade sandkorn, exakta korngraderingar och minimal andel fin- partiklar för optimal funktion i formar och kärnor. En vidare bearbetning av den kantiga olivinsanden för att uppfylla dessa krav kan vara tekniskt möjligt. Priset blir dock sannolikt för högt.
En smärre produktutveckling på blästermedelsområdet är tänkbar, men det är tveksamt om detta ger tillräcklig konkurrenskraft mot de restpro- dukter som i dag dominerar marknaden för ickekvarts-sander.
Olivin som långsiktig magnesiumgivare och tungmetallfälla i försurade sjöar och marker bör vara intressant ur funktionell synpunkt. Dess ekono- miska räckvidd begränsas säkerligen av transportbehoven. Man bör kunna tänka sig ett regionalt utnyttjande av eventuella nya fyndigheter. Hittills- varande insatser mot försurning har syftat till en snabb pH-höjning, vilket skett bäst och billigast med kalk. På lång sikt bör dock olivinens fördelar, rätt utnyttjade, vara värdefulla för behandling av både sjöar och skogsmar- ker.
I den mån den framtida energipolitiken ger betydande fördelar av att tillvarata billig elström på natten, kan tegelblock av olivin i kaminer åter bli aktuella — både i Sverige och i andra länder.
På sina håll har möjligheten att utvinna metaller ur olivinen övervägts. Det rör sig främst om nickelhalten, som i den norska olivinen kan uppgå till ca 0,4 %. Utvecklingen för det norska företag som i år påbörjar produktion av nickelkoncentrat ur olivin bör ge vägledning för svenska möjligheter.
4 Sammanfattning och slutsatser
I sin huvudsakliga användning — som slaggbildare vid råjärnstillverkning — utnyttjar man olivinens magnesiuminnehåll och järn-magnesium-sili- katers lättsmälthet (jämförd med dolomit). — I övriga användningar (gjuterisand, eldfast tegel) är det i stället den jämfört med alternativa material höga eldfastheten som utnyttjas. Olivin bryts i ett fåtal länder, främst Norge, USA, Japan, Italien och Spanien. Den världsledande norska produktionen för slaggbildare base- ras på rationell brytning i fyndigheter med hög MgO-halt, belägna några få kilometer från utskeppningskajer med stor kapacitet. Detta medför konkurrenskraft i hela Europa och delar av USA. LKAB:s användning av olivin i basiska järnmalmspellets förutsätter en likaledes närbelägen brytning eller gynnsamma transportmöjligheter till Kiruna och Malmberget. Användning av olivin för andra ändamål har en begränsad marknad i Europa, understigande 100 kt/år. Ingen betydande utveckling av denna marknad förutses. Svensk olivinproduktion kan bli aktuell av teknisk-ekonomiska skäl i tre fall: — Fyndighet nära utskeppningshamn, som kan ge konkurrenskraft på Europa-marknaden. — Fyndighet som tillfredsställer regionalt, svenskt behov, t.ex. bekäm- pandet av försurade sjöar och skogsmarker. — Fyndighet som möjliggör utvinning av nickel-, krom- eller annat värdefullt metallkoncentrat.
Referenser
1. P.H. Lundegårdh. Nyttosten i Sverige, Almqvist & Wiksell, Stockholm 1971.
2. K.Beckius. Olivine sand — recent research and experience. 40th Int. Foundry Congress, Moskva 1973.
3. J. Ortfeldt. La sabbia di olivina norvegese come materiale per fusione. La Fonderia Italiana nr 2, 1975, s. 48—52.
4. MPU, Industrimineral. SOU 1977:75, s. 422—424.
5. SIND, Mineralbyrån. Olivin , 1982, 9 s.
6. E. Forssberg m.fl. Utvinning av industrimineral. Medd. Minfo nr 5, 1983, s. 58—59.
7. S.J. Lefond. Industrial Minerals and Rocks. Sth ed. Vol. 2, s. 989—996.8.P.W. Harben. Geology of the Nonmetallics, 5. 5—8. Metal Bull. Inc., New York 1984.
9. J . Griffiths. Olivine, exchanging new uses for old. Raw Materials for the Refractories Industry. 2nd ed., s. 65—69. Ind. Minerals, London 1986. 10. J. Griffiths. Olivine, volume the key to success. Ind. Minerals, januari 1989, s. 25—35. 11. AnOn. Stor kontrakt om nikkel. Bergverks-Nytt (35): mars 1989, s. 13.
Bilaga 23 Talkmrneral av direktör Kurt Beckius, Ahlsell Mineral AB 0 o. .
Innehallsfortecknmg 1 Faktaavsnitt .......................................... 603 1.1 Talk, talkmineral ..................................... 603
1.1.1 Definitioner ................................... 603 1.2.2. Egenskaper som utnyttjas ....................... 603 1.2 Råvarutillgån gar ...................................... 604 1.3 Sveriges tillgångar .................................... 604 1.4 Framställningsteknik .................................. 604 1 . 5 Användningsområden ................................. 605 1.6 Konsumtion .......................................... 606 1.7 Produktion, större tillverkare ........................... 607
1.7.1 Sverige ....................................... 607 1.7.2 Finland ....................................... 607 1.7.3 Norge ........................................ 607 1.7.4 Övriga Europa ................................. 608 1.8 Handel .............................................. 608 1.9 Priser ............................................... 609 1.10 Konkurrerande råvaror/material ........................ 609 1.11 Forskning och utveckling .............................. 609 2 Marknadsutvecklingen under 1970- och 1980-talet ......... 610 3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000 .................. 611 4 Sammanfattning och slutsatser .......................... 612
Referenser .................................................. 613
1 Faktaavsnitt
Talk är ett vattenhaltigt magnesiumsilikat, som bildats genom omvandling av ultrabasiska bergarter eller magnesiumrika karbonatstenar (dolomit). Normalt uppträder talk i förening med serpentin, pyroxen, klorit, magnesit, kvarts och dolomit. Den förekommer vanligen som mjuka skiktade skivor, men kan även uppträda i blockform som steatit eller täljsten.
(Pyrofyllit är ett vattenhaltigt aluminiumsilikat som ofta i internationell statistik, oegentligt, redovisas i samband med talk, då dess egenskaper och användning är likartad. Så har inte skett här utom i inledningen till avsnitt 1.7.)
Talk i ren form håller ca 32 % MgO, 63 % SiO2 och 5 % vatten. I naturen och i kommersiella produkter är sammansättningen dock varierande. Tabell 23:1 ger några exempel.
Tabell 23:1 Kemisk analys m.m. hos några olika typer av talk
"o Handöl Garpenberg Finland Indienl SiOz 56,7 59 59 61,8 MgO 28,2 28 31 33,2 FeZOJ 4,5 32 1,6 0,84 Al303 3,5 1 0,6 0,66 CaO 1,5 1 2,16 KZO 0,2 NaZO ( 0,02 MnO 0,08 TiO2 0,15 BaO 0,03 S 1,5 HZO (0,53 4,83 CO2 1,0 Glöd- förlust 6,0 1,29 Talk 92/95 ca 95 96/97 Vithet 72 45 87/88 99,6 & * S.k. taxtalkalk
Z Avser Fe-halten 3 Bundet vatten
De egenskaper som framför allt utnyttjas är talkens mjukhet, glans, lyster, täckande förmåga, höga oljeabsorption, eldfasta egenskaper, kemis- ka resistens och låga elektriska ledningsförmåga.
Talk låter sig väl dispergeras i både vatten, oljor och hartser, vilket gör den lämpad som fyllmedel i färg m.m.
Talk marknadsförs i ett stort antal kvaliteter med varierande kemisk sammansättning och fysikaliska egenskaper och därmed också med olika användningar för resp. kvalitet och olika priser. Utslagsgivande är härvidlag ofta färgen samt malningsgraden.
Fyndigheter av talk förekommer dels i omvandlade ultrabasiska bergarter, dels i dolomitsten. Talk i brytvärda förekomster finns i ett stort antal länder över hela världen.
Enligt statistiken från US Bureau of Mines för 1988 uppskattas de totala kända reserverna i världen till över en miljard ton, varav ca 400 Mt för närvarande anses vara ekonomiskt brytvärda. Av den senare kvantiteten finns 150 Mt i USA, 145 Mt i Japan, 75 Mt i andra länder med planekonomi.
De flesta svenska fyndigheterna av talk och täljsten uppträder i omvandlade ultrabasiska bergarter. Endast ett fåtal finns i omvandlade dolomitiska kalkstenar. Betydande förekomster av talk och täljsten finns i Norrbottens, Västerbottens och Jämtlands län samt i västra Värmland och Dalsland. Täljstensförekomsten vid Lauttakoski i Pajala kommun förefaller vara störst bland de hittills undersökta med minst 45 kt täljsten per sänkmeter, inne- hållande 50 % talk.
Numera bryts ca 20 kt täljsten per år vid det s.k. Tjuvflonsbrottet i Handöl i Jämtland.
Omkring 4 kt utvinns också tidvis som biprodukt ur sulfidmalm i Garpen- berg.
För närvarande undersöks ett par förekomster i Jämtlands, Västerbottens och Norrbottens fjälltrakter (Gäddede— resp. Storuman-trakten).
Mycket få talkförekomster har sådan hög renhet, att de kan användas direkt utan förädling. Krossning, malning, magnetisk separering och vindsiktning tillämpas numera i de flesta fall. Av speciellt intresse är att man sedan ett par årtionden tillbaka utnyttjar flotationstekniken för att få fram högvärdiga talkkvaliteter. Tekniken tillämpas bl.a. på den talk/magnesitfyndighet som
bryts i Finland.
Möjligheterna att flotationsanrika talk har bl.a. inneburit, att de naturligt högrena talkfyndigheterna i Frankrike och Italien förlorat något av sin tidigare dominerande ställning.
Mikronisering av talk är en annan utvecklingslinje som tillämpas bl.a. i USA, Storbritannien, Finland och Norge. Mikroniseringen ger talken större specifik yta och förbättrade egenskaper i vissa avseenden genom att korn— storleken nedbringas under 5 tum och t.o.m. under 1 um.
. Keramik — Hushållsporslin — Elektroporslin — Isolatorer (även steatit) . Färg — Fyllmedel för utdrygning av titandioxid, speciellt i emulsioner och korrosionsbeständiga färger . Papper — Fyllmedel — Hartsdispergeringsmedel — Bestrykningsmedel . Plast — Fyllmedel och förstyvningsmedel i polypropylen, PVC, polyamider, polyuretaner, polyester m.m. . Gummi — Fyllmedel i kabel-, ventil- och annat industrigods . Kosmetika och annan farmaceutika — Råvara i olika slags puder, deodoranter m.m. . Taktäckning — Fyllmedel i takpapp och takplattor . Gödningsmedel — Antiklibbmedel . Djurfoder — Antiklibbmedel . Asfaltmassor — Fyllmedel
Talk i form av täljstensblock används i kaminer och spiselhällar på grund av sin goda värmekapacitet. Den nyttjas också för prydnadsföremål etc.
Talkförbrukningen i Sverige uppgick 1974 till drygt 49 kt. Ca 40 % härav användes för tillverkning av takpapp, 24 % utnyttjades inom massa- och pappersindustrin och 2 % inom gödselmedelsindustrin. Användningen av talk som fyllmedel inom färg- och gummivaruindustri svarade för 10 % av förbrukningen. — Den svenska produktionen uppgick då till 28 kt, medan importen var 25 kt och exporten 4 kt.
Under åren efter 1974 har trenden brutits så att i stället för av MPU prognoserad förbrukning för mitten av 80-talet på närmare 60 kt har den sjunkit till nivån 30 kt. Som synes av tabell 23z3 låg produktionen 1986 vid 11 kt, varav huvuddelen gick på export. Importdelen var i nivån 26 kt.
Nedgången sammanhänger främst med att takpappindustrin bytt talken mot den billigare kvartssanden och att förbrukningen i gödningsmedel sjunkit från nivån 11 kt till under 5 kt. Å andra sidan har cellulosaindustrin ökat sin konsumtion från 12 till 18 kt. Tabell 23:2 jämför fördelningen på olika användningsområden 1974 och 1988.
Tabell 23:2 Användning av talk inom olika industrier i Sverige, kt/år
Användnings- 1974 1986 område ___—________—_—_ Takpapp 19 Papper 12 18 Gödningsmedel 11 5 Färg 4 Keramik 1 7
Övrigt 2
Summa, kt 49 30
”___—___—
Tabell 23:13 Sveriges försörjning med talk, kt/år
________—____—_
1974 1986 1987 Produktion 28 11 16 Import 25 26 30 Export 4 8 14 Förbrukning, kt 40 29 32
Den europeiska talkförbrukningen låg 1986 på 1,3 Mt mot en produktions- kapacitet på nära 1,8 Mt. Hälften förbrukades inom pappersindustrin, medan färg och plast stod för nära en tredjedel. Djurfoder, gödningsämnen, keramik och takpapp var andra tonnagemässigt betydande användningsom- råden.
Den globala produktionen av talk + pyrofyllit uppskattas 1986—1987 till 8,5 Mt/år. Detta innebär en ökning på ca 3 Mt från 1974. Produktionssiffrorna för USA och Japan ligger vid 1,2—1,4 Mt vardera, vari dock ingår även pyrofyllit. Värdet av USAs produktion 1987 på 1,2 Mt uppskattas till 150 MSEK. — Av övriga länder kan nämnas Kina med 1,1 MT, Sydkorea med 0,9 Mt, Sovjet med 0,6 Mt och Brasilien med 0,5 Mt.
Produktionskapaciteten i Europa, exkl. Sovjet men inkl. övriga Östeuro- pa Iigger vid 1,8 Mt/år. Av denna svarar Finland och Frankrike för en produktion av vardera nära 350 kt.
Reguljär tillverkning av talk har sedan länge bedrivits av Handöls Täljsten AB i västra Jämtland. Produktionen låg på 70-talet uppe i 30 kt/år. En uppgång tycks vara på väg igen, då man genom ökad export prognoserar 20 kt för 1989. Kartläggning av fyndighetens utbredning och karaktär pågår liksom studium av möjligheten att producera renare kvaliteter.
Vid Boliden Minerals bearbetning av sulfidmalmer i Garpenberg fram- kommer en mörk, lågvärdig talk, som hittills funnit användning i gödnings- medel som antiklibb-agent. Den har emellertid de senaste åren ersatts av renare talk i syfte att undvika föroreningarna av tungmetall.
Här finns två tillverkare, Finnminerals Oy och Partek-gruppen, som vardera driver två fyndigheter. Finnminerals producerar 230—250 kt men har kapa— citet för 360 kt. Den floterade, högvärdiga talken går till papper och cellulosa (fyllmedel resp. hartskontroll), färg, plast, gummi och gödnings- medel.
Partek tillverkar 90 ktjår, som hittills i huvudsak gått till Myllykoskis (tidigare ägare) pappers- och cellulosafabriker.
I Norge finns tre tillverkare, Norwegian Talc A/S i Bergen, Kvam Talc A/S norr om Lillehammer och A/S Granit nära Odda i södra Norge.
Norwegian Talc har dels egen brytning av två fyndigheter (i Altermark, Kana, producerades 1987 ca 39 kt), dels importerar man vit, indisk talk och finmaler denna. Man är specialist på mikronisering. Totalt processas 40—45 kt/år. Huvuddelen exporteras inom Europa. Kvam Talc A/S har kapacitet för 10 kt/år av kvaliteter 0-75 um och 0-45 um för papperstillverkning.
A/S Granit producerar kring 6 kt, men lär ha kapacitet för det 4-dubbla. Praktiskt taget allt exporteras och används till djurfoder, takpapp och annat där vithet inte är ett krav.
Franska Talcs de Luzenac är den dominerande företagsgruppen i Europa. Med egna produktionsställen i Sydafrika och dotterföretag i Österrike, Italien och Spanien står man för över 550 kt/år av den europeiska för- brukningen. Detta inkluderar vit talk från Indien och Australien som mik- roniseras i egna verk. Gruppen har också produktion i Kanada och USA.
Talkproducenter finns i övrigt i praktiskt taget alla europeiska länder. Den vitaste talken, som avsätts för kosmetika, farmaceutika etc., kommer från Talcs e Grafite val Chisone Spa. i Italien.
I Gent, Belgien, har USA-ägda Cyprus Industrial Minerals Corp. en förädlingsanläggning för 50 kt/år. I denna processas talk från Spanien, Australien och USA. Produkterna säljs på kontinenten, i England och i Norden.
I stort sett utmärks talkmarknaden av att produktion förekommer i ett stort antal länder över hela världen, främst i länder där den industriella efter- frågan motiverat en exploatering av inhemska fyndigheter;
Bland de nordiska länderna intar Finland en ledande ställning med en produktion inriktad främst på talkkvantiteter lämpliga för användning inom pappersindustrin.
Med undantag för speciella kvaliteter har talk ett relativt lågt värde. Endast en mindre del av världsproduktionen av talk av ordinär kvalitet är därför föremål för internationell handel och då endast inom begränsade geografiska områden. Handelsströmmarna går framför allt mellan europeis- ka länder med Finland, Frankrike, Italien, Norge och Österrike som viktiga leverantörsländer.
Talk av mycket hög kvalitet med låg halt av föroreningar kan bära längre transportsträckor och uppvisar ett delvis annat handelsmönster. Indien exporterar sålunda betydande kvantiteter omalen och malen talk av hög kvalitet till Japan, Europa och även USA (för bl.a. kosmetika).
Finland är huvudleverantör av malen talk till Sverige med en andel på 50 % av importen, tabell 2313. De därnäst viktigaste leverantörsländerna är Norge, Österrike och Belgien-Luxemburg (ursprungsland USA).
Den sammanlagda svenska importen uppgick 1987 till 30 kt med ett importvärde på ca 43 MSEK (1988: 33 Tt och 44 MSEK). Export av talk från Sverige förekommer, främst till Nederländerna. Dit gick 9 kt av den totala exporten (14 kt och 10 MSEK) under 1987 till ett värde av nära 6 MSEK.
Förbrukningsstrukturen för talk varierar mellan enskilda länder alltefter den relativa tillgången på talk av olika kvaliteter och på konkurrerande material.
Prisbildningen är givetvis mycket oenhetlig, beroende på det stora urvalet av kvaliteter och producenter. Totalt sett förekommer priser mellan 350 och 2000 SEK/t. Med hänsyn till den stora överkapaciteten, både i Europa och globalt, anses priserna på bulkprodukter och standardkvaliteter för närva- rande mycket pressade.
De prisexempel, som lämnas i nedanstående uppställning, är därför en- dast att se som vägledande.
Tabell 23z4 Några prisexempel
Kvaliteter SEK/t
Norsk, mald, fritt lager i UK 1 000—1 100 Norsk, mald, mikroniserad, fritt lager i UK 1 250—1 750 Fransk finmald, cif UK hamn 1 300—2 100 Italiensk, kosmetisk. cif UK hamn 1 925 Kinesisk, normal, fritt lager i UK, (75 am I 550 Kinesisk, normal, fritt lager i UK, (45 um 1 600
Källa: Industrial Minerals, januari 1989, GBP = SEK 11
Den svenska Handöls-talken, som ensam står för exporten, har under 1986—87, att döma av exportstatistiken, betingat ett snittpris av 720—840 SEK/t. Den nominella prisnivån 1974 var 405 SEK/t enligt samma källa.
Det finns en rad alternativa material till talk i många av dess användningar, främst sektorn fyllmedel och pigment och efterfrågan är priskänslig.
Liksom för flertalet industrimineral bedrivs utvecklingsarbete kring talkens egenskaper vid användning främst vid användarnas branschinstitut och i de större tillverkarnas laboratorier. Sådan forskning torde i första hand ske på papperssidan.
Den processtekniska utvecklingen är på motsvarande sätt koncentrerad till producenternas laboratorier och mineraltekniska institut och högskole— institutioner.
2 Marknadsutvecklingen under 1970— och 1980-talet
Det viktigaste marknadssegmentet för talk i Västeuropa är papperstill- verkning. Den används numera som fyllmedel, bestrykningspigment och för hartsdispergering i kvantiteter på sammanlagt nära 650 kt/år (1986). En kraftig tillväxt har skett genom utvecklingen främst i Finland av talk som fyllmedel och senare även som bestrykningspigment. För hartsdispergering har utvecklingen dock varit snabbare i USA, där talk nu har 80 % av marknaden mot 20 % i Europa. Talken som används är finmald, mikronise- rad, till under 15 um.
Samma fina korngradering föredras i färgindustrin, där den europeiska förbrukningen nu nått 140 kt/år i Europa exkl. Sovjetunionen. Färgmark- naden innehåller ett segment där hög kvalitet efterfrågas, t.ex. för bil- industrin, och ett segment där kraven är lägre och priskonkurrensen be- tydligt hårdare — inte minst med anledning av rådande överkapacitet i talkproduktionen.
Anknuten till färgindustrin finns en marknad på 25—30 ktjår av talk för polyester—”putties” i Europa, främst England, Italien och Västtyskland. Här efterfrågas lågt pris, viss mineralogisk sammansättning och viss korn- fördelning.
Det tredje marknadssegmentet för talk där en utveckling ägt rum är plasterna, speciellt konstruktionsplasterna av typen polypropylen. Den plattliknande strukturen hos talken har en armerande effekt i plasten, som man börjat utnyttja allt mer. I huvudsak används grå och svarta plaster (compounder) och då kan en helt mörk talk användas. För tvättmaskiner, trädgårdsmöbler etc. krävs dock vita talker. Förbrukningen härav i Europa har stigit till 15—20 kt/år, vilka levereras från Kina, Indien, Korea och Australien. — Den totala talkförbrukningen i polypropylener i Europa ligger på 65—70 kt/år.
I USA har de senaste åren uppstått en strid om sådana talker som innehåller tremolit skall betraktas som asbesthaltiga. Detta har lett till tveksamhet om användning av tremolithaltiga talktyper. Det har också inneburit att t.ex. kosmetikaindustrin undvikit talk över huvud taget. Ett myndighetsutslag avvaktas.
3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000
De trender som beskrivits i avsnitt 2 bedöms fortsätta de närmaste åren. Talk väntas spela en utökad roll i papper, främst i hartsdispergeringsmedel och bestrykningsmedel, medan den som fyllmedel antas stagnera till förmån för kalciumkarbonat. Ytterligare 50—80 kt/år förväntas europeisk pappers- industri förbruka. Ju vitare talken är desto attraktivare är den. — Utveckling av ytbehandlade talkprodukter förväntas skjuta fart.
Färgindustrins fortsatta användning av talk är sannolikt knuten till bil- industrin. Ökad förbrukning av talken i finmald form väntas.
Även i plastindustrin knyts vidareutvecklingen av talk till ytbehandling, som ger compounden bättre hållfasthet (slagseghet bl.a.), vilket krävs bl.a. inom bil- och vitvaruindustrin. — I gummiindustrin har användningen av talk stagnerat, varför även där nyutveckling fordras.
Andra marknader för talk kan förväntas vara relativt stabila men utan uppenbara utvecklingsmöjligheter. Fortsatt hård konkurrens med andra
industrimineral är trolig, där lågt pris eller speciella egenskaper är utslags- givande.
4 Sammanfattning och slutsatser
Talk är ett industrimineral med egenskaper som gör den användbar framförallt som tillsats i papper, färg och plast. Den fungerar där som utfyllnadsmedel, men ges också speciella funktioner, t.ex. förstärkan- de. — I flertalet funktioner är talken utsatt för konkurrens av alternativa industrimineral, där egenskaper och pris ställs mot varandra. Den europeiska talkproduktionen är väl utvecklad med dominerande tillverkare i Finland och Frankrike. Överkapacitet råder men kan elimi- neras om förväntad marknadsutveckling inträffar. Om alla förvänt- ningar inträffar kan den europeisk förbrukningen öka från 1,3 Mt/år till 1,5 Mt/år inom 5 år. Den svenska produktionen är blygsam och avsättningen begränsad av kvalitetsskäl. Den svenska försörjningen med talk täcks endast till 10 % med egen produktion. Mycket tyder på att importen till stora delar kan ersättas med inhemsk produktion, förutsatt att igång varande verksamhet byggs ut med mo- dern utrustning och lämpliga förädlingsprocesser. Alternativa källor kan sökas i andra hand.
Förutsättningen för lönsamhet vid utökad produktion är att exporten vidmakthålls och utökas med högre kvaliteter. Detta måste vägas mot den överkapacitet som finns i Europa. En annan fråga som måste besvaras i samband med eventuell vidare exploatering av talk är risken för förekomst av fibrer av asbesttyp (tremolit). Detta problem har i USA lett till tveksamhet om talkers användning inom vissa områden.
Referenser
1. P.H. Lundegårdh. Nyttosten i Sverige, 5. 71—74. Almqvist & Wiksell, Stockholm 1971.
2. MPU, Industrimineral. SOU 1977:75, s. 447—455.
3. E. Forssberg m.fl. Utvinning av industrimineral, Medd. Minfo nr 5, 1983, s. 67—69.
4. S.J. Lefond. Industrial Minerals and Rocks, Sth ed. Vol. 2, 5. 1275—1301. Soc. Mining Eng., New York 1983.
5. P.W. Harben & R.L. Bates. Geology of the Nonmetallics, s. 336—346. Metal Bull. Inc., London 1984.
6. US Bureau of Mines. Mineral facts and problems, 1985 ed, s. 799—810.
7. W. Schober. Talc in Europe, optimistic views are prevailing. Ind. Mine- rals juni 1987, s. 40—51.
8. R.W. Grexa. North American talc, competition in every direction. Ind. Minerals juni 1987, s. 52—55.
9. Anon. Talc, the platy white filler. Raw materials for Pigments, Fillers and Extenders, s. 49—57. Ind. Minerals, London 1988. 10. US Bureau of Mines. Mineral Commodity Summaries. Talc and Py- rophyllite. 1988 och 1989. 11. J-P. Grange. Health regulations; let realism replace prejudice. Ind. Minerals januari 1989, s. 41—42. 12. R.L. Virta. The talc industry — an overview. US Bureau of Mines. lnform. Circular 9220, 1989, 11 s. 13. Datablad och broschyrer från olika företag.
Bilaga 24 Wollastomt av produktchef Jan-Willy Gustafsson, Ernström Mineral AB Innehållsförteckning — wollastonrt 1 Faktaavsnitt .......................................... 617 1.1 Wollastonit .......................................... 617 1.2 Råvarureserver/svenska fyndigheter ..................... 617 1.3 Framställningsteknik .................................. 617 1.4 Egenskaper/användningsområden ....................... 618 1.5 Konsumtion .......................................... 620 1.6 Världsprodukter/priser ................................ 621 1.7 Miljöaspekter ........................................ 621 2 Marknadsutvecklingen under 1970- och 1980-talet ......... 622 2.1 Produktion/konsumtion ................................ 622 2.2 Prisutveckling ........................................ 623 3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000 .................. 624 3.1 Svensk marknadsöversikt ............................... 624 4 Sammanfattning ...................................... 626
Referenser .................................................. 627
1 Faktaavsnitt
Wollastonit, uppkallat efter den engelske kemisten William Wollastone, är ett kalciummetasilikat, CaSiO3 (CaO 48,3 %, Si02 51,7 %).
Wollasonit har en relativt kort historia som industriellt utnyttjad råvara. Först på 1950-talet började mineralet marknadsföras i större skala. För- brukningen är ännu relativt blygsam, men en vidgad användning anses sannolik.
Wollastonit i ren form har en vit färglyster och en nålformig partikelstruk- tur. Normalt är att wollastonit har en grå- eller brunaktig färg, som beror på föroreningar som finns i fyndigheten. Den nålformiga strukturen är en av mineralets viktigaste egenskaper.
Mineralets avlånga karaktär indelas efter partiklarnas längd/diameterför— hållande (aspect ratio). Wollastonitmarknaden är i stort uppdelad i två sektorer, beroende på partiklarnas aspect ratio. Wollastonit med högt aspect ratio, vanligen 1511 till 20:1, används i huvudsak som ersättning för asbest och som armeringsfiller i termo- och härdplaster samt vid tillverkning av värmeisolerande skivor.
Lågt aspect ratio mellan 3:1 och 5:1 används inom områdena kemisk industri. främst tillverkning av kakelplattor och glasyrer, inom glasindustrin genom att man får kortare smälttider och därmed lägre energiförbrukning samt mindre gasinneslutningar, och inom metallurgisk industri som flussme- del. Övriga användningsområden för denna typ av wollastonit är svets— elektroder, tillverkning av slipmedel och tändstickor samt som fyllmedel inom plast, färg och lim.
Världens kända reserver uppgår uppskattningsvis till 70—80 miljoner ton, men det verkliga värdet är sannolikt mycket högre, då både geologiska förutsättningar att finna wollastonit i jordskorpan är goda samt att minera- let historiskt inte tillhört de man primärt sökt efter.
Wollastonit påträffas vanligen i områden, där kalksten kommit i kontakt med eruptiva bergarter. Mineralet bryts såväl i dagbrott som under jord med efterföljande malning, anrikning och klassificering med avseende på
användningsområde.
Beroende på fyndighetens renhet och vilka mineral som är associerade, sker upparbetningen på olika sätt. I vissa fall räcker det med selektiv- brytning och/eller flotation. Vid normal nedmalning av det renade minera- let används pebbles-kvarnar, men för att bibehålla mineralets nilkaraktär måste en annan typ av malning ske, exempelvis attritormalning.
I den finska förekomsten i Villmanstrand återfinns wollastonit tillsam- mans med kalksten i ett förhållande ca 25/70. Anrikningen sker här först med optisk sortering och därefter genom en tvåstegs flotationsprocess, där kalcit och jämbärande silikatmineral frånskiljs. Efterföljande malning med vanliga pebbles-kvarnar ger en slutprodukt med ett längd/breddförhållande 3—5/1.
Figur 1 Flödesschema för wollastonitproduktion i Villmanstrand
Wollastonit-Kalcit sepa rering genom flotation
Magnetseparering
Krossning, siktning
Magnetseparering Förflotation
Wollastonit—Silikat separering
Vacuum filtrering
Torkning
Finmalning
Beroende på graden av partiklarnas nålform, längd/breddförhållande, kan wollastonitmarknaden indelas i två sektorer. Wollastonit med korta nålar, längd/breddförhållande 3:1—5:1, har mindre betydelse för applikationsom— råden, där partikelform med förstärkande egenskaper söks, utan går främst till keramisk industri, flussmedel och enklare fyllmedel. Wollastonit med längd/breddförhållande 15:1—20:1 används bl.a. som alternativ till asbest, men också som ett förstärkande egenskapsfiller inom plasttillverkning.
Keramisk tillverkning
Wollastonit är en utmärkt bärare av kisel- och kalciumoxid i keramiska blandningar. Den kan ersätta traditionella råvaror som flinta, kvartssand, talk och olika leror samt kalksten och dolomit. De enskilt större för- brukningsområdena är i massan till kakelplattor samt glasyrer. Den över— gång som skett till snabbrännande processer av keramiska produkter ställer högre krav på massan, där påverkan av termisk chock, kortare evakuerings- tid för den gas som utvecklas i massan vid upphettningen och större meka- nisk påverkan har medfört förändringar i recepturerna. Följande egen— skaper hos wollastonit värdesätts: . Nålform — bidrar till mekanisk förstärkning av massan samt förbättrad pressbarhet, dimensionsstabilitet samt underlättar snabb evakuering av fukt längs fibern. . Längdutvidgningskoefficient — wollastonit har en låg, linjär termisk ex- pansion, vilket minskar problem i samband med krympning som sprick- bildning och glasyreffekter. . Glödningsförlust — wollastonit har vanligtvis mindre än 1 % viktminsk- ning vid upphettning, som medför låg gasutveckling jämfört med karbo- nater och hydratiserade mineraler, vilket ger en jämn yta med uteblivna tendenser till ”pin holes” i glasyren. . Kemisk sammansättning — wollastonit är vitbrännande, avsaknad av alkali bidrar till goda elektriska egenskaper och mineralet har låg sint- ringstemperatur, 991 — 11960C.
Metallurgisk användning
Då wollastonit är naturligt flussande vid låga temperaturer, används relativt stora volymer vid stålgjutning och tillverkning av svetselektroder. Över- gången från kokillgjutning till kontinuerlig gjutning av stål har ställt nya krav på gjutpulver. Vid kontinuerlig gjutning tillsätts gjutpulvret på toppen av stålbadet i gjutlådan för att förhindra avkylning och oxidation av det smälta stålet. I kontaktytan med stålbadet bildas en smält slaggfas, vilken fungerar som ett smörjmedel mellan den vattenkylda kokillen och den stelnande stålytan. Gjutpulver innehållande wollastonit rapporteras ge stå- let en bättre ytfinish än pulver baserat på kiseldioxid och kalk.
Wollastonit i svetselektroder används för dess flussande och slaggbildan- de egenskaper.
Asbestersättning
Denna växande marknad är endast aktuell för wollastonit med högt längd/ breddförhållande. Wollastonit är inget perfekt ersättningsmaterial, då nå- larna är stela samt väsentligt kortare i förhållande till asbest, men används som förstärkande filler i skivor och paneler avsedda för värmeskydd såsom i ugnar, torkar, sekundär isolering och i bromsband.
Färganvändning
Inom färgindustrin finns ett stort antal billigare alternativ till wollastonit, men i vissa formuleringar för t.ex. industriell rostskyddsfärg, vägmarke- ringsfärg och strukturfärg uppskattas följande egenskaper: . Nålform — ger bra mattering av färgfilmen.
. Vithet
. Oljetal — lågt Oljetal medför minskat behov av bindemedel.
. Kemisk sammansättning — en vattensuspension av wollastonit ger ett pH-värde omkring 10, vilket fungerar stabiliserande på PVA-bindeme- del samt hjälper till att förhindra korrosion.
Plastanvändning
Generellt kan sägas att plast fylld med wollastonit får ökad drag- och böjhållfasthet jämfört med andra mineralfiller, men för att uppnå dessa egenskaper krävs vanligtvis ytbehandling av partiklarna. Inom detta om— råde efterfrågas långnålformig wollastonit med högt aspect ratio. . Nålform — ökar drag- och böjhållfasthet, minskar krympning. . Hårdhet — ger bättre motstånd mot nötning men kan samtidigt vara slitande i extruder och formverktyg. . Absorptionsegenskaper — hög inblandningsgrad möjlig genom låg mjuk- görarabsorption. . Vithet — god vithet minskar pigmenttillsats. . Elektriska egenskaper — goda elektriska isoleringsegenskaper.
Konsumtionen av wollastonit har ökat kraftigt under 80—talet, där samtliga användningsområden bidragit till ökningen. Några områden som ökat mer än andra är marknaden för långnålformig wollastonit som förstärkande filler i plast och som alternativ till asbest. Sammanlagda tonnaget för dessa två användningsområden utgjorde 45 kt i USA och Västeuropa 1986. Till- växttakten i USA för wollastonit till plast uppskattas till ca 10 % per år. Långnålformig wollastonit kommer huvudsakligast från Indien och USA.
I Västeuropa förbrukas ca 35 kt av kortnålformig och ca 25 kt av lång- nålformig wollastonit, fördelat enligt följande:
Tabell 24zl Västeuropas förbrukning av wollastonit
Kortnålformig wollastonit Långnålformig wollastonit Keramik 16 — 18 kt Fibercement 20 kt Metallurgi 13 — 15 kt Ovrigt 5 kt Plast 4 kt
35 25
Källa: Partek
Prisnivån i USA 1988 för en wollastonitfraktion 325 mesh, lågt aspect ratio, var ca 1 200 SEK/ton, medan motsvarande fraktion med högt aspect ratio kostade ca 1 700 SEK/ton.
Wollastonit produceras kommersiellt i endast ett fåtal länder, där USA är den dominerande producenten och svarar för närmare hälften av den kända produktionen, som i mitten av 80-talet uppgick till ca 300 kt. Övriga pro- ducentländer av nämnvärda kvantiteter för export är Finland, Indien och i viss mån Kina. Antalet exporterande länder är få, likaså är antalet pro- ducerande företag ett fåtal; i USA Nyco (en division i Processed Minerals lnc.) och R.T. Vanderbilt Co. Inc., båda liggande i staten New York; i Finland Partek med produktion i Villmanstrand; i Indien Wolkem Pvt. Ltd. i Rajasthan.
Andra producentländer är Mexico och Turkiet, där nästan hela tonnaget avsätts inom den egna, inhemska keramiska industrin.
Syntetisk wollastonit, ca 15 000 ton, produceras framför allt i Västtysk- land och Japan.
Syntetisk wollastonit framställs genom högtemperatur sintringsprocess av en blandning, bestående vanligtvis av kvartssand och kalksten. De flesta syntetiska wollastoniterna är hydratiserade kalciumsilikater och har en an- nan kristallform än naturlig wollastonit. Partiklarna har till skillnad från naturlig wollastonit hög absorptionsförmåga. Användningsområdet kan jämföras med det för kortnålformig wollastonit. Syntetisk wollastonit utgör endast 5 % av den totala marknaden och framställs för närvarande i Väst- tyskland och Japan.
Med tanke på att wollastonit är ett nålformigt mineral har en del synpunkter uttryckts rörande hälsoaspekter. Olika undersökningar har utförts, bl.a. uttalade International Agency for Research on Cancer (IARC) följande rörande wollastonit vid sitt Lyon-möte 1986:
”Det finns begränsade indikationer för wollastonitens cancerbildande förmåga hos försöksdjur."
”Det finns oegentliga indikationer för wollastonitens cancerbildande för- måga hos människor.”
De undersökningar som man låtit göra både i USA och Finland på människor, vilka varit i direkt kontakt med wollastonit under en längre tid, dvs. anställda inom wollastonitproduktionen, har genomgått epidemiologis- ka undersökningar och jämförts med "normalpopulationen". Inga resultat tyder på några skillnader mellan grupperna.
2 Marknadsutvecklingen under 1970— och 1980-talet
Under perioden 1976 till 1986 har den kända produktionen av wollastonit i världen i det närmaste fördubblats (exkl. Kinas produktion av ej raffinerad wollastonitmalm), enligt nedanstående tabell 24:2.
Tabell 24:2 Uppskattad produktion av wollastonit 1976 och 1986, kl
Land 1976 1986 Finland 6.2 22.7 lndien 4,5 24 Japan ?3 6,5l Kina - 702 Mexico 1,1 9,4 Turkiet 45 25 USA 68 1355 Västtyskland ?3 8'
Anm. ' Syntetisk wollastonit 2 Ej raffinerad wollastonitmalm, kvantiteten osäker 3 Uppgift saknas Inga produktionssiffror tillgängliga från Sovjetunionen. inte heller är någon handel känd.
Källa: Roskill/Partek
Den totala världskonsumtionen är inte känd, men det kan antas att den ligger relativt nära världsproduktionen, då det är känt att det rådde viss brist på materialet i början av 1985, då inte att förglömma att det endast är en mindre del av produktionen, som återfinns i den internationella handeln.
Produktionen av syntetisk wollastonit styrs direkt av pris och tillgång. I dag producerar Västtyskland och Japan, men för några år sedan fanns produktion igång även i Danmark, England, Frankrike och Italien. I Norge fanns nyligen planer på att starta tillverkning av 10—30 kt syntetisk wolla- stonit, där tanken var att utnyttja billig elkraft och nedlagt smältverk. Projektet är tills vidare vilande, då marknadsförutsättningarna för tillfället är svaga.
Under senare år har legomalning av amerikansk och kinesisk wollastonit påbörjats i Europa. Producentländer är Italien och Holland, kvantitet upp- skattningsvis 25—30 kt, kapacitet okänd.
Wollastonit är ett av de yngsta kommersiellt utnyttjade industrimineraler- na, USA är det land man har längst erfarenhet av användning. 1986 pro- ducerades ca 135 kt wollastonit, varav 70—80 kt förbrukades av hem-
mamarknaden. Viktiga användningsområden är keramisk industri, fiber- cement, plast och ytbehandling.
De två områden, vilka vuxit kraftigast under årtiondet, är fibercement och plast. Inom fibercement som alternativ till den numera förbjudna användningen av asbest och inom plastindustrin som ett förstärkande till- satsmedel och då främst till nylon för avancerad användning, exempelvis kugghjul.
Inom keramisk industri återfinns wollastonit i keramiska massor, glasyrer och flussmedel. De viktigaste förbrukarna är keramiska massor till kakel och glasyrer. Fastän wollastonit inte enbart är ett ersättningsmedel för traditionella råvaror, är användningen till stor del beroende på tillgång och pris på andra material.
Tabell 24:3 Wollastonitpriser i England, 1971—1988 (pund per ton)
År Större än 3-tonsleveranser, säckad vara, approx. 300 mesh
1971 37 — 42 1975 60 — 70 1976 80 — 90 1978 100 1981 110 1981 110 1982 120 1986 185 1987 185 1988 185
(Dessa priser från Metal Bulletin Plc är reproducerade med dess tillåtelse.)
Källa: Industrial Minerals
3 Marknadsutvecklingen fram till år 2000
Fram till mitten av 70-talet var wollastonitens huvudsakligaste användnings- områden inom keramik och som ett traditionellt filler. I samband med förbudet att använda asbest vändes blickarna mot wollastonit som ett möj- ligt alternativ. Under några år lades mycket utvecklingsarbete ned kring wollastonit och en ny marknad skapades i form av fibercement. Totalt ökades inte kvantiteterna såsom var väntat. Ytterligare en ny marknad skapades — wollastonit som förstärkande filler i termoplast.
Förbrukningen av asbestersättning i USA uppgick 1986 till 27 kt och motsvarande i Västeuropa till 20 kt. Ingen tillväxt utöver normal förändring av fibercement förväntas för wollastonit inom detta område. Jämförande siffror mellan USA och Västeuropa till termoplastindustrin är 10 resp. 4 kt. Här spås en tillväxttakt på 10— 12 % per år i USA och då skall tilläggas att utvecklingen i Västeuropa inom detta område ligger efter USA, så här förväntas t.o.m. en större tillväxt.
Inom området keramik är marknaden relativt statisk och inga förändring- ar ses inom kommande 10-årsperiod. Användning till främst gjutlådepulver och täckmedel inom metallurgi har under den senaste 15-årsperioden haft en kraftig utveckling allt eftersom stålverken gått över till kontinuerlig gjutningsteknik. Denna fas är till stor del färdig och behovet för Västeuro- pas del, i dag 13—15 kt, förväntas vara stabilt.
De etablerade, exporterande wollastonitföretagen från USA och Finland kommer att möta nya konkurrenter i form av kinesisk och indisk wollasto- nit. Kinas export till Västeuropa 1987 uppskattas till 5 kt och väntas öka kraftigt under 90-talet. Turkiet har under hela 80-talet arbetat intensivt med att marknadsföra sina mineraltillgångar och här finns möjligen ytterligare en aktör på marknaden.
Någon större användning av wollastonit i Sverige finns inte. Under hela 80-talet har förbrukningen varit stabil och legat mellan 400 och 600 årston. Nästan hela tonnaget avsätts inom keramisk industri som råvara i glasyrer. Små mängder förbrukas inom speciella färgapplikationer och fogmassor.
Prisnivån i Sverige under 1988 för finmalen wollastonit låg runt 1 300—1 500 SEerr ton. Svenska marknaden förses huvudsakligen med material från Finland, men mindre import sker också från USA.
Under senare år har frågan om svensk wollastonitproduktion ventilerats
vid ett flertal tillfällen. Med tanke på marknadsförutsättningar och behov synes frågan ha tillmätts ett oproportionerligt stort intresse i den svenska debatten.
4 Sammanfattning
Wollastonit har många konkurrenter på traditionella användningsområden för industrimineral och då främst inom området filler. Endast där nålformen har ett egenvärde eller där den kemiska sammansättningen värdesätts, har wollastonit en marknad.
Tillgången av wollastonit till användningsområden där inga egentliga krav ställs på nålformen är väl försörjd, medan endast ett mindre antal förekomster ger en långnålformig slutprodukt. Allt eftersom behovet av denna typ av wollastonit ökar, kommer nuvarande producenter att öka sin produktion för att möta de nya tonnagen. De flesta wollastonitförekomster- na kan ge produkter med högt aspect ratio, men med partikellängder under 1 mm.
Med tanke på kända tillgångar, världsproduktionen och marknadssitua- tionen torde behov och möjlighet till nyetablering av svenska förekomster med enbart förädling av wollastonit vara små. Höga krav måste ställas på kemisk renhet för att nå den keramiska marknaden, men framför allt bör nya fyndigheter innehålla wollastonit med bibehållen karaktäristiskt lång- nålformig struktur. En förbättrad möjlighet för svensk wollastonitproduk- tion torde vara vid samproduktion av annat mineral, där wollastonit är att betrakta som biprodukt.
Referenser
1. Andrews, R.W.: Wollastonite, 1970, National Environment Research Council, Institute of Geological Siences.
2. Industrial Minerals, January 1986, Tim Power
3. The Economics of Wollastonite, First Edition 1980, Third Edition 1987, Roskill Information Services.
4. Geology of the Nonmetallics, Harben. P.W. , Bates, R.L. , Metal Bulltin Inc.
5. Industrial Minerals and Rocks, 5th Edition, Volume 2: Lefond, S.J. American Institute of Mining Metallurgical and Petroleum Engineers Inc.
Bilaga 25
Faktorer som styr användningen av
konstruktionsmaterial
av professor Rolf Sandström, Institutionen för materialteknologi, KTH
Sammanfattning
En översikt ges över viktiga faktorer, som styr användningen av kon- struktionsmaterial och konkurrensen dem emellan. Betydelsen av en för- ändrad industriell situation, framväxten av nya teknologier, strävan att optimera konstruktioner samt värdet av lägre vikt hos komponenter, t.ex. inom transportindustrin, behandlas. Den roll, som förhållandet mellan prestanda och pris för enskilda material spelar, betonas. Detta analyseras med hjälp av meritparametrar. För de ekonomiskt viktigaste konstruktions- materialen som stål, järn, plast, aluminium och kopparlegeringar kan en direkt rangordning av konkurrenskraften i många fall erhållas med merit- parametrar.
1 Inledning
Förbrukningen av metalliska mineral styrs av användningen av metalliska material och vilka element som ingår i dessa. Många faktorer som påverkar användningen av material är välkända. Utvecklingen av nya material sker ständigt. Det gäller både enskilda material och grupper av material. Om man gör en historisk återblick kan man konstatera att t.ex. under 1800-talet introducerades zink och aluminium som konstruktionsmaterial. I början av detta århundrade inleddes tillverkning av rostfria stål. Under 50- och 60- talen kom de mikrolegerade stålen. Det kommersiella utnyttjandet av nya material styrs dels av att nya material utvecklas med förbättrade egenskaper och dels att ny tillverkningsteknik kommer fram, som gör det möjligt att producera de nya materialen till konkurrenskraftiga priser. Materialutveck- lingen sker i en allt snabbare takt. I själva verket finns det goda skäl att anta att förändringen när det gäller användningen av olika materialtyper aldrig har varit så snabb som nu (1).
Två faktorer, som är av stor betydelse för användningen av olika material, gäller utvecklingen av nya material med förbättrade egenskaper som kan lösa problemställningar som inte tidigare har varit möjliga att hantera. Det andra gäller att man finner nya applikationer för materialen. Man kanske föreställer sig att dessa två faktorer är de viktigaste som styr materialan- vändningen. Det är sannolikt dock inte fallet. Syftet med föreliggande rapport är att belysa olika faktorer som påverkar användningen av kon- struktionsmaterial. Inte enbart metaller som framställs med mineraler som utvinns i Sverige kommer att behandlas. Anledningen är att man bör beakta alla viktiga grupper av konstruktionsmaterial när man analyserar de styran- de faktorerna.
2 Kostnadens roll för materialanvändningen
I figur 25:l illustreras användningen av de viktigaste materialtyperna över ett längre tidsperspektiv. Förbrukningen uttryckt i m3 i USA återges från 1850 till dags dato. Förbrukningen av järn och stål representeras av kurvan för råjärn. Förbrukningen av råjärn ökade fram till omkring 1970. Ungefär samma tidsberoende uppvisar bly, koppar och zink, dvs. de material som funnits tillgängliga sedan 1850. Ökningstakten för användning av alumini- um är väsentligt snabbare. Sedan Herault-Hall-processen utvecklades har en mycket snabb ökning av användningen skett. Processen introducerades kommersiellt 1886. Från det att magnesium under 30-talet började an- vändas i större skala skedde en mycket snabb tillväxt på grund av an- vändningen av magnesium i flygplan under andra världskriget. Efter andra världskriget kan man konstatera att förbrukningen av magnesium i grova drag följt samma beteende som för övriga metaller, även om variationer finns. Den materialgrupp som har haft den snabbaste volymökningen under det senaste halvseklet är tveklöst basplasterna. Räknat i volym överstiger användningen av basplaster t.o.m. råjärn sedan omkring 1970 i USA. Användningen av silver har varit förbluffande konstant sedan 1890. Även konsumtion av trä, glas, cement och tegel har under tidsperioden haft stor ekonomisk betydelse. Emellertid brukar man inte numera räkna in de materialtyperna bland konstruktionsmaterialen.
IUOOO
OJ ' OJ!
Figur 25.'1 Förbrukning av viktiga malerialgrupper i m] i USA efter 1850. Följande malerialgrupper är medtagna: råjärn, aluminium, bly, silver, plast, koppar, zink och magnesium.
.xNx/_vF——|——x_/._J/XJI/II/lx/xl.l_.
PLASIIC RFSINS
SLAB ZINC UNALLOYED MAGNESIUM
1890 1910 1930 7950 I97D 1990 YEARS Källa: C.N.Cochran (2)
Prisutvecklingen för samma material som i figur 2511 illustreras i figur 2512. Som referens används priset på råjärn. Man kan från figuren se att priserna för koppar, bly och zink, liksom för silver, väsentligen följt utvecklingen för priset på råjärn. Prisskillnaderna har dock minskat något för de tre först- nämnda i förhållande till råjärn. Naturligt nog förekommer stora variationer i priserna under vissa tidsperioder. Priset för magnesium i förhållande till priset för råjärn är i stort sett konstant sedan 1950. Priset för aluminium har genomgått de största förändringarna under åren. Aluminium betraktades ursprungligen som en ädelmetall, men vi ser att introduktionen av Herault- Hall-processen ledde till en mycket snabb prisminskning. Även under sena- re år har dock en snabb prisminskning skett i förhållande till råjärn. De snabbaste förändringarna under de senaste decennierna representeras av basplasterna. Från att ha varit fem gånger så dyra som råjärn under 30-talet, betingar de nu ett pris per volymenhet som är ungefär en tredjedel.
Figur 252 Pris relativt samma volym som råjärn för samma materialgrupper som i figur 25 :]. Uppgifter för USA från 1850—1988
10000
100
ID
N..—'
——.-_,:_s_fe'ewe"X-w;gam
» ".
' w_— Plastic " ' UllÅLLOlU) MÅCNESIUM
0.1 1850 1870 1890 1910 1930 1950 1970 1990
Källa: C.N.Cochran (2)
Förändringen av de relativa prisnivåerna har haft en mycket direkt inverkan på konsumtionen. I figur 2513 visas prisförhållandet mellan aluminium och råjärn som funktion av konsumtionsförhållandet mellan materialen. Man ser att det finns ett nära samband mellan de två storheterna.
Figur 25.3 Pris för aluminiumgöt [ förhållande till samma volym av råjärn som funktion av förhållandet mellan användningen av de två materialtyperna. Siffrorna längs kurvan anger årtal. Uppgifter för USA
1 0.0001 0.001 0.01 0.1 1.0 Consumption on Volume Basis Relatlve to Pig iron
Källa: C.N.Cochran (2)
Ännu mer konkret kan detta samband illustreras enligt figur 2514. Figuren är något komplicerad att läsa och måste därför betraktas i detalj. Figuren sammanfattar ett antal händelser, där två olika materialtypers pris per volymenhet korsat varandra vid en viss tidpunkt. Exempelvis fick kolstål och basplaster samma pris per volymenhet 1953. Innan denna tidpunkt var priset för stål lägre — efter 1953 högre. Då var förbrukningen av basplaster 15 % av stålvolymen. Det tog 21 år tills volymen av stål och volymen av plast blev lika stor. Ett annat exempel är koppar och aluminium, som fick samma priser per volymenhet 1897. Förbrukningen av aluminium var då bara 1 % av volymen av koppar. Det tog sedan 45 år innan förbrukningen av de två metallerna blev lika stor. I figuren är ett antal händelser av den här typen inprickade. Det vänstra materialet, som är angivet intill en data- punkt, var billigare innan tidpunkten och det högra materialet efter tid- punkten. Det är slående att så olika material kan sammanfattas i en figur på detta sätt.
Figur 2514 Figuren illustrerar konsumtionsförändringar som skett för olika material- typer efter det att priset per volymenhet för två grupper passerat varandra. Förhål- landet mellan förbrukade volymer som funktion av antalet är efter övergången till att volymerna blev lika stora.
10'
CROSSOVER YEAR FOR SPRICE/VOLUME) SHOWN Second named molorio crossed Under Price/Volume— oi lirsl named moloriol ond crossed over
Volume Consumed ol lirsl named molerioi
___-.___ ____x__________—_
0.14 _ . _ _ ______ . Al/Plulllc |_974 ——————
Cu,/AI im X
—5 a s 10 15 20 25 sa 35 40 45 60 Years After (Price/Volume) Crossing Till Volumes Crossed
Källa: CN. Cochran (2)
En prisförändring för en materialgrupp i förhållande till andra ger alltså upphov till en volymförändring. Från figur 2513 kan den uttryckas som volym: proportionell mot pris 23.
Exempelvis motsvarar en prisminskning på 10 % en volymökning av 23 %. Från figur 2514 kan den hastighet med vilken volymförändringen sker uppskattas. Lutningen hos linjen motsvarar en förändring med 9 % per år. Man kan konstatera att konsumtionen av olika materialgrupper är starkt priskänslig. Uppstår prisförändringar så sker volymanpassningar relativt snabbt.
Resonemanget ovan, som relaterar förbrukning av olika huvudgrupper av material med prisnivån, representerar självfallet en förenkling. Tillverk- ningskostnader av olika typer måste beaktas liksom vilka fördelar och nackdelar för den slutliga användningen som materialens egenskaper inne- bär. Likafullt ger resonemanget ovan värdefull ledning för hur stor inverkan priset i sig har på materialanvändningen. I figur 25:5 och figur 25:6 illu-
Index 1978=100 300
150 ,
100 i 78 79
streras hur priserna för olika huvudgrupper av material utvecklats i Sverige resp. Västtyskland. Det framgår att stålpriset ökat långsammare än in— flationen, medan aluminiumpriset ökat snabbare. Figurerna 25:5 och 2516 ger skenbart olika beteende för plastpriset. Man ser dock att om man i figur 25:6 använt samma referensår som i figur 25:5, nämligen 1978, så skulle man även i figur 25:6 redovisa en ökning av plastpriset som är snabbare än inflationen. Den riktigare bilden är att utvecklingen av plastpriset varit något långsammare än inflationen över en längre tidsperiod. Dock har prisökningen inte varit lika långsam som för stål. Från detta kan man dra en rad viktiga slutsatser. Vi såg i figur 2511 att volymen av basplaster och av aluminium ökat i förhållande till volymen av stål och järn under en lång följd av år, beroende på att prisutvecklingen gynnat en sådan utveckling. Vi ser nu emellertid att prisutvecklingen snarare gått åt motsatt håll, så man kan inte på grund av prisnivån anta att volymen stål skulle minska i relation till plast och aluminium. Tvärtom förstärker det senaste årets pristurbulens med kraftigt höjda priser för aluminium och plast denna slutsats. Sannolikt är att stålvolymen blir oförändrat hög.
Figur 25:5 Priset för olika materialtyper relaterat till motsvarande pris för år 1978. Som jämförelse är konsumentprisindex (Sverige) medtaget.
Plast.
Cement, tegel mm
Aluminium
_ Konsumentprisindex Stål
80 81 82 83 84 85 86 87 88
Källa: SCB
Figur 25:6 Inflationskompenserade priser för stål, aluminiumgöt, gjutjärn och plast. Uppgifterna gäller för Västtyskland.
PRICEINDEX COMPENSATED FOR INFLATION COUNTRY: BRD
STEEL 0 1974 :iOO AL INGOT [] CAST IRON A PLASTIC (>
140
120
100
YEAR Källa: usr (14)
Beträffande koppar, bly och zink ges priser i figur 2517. Man ser där att priserna för koppar och zink är ungefär desamma 1987 som de var 1977. En minskning i blypriset kan dock noteras. Enligt figur 2516 har en ökning under senare år skett för priset på gjutjärn. En bidragande orsak till detta kan vara att alltmer kvalificerade produkter framställs av detta material.
Figur 25:7 Västtyska priser för aluminium, koppar, bly och zink 1977—1987
EG METAL PRKES [DM/jonl
AL o CU C PB A ZN 0
6000
4000
2000
Källa: MG, Frankfurt (12)
Av det underlag, som presenterades i avsnitt 2.1, kan man lätt få upp- fattningen att kostnaden per volymenhet hos ett material är den viktigaste faktorn som styr en materialtyps användning. Det är emellertid inte fallet. Det inser man direkt om man betraktar figur 2518. Där anges världskon- sumtionen av de viktigaste huvudgrupperna av material 1985. I de tidigare figurerna har konsumtionen angetts i ml. 1 figur 2518 är det i stället det totala värdet av materialtyperna som återges. När det gäller att väga olika materials betydelse i förhållande till varandra, så är representationen i figur 2518 den riktiga. Av figuren framgår att stål är den materialtyp som är kommersiellt överlägset viktigast. I själva verket är värdet av mängden producerat stål långt större än värdet av alla övriga material sammantaget. Som kommer att belysas nedan finns det ingen anledning förmoda att detta förhållande skulle ändra sig inom överskådlig framtid.
Figur 2518 Världskonsumtionen av olika material 1985
Gkr 1 500
Stål Järn för Al_umi— Koppar Plaster gjutgods nium
Källa: Jernkontoret
Med det kostnadsresonemang som fördes ovan borde i stället basplaster- na vara de ekonomiskt mest betydelsefulla. Man kan visa att när det gäller att välja material bör man maximera materialets prestanda vid en given kostnad eller minimera kostnaden vid givna prestanda. Dessa två alternati- va optimeringskriterier är väsentligen ekvivalenta (3). Optimering av en komponent med avseende på material berör ett fåtal viktiga egenskaper, nämligen; hållfasthet, styvhet, elektrisk och termisk ledningsförmåga. Des- sa egenskaper är av den karaktären att deras värden påverkar komponen- tens slutliga dimensioner. Ett material med hög hållfasthet kan t.ex. till- verkas i klenare dimensioner än ett material med låg hållfasthet. Precis på samma sätt kan man argumentera för de övriga av dessa egenskaper. Eftersom dessa egenskaper påverkar de slutliga dimensionerna hos kompo- nenten kallas de för optimerande eller dimensionerande.
För att beakta de dimensionerande egenskaperna inför man s.k. merit- parametrar (4). En meritparameter är ett mått på ett materials prestanda med avseende på någon egenskap i förhållande till kostnaden. Det exakta utseendet hos meritparametrarna beror på den konstruktiva utformningen. Emellertid är skillnaden i meritparametrar mellan olika konstruktiva ut- formningar inte så stor att man inte kan behandla problemet generellt.
Meritparametrar för ett vanligt fall finns redovisade i tabell 2511 för ett
antal konventionella konstruktionsmaterial. Meritparametern för hållfast- heten är helt enkelt hållfasthetsvärdet dividerat med kostnaden per volym- enhet för materialet. Motsvarande för de fall där styvheten är dimensione- rande är elasticitetsmodulen dividerat med kostnaden per volymenhet. Me- ritparametrarna har normaliserats så att de fått värdet 1 för mjukt kolstål.
Tabell 2511 Meritparametrar för några vanliga konstruktionsmaterial
Material 1 Rp E
Pct Pct Pck Mjukt kolstål (R,, = 220 MPa) 1 1,00 1,00 Mikrolegerat stål (R,, = 380 MPa) 0,88 1,51 0,88 Extra höghållfast stål (Rp = 690 MPa) 0,58 1,82 0,58 Austenitiskt rostfritt stål 18Cr10Ni 0,22 0,22 0,22 Austenitiskt rostfritt stål 18Cr10Ni0,2N 0,20 0,26 0,19 Duplext rostfritt stål 18Cr5Ni3Mo 0,14 0,28 0,13 Renaluminium (halvhårt) 0,43 0,17 0,14 Härdbar Al-leg. AllMg1Si (varmåldrat) 0,33 0,37 0,11 Renkoppar (halvhårt) 0,12 0,096 0.068 Mässing Cu 27 Zn (halvhårt) 0,13 0,14 0,067 Polyeten PELD 3,4 0,014 0,0015 Popypropen PP 3,3 0,061 0,0066 Glasfiberarmerad polykarbonat (30 % GF) 0,54 0,10 0,01] Glasfiberarmerad polyester 1,02 0,34 0,036 p = täthet ck = materialets prisindex R,, = hållfasthet E = elasticitetsmodul
Man ser från tabellen att de tre första materialen som är olegerade stål 'har de klart bästa värdena för meritparametern för hållfastheten och för styvheten. Detta är den viktigaste förklaringen till varför stål har en så stark dominans bland konstruktionsmaterialen. Olegerade stål ger helt enkelt mest hållfasthet och styvhet i förhållande till kostnaden. Meritparametern för hållfastheten ökar i allmänhet med hållfastheten för enskilda material- grupper. För meritparametern för E-modulen är det vanligen tvärtom även om det finns viktiga undantag för armerade plaster. Rostfria stål och alumi- niumlegeringar har meritparametrar för hållfastheten som är av samma storleksordning. Värden för kopparlegeringar och plaster ligger i de flesta fall lägre, även om armerade plaster kan ha högre värden. Rangordningen för meritparametern för styvheten är sådan att i avtagande ordning efter de olegerade stålen följer rostfria stål, aluminiumlegeringar, kopparlegeringar och sedan plastmaterialen.
I många fall finns det över huvud taget ingen materialegenskap som är dimensionerande. Man utnyttjar helt enkelt inte materialet fullt ut. I det fallet är meritvärdet inversen av kostnaden per volymenhet. Om man t.ex. betraktar ett hushållskärl som utsätts för små mekaniska påkänningar blir det helt enkelt kostnaden per volymenhet för materialet, som blir av- görande för vilket material som skall väljas. Denna meritparameter, som brukar kallas den geometriska, har de högsta värdena för basplaster som
polyeten och polypropen. Därefter följer olegerat stål och enkla konstruk- tionsplaster. Även om det geometriska villkoret inte är det allra viktigaste dimensioneringsvillkoret förekommer det tillräckligt ofta för att det skall ha en bred tillämpning.
Den diskussion som fördes ovan i anslutning till figurerna 25:1—4 utgick ifrån att kostnaden per volymenhet var den styrande faktorn, dvs. det geometriska villkoret var kontrollerande.
Användningen av meritparametrar för att analysera konkurrenskraften hos olika material kan tyckas starkt förenklat. Självfallet innebär det också en förenkling, men kanske inte i lika hög grad som man föreställer sig. Meritparametrar är matematiskt exakta begrepp som rangordnar materials konkurrenskraft. Man får välja den meritparameter i varje enskilt fall, som svarar mot den dimensionerande egenskapen.
Den största osäkerheten i värdet hos meritparametern gäller uppskatt- ningen av kostnaden per volymenhet. Materialpriset i sig beror på en mängd olika faktorer. Dessutom tillkommer tillverkningskostnader, kostnader för återvinning och destruktion. I tabell 2511 är värdena beräknade endast med materialpriset som utgångspunkt, eftersom de övriga kostnadsdelarna är starkt beroende av den aktuella tillämpliga.
Andra egenskaper än de dimensionerande påverkar också vilket material som är mest konkurrenskraftigt. Om man t.ex. tar hänsyn till korrosion, så innebär det att de material som inte uppfyller miljökraven slås ut. Av denna anledning kanske inte olegerade stål går att använda och då får man välja det bästa materialet av de som finns kvar. På samma sätt om man tar hänsyn till användningstemperaturen, så slår en hög användningstemperatur ut de flesta plastmaterial. Efter att man på detta sätt plockat bort material som över huvud taget inte går att använda för den aktuella applikationen, återstår typiskt ett stort antal från många olika materialgrupper. I den situationen är meritparametrar ett mycket kraftfullt redskap för att avgöra vilka material som är fördelaktigast.
Användningen av lätta material som aluminiumlegeringar och plaster har ökat kraftigt under senare år. [ själva verket finns ett incitament t.ex. för transporttillämpningar, att minska vikten hos komponenter. Man kan lätt väga in denna faktor när man analyserar konkurrenskraften hos olika mate- rial. Man ersätter endast kostnaden per volymenhet i meritparametern med summan av kostnaden och värdet av viktbesparingen per sparat kilo materi- al (4).
Ett exempel hur detta inverkar återges i figur 2519, där meritparametern för hållfastheten ges som funktion av värdet för viktbesparingen. För per- sonbilstillämpningar talar man om värden på viktbesparingen på mellan 3 och 5 kr/kg, för lastbilar ligger värdet något högre, från 5 kr upp till 50 kr/kg, där den undre delen av intervallet är långt vanligare än den övre. I exceptionella fall kan även högre värden komma ifråga. För flygtillämp- ningar gäller värden från några hundra kr/sparat kg material till flera tusen kr.
Figur 25:9 Meritparametrar för hållfastheten som funktion av värdet av viktbespa- ring (kr/kg). Värdena är givna i förhållande till mjukt kolstål. Olegerade stål och aluminiumlegeringar med olika hållfasthet (sträckgräns) är medtagna.
l. _ 551312 / ' ' ' ' 552172
2 3 """""" 552244 ./' X _ ' _ 5514-212 / = _ _ 554338 ' _D- 1 0.9 Mg +S| &
2 ______290__ & LL] E 2 380 &( .......... . . .............3.:1.ö... ( ............................ _ ............. , . . N & 1 ______________ 220 m . [£ :?:—===:- ;/ Rp 0.2(MPO)
0 —2 -1 o 1 2 3
10 10 10 10 10 10
VÄRDE AV VIKTBESPARING [SEK/kg]
Av figur 2519 framgår att vid låga värden på viktbesparing är olegerade stål mera konkurrenskraftiga än aluminiumlegeringar, medan vid värden som ligger över ca 20 kr/kg är aluminiumlegeringarna fördelaktigast. Värdet för viktbesparingen för tillämpningar inom transportsektorn av storleks- ordningen 5 kr/kg är inte tillräckligt mycket för att påverka rangordningen mellan olika konstruktionsmaterial på ett nämnvärt sätt. Detta innebär också att de värden som givits i tabell 2511 kan i stort sett tillämpas också i det fallet.
3 Utvecklingen för enskilda materialgrupper
Stålproduktionens utveckling under senare år illustreras i figur 25:10 för ett antal västländer. Den relativa minskning som har noterats sen i början av 70-talet är ungefär lika stor för de flesta länder. USA och Belgien har dock drabbats av en större minskning. I Italien har ingen minskning skett. En anledning till detta torde vara de mycket stora subventioner som stålindu- strin där fått under senare är. Sverige följer helt det internationella mönst- ret. Som bekant visar östländerna, här exemplifierat med Sovjetunionen, och utvecklingsländerna en motsatt trend. Totalt sett i världen har stålpro- duktionen ökat med ungefär 1 % per år. International Iron and Steel Institute anger i en prognos att man förväntar sig att stålproduktionen även under de närmaste åren följer denna trend (5).
Ett sätt som ofta används för att belysa betydelsen av metallproduktionen i olika länder är att bilda kvoten mellan värdet för metallproduktionen och bruttonationalprodukten. Detta kallas för metallintensiteten. Man kan kon- statera att stålintensiteten nådde sitt maximum redan omkring 1920 i USA — i europeiska länder och i Japan under 50- och 60-talet (6). Detta gäller även för de andra klassiska metallerna som koppar, bly, zink och tenn. För de nyare metallerna aluminium och nickel uppvisas fortfarande under 70-talet en ökning av metallintensiteten. Detta beteende är inte svårt att förstå, eftersom produktionen av olika metaller har visat en måttlig tillväxt sam- tidigt som bruttonationalprodukten ökat snabbt i många länder. De stora investeringar som under senare år gjorts t.ex. i informationsteknologi för- stärker denna effekt.
Figur 25:10 Stålproduktionen i olika västländer 1971—1987
Mton 1 50
Sovjetunionen .........
Italien
_ ..-- x / *—_--
Storbritannlen
lv
a'"—_
X _» Na.
__— ”E
71 73 75 77 79 81 83 85 87
Källa: Jernkontoret (13)
Minskningen av stålkonsumtionen i västvärlden under senare år har en rad orsaker.
1. Vissa stålintensiva industrigrenar som varvsindustrin och byggnadsin- dustrin har kraftigt minskat sin verksamhet sedan början av 70—talet.
2. På grund av en hårdnande internationell konkurrens optimeras kon- struktioner alltmer, dvs. onödigt material tas bort.
3. Låghållfast kolstål har ersatts med höghållfast stål i betydande om- fattning. Incitamentet för detta framgår om man jämför meritparametrarna för hållfastheten för mjukt kolstål och höghållfast stål i tabell 2511. Den ökande användningen av mikrolegerade stål är en av de viktigaste för- ändringarna ekonomiskt sett inom materialanvändning under de senaste två
decennierna. Inte minst viktigt är detta inom transportsektorn där det har varit angeläget att spara vikt.
4. Ny teknologi har i många fall introducerats som inneburit en mins- kande användning av stål. Som exempel kan nämnas kalkylatorer, som tidigare hade väsentliga mekaniska delar, men numera nästan uteslutande består av elektronik.
5. I en rad tillämpningar har stål ersatts med andra konstruktionsmateri— al. Som exempel kan nämnas husgeråd i galvaniserad plåt, som numera i de flesta fall tillverkas i basplast.
6. En stark strävan under senare år har varit att göra konstruktioner lättare. Punkterna 2, 3 och 5 har bidragit till att genomföra detta. Lägre vikt i en konstruktion innebär samtidigt att de mekaniska påkänningarna mins- kar. I en sådan situation minskar ståls konkurrenskraft i förhållande till enkla plaster. Man skulle av de ovan sex uppräknade punkterna kunna förmoda att minskningen i stålanvändningen varit mycket drastisk. Det framgår redan av figur 25110 att detta inte är fallet. Dessutom måste man komma ihåg att under den tidsperiod som täcks in "av figur 25:10 har i de flesta västländer skett en övergång från kokillgjutning till stränggjutning. Eftersom tidigare upp till 15 % av det producerade stålet måsta skrotas, inser man att skillna- den mellan produktionen av stål och konsumtionen är väsentligt större under första hälften av 70-talet än vid mitten av 80—talet. Minskningen av stålkonsumtionen är alltså påtagligt mycket mindre än vad som figur 25:10 först kan ge intryck av. En viss minskad stålproduktion i västländerna kan förutses även under de närmaste åren. Den minskningen kommer emeller- tid att vara relativt marginell Och kommer inte att påverka ståls ställning som det viktigaste konstruktionsmaterialet.
Figur 25:11 Stålproduktionen [ Sverige relaterat till 1973 års nivå
lnuex 120- . _
110 *. —»--— ———- — —-
100 - * —— —- -— _ _» .. - -nna sp clal tål ,x n rotirl X. .. .' 90 1. __,__> Ro tlrll / ,,!st __, ”80 I " ;Iii 7oj__ " A 60 85
73 75 7I7' Källa: Jernkontoret (13)
Viktigare än förändringar rörande den totala användningen av stål är förändringar mellan olika ståltyper. Som diskuterades ovan ökar använd- ningen av olegerade höghållfasta stål på mjuka kolståls bekostnad (7). I figur 25111 visas att produktionen av rostfria stål visar en gynnsammare utveckling än handelsstål. Förklaringen torde i många fall vara att man vill undvika de skyddande ytbehandlingar, som praktiskt taget alltid är nödvän- diga för handelsstål.
I figur 25:12 ser man att användningen av rostfria stål ökat med storleks- ordningen 5 % per år i Västeuropa under de senaste åren. Man ser att denna ökning gäller i ungefär lika hög grad ferritiska som austenitiska rostfria stål. I Västeuropa i sin helhet är förbrukningen av ferritiska rostfria stål ungefär 30 % av den för austenitiska material. I Sverige utgör för- brukningen av ferritiska stål bara 6 % av kvantiteten av austenitiska stål (8). Man kan förvänta sig att andelen ferritiska stål kommer att öka i Sverige framgent. Ferritiska stål av konventionell typ har något högre hållfasthet och är något billigare än enkla austenitiska stål. Detta innebär att de får något högre meritparameter med avseende på hållfastheten.
Figur 25:12 Förbrukningen av kallvalsai, austenittlrkt ferritiskt rostfritt stål i Västeu- ropa 1984—1988
KALLVALSADE ROSTFRIA PLATTA PRODUKTER Ferritiskt - oustenifiskf, Vösi — Europe
1400 1300 1200 = 1100 1000 900
800
ÄR
D Totalt
700 )( Austenitiskt 600 () Ferritiskt
(Thousands)
500 100 300 , 200 100
LEVERERADE TON PER
Det finns alltså ett klart ekonomiskt incitament för att öka användningen av ferritiska stål. Samtidigt har de ferritiska stålen väsentligt sämre svetsbar- het och något sämre formbarhet, vilket gör att de inte kan användas i alla tillämpningar. Områden där man förväntar sig att ferritiska stål kommer in i större utsträckning gäller trummor till tvättmaskiner samt delar av diskma— skiner. Andra tillämpningar, där ferritiska stål redan i dag används, är bakugnar och avgassystem till bilar. En stor osäkerhet finns emellertid beträffande övergången från austenitiska till ferritiska rostfria stål. Orsaken är sannolikt i första hand att tillverkningstekniken måste anpassas till de ferritiska stålen.
En annan viktig utvecklingstendens beträffande rostfria stål gäller den ökande användningen av s.k. duplexa stål, dvs. rostfria stål med en ferrit- austenitisk struktur. Detta område är av speciellt intresse för svensk del, eftersom Sverige kan betraktas som ledande när det gäller framställning av duplexa rostfria stål. Förutom fördelar beträffande korrosionshärdigheten i vissa sammanhang, t.ex. när det gäller förbättrade spänningskorrosions- egenskaper, så har de duplexa stålen en väsentligt förhöjd hållfasthet. Som framgår av tabell 2511 är hållfasthetshöjningen större än prisskillnaden i förhållande till det austenitiska stålen och detta innebär att meritparame- tern för hällfastheten blir större. De duplexa rostfria stålen har alltså en mycket god konkurrenskraft och en ökad användning av dessa kan förutses.
Användningen av aluminiumlegeringar har under det senaste decenniet ökat i västvärlden, se figur 25:13. Ökningen av konsumtionen rör sig om omkring 2 % per år. För Skandinavien i sin helhet gäller ungefär samma ökningstakt. Däremot har användning av aluminium i Sverige i stort sett varit oförändrad under den gångna 10-årsperioden.
Figur 25:13 Konsumtionen av aluminiumlegeringar som funktion av årtal för Väst» tyskland, Japan, USA och EG totalt (kton)
otal Consumption A
BRD D .JAP [] USA. 11, EC." .c.
77 78 7.1 80 81 82 85 84 85 56 87
"*f'EAP.
Källa: MG, Frankfurt (12)
Utvecklingen för de viktigaste användningsområdena illustreras i figur 25:14 för Västtyskland och i figur 25:15 för USA. I Västtyskland har den ökande användningen av aluminium i transportindustrin och då inte minst inom bilindustrin varit stark. I USA är utvecklingen för användningen som förpackningsmaterial mest påtaglig. Detta har en enkel förklaring eftersom användningen av aluminiumburkar för drycker haft en mycket snabb ök- ning. Motsvarande användning i Västtyskland är av mycket mindre om- fattning. Andra viktiga tillämpningsområden som kablar, hushållsprodukter och för maskinkonstruktion uppvisar en mera blandad utveckling och va- rierar dessutom kraftigt från land till land. I Västtyskland t.ex. har an- vändningen för maskinkonstruktion ökat snabbast, medan i USA gäller det hushållsprodukter.
Figur 25:14 Förbrukning av aluminiumlegeringar [ kt i Västtyskland för transport-, byggnads- och förpackningssektorn
Consumption Al Country BRD [1000 ton] Transport O Building D Packaging A
77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87
YEAR Källa: MG, Frankfurt (12)
Figur 25:15 Förbrukning av aluminiumlegeringar i kt i USA för transport-, bygg- nads- och förpackningssektorn
Consumption
Transport .,3 Building [] Pack—aging &
Det finns flera förklaringar till varför användningen av aluminium har ökat under senare år. En är strävan efter lättare konstruktioner. Genom utnyttjande av pressgjutning eller extrudering kan mycket komplicerade geometrier erhållas, vilket ger stor flexibilitet vid konstruktionsarbetet. Framställning med pressgjutning eller med extrudering kan också ske till rimliga kostnader. Möjligheten att ta fram tunna folier och plåtar av alumi- nium har medfört att användningen av metallen som förpackningsmaterial har ökat.
Osäkerheten beträffande framtida utveckling för aluminiumlegeringar gäller knappast deras egenskaper eller tillverkningstekniken. Dessa ger fortfarande många outnyttjade möjligheter. Däremot är priset för alumini- um en osäkerhetsfaktor. Detta har inte minst belysts av den starka prisök— ningen under 1987/88.
33. Phut
Redan i figur 2521 visades att förbrukningen av plastprodukter har ökat snabbt. Det är en utvecklingstrend som fortsätter. I figurerna 25:16 och 25:17 illustreras den svenska konsumtionen av basplaster resp. några van- liga konstruktionsplaster. Ökningstakten är i många fall 5 %/år.
Figur 25:16 Förbrukningen i Sverige av basplasterna polyeten, polypropen, polysty- ren och polyvinylklorid
PLASUC CONSUMPHON FOR SE HOOOtoM
PEHD o PELD D PP A PS 0
v
PVC
YEAR Källa: Arne Jacobson (15)
Figur 25:17 Förbrukning av konstruktionsplaster i Sverige. Följande plaster är med- tagna: ABS, polyamid, polykarbonat och polyacetal
PLASTK CONSUMRHON FOR SE [mOOtonl
ABS O PA D
PCA POM o
YEAR
Källa: Arne Jacobson (15)
Under de allra senaste åren har ökningstakten för plastpriserna stigit, se figurerna 25:5 och 25:18. Detta innebär med säkerhet en återhållande faktor för framtiden. Den snabba utvecklingen beträffande användningen av plastmaterial har fått som konsekvens att en brist på råvaror för plast- framställningen har uppstått. Det gäller t.ex. eten och styrenmonomer. Världsproduktionen är för närvarande inte tillräcklig. Den planerade ut- ökningen av kapaciteten under de närmaste fem åren är begränsad, vilket medför att prispressen uppåt sannolikt kommer att bestå.
Figur 25:18 Utvecklingen av plastpriser i Sverige för ABS, polyeten, polyvinylklorid och omättad polyester (UP)
PLASTIC PRICES FOR SE [SEK/ton]
ABS o PELD E] PVC A UP 0
20000
Y E A R Källa: Arne Jacobson (15)
Den kanske allra största användningen av plastmaterial i konstruktions- sammanhang gäller formsprutade produkter. För dessa finns en mycket direkt konkurrenssituation med olika typer av gjutna metalliska material (16, 17). Konkurrens med plåtprodukter och smide förekommer även, men det viktigaste området gäller formgods av den typ som listas i figur 25:19. Allmänt kan man konstatera att i den kedja av material, som figuren representerar, blir produktkostnaden lägre ju längre ner i kedjan man kommer mot basplasterna. Det finns därför i varje given konstruktions- situation en strävan att komma så långt ner i listan som möjligt.
Figur 25:19 Konkurrensen mellan melallgjutgods och formsprutade plaster Gjutjärn
Pressgjuten Mässing Pressgjuten zink
Pressgjuten aluminium
Pressgjuten magnesium
Utvecklingstrend Ökade påkänningar Ökade drifttemperaturer
Formsprutade konstruktionsplatser
Det finns också en klar utvecklingstrend, där gjutjärn ersätts t.ex. med pressgjuten aluminium, som i sin tur i andra tillämpningar kan ersättas av formsprutade konstruktionsplaster. Det som begränsar hur långt ner i ked- jan man kan gå är storleken på de mekaniska påkänningarna och driftstem- peraturen. De metalliska materialen klarar väsentligt större påkänningar och högre driftstemperaturer.
Emellertid har egenskaperna hos plastmaterialen successivt förbättrats, vilket ökat deras konkurrenskraft. Substitution av material enligt den upp- ställda listan i figur 25:19 har pågått under mycket lång tid och ofta under het debatt. Redan på 60-talet myntades begreppet "kampen på gungbrä- dan", eftersom valet av material i många fall varit så ovisst. Anledningen till substitutionen av metalliska material till plaster är ofta att man inte kan utnyttja hållfasthetsegenskaperna fullt ut för de metalliska materialen. De yttre påkänningarna är helt enkelt inte tillräckligt stora i många fall. Det här är kanske allra mest påtagligt för gjutjärnskomponenter, där det är svårt att tillverka gods i tunnare väggtjocklekar än 5 mm. Detta leder till en materi- almängd som är helt onödigt stor i många situationer. Självfallet finns det många andra faktorer än de här nämnda, varför man vill välja någon speciell typ av material. T.ex. används gjutna mässingslegeringar i VVS-samman- hang på grund av sina goda korrosionsegenskaper.
En väsentlig nackdel med plastmaterialen är att det är svårt att förutsäga egenskaperna i formsprutade produkter. De mekaniska egenskaperna blir ofta väsentligt lägre än för provstavar i samma material. I situationer, där vissa minimiegenskaper måste vara uppfyllda, bör man därför undvika plastmaterial. Fördelar med plastmaterialen är å andra sidan de lägre be- arbetningskostnaderna. En formsprutad detalj kan ofta användas direkt med endast begränsad efterbearbetning. Detta innebär att totalkostnaden för komponenten ifråga blir lägre. En rad faktorer av den här typen på- verkar konkurrensen mellan de olika formgodsmaterialen: Man kan förut- säga att även i framtiden kommer det att vara en mycket hård konkurrens mellan de olika materialgrupperna, som är nämnda i figur 25:19.
3.4 Koppar
Utvecklingen av konsumtionen av raffinadkoppar illustreras i figur 25:20. En viss ökning av konsumtionen har skett i Västtyskland, Japan och USA under tioårsperioden. En liknande ökning har också ägt rum i Sverige. Statistiken för förbrukning av kopparlegeringar för olika tillämpningsom- råden är tyvärr ofullständig.
Figur 25:20 Förbrukningen av raffinadkoppar i Västtyskland, Japan, USA och EG totalt
Total Consumption (kton) Cu
BRD o JAP :] USA A EG 0
3000
zooot
10003
077 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87
YEAR Källa: MG, Frankfurt (12)
Figur 25:21 illustrerar att användningen för elektriska ledare är ett stort och dominerande område. Om man jämför meritparametrarna för elektrisk ledningsförmåga mellan renkoppar och renaluminium finner man att värdet är ungefär dubbelt så stort för aluminiumlegeringar, dvs. den senare typen av legeringar är väsentligt mera konkurrenskraftig. Detta är också an- ledningen till att för kraftöverföring används aluminiumlegeringar i allt större utsträckning.
Figur 25:21 Förbrukningen av koppar för elektriska ledare och mässingshalvfabrikat i Japan
Consumption (kton) Cu Country tlAP
Elwire
Cu—Znsemis
Källa: MG, Frankfurt (12)
Elektriska ledare av koppar har även konkurrens från ett annat håll, nämligen från överföringskablar baserade på fiberoptik. Trots detta visar förbrukningen av koppar för elektriska ledare ingen tendens att minska. Anledningen är att koppar för installationsändamål och andra finare ledare är helt dominerande. Det finns flera skäl för detta. Det första är att det ofta finns utrymmesbrist för kablar och då måste ett värde av volymbesparing tas med i meritparametern. Gör man det visar det sig att koppar är klart överlägset aluminium. Det andra skälet är att lödning av kopparlegeringar är tekniskt sett enklare än lödning av aluminiumlegeringar. Det tredje gäller risken för relaxation av aluminium i skruvkontakter. Detta har förorsakat avbrott. Det har dessutom inte varit ovanligt att brand har initierats i den typen av kontakter.
En hård konkurrens äger också rum mellan aluminium och koppar i bilkylare. Relationerna för meritparametrarna i detta fall är desamma som för den elektriska ledningsförmågan är kontrollerade, dvs. konkurrenskraf- ten för aluminiumlegeringarna är ungefär dubbelt så hög som för renkop- par. Utvecklingen under de senaste åren har också visat att andelen alumini- um i bilkylare har ökat även om orsaken sannolikt är väsentligt mer kom- plex än den här angivna. I viss utsträckning motverkas obalansen i meritparametrarna av att kopparbanken går att göra tunnare än aluminium- banden i kylarna.
Total Consumption
Ett annat viktigt tillämpningsområde för koppar är vattenledningar. Här pågår en intensiv konkurrens med plaströr. Även om plaströren har vissa begränsningar som t.ex. att de släpper igenom syre, så är det ovisst hur utvecklingen kommer att gå på detta område. Ett område där kopparlege- ringar får allt större betydelse är marina tillämpningar; t.ex. kopparnickel har utmärkta korrosionsegenskaper i havsvatten. Mässingsdetaljer har alltid varit en viktig användning av koppar. Som synes av figur 25:21 har även denna användning ökat.
3.5 Zink
Av figur 25:22 framgår att användningen av zink ökat något i Västtyskland och Japan, medan den minskat i USA under den senaste tioårsperioden. Förbrukningen i Sverige har varierat kraftigt mellan enskilda år, men ligger på precis samma nivå 1977 och 1987.
Figur 25:22 Förbrukningen av zink i kt för Västtyskland, Japan och USA
Källa: MG, Frankfurt (12)
De tre stora användningsområdena för zink är: galvaniserad plåt, press- gjutna zinklegeringar och mässingslegeringar. Överraskande nog rangord- nas de här förbrukningsområdena helt olika mellan Västtyskland, Japan och USA, se figurerna 25:23 a-c. Om detta är orsakat av att de statistiska uppgifterna är insamlade på skilda sätt är inte bekant.
Figur 25:23 Förbrukningen av zink för galvaniserad plåt, pressgjutna detaljer, till— verkning av mässing samt diverse galvaniserade produkter
Källa: MG, Frankfurt (12)
3) Västtyskland
Consumption (kton) Zn Country BRD
Golvsheet D Die costa. [] Brass prod. tl, Misc. galt. Q.
Colt/sheet Die costn. [] Brass prod. 31 Misc. gott. (,
Consumption (kton)
c) USA
Zn
Colvsheet Die costn. Brass prod. Misc. golv.
Den stora ökningen av användningen av galvaniserad plåt i bilindustrin ägde rum 1985 och 1986 och har kanske inte helt slagit igenom i de statistiska uppgifterna. Detta borde dock ha en stor positiv inverkan på konsumtionen. Pressgjutna detaljer av zink, som t.ex. används till dörr- handtag och fönsterbeslag har minskat i betydelse under senare är, även om det inte syns så tydligt i figur 25:23. I många bilmodeller är numera press- gjutna zinkdetaljer ovanliga. Zinklegeringarna har svårt att konkurrera med formsprutade plastdetaljer å ena sidan och pressgjutna aluminiumlegeringar å den andra, jämför figur 25:19. På grund av sin korrosionshämmande effekt används zink även i färgpigment.
3.6 Bly
Utvecklingen av konsumtionen av bly illustreras i figur 25:24. Som synes är den totala konsumtionen av bly relativt konstant. Uppgången för EG under 1986 och 1987 är skenbar, eftersom antalet länder som räknas dit har ökat.
Figur 25:24 Förbrukningen av bly i kt för Västtyskland, Japan, USA och EG totalt
Total Consumption Pb
Källa: MG, Frankfurt (12)
Utvecklingen för skilda användningsområden visas i figurerna 25:25 a-c för Västtyskland, Japan resp. USA. Den ojämförligt största användningen av bly numera är till startbatterier för bilar. Man ser från figur 25:25 att denna användning har ökat i både Japan och USA under senare år.
Figur 25:25 Förbrukningen av bly till batterier, färgpigment och kemikalier. halvfa— brikat, kabelhöljen, lager och [od
a) Västtyskland
Consumption (kton) Pb Country BRD
Batteries () Pigments Chemie. [] Somis & Cable cover ()
”17
Beorings Selder
b) Japan Consumption (kton) Pb Country JAP
Batteries Pigments Chemie. Somis
Cable cover Be—arings Solder
c) USA
Consumption (kton) Pb Country USA
Batteries o Pigments Chemie. [] Se mis & Cable cover ()
Bearings Selder
Användningen till kemikalier och färgpigment (t.ex. för blymönja) är relativt oförändrad i Västtyskland, men har avtagit snabbt i USA. Det är möjligt att siffrorna för tetraetylbly som bensintillsats ingår i siffrorna för det sistnämnda landet. Under alla förhållanden minskar denna användning snabbt och förväntas inom en snar framtid utgå helt i västvärlden. Halv- fabrikat av blylegeringar används ofta på grund av blys ljuddämpande förmåga. I byggnadssektorn finns här ett stort användningsområde. Kabel- mantling är ett annat område, där användningen av bly avtagit kraftigt. Användningen inom detta område är numera koncentrerad till markförlag- da kablar och undervattenskablar. Förbrukningen av bly i lod har avtagit något, men i huvudtyperna av lod är bly fortfarande en viktig beståndsdel.
Som framgår ovan avtar användningen av bly inom de flesta tillämp- ningsområdena. Undantaget är startbatterier, där en ökad användning har skett. Man kan förvänta sig att denna blir ännu mer dominerande i fram— tiden. Att göra förutsägelser om den framtida blyanvändningen från allmän- na utgångspunkter är knappast möjligt. I själva verket är det konkurrensen med alternativa batterityper som blir helt avgörande. Det är mycket svårt att bedöma när tekniska genombrott för nya batterityper kan ske som kan konkurrera med konventionella blybatterier.
3.7 Avancerade material
En grupp material som hittills inte alls berörts i rapporten är de s.k. avancerade materialen. Definitionen av gruppen är långt ifrån enhetlig, men vanligt är att man inkluderar nya typer av keramer för konstruktions- och elektroniska tillämpningar samt avancerade fiberkompositer och avan- cerade polymerer. Kline & Co (1988) anger världsmarknaden för dessa material till ungefär 50 miljarder kr 1986.
Sannolikt är denna siffra i högsta laget, eftersom man troligtvis har inkluderat isolationsporslin i siffrorna. De 50 miljarderna motsvarar 3 % av den totala försäljningen av material i världen. Denna grupp av material är mycket intressant, eftersom den visar en hög tillväxttakt. De flesta prog- noser anger tillväxttakter för de olika materialgrupperna på över 10 %lår.
Någon närmare diskussion om användningen av avancerade material skall inte göras i föreliggande rapport, eftersom det finns behandlat i en nyligen framtagen SIND—rapport (9). Den utveckling som är av störst in- tresse för svensk del, gäller pulvermetallurgiska material; svensk industri har en ledande ställning för många materialtyper när det gäller pulvermetal- lurgiska produkter.
Internationella prognoser för utvecklingen på P/M-området saknas emel- lertid i stort sett. Även de andra materialgruppema som nämndes ovan följs med stort intresse både inom industrin och vid forskningsinstitutioner.
Möjligheten att kvantitativt förutsäga utvecklingen är emellertid starkt begränsad. För de som är involverade i tillverkningen av avancerade materi— al är det ytterst angeläget att få en uppfattning om när marknaderna har nått en större volym. På keramområdet t.ex. har ett antal internationella prog— noser över utvecklingen genomförts. Redan för år 1995 varierar de förutsag— da volymerna ofta upp till en faktor 10 eller t.o.m. ännu mera och va- riationen blir ännu större för förutsägelser till år 2000.
4 Förbrukning av legeringselement
Många metaller som krom, molybden, magnesium, nickel och vanadin har inte sin största förbrukning som basmaterial utan som legeringselement. Några viktiga förändringar rörande materials användning, som påverkar förbrukningen av legeringselement, skall här nämnas.
Den ökande användningen av höghållfasta stål innebär att förbrukningen av mangan och mikrolegeringselement som niob och vanadin har stigit. För att spara legeringselement har också Iåglegerade stål i många fall ersatts av mikrolegerade. En minskning av krom-, molybden- och nickelförbrukning- en blir konsekvensen samtidigt som användningen av vanadin höjs.
Tre utvecklingstrender för rostfria stål påverkar förbrukningen av lege- ringselement. Den totala användningen av rostfritt har under de senaste åren, som beskrevs ovan, ökat. De viktigaste legeringselementen är krom, nickel och molybden. Huvudtrenden torde bli att användningen av dessa element stiger. Samtidigt förväntas andelen duplexa stål öka. Eftersom dessa innehåller mera krom och mindre nickel än konventionella rostfria stål, kan det få en viss påverkan på nyttjandet av dessa legeringselement. För svensk del kan dessutom förväntas att andelen ferritiska stål ökar. Det skulle ge en minskad användning av nickel.
De viktigaste metalliska legeringselementen i aluminiumlegeringar är magnesium, koppar och zink. Med en fortsatt stigande användning av aluminiumlegeringar kan en stigande förbrukning av dessa element ske. De ökningar som prognostiserats beträffande avancerat material torde få en marginell inverkan på förbrukningen av legeringselement, främst därför att den totala förbrukningen av legeringarna förväntas bli liten.
Även om de förändringar som nämnts ovan kommer att fortsätta, är den totala effekten på konsumtionen av legeringselement liten.
För svensk del finns det andra faktorer, som sannolikt kommer att få en väsentligt större effekt. Om elpriset stiger med en faktor 2 i samband med en kärnkraftsavveckling, som skisseras i ett scenario av Statens Energiverk (10), kommer direkt framställningen av primäraluminium att drabbas. An- tagligen kommer endast en mindre del av denna att återstå efter en sådan elprishöjning.
Den slutsatsen kan man omedelbart dra om man jämför med situationen i Japan, där priset på elektrisk ström för industriella förbrukare är ca 2,5 ggr högre än priset i Sverige. I Japan är huvuddelen av primäraluminiumpro- duktionen utslagen.
En minskning av den svenska primäraluminiumproduktionen innebär i sig inte nödvändigtvis en minskad förbrukning av aluminium och ingående
legeringselement, eftersom ämnen sannolikt kommer att köpas in utifrån. En förändring av den svenska marknaden blir emellertid en direkt konse- kvens.
Även för koppar- och stålproduktionen kan en elprishöjning få påtagliga effekter (10), (11). I de refererade utredningarna anges att speciellt special- stålproduktionen, t.ex. beträffande rostfritt, kan minska kraftigt. Vissa scenarior ger en halvering av produktionen. Många andra materialtyper kommer också att påverkas. Förutom olika metalliska material gäller det även keramer; som mycket konkreta exempel kan kiselnitrid och kiselkar- bid nämnas.
5 Återanvändning
Under de senaste två decennierna har medvetenheten om miljöfrågor ökat snabbt hos allmänhet, industrifolk och politiker. Miljörörelser har bildats på många håll i världen. Budskapet som framförs har tagits upp både av etablerade partier och sådana med huvudsaklig inriktning mot miljöfrågor. Vikten av att spara på naturresurser, att skydda miljön och därför återan- vända material påpekas gång på gång i den politiska debatten. Inte minst tas problemet med avfallshantering upp. Detta är naturligt, eftersom hushålls- avfallet har ökat kraftigt under senare år. Förpackningsmaterial spelar här en central roll; man har uppskattat att mellan 35 och 50 % av allt hushålls- avfall utgörs av denna typ av material. Nödvändigheten att öka återan- vändningen uttrycks ständigt.
Beroende av i vilket stadium som återanvändning sker delar man in materialet i tre grupper.
1.1nternt skrot (recirkulationsskrot vid materialtillverkning).
2. Nytt skrot (från manufakturering, t.ex. skärande bearbetning). 3.Gammalt skrot (efter användning). Termen skrot utnyttjas traditionellt i första hand för metalliska material. Den kommer liksom i en del andra källor här att beteckna även andra typer av sekundära material (18). Gruppering av skrot i tre klasser är naturlig, eftersom de avspeglar olika kvalitetsnivåer, olika tid det tar innan materia- let återanvänds och i vilken utsträckning som återanvändningen sker. In- ternt skrot vid materialframställningen har en högre kvalitet och renhet och kan utnyttjas snabbare, vilket naturligt leder till att en större andel kan användas. På samma sätt har nytt skrot en större användning än gammalt skrot, eftersom sammansättningen och föroreningsnivån är mera lämpad.
5.1. Stål
Återanvändning av stål har under lång tid skett i stor omfattning. Detta illustreras i tabell 25:2, där andelen stålskrot vid framställning av råjärn ges för olika länder. Förutom tre mindre länder, där stålmetallurgin helt är baserad på skrot, utgör Skrotandelen mellan 25 och 65 %. Sverige ligger i den övre delen av detta intervall och det är naturligt, eftersom specialstålin- dustrin är stark.
Tabell 25:2 Använd skrotmängd i kilo per producerad ton råstål eller gjutjärn
1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986
Country 1975 Germany, Federal Republic of 395 Australia 290 Austria 350 Belgium 320 Denmark 1054 Spain 554 United States 524 Finland 340 France 362 Greece Hungary 481 Ireland Italy 612 Japan 282 Luxembourg 277 Norway Netherlands 294 Poland 592 Portugal 363 United Kingdom 558 Sweden 597 Czechoslovakia 439 USSR 479 Yugoslavia 557
384 391 397 364 353 365 368 380 362 348 339 301 246 278 276 280 273 271 322 282 . .. . .. 345 369 377 354 344 350 364 351 330 328 324 300 300 299 300 299 308 320 316 309 287 269 1091 1144 1125 1129 1108 1105 1113 1185 1190 1127 1114 603 688 657 576 677 651 521 539 541 533 578 547 568 567 577 575 ... 293 287 301 294 360 361 365 355 344 359 369 389 368 355 380 . . . 1044 1095 1099 520 524 527 557 1121 1131 1121 1130 1133 1120 621 636 658 659 667 645 632 657 641 642 634 300 277 319 341 325 320 322 344 342 349 341 293 301 343 347 334 343 370 406 414 398 395 573 606 549 596 571 309 309 303 313 319 301 301 297 260 245 247 603 586 550 569 565 573 577 566 566 . . . ... 605 727 616 601 507 525 549 550 576 545 597 526 . .. ... 599 592 595 562 579 657 658 625 ... ... ... 429 433 421 434 442 445 452 479 468 466 463
Källa: UN Economic Commission for Europe (23)
Någon systematisk förändring av användningen av skrot tycks inte ha skett under den redovisade 12—årsperioden. Av de 22 länder, för vilka data finns med för minst tre år, uppvisar 10 länder en ungefärligt oförändrad andel skrot, 6 stycken en minskande andel och 6 en ökad andel.
Olegerat och låglegerat stål har fördelen i förhållande till de flesta andra typer av material att de enkelt kan avskiljas (med magnetiska metoder), t.ex. i avfall som har passerat en fragmenteringsprocess. För de flesta andra materialtyper är det svårt att uppnå en tillräcklig renhet efter uppdelning. Altenpohl (18) anger att ungefär 50 % av allt stålskrot omkring 1980 i England och USA utgjordes av internsksrot, medan resterande delar nytt och gammalt skrot representerade var sin fjärdedel. Med tanke på den minskande användningen av kokillgjutning är det sannolikt att den interna andelen av skrotet har minskat och den externa ökat. Detta kan vara en förklaring till varför någon total ökning med tiden inte framgår av tabell 2522.
5 .2 Övriga metalliska material
På samma sätt som för stål är användningen av skrot av mycket stor betydelse för övriga viktiga metalliska materialtyper. I figur 25:26 återges Skrotandelen vid framställning av bly-, koppar-, zink- och tennlegeringar
som funktion av tiden under den senaste lO-årsperioden. Siffrorna anger den totala Skrotandelen, dvs. de innefattar internt, nytt och gammalt skrot. Siffrorna är medelvärden för västländer.
Figur 25 .'26 Skrotandelen vid framställning av bly-, koppar-, zink- och tennlegering- ar. Både internt och externt skrot är medtaget. Siffrorna anger snittvärden för väst- världen.
Total Froction of Scrap Pbo CuE]
.600
.400
.200
"00077 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87
YEAR
Källa: MG, Frankfurt (12)
Bly har den högsta andelen återanvänt material; detta är naturligt efter- som en produkt, nämligen blyackumulatorer, utgör en så dominerande användning. Blyet går också direkt att ta hand om i samband med bilskrot- ning. Återanvändningen av koppar ligger på cirka 35 % i snitt för västvärl- den. Motsvarande siffra för Sverige är 40 % och för USA 55 % (19). Återanvändningen av zink och tenn ligger strax över 20 %. Dessa två metalltyper har stora användningsområden, som är mycket svåra att få återanvändning från, t.ex. ytbehandling. En viss ökad återanvändning un- der den angivna tidsperioden har skett för bly och koppar. Som synes av figur 25:27 är andelen externskrot hög i förhållande till interndelen. Ex- terndelen är nytt och gammalt skrot sammantaget. Förhållandet är ungefär 80 % för tenn och 70 % för koppar och zink. Bly har sannolikt också en hög användning av externt skrot.
Figur 25:27 Förhållandet mellan användningen av externskrot och den totala skrot— mängden vid framställning av koppar-, zink— och tennlegeringar. Den totala skrot- mängden är summan av den interna och den externa, där den interna representerar Cirkulationsskratet hos materia/tillverkaren.
Ratio External /Total Amount of Scrap Cu O Zn El WEST Sn A
77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87
YEAR Källa: MG, Frankfurt (12)
Användningen av aluminiumskrot illustreras i figur 25:28 för Sverige, Västtyskland, USA, EG och västvärlden totalt. Vissa förändringar har skett under den angivna 10-årsperioden. En minskad skrotanvändning har skett för Västtyskland och EG totalt, medan övriga områden har ökat sin an- vändning. I figuren är endast externskrot medtaget.
Figur 25 :28 Användningen av externskrot vid framställning av aluminiumlegeringar för västvärlden i sin helhet, för EG, för USA, för Västtyskland och för Sverige. An- delen i figuren är förhållandet mellan mängden externskrot och den producerade materia/mängden.
Fraction of Scrap WEST O EG El USA A BRD () SE V
77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87
Y E AR Källa: MG, Frankfurt (12)
Förklaringen till de olika utvecklingstendenserna i de olika områdena beror troligtvis på att användningen och återanvändningen av dryckesför- packningar i aluminium är så skilda. Få områden när det gäller återan- vändning av material har fått ett sådant stort intresse hos allmänheten som dryckesförpackningar. Detta trots att det endast utgör en procent av det totala hushållsavfallet. Likafullt har dryckesförpackningarna fått fungera som symbol för återanvändning.
Utnyttjandet av dryckesförpackningar i aluminium är mycket omfattande i USA; huvuddelen av världens dryckesförpackningar säljs i detta land. Återanvändningen av dryckesburkarna är i dag 55 % (20).
Återanvändning av dryckesburkar är inte något som bara är av intresse för miljöaktivister, utan är i själva verket en ekonomisk förutsättning för aluminiums konkurrenskraft i denna tillämpning. Aluminiummaterialet har den fördelen att det kan återanvändas i samma tillämpning, dvs. en obe- gränsad återanvändning kan komma ifråga. Man brukar beteckna detta med full återanvändning till skillnad mot de fall, när det recirkulerade materialet måste användas till någon enklare produkt.
I Sverige ligger återanvändningen av burkar i aluminium på mellan 85 och 90 %, en siffra som är den högsta i världen och dessutom helt exceptionell i Europa. Andra länder med hög återanvändning är Canada med 60 %, Australien med 53 % och Japan med 41 % (20).
Andra områden med hög återanvändning av aluminiumlegeringar är
transportsektorn, elektriska tillämpningar och maskinell utrustning. Äter- användningsandelen ligger typiskt på 25 % (21).
5.3. Plast
Återanvändning av plastmaterial är i huvudsak begränsat till internt axfall hos plastleverantörer och plastbearbetare. Tillverkningsskrot från tex. formsprutade produkter går i många fall att återanvända direkt. När det gäller återanvändningen av externskrot, så ligger den på en låg nivå; i Sverige torde det röra sig om omkring 2 % av nyproducerat material (22).
Detta gäller för termoplaster. För härdplaster t.ex. glasfiberarmerad po- lyester tycks ingen återanvändning ske. Det största hindret för en större återvinning av blandat plastskrot är den begränsade eller obefintliga bland- barheten mellan olika typer av vanligt förekommande termoplaster. se tabell 2513.
Tabell 25:3 Blandningsbarhet mellan olika termoplaster
nunnan nuunuu
HIåEIDHE" HHHNHHBBHHNH_
HHNIHDIHHHEHM HHEHDHHHHHEM HHHDHHHHHHHEE HHDHHHHHHEHHE- IDEHHEEBHBEEM nunuununnnnnm— EHHHEHIHHEHHW HENEHHHNHHNEE-
i
3
55555
555555!
55555 nunnan
IIIEHHEBBIIB pm IIIIHIIHBBHHIIBD
Utnyttjandet av plastskrot är i huvudsak begränsad till enklare produkter; så tillverkas t.ex. pallklossar och plankprofiler i Sverige (22). På samma sätt så finns en framställning i Japan sedan början av 70-talet som i huvudsak
ersätter grovt virke. Stolpar, staket, klossar, större kärl är exempel på produkter. Grov extrudering är den tillverkningsprocess som tillämpas och den är mycket förlåtande i förhållande till materialet.
Problem med lukt och buller förekommer såväl vid intag och sortering som vid tillverkning. Vid vissa stora varudistributionscentraler kan en ut- sortering av förpackningsfolier och påsar m.m. av polyeten ske. Efter frag- mentering och tvättning kan materialet återanvändas till ny förpacknings- folie för mindre kvalificerade tillämpningar som exempelvis sopsäckar.
En mera omfattande återanvändning förekommer vid dryckesförpack- ningar av polyetentereftalat (PET) i USA. I 12 stater har man med lagstift- ningen infört ett pantsystem. Återvinningsgraden anges till 25 %. De typer av produkter som framställs är fibrer för stoppning i möbler, rep och band.
5 .4 Ökad återanvändning i namtiden
Både av ekonomiska och politiska skäl kan man förvänta sig en ökad återanvändning av material i framtiden. Detta gäller inte minst plastmateri- al, där den låga återanvändningen i dagens läge står i bjärt kontrast till behovet; i själva verket överstiger mängden plast mängden metall i hushålls- avfall. Man kan utgå ifrån att krav kommer på att utvecklade system skall finnas för återanvändning av alla viktiga materialtyper.
I Kalifornien har ett system introducerats som innebär att alla viktiga typer av förpackningar skall kunna lämnas tillbaka mot en pant (20). Stället där man kan få lämna förpackningen får inte ligga längre än 4 km från den plats, där varan inköptes. Om en 50 % återvinning inte uppnås efter ett introduktionsskede måste panten höjas; antingen ökar då återvinningen till avsedd nivå eller konkurreras varan ut.
Problemet med plaståtervinning är att råvarans prisnivå för bulkplasterna inte är väsentligt högre än kostnaden för insamling, tvättning, malning och granulering. Man kan utgå ifrån att ett pantsystem kommer att införas, t.ex. i form av X kronor per kg såld plastprodukt. Den som sedan lyckas kon- vertera plastavfallet till nyttiga produkter får tillgodoräkna sig panten (22).
För många metalliska material är andelen i hushållssopor så låg att någon ekonomisk lönsam återvinning inte är möjlig. Detta bör lösas på så sätt att en ökad grad av källsortering liksom sortering före fragmentering genom- förs. Att detta är praktiskt möjligt framgår av den framgångsrika hantering- en för tidningspapper, använt glas och aluminiumburkar. Sverige är i detta avseende ett _föregångsland.
En angelägen uppgift är att introducera en enhetlig märkning av material, så att en noggrann sortering av skrot kan genomföras. Detta skulle öka kvalitén och därmed värdet av skrotet.
Det finns i dag ett ISO-system för beteckning av olika typer av plast- material. Etablerade internationella beteckningar finns även för de viktigas- te metalliska materialen. Detta innebär att det finns goda förutsättningar att i en framtid komma överens om hur material bör märkas upp. På detta sätt
skulle det inte behöva finnas någon tvekan om t.ex. för plastmaterial vilka fyllmedel, typer av fibrer, pigment, stabilisatorer och mjukgörare, som ingår och som det är viktigt att skilja på vid en uppsortering av material.
Ett framgångsrikt utnyttjande av gammalt skrot (använt material) förut- sätter att produkter kan delas upp med hänsyn till ingående material. Detta innebär att utformningen av produkten måste anpassas så att en sönderdel- ning är enkelt genomförbar (18). Inte minst för massproducerade konsum- tionsartiklar som bilar skulle detta kunna medföra att huvuddelen av de ingående materialen kunde utnyttjas igen.
En utveckling av tekniken för sönderdelning av produkter är också en förutsättning. Ett framtidsperspektiv är att ett automatiserat sönderdel- ningssystem skulle kunna införas för viktiga produkter, samtidigt som de ingående materialen är elektroniskt märkta på något sätt, så att en precis uppsortering av materialen kan ske.
6 Slutsatser
1. Moderna teorier för konkurrensen mellan material visar att använd- ningen styrs av enkla prestanda/prisförhållanden. Detta har också verifie- rats med data för användningen av de viktigaste typer av konstruktions- material under den senaste 100 års perioden.
2. Eftersom prestanda-förhållanden mellan material förändras långsam- mare än priserna så innebär det att de senare storheterna som styr för- ändringar i materialens användning. Under en lO-årsperiod fram till 1986—87 var prisrelationerna mellan viktiga materialtyper relativt kon- stanta. Om denna utveckling fortsätter så kommer inga dramatiska för- ändringar när det gäller materialens användning att ske. Konsekvenserna pristurbulensen under 87/88 på materialområdet med kraftiga prishöjningar på många viktiga materialtyper är svåra att förutsäga i ett längre tids- perspektiv.
3. De viktigaste förändringarna när det gäller förbrukningen av kon- struktionsmaterial kommer sannolikt att ske inom olika huvudgrupper av material som stål, aluminium, koppar och plast snarare än mellan dessa grupper. Som exempel på en sådan utveckling, vilken pågått under längre tid, kan nämnas ersättningen av Iåglegerade stål med mikroreglerade vilket minskar användningen av krom och molybden. En annan sådan utvecklings- tendens är det ökande utnyttjandet av rostfria stål vilket leder till en ökad förbrukning av krom och nickel.
4. Återvinning av material ligger för de viktigaste typerna av metaller mellan 20 och 50 %. Med tanke på den omfattande debatt och diskussioner som har varit beträffande detta område är det överraskande att finna att återvinningsgraden knappast förändrats under den senaste 10 års perioden. Det är uppenbarligen angeläget att få igång program som leder till ökad återanvändning. Beträffande plastmaterial så är återvinningen liten, globalt anses den ligga på mellan 1 och 2 % av totalproducerad mängd. Återan- vändningen sker dessutom i allmänhet i mycket enkla produkter. Även detta kända problemområde kräver fortsatta insatser.
Erkännande
Författaren vill tacka för det finansiella bidraget till denna studie som har lämnats från Industridepartementet. Ett varmt tack riktas också till Alf Abrahamsson, Thomas Hellström, Åke Karlsson och Rolf Sundberg. som lämnat värdefullt underlag till studien.
Referenser
1. R.Sandström, R.Lagneborg: Development of metallic materials and its significance för Swedish Industry, Scand. J. Metall. 17 (1988) 108—119.
2. C.N.Cochran: Competition of aluminium with other materials: Histori- cal trends and future challenges, Aluminium 64 (1988) 854—863.
3. R.Sandström: New principles for systematic material selection using merit parameters, Conf. Modern design principles, Tapir, Trondheim (1988) 55—74.
4. R.Sandström: Systematic selection of materials in light weight design, 4th Scand. Symp. on Materials Science, Trondheim (1986) 255—268.
5. L.J.Holschuh: IISI 22. annual meeting and assembly (1988).
6. W.S.Eheridge: Demand for metals, Metals in engineering 2 (1981) 131—140.
7. Advanced materials in vehicle design, Ford Motor Report, Engineering Dec. (1982) 103—106.
8. M.L.Erbing: Den svenska marknaden för ferritiska rostfria stål — en materialjämförelse av AISI 304 och AISI 430, Materialteknologi rap- port MT—38 (1988).
9. Avancerade materials betydelse för den svenska verkstadsindustrin, Statens industriverk SIND PM 1987z4. 10. Elpriset och svensk industri. Struktur; sysselsättning, styrmedel; Sta- tens energiverk rapport 198817. 11. Stålindustri och gruvindustri — om elpriserna stiger starkt, Statens indu- striverk PM 1988:2.
12. Metallstatisstik 1977—1987, Metallgesellschaft, Frankfurt am Main (1988). 13. Svensk stålstatistik 1987, Jernkontoret (1988). 14. International competition, IISI report (1987). 15. Arne Jacobson: Plastråvaruöversikt 1987—88, Plast Nordica 1/2 (1988). 16. J .A.Vaccari: Choosing between plastics and die cast metals, Product Engineering Dec (1978) 33—38. 17. R.Narraway: Plastics versus die castings, Engineering Materials and Design 24 (1980):4, 40—46. 18. D.Altenpohl: Materials in world perspective, Materials Research and Engineering, Springer, Berlin (1980). 19. W.T.Black: Copper — A colorful history land brigth future, ASTM Stand. News Nov. (1987) 46—51. 20. AH. Wirtz: The growing success of aluminium bevarage can recycling around the world, Metal Bull. 3rd secondary aluminium conf. London (1988).
21. R.F.Testin: Aluminium recycling — potential and problems, J. of Metals Sept (1981) 21—24. 22. Plaståtervinning i Sverige, Reforsk rapport, FoU nr 14 (1987) 23. Iron and steel scrap: its significance and influence on further develop- ments in the iron and steel industries, UN Economic Commission for Europe (1988).
Bilaga 26
Geologiska förutsättningar för utvinning av metallbärande mineral i
Sverige
av direktör Lars-Göran Ohlsson, Sveriges Geologiska AB
1.1 Inledning
Åldersmässigt kan vår svenska berggrund i grova drag delas upp i tre huvudområden (figur 1). De äldsta bergarterna (A), som har prekambrisk ålder (600—2 000 miljoner år), upptar den största ytan. Inom fjällkedjan (B) samt på Öland, Gotland och i Skåne (C) uppträder paleozoiska och yngre (600 miljoner år) bergartstyper.
Området, som domineras av de prekambriska bergarterna kan, i sin tur, generellt delas upp i sju olika provinser.
A 1. Sydvästra Sverige
Berggrunden inom detta område domineras helt av granitoida gnejser av plutoniskt eller sedimentärt ursprung. Prospekteringsaktiviteten i regionen har varit mycket låg och några betydande mineraliseringar är inte kända.
A 2. Området Småland-Norra Dalarna
De dominerande bergartstyperna i detta område utgörs av olika typer av graniter, vilka stundom åtföljs av komagmatiska suprakrustaler samt sedi- mentära bergartssekvenser. Prospekteringsaktiviteten har varit låg. Ett an- tal noterbara mineraliseringar är dock kända inom området (vulkanogena stratiforma basmetallförekomster, hydrotermala mineraliseringar med ädel- och legeringsmetaller samt magmatiska segregationsfyndigheter med järn, vanadin och titan).
A 3. Bergslagsområdet
Berggrunden karakteriseras av en hästskoformad båge med vulkaniska och sedimentära berarter, vilken begränsas av sedimentära gnejser samt olika typer av granitoider. Området är en av landets mest betydande malmpro- vinser och prospekteringen har under århundraden varit omfattande. Bland
det stora antal malmtyper, som är kända från Bergslagsregionen, är de viktigaste: vulkanogena stratiforma basmetall- och/eller järn-mangan-fyn- digheter, stringer-förekomster, apatit-järnmalmer av Kirunatyp, hydroter- mala mineraliseringar med legerings- och ädelmetaller m.fl.
A 4. Sydöstra Norrland
De mest frekventa bergartstyperna inom detta område är olika typer av granitoider samt metamorfa suprakrustal-bergarter av vulkaniskt eller sedi- mentärt ursprung. Prospektering har bedrivits i relativt liten omfattning. Mest betydande fyndigheter inom området är Enåsens guldgruva samt ett antal magmatiska segregationsfyndigheter med järn, titan och vanadin.
A 5. Centrala Norrland
Regionen domineras av senorogena graniter samt metamorfa bergarter av företrädesvis sedimentärt ursprung. Prospekteringen har varit relativt blyg- sam. Av intresse är förekomsten av ett antal magmatiska segregations- fyndigheter med järn, titan och vanadin samt pegmatitgångar, vilka bl.a. för lithium- och tennmineral. Mindre guldmineraliseringar är också kända från området.
A 6. Skelleftefältet
Den centrala delen av området karakteriseras av sura till intermediära vulkaniter, vilka är knutna till en ”volcanic me”-miljö. Andra vanliga berg- arter i området är olika typer av metasediment samt granitoider. Skellefte- fältet, som är en av de mest betydande malmprovinserna i Sverige, har sedan i början av 1900-talet undersökts genom omfattande prospektering. Ett stort antal olika malmtyper är kända från området. De ekonomiskt viktigaste är: vulkanogena stratiforma bas- och ädelmetallförekomster, stringer-zoner med ädel- och basmetaller, hydrotermala ädelmetallföre- komster, pegmatiter med bl.a. lithium m.fl.
A 7. Norrbotten
De viktigaste bergartstyperna i regionen är olika typer av metavulkaniter och metasediment, vilka intruderats av bl.a. granitoider. Inom den nordöst- ra delen av området uppträder arkeiska gnejser och granitoider. Prospekte- ringen har tidvis varit relativt intensiv inom vissa områden, medan den i andra områden legat på en låg nivå. Den s.k. Malmfältsregionen utgör en mycket betydande malmprovins, inom vilken flera olika malmtyper är kän- da (apatit-jårnmalmer av Kirunatyp, vulkanogena stratiforma basmetall- och/eller järnfyndigheter, stringer-zoner med ädel- och basmetaller, hydro- termala mineraliseringar osv.).
B. Fjällkedjan
Berggrunden inom fjällkedjan anses generellt ha en ålder, som sträcker sig från eokambrium till devon. Den uppbyggs huVudsakligen av olika typer av sediment. Dock förekommer också vulkaniska bergarter, vilka normalt utgörs av lavor, tufter och agglomerat. I mindre omfattning uppträder också intrusiva bergarter. Relativt omfattande prospektering har genomförts inom delar av fjällkedjan och utefter fjällranden. Som helhet är dock området litet undersökt. Flera betydande malmer är kända från såväl fjällranden (icke stratabundna bly-zinkmalmer) som fjällkedjan (vulkanogena stratifor- ma basmetallmalmer).
C. Skåne, Öland och Gotland
Berggrunden inom dessa områden utgörs av relativt unga (paleozoiska och yngre) sediment (skiffrar, kalkstenar, sandstenar osv.). Prospektering har endast skett i obetydlig omfattning. Inga nämnvärda mineraliseringar är kända.
Bilaga 27
Geologiska förutsättningar för utvinning av koppar, zink, bly, guld
och silver i Sverige av chefsgeolog Ivan Isaksson, Boliden Mineral AB
1 Inledning
Gruvdrift har gamla anor i Sverige. I Bergslagen producerade ett stort antal gruvor koppar, järn och guld redan under medeltiden. En del av dem, såsom Falun och Dannemora, är fortfarande i drift och tillhör sålunda de äldsta gruvorna i världen.
Utöver dessa gamla gruvor har fyndigheter i flera nya gruvdistrikt ex- ploaterats under 1900-talet. Några av de viktigaste förekommer i norra Sverige, t.ex. järnmalmerna i Kiruna, sulfidmalmerna i Skelleftefältet, bly— malmen i Laisvall och Aitiks kopparmalm. De malmdistrikt, som i dag producerar och den närmaste framtiden kommer att producera koppar, zink, bly, silver och guld, är Kiruna/Gällivare malmfält och Laisvall i Norr- botten, Skelleftefältet i Västerbotten samt Bergslagen inkl. Enåsen i Mel- lansverige.
2 Bergslagen
Malmprovinsen Bergslagen sträcker sig från Nyköping i söder i en 5—10 mil bred båge via Zinkgruvan, Filipstad och Falun till Gävle.
Den geologiska utvecklingen i området kan sammanfattas enligt följande: Vulkaniska bergarter och sediment avsattes i ett grundhav för ca 1,9 miljarder år sedan. I slutfasen av vulkanismen avsattes sulfid- och järn- malmer längs trågbildningar på havsbotten. Dessa formationer täcktes av yngre vulkaniter och sediment, och senare intruderade gabbro och granit, s.k. urgranit. Berggrunden inkl. malmer utsattes sedan för nedsänkning, upphettning, sammanveckning och omkristallisation, varefter yngre grani- ter trängde upp. Slutligen för omkring tusen miljoner år sedan utsattes berggrunden för sprickbildning, och brantstående smala diabasgångar i nordnordväst-ostsydostlig till ost-västlig riktning bildades.
Bergslagens malmprovins, som omfattar fyndigheter av järn, mangan, zink, bly, silver, koppar, svavel och wolfram, har varit föremål för gruvdrift sedan medeltiden.
Malmbrytningen började i Västmanland (Bergslagen) och till för 100 år sedan svarade Bergslagsregionen för praktiskt taget all mineralproduktion i landet. Med nutida mått mätt var produktionen dock av ringa storlek. I dag svarar denna region för en mindre del av den svenska gruvindustrin. Under de senaste 100 åren har antalet sulfidmalmsgruvor minskat, medan pro- duktionen totalt har ökat. 1873 var 16 gruvor i drift som producerade 90 kt malm, 1960 fanns 11 gruvor som producerade 933 kt malm och 1987 5 gruvor med en produktion av ca 1 700 kt malm, motsvarande ca 9 % av den totala sulfidmalmsproduktionen i landet.
Zink, silver och bly är huvudsakliga produkter från de gruvor som finns kvar. Till detta kommer mellan 250 och 300 kg guld/år som biprodukt. Enåsengruvan var fram till 1988, då Björkdal togs i produktion, den enda primära guldproducenten i landet. Den innehåller ca 3 gram/ton guld och 0,2 % koppar. Årligen produceras ca 360 kg guld, 700 kg silver och 550 ton Cu. Fyndigheten ligger i Bergslagens norra randområden strax S om Ånge. Närområdet till Enåsen domineras av högmetamorfa bergarter i tidig Pro- terozoisk ålder och byggs upp av olika sedimentära och vulkaniska se- kvenser, som omges av gnejsgraniter.
I anslutning till Falu-malmen, en sulfidmalmsgruva som varit i drift i ca 1000 år, har en kvartsförande förskiffringszon med ca 3 gram/ton guld påträffats. Mineraliseringen innehåller också Se och höga Bi-halter, som kan innebära en produkt, som blir svår att raffinera.
Mindre kvartsgångar med guld, som under 1800-talet och i början av 1900-talet varit föremål för viss brytning, är t.ex. Ädelfors i Småland.
Fyndigheter med möjligheter till ny produktion är t.ex. Dammsjön, Grånsgruvan, Lovisa, Vindfall och Sala zink/blymineraliseringar.
3 Skelleftefältet
Skelleftefältets malmprovins är ett några mil brett och ca 15 mil långt bälte, som sträcker sig i ungefär ost-västlig riktning från Boliden i öster via Malå/Kristineberg till Adak i väster.
Vulkaniska och sedimentära bergarter avsattes i marin miljö för ca 2 miljarder år sedan. De komplexa sulfidmalmerna avsattes i slutfasen av den vulkaniska utvecklingen genom utströmningar av malmlösningar på den dåtida havsbotten på stort djup. Fyndigheterna avsattes i lokala fördjup- ningar, bassänger, som bildats inom långsträckta trågbildningar längs havs- bottnarna. Liknande malmbildningar sker i dag i djuphavsbäcken utanför USAs västkust. De massiva sulfidmalmerna i Skelleftefältet är rika på koppar, zink, järn, svavel och ädelmetallerna guld och silver.
Den geologiska utvecklingen är likartad och likåldrig med Bergslagens. I dag återfinns malmema i starkt deformerade skikt och som brant stående
linser i veckad och förskiffrad omgivning.
De fyndigheter som bryts i dag är dels zink/silverrika, Långdal, Rävliden och Hornträsk, dels zink/kopparrika, Kristineberg och Renström. Skellefte- fältets malmer är generellt rika på ädelmetaller jämfört med liknande malm- fält ute i världen.
Ett antal fyndigheter i olika utvecklingsstadier från nyfynd till gruva finns. Några exempel är Kankberg utbyggnad till produktion 1989/90 Kedträsk utbyggnad till produktion 1990 Ö. Åkulla planerad produktion 1997 Svansele gruvundersökning, beslut 1990 Petiknäs gruvundersökning
Småget gruvundersökning Åkerberg produktion jan. 1990 Tallberg/Älgträsk uppborrning, malmberäkning
De två sistnämnda fyndigheterna samt Björkdalsmalmen utgör en ny malmtyp i Skelleftefältet, som kommit fram genom prospektering under 1980-talet. Det höga guldpriset medför att fyndigheter med några gram per ton guld som enda värdemetall för närvarande kan brytas med lönsamhet i dagbrott.
Fyndigheterna består av guldmineraliseringar med någon till några pro- cent sulfider eller inga sulfider alls. Malmbildningsprocess och ålder år tills vidare dåligt kända. Med stor sannolikhet är dock dessa mineraliseringar något yngre än sulfidmalmerna.
Den första fyndigheten av denna typ, Björkdal, togs i drift hösten 1988. En andra fyndighet, Åkerberg, planeras komma i drift vid årsskiftet 1989/ 90. Båda dessa fyndigheter ligger mellan Skellefteå och Boliden, öster om det egentliga komplexmalmsbältet. Guldhalten är ca 3 gram/ton och mine- raliseringarna är knutna till kvartsgångar. Känt tonnage ligger mellan 1 och 3 miljoner ton. Mindre kvartsgångar med guld, som under början av 1900— talet varit föremål för gruvförsök, är t.ex. Krångfors S om Boliden.
En något annorlunda mineraliseringstyp finns i Tallberg/Älgträskfyndig- heterna. Mineraliseringarna består av FeSz-impregnationer med 5—10 % S och ibland något kopparkis eller zinkblände. Samtliga uppslag är täckta av myr och morän och därför svårprospekterade. Ett flertal zoner är kända i borrhål med guldhalter från några till 10-tals gram/ton. Pågående borr- ningar och utvärderingar kommer att visa om brytvärda delar finns.
4 Norrbotten
I Norrbotten upptäcktes i mitten av 1600-talet silverförande blymalm i Nasafjäll, järnmalm i Masugnsbyn och kopparmalm i Svappavaara. I slutet av samma århundrade upptäcktes de stora järnmalmerna Luossavaara, Ki- runavaara och Malmberget. De flesta övriga jämmalmsfyndigheterna i nordligaste Sverige upptäcktes under slutet av 1800-talet och början av
1900-talet. Under 1900-talet bedrevs sedermera även sulfidmalmsprospek- tering.
Ett antal fyndigheter har påträffats i de s.k. ”Kirunagrönstenarna" (grönstenar och sediment), som i norra Norrbotten har utbredning från Kalixälven söder om Kiruna till Karesuando i norr, dvs. ungefär 150 km. Mäktigheten av denna formation i Kirunaområdet uppskattas till minst 3—4 km. Grönstensgruppens bergarter är 2,1—2,5 miljarder år gamla, dvs. äldre än vulkanit/sedimentserierna i Skelleftefältet och Bergslagen. De vilar, NE om Kiruna, på den äldsta kända berggrunden i landet, 2,7—2,8 miljarder år gamla gnejser och graniter.
I grönstensgruppens bergarter är kopparfyndigheter kända från norra delarna av Sverige, Norge och Finland. I Sverige kan nämnas Viscaria, Pahtohavare och östra Äjäjärvi, av vilka endast den förstnämnda gått i produktion. Viscaria upptäcktes 1973, ca 5 km väster om Kiruna, och består av flera parallella linser. Den brytvärda s.k. A-horisonten håller 17 miljoner ton med 2,5 % koppar. Den är i drift sedan 1983 med ca 1,2 miljoner ton malm per år.
Drygt 5 km söder om Viscaria i ungefär samma stratigrafiska läge har en kopparmineralisering (Pahtohavare) med delvis intressanta guldhalter på— träffats. Pågående undersökningar kommer att visa om brytvärda delar förekommer.
I sura vulkaniter, som täcker betydande områden söder om Kiruna och som bl.a. innehåller järnmalmerna Kirunavaara och Malmberget, har även fynd av sulfidmalmer gjorts. Flera mineraliseringar med låga kopparhalter, 0,2—0,5 %, har påträffats söder om Malmberget. Aitik är den största kända och den enda i produktion. Trots att Aitikmalmen håller endast 0,2 gram/ ton guld i genomsnitt, produceras årligen ca 1 500 kg på grund av den stora brytningsvolymen (>12 Mt/år). Aitik är därmed den största guldproducen- ten i dag i Sverige.
Andra fyndigheter som borrats varierar från några hundra tusen ton med 2 % koppar (Nautanen) till ett par till ca 10 miljoner ton med 0,3—0,5 % koppar (Kiskamavaara, Sjiska, Tjårrojåkka).
5 Fjällranden
Fjällranden etablerades som malmprovins när Laisvallfyndigheten upptäck- tes och togs i drift omkring 1940. Sedan dess har ett stort antal uppslag av liknande karaktär undersökts från de nordligaste delarna av Sverige till Dalarna och Sydnorge i söder, men endast ett av dessa uppslag, Vassbo, har lett till gruvdrift. Fjällrandens malmer avsattes i kvartsitiska sandstenar, vilka utgör Gällkedjans bottenbildningar och har en ålder på drygt 500 miljoner år.
Brytvärda fyndigheter har påvisats endast i de ostörda, odeformerade delarna av sandstenarna, dvs. sådana som fortfarande ligger kvar i ur- sprungligt horisontellt läge. Sandstenarna är täckta av yngre fjällbergarter,
vilka glidit in över dessa i samband med fjällkedjans bildning och stora överskjutningar från väster.
Blyglans är det dominerande malmmineralet i dessa fyndigheter, men zinkblände kan också ingå till väsentlig del. Därutöver finns låga eller obetydliga silverhalter. Malmmaterialet antas ha avsatts ur malmlösningar, som passerat genom sandsedimenten innan dessa konsoliderades. Fyndig- heter av närbesläktad typ finns i USA, Mississippi, Missouri. Fyndigheter av potentiellt intresse för framtiden finns i Laisvalls närområde.
6 Exempel på metoder/metodik som varit av betydelse för nya fyndigheter under 1980-talet
Ett antal fyndigheter har under de sista åren påträffats i Skelleftefältet. Detta kan anses anmärkningsvärt, då det sker i en region som varit föremål för malmletning under mycket lång tid. Orsaken är att söka i ny kunskap i kombination med ny teknik, som har gett nya resultat. Sedan den sista stora prospekteringsinsatsen på 1960-talet har mycket ny kunskap erhållits om jordskorpans och kontinentemas uppbyggnad och utveckling samt om hur vulkanogena sulfidmalmer bildats och bildas i dag (i djuphaven). Denna kunskap har lett till att geologi och geologiskt modellbyggande blivit den viktigaste grundstenen i allt malmletningsarbete. Den geologiska insatsen avgränsar nya malmpotentiella områden, där prospektering sedan kan sät- tas in.
Malmletning innebär att kombinera en geologisk idé med ett antal meto- der/hjälpmedel till ett effektivt arbetssätt för att upptäcka nya fyndigheter. Kombinationen av metoder varierar beroende på egenskaperna (geologis- ka, geometriska, strukturella, kemiska, fysikaliska) för den malmtyp man söker.
Några viktiga hjälpmedel för att lokalisera de fyndigheter som påträffats under de senaste åren är morängeokemi, magnetometri, inducerad polarisa- tion (IP) för guldfyndigheter, en ny elektromagnetisk metod för mätning i borrhål (BHEM) och på marken (EM3) samt en ny geokemisk metod, Geogas, för sulfidmalmsletning. Geogas kan också användas vid guld- letning genom att spåra till guld associerade element som t.ex. arsenik. Det gäller att kombinera dessa delvis nya metoder med varandra eller med redan känd teknik till en både tekniskt och kostnadsmässigt optimal till- lämpning i malmletningen.
Terra Mining har t.ex. i sin guldprospektering tillämpat en systematisk målinriktad provtagning av morän och borrkax, som resulterat i ett antal uppslag, varav ett, Björkdal, har utvecklats till en gruva som startade andra halvåret 1988. Provtagningen börjar med ett glest mönster, varefter anomala punkter följs upp med ett tätare mönster. Eventuella anomalier av intresse följs sedan upp med provtagning ända ner till berggrundsytan och även från berggrundsytan genom analys av borrkax.
Boliden använder i sin guldprospektering kombinationer av blockletning, geologisk och strukturell kartering, moränprovtagning, magnet- och IP- mätning för att hitta främst dolda mineraliseringar (under myr och morän) i utkanterna av Skelleftefältets komplexmalmsbälte. Åkerbergsmalmen, som tas i drift vid årsskiftet 1989/90, är första resultatet av detta program som inleddes 1983.
En vidareutveckling av IP-systemet i kombination med noggrann magnet— mätning och morängeokemi har gett ett effektivt instrument att upptäcka malmpotentiella strukturer i berggrunden under myr- och moräntäckta områden. Ett flertal uppslag har lokaliserats, vilka för närvarande borras.
Bolidens djupprospektering, som inleddes 1982, innebär borrning av djupa diamantborrhål (sammanlagt ca 100 000 m har hittills utförts). För att utnyttja borrhålen bättre utvecklades ett nytt instrument för mätning i borrhål. Metoden bygger på att man åstadkommer ett elektromagnetiskt fält ner i berggrunden med hjälp av en strömförande kabelslinga på marken. Finns det en ledare (sulfidmineralisen'ng) i berget induceras ett sekundärfält som avviker från det utsända fältet. Genom att skicka ner en mätsond i borrhålet och mäta upp både utsänt (primärt) och inducerat (sekundärt) fält i tre mot varandra vinkelräta riktningar, kan man sedan räkna fram riktning och avstånd till ledaren samt lutning på närmaste kant. På detta sätt kan ett område inom ca 100 m från borrhålet avkännas. Mätningen är snabb och därmed billig att använda.
En mätning av ett 500 m djupt borrhål tar ca 1,5 timme. Metoden har medfört att borrhålen kan sättas glesare än tidigare och nästkommande borrhål kan bestämmas till läge, riktning och längd. Boliden har sedan 1982, då metoden introducerades på allvar, sparat in många och dyrbara borrhål med detta nya BHEM-system, som i dag inte har någon mot- svarighet på marknaden.
En applikation av BHEM-systemet för mätning på marken utvecklades och introducerades 1985. Den s.k. EMS—metoden förpassade genast tidigare EM-system till byrålådan, på grund av sin enkelhet, snabbhet och djup— känningsförmåga (200—250 in). En man klarar ensam mätningen. Genom att mätningen är snabb och mer djupkännande har detta medfört att ett flertal nya helt okända ledare påträffats i Skelleftefältet.
Kombinationen geologisk kartering och modellbyggnad med EM3, BHEM och ibland Geogas har resulterat i ett antal nya fynd av sulfidmalm i Skelleftefältet, t.ex. Mörkliden S om Kristinebergsgruvan på 900 m djup, Svansele N om Udden på 200—800 m djup, Petiknäs och Småget—fyndig- heterna NW om Renström på 200—600 m djup, samt Stenbrånet från 50—150 m djup. Petiknäs och Småget är för närvarande föremål för gruv— undersökning och en ramp är på väg mot fyndigheterna för att göra fortsatt uppborrning och provbrytning.
Geogasmetoden är en helt ny teknik inom prospektering, som utnyttjar ett allmänt förekommande gasbubbeltlöde genom grundvattnet upp genom berggrunden. Gasbubblorna rycker med sig atomer eller atomaggregat från en fyndighet eller mineralisering, som ligger i deras väg. På detta sätt kan Cu, Zn, Pb, As, S, Cl, Ni etc. transporteras upp till markytan.
Genom att gräva ned kollektorer (trattar) med ett membran, som kan fånga upp dessa uppströmmande element, och sedan plocka in och analyse- ra membranen med en speciellt känslig teknik, kan man få reda på vilken typ av mineralisering som finns i berget, dvs. om det är en mineralisering med t.ex. Cu eller Zn eller Pb eller As eller någon kombination av dessa. Metoden har provats över kända fyndigheter och visat sig ha en djup- känning om minst 350 in upp till kanske 1000 m. Geogas kan också indikera guldmineraliseringar, som är associerade med As. Ett exempel är guld- fyndigheten Sukhaybarat i Saudi Arabien, som gav en tydlig geogasanomali för As. Fyndigheten, som för närvarande är under utbyggnad till drift, innehåller 6 Mt med 3 gram/ ton guld. Geogas är speciellt användbart i ett område med många geofysiska anomalier. Med geogas kan då selekteras ut vilka nomalier som är intressanta att testa vidare, och metoden är speciellt användbar om anomalierna beror på mineraliseringar som ligger djupare, under 50 m och mer.
Geogas är mer precis än morängeokemi, eftersom en anomali då ligger rakt över källan. En morängeokemisk anomali ligger i isrörelseriktningen mer eller mindre långt från källan (>200 m—>1000 m beroende på morä- nens tjocklek).
Geogas har hittills använts för att indikera polymetalliska massiva sulfid- fyndigheter, nickelförande ultramafilter coh låghaltiga impregnationer med guld.
Bilaga 28
Geologiska förutsättningar för utvinning av industriella mineral och bergarter i Sverige
av direktör Naz Ahmed Shaikh, Sveriges geologiska undersökning
Som industriella mineral och bergarter betecknas sådana mineral och berg- arter, som utvinns i annat syfte än för utnyttjandet av deras metallhalt eller bränslevärde. Med denna definition kommer industriella mineral och berg- arter att omfatta en mångfald objekt alltifrån granit, en i Sverige mycket vanlig bergart med lågt pris per ton, till industridiamanter med ett pris av omkring 100 milj. kr. per ton.
Industriella mineral och bergarter används inom nästan all modern in- dustriell verksamhet i form av olika slag av tillsatser, fyllnadsmedel m.m., t.ex. vid oljeborrning, järnframställning och tillverkning av konsumtionsva- ror. Industriella mineral och bergarter utgör huvuddelen av våra byggnads- material och är utgångsmaterial för den kemiska industrin och konstgöd- selindustrin. De är av stor betydelse inom pappersindustrin och för metal- lurgiska ändamål som flussmedel, i eldfast material och som råvaror i tillverkningsprocesser. Utan dem skulle dessa verksamheter i dag inte kun- na bedrivas.
Ett av de viktigaste gemensamma dragen hos industrimineralen är att vart och ett av dem har en mångsidig användning. Den största åtgången har industriella mineral och bergarter i sådana produkter, där återvinning är svår eller omöjlig; t.ex. konstgödsel, färg, födoämnen, drycker och papper. Industriella mineral och bergarter visar en mycket stor variation i geologiskt uppträdande, i brytnings- och anrikningsteknologi och i kravet på renhet och prissättning.
Industriell verksamhet förutsätter en kontinuerlig och pålitlig produktion av råmaterial, av vilka industriella mineral och bergarter utgör en mycket viktig del. De varierande användningsområdena och möjligheterna att kun- na byta ut olika industriella mineral mot andra leder till ständigt skiftande efterfrågan. Detta innebär bl.a. att en långsiktig råvaruförsörjning är nöd- vändig. Man bör också eftersträva att ersätta importråvaror med råvaror från inhemska fyndigheter.
Endast i undantagsfall kan ett mineral utnyttjas utan någon form av förädling. Mineralberedningen intar således en nyckelställning mellan bryt-
ning och användning av mineraliska råvaror. När det gäller industrimineral är utveckling av anrikningsteknik av särskild betydelse, beroende på att kraven från industrin är mycket specifika och skiftande. Ett och samma industrimineral kan användas av olika industrier, ibland enbart för den speciella fysikaliska egenskapen och ibland på grund av en lämplig kemisk sammansättning. I en del fall tillämpas en mycket sofistikerad anriknings- teknologi just för framställning av industrimineralprodukter, t.ex. kaolin avsedd för pappersindustrin.
En ringa del av den svenska industrins behov av industriella mineral och bergarter tillgodoses genom inhemsk produktion. Sålunda producerades i Sverige år 1985 industriella mineral och bergarter till ett värde av omkring 900 milj. kr. (apatit, diabas, dolomit, flussspat, fältspat, kalk, kalksten, kaolin, krita, kvarts, kvartsit, kvartsand, kyanit, eldfast lera, marmor, mo- nument- och byggnadssten, talk, täljsten, olivin och svavelkis). Exporten uppgick samtidigt till ca 375 milj. kr. (apatit, dolomit, fältspat, kalksten inkl. kalk, krita, kvartsit, kvartsand, marmor, monumentsten, skiffer och talk). Samma år importerades följande mineral och bergarter: apatit (inkl. fosforit), asbest, baryt, bauxit, bentonit, borater, diatomit, dolomit, fluss- spat, fältspat, gips, glimmer, grafit, kaolin, krita, kvarts, kvartsand, magne- sit (inkl. magnesit/kromitprodukter), olivin, salt, svavel, talk, titandioxid till ett sammanlagt värde av 1,9 miljarder kronor. Om man inkluderar vissa andra mineral, halvfabrikat och bearbetade varor med industriella mineral som huvudsaklig beståndsdel är importöverskottet i storleksordningen ca 2,5 miljarder kronor.
Kännedom om de geologiska förhållandena är en nödvändig förutsätt- ning för att man skall kunna spåra och utnyttja mineralförekomster. Varje mineraltyp förekommer i bestämda geologiska miljöer. De geologiska för- utsättningarna i Sverige är gynnsamma för ökad produktion av ett flertal industriella mineral och bergarter och ger därför anledning till en försiktig optimism. Vårt land har med stor sannolikhet betydande tillgångar av industriella mineral och bergarter som, om de utnyttjades, skulle kunna bidra till en önskvärd expansion och diversifiering av mineralindustrin.
Av Sveriges totalyta på 450 000 km2 upptas omkring 350 000 km2 av äldre bergarter tillhörande urberget, medan återstående 100 000 km2 utgörs av yngre sedimentbergarter. Länder med liknande geologisk uppbyggnad, t.ex. Finland och Kanada, är stora producenter av en rad industriella mineral och bergarter. Det är endast ett fåtal av närmare 100 industriella mineral och bergarter, som man inte har anledning att räkna med att de kan finnas i exploaterbara koncentrationer inom landet. Hit hör anhydrit, bora- ter (colemanit), gips, kali- och natriumsalter, perlit (vulkaniskt glas med pärlformig krympningsstruktur) och svavel.
—'——_________
.._.... mau-W..
KUNGL. BIBL.
Kronologisk förteckning
l. Rappon av den särskilde utredaren för granskning av hotbilden mot och säkerhetsskyddet kring stats- minister Olof Palme. C.
. Beskattning av fämansföretag. Fi.
Integriteten vid statistikproduktion. C.
. Fasta Öresundsförbindelser. K.
Samordnad länsförvaltning. Del 1: Förslag. C. Samordnad länsförvaltning. Del 2: Bilagor. C. Vidgad etableringsfrihet för nya medier. U. UD:s presstjänst. UD. . Särskild inkomstskatt för utländska artister m.fl. Fi. 10.Tvä nya treåriga linjer. U. 11.Hushällssparandet- Huvudrapport frän Spardelega-
tionens spanmdersökning. Fi. 12. Den regionala problembilden. A. 13. Mångfald mot enfald. Del 1. A. 14. Mångfald mot enfald. Del 2. Lagstiftning och rättsfrågor. A.
15. Storstadstraf'rk 2 - Bakgrundsmaterial. K. .
16. Kostnadsutveckling och konkurrens i banksektorn. Fi. 17. Risker och skydd för befolkningen. Fö. 18. SÄPO - Säkerhetspolisens arbetsmetoder. C. 19.Regionalpolitikens förutsättningar. A. 20.Tullregisterlag m.m. Fi. 21. Sätt värde på miljön - miljöavgifter pä svavel och klor. ME.
22.Censurlagen - en modernisering av biografförord-
ningen. U. 23. Parkeringsköp. Bo. 24.Statligt finansiellt stöd? I. 25.Rapporter till finansieringsuu'edningen. I. 26. Kustbevakningens roll i den framtida sjööver-
vakningen. Fi. 27. Forskning vid de mindre och medelstora högskolor- na. U. 28. Utbildningar för framtidens tandvård. U. 29.8amarbete kring klinisk utbildning och forskning inför 90-talet. U. 30. Professorstillsättning. En översyn av proceduren vid tillsättning av professorstjänster. U.
31. Statens mät- och provstyrelse. I. 32.Miljöprojekt Göteborg - för ett renare Hisingen. ME. 33. Reformerad inkomstbeskattning - Skattereformens huvudlinjer. Del 1. — Inkomst av kapital. Del 2. - Inkomst av tjänst, lagtext och kommentarer. Del 3. - Bilagor, expertrapporter. Del 4. Fi.
039995?»
34. Reformerad företagsbeskattning - Motiv och lagförslag. Del 1. - Expertrapporter. Del 2. Fi. 35. Reformerad mervärdeskatt m.m. - Motiv. Del 1. ' - Lagtext och bilagor. Del 2. Fi. 36. lnfiationskorrigerad inkomstbeskattning. Fi. 37. Utländska förvärv av Svenska företag — en studie av utvecklingen. [. 38. Det nya skatteförslaget - sammanfattning av skatte- utredningamas betänkanden. Fi. 39. Hjälpmedelsverksamhetens utveckling - kartlägg- ning och bedömning. S. 40. Datorisering av tullrutinema - slutrapport. Fi. 41. Samerätt och sameting. Ju. 42. Det civila försvaret. Del 1. Det civila försvaret. Del 2. Författningstext. Fö. 43. Stor-stadstrafik 3 - Bilavgifter. K. 44. Översyn av vapenlagstifmingen. Ju. 45. Standardiseringens roll i EFI'A/EG - samarbetet. I. 46. Arméns utveckling och försvarets planeringssystem. Fö. 47. Hjälpmedelsverksamhetens utveckling - Bilagor. S. 48. Energiforskning för framtiden. ME. 49. Energiforskning för framtiden. Bilagor. ME. 50. Stiftelser för samverkan. U. 51. Den gravida kvinnan och fostret - tvä individer. Om fosterdiagnostik. Om sena aborter. Ju. 52. Det statliga energiforskningsprogrammet - aktörer inom energisektorn. ME. 53. Arbetstid och välfärd. Arbetstid och välfärd. Bilagedel A. Arbetstid och välfärd. Bilagedel B. A. 54. Rätt till gymnasieutbildning för svårt rörelsehindrade ungdomar. S. 55. Fungerande regioner i samspel. A. 56. Fiskprisregleringen och fiskeriadministrationen. JO. 57. DO och Nämnden mot etnisk diskriminering — de tre första ären. 58. Undantagandepensionäremas ekonomi. S. 59. Nominering av redovisningskonsulter. C. 60. Huvudbetänkande från altemativmedicinkommitten. S. 61. Hälsohem. S. 62. Alternativa terapier i Sverige. S. 63. Värdering av altemativmedicinska teknologier. S. 64. Kommunalbot. C. 65. Staten i geografin. A.
Kronologisk förteckning
66. Begreppet krigsmateriel. UD. 67. Levnadsvillkor i storstadsregioner. SB. 68. Storstadens partier och valdeltagande 1948-1988. SB. 69. Storstadsregioner i förändring. SE. 70. Storstädemas arbetsmarknad. SB. 71. Ny bostadstinansiering. Bo. 72. Värdepappersmarknaden i framtiden. Fi. 73.TV - politiken. U. 74. Forskningsetisk prövning. Organisation. information och utbildning. U. 75.Etisk granskning av medicinsk forskning. De forskningsetiska kommitteemas verksamhet. U. 76. Att förebygga ALLERGI / överkänslighet. S. 77. Expertbilaga. Beskrivningar av ALLERGI / över- känslighet. S. 78. Statistikbilaga. Omfattning av ALLERGI / över- känslighet. S. 79. Storstadstrafik 4 - Ytterligare bakgrundsmaterial. K. 80. Förenklad handläggning hos HSAN m.m. S. 81. Ny generalklausul mot skatteflykt. Fi. 82. Nedsättning av energiskatter. ME. 83.Ekonomiska styrmedel i miljöpolitiken. Energi och trafik. ME. 84. Ekonomiska styrmedel i miljöpolitiken. Energi och trafik. Bilagedel. ME. 85. Civil personal i försvaret. Uppgifter och kompe- tens i freds- och krigsorganisationen. Fö. 86. Samhällets åtgärder mot allvarliga olyckor. Fö. 87.8kördeskadeskydd för trädgårdsnäringen. 10. 88. Skadeförsäkringslag. Ju. 89.Översyn av lagen om pliktexemplar. U. i 90. Utvärdering av försöksverksamheten med treårig ' yrkesinriktad utbildning i gymnasieskolan. Första * n...... 91.Statligt förhandlingsarbete. Fi. , 92. Prospekteringspolitik. I. ] 93.Prospekteringspolitik. Rapportdel. I. , i l i
Systematisk förteckning
Statsrådsberedningen
Levnadsvillkor i storstadsregioner. [67] Storstadens partier och valdeltagande 1948-1988. [68] Storstadsregioner i förändring. [69] Storstädemas arbetsmarknad. [70]
J ustitiedepartementet
Samerätt och sameting. [41] Översyn av vapenlagstiftningen. [44]
Den gravida kvinnan och fostret - tva individer. Om fosterdiagnostik. Om sena aborter. [51] Skadeförsäkringslag. [88]
Utrikesdepartementet UD:s presstjänst. [8] Begreppet krigsmateriel. [66]
Försvarsdepartementet
Risker och skydd för befolkningen. [17]
Det civila försvaret. Del 1. [42] Det civila försvaret. Del 2. Författningstext. [42] Arméns utveckling och försvarets planeringssystem. [46] Civil personal i försvaret. Uppgifter och kompetens i freds— och krigsorganisationen. [85] Samhällets åtgärder mot allvarliga olyckor. [86]
Socialdepartementet
Hjälpmedelsverksamhetens utveckling - kartläggning och bedömning. [39] Hjälpmedelsverksamhetens utveckling - Bilagor. [471 Rött till gymnasieutbildning för svårt rörelsehindrade ungdomar. [54] Undantagandepensionäremas ekonomi. [58] Huvudbetänkande frän altemativmedicinkommitten. [60] Hälsohem. [61] Alternativa terapier i Sverige. [62] Värdering av altemativmedicinska teknologier. [63] Att förebygga ALLERGI / överkänslighet. [76] Expertbilaga. Beskrivningar av ALLERGI / överkänslig- het. [77] Statistikbilaga. Omfattning av ALLERGI / överkänslig- het. [78] Förenklad handläggning hos HSAN m.m. [80]
Kommunikationsdepartementet
Fasta Öresundsförbindelser. [4] Storstadstrafik 2 - Bakgrundsmaterial. [15] Storstadstrafrk 3 - Bilavgiflcr. [43]
Storstadstraftk 4 - Ytterligare bakgrundsmaterial. [79]
Finansdepartementet
Beskattning av fårnansföretag. [2] Särskild inkomstskatt för utländska artister m.fl. [9] Hushållsparandet - Huvudrappon från Spardelega- tionens sparundersökning. [1 l] Kostnadsutveckling och konkurrens i banksektorn. [16] Tullregisterlag m.m. [20] Kustbevakningens roll i den framtida sjöövervakningen. [26] Reformerad inkomstbeskattning
- Skatterefonnens huvudlinjer. Del 1. [33] - Inkomst av kapital. Del 2. [33] - Inkomst av tjänst, lagtext och kommentarer. Del 3. [33] - Bilagor, expertrapporter. Del 4. [33] Reformerad företagsbeskattning - Motiv och lagförslag. Del 1. [34] - Expertrapponer. Del 2. [34] Reformerad mervärdeskatt m.m. - Motiv. Del 1. [35] - Lagtext och bilagor. Del 2. [35] Inflationskorrigerad inkomstbeskattning. [36] Det nya skatteförslaget - sammanfattning av skatte- utredningarnas betänkanden. [38] Datorisering av tullrutinema - sluuapport. [40] Värdepappersmarknaden i framtiden. [72]
Ny generalklausul mot skatteflykt. [81] Statligt förhandlingsarbete. [91]
Utbildningsdepartementet
Vidgad etableringsfrihet för nya medier. [7] Två nya treåriga linjer. [10] Censurlagen - en modernisering av biografförordningcn. [221 Forskning vid de mindre och medelstora högskolorna. [27] Utbildningar för framtidens tandvArd. [28] Samarbete kring klinisk utbildning och forskning inför 90-ta1et. [29]
Systematisk förteckning
Professorstillsättning. En översyn av proceduren vid tillsättning av professorstjänst. [30] Stiftelser för samverkan. [50] TV - politiken. [73] Forskningsetisk prövning. Organisation. information och utbildning. [74] Etisk granskning av medicinsk forskning. De forskningsetiska kommittéernas verksamhet. [75] Översyn av lagen om pliktexemplar. [89] Utvärdering av försöksverksarnheten med treårig yrkes- inriktad utbildning i gymnasieskolan. Första året. [90]
Jordbruksdepartementet
Fiskprisregleringen och frskeriadministrationen. [56] Skördeskadeskydd för trädgårdsnän'ngen. [87]
Arbetsmarknadsdepartementet
Den regionala problembilden. [12] Mångfald mot enfald. Del 1. [13] Mångfald mot enfald. Del 2. Lagstifuring ochrättsfrägor. [14] Regionalpolitikens förutsättningar. [19] Arbetstid och välfärd. Arbetstid och välfärd. Bilagedel A. Arbetstid och välfärd. Bilagedel B. [53] Fungerande regioner i samspel. [55] DO och Nämnden mot etnisk diskriminering —— de tre första åren. [57] Staten i geografin. [65]
Industridepartementet
Statligt finansiellt stöd. [24] Rapporter till finansieringsutredningen. [25] Statens mät— och provstyrelse. [31]
Utländska förvärv av svenska företag - en studie av utvecklingen. [37] Standardiseringens roll i EFTA/EG - samarbetet. [45] Prospekteringspolitik. [92]
Prospekteringspolitik. Rapportdel. [93]
Civildepartementet
Rapport av den särskilde utredaren för granskning av hotbilden mot och säkerhetsskyddet kring statsminister Olof Palme. [1]
Integriteten vid statistikproduktion. [3]
Samordnad länsförvaltning. Del 1: Förslag. [5] Samordnad länsförvaltning. Del 2: Bilagor. [6] SÄPO - Säkerhetspolisens arbetsmetoder. [18] Nominering av redovisningskonsulter. [59] Kommunalbot. [64]
Bostadsdepartementet
Parkeringsköp. [23] Ny bostadsfinansiering. [71]
Mil jö- och energidepartementet
Sätt värde på miljön - miljöavgifter på svavel och klor. [21] Miljöprojekt Göteborg - för ett renare Hisingen. [322] Energiforskning för framtiden. [48] Energiforskning för framtiden. Bilagor. [49] Det statliga energiforskningsprogrammet - aktörer inom energisektorn. [52] Nedsättning av energiskatter. [82] Ekonomiska styrmedel i miljöpolitiken. Energi och trafik. [83] Ekonomiska styrmedel i miljöpolitiken. Energi och trafik. Bilagedel. [84]
ALLMÄNNA FÖRLAGET