Harvinaisten metallien talteenotto kipsivuorista ja teollisuuden sivuvirroista käynnistyy suomalais-venäläisenä tutkimusyhteistyönä

8.10.2014
VTT ja Uralin liittovaltion yliopisto (Ural Federal University) käynnistävät yhteisen tutkimushankkeen harvinaisten maametallien talteenoton tehostamiseksi. Maametalleja hyödynnetään muun muassa niiden poikkeuksellisten magneettisten ja optisten ominaisuuksien vuoksi elektroniikassa sekä uusissa energia- ja ympäristötekniikoissa.

Harvinaisia maametalleja esiintyy pieniä määriä monissa mineraaleissa ja niitä otetaan talteen yleensä kaivostoiminnan yhteydessä. EU:n alueella harvinaisten maametallien esiintymiä on vähän ja ne on luokiteltu kriittisiksi raaka-aineiksi. Harvinaisten metallien päätuotantoalueet ovat Kiinassa ja USA:ssa, joskin esiintymiä tutkitaan myös mm. Grönlannissa, Afrikassa ja Australiassa.

"Kaivostoiminnan synnyttämät kipsisakat ja teollisuuden sivuvirrat ovat toissijaisia talteenottokohteita. Niiden merkitys kuitenkin kasvaa, jos metallit saadaan talteen tehokkaasti. Samalla jätevuorten ympäristöhaittoja voidaan vähentää", kertoo VTT:n tutkimusprofessori Pertti Koukkari.

Suomen maaperässä harvinaisia maametalleja on fosfaatti- ja karbonatiittimineraaleissa ja niiden talteenottoa fosfaattilannoitteiden tuotannon yhteydessä on tutkittu useaan otteeseen. Lannoiteprosessissa valtaosa harvinaisista metalleista kulkeutuu sivutuotteena syntyvään fosfokipsiin, joka yleensä varastoidaan tehdaspaikkakunnan jätekasaan.

Fosfokipsiä syntyy 200 miljoonaa tonnia vuodessa

Kipsivuoria on laskettu olevan maailmassa ainakin 53 maassa, ja vuosittain fosfokipsiä syntyy arviolta 150–200 miljoonaa tonnia.

Harvinaisten maametallien pitoisuus fosfokipsissä voi olla joitakin tuhannesosia, joten määrät ovat samaa suuruusluokkaa kuin kultamalmien kultapitoisuudet. Maametallien hinnat vaihtelevat suuresti, mutta markkinatilanteesta riippuen jotkin niistä voivat olla kultaakin arvokkaampia ja siten edullisen erotusmenetelmän käyttö jätekipsin prosessoinnin yhteydessä voi joissain tapauksissa olla kannattavaa.

Suomessa fosfokipsiä on noin 55 miljoonaa tonnia ja vuosittain syntyy lisää noin 1,5 miljoonaa tonnia. Siilinjärven esiintymässä on esimerkiksi neodyymiä, erbiumia ja europiumia, joita käytetään voimakkaissa magneeteissa sekä seosaineina valokuiduissa ja optisissa vahvistimissa.

Suomalais-venäläinen tutkimusyhteistyö käynnistyy

Venäjällä vastaavia mineraaleja on useita ja maametallien talteenottoa on tutkittu muun muassa Uralin Liittovaltioyliopistossa Jekaterinburgissa. Yliopistolla on pilot-mittakaavan laitteisto fosfokipsin sisältämien maametalliyhdisteiden talteenoton kehittämistä varten.

VTT on tutkinut harvinaisten maametallien talteenottoa fosfaattiprosessista ja fosfaattikipsistä viime vuosina Tekesin rahoittamassa Green Mining -ohjelmassa.

Suomalais-venäläinen tutkimusyhteistyö aloitetaan Venäjän tiedeministeriön rahoituksella. Se ajoittuu vuosille 2014–2016.

Lisätietoja

VTT
Tutkimusprofessori Pertti Koukkari
Puh. 040 5834092
pertti.koukkari(at)vtt.fi

Ural Federal University
Prof. Vladimir Rychkov
Ural Federal University, 620002, 19 Mira Street, Ekaterinburg
Russia
Puh. +7 3432 759546
komp-mat(at)r66.ru

Ural Federal University, Department of Rare Metals and Nanomaterials
Dr. Sergey V. Kirillov
Ural Federal University, 620002, 19 Mira Str., Ekaterinburg
Russia
Puh. +7 9222094241
ya_papa(at)mail.ru

Sanna Nuutila
comments powered by Disqus