Kipsikasoista löytyy harvinaisia maametalleja


Kuva 1. Alkuaineiden esiintyminen maaperässä suhteessa piihin. Tekijäviite: By Gordon B. Haxel, Sara Boore, and Susan Mayfield from USGS; vectorized by User:michbich – http://pubs.usgs.gov/fs/2002/fs087-02/, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=11215468

Science Dailysta sattui silmiini tutkimusuutinen (Linkki), jossa kerrottiin fosfaattimineraalien jalostuksen sivutuotteena syntyvän kipsin sisältävän runsaahkosti harvinaisia maametalleja (REE) ja tehty kokeellinen tutkimus viittasi siihen suuntaan, että harvinaiset maametallit olisivat mm. bioliuotettavissa kipsisakasta.

Useat harvinaiset maametallit eivät ole juuri tinaa harvinaisempia maapallolla (ks. kuva 1), mutta niiden eristäminen on ollut työlästä ja aiemmin jätetty tekemättä, kun kysyntääkään ei ole ollut. Tyypillisesti niitä ei kuitenkaan esiinny puhtaina oksideina tai metalleina, vaan parhaissakin malmeissa niiden pitoisuuden ovat alhaisia.

Antonickin ja kumppaneiden tutkimus on tehty synteettisellä kipsillä, kuten tiivistelmä kertoo (Linkki). Tämä järjestely helpottaa saannon arviointia, mutta samalla tarkoittaa, että kyse on vain laboratoriomittakaavan kokeista. Teollisen mittakaavan kannattavan prosessin kehittämiseen voi olla vielä matkaa.

Apatiitista fosforihappoa valmistettaessa syntyvän jätekipsin massa on samaa suuruusluokkaa kuin alkuperäisen apatiitin massa. Tämä tarkoittaa, ettei kipsiin jäävät epäpuhtaudet (tässä kiinnostuksen kohteena REE) ole erityisemmin konsentroituneet. Jos huomioi nyt käytössä olevat REE-aineksen jalostamistavat (LinkkiPDF), hienonnetun apatiitin käsittely flotaatiomenetelmällä ennen rikkihappokäsittelyä saattaisi olla parempi vaihtoehto. Tämä vaihtoehto tarkoittaisi sitä, että kipsisakkakasat jäisivät toistaiseksi rauhaan.

Kuva 2. Kiina on vallannut REE-markkinat. Tekijäviite: By BMacZero – This is a vector conversion of . The SVG version is nearly identical to the original, though Wikimedia’s renderer shows differences., Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10195877

Kuva 2 liittää viitatun tutkimuksen maailmanpolitiikkaan. Harvinaisten maametallioksidien tuotanto oli varsinkin 1970-luvulla merkittävästi USA:n hallussa. Kiina on jyrännyt 1990-luvulta alkaen. USA:lle on oletettavasti epämieluisaa olla Kiinasta riippuvainen varsin olennaisten mineraalien osalta, koska nyt alkaa olla kyse kilpailusta maailman johtavasta talousvallasta.

Että harvinaiset maametallit ovat nykyteknologiassa tarpeellisia, se käynee ilmi Wikipedian englanninkielisestä artikkelista (Linkki). Tuo sivu on myös kuvien 1 ja 2 lähde. Jos menemme vielä ilmastokysymyksiin, niin sekä tuulivoimalat että sähköautot kaipaavat REE-metalleja (Linkki).

Jos kesällä Puijon tornista auringosta poispäin katsoessasi näet alppien lumihuippuja, niin kyse tuskin on alpeista, vaan Siilinjärven kipsikasoista. Että on sitä jätekipsiä Suomessakin. Näkyvät pyrkivän levittelemään sitä pelloille fosforia sitomaan (Linkki). Vaihtoehtona tässä on jättää rikkihappokäsittely kokonaan pois ja levittää apatiitti pellolle (Linkki). Mahdollisesti tällä vesistöjä rehevöittämättömällä lannoituksella ei saada aivan yhtä suuria satoja? Toisaalta, jos sadon voi myydä luomuna, kate voinee olla riittävä.

Että kipsien REE-ainekset menevät pellolle, on tuskin mikään ympäristöongelma pelloilla. Noita epäpuhtauksiahan on jokatapauksessa vähäisinä pitoisuuksina, eikä niistä ole tunnettua vaaraa kenellekään. Samaa ainestahan on kaikkialla vielä pienempinä pitoisuuksina. Ainoa mikä tässä voi olla, niin se vahinko, että arvomateriaali on levitetty palauttamattomasti pitkin peltoja.

Harvinaisissa maametalleissa on harvinaisen paljosta kyse, ehkä jopa tulevasta maailman vallasta. Jos esimerkiksi Suomessa saataisiin ensimmäisenä kehitettyä kipsikasojen REE-aineksen kannattava erottelu, tällä tienattaisiin varmaankin enemmän kuin Tallinnan tunnelilla. Siksi en panisi pahakseni, jos kuulisin budjetista valuneen muutaman miljoonan tähänkin kasaan. Hukkaanhan se voi mennä, mutta kun onnistuminenkin olisi niin iso potti, että yrittäminen mielestäni kannattaisi näin etukäteen arvioiden.

Linkkejä aiheeseen

https://inl.gov/article/critical-materials-researchers-eye-huge-supply-of-rare-earth-elements-from-mining-waste/ (Linkki) Tutkimusorganisaatio INL:n lehdistötiedote. Otsikossa mainittu kriittiset materiaalit.

http://prosessitekniikka.kpedu.fi/doc-html/Fosforihappo.html (Linkki) Apatiitin käsittely fosforin erottamiseksi.

https://fi.wikipedia.org/wiki/Harvinaiset_maametallit (Linkki) Wikipediaa suomeksi.

 

 

Mainokset

One response to “Kipsikasoista löytyy harvinaisia maametalleja

  1. Tämä aihealue saattaa kohota aivan uusiin mittasuhteisiin, mikäli USA:n ja Kiinan välinen kauppasota puhkeaa täysimittaisena. Kiinahan hallitsee harvinaisten maametallien maailmanmarkkinoita kuvan 2 mukaisesti ja USA:n aseteollisuuskin on niistä riippuvaista.

    Tykkää

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Google photo

Olet kommentoimassa Google -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.