Kritiska metaller i svenska avfallsaskor Rapport

”
Rapport E2014:02
ISSN 1103 - 4092
Kritiska metaller i
svenska avfallsaskor
Förord
Kunskaperna om kritiska metallers förekomst i askor från avfallsförbränning är begränsad. Samma
sak gäller fördelningen av ämnena mellan flyg- och bottenaska. Det finns en del värden rapporterade
i litteraturen men ingen större genomgång har gjorts för att täcka de kritiska metallerna i ett antal
anläggningar. Innehållet i askorna kan också tänkas skilja mellan olika länder beroende på hur utvecklad
källsorteringen och avskiljningen av farligt avfall är. En bättre kunskap om innehållet i askorna är också
en förutsättning för att senare kunna välja behandlingsmetoder av askorna och kunna utnyttja det
potentiella mervärde som kan finnas i form av dessa ämnen. Syftet med projektet har varit att undersöka
askor från avfallsförbränning som potentiell resurs av kritiska metaller eller ämnen.
Projektet har genomförts av Inge Johansson, Eskil Sahlin, Bo von Bahr, Johanna Björkmalm och Jelena
Todorovic Olsson (samtliga SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut).
Malmö februari 2014
Ulf Kullh
Ordförande Avfall Sveriges
Utvecklingssatsning Energiåtervinning
Weine Wiqvist
VD Avfall Sverige
Författarnas förord
I denna rapport redovisas resultaten av projektet “Kritiska metaller i svenska avfallaskor”. Projektet har
finansierats av Waste Refinery, Avfall Sverige, AB Fortum Värme, Borlänge Energi AB, Borås Energi &
Miljö AB, EON Värme AB, Jönköping Energi AB, Renova AB, Sysav Utveckling AB, Tekniska verken i
Linköping AB, Uddevalla Energi AB, Umeå Energi AB.
Under projektets gång har tre stora projektmöten hållits med deltagande projektpartners och finansiärer.
Dessa möten har hållits tillsammans med projekt WR 58 eftersom flera företag deltog i båda projekten.
Mötena har varit väldigt värdefulla för projektet och vid dem har värdefulla synpunkter kring såväl
utförande som resultat framkommit. Det har även gett en intressant inblick i det angränsande projektet
(WR 58).
Representanter för projektpartners och finansiärer har varit:
• Peter Flyhammar och Johan Fagerqvist, Avfall Sverige
• Mathias Bjurman, Borlänge Energi
• Stefan Hjärtstam, Borås Energi & Miljö
• Bengt-Åke Andersson, Anna Jonasson, EON Värme
• Harald Svensson, Fortum Värme
• Agata Zietek, Jönköping Energi
• Karin Karlfeldt Fedje, Renova
• Erik Rasmussen, Stena Metall
• Raul Grönholm, Sysav Utveckling
• Stig-Olov Taberman, Tekniska verken i Linköping
• Fredrik Jostby, Uddevalla Energi
• Jennica Viksten, Umeå Energi
Ett stort tack till alla dessa representanter för den tid och det engagemang de lagt ner för att projektet
skulle bli så bra som möjligt. Er kunskap, flexibilitet och diskussionsvilja har varit ovärderlig för
projektet.
Ett extra tack till Anita Petterson och Karin Karlfeldt Fedje för det goda samarbetet med samordningen
av mötena mellan WR 56 och WR 58.
Slutrapporten kommer att publiceras hos Waste Refinery och Avfall Sverige.
Inge Johansson, SP, projektledare
Borås, december 2013
Sammanfattning
EU-kommissionen har i en rapport från 2010 pekat ut 14 kritiska metaller och metallgrupper. Dessa är
sådana som bedöms som vitala för utvecklingen inom exempelvis datorer, elektronik och elbilar och där
användningen väntas öka markant inom de närmaste decennierna. Dessutom är de kända tillgångarna
av flera av dessa ämnen koncentrerade till enskilda länder utanför EU.
Kunskapen om dessa ämnens förekomst i askor från avfallsförbränning är väldigt begränsad och samma
sak gäller exempelvis fördelningen av ämnena mellan flyg- och bottenaska. Det finns en del värden
rapporterade i litteraturen men ingen större genomgång har gjorts för att täcka de kritiska metallerna
i ett antal anläggningar. En bättre kunskap om innehållet i askorna är en förutsättning för att senare
kunna välja behandlingsmetoder av askorna och kunna utnyttja det potentiella mervärde som kan finnas
i form av dessa ämnen.
Projektets huvudsyfte har varit att se hur mycket kritiska metaller som finns i askor från svenska
avfallsförbränningsanläggningar. Målet har varit att se vilka kritiska metaller som går att analysera i
askorna och sedan kvantifiera de som är möjliga att analysera. Resultaten skulle också generaliseras
och tillämpas på Sverige-nivå för att se vilka mängder och vilka eventuella ekonomiska värden dessa
mängder kan representera. Målet var också att mängderna skulle kunna relateras till användningen i
Sverige.
I projektet har flyg och bottenaskor från 10 svenska anläggningar analyserats (7 roster och 3 fluidbädd).
De flesta proven togs under 2-3 veckor och målet var att få sammanhängande flyg- och bottenaskprov.
Analyserna visade att halterna av de flesta kritiska metallerna är under den genomsnittliga
bakgrundshalten i jordskorpan. Platinametallerna och indium fanns i halter under rapportgränsen
medan guld i några enstaka fall fanns i detekterbara mängder. Antimon och silver fanns dock i betydligt
högre halter än bakgrundshalten. Trots de generellt låga halterna representerar de kritiska metallerna
total ett värde om ca 1,3 miljarder kronor årligen om man räknar på de askmängder som genereras från
avfallsförbränning i Sverige.
Av de kritiska metallerna är det några få som står för huvuddelen av den ekonomiska potentialen. Dessa
är lutetium, magnesium, skandium och tulium. Av dessa är det magnesium som finns i relativt stora
mängder medan de andra har ett väldigt högt pris så även små mängder ger en hög potential.
Projektet har gett en överblick över de kritiska metallerna i askorna från ett stort antal svenska
anläggningar. I dagsläget finns det inga motsvarande undersökningar publicerade i den vetenskapliga
litteraturen. Projektet har gett en bra överblick över vilka metaller som eventuellt kan vara värda att
arbeta vidare med och därmed en grund för prioritering av utvecklingsresurser.
Projektet har uppfyllt de uppställda målen väl även om det inte gått att relatera mängderna i askan till
mängderna som används i Sverige.
Nyckelord: kritiska metaller, aska, avfallsförbränning
Summary
In 2010, the European Commission published a report where they pinpointed a number of elements
that they judged critical for the economic development within EU. These elements are vital for the
development of a number of important products such as computer, consumer electronics and electrical
vehicles. The supply risk is one of the aspects of the critical classification, since EU is largely dependent
on import for all of the elements.
The knowledge of the presence of critical elements in the residues from waste-to-energy plants is limited.
There are values reported in literature, but no comprehensive studies have been made to investigate the
concentrations in residues from a number of plants. A better knowledge of the content in the residues
is vital in the choosing of treatment methods for the residues and also for the possibility to recover
valuable resources from the residues.
The aim of the study was to determine how large quantities of critical metals that is present in residues
from Swedish Waste-to-Energy plants. Concrete goals have been to determine which critical metals
were possible to analyse in the residues and then to quantify those.. The results should be generalized to
a national level to determine what amounts that are present and what economic potential those amounts
represent. Ideally the amounts should also be related to the amounts being used in Sweden.
In the project, 10 plants have contributed with both fly and bottom ash. These represent 7 grate fired
boilers and 3 fluidised bed boilers. The sampling period was generally 2-3 weeks, with the aim of
sampling fly ash and bottom ash during the same period.
The results from the analyses showed that the concentration levels of most of the critical elements were
below the average concentration in the upper earth crust. Indium and the platinum metals were present
in concentrations lower than the report limit of the used method. In the case of gold, there were some
results indicating a concentration above the report limit, but most were below. Antimony and silver are
the elements present in concentrations significantly higher than the average in the earth crust. Despite the
low concentrations, the critical metals in the residues still represent a value of 1.3 billion SEK each year.
The most part of the economic potential comes from a limited number of metals; these are lutetium,
magnesium, scandium and thulium. Magnesium is present in large volumes while the others have a very
high market price (in pure metallic form).
The project has given a good overview of the presence of the critical metals in residues from ten Swedish
plants. Today there is no similar study published in the literature. The results also give an indication of
which metals that represents the largest economic value, which is important when looking into future
work on metal recycling from residues.
The projects have met the set goals with the exception of the relation to amounts of the critical metals
used in Sweden. There was too little information available to make this comparison.
Keywords: critical elements, ashes, waste incineration, rare earth elements
Innehåll
1Inledning
1.1Problembeskrivning
1.2 Syfte och mål
1.3Avgränsningar
2Bakgrund
2.1 Askor från avfallsförbränning
3
Material och metoder
3.1 Medverkande anläggningar
3.2Provtagning
3.3Provberedning
3.4 Kemisk analys
3.5 Litteraturstudie om förekomst och användning
Litteraturstudie kritiska metaller
4
4.1Användning
4.2 Förekomst och utvinning
4.3Återvinning
4.4Metallpriser
4.5 Kritiska metaller i askor från avfallsförbränning
5Resultat
5.1Validering
5.2 Resultat av de kemiska analyserna
5.3 Generalisering av resultaten till nationell nivå
5.4 Ekonomisk potential
6Resultatanalys
6.1 Innehållet av kritiska metaller i askor
6.2 Uppskalning till Sverigenivå
6.3 Ekonomisk potential och möjligheter till återvinning
7Slutsatser
8
Rekommendationer och användning
9Litteraturreferenser
1
1
2
2
3
3
5
5
5
8
9
10
11
11
13
15
15
17
21
21
21
31
33
34
34
39
39
42
43
44
Bilagor
A
Provtagningsinstruktioner Sysav
A.1
Provtagning av flygaska från Panna 3 och Panna 4
A.2 Provtagning av slaggrus från Panna 3 och Panna 4
B
Information om de kritiska metallerna
B.1 Antimon, Sb
B.2 Beryllium, Be
B.3 Gallium, Ga
B.4 Germanium, Ge
B.5 Kobolt, Co
B.6 Indium, In
B.7 Magnesium, Mg
B.8 Niob, Nb
B.9 Tantal, Ta
B.10 Volfram, W
B.11Platinametallerna
B.12 Sällsynta jordartsmetaller
B.13 Guld, Au
B.14 Silver, Ag
B.15 Koppar, Cu
B.16 Zink, Zn
CMetallpriser
Resultat av de kemiska analyserna
D
D.1 Halter kritiska metaller i flygaska från rosteranläggningar
D.2 Halter kritiska metaller i flygaska från fb-anläggningar
D.3 Halter kritiska metaller i bottenaska från rosteranläggningar
D.4 Halter kritiska metaller i bottenaska från fb-anläggningar
D.5 Halter av kritiska metaller i olika fraktioner av Renovas bottenaska
D.6 Beräknade totala medelvärden för kritiska metaller i de svenska avfallsaskorna
D.7 Beräknade medelvärden av kritiska metaller i flygaskor från roster- och fb-pannor
D.8 Beräknade medelvärden av kritiska metaller i bottenaskor från roster- och fb-pannor
E
Referenser som använts i bilaga A-C.
1 INLEDNING
1.1 Problembeskrivning
EU-kommissionen har i en rapport från 2010 pekat ut 14 kritiska metaller och metallgrupper [1]. Dessa
är sådana som bedöms som vitala för utvecklingen inom exempelvis datorer, elektronik och elbilar
och där användningen väntas öka markant inom de närmaste decennierna. Dessutom är de kända
tillgångarna av flera av dessa ämnen koncentrerade till enskilda länder utanför EU. 90 % av de kritiska
jordartsmetallerna och antimon bryts i Kina och Brasilien står för lika stor andel av niob [2]. För tillfället
sker därför inom Europa en intensiv kraftsamling kring frågor som rör dessa metaller.
Askorna från avfallsförbränningen reflekterar samhället vi lever i och i takt med att produkterna vi
konsumerar blir allt mer komplicerade och svårare att återvinna, avspeglas detta också i askorna. Att
askorna innehåller exempelvis tungmetaller och andra ämnen är naturligt och dessutom ett tecken på
att anläggningen fungerar eftersom de är designade för att avgifta kretsloppet. Samtidigt är askorna en
stor avfallsström motsvarande 20-25 % av inkommande avfallsmängder. Ur ett resursperspektiv skulle
det vara önskvärt att i framtiden kunna använda denna ström som en råvaruström och erhålla något
som kan nyttiggöras utanför deponier i betydligt högre utsträckning än vad som görs idag.
Askor från avfallsförbränning har under de senaste två decennierna varit ett forskningsobjekt för många.
Möjlig avsättning av askor har undersökts, som t ex konstruktionsmaterial i vägar, och uppmärksamhet
har riktats mot kemiskt innehåll och utlakning av miljörelevanta ämnen [3]. Viss forskning har fokuserat
på återvinning av metaller som t ex Cu och Zn [4-6]. Dioxininnehållet i askorna har också utretts inom
Avfall Sverige [7, 8].
Kunskapen om förekomsten av kritiska metaller i askor från avfallsförbränning är väldigt begränsad
och samma sak gäller exempelvis fördelningen av ämnena mellan flyg- och bottenaska. Det finns en del
värden rapporterade i litteraturen [9] men ingen större genomgång har gjorts för att täcka de kritiska
metallerna i ett antal anläggningar. Innehållet i askorna kan också tänkas skilja mellan olika länder
beroende på hur utvecklad källsorteringen och avskiljningen av farligt avfall är. En bättre kunskap om
innehållet i askorna är också en förutsättning för att senare kunna välja behandlingsmetoder av askorna
och kunna utnyttja det potentiella mervärde som kan finnas i form av dessa ämnen.
1.2 Syfte och mål
1.2.1 Syfte
Syftet med projektet är att undersöka askor från avfallsförbränning som potentiell resurs av kritiska
metaller/ämnen. Förekomsten i askorna ska ställas i proportion till användningen av dessa ämnen i
Sverige. Med kritiska metaller och ämnen avses här 12 av de 14 metaller, ämnen och grupper identifierade
av EU som kritiska [1, 10], dvs:
antimon, indium, beryllium, magnesium, kobolt, niob, gallium, germanium, tantal, volfram,
samt platinagruppen (platina, palladium, iridium, rodium, rutenium och osmium) och sällsynta
jordartsmetaller (yttrium, skandium och de så kallade lantaniderna; lantan, cerium, praseodymium,
neodym, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, tulium, ytterbium
och lutetium).
1
I denna studie exkluderas flusspat och grafit eftersom de inte anses vara möjliga att kemiskt bestämma
med rimliga insatser, samt att de inte bedöms vara intressanta för återvinning ur askor. Prometium är
inte heller intressant i detta projekt eftersom den enbart förekommer i radioaktiva isotoper. Även osmium
har uteslutits då den inte förväntas hittas i rapporterbara halter och kräver speciell analysutrustning.
1.2.2 Mål
Målen med projektet är att:
• Undersöka vilka kritiska metaller som går att bestämma i askor från svenska avfallsförbränningsanläggningar.
• Undersöka koncentrationer av de kritiska metaller i svenska askor som går att bestämma enligt
•
•
föregående mål.
Genomföra en analys av hanteringen av kritiska metaller (användningsområden, utvunna mängder
med mera).
Generalisera resultaten och relatera mängderna i avfallsaskorna till användningen av dessa metaller
i Sverige.
1.2.3 Relevans för Waste Refinerys mål
Projektet har genererat kunskap kring innehållet av kritiska metaller i avfallsaskor. Detta är det första
steget mot att kunna utvinna mer resurser ur askorna. En eventuell framtida utvinning av dessa metaller
ur askan kan medföra en intäkt som därmed kan minska totalkostnaden för hantering av brännbart
avfall. Som en positiv bieffekt kommer den kvarvarande askan att ha lägre koncentrationer av metaller
och därmed vara lämpligare för avsättning som exempelvis konstruktionsmaterial.
Målen med projektet är i linje med Waste Refinerys mål att utveckla nytt kunnande i frågor som är
viktiga för utvecklingen av ett effektivt avfallssystem både i ett nationellt och globalt perspektiv. Konkret
kommer projektet att bidra till uppfyllelse av följande av Waste Refinerys delmål:
• Framtagandet av metoder som kan öka resursutnyttjandet av biprodukter såsom t ex askor, rötrest
och mull.
• Utifrån ett systemperspektiv identifiera samordningsvinster som sänker kostnaderna med 20 % för
avfallsbehandling.
1.3 Avgränsningar
Andra frågor som är av intresse för området återvinning av kritiska metaller ur askor är t ex
extraktionsmetoder och optiska metoder och state-of-the-art inom dessa. Detta ingår dock inte i detta
projekt.
Metallernas kemiska form i askan kan vara avgörande när man planerar deras återvinning ur askan.
En fullständig undersökning av förekomstformerna är dock ett alltför omfattande arbete för att kunna
inrymmas i detta projekt. Projektet kommer därmed fokusera på att bestämma totalhalterna.
2
2 Bakgrund
Under 2010 gav EU-kommissionen ut en rapport ”Critical raw materials for the EU” [1] där man
identifierar ett antal metaller/ämnen som är speciellt viktiga för den ekonomiska utvecklingen i EU.
Urvalet är ämnen där man ser att användningen sannolikt kommer öka kraftigt i framtiden samtidigt
som de kända tillgångarna huvudsakligen är koncentrerade till ett fåtal länder utanför Europa. Många av
de identifierade ämnena är sådana som används inom exempelvis ny elektronik (smarta telefoner, platta
bildskärmar med mera) men de kan också vara vitala för exempelvis vindkraft, solceller, plastproduktion
och elbilarnas utveckling.
Kommissionen identifierar också ett behov av att få bättre data när det gäller livscykeln för dessa ämnen
och produkterna de används i. Askor från avfallsförbränning är en potentiell källa för dessa kritiska
metaller.
Listan över de kritiska metallerna kommer att förändras med tiden och det pågår för tillfället ett
revideringsarbete. En preliminär lista har presenterats vid en konferens i Portugal där det tillkommer 7
element (bland annat fosfater, borater och krom) medan tantal tas bort från listan [11].
2.1 Askor från avfallsförbränning
Vid förbränning av olika bränslen fås en rest, aska. Denna består av olika askbildande ämnen som ingår
i bränslet.
När det gäller rester från avfallsförbränningen så består de dels av den traditionella ”askan” som bildas
vid förbränning av alla fasta bränslen, men också av stora mängder andra material som normalt inte är
att betrakta som brännbara. Detta kan vara exempelvis metall eller andra material från sammansatta
produkter som kasserats men också exempelvis söndrigt glas och porslin som slängs i restavfallet
enligt sorteringsanvisningar från kommunerna. Resterna innehåller också rester från felsorterat avfall
i varierande mängder, exempel på sådant kan vara metallförpackningar, bilfälgar och tegelstenar. I
rapporten kommer aska att användas som samlingsnamn för dessa rester från avfallsförbränningen.
Mängden aska varierar beroende på vilken typ av avfall som eldas men normalt ligger återstoden på 2025 % av avfallets ursprungliga vikt. Beroende på teknik varierar också fördelningen mellan bottenaska
och flygaska. Fluidbäddanläggningar (fb-anläggningar) har en stor andel flygaska medan det på
rosteranläggningar är bottenaskan som dominerar.
Samtidigt som energin i avfallet återvinns i form av el, värme och i vissa fall kyla, har avfallsförbränningen
en annan viktig roll, nämligen att avgifta samhället. Farliga ämnen fångas upp i processen vid
avfallsförbränningen. De mer flyktiga ämnena förångas/rycks med i rökgasen och fångas sedan upp
i något av reningsstegen som till exempel elfilter för partiklar, aktivt kol och kalk i ett slangfilter för
exempelvis kvicksilver eller så fångas de i något vått reningssteg. De mer stabila föreningarna stannar
typiskt i bottenaskan. Resultatet blir oavsett teknik en anrikning jämfört med de ingående halterna i
avfallet.
3
Askorna hanteras idag olika. En stor del av flygaskan exporteras till Norge där den nyttiggörs i
samband med neutralisering av surt avfall från industrin och återfyllning av kalkbrottet på ön Langøya
i Oslofjorden [12]. Bottenaskan används i huvudsak som konstruktionsmaterial på deponier. När det
gäller bottenaskan har det nationellt gjorts en del arbete kring denna för att försöka få avsättning för
den utanför deponier.
Askor från avfallsförbränning har varit objekt för många undersökningar, dock har fokus i dessa
huvudsakligen varit på miljörelaterade frågeställningar som lakning av metaller och salter. Relativt lite
kraft har lagts på att dokumentera de resurser askan innehåller som skulle kunna innebära ett mervärde
vid utvinningen. Chalmers och Linköpings universitet har tittat på möjligheterna att utvinna exempelvis
koppar ur flygaska [4]. I Schweiz finns det ett antal asktvättar (Fluwa) för flygaska [13] där man också
får olika metallhydroxidslam som skickas till metallindustrin. En anläggning har nu tagit detta ett steg
längre och installerat en elektrolysanläggning för att renframställa zink ur flygaskan, processen (Flurec),
denna utvinning finns beskriven på leverantörens hemsida [14]. Det är samma leverantör som levererar
asktvättarna och zinkutvinningsprocessen i Schweiz, BSH Umweltservice AG.
Ett ökat metallpris har också gjort att intresset för att förbättra avskiljningen av metallskrot (både
magnetiskt och icke-magnetiskt) har ökat de senaste åren. Det finns olika varianter på detta, dels
sådana som bygger på traditionell teknik på befintliga askor men också processer där man exempelvis
frångår den traditionella våta utmatningen av bottenaska för att bättre kunna avskilja metallerna [15].
Värdet i framförallt de icke-magnetiska metallerna (Cu, Al, Zn samt exempelvis Au) är det som i flera fall
drivit förbättringarna. Det koncept som är mest väldokumenterat är den torra utmatningen vid KEZO
i Schweiz tillsammans med en pilotanläggning i Amsterdam som genererat flera vetenskapliga artiklar
[16, 17]. Att intresset för resurserna i aska ökat kan också ses på det faktum att det i Köpenhamn hölls en
välbesökt konferens riktad mot utsortering av aluminium i askor, hösten 2010.
Inom Waste Refinery har det genomförts några projekt kopplade till askor. Fokus har dock varit att
minska driftrelaterade problem eller att minska askornas miljöpåverkan. [18-20].
4
3 Material och metoder
3.1 Medverkande anläggningar
De deltagande anläggningarna representerar båda de i Sverige dominerande teknikerna för
avfallsförbränning, roster och fluidbädd. Det är också en spridning geografiskt från Malmö i söder till
Umeå i norr och i panneffekt från 20 till 96 MW (se Tabell 1). Bränslemixen varierar också från de olika
anläggningarna, den anläggning med högst andel hushållsavfall har ca 60% hushållsavfall i mixen och
resten verksamhetsavfall medan den med minst eldar 100 % verksamhetsavfall. Tre av anläggningarna
har haft en mindre inblandning av ”shredder light fraction” (SLF) och lika många har också haft en
inblandning av returträ under perioden.
Tabell 1 Kort sammanfattning av medverkande anläggningar. Uppgifterna gäller den linje som provtagits i studien. I vissa fall har provtagningen dock skett på kombinerade askströmmar från flera linjer.
Table 1 Short summary of the participating plants. The information given concerns the boiler/line that
the samples were taken from. However in some cases samples were taken from a combined stream of
ashes from more than one line. The table shows thermal power, fuel flow, combustion technology and
if the plants have dry and/or wet flue gas treatment.
Anläggningsägare
Borlänge Energi
Borås Energi & Miljö
E.ON, Händelö
Fortum, Högdalen
Jönköping Energi
Renova
Sysav
Tekniska verken i
Linköping
Uddevalla energi
Umeå Energi
Termisk
effekt (MW)
30
20
Bränsleflöde
(ton/h)
10,5
7
75
25
91
65
54
150
30
20
20-22
50
68
42,2
55
25
14
20
Torr (halvtorr) rening
Ja
Våt rening
Nej
Ja
Nej
CFB
Rost
Rost
Rost
Ja
Ja
Ja
Ja
Ja
Nej
Ja
Ja
Ja
Ja
Rost
Rost
Rost
Ja
Ja
Ja
Ja
Ja
Ja
Teknik
Rost
BFBa)
CFB
b)
a) Bubblande fluidiserad bädd
b) Cirkulerande fluidiserad bädd
3.2 Provtagning
De deltagande anläggningarna ansvarade för provtagningen av askorna. Målet var att ta ut
sammanhörande prover under två veckor. Som grund för provtagningen användes Nordtest metod
för provtagning på fasta avfall [21], dock anpassat efter vad som var praktiskt och resursmässigt
möjligt att åstadkomma vid de enskilda anläggningarna. En av de anpassningar som har fått göras är
att provtagningsperioden kortats från den ursprungligt tänkta 6-8 veckor till 2 veckor. Detta gjordes
dels för att anläggningarna inte hade resurser att ha den längre provtagningen men också för att hinna
med analyserna då alla anläggningar inte kunde påbörja provtagningen tidigt under våren. Det fanns
betydande skillnader i provtagningen mellan de olika anläggningarna.
5
Provtagningen har också, på grund av utformningen av anläggningarna, skett på olika positioner, Tabell 2.
Tabell 2 Provtagningsposition/asktyp och provtagningsintervall för de olika anläggningarna.
Table 2 Sampling position or ash type and sampling rate at the different plants. The sampling positions
have differed between the plants depending on where there was suitable access.
Flygaska
Provtagningspunkt/
asktyp
Frekvens
(ggr/dygn)
Renova
Fallande ström elfilteraska
1
Sysav
3
Uddevalla
Borås
Pannaska/Elfilteraska
Elfilteraska i fallschakt till
silo
Cyklonaska och NIDa)-aska
Linköping
Utmatningsskruv till bulkbil
E.ON
Borlänge
Aska från NID
ÖH-aska, tomdragsaska,
filteraska (3 separata prov)
Fallande ström textilfilteraska
Aska från recirkulationsben
i NID
Jönköping
Vid utmatning till bulkbil
Fortum
Umeå
1
2
3 dl/dygn,
v14-22
3 ggr/dygn
under 2
veckor
Bottenaska
Provtagningspunkt/
asktyp
Från lastbilarna som transporterar slagg
Delmängd från slaggproduktionen som sorterades och
därefter provtogs
Första skaktransportören
efter askutmataren
Bottenaska
Sorterad slagg, prov tas i
samband med sortering som
sker kampanjvis 2 ggr/år
Frekvens
(ggr/dygn)
15
Se bilaga A
1
2
Osorterad bottenaska inkl
vändschaktsaska
1
3 ggr/dygn
under en
vecka
2
Bottenaska
2
2
Sorterad slagg i slagghus
1
Några
Deponin/ varje lastbilslass
Bandtransportör från askut2-3 ggr/vecka matare
4
3
a) NID- är ett halvtorrt reningssystem från Alstom bestående av en reaktor och ett textilfilter. I reaktorn tillsätts kalk och aktivt kol tillsammans med
vatten för att få optimala reaktionsbetingelser.
Den mest omfattade askprovtagningen resursmässigt skedde vid Sysav i Malmö. Exempel på hur
flygaskan togs ut på Sysav visas i Figur 1. För bottenaskprovtagningen togs större delprover ut från
råslaggen som sedan lagrades innan den skickades till slaggsorteringen. Under sorteringen togs ett antal
delprover med täta intervall. Samlingsprovet neddelades sedan enligt kon och kvadreringsmetoden. För
en mer utförlig beskrivning, se provtagningsinstruktionerna för Sysav i bilaga A.
I Fortum Högdalens panna 6 togs det ut 4 olika askprov. De asktyper som togs ut var:
• Bottenaska
• Överhettaraska
• Tomdragsaska
• Flygaska (Filteraska)
6
•
Flygaska (Filteraska)
Figur 1 Provuttag av flygaska hos Sysav.
Figure 1 Fly ash sampling at Sysav.
Figur 1 Provuttag av flygaska hos Sysav.
Figure 1 Fly ash sampling at Sysav.
Figur 1 Provuttag av flygaska hos Sysav.
Figure 1 Fly ash sampling at Sysav.
a)
b)
Figur 2 Bilder från provtagning av bottenaska vid Sysav. a) Delprovet av rå bottenaska som tagits ut.
Figur 2 Bilder från provtagning av bottenaska vid Sysav. a) Delprovet av rå bottenaska som
b)tagits
Uttagut.
avb)delprov
avdelprov
sorteratavslaggrus.
a)
b)
Uttag av
sorterat slaggrus.
Figure 2 Pictures of the sampling procedure of bottom ash at Sysav. a) Bottom ash heap from the
Figure
2 increments
Pictures
theraw
sampling
of bottom
ash increment
at Sysav.
a)
Bottom
heap fromsom
Figur
2 Bilder of
från
provtagning
av bottenaska
vid
a) Delprovet
av
råash
bottenaska
combined
of
bottomprocedure
ash.
b) Sampling
of Sysav.
one
of the
sorted
slag.
the tagits
combined
of raw av
bottom
ash.slaggrus.
b) Sampling of one increment of the sorted slag.
ut. b)increments
Uttag av delprov
sorterat
Figure 2 Pictures of the sampling procedure of bottom ash at Sysav. a) Bottom ash heap from
the combined increments of raw bottom ash. b) Sampling of one increment of the sorted slag.
b)
a)
Figur 3 Provtagningsprocedur vid Sysav a) Samlingsprov efter provtagning av den sorterade slaggen.
Figur 3 Provtagningsprocedur vid Sysav a) Samlingsprov efter provtagning av den sorterade
b)slaggen.
Neddelning
av slaggruset
med kon och
kvadreringsmetoden.
b) Neddelning
av slaggruset
med
kon och kvadreringsmetoden.
Figure 3 Sampling of bottom ash at Sysav. a) Heap of slag gravel from the combined increments. b)
Figure 3ofSampling
ofsize.
bottom ash at Sysav. a) Heap of slag gravel from the combined
Reduction
the sample
increments. b) Reduction of the sample size.
3.3 Provberedning
Hantering av prover och analys summeras i Figur 4 nedan och beskrivs ytterligare i texten
nedan. I Figur 5 ges ett par exempel på hur flyg- respektive bottenaskproverna som skulle
behandlas såg ut.
Icke-­‐malbar metallfraktion
Bottenaska
Inkommet
prov 5-­‐50 kg
Torkning (35 °C)
5-­‐50 kg
Ned-­‐
delning
1 kg Malning
Malning
1 kg
7
1 kg Uttag 100 g Malning 100 g
1 kg Uttag 100 g Malning 100 g
Icke-­‐malbar Analys 0,1 g
Analys 0,1 g
Figure 3 Sampling of bottom ash at Sysav. a) Heap of slag gravel from the combined
increments. b) Reduction of the sample size.
3.3 Provberedning
3.3 Provberedning
Hantering
prover
analys
summeras
4 och
nedan
och beskrivs
ytterligare
i texten
Hantering
av av
prover
och och
analys
summeras
i Figuri 4Figur
nedan
beskrivs
ytterligare
i texten nedan.
I Figur
nedan.
I Figur
5 ges
på bottenaskproverna
hur flyg- respektive
bottenaskproverna
som
5 ges
ett par
exempel
på ett
hurpar
flyg-exempel
respektive
som
skulle behandlas såg
ut.skulle
behandlas såg ut.
Icke-­‐malbar metallfraktion
Bottenaska
Inkommet
prov 5-­‐50 kg
Torkning (35 °C)
5-­‐50 kg
Ned-­‐
delning
1 kg Malning
Malning
1 kg Uttag 100 g Malning 100 g
1 kg Uttag 100 g Malning 100 g
Analys 0,1 g
Analys 0,1 g
1 kg
Icke-­‐malbar metallfraktion
Flygaska
Inkommet
prov 5-­‐15 kg
Ned-­‐
delning
0,5 kg Malning
0,5 kg
Malning
0,5 kg
0,5 kg
Analys 0,1 g
Analys 0,1 g
Figur 4 Illustration av provberedningen på laboratoriet innan analys.
Figur 4 Illustration av provberedningen på laboratoriet innan analys.
Figure 4 Graphic illustration of the sample preparation before analysis. The samples were initially
dried
(bottom
ash) and
then divided
intosample
two replicates.
From
these analysis.
replicatesThe
non crushable
material
Figure
4 Graphic
illustration
of the
preparation
before
samples were
initially
dried
(bottom
ash)
and
then
divided
into
two
replicates.
From
these
replicates
non
have been sorted out before grinding.
crushable material have been sorted out before grinding.
Figur 5 Exempel på askprov som inkom för analys. De övre bilderna är flygaskor medan de nedre är
Figur 5 Exempel på askprov som inkom för analys. De övre bilderna är flygaskor medan de
bottenaskor.
nedre är bottenaskor.
Figure 5 Examples of ash samples that were to be analysed. The upper two pictures are fly ash and the
Figuretwo
5 Examples
of ash samples that were to be analysed. The upper two pictures are fly ash
lower
bottom ash.
and the lower two bottom ash.
3.3.1
Neddelning och homogenisering av askor
Neddelning och homogenisering av askorna har skett enligt följande: Bottenaskor torkas i
35 °C över natten. Från varje inkommit prov av botten- och flygaska plockas två replikat ut
på 1 kg för bottenaskor respektive 0,5 kg för flygaskor genom neddelning i en spaltdelare.
Från bottenaskorna plockas en icke-malbar fraktion
ut från replikaten som utgörs av
8
metallbitar som vägs och fotograferas, exempel på hur det kunde se ut visas i Figur 6. Både
bottenaskor och flygaskor mals i en skivkvarn. För bottenaskan plockas sedan 100 g ut och
3.3.1 Neddelning och homogenisering av askor
Neddelning och homogenisering av askorna har skett enligt följande: Bottenaskor torkas i 35 °C över
natten. Från varje inkommit prov av botten- och flygaska plockas två replikat ut på 1 kg för bottenaskor
respektive 0,5 kg för flygaskor genom neddelning i en spaltdelare. Från bottenaskorna plockas en ickemalbar fraktion ut från replikaten som utgörs av metallbitar som vägs och fotograferas, exempel på hur
det kunde se ut visas i Figur 6. Både bottenaskor och flygaskor mals i en skivkvarn. För bottenaskan
plockas sedan 100 g ut och mals (kulkvarn) varpå 0,1 g tas ut för analys. För flygaskan plockas 0,1 g ut
för analys direkt från det neddelade och malda provet.
8,6 vikt%
17 vikt%
1,7 vikt%
3,4 vikt%
Figur 6 Exempel på bortsorterade icke-malbara fraktioner från två olika bottenaskor (vänster
Figur 6 Exempel på bortsorterade icke-malbara fraktioner från två olika bottenaskor (vänster
respektive
bild illustrerar
illustrerarockså
ocksåskillnaden
skillnadenmellan
mellanutsorterade
utsorterademängder
mängder
i de två
respektive höger
höger bild).
bild). Varje
Varje bild
i de
två replikaten
respektive
aska.
replikaten
för för
respektive
aska.
Figure 6 Examples of materials that was hand sorted and excluded from the chemical analysis. Each
Figure 6 Examples of materials that was hand sorted and excluded from the chemical analysis.
picture
also shows
the difference
betweenbetween
how much
that
wasthat
removed
from each
of the
twoofreplicates.
Each picture
also shows
the difference
how
much
was removed
from
each
the
two replicates.
3.3.2 Siktning av askor
3.3.2
Siktning av askor
Siktning av neddelad bottenaska gjordes med siktar med hålstorlek på 5,6 mm och 16 mm.
Siktning av neddelad bottenaska gjordes med siktar med hålstorlek på 5,6 mm och 16 mm.
3.3.3 Validering
3.3.3
Validering
Totalt har tre certifierade referensaskor (NIST 1633b, NIST 1633c och IC-CTA-FFA -1) och två certifierade
Totalt har tre certifierade
referensaskor
(NIST
1633b, NIST
1633c 81
ochsom
IC-CTA-FFA
-1)
referensbergarter
(NCS DC71302
som är en
silikatbergart
och SARM
är en kromitbergart)
och
två
certifierade
referensbergarter
(NCS
DC71302
som
är
en
silikatbergart
och
analyserats för att validera analysmetoden.
SARM 81 som är en kromitbergart) analyserats för att validera analysmetoden.
3.4 Kemisk analys
3.4 Kemisk analys
3.4.1 Uppslutning av askor
Syrauppslutning
av askorna
gjordes i mikrovågsugn baserad på ”single reaction chamber”-teknologi”
3.4.1
Uppslutning
av askor
(UltraWAVE Single Reaction Chamber Digestion System från Milestone) med 0,1 g prov i syrablandning
Syrauppslutning av askorna gjordes i mikrovågsugn baserad på ”single reaction chamber”innehållande salpetersyra (HNO3), saltsyra (HCl) och fluorvätesyra (HF) vid 250 °C följt av tillsats av
teknologi” (UltraWAVE Single Reaction Chamber Digestion System från Milestone) med
borsyra (B(OH)3) och ny uppvärmning till 250 °C i ett andra steg. Lösningarna späddes sedan till känd
0,1 g prov i syrablandning innehållande salpetersyra (HNO3), saltsyra (HCl) och
volym.
fluorvätesyra (HF) vid 250 °C följt av tillsats av borsyra (B(OH)3) och ny uppvärmning till
250 °C i ett andra steg. Lösningarna späddes sedan till känd volym.
3.4.2
Instrumentell analys
Uppslutna prover analyserades sedan med (högupplösande) induktivt kopplad plasmamasspektrometri (ICP-MS) (Element2 från Thermo Scientific) eller med induktivt kopplad
plasma-optisk emissionsspektrometri (ICP-OES) (Optima 5300 DV från Perkin Elmer)
med avseende på Be, Mg, Sc, Co, Ga, Ge, Y, Nb, Ru, Rh, Pd, Ag, In, Sb, Ta, W, Ir, Pt, Au,
La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb och Lu. Dessutom bestämdes P, Al,
Cu och Zn.
9
3.4.2 Instrumentell analys
Uppslutna prover analyserades sedan med (högupplösande) induktivt kopplad plasma-masspektrometri
(ICP-MS) (Element2 från Thermo Scientific) eller med induktivt kopplad plasma-optisk
emissionsspektrometri (ICP-OES) (Optima 5300 DV från Perkin Elmer) med avseende på Be, Mg, Sc,
Co, Ga, Ge, Y, Nb, Ru, Rh, Pd, Ag, In, Sb, Ta, W, Ir, Pt, Au, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er,
Tm, Yb och Lu. Dessutom bestämdes P, Al, Cu och Zn.
3.4.3 Hantering av interferenser vid ICP-MS-analys
Möjliga interferenser har tagits från ”Interferences Workshop”, som är en del av mjukvaran till ICP-MSinstrumentet Element 2, (Thermo Scientific) och sammanställts. Baserat på denna sammanställning har
man sedan valt lämpliga isotoper att bestämma, lämplig upplösning för de valda isotoperna och vilka
möjliga interferenser som finns för de valda isotoperna. För de grundämnen där flera isotoper finns
tillgängliga har två eller tre isotoper använts för att kontrollera att inga interferenser finns närvarande.
För de grundämnen som förekommer som en enda isotop har storleken på de möjliga interferenserna
bestämts och interfererande grundämnen har sedan bestämts i proverna. Dessutom har tre certifierade
referensaskor analyserats (och två certifierade referensbergarter).
3.5 Litteraturstudie om förekomst och användning
För informationssökningen när det gäller de kritiska metallernas förekomst och användning har
söktjänsten Scopus/Scifinder använts för sökningar efter vetenskaplig litteratur och exempelvis Google
för allmän informationssökning.
10
4 Litteraturstudie kritiska metaller
Med kritiska metaller och ämnen menas här de 14 metaller, ämnen och grupper identifierade av EU som
kritiska [1, 10], dvs:
• Antimon, Sb
• Indium, In
• Beryllium, Be
• Magnesium, Mg
• Kobolt, Co
• Niob, Nb
• Flusspat, CaF2
• Gallium, Ga
• Germanium, Ge
• Tantal, Ta
• Grafit, C
• Volfram, W samt
• Platinagruppen (Platina (Pt), Palladium (Pd), Iridium (Ir), Rodium (Rh), Rutenium (Ru) och
•
Osmium, (Os))
Sällsynta jordartsmetaller (Yttrium (Y), Skandium (Sc) och de så kallade Lantaniderna; Lantan
(La), Cerium (Ce), Praseodym (Pr), Neodym (Nd), Prometium (Pm), Samarium (Sm), Europium
(Eu), Gadolinium (Gd), Terbium (Tb), Dysprosium (Dy), Holmium (Ho), Erbium (Er), Tulium
(Tm), Ytterbium (Yb) och Lutetium (Lu)).
I studien har flusspat och grafit exkluderats eftersom de inte anses vara möjliga att kemiskt bestämma
med rimliga insatser, samt att de inte bedöms vara intressanta för återvinning ur askor. Prometium
är inte heller intressant i detta projekt eftersom den enbart förekommer i radioaktiva isotoper. Därför
har de inte ingått i litteraturstudien. En detaljerad genomgång av själva återvinningsmetoderna för de
enskilda metallerna ligger utanför omfattningen av detta projekt. Nya ämnen kommer sannolikt att
läggas till listan över kritiska metaller och en preliminär lista har presenterats [11], men de tillkommande
ämnena är inte inkluderade i litteraturstudien.
De följande avsnitten innehåller en sammanfattning av användning, förekomst, utvinning och
återvinning av de kritiska metallerna samt information om ekonomisk värdering av de olika metallerna.
För utförligare information finns motsvarande genomgång för de enskilda metallerna i bilaga B.
4.1 Användning
Vid värderingen av de ämnen som kvalificerat in som kritiska har ämnenas betydelse i viktiga produkter/
branscher vägts in. Flera av användningsområdena kan vara relativt nya, exempelvis pekskärmar på
telefoner och datorer men gemensamt är att ämnena bedöms som vitala för den ekonomiska utvecklingen.
För många av dem bedöms också efterfrågan öka drastiskt framöver.
11
Ser man till användningsområdena för de kritiska metallerna så spänner de över en lång rad produkter
och sektorer. Flera av de kritiska metallerna har väldigt specifika egenskaper som gör dem svåra att
ersätta i vissa tillämpningar. Exempelvis så är de starkaste magneterna antingen baserade på neodym
eller på kobolt, beroende på applikationerna så är de dock ofta dopade med exempelvis dysprosium,
praseodym, gadolinium och terbium. Magneterna används bland annat för vindturbiner, hårddiskar,
elmotorer, mikrofoner och hörlurar [1, 22]. Andra egenskaper som nyttjas för speciella applikationer
är exempelvis beryllium som inte genererar gnistor vilket gör den lämplig för exempelvis borrar inom
olje- och gasindustrin och i bromsar i landningsställen på flygplan.
Många av användningsområdena för de kritiska metallerna är dock i produkter som inte bör dyka upp
i det brännbara avfallet i någon större omfattning. Undantag är exempelvis magnesium som är vanligt i
olika förpackningar [1, 22].
I Figur 7 och Figur 8 visas de huvudsakliga användningsområdena för platinametallerna och de sällsynta
jordartsmetallerna.
Figur 7 Användningsområden för platinametallerna [1].
Figure 7 The areas of usage for the platinum metals [1].
Figur 8 Användningsområden för sällsynta jordartsmetaller [1].
Figure 8 The areas of usage for the rare earth elements [1].
12
4.2 Förekomst och utvinning
Det är stor skillnad mellan hur vanliga de olika kritiska metallerna är sett till den genomsnittliga halten
i jordskorpan. Figur 9 visar den genomsnittliga halten av olika grundämnen i övre jordskorpan. Några
olika kategorier kan skönjas i figuren, t ex de vanligast förekommande grundämnen (mörkgrönt och
ljusgrönt) som är beståndsdelar i de flesta bergarter. Sällsynta jordartsmetallerna skrivet med blå text,
är lantanoiderna inklusive yttrium och lutetium. Metaller skriven med fet stil innebär betydelsefulla
industriella metaller som används/bryts i stora mängder. Sällsynta metaller är skrivet med kursiv stil,
och det gula fältet utgörs av de mest sällsynta metallerna, vilka är de sex platinametallerna och guld,
rhenium och tellur.
Värt att notera är att de sällsynta jordartsmetallerna inte är så ovanliga sitt namn till trots. Alla är betydligt
vanligare än exempelvis guld, och en del av dem är lika vanliga som exempelvis koppar och zink.
Figur 9 Genomsnittlig halt av olika grundämnen i övre jordskorpan. Viktiga industriella metaller är
Figur 9 Genomsnittlig halt av olika grundämnen i övre jordskorpan. Viktiga industriella metaller
markerade
i fetstil
[23].
är
markerade
i fetstilmedan
medanädelmetallerna
ädelmetallernaär
ärindikerade
indikerade med
med kursiv
kursiv stil
stil [23].
Figure 9 Abundance of the chemical elements in Earth’s upper continental crust [23].
Figure 9 Abundance of the chemical elements in Earth’s upper continental crust [23].
Historiskt sett har USA varit en stor producent av sällsynta jordartsmetaller men produktionen har
Historiskt
sett har iUSA
varitatten
stor producent
av(sesällsynta
geografiskt förskjutits
takt med
användningen
har ökat
Figur 10).jordartsmetaller
I dagsläget är detmen
Kina som
produktionen
geografiskt
förskjutitsjordartsmetaller
i takt med att användningen
Figur 10).
helt dominerarhar
marknaden
för sällsynta
där de beräknashar
ha ökat
70 % (se
av världens
reserver
Ioch
dagsläget
är
det
Kina
som
helt
dominerar
marknaden
för
sällsynta
jordartsmetaller
där
de
2012 stod de för 95 % av världsproduktionen [24].
beräknas ha 70 % av världens reserver och 2012 stod de för 95 % av världsproduktionen
[24].
13
produktionen har geografiskt förskjutits i takt med att användningen har ökat (se Figur 10).
I dagsläget är det Kina som helt dominerar marknaden för sällsynta jordartsmetaller där de
beräknas ha 70 % av världens reserver och 2012 stod de för 95 % av världsproduktionen
[24].
Figur10
10 Globala
Globala produktionen
produktionenav
avsällsynta
sällsyntajordartsmetaller
jordartsmetaller
1950-2000.
Produktion
i Kina,
USA och
Figur
1950-2000.
Produktion
i Kina,
USA
övriga
världen
[23].
och
övriga
världen
[23].
Figure 10 Global production of rare earth elements 1950-2000 [23].
Figure 10 Global production of rare earth elements 1950-2000 [23].
Kina är den största producenten för en rad av de kritiska metallerna, förutom de sällsynta
jordartsmetallerna är de även den största producenten av antimon (85 %), gallium, germanium (70 %),
indium (58 %), magnesium (85 %) och volfram (85 %) [24].
När det gäller produktionen av de andra kritiska metallerna så framgår det i Tabell 3 vilket eller vilka
land som dominerar. I tabellen framgår också den totala primärproduktionen av de kritiska metallerna.
Mer detaljerad nivå för platinametallerna och de sällsynta jordartsmetallerna finns i bilaga A. Det
är dock stor spännvidd mellan metallen med den lägsta produktionen (osmium, 60 kg/år [25]) och
magnesium med 750 000 ton/år.
Tabell 3 Länder som dominerar produktionen av olika kritiska metaller samt den totala
primärproduktionen i världen av metallerna [24].
Table 3 Geographic situation of the production of the critical metals together with the yearly amount
of primary production of different critical metals [24].
Antimon
Beryllium
Gallium
Germanium
Kobolt
Indium
Magnesium
Niob
Tantal
Volfram
Platinametallerna
Sällsynta jordartsmetaller
Guld
Silver
Dominerande producent
Kina 85 %
USA 87,7%
Kina, Tyskland, Kazakstan, Ukraina
Kina 70 %
Kongo 55 %
Kina 58 %, Japan, Sydkorea, Kanada 10 % var
Kina 85 %
Brasilien 91,3 %
Australien 48 % Brasilien 15,5 %
Kina 85 %
Sydafrika 71,6%, Ryssland 14,5 %
Kina 95 %
Mexiko 57 %, Kanada 20 %
Mexiko 18 %, Kina 16 %, Peru 15 %
14
Världsproduktion
(ton/år)
180 000
230
273
128
110 000
670
750 000
69 000
765
73 000
207
110 000
2 500
24 000
4.3 Återvinning
Återvinningsgraden för de olika kritiska metallerna ser väldigt olika ut och beror mycket på var de stora
flödena finns som kan återvinnas.
Indium används exempelvis vid tillverkning av LCD-skärmar. Vid produktionen är det dock bara 15-30
% som fastnar på själva skärmen och resten blir svinn. Av svinnet uppskattas 85 % kunna återvinnas. Det
återvinns även väldigt lite indium ifrån slutprodukterna [24]. Liknande situation är det för germanium
där man räknar med att 60 % blir spill vid produktionen av olika optiska enheter.
Platinametallerna återvinns i hög utsträckning i de fall de ingår i industriella applikationer/
tillverkningsprocesser. Däremot är återvinningen från konsumentled betydligt lägre, man beräknar
att 50-60 % av platinametallerna i bilkatalysatorer återvinns. I Europa är dock den siffran åtskilligt
lägre då det är vanligt förekommande med export av gamla bilar till länder/regioner utan fungerande
återvinningssystem [1]. Verkningsgraden på återvinningsprocessen är relativt hög (>95 %), vilket tyder
på att det främst är ett insamlingsproblem.
För de sällsynta jordartsmetallerna är återvinningen näst intill obefintlig. Det beräknas att 1 % återvinns
och det är då i stort sett uteslutande från permanentmagneter [24].
Ofta är siffrorna kring återvinningen ganska osäkra, exempelvis har EU-kommissionen i sin rapport
[1] noterat uppgifter på 3-20 % återvinning av antimon. För antimon har en stor del av återvinningen
kommit från återvinning av blybatterier, denna beräknas naturligt minska i takt med att blybatterierna
minskar. En del återvinning sker också passivt i form av att antimon ingår i plaster som materialåtervinns
och på så sätt minskas behovet av att tillsätta ny antimon i den plastprodukten [1, 22].
4.4 Metallpriser
Tillgängligheten av prisuppgifter för olika metaller varierar kraftigt. För de stora industrimetallerna
går det att hitta historiska data långt tillbaka i tiden medan det är betydligt svårare att hitta för
exempelvis holmium, lutetium och skandium. Data har huvudsakligen hämtats från tre webkällor [2628] där metalprices.com är den som har använts för de flesta metallerna. Den sidan samlar data från
råvarubörser världen över, exempelvis London Metal Exchange (LME), New York Mercantile Exchange
(NYMEX) och Shanghai Metal Exchange (SHME).
Metallpriserna är ofta ganska konjunkturkänsliga, de flesta stora industrimetaller följer
världskonjunkturen och exempelvis när den ekonomiska krisen slog till 2008-2009 sjönk priserna
kraftigt från vad som varit rekordnivåer för många metaller, se exempel i Figur 11.
15
Metallpriserna är ofta ganska konjunkturkänsliga, de flesta stora industrimetaller följer
världskonjunkturen och exempelvis när den ekonomiska krisen slog till 2008-2009 sjönk
priserna kraftigt från vad som varit rekordnivåer för många metaller, se exempel i Figur 11.
35 30 25 20 15 10 Aluminium sep-­‐13 feb-­‐13 jul-­‐12 dec-­‐11 maj-­‐11 okt-­‐10 mar-­‐10 aug-­‐09 jan-­‐09 jun-­‐08 nov-­‐07 apr-­‐07 sep-­‐06 feb-­‐06 jul-­‐05 dec-­‐04 0 maj-­‐04 5 okt-­‐03 Metallpris (kSEK/ton) 40 Magnesium Figur 11 Historiska priser för aluminium och magnesium där prisnedgången under den ekonomiska
Figur
11 2008-2009
Historiska syns
prisertydligt
för aluminium
och magnesium där prisnedgången under den
krisen
[26].
ekonomiska
krisen
2008-2009
syns
tydligt
[26].
Figure 11 Historical price data for aluminium and magnesium. The data clearly indicates the heavy
price11
decline
caused
by the
crisis during
2008-2009.The data clearly indicates the
Figure
Historical
price
dataeconomic
for aluminium
and magnesium.
heavy price decline caused by the economic crisis during 2008-2009.
Guld har däremot varit en metall som inte visat samma tendenser som industrimetallerna. Den har
setts har
somdäremot
en säker varit
värdeplacering
snarare
gynnats
prismässigt
när lågkonjunkturer driver
Guld
en metall och
somtvärtom
inte visat
samma
tendenser
som industrimetallerna.
investerare
från
aktier
mot
mer
säkra
placeringar.
Utvecklingen
för
guld
de
10 årennär
illustreras
Den har setts som en säker värdeplacering och tvärtom snarare gynnatssenaste
prismässigt
lågkonjunkturer
driver investerare från aktier mot mer säkra placeringar. Utvecklingen för
i Figur 12.
guld de senaste 10 åren illustreras i Figur 12.
400000 Guldpris (kSEK/ton) 350000 300000 250000 200000 150000 100000 okt-­‐13 apr-­‐13 okt-­‐12 apr-­‐12 okt-­‐11 apr-­‐11 okt-­‐10 apr-­‐10 okt-­‐09 apr-­‐09 okt-­‐08 apr-­‐08 okt-­‐07 apr-­‐07 okt-­‐06 apr-­‐06 okt-­‐05 apr-­‐05 okt-­‐04 apr-­‐04 0 okt-­‐03 50000 Figur 12 Guldpriset den senaste tioårsperioden [26].
Figure 12 The price of gold over the last 10 years [26].
Figur 12 Guldpriset den senaste tioårsperioden [26].
När det gäller de sällsynta jordartsmetallerna har det varit svårt att hitta prisstatistik för en längre
Figure 12 The price of gold over the last 10 years [26].
tidsperiod. Den kraftigt ökade efterfrågan av en del av de sällsynta jordartsmetallerna tillsammans med
risken att Kina skulle strypa exporten av metallerna drev en våldsam prisutveckling under 2010-2011.
När det gäller de sällsynta jordartsmetallerna har det varit svårt att hitta prisstatistik för en
längre tidsperiod. Den kraftigt ökade efterfrågan av en del av de sällsynta jordartsmetallerna
tillsammans med risken att Kina skulle strypa exporten av metallerna drev en våldsam
prisutveckling under 2010-2011.
16
När det gäller de sällsynta jordartsmetallerna har det varit svårt att hitta prisstatistik för en
längre tidsperiod. Den kraftigt ökade efterfrågan av en del av de sällsynta jordartsmetallerna
tillsammans med risken att Kina skulle strypa exporten av metallerna drev en våldsam
prisutveckling under 2010-2011.
Figur 13 Prisutveckling för några av de sällsynta jordartsmetallerna. Notera att priserna är angivna
för oxider
och att det förför
europiumoxid
dysprosiumoxid
är pris per Notera
hg medan
övrigaärär priset
Figur
13 Prisutveckling
några av deoch
sällsynta
jordartsmetallerna.
att för
priserna
angivna
för oxider och att det för europiumoxid och dysprosiumoxid är pris per hg medan för
per kg [29].
övriga
är
priset
kg [29].
Figure 13
Priceper
developments
of some of the Rare earth element oxides.
Figure 13 Price developments of some of the Rare earth element oxides.
Generellt kan det konstateras att det är stor spännvidd på prisnivån för de olika kritiska metallerna där
de billigare, exempelvis antimon, cerium och lantan, kostar 60-70 kr/kg medan den dyraste, lutetium,
kostar 2 200 000 kr/kg. En mer fullständig förteckning över priserna finns i bilaga C.
4.5 Kritiska metaller i askor från avfallsförbränning
Vid sökning i vetenskaplig litteratur efter analyser av kritiska metaller i avfallsaskor erhålls väldigt få
träffar. Ser man till de sällsynta jordartsmetallerna påträffas 4 artiklar [30-33] där det finns rapporterat
annat än enstaka ämnen, två av dessa artiklar är fokuserade på aska från förbränning av sjukhusavfall.
De ämnen det främst finns data kring är antimon, kobolt, magnesium och silver, däremot finns det i
stort sett inga resultat för platinametallerna. En sammanställning av de litteraturdata som hittats för
innehåll av kritiska metaller i askor från förbränning av kommunalt avfall finns i Tabell 4. Sökningen
har gjorts efter sällsynta jordartsmetaller, kritiska metaller, ädelmetaller men inte efter var och en av
de enskilda metallerna eftersom det inte bedömdes som en rimlig insats i förhållande till vad det skulle
ge. Det finns även några analyser publicerade på kritiska metaller i askor från anläggningar som eldar
sjukhusavfall, samt på vissa andra specifika avfall som animaliskt avfall, avloppsslam och matavfall.
Även den svenska databasen Allaska [34] innehåller en del data för de kritiska metallerna i askor.
17
Tabell 4 Sammanställning av publicerade halter av kritiska metaller i askor från pannor som eldar
kommunalt avfall. Tabellen anger medel, min, max och antal analyser som hittats.
Table 4 Summary over literature data of concentrations of critical metals in ash from MSWincinerators. The data represent average value, minimum value, maximum value and the number of
analyses found.
Antimon (Sb)
Indium (In)
Beryllium (Be)
Kobolt (Co)
Gallium (Ga)
Germanium (Ge)
Magnesium (Mg)
Niob (Nb)
Tantal (Ta)
Volfram (W)
Guld (Au)
Silver (Ag)
Palladium (Pd)
Sällsynta jordartsmetaller (Σ)
Cerium (Ce)
Dysprosium (Dy)
Europium (Eu)
Erbium (Er)
Gadolinium (Gd)
Holmium (Ho)
Lanthanum (La)
Lutetium (Lu)
Neodym (Nd)
Praseodym (Pr)
Samarium (Sm)
Skandium (Sc)
Terbium (Tb)
Thulium (Tm)
Ytterbium (Yb)
Yttrium (Y)
Bottenaska (mg/kg)
Medel
Min
Max
Antal
44
7,6
110
4
0,95
0,2
1,7
2
Flygaska (mg/kg)
Min
Max
73
2100
2,0
2,8
0,75
1,5
0,60
79
4,1
22
4,4
6,9
3900
22000
0,40
11
0,90
43
6,2
230
27
21
1,5
8800
2,8
17
1,5
4100
55
24
1,5
12000
4
2
1
4
3,0
13
2,5
11
3,4
14
2
2
Medel
680
2,4
1,3
25
18
5,7
12000
11
16
71
Antal
14
2
3
17
4
2
11
1
3
7
9,8
0,03
5,7
0,03
17
0,03
3
2
61
4,1
12
3,6
190
4,5
7
2
83
25
1,3
1,5
0,74
2,0
0,24
15
0,13
9,3
2,5
2,3
6,5
0,64
0,09
0,70
16
83
25
1,3
1,5
0,74
2,0
0,24
15
0,13
9,3
2,5
2,3
6,5
0,64
0,09
0,70
16
83
25
1,3
1,5
0,74
2,0
0,24
15
0,13
9,3
2,5
2,3
6,5
0,64
0,09
0,70
16
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
31
30
31
2
16
14
18
3
11
11
11
1
16
8
21
3
Under 2013 publicerades även en artikel avseende massbalanser för kritiska metaller i en schweizisk
anläggning (KEZO) [31]. I den presenteras resultaten främst som halter i ingående avfall, se Tabell 5,
men för några metaller presenteras även halterna i olika askfraktioner, se Figur 14.
18
Tabell 5 Koncentrationer i inkommande avfall beräknat efter halter i askströmmarna [31].
Table 5 Concentrations in incoming waste to the plant, calculated from concentrations in ash [31]. The
valueas are given as averages together with the standard deviation. A relative standard deviation is
also presented.
Silver
Guld
Platinametallerna
Platina
Rhodium
Rutenium
Ag
Au
Medel (mg/kg) ± standard­
avvikelse (mg/kg)
5,30 ± 0,72
0,40 ± 0,20
Relativ
standardavvikelse (%)
14
50
Pt
Rh
Ru
0,059 ± 0,0220
0,000092 ± 0,000050
0,00050 ± 0,00017
37
54
33
Gd
Nd
Pr
Y
0,75 ± 0,17
7,26 ± 3,0
1,9 ± 0,85
7,85 ± 3,5
23
41
44
45
Be
Co
Ga
Ge
In
Nb
Ta
W
0,28 ± 0,031
11 ± 0,8
2,2 ± 0,14
0,21 ± 0,014
0,29 ± 0,022
2,5 ± 0,10
1,2 ± 0,54
56 ± 48
11
7
6
7
8
4
43
85
Al
Ba
Bi
Cu
Cd
Cr
Hf
Fe
Pb
Li
Mo
Ni
Rb
Sc
Se
Sr
Te
Tl
Sn
V
Zn
Zr
17 000 ± 960
749 ± 60
2,8 ± 0,16
2230 ± 220
8,9 ± 0,56
180 ± 14
2,6 ± 0,94
32 000 ± 1500
540 ± 50
9,0 ± 0,6
8,6 ± 0,9
120 ± 11
8,31 ± 0,44
0,96 ± 0,081
0,45 ± 0,020
130 ± 9,0
0,085 ± 0,011
0,079 ± 0,020
74 ± 7
11 ± 0,8
1600 ± 300
116 ± 42
6
8
6
10
6
8
36
5
9
6
10
9
5
8
5
7
13
26
9
7
19
36
Sällsynta jordartsmetaller (REE)
Gadolinium
Neodym
Praseodymi
Yttrium
Andra kritiska metaller
Beryllium
Kobolt
Gallium
Germanium
Indium
Niob
Tantal
Volfram
Andra metaller
Aluminium
Barium
Vismut
Koppar
Kadmium
Krom
Hafnium
Järn
Bly
Litium
Molybden
Nickel
Rubidium
Skandium
Selen
Strontium
Tellur
Tallium
Tenn
Vanadin
Zink
Zirkonium
19
Figur14
14Koncentration
Koncentration ii olika
olika askfraktioner
metaller
[31].
Figur
askfraktionerav
avett
etturval
urvalkritiska
kritiska
metaller
[31].
Figure 14 Concentrations, of a selection of critical metals, in different ash fractions [31].
Figure 14 Concentrations, of a selection of critical metals, in different ash fractions [31].
20
5 Resultat
5 Resultat
I resultatkapitlet återges en summering av resultaten och olika jämförelser illustreras i form av tabeller
Ioch
resultatkapitlet
återges en
avkring
resultaten
och återfinns
olika jämförelser
i formTabeller
figurer. Diskussioner
ochsummering
resonemang
resultaten
i kapitel 6illustreras
Resultatanalys.
avmed
tabeller
och
figurer.
Diskussioner
och
resonemang
kring
resultaten
återfinns
i
kapitel
6
fullständiga data från analyserna återfinns i bilaga D.
Resultatanalys. Tabeller med fullständiga data från analyserna återfinns i bilaga D.
5.1 Validering
5.1
Validering
Primärt användes certifierade referensaskor för validering av analysmetoden. För de grundämnen där
Primärt
användes
certifierade
referensaskor
validering
av Pt,
analysmetoden.
För certifierade
de
referensaskor
inte finns
tillgängliga
(Ge, Nb, Ru,för
Rh, Pd,
Ag, Os, Ir,
Au, Ag och Pr) har
grundämnen där referensaskor inte finns tillgängliga (Ge, Nb, Ru, Rh, Pd, Ag, Os, Ir, Pt,
bergarter använts. Totalt har tre certifierade referensaskor (NIST 1633b, NIST 1633c och IC-CTAAu, Ag och Pr) har certifierade bergarter använts. Totalt har tre certifierade referensaskor
FFA -1) och två certifierade referensbergarter (NCS DC71302 som är en silikatbergart och SARM 81
(NIST 1633b, NIST 1633c och IC-CTA-FFA -1) och två certifierade referensbergarter
som är
en kromitbergart)
som en del
i valideringen
ett fåtal
har halterna
(NCS
DC71302
som är analyserats
en silikatbergart
och
SARM 81 (för
som
är engrundämnen
kromitbergart)
varit informativa
De kritiska
och analyserade
referensmaterialen
analyserats
som och
en inte
del certifierade).
i valideringen
(för ettgrundämnena
fåtal grundämnen
har halterna
varit
redovisas
i
Figur
15
nedan.
informativa och inte certifierade). De kritiska grundämnena och analyserade
referensmaterialen redovisas i Figur 15 nedan.
1
1
2
3
4
5
6
7
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Kritiska grundämnen (förutom f luorit, grafit och Pm) och Ag och Au
1
H
3
Li
11
Na
4
Be
12
Mg
19
K
37
Rb
55
Cs
20
Ca
38
Sr
56
Ba
87
Fr
88
Ra
5
B
13
Al
6
C
14
Si
7
N
15
P
8
O
16
S
9
F
17
Cl
2
He
10
Ne
18
Ar
Grundämnen inkluderade i aska NIST-­‐1633b (inkl. informativa/indikativa värden
* Lantanoider
** Aktinoider
Grundämnen inkluderade i aska NIST-­‐1633b (inkl. informativa/indikativa värden
Grundämnen inkluderade i aska IC-­‐CTA-­‐FFA-­‐1 (inkl. informativa/indikativa värden
Grundämnen inkluderade i bergart NCS DC71302
Grundämnen inkluderade i mineral SARM 81 (inkl. preliminära värden)
21
Sc
39
Y
18
*
22
Ti
40
Zr
72
Hf
23
V
41
Nb
73
Ta
24
Cr
42
Mo
74
W
25
Mn
43
Tc
75
Re
26
Fe
44
Ru
76
Os
27
Co
45
Rh
77
Ir
28
Ni
46
Pd
78
Pt
29
Cu
47
Ag
79
Au
30
Zn
48
Cd
80
Hg
31
Ga
49
In
81
Tl
32
Ge
50
Sn
82
Pb
33
As
51
Sb
83
Bi
34
Se
52
Te
84
Po
35
Br
53
I
85
At
36
Kr
54
Xe
86
Rn
**
104
Rf
105
Db
106
Sg
107
Bh
108
Hs
109
Mt
110
Ds
111
Rg
112
Cn
113
Uut
114
Uuq
115
Uup
116
Uuh
117
Uus
118
Uuo
58
Ce
90
Th
59
Pr
91
Pa
60
Nd
92
U
61
Pm
93
Np
62
Sm
94
Pu
63
Eu
95
Am
64
Gd
96
Cm
65
Tb
97
Bk
66
Dy
98
Cf
67
Ho
99
Es
68
Er
100
Fm
69
Tm
101
Md
70
Yb
102
No
71
Lu
103
Lr
57
La
89
Ac
Figur 15 Kritiska grundämnen och analyserade referensmaterial.
Figur
1515
Kritiska
grundämnen
ochthe
analyserade
Figure
Critical
elements and
coverage ofreferensmaterial.
the reference materials used.
Figure 15 Critical elements and the coverage of the reference materials used.
Medelvärdet av relativt bias för de olika grundämnena ligger mellan 0,85-1,05 för de flesta grundämnena.
Medelvärdet av relativt bias för de olika grundämnena ligger mellan 0,85-1,05 för de flesta
grundämnena.
5.2 Resultat av de kemiska analyserna
Ett antal
av de kritiska
(indium
och samtliga platinametaller) fanns inte närvarande i halter
5.2
Resultat
av demetallerna
kemiska
analyserna
över rapportgränsen. För guld var de flesta analyserna under rapportgränsen, dock var något enstaka
Ett
antal av de kritiska metallerna (indium och samtliga platinametaller) fanns inte
duplikat klart över detektionsgränsen, på grund av detta har inga värden redovisats för guld i de följande
närvarande i halter över rapportgränsen. För guld var de flesta analyserna under
resultatavsnitten. För ämnen där det varit stor skillnad mellan duplikaten (främst silver och koppar) har
rapportgränsen, dock var något enstaka duplikat klart över detektionsgränsen, på grund av
medelvärdet
använts.för
Förguld
några
grundämnena
bestäms rapportgränsen
av närvaro
av
detta
har ingafortfarande
värden redovisats
i deavföljande
resultatavsnitten.
För ämnen där
det
interfererande
ämnen
ochduplikaten
kan därför(främst
skilja mellan
askor. Generellt
sett har ingen
viktning gjorts
varit
stor skillnad
mellan
silver olika
och koppar)
har medelvärdet
fortfarande
mot
mängden
aska
från
respektive
anläggning.
Halter
som
anges
är
på
torrt
prov
(torkat
vid 105°C).
använts. För några av grundämnena bestäms rapportgränsen av närvaro av interfererande
ämnen och kan därför skilja mellan olika askor. Generellt sett har ingen viktning gjorts mot
mängden aska från respektive anläggning. Halter som anges är på torrt prov (torkat vid
105°C).
21
Medelhalt Medelhalt [mg/kg [mg/kg ts) ts) 5.2.1 Genomsnittliga
halter
5.2.1
Genomsnittliga
halteravavdedekritiska
kritiskametallerna
metallerna
På
grund
av
stora
koncentrationsskillnader
mellan
de olika elementen har resultaten delats upp i Figur
5.2.1
halter av de kritiska
metallerna
På
grundGenomsnittliga
av stora koncentrationsskillnader
mellan
de olika elementen har resultaten delats
16, Figur 17 och Tabell 6. Det som redovisas är de genomsnittliga halterna av de kritiska metallerna för
uppgrund
i Figur
Figur
17 och Tabell 6. Det mellan
som redovisas
ärelementen
de genomsnittliga
halterna
av
På
av16,
stora
koncentrationsskillnader
de olika
har resultaten
delats
alla
tio medverkande
anläggningar.
Felstaplarna indikerar
95 % konfidensintervall.
Generellt
kan sägas
de
kritiska
metallerna
för
alla
tio
medverkande
anläggningar.
Felstaplarna
indikerar
95
%
upp i Figur 16, Figur 17 och Tabell 6. Det som redovisas är de genomsnittliga halterna av
att halterna av de kritiska
metallernasägas
är högre
bottenaskorna
i flygaskorna.
Undantagen
är antimon,
konfidensintervall.
Generellt
att ihalterna
av deänkritiska
metallerna
är högre
de
kritiska metallerna
för allakan
tio medverkande
anläggningar.
Felstaplarna
indikerar
95 %i
germanium,
magnesium,
silver
och
tantal
där
halterna
är
högre
i
flygaskorna.
bottenaskorna
än i flygaskorna.
Undantagen
antimon,
ochi
konfidensintervall.
Generellt kan
sägas att är
halterna
av germanium,
de kritiska magnesium,
metallerna ärsilver
högre
tantal
där
halterna
är
högre
i
flygaskorna.
bottenaskorna än i flygaskorna. Undantagen är antimon, germanium, magnesium, silver och
tantal 7,0 där halterna är högre i flygaskorna.
7,0 6,0 6,0 5,0 5,0 4,0 4,0 3,0 3,0 2,0 2,0 1,0 1,0 0,0 Be Yb Er Dy Ta Gd Sm Ge Pr Sc Flygaska BoPenaska Lu Tm Ho Tb Eu Be Yb Er Dy Ta Gd Sm Ge Pr Sc Flygaska BoPenaska Figur
16 Genomsnittliga
Genomsnittligahalter
halter
av kritiska
metallerna
i askor
frånavfallsförbränningsan10 svenska
Figur 16
av kritiska
metallerna
i askor från
10 svenska
avfallsförbränningsanläggningar.
Ämnen
med
halter
<6
mg/kg
torrsubstans
(ts).
Felstaplarna
läggningar.
Ämnen med halter
<6 mg/kg
torrsubstans
(ts). Felstaplarna
% konfidensinFigur
16 Genomsnittliga
halter
av kritiska
metallerna
i askor indikerar
från 10 95svenska
indikerar 95 % konfidensintervall.
avfallsförbränningsanläggningar.
Ämnen med halter <6 mg/kg torrsubstans (ts). Felstaplarna
tervall.
indikerar 95 % konfidensintervall.
Figure1616Average
Average concentrations
concentrationsofof critical
criticalmetals
metalsininresidues
residuesfrom
from10
10 Swedish
Swedish waste-towaste-to-energy
Figure
energy
plants.
Metals
with
a
concentration
of
<6
mg/kg
(dry).
The
error
bars
indicate
95confidence
%
plants.16Metals
withconcentrations
a concentration
of <6 mg/kg
The error
indicate waste-to95 %
Figure
Average
of critical
metals (dry).
in residues
from bars
10 Swedish
confidence interval. Flygaska= Fly ash, Bottenaska = Bottom ash
energy
plants.
MetalsFly
with
a Bottenaska
concentration
of <6 mg/kg
(dry). The error bars indicate 95 %
interval.
Flygaska=
ash,
= Bottom
ash
confidence interval. Flygaska= Fly ash, Bottenaska = Bottom ash
60 Medelhalt Medelhalt (mg/kg (mg/kg ts) ts) 0,0 Lu Tm Ho Tb Eu 60 50 50 40 40 30 30 20 20 10 10 0 0 Ga Y Nd Ga Y Nd Nb La W Ce Ag Co Nb Flygaska La W BoPenaska Ce Ag Co Flygaska BoPenaska Figur
17 Genomsnittliga
Genomsnittligahalter
halter
av kritiska
i askor
från avfallsförbränningsan10 svenska
Figur 17
av kritiska
metallermetaller
i askor från
10 svenska
avfallsförbränningsanläggningar. Ämnen med halter >8 mg/kg ts. Felstaplarna indikerar 95 %
läggningar.
Ämnen med halter
>8 mg/kg
Felstaplarna
indikerar
95 % konfidensintervall.
Figur
17 Genomsnittliga
halter
av ts.
kritiska
metaller
i askor
från 10 svenskaDen stokonfidensintervall. Den stora spridningen för volfram beror på mycket högre halter i askorna från
avfallsförbränningsanläggningar.
Ämnen
med
halter
>8
mg/kg
ts.
Felstaplarna
indikerar 95 %
spridningen för volfram beror på mycket högre halter i askorna från en anläggning.
enraanläggning.
konfidensintervall. Den stora spridningen för volfram beror på mycket högre halter i askorna från
17 Average concentrations of critical metals in residues from 10 Swedish waste-to-energy
enFigure
anläggning.
Figure
Average
metals
in The
residues
10 Swedish
plants.17
Metals
withconcentrations
a concentrationofofcritical
>8 mg/kg
(dry).
error from
bars indicate
95 % waste-toconfidence interenergy plants. Metals with a concentration of >8 mg/kg (dry). The error bars indicate 95 %
Figure
17large
Average
ofiscritical
metals
inconcentrations
residues fromin10
Swedish
val. The
errorconcentrations
bar large
on tungsten
caused
by highis
the
residues waste-tofrom
confidence
interval.
The
error bar
on tungsten
caused by high
concentrations
in one
the specific
energy plants. Metals with a concentration of >8 mg/kg (dry). The error bars indicate 95 %
plant. Flygaska=
Fly ash,plant.
Bottenaska
= Bottom
ashBottenaska = Bottom ash
residues
from one specific
Flygaska=
Fly ash,
confidence interval. The large error bar on tungsten is caused by high concentrations in the
residues from one specific plant. Flygaska= Fly ash, Bottenaska = Bottom ash
22
Tabell 6 Genomsnittliga halter med 95 % konfidensintervall för Sb, Mg, P, Al, Cu, Zn.
Tabell
6 Genomsnittliga
halterofmed
% konfidensintervall
för Sb,with
Mg,the
P, Al,
Zn.
Table
6 Average
concentrations
Sb,95
Mg,
P, Al, Cu, Zn, together
95Cu,
% confidence
Table
6
Average
concentrations
of
Sb,
Mg,
P,
Al,
Cu,
Zn,
together
with
the
95
%
confidence interval.
interval. Flygaska= Fly ash, Bottenaska = Bottom ash
Flygaska= Fly ash, Enhet
Bottenaska = Flygaska
Bottom ash
Bottenaska
Antimon, Sb
Antimon,Mg
Sb
Magnesium,
mg/kg ts Enhet 800±270
ts
vikt% ts mg/kg 0,14±0,02
Zink, Zn
vikt% ts
Flygaska
130±39
800±270
0,13±0,010
0,14±0,02
0,37±0,09
0,44±0,13
5,6±0,23
4,1±1,5
1,1±0,52
0,22±0,09
0,37±0,05
1,7±0,65
Magnesium,
Mg vikt% ts vikt% ts0,44±0,13
Fosfor,
P
Fosfor, PAl
Aluminium,
vikt% ts vikt% ts 4,1±1,5
Aluminium,
Al vikt% ts vikt% ts0,22±0,09
Koppar,
Cu
Cu
Zink,Koppar,
Zn
vikt% ts vikt% ts1,7±0,65
Bottenaska
130±39
0,13±0,010
0,37±0,09
5,6±0,23
1,1±0,52
0,37±0,05
5.2.2 Genomsnittliga
av kritiska
kritiskametaller
metalleri iaskor
askorfrån
frånfluidbäddpannor
fluidbäddpannor
5.2.2
Genomsnittliga halter
halter av
På samma sätt som i föregående avsnitt redovisas de genomsnittliga halterna från de tre medverkande
På samma sätt som i föregående avsnitt redovisas de genomsnittliga halterna från de tre
fb-pannorna i Figur 18, Figur 19 och Tabell 7. Även här har bottenaskorna generellt högre halter av de
medverkande fb-pannorna i Figur 18, Figur 19 och Tabell 7. Även här har bottenaskorna
kritiska
metallerna.
Undantagen
antimon, kobolt,
magnesium,
silver och
tantal.
generellt
högre
halter av
de kritiskaärmetallerna.
Undantagen
är antimon,
kobolt,
magnesium, silver och tantal.
7,00 Halt (mg/kg ts) 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 Lu Tm Ho Tb Eu Be Flygaska FB Yb Er Dy Ta Gd Sm Ge Pr Sc BoPenaska FB Figur 18 Genomsnittliga halter av kritiska metaller i askor från fb-pannor. Felstaplarna indikerar 95
% konfidensnivå.
Halter
<6 av
mg/kg
ts. metaller i askor från fb-pannor. Felstaplarna indikerar
Figur
18 Genomsnittliga
halter
kritiska
95 %
konfidensnivå.
Halter
<6
mg/kg
ts.
Figure 18 Average concentrations of critical metals in residues from fluidized bed boilers. Error bars
indicate 95 % confidence interval. Concentrations <6 mg/kg (dry). Flygaska= Fly ash, Bottenaska =
Figure 18 Average concentrations of critical metals in residues from fluidized bed boilers. Error
Bottom
ash95 % confidence interval. Concentrations <6 mg/kg (dry). Flygaska= Fly ash,
bars
indicate
Bottenaska = Bottom ash
23
80,00 Halt (mg/kg ts) 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 Ga Nd Y Nb La Ag Ce W Co Flygaska FB BoPenaska FB Figur 19 Genomsnittliga halter av kritiska metaller i askor från fb-pannor. Felstaplarna indikerar 95
% konfidensnivå. Halter >10 mg/kg ts.
Figur 19 Genomsnittliga halter av kritiska metaller i askor från fb-pannor. Felstaplarna indikerar
Figure
19 AverageHalter
concentrations
95 %
konfidensnivå.
>10 mg/kgof
ts.critical metals in residues from fluidized bed boilers. Error bars
indicate 95 % confidence interval. Concentrations >10 mg/kg (dry). Flygaska= Fly ash, Bottenaska =
Figure
19 Average
concentrations of critical metals in residues from fluidized bed boilers. Error
Bottom
ash
bars indicate 95 % confidence interval. Concentrations >10 mg/kg (dry). Flygaska= Fly ash,
Bottenaska = Bottom ash
Tabell 7 Genomsnittliga halter i askor från fb-pannor med 95 % konfidensintervall för Sb, Mg, P, Al,
Cu, Zn
Table
7 Average concentrations
of från
Sb, Mg,
P, Al, Cu,
from fluidized
bedMg,
boiler
Tabell
7 Genomsnittliga
halter i askor
fb-pannor
medZn
95in%residues
konfidensintervall
för Sb,
P, together
Al, with
Cu, Zn
the 95 % confidence interval. Flygaska= Fly ash, Bottenaska = Bottom ash
Enhet
Flygaska
Bottenaska
Table 7 Average concentrations of Sb, Mg, P, Al, Cu, Zn in residues from fluidized bed boiler
Antimon,
mg/kg
ts
320±66
210±47
together
with Sb
the 95 % confidence
interval.
Flygaska= Fly
ash, Bottenaska = Bottom
ash
Magnesium, Mg
vikt% ts
0,18±0,014
0,10±0,002
Enhet
Flygaska
Bottenaska
Fosfor, P
vikt% ts
0,50±0,30
0,19±0,12
Antimon, Sb
mg/kg ts
320±66
210±47
Aluminium, Al
vikt% ts
7,4±0,92
5,3±0,51
Magnesium, Mg
vikt% ts
0,18±0,014
0,10±0,002
Koppar, Cu
vikt% ts
0,44±0,04
0,19±0,12
Fosfor, P
vikt% ts
0,50±0,30
0,19±0,12
Zink, Zn
vikt% ts
0,74±0,19
0,26±0,04
Aluminium, Al
vikt% ts
7,4±0,92
5,3±0,51
Koppar, Cu
vikt% ts
0,44±0,04
0,19±0,12
5.2.3 Genomsnittliga halter av kritiska metaller i askor från rosterpannor
Zink, Zn
vikt% ts
0,74±0,19
0,26±0,04
På samma sätt som i föregående avsnitt redovisas de genomsnittliga halterna från de sju medverkande
rosterpannorna i Figur 20, Figur 21 och Tabell 8. Bottenaskorna innehåller generellt högre halter av de
Genomsnittliga halter av kritiska metaller i askor från rosterpannor
kritiska metallerna med undantag för antimon, silver och tantal.
5.2.3
På samma sätt som i föregående avsnitt redovisas de genomsnittliga halterna från de sju
medverkande rosterpannorna i Figur 20, Figur 21 och Tabell 8. Bottenaskorna innehåller
generellt högre halter av de kritiska metallerna med undantag för antimon, silver och tantal.
24
6,00 Halt Halt (mg/kg (mg/kg ts) ts) 6,00 5,00 5,00 4,00 4,00 3,00 3,00 2,00 2,00 1,00 1,00 0,00 0,00 Lu Tm Ho Tb Eu Be Yb Er Dy Ta Gd Sm Ge Pr Sc Lu Tm Ho Tb Flygaska Eu Be Er Dy rost Ta rost Yb BoPenaska Gd Sm Ge Pr Sc Flygaska rost BoPenaska rost Figur
Genomsnittliga
halter
kritiskametaller
metalleri i askor
askor från
Figur
20 20
Genomsnittliga
halter
avavkritiska
från rosterpannor.
rosterpannor. Felstaplarna
Felstaplarna indikerar
indikerar
95 % konfidensnivå.
<6 mg/kg
95 % konfidensnivå.
HalterHalter
<6 mg/kg
ts. ts.
Figur 20 Genomsnittliga halter av kritiska metaller i askor från rosterpannor. Felstaplarna
Figure9520%Average
concentrations
critical
indikerar
konfidensnivå.
Halter <6of
mg/kg
ts. metals in residues from grate fired boilers. Error bars
Figure 20 Average concentrations of critical metals in residues from grate fired boilers. Error
9595
%%
confidence
interval.
Concentrations
<6 mg/kg
(dry).
Flygaska=
Fly ash,
Bottenaska =
barsindicate
indicate
confidence
interval.
Concentrations
<6 mg/kg
(dry).
Flygaska=
Fly ash,
Figure
20
Average
concentrations
of
critical
metals
in
residues
from
grate
fired
boilers.
Error
Bottom ash
Bottenaska
= Bottom ash
bars indicate 95 % confidence interval. Concentrations <6 mg/kg (dry). Flygaska= Fly ash,
Bottenaska = Bottom ash
70,00 Halt Halt (mg/kg (mg/kg ts) ts) 70,00 60,00 60,00 50,00 50,00 40,00 40,00 30,00 30,00 20,00 20,00 10,00 10,00 0,00 0,00 Ga Nd Ga Nd Y Nb Y roster Nb Flygaska La Ag La BoPenaska rAg oster Ce W Co Ce W Co Figur 21 Genomsnittliga halter
av kritiska
i askor
från rosterpannor. Felstaplarna indikerar
Flygaska roster metaller
BoPenaska roster 95 %
Halter
>7av
mg/kg
ts. Notera
att iden
storafrån
spridningen
för volfram
främst beror på
Figur
21konfidensnivå.
Genomsnittliga
halter
kritiska
metaller
askor
rosterpannor.
Felstaplarna
att en 95
anläggning
hade mycket
höga
indikerar
% konfidensnivå.
Halter
>7 värden.
mg/kg ts. Notera att den stora spridningen för volfram
Figur
21
Genomsnittliga
halter av
kritiska
i askor från rosterpannor. Felstaplarna
främst
beror
på
att enconcentrations
anläggning
hade
mycketmetaller
höga värden.
Figure
21
Average
of
critical
in residues
from
grate
fired boilers.
bars indicaindikerar 95 % konfidensnivå. Halter >7 mg/kgmetals
ts. Notera
att den
stora
spridningen
för Error
volfram
te 95
% confidence
Concentrations
mg/kg
(dry). The large error bar on tungsten is caused by
främst
beror
på att en interval.
anläggning
hade mycket>7
höga
värden.
Figure 21 Average concentrations of critical metals in residues from grate fired boilers. Error
concentrations
in the residues
from
one specific plant.
Flygaska=
Bottenaska
Bottom ash
barshigh
indicate
95 % confidence
interval.
Concentrations
>7 mg/kg
(dry). Fly
Theash,
large
error bar=on
Figure
21isAverage
concentrations
of critical
metals
in residues
from
grateplant.
fired Flygaska=
boilers. Error
tungsten
caused by
high concentrations
in the
residues
from one
specific
Fly
bars
indicate 95 =%Bottom
confidence
ash, Bottenaska
ash interval. Concentrations >7 mg/kg (dry). The large error bar on
Tabellis8caused
Genomsnittliga
halter i askor in
från
% konfidensintervall
tungsten
by high concentrations
therosterpannor
residues frommed
one 95
specific
plant. Flygaska=för
FlySb, Mg, P,
ash,Al,
Bottenaska
Cu, Zn. = Bottom ash
Table 8 Average concentrations of Sb, Mg, P, Al, Cu, Zn in residues from grate fired boilers, together
with the 95 % confidence interval. Flygaska= Fly ash, Bottenaska = Bottom ash
Antimon, Sb
Magnesium, Mg
Fosfor, P
Aluminium, Al
Koppar, Cu
Zink, Zn
Enhet
mg/kg ts
vikt% ts
vikt% ts
vikt% ts
vikt% ts
vikt% ts
Flygaska
1 000±260
0,13±0,02
0,42±0,13
2,7±0,86
0,13±0,03
2,1±0,76
25
Bottenaska
99±28
0,14 000±0,006
0,44±0,07
5,7±0,16
1,3±0,66
0,41±0,03
Fosfor, P
vikt% ts
0,42±0,13
0,44±0,07
Aluminium, Al
vikt% ts
2,7±0,86
5,7±0,16
Koppar, Cu
vikt% ts
0,13±0,03
1,3±0,66
Zink, Zn
vikt% ts
2,1±0,76
0,41±0,03
5.2.4 Jämförelse av halterna mellan fb-pannor och rosterpannor
I Figur 22 och Figur 23 jämförs de genomsnittliga halterna i flyg- respektive bottenaska mellan fb5.2.4
Jämförelse av halterna mellan fb-pannor och rosterpannor
och rosterpannor. För flygaskan finns en klar tendens att halterna från fb-pannorna är högre än i
I Figur 22 och Undantagen
Figur 23 jämförs
de genomsnittliga
halterna
rosterpannorna.
är antimon,
germanium och
volfram.i flyg- respektive bottenaska
mellan fb- och rosterpannor. För flygaskan finns en klar tendens att halterna från fbpannorna är högre än i rosterpannorna. Undantagen är antimon, germanium och volfram.
För bottenaskan kan man se samma trend men skillnaderna är dock betydligt mindre.
För bottenaskan kan man se samma trend men skillnaderna är dock betydligt mindre.
10000,00 Halt (mg/kg ts) 1000,00 100,00 10,00 1,00 0,10 0,01 Lu Tm Ho Tb Eu Be Yb Er Dy Ta Gd Sm Ge Pr Sc Ga Nd Y Nb La Ag Ce W Co Sb Mg Flygaska roster Flygaska FB Figur 22 Jämförelse mellan halterna av kritiska metaller i flygaska från roster- respektive fb-pannor.
Observera
att det är logaritmisk
skalaav
förkritiska
att kunna
täckaiinflygaska
hela koncentrationsintervallet.
Figur 22 Jämförelse
mellan halterna
metaller
från roster- respektive fbpannor.22 Observera
är logaritmisk
skala
för inatt
kunna
in boilers
hela and
Figure
Comparison att
of thedet
concentrations
of critical
metals
fly ash
from täcka
grate fired
koncentrationsintervallet.
fluidized bed boilers. Please note the logarithmic scale. The red line represent fluidized bed boiler.
Figure 22 Comparison of the concentrations of critical metals in fly ash from grate fired boilers
and fluidized bed boilers. Please note the logarithmic scale. The red line represent fluidized bed
boiler.
Halt (mg/kg ts) 10000,00 1000,00 100,00 10,00 1,00 0,10 Lu Tm Ho Tb Eu Be Yb Er Dy Ta Gd Sm Ge Pr Sc Ga Nd Y Nb La Ag Ce W Co Sb Mg BoPenaska rost BoPenaska FB Figur 23 Jämförelse mellan halterna av kritiska metaller i bottenaska från roster- respektive fbpannor.
det ärhalterna
logaritmisk
skala för
att kunna
täcka infrån
helarosterkoncentrationsintervallet.
Figur
23 Observera
Jämförelseatt
mellan
av kritiska
metaller
i bottenaska
respektive fbFigure 23 Observera
Comparison att
of thedet
concentrations
of critical
metals
bottom
ash from
pannor.
är logaritmisk
skala
för inatt
kunna
täckagrate
in fired
helaboilers
koncentrationsintervallet.
and fluidized bed boilers. Please note the logarithmic scale. The red line represent fluidized bed boiler.
Figure 23 Comparison of the concentrations of critical metals in bottom ash from grate fired
boilers and fluidized bed boilers. Please note the logarithmic scale. The red line represent
fluidized bed boiler.
5.2.5
Jämförelse av halterna i askorna mot
26bakgrundshalter i jordskorpan
I tidigare avsnitt fanns en figur som redovisade genomsnittliga halter i övre jordskorpan
(Figur 9). Om man jämför exempelvis de uppmätta halterna av lantanoider i askorna mot
koncentrationsintervallet.
Figure 23 Comparison of the concentrations of critical metals in bottom ash from grate fired
boilers and fluidized bed boilers. Please note the logarithmic scale. The red line represent
fluidized bed boiler.
5.2.5 Jämförelse av halterna i askorna mot bakgrundshalter i jordskorpan
I tidigare
avsnitt fanns
en figur som
redovisade
halteri ijordskorpan
övre jordskorpan (Figur 9). Om
5.2.5
Jämförelse
av halterna
i askorna
motgenomsnittliga
bakgrundshalter
man jämför exempelvis de uppmätta halterna av lantanoider i askorna mot den naturliga förekomsten
I tidigare
avsnitt fanns en figur som redovisade genomsnittliga halter i övre jordskorpan
i
jordskorpan
ser jämför
man attexempelvis
det generellt
lägre halter
(se Figur
24). Detta igäller
ävenmot
till exempel
(Figur 9). Om man
de äruppmätta
halterna
av lantanoider
askorna
som har en inaturlig
genomsnittshalt
2,3generellt
vikt% och
genomsnittshalterna
denmagnesium
naturliga förekomsten
jordskorpan
ser man attavdet
är lägre
halter (se Figuri askorna
varierar
mellan
1,0-1,8
vikt%.
24). Detta gäller även till exempel magnesium som har en naturlig genomsnittshalt av
2,3 vikt% och genomsnittshalterna i askorna varierar mellan 1,0-1,8 vikt%.
Halt (mg/kg ts) 100 10 1 0,1 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb BoPenaska FB Lu Ta Bakgrundshalt i jordskorpan Figur 24 En jämförelse mellan askhalterna och bakgrundshalten i jordskorpan för några av
lantanoiderna.
The red
line represent
ash while
the other represent
the background
level. av
Figur
24 En jämförelse
mellan
askhalterna
och bakgrundshalten
i jordskorpan
för några
lantanoiderna.
red line represent
ash while of
thelanthanoids
other represent
the
background
level.
Figure 24 AThe
comparison
of concentrations
in the
bottom
ash from
fb-boilers and the
abundance in the upper continental crust.
Figure 24 A comparison of concentrations of lanthanoids in the bottom ash from fb-boilers and
the abundance in the upper continental crust.
5.2.6 Halter av kritiska metaller i olika askfraktioner i en FB-panna
Vid en massbalansbestämning utförd av Fortum konstaterades att bottenaskan utgjorde 45 % av
askmängden, flygaskan 49 % och tomdragsaskan resterande 6 %. Överhettaraskan anses utgöra en
försumbar mängd i sammanhanget. Flertalet av de kritiska metallerna är relativt jämt fördelade i de
olika askorna, det finns dock ett antal som visar en trend att koncentrationen faller genom pannan (dvs.
högst halt i bottenaskan och lägst i filteraskan) dessa visas i Figur 25. Noteras bör dock att det bara är
baserat på en provtagning och för många är skillnaden väldigt små. Det finns även enstaka exempel som
har den motsatta trenden, det är aluminium, magnesium, fosfor och zink.
27
koncentrationen faller genom pannan (dvs. högst halt i bottenaskan och lägst i filteraskan)
dessa visas i Figur 25. Noteras bör dock att det bara är baserat på en provtagning och för
många är skillnaden väldigt små. Det finns även enstaka exempel som har den motsatta
trenden, det är aluminium, magnesium, fosfor och zink.
6,0 Halt (mg/kg ts) 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 Lu Tm BoPenaska Ho ÖverhePare Eu Yb Tomdrag Ge Sc Filteraska Figur 25 De kritiska metaller som uppvisade en trend att ha minskande halt genom pannan. Observera
att25
detDe
dock
för demetaller
flesta ärsom
väldigt
små skillnader
och
enbarthalt
är baserat
ett prov.
Figur
kritiska
uppvisade
en trend
attresultatet
ha minskande
genom på
pannan.
Observera
att
det
dock
för
de
flesta
är
väldigt
små
skillnader
och
resultatet
enbart
är
baserat
på
Figure 25 An overview of those critical metals that seem to have the highest concentration
in the
ett prov.
bottom ash and then falling concentrations all the way through to the filter ash. Please note that the
differences
in most cases
are critical
very small
and
it’sseem
all based
on just
sample.From
left to
Figure
25 An overview
of those
metals
that
to have
the one
highest
concentration
in right the
the different
bottom ash
and
then
falling
concentrations
all
the
way
through
to
the
filter
ash.
Please
note
samples are bottom ash, super-heater ash, boiler ash, and filter ash.
that the differences in most cases are very small and it’s all based on just one sample.From left
to right the different samples are bottom ash, super-heater ash, boiler ash, and filter ash.
5.2.7 Kritiska metaller i olika storleksfraktioner
För attKritiska
få en indikation
hur storleksfraktioner
de kritiska metallerna fördelar sig mellan olika storleksfraktioner i
5.2.7
metallerom
i olika
gjordes en storleksuppdelning av bottenaskan från Renova (rosterpanna). De fraktioner
Förbottenaskan
att få en indikation
om hur de kritiska metallerna fördelar sig mellan olika
som
siktades
ut
och
mängden
respektive
fraktion framgår avav bottenaskan från Renova
storleksfraktioner i bottenaskan av
gjordes
en storleksuppdelning
(rosterpanna). De fraktioner som siktades ut och mängden av respektive fraktion framgår
av Tabell 9. En bild över de olika fraktionerna ses också i Figur 26.
Tabell 9 Storleksfördelningen på Renovas bottenaska samt hur mycket icke-malbara metaller som
avlägsnades från respektive fraktion.
Table 9 The bottom ash size distribution (sample from Renova). The table also show how much metals
that were hand sorted before the chemical analysis.
Fraktion
< 5,6 mm
5,6-16 mm
> 16 mm
Andel (vikt%)
54
35
11
Andel icke-malbar metallfraktion i replikat som
plockades bort innan malning (vikt%)
1,9 och 1,3
14 och 8,1
18 och 12
28
< 5,6 mm
5,6-16 mm
> 16 mm
som plockades bort innan malning (vikt%)
1,9 och 1,3
14 och 8,1
18 och 12
54
35
11
Figur 26 De olika siktfraktionerna på Renovas
bottenaska.
Figure 26 The different size fractions of bottom ash
from Renova.
Av de kritiska metallerna var det endast silver och kobolt som inte var jämnt fördelade mellan de olika storleksfraktionerna. Silver tillsammans med koppar, fosfor
och zink hade högst halt i de finare fraktionerna, se Figur
27. Kobolt däremot var den enda metallen där det var en
fraktion som hade en mycket högre halt än de andra, i
detta fall var det 5,6–16 mm fraktionen (se Figur 28).
8,0 Halt (Silver mg/kg ts) (Övriga vikt% ts) Figur 8,0 26 De olika siktfraktionerna på Renovas bottenaska.
7,0 Figure6,0 26 The different size fractions of bottom ash from Renova.
5,0 Av de4,0 kritiska metallerna var det endast silver och kobolt som inte var jämnt fördelade
mellan
3,0 de olika storleksfraktionerna. Silver tillsammans med koppar, fosfor och zink hade
högst2,0 halt i de finare fraktionerna, se Figur 27. Kobolt däremot var den enda metallen där
det var
1,0 en fraktion som hade en mycket högre halt än de andra, i detta fall var det 5,6–16
mm fraktionen
(se Figur 28).
0,0 Ag BoPenaska < 5,6 mm Cu P BoPenaska 5,6 -­‐ 16 mm Zn BoPenaska > 16 mm Figur 27 Ett antal metaller där det fanns en tendens till fallande koncentration i större fraktioner.
Figur
27 Ett27
antal
metaller of
därmetals
det fanns
en tendens
till fallande
koncentration
i större fraktioner.
Figure
A number
where
there seemed
to be
a trend of decreasing
concentrations in larger
sized
ash. there seemed to be a trend of decreasing concentrations
Figure
27fractions
A numberofofbottom
metals where
in larger sized fractions of bottom ash.
200 3,5 3 160 140 2,5 120 2 100 80 1,5 60 1 40 0,5 20 0 Halt erbium (mg/kg ts) Halt kobolt (mg/kg ts) 180 BoPenaska < 5,6 mm BoPenaska 5,6 -­‐ 16 mm BoPenaska > 16 mm Co 0 Er Figur 28 Halten kobolt och erbium i de olika storleksfraktionerna av Renovas bottenaska.
Figure
28 The
concentration
of cobalt
and erbium in the
bottom ash fractions from Renova.
Figur
28 Halten
kobolt
och erbium i de
olika storleksfraktionerna
avdifferent
Renovas bottenaska.
Figure 28 The concentration of cobalt and erbium in the 29
different bottom ash fractions from
Renova.
5.2.8
Jämförelse mellan
metallavskild
bottenaska
och och
“r唓rå”
bottenaska
5.2.8 Jämförelse
mellan
metallavskild
bottenaska
bottenaska
I undersökningen
har
rosterpannor ingått
ingått tre
trebottenaskor
bottenaskorsom
somharhar
genomgått
I undersökningen
hardet
detför
för rosterpannor
genomgått
metallseparering
metallseparering
och
fyra
som
inte
genomgått
metallseparering
innan
provtagning.
Det
kan
och fyra som inte genomgått metallseparering innan provtagning. Det kan inte ses någon tydlig skillnad
intemellan
ses någon
tydlig skillnad mellan de båda vare sig när det gäller de kritiska metallerna
de båda vare sig när det gäller de kritiska metallerna eller när det gäller aluminium, fosfor,
eller när det gäller aluminium, fosfor, koppar och zink. Noteras bör att ur båda typerna av
koppar och zink. Noteras bör att ur båda typerna av askor har metaller handsorterats ut innan den
askor
har metaller handsorterats ut innan den kemiska analysen. Detta på grund av att
kemiska
grund av att kvarnen inte klarar att mala dem.
kvarnen
inteanalysen.
klarar attDetta
mala på
dem.
100000,0 Halt (mg/kg ts) 10000,0 1000,0 100,0 10,0 1,0 0,1 Lu Tm Ho Tb Eu Be Ge Yb Ta Er Gd Sm Dy Pr Sc Ag Ga Y Nb Nd La W Ce Co Sb Mg Medel ej metallseparerat Medel metallseparerad Figur 29 Jämförelse mellan halterna av de kritiska metallerna i bottenaskor som genomgått
metallseparation
innan provtagning
ochkritiska
de som
inte gjorti det.
Notera att
från båda asktyperna
Figur
29 Jämförelse mellan
halterna av de
metallerna
bottenaskor
somdet
genomgått
metallseparation
innan provtagning
och de
somanalys.
inte gjort det. Notera att det från båda
också har handplockats
bort metaller
innan
asktyperna också har handplockats bort metaller innan analys.
Figure 29 Comparison between the concentrations of critical metals in bottom ash that has been metal
separated
before sampling
andconcentrations
”raw” bottomofash.
Please
note
that from
bothhas
types
there have been
Figure
29 Comparison
between the
critical
metals
in bottom
ash that
been
metal
separated
before
sampling
and
”raw”
bottom
ash.
Please
note
that
from
both
types
there
metals removed by hand sorting before the analysis. The red line shows the average of ashes that had
have been metals removed by hand sorting before the analysis. The red line shows the average
passedthat
a metal
sortingafacility
beforefacility
sampling
while
the other
bottom
ash.
of ashes
had passed
metal sorting
before
sampling
whilerepresent
the otherraw
represent
raw
bottom ash.
7,0 Halt (vikt% ts) 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 Al Cu Medel ej metallseparerat P Zn Medel metallseparerad Figur 30 Jämförelse mellan halterna av Al, Cu, P och Zn i bottenaskor som genomgått metallseparation
innan
provtagning
och de
som inte
gjort
Notera
det från som
bådagenomgått
asktyperna också har
Figur
30 Jämförelse
mellan
halterna
av Al,
Cu, det.
P och
Zn i att
bottenaskor
metallseparation
innan
provtagning
och
de
som
inte
gjort
det.
Notera
att
det
från
båda
handplockats bort metaller innan analys.
asktyperna också har handplockats bort metaller innan analys.
Figure 30 Comparison between the concentrations of Al, Cu, P, and Zn in bottom ash that has been
metal
before
sampling
and ”raw” bottom
ash.
that from
bothhas
types there have
Figure
30 separated
Comparison
between
the concentrations
of Al, Cu,
P, Please
and Znnote
in bottom
ash that
been
metal
separated
before
sampling
and
”raw”
bottom
ash.
Please
note
that
from
both
types
been metals removed by hand sorting before the analysis. The red bars shows the average of ashes
there have been metals removed by hand sorting before the analysis. The red bars shows the
that had
passedthat
a metal
sorting afacility
whilesampling
the others
represent
raw bottom ash.
average
of ashes
had passed
metal before
sortingsampling
facility before
while
the others
represent raw bottom ash.
5.3 Generalisering av resultaten till nationell
30 nivå
Askmängder från svenska avfallsförbränningsanläggningar har erhållits från Avfall Sverige
som varje år samlar in data för sina medlemsanläggningar. Data omfattar såväl våta vikter
5.3 Generalisering av resultaten till nationell nivå
Askmängder från svenska avfallsförbränningsanläggningar har erhållits från Avfall Sverige som varje
år samlar in data för sina medlemsanläggningar. Data omfattar såväl våta vikter aska som produceras
som fukthalt. Det är dock få anläggningar som rapporterar in fukthalt och därför har följande fukthalter
antagits vid generaliseringen:
• Bottenaska roster
20 % fukthalt
• Bottenaska fluidbädd
1 % fukthalt
• Flygaska
10 % fukthalt
De angivna fukthalterna används för att räkna om de fuktiga askmängderna enligt Tabell 10.
Fördelningen av aska mellan roster- och fb-pannor är inte helt klar då några anläggningar har både
roster- och fb-pannor och då rapporterar in den totala askmängden från dessa anläggningar. Eftersom
det fanns vissa skillnader i koncentrationer när askorna mellan roster- och fb-pannorna jämfördes (se
avsnitt 5.2.4) har en uppdelning av mängderna gjorts. Uppdelningen har gjorts utifrån de kunskaper
författarna har om teknik och kapacitet på de svenska avfallsförbränningsanläggningarna.
De totala årsmängderna av kritiska metaller i askor från svenska avfallsförbränningsanläggningar
redovisas i Figur 31, Figur 32 och Tabell 11.
Tabell 10 Askmängder från svenska avfallsförbränningsanläggningar.
4,5 38,0% 4,0 5,0% 4,0% 3,5 3,0 3,0% 2,5 2,0 2,0% 1,5 1,0 1,0% 0,5 0,0 Lu Tm Ho Tb Eu Be Yb Ge Ta Er Dy Gd Sm Sc Pr Andel av aktuell världsprodukBon Totala mängder i svenska avfallsaskor 2012 (ton) Tabell 10 Askmängder från svenska avfallsförbränningsanläggningar.
Table 10 Generated amounts of residues from Swedish waste-to-energy plants. (wet and dry
Table 10 Generated amounts of residues from Swedish waste-to-energy plants. (wet and dry weight)
weight)
Asktyp
Enhet
Våtvikt
Torrvikt
Asktyp
Enhet
Våtvikt
Torrvikt
Flygaska roster
ton/år
149 900
134 900
Flygaska roster
ton/år
149 900
134 900
Bottenaska
roster
ton/år
755 500
604
Bottenaska
roster
ton/år
755 500
604400
400
Flygaska
fb-pannor
ton/år
67
500
60
700
Flygaska fb-pannor
ton/år
67 500
60 700
Bottenaska fb-pannor
ton/år
94 600
93 700
Bottenaska fb-pannor
ton/år
94 600
93 700
0,0% Totala mängder i boPenaska ton/år Totala mängder i flygaska ton/år Andel av världsproduk.on Figur 31 Mängder av olika kritiska metaller i svenska askor 2012 där den totala mängden är <4 ton.
Figuren
visar även
hur stor
andel
av deni årliga
världsproduktionen
detta
motsvarar.
Figur
31 Mängder
av olika
kritiska
metaller
svenska
askor 2012 där den
totala
mängden är <4
Figure
31 visar
The amount
different
critical
metals
in residues from detta
Swedish
waste-to-energy plants
ton.
Figuren
även hurofstor
andel av
den årliga
världsproduktionen
motsvarar.
where the total amount is <4 tons/year. The figure (green bar) also indicates how large part of the
Figure 31 The amount of different critical metals in residues from Swedish waste-to-energy
world production the different amount constitutes.
plants where the total amount is <4 tons/year. The figure (green bar) also indicates how large
part of the world production the different amount constitutes.
31
5,0% 35 4,0% 30 25 3,0% 20 2,0% 15 10 1,0% 5 0 Ga Nb Y Ag Nd La W Ce Co Andel av aktuell världsprodukBon Totala mängder i svenska avfallsaskor 2012 (ton) 40 0,0% Totala mängder i boPenaska ton/år Totala mängder i flygaska ton/år Andel av världsproduk.on Figur 32 Mängder av olika kritiska metaller i svenska askor 2012 där den totala mängden är >10 ton.
Figuren
visar även
hur stor
andel
av deni årliga
världsproduktionen
motsvarar.
Figur
32 Mängder
av olika
kritiska
metaller
svenska
askor 2012 där dendetta
totala
mängden är >10
Figure
32
The
amount
of
different
critical
metals
in
residues
from
Swedish
waste-to-energy plants
ton. Figuren visar även hur stor andel av den årliga världsproduktionen detta motsvarar.
where the total amount is >10 tons/year. The figure (green bars) also indicates how large part of the
Figure 32 The amount of different critical metals in residues from Swedish waste-to-energy
world production the different amounts constitutes.
plants where the total amount is >10 tons/year. The figure (green bars) also indicates how large
part of the world production the different amounts constitutes.
Tabell 11 Total mängd antimon och magnesium i svenska avfallsaskor 2012.
Table 11 Total amount of antimony and magnesium in residues from Swedish waste-to-energy plants
in 2012.
Tabell
11 Total mängd antimon och magnesium i svenska avfallsaskor 2012.
Sb
Mg
Table 11 Total amount of antimony and magnesium in residues from Swedish waste-to-energy
Totala mängder i flygaska
ton/år
155
2655
plants in 2012.
Totala mängder i bottenaska
ton/år
80
9216
Sb
Mg
Totala mängder i aska
ton/år
235
11871
Totala mängder i flygaska
ton/år
155
2655
Mängd som bryts i världen
ton/år
180 000
750 000
Totala mängder i bottenaska
ton/år
80
9216
Andel av världsproduktionen
0,13%
1,58%
Totala mängder i aska
ton/år
235
11871
Mängd som bryts i världen
ton/år
Andel av världsproduktionen
32
180 000
750 000
0,13%
1,58%
5.45.4Ekonomisk
potential
Ekonomisk potential
Den
ekonomiska
indikation om
om vilka
vilka metaller
metallersom
sommotsvarar
Den
ekonomiskapotentialen
potentialenärär framtagen
framtagen som
som en
en indikation
motsvarar
högst ekonomiskt
värde i slutanvändarledet.
intenågon
tagitshänsyn
någon hänsyn
till
högst ekonomiskt
värde i slutanvändarledet.
Det har Det
inte har
tagits
till kostnaderna
för
kostnaderna
för
återvinningen
utan
ska
ses
som
ett
verktyg
för
att
kunna
utröna
vilka
återvinningen utan ska ses som ett verktyg för att kunna utröna vilka metaller som är mest intressanta
metaller som är mest intressanta om en utveckling av återvinningsmetoder för metaller ur
om en utveckling av återvinningsmetoder för metaller ur aska skulle ske.
aska skulle ske.
PotenBellt värde (MSEK) 1000 100 10 1 0 Lu Tm Ho Tb Eu Be Yb Ge Ta Er Dy Gd Sm Sc Pr Ga Nb Y Ag Nd La W Ce Co Sb Mg Figur 33 Potentiellt värde av de kritiska metallerna i svenska avfallsaskor 2012. Observera den
Figur 33 Potentiellt värde av de kritiska metallerna i svenska avfallsaskor 2012. Observera den
logaritmiska skalan. Metallerna är ordnade i stigande ordning relaterat till de totala mängderna av
logaritmiska skalan. Metallerna är ordnade i stigande ordning relaterat till de totala mängderna
dem ii askorna.
askorna.
av dem
Figure 33 Potential economic value of the critical metals in residues from Swedish waste-to-energy
Figure
33 in
Potential
economic
value
the
critical
metals in residues
fromare
Swedish
plants
2012. Please
observe
thatofthe
y-axis
is logarithmic.
The metals
placed waste-toin the rising order
energy plants in 2012. Please observe that the y-axis is logarithmic. The metals are placed in
magnitude
exist inthey
the residues
(tons).
theof
rising
order ofthey
magnitude
exist in the
residues (tons).
Figur 33 visar potentialen av de olika metallerna i de svenska askorna. Totalt motsvarar dessa ca 1 300
miljoner SEK. Att lägga därtill är det ca 1 060 miljoner SEK i form av aluminium, koppar och zink.
Om man jämför potentialen på de sistnämnda metallerna med ett medelpris de senaste 2 åren istället
för spotpriset från mitten av oktober skulle potentialen i stället vara 1 170 miljoner SEK. Motsvarande
jämförelse för de kritiska metallerna går inte att göra då det för många av dem enbart hittats ett spotpris.
33
6 Resultatanalys
6 Resultatanalys
6.1 Innehållet av kritiska metaller i askor
6.1 Innehållet av kritiska metaller i askor
Som resultaten i 5.2.1-5.2.5 visar, är halterna av de flesta av de kritiska metallerna låga i
Som resultaten i 5.2.1-5.2.5 visar, är halterna av de flesta av de kritiska metallerna låga i askorna.
askorna.
Även de som kanske kan tyckas vara höga (magnesium) ligger under den normala
Även
de
somhalten
kanske
kan tyckas vara
höga (magnesium)
ligger under
den normala
genomsnittliga
genomsnittliga
i jordskorpan.
Eftersom
ingen av exempelvis
lantanoiderna
sticker
i
halten
i
jordskorpan.
Eftersom
ingen
av
exempelvis
lantanoiderna
sticker
i
väg
i
högre
halter utan
väg i högre halter utan följer den naturliga förekomsten väl (se Figur 24) så tyder det också
den naturliga
(se Figur 24) så
tyder det
också väl.
på att
av exempelvis
på följer
att insamlingen
avförekomsten
exempelvis väl
elektronikavfall
fungerar
relativt
I insamlingen
annat fall borde
vissa
av de sällsynta
jordartsmetallerna
mönstret
bakgrundsvärdena.
Den enda avvika
elektronikavfall
fungerar
relativt väl. Iavvika
annat från
fall borde
vissaiav
de sällsynta jordartsmetallerna
av från
de sällsynta
jordartsmetallerna
som
stack
ut
något
var
cerium
där
halten
faktiskt
mönstret i bakgrundsvärdena. Den enda av de sällsynta jordartsmetallerna som stackvar
ut något var
högre
än bakgrundshalten.
cerium
där halten faktiskt var högre än bakgrundshalten.
Antimon är dock en av de kritiska metaller som visar upp klart högre halter i askorna än
Antimon är dock en av de kritiska metaller som visar upp klart högre halter i askorna än vad som är den
vad som är den genomsnittliga halten i jordskorpan (1 mg/kg). Det gäller i samtliga askor
genomsnittliga halten i jordskorpan (1 mg/kg). Det gäller i samtliga askor men speciellt flygaskan från
men speciellt flygaskan från rosteranläggningar (se Figur 34). Antimon används mycket i
rosteranläggningar
(se Figur 34).
Antimon
mycket i exempelvis
flamskyddsmedel.
Varför vissa
exempelvis
flamskyddsmedel.
Varför
vissaanvänds
av anläggningarna
har klart
mycket högre
av anläggningarna
har klart
mycket
högre antimonhalter
är en
dock
osäkert,
enplast
hypotes är att
antimonhalter
än de andra
är dock
osäkert,
en hypotes är än
attde
deandra
kan ha
större
andel
kan ha innehållande
en större andel
plast och textilieri innehållande
flamskyddsmedel
i avfallet de har eldat.
ochdetextilier
flamskyddsmedel
avfallet de har
eldat.
Halt AnBmon (mg/kg ts) 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Sysav Umeå Energi Borlänge Uddevalla Jönköping Tekniska Energi Energi Energi verken, Linköping Renova Figur 34 Halter av antimon i flygaska från sju svenska rosteranläggningar.
Figur
34 Halter
av antimon i flygaska
från sju
svenska
rosteranläggningar.
Figure
34 Concentrations
of antimony
in fly
ash from
seven Swedish waste-to-energy plants.
Figure 34 Concentrations of antimony in fly ash from seven Swedish waste-to-energy plants.
Ytterligare metaller som har högre halter än bakgrunden är kobolt, silver, tantal och volfram. När det
Ytterligare
metaller som har högre halter än bakgrunden är kobolt, silver, tantal och
gäller silver är halterna dock klart lägre än vad exempelvis Sotkamo har indikerat i sin prospektering
volfram. När det gäller silver är halterna dock klart lägre än vad exempelvis Sotkamo har
av ny silvergruva i Finland. Där talar de om halter om ca 125 mg/kg [35] jämfört med medelvärdet i
indikerat i sin prospektering av ny silvergruva i Finland. Där talar de om halter om ca 125
flygaskorna som var 26 mg/kg. Dock fanns det i flygaskan från en anläggning silverhalter på 70 mg/kg.
mg/kg
[35] jämfört med medelvärdet i flygaskorna som var 26 mg/kg. Dock fanns det i
flygaskan från en anläggning silverhalter på 70 mg/kg.
Generellt är halterna i de svenska askorna också betydligt lägre än de som presenteras i den schweiziska
studien.ärHur
mycket
av skillnaden
som kan
förklaras
av attlägre
de i sin
även analyserade
Generellt
halterna
i de
svenska askorna
också
betydligt
än bestämning
de som presenteras
i den större
schweiziska
studien.
Hur
mycket
av
skillnaden
som
kan
förklaras
av
att
de
i
sin
bestämning
metallföremål, medan dessa plockats bort i denna studie, är osäkert.
även analyserade större metallföremål, medan dessa plockats bort i denna studie, är osäkert.
34
6.1.1 Analysmetod
Analys av askor kan göras med flera olika tekniker t.ex. induktivt kopplad plasma-masspektrometri
(ICP-MS) eller induktivt kopplad plasma-optisk emissionsspektrometri (ICP-OES) (efter
mikrovågsuppslutning av provet i syra eller provupparbetning via smälta som sedan löses i syra),
röntgenfluorescens (XRF) och neutronaktiveringsanalys (NAA).
De olika analysteknikerna har olika för- och nackdelar för olika grundämnen och provtyper, och en
längre diskussion kring detta ligger utanför omfattningen av projektet.
Kort kan man sammanfatta alternativen med att XRF är en relativt okänslig teknik dvs. man klarar inte
att bestämma många av de kritiska grundämnena som finns närvarande i relativt låga halter. NAA är en
relativt ovanlig instrumentell teknik som bara finns tillgänglig i ett fåtal laboratorier. Vanligen analyseras
askor med ICP-OES eller ICP-MS, där ICP-MS är betydligt känsligare och lämpar sig därför bäst för
många av de kritiska grundämnena. Provupparbetning av askor inför analys med ICP-OES eller ICP-MS
görs typiskt genom mikrovågsuppslutning av provet i syra eller via smälta (ofta litiummetaborat eller
litiumtetraborat men det finns även andra smältor) som sedan löses i syra. För platinagruppens metaller
och Au kan man också göra upparbetning genom s.k. ”fire assay”-tekniker som ger en uppkoncentrering
av dessa metaller men typiskt görs dessa analyser med instrument speciellt avsedda för ”fire assay”tekniker.
Smältor baserade på litium-metaborat och tetraborat är väldigt bra för att lösa upp oxidiska material
men fungerar bara för oxidiska material. Mikrovågsuppslutning i syra vid relativt höga temperaturer
fungerar både för oxidiska och metalliska prover (men kan ha problem med ett fåtal extremt svårlösliga
oxider) och är en väldigt generell uppslutningsmetod med avseende på både analyter och provmatriser.
Laboratoriet har tillgång till ICP-MS, ICP-OES, samt XRF samt möjlighet att arbeta både med
syrauppslutning i mikrovågsugn och smälta. Valet föll på syrauppslutning i mikrovågsugn med
efterföljande analys med högupplösande ICP-MS. Det bedömdes som den metodik som gav störst
möjlighet att detektera låga halter av så många av de kritiska metallerna som möjligt.
6.1.2 Osäkerheter
Vid undersökningen av halterna av kritiska metaller finns det naturligtvis en hel rad osäkerheter som
kan påverka resultaten. En av de största felkällorna är sannolikt provtagningen av askan. I projektet
har aska samlats in från 2-3 veckors drift, vilket i sig är en väldigt liten del av året för att representera
hela askflödet. Dessutom har anläggningarna av praktiska och arbetsmiljömässiga skäl varit begränsade
i antal delprover och provvolymer likväl som exakt var i anläggningen det har gått att få ut prov.
Skillnaderna i halter har dock varit förvånansvärt små även om det för enstaka parametrar varit större
skillnad mellan anläggningarna. Ett exempel på detta är volfram, vilket visas i Figur 35. Där utmärkte
sig en anläggning med en mycket högre halt än de andra. Det var inte bara bottenaskan som avvek utan
även halten i flygaskan var hög vilket gör det mindre sannolikt att det enbart skulle bero på ett icke
representativt askprov för den perioden provet togs ut. Om sedan de höga halterna var representativt
för askinnehållet på ett helt år är dock en annan fråga som inte går att svara på.
35
Halt volfram (mg/kg ts) 140 BoPenaska roster 120 Flygaska roster 100 80 60 40 20 0 Sysav Umeå Energi Borlänge Energi Uddevalla Jönköping Energi Energi Tekniska verken, Linköping Renova Figur 35 Halter av volfram i askor från sju svenska avfallseldade rosteranläggningar.
Figur
35 Halter
av volfram i askor
från sjuinsvenska
avfallseldade
rosteranläggningar.
Figure
35 Concentrations
of tungsten
the residues
from seven
grate fired Swedish waste-to-energy
plants. Red bars indicate fly ash, blue bars bottom ash.
Figure 35 Concentrations of tungsten in the residues from seven grate fired Swedish waste-toenergy plants. Red bars indicate fly ash, blue bars bottom ash.
Hanteringen på laboratoriet med den provhantering och neddelning som gjorts av de inkomna proven
är en annanpå
potentiell
felkälla.
av detta
harneddelning
det gjorts ensom
uppskattning
av hur heterogena
Hanteringen
laboratoriet
medMed
denanledning
provhantering
och
gjorts av de
proverna
är med
avseende
på de kritiska
grundämnena
samt av
P, detta
Al, Cu
(nären
provuttag och
inkomna
proven
är en
annan potentiell
felkälla.
Med anledning
haroch
detZn
gjorts
provupparbetning
enligt beskrivningen
i avsnitt
3.3 Provberedning),
om det finns en skillnad
uppskattning
av hur görs
heterogena
proverna är med
avseende
på de kritiska och
grundämnena
mellan
deCu
olika
Den relativa
standardavvikelsen
förenligt
repeterbarheten
för ienkelprov, sr,
samt
P, Al,
ochgrundämnena.
Zn (när provuttag
och provupparbetning
görs
beskrivningen
avsnitt
3.3 Provberedning),
och om det
finnsreplikat
en skillnad
mellan
de olika(exklusive
grundämnena.
uppskattades
därför från skillnader
mellan
för varje
grundämne
de ämnen vars halt
Den
relativa
standardavvikelsen
för repeterbarheten
för enkelprov, sr, uppskattades därför
ligger
under
rapporteringsgränsen)
och ges i
från skillnader mellan replikat för varje grundämne (exklusive de ämnen vars halt ligger
under
rapporteringsgränsen) och ges i
Tabell 12 för flygaska respektive bottenaska.
Typiskt ligger värdena på sr för olika grundämnen för både flygaska och bottenaska mellan 5-20 %
men ett undantag är sr för Cu i bottenaska som ligger på ca. 70 %. Analys av referensmaterial, som är
mycket mer homogena än proverna, ger en betydligt lägre sr (typiskt <3 %) och man kan dra slutsatsen
att det är provernas heterogenitet som är det dominerande bidraget till sr. Värdena på sr kan anses vara
bra med tanke på hur heterogena proverna är och storleken på analysproverna (0,1 g). Det finns inget
tydligt koncentrationsberoende för sr. Det är inte klarlagt vad det avvikande och höga värdet på sr för Cu
i bottenaska (men inte i flygaska) beror på, men en hypotes är att Cu i bottenaska till stor del utgörs av
relativt tunna metalliska Cu-trådar som är svåra att mala dvs. Cu är inte tillräckligt homogent fördelat
i det pulver som analyseras. Av denna anledning anges halter för båda replikaten för Cu i bottenaska i
resultattabellerna i bilaga D.
36
Tabell 12 Uppskattad relativ standardavvikelse , sr, för enkelprov för flygaska och bottenaska.
Table 12 Estimated relative standard deviation, sr, for a single sample of fly ash and bottom ash.
Be
Mg
Co
Ga
Ge
In
Sb
Nb
Ta
W
Ru
Rh
Pd
Ir
Pt
Ag
Au
Sc
Y
sr (%)
Flygaska
10
10
17
13
5
9
8
33
19
5
11
9
sr (%)
Bottenaska
16
7
35
10
12
7
7
23
37
32
12
11
La
Ce
Pr
Nd
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
P
Al
Cu
Zn
sr (%)
Flygaska
11
12
15
18
11
22
7
11
12
9
10
13
8
7
3
3
4
2
sr (%)
Bottenaska
15
11
15
19
11
8
16
7
13
16
11
8
10
12
7
15
69
11
Även asktyperna skilde sig åt en del, när det gällde bottenaska så var tre av askorna tagna efter
metallseparering medan fyra var tagna innan. Det visade sig dock inte vara någon skillnad i halter
mellan dessa. Före den kemiska analysen plockades det bort större icke malbara föremål som kvarnen
inte kan hantera, vilket kan vara en del av förklaringen till att det i slutändan inte blir någon skillnad.
Provuttaget är för litet för att få ett representativt mått över hur mycket icke malbara fraktion som finns i
askan Vid neddelningen i de två replikaten på laboratoriet kunde det ena replikatet innehålla väldigt lite
icke malbara material medan det i det andra fanns något större objekt som påverkar balansen kraftigt.
Exempel på detta kan ses i Figur 36. Eftersom det var så stor skillnad mellan duplikaten har inte heller
dessa metallmängder analyserats och adderats till den andra haltbestämningen. En silversked i ett av
proven skulle exempelvis påverka hela serien väldigt kraftigt.
37
Sysav
0,72 vikt%
Renova
7,6 vikt%
12 vikt%
3,6 vikt%
Figur 36 Exempel på bortplockade icke malbara metaller från provet innan kemisk analys. Den
vänstra bilden (Sysav) representerar en aska som genomgått metallseparation innan provtagningen
Figur 36 Exempel på bortplockade icke malbara metaller från provet innan kemisk analys. Den
medan den
högra(Sysav)
(Renova)
representerarenen aska
anläggning
tagit prov
innan metallseparation.
De
vänstra
bilden
representerar
som som
genomgått
metallseparation
innan
provtagningen
medan
den
högra (Renova)
representerar
en anläggning
tagit prov
innan
två siffrorna i varje
bild
representerar
mängden
som är bortplockat
från som
respektive
replikat.
metallseparation. De två siffrorna i varje bild representerar mängden som är bortplockat från
Figure 36 Examples of the amounts of metals that was hand sorted out of the sample before chemical
respektive replikat.
analysis. The left (Sysav) represents an ash that have been through a metal sorting facility before
Figure
36 Examples
the amounts
metals that
was hand
sorted
outthe
of the
sample
the sample
was takenofwhile
the right of
(Renova)
represents
an ash
where
sample
was before
taken before
chemical
analysis.
The
left
(Sysav)
represents
an
ash
that
have
been
through
a
metal
sorting
metal separation. The numbers in the pictures give the amount of metals that was sorted out of each
facility before the sample was taken while the right (Renova) represents an ash where the
replicate.
sample
was taken before metal separation. The numbers in the pictures give the amount of
metals that was sorted out of each replicate.
Även för
harhar
detdet
varierat
vilken
typ avtyp
aska
i vissa
har det
varit
Även
förflygaskorna
flygaskorna
varierat
vilken
avsom
askatagits
somut,
tagits
ut,fall
i vissa
fall
harelfilteraska,
det
i andra
aska från textilfilter
(NID)
ochtextilfilter
i någon en(NID)
kombination
av vändschaktsaska
och filteraska.
varit
elfilteraska,
i andra aska
från
och i någon
en kombination
av
Detta påverkar naturligtvis
resultaten
och man
kan diskutera
riktigheten
i att beräkna
ett medelvärde
vändschaktsaska
och filteraska.
Detta
påverkar
naturligtvis
resultaten
och man
kan
på flygaska
utifrån dessa
sedanett
skala
upp dem på
till flygaska
nationellutifrån
nivå. Skillnaderna
i halter
har dock,
diskutera
riktigheten
i attoch
beräkna
medelvärde
dessa och sedan
skala
upp
nationell
nivå.
Skillnaderna
i halter
harviss
dock,
de flesta fall,
små,metallerna
även om hade
i de dem
flestatill
fall,
varit små,
även
om Borlänge
och till
deli Jönköping
förvarit
de flesta
Borlänge
och
till viss del Jönköping
de flesta
metallerna
hade
lägst
av Detta
lägst värden
av rosterpannorna
(undantagetför
volfram
som tidigare
nämnts
i fallet
medvärden
Borlänge).
rosterpannorna
(undantaget
volfram
som tidigare
i fallet
Detta
beror sannolikt på
att dessa prover
är uttagna
efter att nämnts
reagent (kalk
ochmed
aktivtBorlänge).
kol) är tillsatt
och båda
beror
sannolikt
på
att
dessa
prover
är
uttagna
efter
att
reagent
(kalk
och
aktivt
kol)
är
tillsatt
anläggningarna har bara torr rening (Jönköping har dock rökgaskondensering) vilket gör att de får
och båda anläggningarna har bara torr rening (Jönköping har dock rökgaskondensering)
tillsätta mer reagent i den torra reningen än de som har våt rening. Samma tendens kunde inte ses i
vilket
gör att de får tillsätta mer reagent i den torra reningen än de som har våt rening.
bottenaskorna
dessa inte
bådases
anläggningar.
Samma
tendensförkunde
i bottenaskorna för dessa båda anläggningar.
6.1.3 Jämförelse
fluidbädd
och
rosterteknik
6.1.3
Jämförelse
fluidbädd
och
rosterteknik
Flygaskflödet från
betydligt
större
än för
Med det
Flygaskflödet
frånfb-pannor
fb-pannorärärgenerellt
generellt
betydligt
större
än rosterpannor.
för rosterpannor.
Medi åtanke
det i hade
ett tänkbart
varit att scenario
halterna i varit
fb-flygaskan
skulle kunna
bli ”utspädda”
och därmed
lägre än i
åtanke
hadescenario
ett tänkbart
att halterna
i fb-flygaskan
skulle
kunna bli
flygaskan från
rosterpanna.
Så såg
inte verkligheten
ut utan för
metaller
utom antimon,
”utspädda”
och
därmed lägre
än dock
i flygaskan
från rosterpanna.
Såalla
sågkritiska
dock inte
verkligheten
germanium
var halterna
högre i flygaskan
från fb-pannorna.
Ävenvar
omhalterna
bäddkemi och
ut
utan för och
alla magnesium
kritiska metaller
utom antimon,
germanium
och magnesium
högre
i flygaskan från fb-pannorna.
om bäddkemi
och förbränningstemperatur
spelar
förbränningstemperatur
spelar in så ärÄven
det sannolikt
inte förklaringen
eftersom halterna var
högre även
in
så
är
det
sannolikt
inte
förklaringen
eftersom
halterna
var
högre
även
i
bottenaskan
från
i bottenaskan från fb-pannorna. Med tanke på att halterna i askan för de flesta metallerna är lägre
fb-pannorna.
Med tanke
på iattjordskorpan
halterna i är
askan
för de hypotes
flesta metallerna
är lägre
den
än den genomsnittliga
halten
en tänkbar
att bäddsanden
somänfb-pannorna
genomsnittliga
halten
i
jordskorpan
är
en
tänkbar
hypotes
att
bäddsanden
som
fb-pannorna
använder innehåller högre halter av de kritiska metallerna än vad askan från avfallsförbränningen gör.
använder innehåller högre halter av de kritiska metallerna än vad askan från
Det har dock inte varit möjligt att inom projektets tids- och budgetram verifiera om så är fallet.
avfallsförbränningen
gör. Det har dock inte varit möjligt att inom projektets tids- och
budgetram verifiera om så är fallet.
6.1.4 Fördelning genom pannan
Fortum tog ut fyra askprover, ur sin panna 6, som analyserades för de kritiska metallerna. För de flesta
metallerna kunde man inte se någon tydlig trend även om det för några sällsynta jordartsmetaller (se
Figur 25) tycktes vara högst halter i bottenaskan för att sedan sjunka gradvis genom pannan. När man såg
till medlet för de tre deltagande fb-pannorna så var generellt halten i bottenaskan högre än den i flygaskan.
38
För aluminium, fosfor och zink var trenden tvärtom att det var högre halter i flygaskan vilket också för
aluminium och zink är i linje med vad man kan hitta i litteraturen [36].
Några större slutsatser ska dock inte dras från resultaten eftersom de också bara är från ett provtillfälle.
Om teorin att det är bäddsanden som innehåller det mesta av de kritiska metallerna stämmer är det
även logiskt att det inte är så stora skillnader genom pannan eftersom bäddsanden i en fb-panna finns
med i alla askfraktionerna.
6.1.5 Fördelning i olika storleksfraktioner
Resultaten är enbart baserade på en siktanalys och gjordes för att se om det fanns tendenser till anrikning
i någon storleksfraktion. Det var egentligen bara silver av de kritiska metallerna som visade en tendens
att vara överrepresenterat i den minsta fraktionen (<5,6 mm) och kobolt som var överrepresenterat i
mellanfraktionen. Silver används mycket i elektronik, smycken, katalysatorer, speglar och kameror (se
bilaga B.14) men har också börjat dyka upp som antibakteriellt medel i olika produkter. Rena större
silverföremål skulle också troligen ha plockats ut innan analysen (som ett ej malningsbart föremål)
vilket också kan påverka. Det finns dock erfarenheter som pekar på att ädelmetaller (som guld och
silver) ofta är överrepresenterade i finare fraktioner [37].
Kobolt används främst i olika legeringar men också i exempelvis färgpigment i porslin och lim för
gummiapplikationer, inte heller här ses någon klar förklaring till varför den skulle vara överrepresenterad
i mellanfraktionen. Det krävs fler analyser för att kunna fastställa att så är fallet och då eventuellt kunna
härleda källorna.
6.2 Uppskalning till Sverigenivå
Vid uppskalningen till Sverigenivå finns det en rad olika faktorer som påverkar beräkningarna. En
faktor är osäkerheten i statistiken på askmängder. Avfall Sverige samlar in data varje år vilket är ett gott
underlag. Sämre dokumenterat är torrhalterna i de olika strömmarna, och de antaganden som gjorts
täcker inte alla fall. Exempelvis är de mängder som Renova rapporterar in en stabiliserad bambergkaka
med betydligt lägre torrhalt (63 % TS) än den antagna (90 % TS). Även fördelningen mellan askor från
roster- och fb-pannor blir en osäkerhet i sammanhanget eftersom det till Avfall Sverige rapporteras in
totala mängder för anläggningarna och inte specifikt för varje panna.
Medelvärdena har inte heller viktats mot askmängderna på respektive anläggning, detta för att det
varit olika asktyper som provtagits och storleken på de enskilda strömmarna i sig i många fall kan vara
okända. Dessutom ingår inte heller den statistiken i det underlag som Avfall Sverige samlar in.
Totalt sett bedöms beräkningen i alla fall ge en god bild av de mängder som finns i svenska avfallsaskor.
6.3 Ekonomisk potential och möjligheter till återvinning
Även om halterna av flertalet av de kritiska metallerna är låga (lägre än den genomsnittliga bakgrundshalten
i jordskorpan) visar det sig att det är potentiellt mycket stora värden som askorna representerar. I Figur
33 visas värdena för de olika metallerna och tillsammans uppgår det till 1,3 miljarder svenska kronor.
Det är heller inte nödvändigtvis de ämnen som har högst halt som representerar det största värdet. De
metaller som representerar de största värdena är lutetium, ytterbium, skandium, tulium och magnesium
där lutetium är det ämne som det finns minst av i askorna (bortsett från de ämnen vars koncentration var
under rapportgränsen). Förklaringen är att vissa av dessa metaller har väldigt höga priser där lutetium
är det tydligaste exemplet. Lutetium kostar idag nästan 10 gånger mer än guld.
39
En fråga är om det finns en tillräcklig marknad för vissa av ämnena där världsproduktionen räknas i
några få ton per år. Exempelvis så motsvarar mängden skandium i de svenska askorna en dryg tredjedel
av världsproduktionen och detta trots att halten är klart lägre (2-5 mg/kg) än de genomsnittliga halterna
i jordskorpan (18-25 mg/kg).
När den ekonomiska potentialen diskuteras måste också hänsyn tas till att kostnader för upprening och
framställning av de rena metallerna kan vara väldigt dyr från aska. Kostnaderna skiljer också mellan
olika metaller. Dessa kostnader har dock inte omfattats i detta projekt.
För en del av de kritiska metallerna sker en betydande del av handeln i oxidform och prisbilden för vissa
sådana finns också presenterat i Tabell 13 i bilaga C. Sannolikt förekommer också en hel del ämnen i
oxidform i askan och den prisbilden kanske är mer rättvisande. Dock kvarstår frågan om vad det kostar
att rena fram oxiderna och om det är möjligt.
Metallpriserna som anges i Tabell 13 i bilaga C är framförallt hämtade från MetalPrices.com som dels
samlar data från råvarubörser och dels genom öppna marknadsundersökningar. Guld, silver, platina,
aluminium m.fl. är metaller som handlas på råvarubörser, exempelvis London Metal Exchange (LME)
och Shanghai Metal Exchange (SHME), och därifrån hämtar MetalPrices priser för dessa metaller.
Priserna för övriga metaller, exempelvis de sällsynta jordartsmetallerna, är priser över disk. Dessa priser
anges baserat på en öppen marknadsundersökningsmetod vilket inkluderar en specialist som kontaktar
köpare, säljare, gjuterier osv. Kvaliteten på priset är beroende på specialistens erfarenhet och kunskap
av branschen. Det satta priset påverkas även av vilken del av distributionskedjan som kontaktas. Vid en
jämförelse mellan priser från MetalPrices.com och priser från en likvärdig källa Metal-Pages.com visar
det sig att priserna från MetalPrices ligger något lägre. Även på Metal-Pages tillämpas metoden med
öppen marknadsundersökning. Orsaker till skillnaden i pris mellan MetalPrices och Metal-Pages kan
vara att de nyttjar något olika tillvägagångssätt vid den öppna marknadsundersökningsmetoden samt
att de innehar kontakter i olika delar av distributionskedjan, i övrigt är skillnaden oklar.
Återvinning av metaller har fått höjd status och SGU ska tillsammans med Naturvårdsverket kartlägga
potentialen för återvinning av metaller och mineraler i Sverige [38]. Det finns väldigt lite återvinning
av sällsynta jordartsmetaller idag (ca 1 % och då i stort sett enbart i form av permanentmagneter som
återvinns [1]). De sällsynta jordartsmetallerna är dock ett område som det satsas en hel del på. För
tillfället löper det minst två stora EU-projekt inom området att få till en hållbar produktion av sällsynta
jordartsmetaller samt återvinning från elektronik [39, 40].
Halterna av de flesta metallerna var låga, fördelen de har jämfört med primärproduktion av metallerna
är att de redan är brutna och därför sparar in det arbetet. Huruvida det skulle kunna vara ekonomiskt
gångbart att återvinna några av de kritiska metallerna är osäkert eftersom det traditionellt har funnits
ganska lite forskning på just återvinning av dessa strömmar. Området har dock blivit mer aktuellt de
senaste åren och det pågår nu mer forskning kring detta. Ett exempel är Waste Refinery projekt WR
58 där metallutvinning ur flygaska med fokus på zink studeras. Sannolikt finns det dock en rad andra
återvinningsströmmar som ligger före i prioritet där halterna också är högre. Det som måste lösas då är
insamlingsfrågan för dessa strömmar.
40
En aspekt som är tänkvärd är att de flesta av exempelvis de sällsynta jordartsmetallerna idag utvinns
som biprodukter vid annan metallutvinning. Det är också en tänkbar väg att gå, att vissa av de kritiska
metallerna utvinns som en bieffekt av exempelvis en askbehandling för att förbättra askans kvalitet eller
som i WR 58 vid utvinning av zink ur flygaska.
Under projektets gång har det publicerats en tysk rapport kring metallinnehåll och återvinningspotential
i askor som ger en indikation på hur ekonomiskt realistiskt det är att återvinna kritiska metaller ur
askan Rapporten innehåller inga halter för de sällsynta jordartsmetallerna utan konstaterar bara kort
att med befintliga halter på 20-100 ppm så bedöms inte återvinningen vara av intresse [41].
Intresset för kritiska metaller i askor har höjts. När ansökan för detta projekt lämnades in fanns det
väldigt lite forskning/utredningar på området och under den period som projektet har varat har det
publicerats en schweizisk artikel [31], den nyss nämnda tyska studien samt att det enligt uppgift pågår
ett projekt i Danmark [42].
Antimon uppvisas i höga halter, speciellt i vissa flygaskor från rosterpannor. I detta fall skulle det vara
intressant att titta på möjligheter att utvinna metallen ur ett koncentrationsperspektiv. Det ekonomiska
värdet är dock inte så högt men kan kanske vara värdefullt för de anläggningar där de högsta halterna
av antimon föreligger. Troligen måste i så fall den utvinningen ske tillsammans med andra metaller.
41
7 Slutsatser
Med den analysmetod som använts går det att analysera alla de kritiska metallerna, som ingått i denna
studie, med undantag för osmium. Valideringen visade god överensstämmelse mot referensmaterialen
som använts.
Karaktäriseringen av askorna från de tio deltagande avfallsförbränningsanläggningarna visade på att
det endast är låga halter av de flesta av de kritiska metallerna, både i flygaska och i bottenaska. Med
undantag för antimon, kobolt, silver, tantal och volfram verkar alla halter vara under eller mycket nära
den genomsnittliga halten i jordskorpan.
Guld, indium och platinametallerna förekommer generellt i lägre halter än rapportgränsen för analysmetoden (i flera fall bestäms rapportgränsen av närvaro av interfererande ämnen). Guld påvisas dock i
vissa prov i klart högre halter.
Halterna i askorna från fb-pannorna var generellt högre än motsvarande halter i rosterpannorna (med
undantag för exempelvis antimon, germanium och volfram). En hypotes är att bäddsanden har högre
halter av de kritiska metallerna än vad själva askan har.
I rosterpannor tenderar antimon, germanium och silver att ha klart högre halt i flygaskan. För övriga av
de kritiska metallerna i rosterpannor är koncentrationen ungefär lika (ett fåtal) eller större i bottenaskan.
För fb-pannorna är det främst silver som klart har en högre halt i flygaskan.
Vid generaliseringen av resultaten till sverigenivå har inte dessa mängder kunnat relateras till användningen i Sverige då det varit svårt att hitta information om detta. Istället har mängderna jämförts med
världsproduktionen i de fall uppgifter kring den kunnat hittas. För någon enstaka metall (Sc) motsvarar
mängderna i askan en väldigt stor andel av världsproduktionen (mer än en tredjedel), medan det för sex
andra motsvarar någon eller några procent av världsproduktionen (Mg, Lu, Ho, Tb, Yb, Dy, Ga).
Även om halterna generellt är låga representerar de en stor ekonomisk potential om man bara tittar på det
rena metallvärdet. Den sammanlagda potentialen för de kritiska metallerna i svenska askor uppgår till
ca 1,3 miljarder kronor. Lägger man därtill även kvarvarande mängder aluminium, koppar och zink ökar
potentialen med ytterligare en miljard. Ingen hänsyn har då tagits till den praktiska genomförbarheten
eller kostnaderna för utvinningen av metallerna.
De ämnen som varit svårast att få en god repeterbarhet på har för bottenaskor varit kobolt, koppar, silver,
och volfram. Alla dessa har en relativ standardavvikelsen för repeterbarhet på enkelprov på >30 %, klart
värst är koppar. För flygaska är det endast tantal som har motsvarande relativ standardavvikelse >30 %.
Att det är fler ämnen som varit svårt att få god repeterbarhet i bottenaskan är naturligt då det är ett mer
heterogent material.
42
8 Rekommendationer och användning
Projektet har genererat en värdefull sammanställning över de mängder kritiska metaller som finns
i askorna från avfallsförbränningen. Ur denna aspekt saknar studien i dagsläget motsvarighet i den
vetenskapliga litteraturen. Resultaten kan användas i kommunikation med såväl myndigheter som
konsumenter samt andra parter som är intresserade av vad resterna från avfallsförbränningen innehåller.
Resultaten är ett värdefullt underlag när man ser till fortsatt forskning kring metallutvinning ur askor
och kan användas för att prioritera vilka ämnen som är mest intressanta att utveckla metoder för.
Kvantifieringarna ger också en bra bas för samarbetsdiskussioner med metallindustrin.
Projektet har också visat på att det förutom innehållet av de kritiska metallerna också finns betydande
mängder av aluminium, koppar och zink kvar i askorna. Hur mycket av dessa mängder som i realiteten
är återvinningsbar är ett område som vore intressant att studera i framtida arbeten.
För att det eventuellt ska vara ekonomiskt lönsamt att utvinna kritiska metaller ur askor bör det
undersökas vilka processmöjligheter som finns för detta ändamål. I detta sammanhang vore det också
intressant att titta på förekomstformer av några av de metallerna med högst ekonomisk potential.
43
9 Litteraturreferenser
1. European Commission, ”Critical raw materials for the EU; Report of the Ad-hoc Working Group
on defining critical raw materials”, E. Commission, Brussels, 2010.
2. European commission. 2010 [cited 2012; Available from: http://ec.europa.eu/enterprise/
magazine/articles/industrial-policy/article_10514_en.htm.
3. Todorovic, J. and H. Ecke, ”Treatment of MSWI Residues for Utilization as Secondary
Construction Minerals: A Review of Methods”. Minerals & Energy, 2006. 20(3-4): p. 45-59.
4. Björefors, F. and C. Ulrich, ”Elektrokemisk metallåtervinning ur slagg och flygaska”, F 2009:07,
Malmö, Sweden, 2009.
5. Fedje, K.K., ”Metals in MSWI fly ash - problems or opportunities?”, in Department of Chemical
and Biological Engineering2010, Chalmers University of Technology: Göteborg, Sweden.
6. Van Gerven, T., et al., ”Extraction of heavy metals from municipal solid waste incinerator
(MSWI) bottom ash with organic solutions”. Journal of Hazardous Materials, 2007. 140(1-2): p.
376-381.
7. Lindskog, Å., ”Uppföljande undersökning av dioxin i rester från svensk avfallsförbränning”,
F2009:08, A.S. Utveckling, Malmö, 2009.
8. Ahlgren, N. and S. Marklund, ”Förbränning av avfall - En kunskapssammanställning om
dioxiner”, RVF rapport 01:13, 147, Malmö, 2001.
9. Hartlén, J. and R. Grönholm, ”Kvalitetssäkring av slaggrus från förbränning av avfall”, RVF
rapport 2002:10, RVF, Malmö, 2002.
10. EC, ”Critical raw materials for the EU; Report of the Ad-hoc Working Group on defining critical
raw materials”, Brussels, 2010.
11. Sveriges geologiska undersökningar. ”Metaller och mineral november 2013”. 2013 November
2013; Available from: http://www.sgu.se/dokument/nyhetsbrev/metaller-och-mineralnovember-2013.pdf.
12. NOAH. ”Aske fra avfallsforbrenningsanlegg”. [cited 2013 28 Februari ]; Available from: http://
www.noah.no/Forkunder/Kundeguide/Hvabehandlervi/Askefraforbrenningsanlegg/tabid/573/
Default.aspx.
13. BSH Umweltservice AG. ”Filter- und Flugaschenwäsche (FLUWA-Verfahren)”. [cited 2013
February 28]; Available from: http://www.bsh.ch/de/produkte/filter--und-flugaschenwaesche(fluwa).aspx.
14. Schlumberger, S. ”Neue Technologien und Möglichkeiten der Behandlung von
Rauchgasreinigungsrückständen im Sinne eines nachhaltigen Ressourcenmanagements”. [cited
2013 February 28]; Available from: http://www.bsh.ch/upload/public/0/71/BSH-UmweltserviceAG-Zinkrueckgewinnung-und-Ascherueckfuehrung-FLUREC-Verfahren.pdf.
15. Böni, D., F. Adam, and F. Böni, ”Technischer Statusbericht Termo-Recycling Stand Oktober
2011”, Z.S.Z.f.n.a.-u. ressourcennutzung, Hinwil, 2011.
16. Muchová.L. and P.C. Rem. ”Metal content and recovery of MSWI bottom ash in Amsterdam”. in
Waste Management and the Environment. 2006. Witpress.
17. Rem, P.C., et al., ”The Amsterdam pilot on bottom ash”. Minerals Engineering, 2004. 17: p. 363-365.
18. Johansson, A., et al., ”Siktning av avfall”, WR06, Borås, 2008.
19. Todorovic, J., ”Siktning av bottenaskor från avfallsförbränning”, Waste Refinery rapport WR25,
Borås, 2010.
44
20. Steenari, B.-M. and D. Zhao, ”Vattentvätt av flygaska från avfallsförbränning”, Waste Refinery
rapport WR-17, Borås, 2010.
21. NORDTEST, ”Solid waste, particulate materialas: Sampling NT ENVIR 004 ”, Nordtest, Espo, 1996.
22. EPOW, ”Study into the feasibility of protecting and recovering critical raw materials through
infrastructure development in the south east of England.”, E.A. European Pathway to Zero Waste,
Reading, 2011.
23. U.S. Geological Survey, ”Rare earth elements - Critical resources for high technology”, U.S.
Geological Survey Fact sheet 087-02, U.S.G. Survey, 2002.
24. U. S. Geological Survey, ”Mineral commodity summaries 2013”, 198, U.S.G. Survey, 2013.
25. ”EnvironmentalChemistry.com”. [cited 2013 2013-11-01]; Available from: http://
environmentalchemistry.com/.
26. Metalprices.com. 2013 [cited 2013 Oktober 2013]; Available from: http://www.metalprices.com/.
27. Chemicool.com. 2013 2013-10-22]; Available from: www.chemicool.com.
28. Mineralprices.com. 2013 [cited 2013 2013-10-22].
29. Sveriges geologiska undersökningar. ”Metaller och mineral oktober 2013”. 2013 [cited 2013;
Available from: http://www.sgu.se/dokument/nyhetsbrev/metaller-och-mineral-oktober-2013.pdf.
30. Kougemitrou, I., et al., ”Characterisation and management of ash produced in the hospital waste
incinerator of Athens, Greece”. Journal of Hazardous Materials, 2011. 187(1–3): p. 421-432.
31. Morf, L.S., et al., ”Precious metals and rare earth elements in municipal solid waste – Sources
and fate in a Swiss incineration plant”. Waste Management, 2013. 33(3): p. 634-644.
32. Zhang, F.-S., S. Yamasaki, and K. Kimura, ”Rare earth element content in various waste ashes
and the potential risk to Japanese soils”. Environment International, 2001. 27(5): p. 393-398.
33. Zhao, L., F.-S. Zhang, and J. Zhang, ”Chemical properties of rare earth elements in typical
medical waste incinerator ashes in China”. Journal of Hazardous Materials, 2008. 158(2–3): p.
465-470.
34. Värmeforsk, ”Databasen Allaska”, 2012.
35. Sotkamo Silver. ”Sotkamo silver- projects in brief”. 2013 [cited 2013; Available from: http://www.
silver.fi/sivu/en/projects/.
36. Chandler, A.J., et al., eds. ”Municipal solid waste incinerator residues”. 1997, Elsevier:
Amsterdam, New York.
37. Böni, D., ”Personlig kommunikation”, 2011, KEZO: Hinwil.
38. Sveriges Gelogiska Undersökningar. ”SGU kartlägger potentialen för återvinning av metaller
i Sverige”. 2013 [cited 2013; Available from: http://www.sgu.se/sgu/sv/produkter-tjanster/
nyheter/nyheter-2013/sgu-kartlagger-potentialen-for-atervinning-av-metaller-i-sverige.html.
39. ”RECLAIM - From ore to sustainable mining”. [cited 2013; EU-project within 7th framework
programme]. Available from: http://www.re-claim.eu/.
40. ”EURARE - sustainable exploitation”. [cited 2013; EU-project within 2012 cooperation work
programme for nanotechnologies, materials and new production technologies, Topic NMP
2012.4.1-1]. Available from: http://www.eurare.eu/about.html.
41. Deike, R., R. Warnecke, and M. Vogell, ”Abschlussbericht zum Projekt „Recyclingpotenziale bei
Rückständen aus der Müllverbrennung“”, 89, ITAD, 2012.
42. Nedenskog, J., 2013.
43. Lide, D.R., ed. ”CRC Handbook of Chemistry and Physics”. ed. B. Raton2004, CRC Press.
45
A Provtagningsinstruktioner Sysav
A.1 Provtagning av flygaska från Panna 3 och Panna 4
Varför?
Provtagningen görs till ett forskningsprojekt som skall undersöka om det går att utvinna zink ur flygaskan
(Waste Refinery projekt WR58).
Skyddsutrustning
Korgglasögon, skyddsmask och handskar skall bäras vid provtagning.
Provtagningsutrustning
Pappskiva, litermått, spillkärl, provtagningsspann av plast med tätslutande lock, extra plastspann med
tätslutande lock.
Provtagningstillfällen
Prover tas tre gånger per dygn från den tisdagen 26 februari 2013 till och med fredag den 7 mars. Prov
tas ca kl 0730, 1530 och 2330. Se schema nedan.
Tillvägagångssätt
• Lägg Spillkärlet under luckan innan den öppnas. Se till att aska som spills ut ur luckan faller i spillkärlet.
• Rensa öppningen från askhögar.
• För in pappskivan under askan som faller ner så att så mycket aska som möjligt fångas upp.
• Ta ut pappskivan efter två sekunder och häll askan i litermåttet. Upprepa till dess att det finns minst
4 dl i måttet.
• Häll askan i extraspannen till dess att det är 4 dl kvar i måttet.
• Häll de kvarvarande 4 dl i provtagningsspannen.
• Bocka av provtagningstillfället i schemat nedan
Provtagningsschema
□ Tisdag 26/2 kl 0730
□ Tisdag 26/2 kl 1530
□ Tisdag 26/2 kl 2330
□Onsdag 27/2 kl 0730
□Onsdag 27/2 kl 1530
□Onsdag 27/2 kl 2330
□ Torsdag 28/2 kl 0730
□ Torsdag 28/2 kl 1530
□ Torsdag 28/2 kl 2330
□ Fredag 29/2 kl 0730
□ Fredag 29/2 kl 1530
□
□
□
□
□
□
□
□
□
□
□
Fredag 29/2 kl 2330
Lördag 1/3 kl 0730
Lördag 1/3 kl 1530
Lördag 1/3 kl 2330
Söndag 2/3 kl 0730
Söndag 2/3 kl 1530
Söndag 2/3 kl 2330
Måndag 3/3 kl 0730
Måndag 3/3 kl 1530
Måndag 3/3 kl 2330
Tisdag 4/3 kl 0730
□ Tisdag 4/3 kl 1530
□ Tisdag 4/3 kl 2330
□Onsdag 5/3 kl 0730
□Onsdag 5/3 kl 1530
□Onsdag 5/3 kl 2330
□ Torsdag 6/3 kl 0730
□ Torsdag 6/3 kl 1530
□ Torsdag 6/3 kl 2330
□ Fredag 7/3 kl 0730
□ Fredag 7/3 kl 1530
□ Fredag 7/3 kl 2330
Resultat
Prover togs enligt schemat ovan. Dock stannades Linje 4 vid ett tillfälle varvid provtagningen senarelades
till dess att pannan var i gång igen. Totalt samlades ca 10 kg aska in.
A.2 Provtagning av slaggrus från Panna 3 och Panna 4
Steg 1, Insamling av slagg
Varför
Provtagningen görs till ett forskningsprojekt som skall undersöka om det finns sällsynta jordartsmetaller
i slaggruset (Waste Refinery projekt WR 56).
Provtagningstillfällen
Slagg skall samlas in från det nya avfallskraftvärmeverket (Panna 3 och 4) från morgonen av tisdagen
den 26 februari till och med kvällen av fredagen den 8 mars.
Skyddsutrustning
All insamling sker med hjullastare.
Tillvägagångssätt
Föraren i en lastbil med slagg från nya kraftvärmeverket (Panna 3 och 4) anropar personal på
slaggsorteringsanläggningen så de kan möta upp vid ankomsten.
Slaggen tippas av på, av personalen, anvisad plats.
Med hjullastare avlägsnas en skopa (ca 4 ton) ur slagghögen. Skopan töms på bestämd plats där den
samlas till dess den är färdig att köras genom slaggsorteringen.
Resten av slaggen lastas ut i upplaget och kan blandas med annan slagg.
Den utsorterade slaggen lagras tills dess den är torr nog att köras i sorteringsanläggningen
Vid frågor kontakta
Jerry, Kent eller
Raul Grönholm
Resultat
Under perioden förbrändes ca 19000 ton avfall i Sysavs panna 3 och 4. Ur det producerades 3765 ton
slaggrus (ca 20%). Det transporterade till Sysavs sorteringsanläggning med lastbil (ca 20 ton/ lass).
Totalt ca 190 transporter. Då det är omöjligt att lagra en så stor mängd så togs ett delprov (ca 4 ton) ut
ur varje transport att mängden reducerades till 756,5 ton (ca 20% av slaggen).
Slaggen lagrades därefter utomhus utan skydd till dess att den hade torkat nog för att sorteras i Sysavs
slaggsorteringsanläggning. Lagringen gjordes mellan 8/3-29/5.
Steg 2 Provtagning av slagg
•
•
•
•
•
Slaggen processa på vanligt sätt i slaggsorteringen.
Provtagning sker 4 gånger i timmen. Var 15e minut tas ett prov från den fallande slaggströmmen
från slaggutmatningsbandet. Totalt skall 50 prov tas på hela mängden
Skopan körs in under bandet och därefter lägger föraren i backen och backar bort. Minsta mängd
är ett kg.
Skopan töms i en liten container.
När containern är full vägs den och tippas på en asfaltyta.
Vidare provtagning görs när allt slaggrus processats.
Massbalans för slagg
Töm alla fickor innan slaggen körs
• Väg mängden slagg som lastas in i anläggningen
• Väg alla lass som körs bort från anläggningen
• När körningen är klar töms och vägs alla fraktioner som sorterats bort.
• Jerry N har blanketter för att anteckna mängderna
Resultat
Totalt producerades 3765 ton slaggrus under perioden. Då det är omöjligt att lagra en så stor mängd så
togs ett delprov ut ur varje transport så att mängden reducerades till 756,5 ton.
756,5 ton slagg sorterades i Sysav sorteringsanläggning. 58 ton slagg sorterades bort. Det tog 17 timmar
att sortera ut 698,5 ton slaggrus. På slaggruset togs ett prov från fallande ström med en hjullastare var
15e minut. Totalt togs 68 delprov. Totalprovsmängden blev 10,3 ton vilket är ca 150 kg per delprov.
Totalprovet delades därefter ner med kon och kvadreringsmetoden. Neddelning och omblandning gjordes
tre gånger varefter kvarvarande mängd (ca 1,3 ton) breddes ut till en ”pannkaka”. Den sektoriserades i
8 sektorer och därefter togs två strukna spadtag ur varje sektor till ett analysprov. Analysprovet vägde
ca 25 kg
B Information
om de metallerna
kritiska metallerna
B Information
om de kritiska
Texten
i detta appendix
är
en systematisk
genomgång
de aktuella
metallerna.
B Information
om
de kritiska
metallerna
Texten i detta
appendix
är en systematisk
genomgång
av deav
aktuella
metallerna.
För För
varjevarje metall finns
metall finns
en allmän
beskrivning,
följt
av förekomst
och produktion.
Vidare beskrivs
vad används till och
en allmän
beskrivning,
följt av
förekomst
och produktion.
Vidare beskrivs
vad metallen
Texten
i
detta
appendix
är
en
systematisk
genomgång
av
de
aktuella
metallerna.
För varje
metallen används
till
och
i
vilken
grad
den
återvinns.
i vilken grad den återvinns.
metall finns en allmän beskrivning, följt av förekomst och produktion. Vidare beskrivs vad
B.1
Antimon,
Sb till och i vilken grad den återvinns.
metallen
används
B.1
Antimon,
Sb
Allmänt Allmänt
B.1
Antimon, Sb
Antimon Antimon
är en skinande
silvervitsilvervit
metall metall
med halvledaregenskaper.
Det
är en skinande
med halvledaregenskaper.
Allmänt
Antimon
är en spröd
som är
svår som
att forma,
anledningen
används
Detmetall
är en spröd
metall
är svårav
attden
forma,
av den anledningen
Antimon
är inte
en skinande
silvervit
metall
medmetalliska
halvledaregenskaper.
Det
den inte används
heller iden
någon
störrei någon
utsträckning
i sin
form,
Kemisk beteckning: Sb
heller
större utsträckning
i sin metalliska
Antimon
är den
en spröd
är svåreller
att forma,
den anledningen används
däremot är
vanligmetall
i olikasom
legeringar
i olika av
antimonföreningar
form, däremot är den vanlig i olika legeringar eller i olika
Atomnummer: 51
3
denoxider).
inte heller
i någon
större
metalliska
form,
(exempelvis
Antimon
är giftigt
och utsträckning
vid halter om i50sinmg/m
är
Kemisk beteckning: Sb
(exempelvis oxider). Antimon är giftigt och vid
däremot
är den
i olika legeringar eller i olika antimonföreningar
den direktantimonföreningar
livshotande
[1]. vanlig
Atomvikt: 121,76 u
Atomnummer: 51
halter
om 50 mg/m3
den direkt
(exempelvis
oxider).ärAntimon
ärlivshotande
giftigt och [1].
vid halter om 50 mg/m3 är
Densitet:
6697
kg/m3
Förekomst
produktion
denoch
direkt
livshotande [1].
Atomvikt: 121,76 u
Smältpunkt: 903,78 K
Jordskorpan
utgörs totalt
sett av Antimon till 0,2 ppm [2]. När det
Förekomst
och produktion
Densitet: 6697 kg/m3
Förekomst
och
produktion
gäller brytbara
fyndigheter
är
dessa
främst
från
vulkaniska
bergarter
Jordskorpan utgörs totalt sett av Antimon till 0,2 ppm [2]. När
Kokpunkt: 1860 K
Smältpunkt: 903,78 K
Jordskorpan
totalt sett
avdessa
Antimon
0,2 vulkaniska
ppmKina
[2]. När det
och sandsten
med brytbara
en utgörs
genomsnittlig
antimonhalt
på 1tillppm
[3].
det
gäller
fyndigheter
är
främst
från
gäller
brytbara
fyndigheter
är dessa främst
vulkaniska
bergarter
dominerarbergarter
kraftigt
medsandsten
85
% avmed
produktionen
[5] (sefrån
Figur
37) och
och
en genomsnittlig
antimonhalt
på 1
Kokpunkt: 1860 K
och sandsten med mindre
en genomsnittlig
på 1 inom
ppm [3]. Kina
2010 producerades/utvanns
än 1 % av antimonhalt
världens antimon
ppm [3]. Kina dominerar kraftigt med 85 % av produktionen [5]
EU [4]. dominerar kraftigt med 85 % av produktionen [5] (se Figur 37) och
(se Figur 37) och 2010 producerades/utvanns mindre än 1 % av
2010 producerades/utvanns mindre än 1 % av världens antimon inom
världens
antimon inom EU [4].
EU [4].
Tajikistan Övriga 7% Bolivia 1% Sydafrika 2% Tajikistan Övriga 3% 7% Bolivia Ryssland 1% Sydafrika 2% 2% 3% Ryssland 2% Bildkälla: Wikipedia Bildkälla: Wikipedia Kina 85% Kina 85% Figur 37 Utvinning av antimon från gruvdrift 2012. Total utvunnen mängd 180 000 ton [5].
Figur 37 Utvinning
antimon från
gruvdrift 2012.
utvunnen
000 extracted:
ton [5].
Figure 37av
Extraction
of antinmony
fromTotal
mining
in 2012.mängd
Total 180
amount
180 000 tons [5].
Figure 37 Figur
Extraction
of antinmony
from från
mining
in 2012.
Total
amount
extracted:
37 Utvinning
av antimon
gruvdrift
2012.
Total
utvunnen
mängd180
180000
000tons
ton [5].
Användning
[5].
Antimon
använts of
länge,
och detfrom
finnsmining
spår från
användning
i exempelvis
keramik
Figure 37har
Extraction
antinmony
in 2012.
Total amount
extracted:
180 och
000 smink
tons från
Användning
4000
[5]. f.Kr. I Egypten så användes det för att plätera andra metaller 2400 f.Kr. Användningen tog dock
Antimon fart
har med
använts
länge, och deti finns
från användning
exempelvis keramik och
industrialiseringen
börjanspår
av 1900-talet,
se Figuri38.
smink frånAnvändning
4000 f.Kr. I Egypten så användes det för att plätera andra metaller 2400 f.Kr.
Antimon
har använts
och det finns ispår
frånavanvändning
i exempelvis
Användningen
tog dock
fart medlänge,
industrialiseringen
början
1900-talet, se
Figur 38. keramik och
smink från 4000 f.Kr. I Egypten så användes det för att plätera andra metaller 2400 f.Kr.
Användningen tog dock fart med industrialiseringen i början av 1900-talet, se Figur 38.
200 000 Nyprytning av AnBmon (ton) 180 000 160 000 140 000 120 000 100 000 80 000 60 000 40 000 20 000 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 Figur 38 Den historiska utvecklingen av nyproduktion av antimon i världen [6].
Figur
38 Den
historiska
utvecklingen
av nyproduktion
av antimon
i världen
Figure
38 The
historical
development
of the production
of antimony
in [6].
the world [6].
Figure 38 The historical development of the production of antimony in the world [6].
Antimon används idag inom en rad olika områden [7]:
•
Flamskyddsmedel i plast (och textil) är det största användningsområdet (ca 72 %, 2005). Här kan
Antimon används idag inom en rad olika områden [7]:
dock vissa organiska ämnen och hydrerad aluminiumoxid vara fullgoda ersättare.
• Flamskyddsmedel i plast (och textil) är det största användningsområdet (ca 72 %,
• Blybatterier har varit ett stort användningsområde (19 %, 2005) som dock förväntas minska i takt
2005). Här kan dock vissa organiska ämnen och hydrerad aluminiumoxid vara
med att blybatterierna ersätts av andra batterityper.
fullgoda ersättare.
• Antimon används för att motverka att det bildas bubblor i glaset, tidigare användes arsenik men
• Blybatterier har varit ett stort användningsområde (19 %, 2005) som dock förväntas
detta
hariersatts
medatt
antimon.
Glas innehåller
caandra
0,8 % batterityper.
antimon.
minska
takt med
blybatterierna
ersätts av
•• Katalysator
vid tillverkning
polyesterplaster
(exempelvis
PET).
Antimon används
för att av
motverka
att det bildas
bubblor
i glaset, tidigare användes
används
som
pigment
i
olika
färger
främst
i
plast
ochca
även
stabilisator i exempelvis
• Antimon
arsenik men detta har ersatts med antimon. Glas innehåller
0,8som
% antimon.
förvid
att motverka
nedbrytningen
av solljus.
• PVC-plast
Katalysator
tillverkning
av polyesterplaster
(exempelvis PET).
•• Halvledare
och
mikrokondensatorer
spås
vara
områden
som användningen
antimon
Antimon används som pigment i olika färger främst
i plast och av
även
som kommer
växa
inom i exempelvis PVC-plast för att motverka nedbrytningen av solljus.
stabilisator
• Halvledare och mikrokondensatorer spås vara områden som användningen av
Under
2010 importerade
Sverige
17 ton antimon i metallisk form och 219 ton i oxidform [4].
antimon
kommer växa
inom
Under
2010 importerade Sverige 17 ton antimon i metallisk form och 219 ton i oxidform
Återvinning
[4].Den antimon som återvinns kommer främst från återvinningen av blybatterier, en viss oavsiktlig
återvinning av antimon sker också när plast materialåtervinns då antimon redan finns i materialet, vilket
Återvinning
kanantimon
minska behovet
av att tillsätta
ny antimon
plastprodukterna
av återvunnen
Den
som återvinns
kommer
främst till
från
återvinningen tillverkade
av blybatterier,
en viss plast [1].
Kommissionen
har iav
sinantimon
rapport sker
om kritiska
metaller
angett att det i litteraturen
finns
rapporterade
oavsiktlig
återvinning
också när
plast materialåtervinns
då antimon
redan
återvinningsnivåer
mellan
3-20
%,
det
är
dock
osäkert
vilken
bas
detta
är
räknat
på.
Återvinningen
av
finns i materialet, vilket kan minska behovet av att tillsätta ny antimon till plastprodukterna
antimon av
kommer
troligenplast
att minska
i takt med att blybatterier
återvinningen
tillverkade
återvunnen
[1]. Kommissionen
har i sin minskar
rapport och
omdärmed
kritiskaockså
metaller
angett
att det i litteraturen finns rapporterade återvinningsnivåer mellan 3-20 %, det är dock
av dessa.
osäkert vilken bas detta är räknat på. Återvinningen av antimon kommer troligen att
minska i takt med att blybatterier minskar och därmed också återvinningen av dessa.
B.2
Beryllium, Be
B.2 Beryllium, Be
Allmänt Allmänt
BerylliumBeryllium
upptäcktes
1798 av
fransmannen
Louis
Vauquelin
upptäcktes
1798
av fransmannen
Louis
Vauquelinmen
men
metallen framställdes
för
första
gången
1828
[8].
Beryllium
är
en
blank
metallen framställdes för första gången 1828 [8]. Beryllium är en
silvervit metall
som tillhör
gruppen
alkaliska
jordartsmetaller.
Det är en
blank silvervit
metall
som tillhör
gruppen
alkaliska jordartsmetaller.
hård menDet
spröd
metall
med
goda
mekaniska
och
termiska
egenskaper,
är en hård men spröd metall med goda mekaniska och termiska
speciellt i relation till sin låga densitet. Både metallen samt dess salter är
egenskaper, speciellt i relation till sin låga densitet. Både metallen
mycket giftiga och cancerogena. Eftersom metallen används mycket i
samt dess salter
giftiga
och metall
cancerogena.
Eftersom
försvarsapplikationer
är detärenmycket
strategisk
och dyr
[3].
metallen används mycket i försvarsapplikationer är det en strategisk
Förekomst
produktion
ochoch
dyr metall
[3].
Den genomsnittliga halten av beryllium i jordskorpan är ca 3 ppm [4],
den finnsFörekomst
dock i högre
halter i vissa mineraler. När det gäller
och produktion
produktionen
av Beryllium domineras
den av iUSA,
se Figur
Den genomsnittliga
halten av beryllium
jordskorpan
är 39,
ca 3som
ppm
har cirka [4],
2/3den
av finns
världens
kända
reserver
[5].
De
mineraler
som
bryts
dock i högre halter i vissa mineraler. När det gäller
innehåller ofta 0,3-1,5 % beryllium.
Beryllium
Kemisk beteckning: Be
Atomnummer: 4
Atomvikt: 9,01218 u
Densitet: 1848 kg/m3
Smältpunkt: 1551,15 K
Kokpunkt: 3243,15 K
produktionen av Beryllium domineras den av USA, se Figur 39,
Övriga Kina som har cirka 2/3
avMozambique världens kända
reserver [5]. De mineraler som
0,4% 11,0% 0,9% bryts innehåller ofta 0,3-1,5 % beryllium.
USA 87,7% Bildkälla: Wikipedia Figur 39 Primärproduktionen av beryllium 2012, total mängd producerad: 230 ton [5].
Figure 39 The main production of beryllium in 2012, total amount produced: 230 tons [5].
Figur 39 Primärproduktionen av beryllium 2012, total mängd producerad: 230 ton [5].
Användning
Figure 39 The main production of beryllium in 2012, total amount produced: 230 tons [5].
Beryllium har många olika användningsområden, se Figur 40. Beryllium genererar inte
gnistor vilket gör att legeringar med beryllium används till borrar inom olje- och
Användning
gasindustrin och som bromsar i landningsställ på flygplan. Olika keramiska material
Beryllium
har många
olika
användningsområden,
se Figur 40. Beryllium
genererar inte gnistor vilket
innehållande
beryllium
används
i alltifrån
datorer och telekomindustrin
till stridsflygplan
gör att
och satelliter
[5].legeringar med beryllium används till borrar inom olje- och gasindustrin och som bromsar i
landningsställ på flygplan. Olika keramiska material innehållande beryllium används i alltifrån datorer
och telekomindustrin till stridsflygplan och satelliter [5].
Mekanisk utrustning Metall 15% 5% Gummi, plast och glas 10% Elektronik & IT 20% Övriga produkter 15% Flyg, Fartyg och Tåg Vägtransporter 5% 10% Figur 40 Användning av beryllium [3].
Figure 40 The
of usage
Figur 40 Användning
av areas
beryllium
[3]. for beryllium [3].
Elektronisk utrustning och annan hemanvändning 20% Figure 40Återvinning
The areas of usage for beryllium [3].
Berylliummetall har en lång livslängd och det tar därför tid innan den kommer till återvinningsledet.
Återvinning
Eftersom en del används för satelliter och annan rymdteknik samt för militära ändamål kommer inte heller
Berylliummetall
har en lång livslängd och det tar därför tid innan den kommer till
den
delen
till återvinning.
olika för
källor
så återvinns
19-30 %
av beryllium
idagför
[1, 24]. Beryllium
återvinningsledet. Eftersom
en delEnligt
används
satelliter
och annan
rymdteknik
samt
återvinns ikommer
första hand
från
produktionsspill.
är svårt att
ersätta
eftersom
militära ändamål
inte
heller
den delen Beryllium
till återvinning.
Enligt
olika
källorden
så höga kostnaden
för
metallen
innebär
att
den
bara
används
där
dess
egenskaper
verkligen
kommer
till
nytta
återvinns 19-30 % av beryllium idag [1, 24]. Beryllium återvinns i första hand från [5].
produktionsspill. Beryllium är svårt att ersätta eftersom den höga kostnaden för metallen
innebär att
denGallium,
bara används
B.3
Gadär dess egenskaper verkligen kommer till
nytta [5]. Allmänt
Gallium är en mjuk silvrigt vit metall med låg smältpunkt (ca 30°C),
ämnet
har också
B.3
Gallium,
Ga den egenskapen att densiteten i flytande form är
högre än den i fast form [8]. För närvarande är det någorlunda
Allmänt balans mellan produktion och behov inom Europa men det är inte
Gallium säkert
är en att
mjuk
viti framtiden.
metall med låg smältpunkt (ca 30°C),
det silvrigt
kan bestå
ämnet har också den egenskapen att densiteten i flytande form är högre
än den i fast form [8]. För närvarande är det någorlunda balans mellan
Förekomst och produktion
produktion och behov inom Europa men det är inte säkert att det kan
Gallium finns företrädelsevis tillsammans med aluminium och
bestå i framtiden.
zink men förekommer även tillsammans med kol, diaspor och
Förekomst
och produktion
germanit.
Den genomsnittliga halten i jordskorpan är ca 16 g/
Gallium ton,
finnsochföreträdelsevis
tillsammans
med
och zink
är därmed ungefär
lika vanligt
somaluminium
bly [8]. Produktionen
men förekommer
även
tillsammans
med
kol,
diaspor
och
germanit.
sker i stort sett uteslutande som en biprodukt vid aluminiumDen genomsnittliga
halten i jordskorpan
är ca 16 g/ton, och är
och zinkframställning.
2012 var primärproduktionen
av därmed
gallium
ungefär 273
lika ton
vanligt
som
bly
[8].
Produktionen
sker
i
stort
sett
[5]. De största primärproducenterna var Kina, Tyskland,
uteslutande som en biprodukt vid aluminium- och zinkframställning.
Kazakstan och Ukraina men även Ungern, Japan, Sydkorea och
2012 var primärproduktionen av gallium 273 ton [5]. De största
Ryssland hadevar
produktion.
Koncentrationen
i bauxit
kan varamen
upp
primärproducenterna
Kina, Tyskland,
Kazakstan
och Ukraina
till
50
ppm
och
den
största
delen
av
reserverna
finns
i
denna
typ
även Ungern, Japan, Sydkorea och Ryssland hade produktion.
av mineral.
Det är bara
liten
del till
av bauxiten
Koncentrationen
i bauxit
kan en
vara
upp
50 ppmsom
ochdock
deni nuläget
största
innehåller ekonomiskt brytvärda mängder.
Gallium
Kemisk beteckning: Ga
Atomnummer: 31
Atomvikt: 69,723 u
Densitet: 5904 kg/m3
Smältpunkt: 29,8 °C
Kokpunkt: 2204 °C
Bildkälla: Wikipedia delen av reserverna finns i denna typ av mineral. Det är bara en liten del av bauxiten som
dock i nuläget innehåller ekonomiskt brytvärda mängder.
Användning
Användning
Den huvudsakliga
användningen av gallium sker som en förening med arsenik (GaAs).
Denna förening
är en halvledare
och används
annat
i integrerade
kretsar(GaAs).
inom Denna förening
Den huvudsakliga
användningen
av galliumbland
sker som
en förening
med arsenik
försvarsindustrin,
högprestanda
datorer
telekomindustrin
Föreningen högprestanda
är en halvledare
och används
blandsamt
annatinom
i integrerade
kretsar inom[4].
försvarsindustrin,
används datorer
också exempelvis
i
LED,
laserdioder
och
solceller.
En
mindre
mängd
gallium
samt inom telekomindustrin [4]. Föreningen används också exempelvis
i LED, laserdioder
används inom
forskning
och
speciallegeringar
(ca
3
%).
Användningen
spås
öka
kraftigt
och solceller. En mindre mängd gallium används inom forskning och speciallegeringar (ca 3 %).
framförallt inom integrerade kretsar och solceller.
Användningen spås öka kraftigt framförallt inom integrerade kretsar och solceller.
Återvinning
Återvinning
Stora mängder
av produktionsspill/skrot från produktionen av GaAs komponenter
mängder av produktionsspill/skrot
från produktionen
av Om
GaAsskillnaden
komponenter
återvinns och återåtervinns Stora
och återvinningskapaciteten
2012 uppskattades
till 198 ton.
mellan
totalproduktionen
och primärproduktionen
av till
gallium
antas
den återvunna
mängden
vinningskapaciteten
2012 uppskattades
198 ton.
Omvara
skillnaden
mellan totalproduktionen
och priskulle detmärproduktionen
innebära att detav återvanns
62 vara
ton den
gallium
2012 mängden
[5]. All återvinning
sker föratt det återvanns
gallium antas
återvunna
skulle det innebära
närvarande
från
produktionsspill
(”new
scrap”)
och
inte
från
produkter
som
har
kasserats
62 ton gallium 2012 [5]. All återvinning sker för närvarande från produktionsspill (”new scrap”) och inte
[3]. För närvarande
så är
det
balans
mellan produktion
och behovbalans
av gallium
från produkter
som
harnågorlunda
kasserats [3].
För närvarande
så är det någorlunda
mellan produktion och
inom Europa, men det är inte säkert att detta kan bestå i framtiden. För att trygga behovet
behov av gallium inom Europa, men det är inte säkert att detta kan bestå i framtiden. För att trygga behoinom Europa är det viktigt att försöka öka återvinningen generellt, inte bara från
vet inom Europa är det viktigt att försöka öka återvinningen generellt, inte bara från produktionsspill [3].
produktionsspill [3].
B.4
Germanium,
Ge Ge
B.4 Germanium,
Allmänt Allmänt
Germanium är en spröd, gråvit, kristallin halvledarmetall. Ämnet
Germanium är en spröd, gråvit, kristallin halvledarmetall. Ämnet
upptäcktes 1886 av Clemens Winkler [8].
upptäcktes
1886 av Clemens Winkler [8].
Förekomst
och produktion
Förekomst
och produktion
Halten germanium
i jordskorpan
är ca 1,5 ppm.
finns
metallen
Halten germanium
i jordskorpan
är ca Främst
1,5 ppm.
Främst
finns
i germanitfyndigheter
men
utvinningen
av
germanium
sker
i
stort
sett
metallen i germanitfyndigheter men utvinningen av germanium
uteslutande
som
en biprodukt
vid koppar,
blybiprodukt
och zinkbrytning.
Kina
sker
i stort
sett uteslutande
som en
vid koppar,
bly
är den dominerande
producenten
av
germanium,
se
Figur
41.
Andra
och zinkbrytning. Kina är den dominerande producenten av
producenter är USA, Ryssland, Frankrike, Tyskland, Italien, Spanien
germanium, se Figur 41. Andra producenter är USA, Ryssland,
och Storbritannien. De europeiska producenterna är dock sådana som
Italien, Spanien och Storbritannien. De
raffinerarFrankrike,
metallen urTyskland,
malm som
brutits utanför EU. Enligt USGS så
europeiska
producenterna
som raffinerar
metallen
producerades 128 ton globalt årär dock
2012.sådana
De kända
reserverna
av
ur
malm
som
brutits
utanför
EU.
Enligt
USGS
så
producerades
germanium är intimt förknippad med tillgängliga reserver av zink-, bly128 ton globalt
2012. De
kändabra
reserverna
av germanium
och kopparsulfid.
Det årsaknas
därför
data för
reserver avär
germanium
[3]. förknippad med tillgängliga reserver av zink-, bly- och
intimt
Germanium
Kemisk beteckning: Ge
Atomnummer: 32
Atomvikt: 72,6 u
Densitet: 5323 kg/m3
Smältpunkt: 937 °C
Kokpunkt: 2830 °C
kopparsulfid. Det saknas därför bra data för reserver av germanium
[3].
USA 2% Ryssland 4% Bildkälla: Wikipedia
Andra länder 24% Kina 70% Figur 41 Primärproduktionen av germanium 2012 [5].
Figure 41 The primary production of germanium in 2012 [5].
Figur 41 Primärproduktionen av germanium 2012 [5].
Figure 41 The primary production of germanium in 2012 [5].
Användning
Figur 41 Primärproduktionen av germanium 2012 [5].
Figure 41 The primary production of germanium in 2012 [5].
Användning
Användning
Den främsta användningen av germanium är i optiska material, fiberoptik och infraröd optik, vilka
Den främsta
användningen
germanium är sei Figur
optiska
fiberoptik
infraröd
tillsammans
står för 55 %av
av användningen,
42.material,
När det gäller
infrarödoch
optik
är försvarsindustrin
optik, vilka tillsammans står för 55 % av användningen, se Figur 42. När det gäller infraröd
en stor användare. Germanium används också som katalysator vid produktionen av polyester och
optik är försvarsindustrin en stor användare. Germanium används också som katalysator
syntetiska textilfibrer. Germanium var tidigt en viktig halvledare inom elektronikindustrin, dock
vid produktionen
av polyester och syntetiska textilfibrer. Germanium var tidigt en viktig
minskade
i takt med
att den
ersattesanvändningen
av kisel som var
mycket
billigare.
I takt med att
halvledare
inomanvändningen
elektronikindustrin,
dock
minskade
i takt
med
att den
man
elektroniken
har Iefterfrågan
på germanium
ökat. Den
används också
ersattes
av miniatyriserar
kisel som var mycket
billigare.
takt med att
man miniatyriserar
elektroniken
har i exempelvis
LED, mobiltelefoner
solceller.
Användningen
germanium
spås mobiltelefoner
öka då efterfrågan
efterfrågan
på germaniumoch
ökat.
Den används
också i av
exempelvis
LED,
ochpå exempelvis
solceller.
Användningen
av förväntas
germanium
ökadock
då förutspås
efterfrågan
påproduktionen
exempelvis fiberoptik
fiberoptik
och solceller
öka spås
kraftigt,
även
öka i minst samma takt
och solceller
förväntas
öka kraftigt,
förutspås
även produktionen öka i minst samma
(beroende
på en förväntad
ökad dock
brytning
av zink).
takt (beroende på en förväntad ökad brytning av zink).
Elektronik och solceller 15% Övrigt 5% Fiberop.k 30% Katalysator (polymerer) 25% Infraröd op.k 25% Figur 42 Användningen av germanium [5].
Figure 42. The areas of usage for germanium [5].
Figur 42 Användningen av germanium [5].
Återvinning
av den
mängd
germanium
som används
Figure30
42.%The
areas
of usage
for germanium
[5]. i världen beräknas komma från återvinning. Det är främst
tillverkningsspill. Vid tillverkningen av olika optiska enheter går normalt sett 60 % av den använda
germaniumen till spill som sedan återvinns [3]. En ökad återvinning från exempelvis fiberoptik, solceller
med mera förväntas.
Möjligheten att byta ut germanium varierar beroende på vilken applikation som avses. I många fall kan
man använda kisel istället för germanium, om en viss prestandaförsämring kan accepteras. Germanium
är dock det bästa ämnet i hög-frekvenstillämpningar inom elektroniken [3].
många fall kan man använda kisel istället för germanium, om en viss prestandaförsämring
kan accepteras.
Germanium
det bästa
ämnet
i hög-frekvenstillämpningar
Möjligheten
att byta är
ut dock
germanium
varierar
beroende
på vilken applikation inom
som avses. I
elektroniken
[3].
många fall kan man använda kisel istället för germanium, om en viss prestandaförsämring
accepteras.
B.5 kan
Kobolt,
Co Germanium är dock det bästa ämnet i hög-frekvenstillämpningar inom
elektroniken [3].
Allmänt B.5 Kobolt, Co
B.5
AllmäntKobolt, Co
Kobolt är en silvergrå, mycket hård, magnetisk metall med relativt låg
Kobolt är en silvergrå, mycket hård, magnetisk metall med relativt
Allmänt
ledningsförmåga
för både värme och el. Kobolt isolerades första
Kobolt
låg Georg
ledningsförmåga
för 1730-talet
både värme [8].
och el.
Kobolt var
isolerades
första
gången av
Brandt
på
Kobolt
det
första
Kobolt är en silvergrå, mycket hård, magnetisk metall med relativt låg
Kemisk beteckning: Co
gången
Georg Brandt
på 1730-talet
[8].
var det
grundämne
som av
upptäcktes
Sverige.
Namnet
har
den
fått
efterförsta
ett första
ledningsförmåga
föri både
värme
och
el.Kobolt
Kobolt
isolerades
Kobolt
Atomnummer:
27
grundämne
som
upptäcktes
i
Sverige.
Namnet
har
den
fått
efter
sagoväsen
(bergtroll)
som
man
trodde
kunde
påverka
malmen
i
gruvor.
gången av Georg Brandt på 1730-talet [8]. Kobolt var det första
Kemisk beteckning: Co
Kobolt ärgrundämne
Södermanlands
landskapsgrundämne
[10].
ett
sagoväsensom
(bergtroll)
som
man
trodde
kunde
påverka
malmen
i
upptäcktes i Sverige. Namnet har den fått efter ett
Atomvikt: 58,9332 u
Atomnummer: 27
gruvor. Kobolt
är Södermanlands
landskapsgrundämne
sagoväsen
(bergtroll)
som man trodde
kunde påverka [10].
malmen i gruvor.
Förekomst och produktion
Densitet: 8900 kg/m3
Kobolt är Södermanlands landskapsgrundämne [10].
Atomvikt: 58,9332 u
Kobolthalten i jordskorpan är ca 25 ppm och den förekommer i flera
Smältpunkt: 1495 °C
Förekomst och produktion
och produktion
Densitet: 8900 kg/m3
vanliga Förekomst
malmer, exempelvis
kobaltit och erythrit. Huvudsakligen
Kobolthalten i jordskorpan är ca 25 ppm och den förekommer i fleKokpunkt: 2927 °C
utvinns den
dock som en
biprodukt vid
koppar
och och
nickelframställning.
Kobolthalten
i jordskorpan
är ca
25 ppm
den förekommer i flera
Smältpunkt: 1495 °C
ra
vanligaär
malmer,
exempelvis
kobaltit och
erythrit.
Huvudsakligen
Världensvanliga
reserver
i
hög
grad
koncentrerade
till
centrala
Afrika
[5],
se
malmer, exempelvis kobaltit och erythrit. Huvudsakligen
utvinns den dock som en biprodukt vid koppar och nickelframställFigur 43.utvinns
Kokpunkt: 2927 °C
den dock som en biprodukt vid koppar och nickelframställning.
ning.
Världens
reserver
är
i
hög
grad
koncentrerade
till
centrala
Världens reserver är i hög grad koncentrerade till centrala Afrika [5], se
Afrika43.
[5], se Figur 43.
Ryssland Figur Zambia Övriga Australien Brasilien 6% Nya 3% 8% 4% Kaledonien Ryssland Zambia Övriga 3% 6% 3% 8% Nya Marocko Kaledonien 2% 3% Canada 6% Kina Australien Brasilien 7% Canada 4% 3% 6% Kina 7% 3% Bildkälla: Wikipedia
Bildkälla: Wikipedia
Marocko 2% Kongo 55% Kuba 3% Kuba 3% Kongo 55% Figur 43 Uppskattad primärproduktion av kobolt 2012, totalmängd 110 000 ton [5].
Figur 43 Uppskattad primärproduktion av kobolt 2012, totalmängd 110 000 ton [5].
Figure 43 Estimated primary production of cobolt in 2012, total amount 110 000 tons [5].
Figure 43 Estimated primary production of cobolt in 2012, total amount 110 000 tons [5].
Figur 43 Uppskattad primärproduktion av kobolt 2012, totalmängd 110 000 ton [5].
Användning
Figure
43 Estimated
cobolt in
2012, total amount
110 000 används
tons [5]. kobolt i olika
Den rena
metallen primary
har inteproduction
så mångaofdirekta
användningar
men däremot
föreningar inom en rad områden, se Figur 44.
• Uppladdningsbara batterier är idag det största användningsområdet för kobolt. Kobolt förekommer
i såväl nickel-kadmium-, nickel-metallhydrid- och litiumjonbatterier.
• Legeringar där koboltens egenskaper utnyttjas för att öka legeringens motståndsförmåga mot
såväl termisk-, korrosiv- och mekanisk (slitage) påverkan. Typiska applikationsområden har varit
jetmotorer, turbiner, rymdfarkoster, utvalda delar i motorer, kemisk utrustning mm.
• Hårdmetallapplikationer, kobolt används som bindemedel vid tillverkningen av verktyg i karbid
eller diamant.
• Kobolt används som katalysator inom petrokemi och plastindustrin.
• Kobolts magnetiska egenskaper utnyttjas i magnetiska legeringar som ska fungera vid höga
temperaturer.
•
Kobolt används också i form av oxider eller salter som exempelvis färgpigment i keramik, torkmedel
i färg och som lim i olika gummiapplikationer.
Användningen av kobolt spås öka fram till 2020. Under 2010 exporterade Sverige 200 ton kobolt och
importerade 396 ton [6].
Användningen av kobolt spås öka fram till 2020. Under 2010 exporterade Sverige 200 ton
kobolt och importerade 396 ton [6].
Katalysatorer 9% Pigment 10% Övrigt 14% BaPerier 27% Legeringar och magneter 26% Hårdmetall 14% Figur 44 Användningsområden för kobolt [3].
Figure 44 The areas of usage for cobolt [3].
Figur 44 Användningsområden för kobolt [3].
Återvinning
Återvinning
av kobolt
harusage
utvecklats
som en
Figure 44 The
areas of
for cobolt
[3].naturlig följd av en hög prisvolatilitet och att primärresurserna
varit koncentrerade till centrala Afrika. Återvinningen av legeringar och exempelvis karbidmaterial sker
Återvinning
främst
inom respektive sektor och kobolten återvinns då i form av just legeringar eller i olika blandade
Återvinning
av kobolt
har utvecklats som
en naturlig
följd
av en hög prisvolatilitet och att
former.
Batterier
och katalysatormaterial
återvinns
dock via
koboltproducenterna.
primärresurserna varit koncentrerade till centrala Afrika. Återvinningen av legeringar och
exempelvis
karbidmaterial
sker främst inom respektive sektor och kobolten återvinns då i
B.6
Indium,
In
B.6
Indium,
In
form av just legeringar eller i olika blandade former. Batterier och katalysatormaterial
Allmänt
Allmänt återvinns dock via koboltproducenterna.
Indium är en mjuk silvergrå metall som upptäcktes 1863 av
ärFerdinand
en mjuk Reich
silvergrå
metall som upptäcktes
1863 [8].
av Ferdinand
och Hieronymous
Theodor Richter
Indium
Reich och Hieronymous Theodor Richter [8].
Indium
Förekomst
och produktion
Förekomst
och produktion
Indium förekommer
på många
i låga
halter.
Denutvinns
utvinns
Indium förekommer
på många
ställenställen
men men
i låga
halter.
Den
oftast tillsammans
medoch
bly-zinkproduktion
och zinkproduktion
eftersom
denbland
bland
oftast tillsammans
med blyeftersom
den
annat ofta
förekommer
i
sfalerit
som
är
ett
bly-zinkmineral.
I
dessa
annat ofta förekommer i sfalerit som är ett bly-zinkmineral. I dessa
fyndigheter
varierar varierar
koncentrationen
av indium
mellan
1-100
fyndigheter
koncentrationen
av indium
mellan
1-100ppm
ppm
medan genomsnittshalten
i
jordskorpan
är
0,05
ppm.
De
allra
högsta
medan genomsnittshalten i jordskorpan är 0,05 ppm. De allra högsta
halterna av
indiumavföreligger
dock oftadock
i tennvolframmalmer,
dock
halterna
indium föreligger
ofta och
i tennoch volframmalmer,
är utvinningen svårare från dessa mineraler så det har varit svårt att få
dock är utvinningen svårare från dessa mineraler så det har varit
ekonomi i den utvinningen [7]. De länder som raffinerar indium visas i
Figur 45. svårt att få ekonomi i den utvinningen [7]. De länder som raffinerar
Atomnummer: 49
indium visas i Figur 45.
Ryssland Övriga Belgien Brasilien 1% 5% 5% 1% Sydkorea 10% Japan 10% Kemisk beteckning: Co
Atomvikt: 114,818 u
Densitet: 7310 kg/m3
Smältpunkt: 157 °C
Kokpunkt: 2080 °C
Canada 10% Bildkälla: Wikipedia
Kina 58% Figur 45 Mängden indium som raffinerades 2012 - notera att det land indium raffineras i inte
nödvändigtvis är det land i vilket det bryts. Total mängd var 2012 uppskattad till 670 ton [5].
halterna av indium föreligger dock ofta i tenn- och volframmalmer, dock
är utvinningen svårare från dessa mineraler så det har varit svårt att få
ekonomi i den utvinningen [7]. De länder som raffinerar indium visas i
Figur 45.
Sydkorea 10% Japan 10% Ryssland Övriga Belgien Brasilien 1% 5% 5% 1% Kokpunkt: 2080 °C
Canada 10% Bildkälla: Wikipedia
Kina 58% Figur 45 Mängden indium som raffinerades 2012 - notera att det land indium raffineras i inte
nödvändigtvis är det land i vilket det bryts. Total mängd var 2012 uppskattad till 670 ton [5].
Figure 45 Amount of indium that was refined in 2012 – note that the country where indium is refined,
Figuris45
indium
som raffinerades
2012
- notera
att detTotal
land amount
indium raffineras
i inte
notMängden
necessarily
the same
as the country
where
it is mined.
in 2012 was
estimated to
nödvändigtvis är det land i vilket det bryts. Total mängd var 2012 uppskattad till 670 ton [5].
670 tons [5].
Figure 45 Amount of indium that was refined in 2012 – note that the country where indium is
refined,
is not necessarily the same as the country where it is mined. Total amount in 2012 was
Användning
estimated to 670 tons [5].
Indiums huvudsakliga användning är i form av indium-tennoxid. Denna förening är genomskinlig
Användning
och elektriskt ledande vilket har gjort att den blivit väldigt viktig i LCD-skärmar som används i
såväl huvudsakliga
TV, datorer, mobiltelefoner
ochi andra
produkter [5].
Denna
användning
Indiums
användning är
form elektroniska
av indium-tennoxid.
Denna
förening
är står för
74 % av indiumbehovet.
Indium vilket
används
till exempelvis
vindrutor
genomskinlig
och elektriskt ledande
harsedan
gjort även
att den
blivit väldigt
viktig i (defrostfunktion),
LCDskärmar
som
används
i
såväl
TV,
datorer,
mobiltelefoner
och
andra
elektroniska
produkter
lågtemperaturlegeringar, laserdioder och för att minska korrosion.
[5]. Denna användning står för 74 % av indiumbehovet. Indium används sedan även till
exempelvis
vindrutor (defrostfunktion), lågtemperaturlegeringar, laserdioder och för att
Återvinning
minska
korrosion.
Vid produktionen av LCD-skärmar är det bara 15-30 % av indium-tennoxiden som fastnar på själva
skärmen, resten blir svinn. Av detta uppskattas det idag att drygt 85 % kan återvinnas och återföras
som en råvaruresurs. När det gäller återvinning från slutprodukter är den väldigt begränsad och härrör
främst från återvinning av LCD-skärmar.
återvinnas och återföras som en råvaruresurs. När det gäller återvinning från slutprodukter
är den väldigt begränsad och härrör främst från återvinning av LCD-skärmar.
Återvinning
B.7 VidMagnesium,
produktionen avMg
LCD-skärmar är det bara 15-30 % av indium-tennoxiden som fastnar
på själva skärmen, resten blir svinn. Av detta uppskattas det idag att drygt 85 % kan
Allmänt B.7 Magnesium, Mg
återvinnas och återföras som en råvaruresurs. När det gäller återvinning från slutprodukter
Magnesium
är
en lätt,
hård, silvervit
alkalisk
jordartsmetall.
Magnesium
Allmänt
är den
väldigt
begränsad
och härrör
främst
från återvinning
av LCD-skärmar.
är bland Magnesium
annat centralatom
i
klorofyll
och
utgör
oftast
0,3-1% av
är en lätt, hård, silvervit alkalisk jordartsmetall.
B.7 torrvikt.
Magnesium,
Mg är magnesium ett väldigt viktigt
Magnesium
växternas
Även för djur
Magnesium är bland annat centralatom i klorofyll och utgör oftast
mineralämne och i en vuxen människa finns 20-30 gram magnesium.
Kemisk beteckning: Mg
0,3-1% av växternas torrvikt. Även för djur är magnesium ett
ÄmnetAllmänt
är Blekinges landskapsgrundämne [10].
väldigt viktigt
och i en
vuxen jordartsmetall.
människa finns Magnesium
20-30
Atomnummer: 12
Magnesium
är enmineralämne
lätt, hård, silvervit
alkalisk
Förekomst
och
produktion
gram
magnesium.
Ämnet äriBlekinges
[10]. av
är bland
annat
centralatom
klorofylllandskapsgrundämne
och utgör oftast 0,3-1%
Atomvikt: 24,305 u
Magnesium
växternas
torrvikt.
för djur
är magnesium
ett väldigtdetviktigt
Magnesium
är ett
av de Även
vanligaste
grundämnena
i jordskorpan,
Densitet: 1738 kg/m3
mineralämne
och
i en
vuxen människa
gramform
magnesium.
åttonde
vanligaste,
men
förekommer
inte finns
i ren 20-30
metallisk
i
Förekomst
och
produktion
Kemisk beteckning: Mg
Ämnet
är
Blekinges
landskapsgrundämne
[10].
naturen.
Däremot
förekommer
magnesium
i
varierande
halt
i
över
60
Magnesium är ett av de vanligaste grundämnena i jordskorpan,
Smältpunkt: 649 °C
Atomnummer: 12
mineraler.detKommersiellt
är det men
dock förekommer
bara dolomit,
magnesit,
brucit,
åttonde
vanligaste,
inte
i
ren
metallisk
Förekomst och produktion
Kokpunkt:
1090 °C
karnallit och
olivin som är
av betydelse.
Metallen
utvinns även
ur salt
Atomvikt:
24,305 u
form i naturen.
Däremot
förekommer
magnesiumi ijordskorpan,
varierande det
Magnesium
är
ett
av
de
vanligaste
grundämnena
från havsvatten Det finns stora reserver av de olika mineralerna som
Densitet: 1738 kg/m3
halt i över
60 mineraler. förekommer
Kommersiellt är deti dock
dolomit,
åttonde
ren bara
metallisk
form i
magnesium
kanvanligaste,
utvinnas men
ur. Kina dominerarinte
i dagsläget
marknaden
magnesit,
brucit,
karnallit
och olivin
som är
betydelse.
naturen.
Däremot
förekommer
magnesium
iavvarierande
halt
i över 60
stort [5],
se Figur
46.
Den
totala produktionen
uppgick
till ca Metallen
750 000
Smältpunkt: 649 °C
utvinns
även
ur
salt
från
havsvatten
Det
finns
stora
reserver
avbrucit,
mineraler.
Kommersiellt
är
det
dock
bara
dolomit,
magnesit,
ton år 2012, med en fördelning enligt Figur 46.
Kokpunkt: 1090 °C
karnallit
och mineralerna
olivin som ärsom
av betydelse.
utvinnsur.även
de olika
magnesiumMetallen
kan utvinnas
Kinaur salt
Serbien Ukraina Malaysia fråndominerar
havsvatten
DetRyssland finns marknaden
stora reserver
de
olika
mineralerna
i dagsläget
stortav[5],
se
Figur
46. Den som
0,3% 0,3% 0,7% 4,9% Kazakstan magnesium
kan utvinnas
ur. Kina
i dagsläget
marknaden
totala produktionen
uppgick
till cadominerar
750 000 ton
år 2012, med
en
2,8% [5], se Figur 46. Den totala produktionen uppgick
Brasilien stort
till
ca 750 000
fördelning enligt Figur 46.
2,1% ton år 2012, med en fördelning enligt Figur 46.
Bildkälla: Wikipedia
Israel 4,0% Kazakstan 2,8% Israel 4,0% Malaysia Ryssland Serbien 0,3% 0,7% 4,9% Kina 85,0% Ukraina 0,3% Brasilien 2,1% Bildkälla: Wikipedia
Kina 85,0% Figur 46 Den uppskattade primärproduktionen av magnesium 2012. Total mängd 750 000 ton
[5].
Figur 46 Den uppskattade primärproduktionen av magnesium 2012. Total mängd 750 000 ton [5].
Figure 46 The estimated production of magnesium in 2012. Total amount: 750 000 tons [5].
Figure 46 The estimated production of magnesium in 2012. Total amount: 750 000 tons [5].
Användning
Figur 46 Den uppskattade primärproduktionen av magnesium 2012. Total mängd 750 000 ton
[5]. Den största andelen magnesium används i legeringar i gjutna material inom bland annat bilindustrin,
se Figur 47. Traditionellt har man varit ute efter den låga densitet som man kan få i dessa legeringar,
Figure 46 The estimated production of magnesium in 2012. Total amount: 750 000 tons [5].
på senare tid har dock även magnesiumlegeringar med mycket hög korrosionsbeständighet tagits fram.
Magnesium är också vanligt i legering med aluminium i ”aluminiumburkar”. Magnesium reagerar
lätt med svavel vilket gör att det används i järn- och stålproduktion för att rena dessa material från
svavelföroreningar. Andra användningsområden är vid tillverkning av beryllium, hafnium, uran och
zirkonium, som viktig komponent i fyrverkerier och lysraketer och vid tillverkning av lättviktsmaterial
inom idrotten. Användningen av magnesium spås fördubblas mellan 2010 och 2020 [3] men
produktionen spås också öka i samma takt.
användningsområden är vid tillverkning av beryllium, hafnium, uran och zirkonium, som
viktig komponent i fyrverkerier och lysraketer och vid tillverkning av lättviktsmaterial inom
idrotten. Användningen av magnesium spås fördubblas mellan 2010 och 2020 [3] men
produktionen spås också öka i samma takt.
Övrigt 18% Förpackningar 16% Transport 9% Konstruk.on 5% Gjutlegeringar 50% Smidesleger. 2% Figur 47 Användningsområden för magnesium [3].
Figure 47 The areas of usage for magnesium [3].
Figur 47 Användningsområden för magnesium [3].
Återvinning
Figure
47 The areas of usage for magnesium [3].
Det finns stora energivinster med att återvinna magnesium, energiåtgången är cirka 20 gånger högre vid
Återvinning
primärproduktionen, vilket också gäller för aluminium. Inom gjuteriindustrin återvinns produktionsDetspillet.
finns Magnesiumlegeringar
stora energivinster med
att återvinna
magnesium,
är cirkaav20
är också
lämpliga för
återvinningenergiåtgången
och cirka en tredjedel
dessa antas
gånger
högre
vid
primärproduktionen,
vilket
också
gäller
för
aluminium.
Inom
återvinnas. I USA står återvunnen magnesium för 40-50% av den totala magnesiumtillförseln i landet
gjuteriindustrin
återvinns produktionsspillet. Magnesiumlegeringar är också lämpliga för
[4]. En uppskattning av EUs arbetsgrupp för kritiska metaller är att 33 % av metallen återvinns [3].
återvinning och cirka en tredjedel av dessa antas återvinnas. I USA står återvunnen
för 40-50% av den totala magnesiumtillförseln i landet [4]. En uppskattning av
B.8 magnesium
Niob, Nb
Niob, Nb
EUsB.8
arbetsgrupp
för kritiska metaller är att 33 % av metallen återvinns [3].
Allmänt Allmänt
Niob
är en ganska
grå metall.
upptäcktes
1801
Charles
Niob är en
ganska
mjuk, mjuk,
grå metall.
Den Den
upptäcktes
1801
avavCharles
Niob
Hatchett
som
först
döpte
den
till
columbium
efter
materialet
Hatchett som först döpte den till columbium efter materialet kolumbit
som var malmen
hittades
i [8].
kolumbitämnet
som var
malmen
ämnet hittades i [8].
Kemisk beteckning: Nb
Förekomst och produktion
Förekomst
och av
produktion
Halten
niob i jordskorpan är i genomsnitt ca 24 ppm och den
i ett 60-talär olika
mineraler.caPrimärt
utvinns
Halten avförekommer
niob i jordskorpan
i genomsnitt
24 ppm
och niob
den
förekommer
i ett 60-talpyroklor
olika mineraler.
Primärt
utvinns
ur
ur mineralerna
och kolumbit.
Brasilien
står niob
idag för
mineralerna
pyroklor
och
kolumbit.
Brasilien
står
idag
för
91,3
%
och
91,3 % och Kanada står för 7,3 % av primärproduktionen. Niob
Kanada står
för 7,3 %alltid
av primärproduktionen.
Niob
alltid
förekommer
tillsammans med tantal
och förekommer
dessa separeras
i en
tillsammans
med
tantal
och
dessa
separeras
i
en
komplex
kemisk
komplex kemisk process [3]. Den totala produktionen år 2012 var
process [3]. Den totala produktionen år 2012 var ungefär 69 000 ton
ungefär 69 000 ton [5].
Atomnummer: 41
Atomvikt: 92,906 u
Densitet: 8570 kg/m3
Smältpunkt: 2477 °C
Kokpunkt: 4744 °C
[5].
Användning
Användning
Huvudanvändningen
niob ärstålindustrin,
inom stålindustrin,
Figur
48.
Huvudanvändningen
för niob för
är inom
se Figurse48.
Olika
Fe-Nb legeringar
utgör
ca 10 %
av ca
stålproduktionen
i världen.
De är
Olika Fe-Nb
legeringar
utgör
10 % av stålproduktionen
i världen.
uppskattade
för
sin
styrka
och
att
de
bibehålls
även
vid
högre
Bildkälla: Wikipedia
De är uppskattade för sin styrka och att de bibehålls även
vid
temperaturer
och
används
bland
annat
inom
byggindustri
för
såväl
högre temperaturer och används bland annat inom byggindustri
byggnaderförsom
broar och järnväg. Niob används också för bilchassin,
såväl byggnader som broar och järnväg. Niob används också
off-shoreplattformar, pipelines och inom olika legeringar i
för bilchassin, off-shoreplattformar, pipelines och inom olika
kärnkraftsindustrin
och
flygindustrin.
Andra
mindre
legeringar i kärnkraftsindustrin och flygindustrin. Andra mindre användningsområden är i smycken,
användningsområden
är i smycken, magneter, superledare, termometrar, kondensatorer och
magneter,
kondensatorer
och
katalysatorer.egenskaper
Niob går att
ersätta med andra
katalysatorer.
Niob superledare,
går att ersättatermometrar,
med andra metaller
men de
produkternas
kan
metaller
men till
de ett
produkternas
kan då bli sämre eller leda till ett högre pris [5].
då bli sämre
eller leda
högre pris egenskaper
[5].
Kemisk industri Övrigt 6% 3% Superlegeringar 8% Konstruk.on/ infrastruktur kärnkraftsindustrin
och
flygindustrin.
Andra
mindre
användningsområden är i smycken, magneter, superledare, termometrar, kondensatorer och
katalysatorer. Niob går att ersätta med andra metaller men de produkternas egenskaper kan
då bli sämre eller leda till ett högre pris [5].
Kemisk industri Övrigt 6% 3% Superlegeringar 8% Konstruk.on/ infrastruktur 31% Bilindustri 28% Pipelines 24% Figur 48 Användningsområden för niob [1].
Återvinning
Figure 48 The areas of usage for niobium [1].
Huvuddelen av återvinningen av niob sker genom återvinning av stål, EU har uppskattat att
Användningsområden för niob [1].
drygt 50 Figur
% av48niob
återvinns på detta sätt. Det innebär dock att den sedan inkluderas i
Återvinning
lägre materialkvalitéer.
I stort
settfor
renframställning
av avniob
verkar
ske i
Huvuddelen
återvinningen
av ingen
niob sker
genom återvinning
stål, EU
har uppskattat
att drygt 50
Figure
48 Theavareas
of usage
niobium
[1].
återvinningsleden.
Enligt
USGS
så
uppskattas
återvinningen
till
cirka
20
%
av
den
årliga
% av niob återvinns på detta sätt. Det innebär dock att den sedan inkluderas i lägre materialkvalitéer.
konsumtionen
[5].
I stort sett ingen renframställning av niob verkar ske i återvinningsleden. Enligt USGS så uppskattas
B.9
återvinningen
Tantal,
Ta till cirka 20 % av den årliga konsumtionen [5].
Allmänt B.9 Tantal, Ta
Tantal ärAllmänt
en hård grå-blå metall som upptäcktes 1802 av svensken
Anders Gustav
Ekeberg [8]. Namnet kommer från grekiska mytologins
Tantal är en hård grå-blå metall som upptäcktes 1802 av svensken
Tantalos. Metallen har den tredje högsta smältpunkten av alla metaller
Anders Gustav Ekeberg [8]. Namnet kommer från grekiska
och har mycket bra ledningsförmåga för såväl värme som elektricitet.
mytologins Tantalos. Metallen har den tredje högsta smältpunkten
Förekomst
och metaller
produktion
av alla
och har mycket bra ledningsförmåga för såväl
värme som elektricitet.
Tantal förekommer
ofta tillsammans med niob, dock är den
genomsnittliga halten i jordskorpan bara ca 2 ppm. Tantal förekommer
också i tennslagg.
Australien
står för drygt 48 % av produktionen och
Förekomst
och produktion
Brasilien Tantal
15,5 %.förekommer
Andra viktiga
producenter
är Kongo
och dock
Rwanda
[3].
ofta
tillsammans
med niob,
är den
Totalt bröts
cirka
765
ton
tantal
2012
[5].
Tantal
är
en
av
de
få
sällsynta
genomsnittliga halten i jordskorpan bara ca 2 ppm. Tantal
jordartmetaller där produktionen inte domineras av Kina.
förekommer också i tennslagg. Australien står för drygt 48 % av
produktionen och Brasilien 15,5 %. Andra viktiga producenter är
Användning
Kongo och
Rwanda
[3]. Totalt bröts
cirkaär765
ton tantal 2012 där
[5].
Den överlägset
största
användningen
av tantal
i kondensatorer
Tantal
är enavavmetalliskt
de få sällsynta
produktionen
den används
i form
pulverjordartmetaller
och trådar, se där
Figur
49. Tantal
används inte
också
ofta för avmedicinska
ändamål eftersom den inte anses
domineras
Kina.
Tantal
Kemisk beteckning: Ta
Atomnummer: 73
Atomvikt: 180,9497 u
Densitet: 16650 kg/m3
Smältpunkt: 3017 °C
Kokpunkt: 5458 °C
giftig och den har god kompabilitet med vävnader, exempelvis används
tantal till
höftledsimplantat. Andra användningsområden är i
Användning
Bildkälla: Wikipedia
superlegeringar
som används bland annat i turbinblad, möbler, glas,
Den överlägset största användningen av tantal är i kondensatorer
halvledare och korrosionsbeständiga bultar och muttrar. Tantalkarbid
där den används i form av metalliskt pulver och trådar, se Figur
används för att göra hårdmetall för borr och sågblad. Användningen av
49.öka
Tantal
också
för medicinska
ändamål
eftersom
tantal spås
då används
efterfrågan
påofta
kondensatorer
ökar
med en
ökad
den
inte
anses
giftig
och
den
har
god
kompabilitet
med
vävnader,
elektronikanvändning. Tillgången är osäker då en del gruvor har dragit ner eller lagt ner
exempelvis
används
till höftledsimplantat.
Andra
produktionen
på grund
av förtantal
låga priser
och det är osäkert
hur användningsområden
många av dessa som är
kani superlegeringar
som används
bland annat
i turbinblad, möbler, glas, halvledare och korrosionsbeständiga bultar och
tänkas återuppta
produktionen
framöver.
muttrar. Tantalkarbid används för att göra hårdmetall för borr och sågblad. Användningen av tantal
spås öka då efterfrågan på kondensatorer ökar med en ökad elektronikanvändning. Tillgången är osäker
då en del gruvor har dragit ner eller lagt ner produktionen på grund av för låga priser och det är osäkert
hur många av dessa som kan tänkas återuppta produktionen framöver.
Tråd 10% Tråd 10% Övrigt 15% Övrigt 15% Metallpulver Metallpulver 40% 40% Halvledare Halvledare Super-­‐ Super-­‐
och glas och glas legeringar legeringar 10% 15% 10% 15% Tantalkarbid Tantalkarbid 10% 10% Figur 49 Användningsområden för tantal år 2007. Notera att metallpulver och tråd huvudsakligen
Figur 49
Användningsområden
förkondensatorer
tantal
2007.
Notera
att metallpulver
och trådoch tråd
Figur
49 för
Användningsområden
för årtantal
2007. Notera
att metallpulver
används
produktion av
till år
elektronikindustrin
[1].
huvudsakligen
används
för
produktion
av
kondensatorer
till
elektronikindustrin
[1].
huvudsakligen används för produktion av kondensatorer till elektronikindustrin [1].
Figure 49 The areas of usage for tantalum in 2007. Note that metal powder and thread are mainly
Figure 49
The for
areas
ofareas
usageoffor
into2007.
thatNote
metal
thread
used
production
of tantalum
capacitors
the electronics
industry
[1]. and
Figure
49 the
The
usage
for tantalum
inNote
2007.
thatpowder
metal
powder
andare
thread are
mainly used
for used
the production
of capacitors
to the electronics
industry industry
[1].
mainly
for the production
of capacitors
to the electronics
[1].
Återvinning
Återvinning
Återvinning
Återvinningen
avsker
tantal
sker främst
genom
attär
det är produktionsspill
som
återvinns.Det
Det finns uppgifter
Återvinningen
av tantalav
främst
det
som
återvinns.
Återvinningen
tantal
sker genom
främst att
genom
attproduktionsspill
det är produktionsspill
som återvinns. Det
om att om
ca 20
av den%tantal
som
används äranvänds
återvunnen.
ÅtervinningÅtervinning
från använt från
material sker främst
finns uppgifter
att%ca
den
är återvunnen.
finns uppgifter
om20att
caav20
% tantal
av densom
tantal som används
är återvunnen. Återvinning
från
av
olika
karbider
och
superlegeringar,
uppgifter
om
hur
mycket
som
återvinns
denna
väg
varierar
använt material
sker
främst
av
olika
karbider
och
superlegeringar,
uppgifter
om
hur
mycket
använt material sker främst av olika karbider och superlegeringar, uppgifter om hur mycket mellan
1-9 %återvinns
[1].
Tantalväg
går varierar
att väg
ersätta
i många1-9
applikationer
men
försämras
vanligtvis
i dessa fall.
som återvinns
denna
mellan
% 1-9
[1]. %
Tantal
går
att går
ersätta
många
som
denna
varierar
mellan
[1].funktionen
Tantal
att iersätta
i många
applikationer
men funktionen
försämras
vanligtvis
i dessa fall.
applikationer
men funktionen
försämras
vanligtvis
i dessa fall.
B.10 Volfram, W
Allmänt W
B.10 B.10
Volfram,
Volfram, W
Volfram (”tungsten” på engelska), är en gråvit metall med
Volfram Volfram
AllmäntAllmänt
den högsta smältpunkten av alla metallerna (näst högst av
W
VolframVolfram
(”tungsten”
på engelska),
är också
en gråvit
metall
den
alla
grundämnen).
Volfram
har
en en
mycket
högmed
densitet.
Kemisk beteckning:
W
(”tungsten”
på engelska),
är
gråvit
metall
med denKemisk beteckning:
högsta högsta
smältpunkten
av
alla
metallerna
(näst
högst
av
alla
smältpunkten
av
alla
metallerna
(näst
högst
av
alla
Volfram finns i vissa biomolekyler och är det tyngsta ämne som
Atomnummer:
74
Atomnummer:
74
grundämnen).
VolframVolfram
har
också
mycket
hög
densitet. Volfram
grundämnen).
harenockså
en mycket
man vet används
av levande
organismer
[3]. hög densitet. Volfram
183,84 u 183,84 u
finns i vissa
och är det
ämne som
man
vetman vetAtomvikt:Atomvikt:
finns biomolekyler
i vissa biomolekyler
och tyngsta
är det tyngsta
ämne
som
användsanvänds
av levande
organismer
[3].
av levande
organismer
[3].
Förekomst och produktion
3
Densitet: Densitet:
19250 kg/m
19250 kg/m3
Förekomst
och produktion
Medelkoncentrationen
av volfram i jordskorpan är ca 1 ppm,
Smältpunkt:
3422 °C 3422 °C
Förekomst
och produktion
Smältpunkt:
den
förekommer
inte
i
metalliskt
tillstånd
men
ingår
i
drygt
30
Medelkoncentrationen
av volfram
i jordskorpan
är ca 1 är
ppm,
Medelkoncentrationen
av volfram
i jordskorpan
ca 1den
ppm, denKokpunkt: 5555 °C
Kokpunkt: 5555 °C
förekommer
inte
i
metalliskt
tillstånd
men
ingår
i
drygt
30
olika
olika
kända
mineraler.
Av
dessa
mineraler
är
det
dock
enbart
förekommer inte i metalliskt tillstånd men ingår i drygt 30 olika
kända mineraler.
Av dessa
mineraler
äranvänds
det är
dock
enbart
två
två (wolframit
ochAv
scheellit)
fördet
utvinning
[3].
kända
mineraler.
dessa som
mineraler
dock enbart
två
(wolframit
och
scheellit)
som
används
för
utvinning
[3].
Under
2012
(wolframit
och
scheellit)
som
används
för
utvinning
[3].
Under
2012
Under 2012 bröts ca 73 000 ton volfram och Kina stod för ca
bröts cabröts
73 000
ton
volfram
och Kina
för
ca volfram
85
73 000
ton volfram
ochstod
Kina
stod
för%caavär
85detta.
% av detta.
85 % ca
av detta.
Andra
länder som
också
bryter
bland
Andra länder
som
också
bryter
volfram
är
bland
annat
Ryssland,
Andra
länder
som
också
bryter
volfram
är
bland
annat
Ryssland,
annat Ryssland, Österrike, Bolivia, Kanada och Portugal.
Österrike,
Bolivia,
Kanada
och
Portugal.
Österrike, Bolivia, Kanada och Portugal.
Bildkälla: Wikipedia
Bildkälla: Wikipedia
Användning
Volfram
har en rad olika användningsområden men det absolut största är i hårdmetaller (i
Användning
form
av volframkarbid),
se Figur
50. Dessa metaller
i utrustningar
utsätts för(i form av
Volfram
har en rad olika
användningsområden
menanvänds
det absolut
största är isom
hårdmetaller
hårtvolframkarbid),
mekaniskt slitage
eller
höga
temperaturer,
exempelvis
utrustning
i
se Figur 50. Dessa metaller används i utrustningar som utsätts gruvdrift,
för hårt mekaniskt
metallframställning
och
konstruktion.
Volfram
i
form
av
tråd,
elektroder
eller
kontakter
slitage eller höga temperaturer, exempelvis utrustning i gruvdrift, metallframställning och konstruktion.
används
för
belysning,
elektriska
applikationer
och
vid
svetsning.
Volfram i form av tråd, elektroder eller kontakter används för belysning, elektriska applikationer och vid
Högdensitetsapplikationer för användning som vikter eller motvikter är ett annat område
för användning
som vikter ellerockså
motvikter
annat område för
försvetsning.
volfram.Högdensitetsapplikationer
Det finns en rad andra
användningsområden
somär ett
inkluderar
volfram. Det finns
en rad andra
användningsområden
också som inkluderar
katalysatorer,
oorganiska
katalysatorer,
oorganiska
pigment,
högtemperatursmörjmedel,
superlegeringar
för
pigment,och
högtemperatursmörjmedel,
superlegeringar för turbinblad och kylblock [3].
turbinblad
kylblock [3].
Volfram-­‐
legeringar 4% Super-­‐
legeringar 6% Övrigt 17% Stållegeringar 13% Hårdmetall 60% Figur 50 Användningsområden för volfram [3].
Figure 50 The areas of usage for tungsten [3].
Figur 50 Användningsområden för volfram [3].
Figure
50 The areas of usage for tungsten [3].
Återvinning
35 till 40 % av den volfram som används i industrin är återvunnen. De höga halterna av volfram i
Återvinning
metallskrot jämfört med den naturliga förekomsten gör det mycket intressant med återvinning. Vid
35 till 40 % av den volfram som används i industrin är återvunnen. De höga halterna av
återvinningen av volfram återvinns normalt sett även andra värdefulla metaller. Återvinning av volfram
volfram i metallskrot jämfört med den naturliga förekomsten gör det mycket intressant
från
exempelvisVid
glödlampor
sker dock
inte i någon
större
utsträckning
dåandra
det ärvärdefulla
för små mängder,
med
återvinning.
återvinningen
av volfram
återvinns
normalt
sett även
genomsnittlig
vikt
på
en
glödtråd
är
30
mg
[1].
metaller. Återvinning av volfram från exempelvis glödlampor sker dock inte i någon större
utsträckning då det är för små mängder, genomsnittlig vikt på en glödtråd är 30 mg [1].
B.11
Platinametallerna
Allmänt B.11 Platinametallerna
Platinametallerna
Allmänt är en grupp om sex metaller med likartade
egenskaper.
(PGM – Platina
group om
metals).
Dessamed
metaller
är
Platinametallerna
är en grupp
sex metaller
likartade
uppdeladeegenskaper.
i lätta platinametaller
som
utgörs
av
rutenium
(Ru),
(PGM – Platina group metals). Dessa metaller är
rodium (Rh)
och
palladium
(Pd) och de tunga platinametallerna som
uppdelade i lätta platinametaller som utgörs av rutenium (Ru),
utgörs av osmium (Os), iridium (Ir) och platinum (Pt).
rodium (Rh) och palladium (Pd) och de tunga platinametallerna
Platinagruppens element har ett antal gemensamma egenskaper, hög
av osmium (Os), iridium (Ir) och platinum (Pt).
densitet, som
högutgörs
smältpunkt,
liten termisk utvidgning, god
Platinagruppens
har ettegenskaper
antal gemensamma
egenskaper,
korrosionsresistens,
godaelement
elektriska
samt att
de inte
densitet,
smältpunkt,
termisk
utvidgning, god
oxideras ihög
någon
större hög
utsträckning
ens liten
vid höga
temperaturer.
korrosionsresistens, goda elektriska egenskaper samt att de inte
Ruteniumoxideras
upptäcktes
1844
av Karl
Ernst Claus.
Metallen
är silvervit,
i någon
större
utsträckning
ens vid
höga temperaturer.
spröd och går lätt att mala till ett pulver. Rodium är en silvervit
metall. Saltlösningar
av rodium1844
är ofta
metallen
har fått sitt
Rutenium upptäcktes
av rosa
Karl och
Ernst
Claus. Metallen
är
namn efter
grekiskans
ord
för
ros.
Ämnet
upptäcktes
av
William
silvervit, spröd och går lätt att mala till ett pulver. Rodium är
Hyde Wollaston ungefär samtidigt som palladium 1802-1804.
en silvervit metall. Saltlösningar av rodium är ofta rosa och
Palladium är en mjuk och silvervit metall [11]. Palladium är
metallen har fått sitt namn efter grekiskans ord för ros. Ämnet
Härjedalens
landskapsgrundämne [10].
Rutenium
Kemisk beteckning: Ru
Atomnummer: 44
Atomvikt: 101,07 u
Densitet: 12 450 kg/m3
Smältpunkt: 2334 °C
Kokpunkt: 4150 °C
upptäcktes av William Hyde Wollaston ungefär samtidigt som
1802-1804.
Palladium
är en mjuk
ochdensitet
silvervit är
metall
Osmium palladium
är en gråblå
hård men
spröd metall.
Dess
den
[11].
Palladium
är
Härjedalens
landskapsgrundämne
[10].
högsta av de stabila grundämnena. På grund av sin hårdhet, sprödhet
och höga smältpunkt är metallen väldigt svår att bearbeta mekaniskt.
Ämnet upptäcktes
av Smithson
och William
Hyde
Osmium är1803
en gråblå
hård menTennant
spröd metall.
Dess densitet
Wollaston.
har fått
det grekiskaPåordet
osme
är Ämnet
den högsta
av sitt
de namn
stabilaefter
grundämnena.
grund
av för
sin
lukt då enhårdhet,
av osmiumoxiderna
är
flyktig
och
har
en
karakteristisk
lukt
sprödhet och höga smältpunkt är metallen väldigt svår
[11]. Osmium är det ovanligaste ämnet i jordskorpan, av ej
att bearbeta mekaniskt. Ämnet upptäcktes 1803 av Smithson
sönderfallande ämnen, med en genomsnittlig halt av 0,05 ppb [12].
Tennant och William Hyde Wollaston. Ämnet har fått sitt namn
grekiska
ordetmed
osmeett
förvisst
lukt gult
då eninslag.
av osmiumoxiderna
Iridium ärefter
en det
silvervit
metall
Den är hård
är
flyktig
och
har
en
karakteristisk
lukt
[11].
Osmium
är det
och spröd men har den högsta korrosionsresistensen av
alla metaller.
ovanligaste 1803
ämnetavi jordskorpan,
av ej sönderfallande
ämnen,
Iridium upptäcktes
Smithson Tennant
och namngavs
efter
regnbågens
gudinna
Iris på grund
att iridiums
med
en genomsnittlig
halt av 0,05
ppb [12].salter har en mängd
olika färger. [11].
Iridium är en silvervit metall med ett visst gult inslag. Den är
Platina ärhård
en vitgrå
ädelmetall som ingår i platinametallerna. De första
och spröd men har den högsta korrosionsresistensen av
referenserna i litteraturen till platina är från 1550-talet och hänvisar
alla metaller. Iridium upptäcktes 1803 av Smithson Tennant
då till en mystisk metall som bryts i gruvor i Centralamerika. Mer
och namngavs efter regnbågens gudinna Iris på grund av att
säkra dokumentationer
skedde under 1700-talet. Platina har använts
iridiums
salter har
mängd olika
färger.
[11].
av indianerna
i Centralochen
Sydamerika
under
lång
tid.
Platina är en vitgrå ädelmetall som ingår i platinametallerna. De
första referenserna i litteraturen till platina är från 1550-talet
och hänvisar då till en mystisk metall som bryts i gruvor i
Centralamerika. Mer säkra dokumentationer skedde under
1700-talet. Platina har använts av indianerna i Central- och
Sydamerika under lång tid.
Bildkälla: Wikipedia
Rodium
Kemisk beteckning: Rh
Atomnummer: 45
Atomvikt: 102,9055 u
Densitet: 12 410 kg/m3
Smältpunkt: 1964 °C
Kokpunkt: 3695 °C
Bildkälla: Wikipedia
Förekomst
och produktion.
Förekomst
och produktion.
Förekomst
och produktion.är generellt mycket sällsynta och den
Platinametallerna
Platinametallerna
är generellt
mycket
sällsynta och ärden
genomsnittliga
genomsnittliga
halten imycket
jordskorpan av platina
5 ppb
(0,005 ppm).
Platinametallerna
är generellt
den
genomsnittliga
halten i jordskorpan
av platina är sällsynta
5 ppb och
(0,005
ppm).
Sydafrika
dominerar
produktionen
av platina
se
Figur 51.
halten
i Sydafrika
jordskorpan
av platina
är 5 ppb
(0,005i världen,
ppm).
Sydafrika
dominerar
produktionen
av platina
i världen,
se Figur
51.
Platinagruppens
element
förekommer
normalt
sett
tillsammans
dominerar
produktionen
av
platina
i
världen,
se
Figur
51.
Platinagruppens element förekommer normalt sett tillsammans där
Platinagruppens
element
förekommer
sett
tillsammans
därär
där platina
och palladium
de normalt
dominerande
elementen.
Ofta
är
platina och
palladium
är de är
dominerande
elementen.
Ofta
platina
och
palladium
är
de
dominerande
elementen.
Ofta
är
fyndigheterna
också associerade
med förekomsten
av nickel,
koppar
fyndigheterna
också associerade
med förekomsten
av nickel,
koppar
och
fyndigheterna
också
associerade
med
förekomsten
av
nickel,
koppar
och
och guld. Fyndigheterna
i USA, Sydafrika
Zimbabwe
bryts för
för
guld. Fyndigheterna
i USA, Sydafrika
och och
Zimbabwe
bryts
guld.
Fyndigheterna
i
USA,
Sydafrika
och
Zimbabwe
bryts
för
platinametallerna
medan
i
övriga
länder
är
det
oftast
en
biprodukt
vid
platinametallerna medan i övriga länder är det oftast en biprodukt
platinametallerna
medan
i övriga länder är det oftast en biprodukt vid
exempelvis
avutvinning
nickel.[3],[5]
vidutvinning
exempelvis
av nickel.[3],[5]
exempelvis utvinning av nickel.[3],[5]
Inom EUInom
så finns
litendet
produktion
platina i Polen
och Finland,
EU det
så en
finns
en liten av
produktion
av platina
i Polen
Inom
EUför
så finns
det en liten
produktion
av%platina
i Polen och Finland,år
de står
0,01
promille
respektive
0,39
av
världsproduktionen
och0,01
Finland, de respektive
står för 0,01
promille
respektive 0,39 % årav
de
stårPolen
för
0,39
av världsproduktionen
2012.
står promille
också för 0,1årpromille
av %
världens
palladiumproduktion
världsproduktionen
2012.
Polen
står
också
för 0,1 promille av
2012.
Polen står också
för 0,1 promille
av platinametaller
världens palladiumproduktion
[3]. Utvecklingen
av efterfrågan
på vissa
de senaste åren
världens av
palladiumproduktion
[3].
Utvecklingen de
av efterfrågan
[3].
Utvecklingen
efterfrågan
på
vissa
platinametaller
senaste årenpå
visas i Figur 52.
vissa
visas i Figur
52.platinametaller de senaste åren visas i Figur 52.
Zimbabwe Zimbabwe 6,4% 6,4% Övriga USA Kanada Övriga 1,4% USA Kanada 3,6% 2,1% 1,4% 2,1% 3,6% Colombia Colombia 0,4% 0,4% Ryssland Ryssland 14,5% 14,5% Sydafrika Sydafrika 71,6% 71,6% Figur 51 Primärproduktionen av platina 2012 total utvinning 179
ton [5].
Figure 51 The primary production of platinum in 2012 total mining:
Figur 51 Primärproduktionen av platina 2012 total utvinning 179 ton [5].
179 tons [5].
Figur 51 Primärproduktionen
av platina 2012 total utvinning 179 ton [5].
Palladium
Palladium
Kemisk beteckning: Pd
Kemisk beteckning: Pd
Atomnummer: 46
Atomnummer: 46
Atomvikt: 106,42 u
Atomvikt: 106,42 u
Densitet: 12 023 kg/m3
Densitet: 12 023 kg/m3
Smältpunkt: 1554,9 °C
Smältpunkt: 1554,9 °C
Kokpunkt: 2963 °C
Kokpunkt: 2963 °C
Bildkälla: Wikipedia
Bildkälla: Wikipedia
Osmium
Osmium
Kemisk beteckning: Os
Kemisk beteckning: Os
Atomnummer: 76
Atomnummer: 76
Atomvikt: 190,23 u
Atomvikt: 190,23 u
Densitet: 22 590 kg/m3
Densitet: 22 590 kg/m3
Smältpunkt: 3033 °C
Smältpunkt: 3033 °C
Kokpunkt: 5012 °C
Kokpunkt: 5012 °C
EKerfrågan (ton/år) Figure 51 The primary production of platinum in 2012 total mining: 179 tons
Figure
[5]. 51 The primary production of platinum in 2012 total mining: 179 tons
30,0 [5].
20,0 Bildkälla:
Wikipedia
Iridium
Bildkälla: Wikipedia
Kemisk beteckning: Ir
15,0 Atomnummer: 77
25,0 10,0 Atomvikt: 192,217 u
5,0 0,0 Densitet: 22 560 kg/m3
Rodium Rutenium 2010 2011 Iridium 2012 Figur 52 Efterfrågan av rodium, rutenium och iridium de senaste åren [13].
52 Request
rhodium,
ruthenium
and de
iridium
the åren
last years
FigurFigure
52 Efterfrågan
av for
rodium,
rutenium
och iridium
senaste
[13]. [13].
Figure 52 Request for rhodium, ruthenium and iridium the last years [13].
Användning
Det största användningsområdet för platinametallerna idag är i
Smältpunkt: 2466 °C
Kokpunkt: 4428 °C
EKerfrågan (ton/år) Användning
Det största användningsområdet för platinametallerna idag är i bil30,0 katalysatorer (Pt, Pd, Rh) och partikelfilter, se Figur 53. Ett annat
25,0 stort användningsområde är smycken. En betydande andel platina
20,0 och palladium används också i rena investeringssyften likt guld [3].
15,0 Rhodium används också i LCD-glas, vissa kemikalier och elektriska
10,0 applikationer. Ca 3 ton produceras årligen globalt [2].
5,0 0,0 Rutenium Rodium används främst Rutenium inom elektronikindustrin
Iridium där det bland
annat används i hårddiskar, resistorer och plasmaskärmar. Det
2011 kommer
2012 att användas mer som
spås att rutenium2010 i framtiden
katalysator i bränsleceller. Ca 120 kg producers årligen [2].
Iridium
Kemisk beteckning: Ir
Atomnummer: 77
Atomvikt: 192,217 u
Densitet: 22 560 kg/m3
Smältpunkt: 2466 °C
Kokpunkt: 4428 °C
Figur 52 Efterfrågan av rodium, rutenium och iridium de senaste åren [13].
Iridium används som katalysator i olika processer, i spetsen på
Figure 52tändstift
Requestsamt
for rhodium,
ruthenium
and iridium the lastKanada
years [13].
i vissa andra
elektroniksammanhang.
är den
dominerande producenten och cirka 3 ton produceras årligen [2].
Användning
Det största användningsområdet för platinametallerna idag är i
Osmium används i legeringar med platina och iridium och används
bilkatalysatorer
(Pt, Pd, Rh) och partikelfilter, se Figur 53. Ett annat
i
pennspetsar,
elektriska
kontakter,
glödtrådar
i lampor
stort användningsområde
är smycken.
En betydande
andel
platinaoch
ochi
implantat.
60 kg produceraslikt
årligen
palladiummedicinska
används också
i renaCa
investeringssyften
guldglobalt
[3]. [2].
RhodiumPalladium
används används
också i i LCD-glas,
vissa kemikalier och
telekommunikationsutrustning
och elektriska
applikationer.
Ca
3
ton
produceras
årligen
globalt
[2].
reläer, katalysatorer, för produktion av vitguld (genom att blanda
guld och Pd) mm. Årsproduktionen är cirka 24 ton globalt och
Ruteniumproduceras
används främst
inom elektronikindustrin där det bland annat
tillsammans med utvinningen av platina, nickel,
används i hårddiskar, resistorer och plasmaskärmar. Det spås att
koppar och kvicksilver. [2].
rutenium i framtiden kommer att användas mer som katalysator i
bränsleceller. Ca 120 kg producers årligen [2].
Användningen av platinametallerna spås öka och det är inte säkert
att primärproduktionen
i samma
takt [1].
används
som katalysatorökar
i olika
processer,
i spetsen på tändstift
Iridium
samt i vissa andra elektroniksammanhang. Kanada är den dominerande
Utrustning för [2].
Katalysator producenten och cirka 3Kemiska ton produceras
årligen
Bildkälla: Wikipedia
Platina
Kemisk beteckning: Pt
Atomnummer: 78
Atomvikt: 195,078 u
Densitet: 21 450 kg/m3
Smältpunkt: 1772 °C
Kokpunkt: 3827 °C
inom Legeringar katalysatorer glas.llverkning 6% 2% petroleum Övrigt inom tandvård används
används
1% och 1% 6% i legeringar med platina och iridium
Osmium
i
pennspetsar, elektriska kontakter, glödtrådar i lampor och i medicinska
implantat. Elektronik Ca 60 kg produceras årligen globalt [2].
11% Bilkatalysator/ Palladium används i telekommunikationsutrustning
och elektriska
par.kelfilter reläer, katalysatorer, för produktion av vitguld (genom 53% att blanda guld
Smycken är cirka 24 ton globalt och produceras
och Pd) mm. Årsproduktionen
20% tillsammans med utvinningen
av platina, nickel, koppar och kvicksilver.
[2].
Bildkälla: Wikipedia
Yttrium
Kemisk beteckning: Y
Användningen av platinametallerna spås öka och det är inte säkert att primärproduktionen
Atomnummer: 39
ökar i samma
takt [1].
Figur 53 Användningsområden för platinametallerna [3].
Figur 53 Användningsområden för platinametallerna [3].
Atomvikt: 88,90585 u
Figure 53 The areas of usage for the platinum metals [3].
Densitet: 4 472 kg/m3
Återvinning
På grund av sitt höga värde är återvinningen av platinametaller stor,
främst gäller det dock i form av produktionsspill/industrianvändning av
metallerna (processkatalysatorer och användningen inom glasindustrin).
Det beräknas att 90 % av det som används i dessa sektorer återvinns
och de mängder som köps in av dessa sektorer är för att täcka
produktionsökningar samt det bortfall som blir vid återvinningen. För
Smältpunkt: 1526 °C
Figure 53 The areas of usage for the platinum metals [3].
Kokpunkt: 3336 °C
Återvinning
På grund av sitt höga värde är återvinningen av platinametaller stor, främst gäller det dock i form av
produktionsspill/industrianvändning av metallerna (processkatalysatorer och användningen inom
Kemiska Det beräknas
Utrustning att
för Katalysator glasindustrin).
90 %
av det som används i dessa sektorer återvinns och de mängder som
inom Legeringar katalysatorer glas.llverkning köps in av dessa sektorer är för att täcka produktionsökningar
samt det bortfall som blir vid återvinningen.
6% 2% petroleum Övrigt inom tandvård För
konsumentskrot
(smycken,
bilkatalysatorer
mm)
är
återvinningen
lägre, det uppskattas att 50-60
1% 1% 6% % av platinametallerna i bilkatalysatorerna återvinns (för EU är denna siffra betydligt lägre på grund av
export av gamla bilar till länder/regioner utan fungerande återvinningssystem). Den stora utmaningen
Elektronik 11% inom återvinningen är insamlingen då själva återvinningsprocessen i sig har en effektivitet på >95 % [3].
Bilkatalysator/ par.kelfilter B.12 Sällsynta jordartsmetaller 53% Smycken Sällsynta jordartsmetaller är ett samlingsnamn för en grupp
20% metaller med likartade kemiska egenskaper. Definitionen på vilka
Yttrium
metaller som ingår varierar men vanligtvis räknas skandium,
yttrium, lantan, cerium, praseodym, neodym, prometium,
samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium,
erbium, tulium, ytterbium och lutetium till denna grupp [8].
Figur 53 Användningsområden för platinametallerna [3].
Kemisk beteckning: Y
Förekomst
produktion
Figure 53 The
areas of och
usage
for the platinum metals [3].
Trots namnet är flera av elementen relativt vanliga i jordskorpan
Densitet: 4 472 kg/m3
Återvinning
och cerium är ungefär lika vanligt som koppar, och tulium är mer
På grund förekommande
av sitt höga värde
är återvinningen av platinametaller stor,
än guld och platina. De sällsynta jordartsmetallerna
främst gäller det dock i form av produktionsspill/industrianvändning av
förekommer i stort sett alltid tillsammans i mineraler/malmer och
metallerna (processkatalysatorer och användningen inom glasindustrin).
bryts därför tillsammans. Deras likhet när det gäller kemiska och
Det beräknas
att 90 % av det som används i dessa sektorer återvinns
fysikaliskasom
egenskaper
görav
att dessa
det är ganska
dyrt
och de mängder
köps in
sektorerkomplicerat
är för attochtäcka
att
renframställa
respektive
ämne.
De
mineraler
som
oftast
bryts
produktionsökningar samt det bortfall som blir vid återvinningen. För
för utvinning
av dessa
metaller är monazit
och
bastnäsit. En lägre,
del av
konsumentskrot
(smycken,
bilkatalysatorer
mm) är
återvinningen
det uppskattas
att 50-60 %utvinns
av platinametallerna
i bilkatalysatorerna
jordartsmetallerna
även ur uranmalm.
Kina har ungefär
återvinns en
(förtredjedel
EU är av
denna
siffra
betydligt
lägre
på
grund
av exportmen
av
världens reserver av sällsynta jordartsmetaller
gamla bilar
till
länder/regioner
utan
fungerande
återvinningssystem).
är totalt dominerande när det gäller produktionen (86 % 2011,
Den stora95utmaningen
inom återvinningen är insamlingen då själva
% 2012). Andra länder som också bryter metallerna är USA,
återvinningsprocessen i sig har en effektivitet på >95 % [3].
Australien, Brasilien, Indien och Malaysia [3],[5].
Användning
B.12 Sällsynta
jordartsmetaller
Även om de sällsynta jordartsmetallerna är likartade kemiskt
Sällsynta och
jordartsmetaller
är de
ett också
samlingsnamn
för en grupp
metaller
fysikaliskt har
unika egenskaper
vilket gör
dem
med likartade
kemiska
egenskaper.
Definitionen
på
vilka
metaller
som
lämpliga för olika applikationer och där det inte alltid fungerar
ingår varierar men vanligtvis räknas skandium, yttrium, lantan, cerium,
att substituera dem med andra sällsynta jordartsmetaller. De
praseodym, neodym, prometium, samarium, europium, gadolinium,
viktigaste användningsområdena och fördelningen mellan dessa
terbium, dysprosium,
holmium, erbium, tulium, ytterbium och lutetium
i Figur
till denna ses
grupp
[8]. 54.
Förekomst och produktion
Trots namnet är flera av elementen relativt vanliga i jordskorpan och
cerium är ungefär lika vanligt som koppar, och tulium är mer
förekommande än guld och platina. De sällsynta jordartsmetallerna
förekommer i stort sett alltid tillsammans i mineraler/malmer och bryts
därför tillsammans. Deras likhet när det gäller kemiska och fysikaliska
Atomnummer: 39
Atomvikt: 88,90585 u
Smältpunkt: 1526 °C
Kokpunkt: 3336 °C
Bildkälla: Wikipedia
Scandium
Kemisk beteckning: Sc
Atomnummer: 21
Atomvikt: 44,955912 u
Densitet: 2 985 kg/m3
Smältpunkt: 1 541 °C
Kokpunkt: 2 836 °C
Bildkälla: Wikipedia
Användning
Även om de sällsynta jordartsmetallerna är likartade kemiskt och fysikaliskt har de också
unika egenskaper vilket gör dem lämpliga för olika applikationer och där det inte alltid
fungerar att substituera dem med andra sällsynta jordartsmetaller. De viktigaste
användningsområdena och fördelningen mellan dessa ses i Figur 54.
De starkaste permanentmagneterna Polermedel är baserade Metallurgi, på sällsynta
järn och industrin
stål jordartsmetaller, det är främst två typer som12% används inom
6% och det är neodym-järn-bormagneter
och samarium-koboltmagneter.
Glas 12% Neodym-magneterna är den starkaste
varianten och också Metallurgi den mest
Al 1% de
använda. För attKatalysatorer anpassa magneterna efter applikation så innehåller
20% dysprosium, praseodym, gadolinium
ofta även exempelvis
och
Metallurgi baPerier terbium. Användningen av magneterna är bland annat
för
8% Övrigt vindturbiner, elmotorer,
hårddiskar, högtalare,Magneter mikrofoner och
19% hörlurar, se Figur 55. 9% Akus.k Magnetröntg. 5% 6% Keramiska Op.ska produkter Kondensatorer Pigment 4% enheter 1% 1% 5% Övrigt 3% Fosforfören. Hårddiskar 7% 31% Lantan
Kemisk beteckning: La
Atomnummer: 57
Atomvikt: 138,90547 u
Densitet: 6 162 kg/m3
Smältpunkt: 920 °C
Kokpunkt: 3464 °C
Figur 54 Användningsområden för de sällsynta jordartsmetalBilar lerna
[3].
Figure
54 The areas of usage for the rare earth elements [3].
24% Figure 54 The areas of usage for the rare earth elements [3].
Motorer Inom glasindustrin har cerium, lantan
och praseodym traditionellt använts som polermedel
[1] för exempelvis LCD och 26% plasmaskärmar, optiska linser och andra
Inom glasindustrin både
harinom
cerium,
lantan
och praseodym
precisionskomponenter
optik och
inom elektronik.
Cerium, lantan, neodym,
Bildkälla:
yttrium
och praseodym
använts i [1]
additiv
i glas, bland annat
datorskärmar
för att Wikipedia
traditionellt
använts har
somockså
polermedel
för exempelvis
LCD ioch
skydda glaset mot katodstrålen, denna användning har dock minskat kraftigt i taktCerium
med att
plasmaskärmar, optiska linser och andra precisionskomponenter
de platta skärmarna tagit över marknaden. Idag används de främst i små linser med höga
bådepåinom
optik och inom elektronik. Cerium, lantan, neodym,
krav
prestandan.
Kemisk beteckning: Ce
yttrium och praseodym har också använts i additiv i glas, bland
Atomnummer:
58
Iannat
nickelmetallhybridbatterier
de skydda
sällsynta glaset
jordartsmetallerna
en viktig beståndsdel,
på
i datorskärmar föräratt
mot katodstrålen,
grund av kostnaden
för renframställningen
dock en 140,116 u
Figur 55 Användning
av neodymmagneter
[1]. av de enskilda metallerna används oftaAtomvikt:
denna användning
minskat
kraftigt
i takt
medmix
att skulle
de kunna ha.
blandning
av metallernahar
somdock
har likartad
prestanda
som
en renare
skärmarna
tagit
marknaden.
Idag [1].
används de främst i
Densitet: 6 770 kg/m3
Figure 55 platta
The areas
of usage
foröver
neodymium
magnets
Det
största
enskilda
användningsområdet
för
metallerna
är
i
katalysatorer
av
olika
slag.
små linser med höga krav på prestandan.
Smältpunkt:
Katalysatorer i petroleumkrackning är en stor förbrukare och då främst av lantan
och 795 °C
cerium men bilkatalysatorer
ett annat
stort användningsområde[1],[3].
Andra användningsområden
förär de
sällsynta
jordartsmetallerna är i
Kokpunkt: 3 443 °C
I nickelmetallhybridbatterier
de sällsynta
jordartsmetallerna
färgpigment,
olika legeringar för såvälärjärn/stål
som
aluminium samteni
på grundAnvändningen
av kostnaden för av
renframställningen
keramer viktig
och beståndsdel,
kondensatorer.
de sällsynta
jordartsmetallerna
spås öka
ganska kraftigt
närmaste
åren
[1].
av de enskilda
metallerna
användsdeofta
dock en
blandning
av
metallerna som har likartad prestanda som en renare mix skulle
Återvinning
kunna ha.
Figur 54 Användningsområden för de sällsynta jordartsmetallerna [3].
Det sker en väldigt liten återvinning av sällsynta jordartsmetaller idag,
ca 1 % beräknas återvinnas och det är då främst från
Det största enskilda användningsområdet för metallerna är i
permanentmagneter
[5].
katalysatorer av olika slag. Katalysatorer i petroleumkrackning
är enspecifik
stor förbrukare
och om
då främst
av lantan
och cerium meni
Nedan följer
information
de sällsynta
jordartsmetallerna
bilkatalysatorer
ettatt
annat
stort
den utsträckning
som detärgår
få tag
på.användningsområde[1],[3].
Bildkälla: Wikipedia
Yttrium, Y
De starkaste permanentmagneterna är baserade på sällsynta jordartsmetaller, det är främst två typer som
Yttrium äranvänds
en mjuk
silverfärgad metall. Metallen skyddas normalt sett av ett tunt lager oxid
inom industrin och det är neodym-järn-bormagneter och samarium-koboltmagneter. Neodymoch är då relativt stabil. Om metallen däremot exponeras för luft direkt vid temperaturer
magneterna är den starkaste varianten och också den mest använda. För att anpassa magneterna efter
över 400 °C kan den antändas. Ämnet hittades första gången i mineraler utanför Ytterby i
applikation så innehåller de ofta även exempelvis dysprosium, praseodym, gadolinium och terbium.
Sverige [2].
Yttrium är upplands landskapsgrundämne [10].
Användningen av magneterna är bland annat för vindturbiner, elmotorer, hårddiskar, högtalare,
mikrofoner och hörlurar, se Figur 55.
ofta även exempelvis dysprosium, praseodym, gadolinium och
Atomnummer: 57
terbium. Användningen av magneterna är bland annat för
vindturbiner, elmotorer, hårddiskar, högtalare, mikrofoner och
Atomvikt: 138,90547 u
hörlurar, se Figur 55.
Densitet: 6 162 kg/m3
Yttriumföreningar används Magnetröntg. blanda annat somÖvrigt katalysator vid
Akus.k Smältpunkt: 920 °C
3% i vissa typer av
polymerisation av etylen,
den kan också
5% utgöra elektrod
6% tändstift. Op.ska Yttriumföreningar används också som bas där exempelvis
Kokpunkt: 3464 °C
Praseodym
europium enheter eller andra lantanoider tillsätts. Detta har Hårddiskar exempelvis utnyttjats
31% för att få fram
Ett annat
5% den röda färgen i bildrör i TV-apparater.
Kemisk beteckning: Pr
användningsområde för yttrium är i produktionen av syntetiska
Atomnummer: 59
ädelstenar av olikaBilar slag. Supraledare, superlegeringar av olika slag,
syresensorer i bilmotorer,
temperatursensorer, verktyg med högt
24% Atomvikt: 140,90765 u
motstånd mot korrosion och mekaniskt slitage,
som anod i vissa
Motorer Densitet: 6 770 kg/m3
bränsleceller, laser och som komponent i mikrovågsradar
är andra
26% exempel på tillämpningar där yttrium har en funktion [3],[5]. Små
Smältpunkt:
935 °C
Bildkälla:
Wikipedia
mängder, främst från laserkristaller och syntetiska ädelstenar, återvinns
Kokpunkt:
3520 °C
Cerium
[5].
Figur 55 Användning av neodymmagneter [1].
Skandium, Sc
Figure 55 The areas of usage for neodymium magnets [1].
Skandium är en silvervit metall som upptäcktes 1879 av Lars Fredrik
55 Användning
[1]. metalliska form 1937
Nilsson.Figur
Ämnet
framställdesav
förneodymmagneter
första gången i sin
Andra
användningsområden
för
de
sällsynta
jordartsmetallerna är
och det dröjde till 70-talet innan man hittade något användningsområde
Figure
55
The
areas
of
usage
for
neodymium
magnets
[1].aluminium
för ämnet.i färgpigment, olika legeringar för såväl järn/stål som
Kemisk beteckning: Ce
Atomnummer: 58
Atomvikt: 140,116 u
Densitet: 6 770 kg/m3
samt i keramer och kondensatorer. Användningen av de sällsynta
jordartsmetallerna
spås öka
ganska
kraftigt
närmaste
åren vilket
[1].
Skandium
förekommer
i nivån
i jordskorpan
meddecirka
16 ppm,
Andra
användningsområden
för de
sällsynta
jordartsmetallerna
Smältpunkt: 795 °C
är i
Kokpunkt: 3 443 °C
kan jämföras
med kobolt
20 ppm)
[2]. järn/stål
Skandiumsom
är således
intesamt i
färgpigment,
olika (cirka
legeringar
för såväl
aluminium
specielltkeramer
sällsynt
men
är ont om brytvärda
fyndigheter. Tillgången
är
ochdet kondensatorer.
Användningen
av de sällsynta
Återvinning
dock riklig
globalt
sett
om
man
jämför
den
med
behovet
[24,
43]År
2003
jordartsmetallerna
spås
öka
ganska
kraftigt
de
närmaste
åren
[1].
Bildkälla: Wikipedia
Det sker en väldigt liten återvinning av sällsynta jordartsmetaller
bröts baraidag,
Skandium
i tre gruvor i världen; Ukraina, Kina och Ryssland.
ca 1 % beräknas återvinnas och det är då främst från permaNeodym
Återvinning
Den totala
produktionen och användningen av Skandium uppskattas till
nentmagneter [5].
sker
väldigt
liten återvinning
sällsynta jordartsmetaller
mindre Det
än 10
tonenper
år. Enligt
en källa äravnuvarande
produktion av idag, Kemisk beteckning: Nd
ca
1
%
beräknas
återvinnas
och
det
är
då främst från Atomnummer: 60
skandium 2 ton per år varav en stor del tas från ryska kalla-kriget-lager.
Nedan
följer
specifik
information
om
de
sällsynta
jordartsmetallerna
permanentmagneter
[5].produceras som skandiumoxid, endast en
Den största
delen av metallen
Atomvikt: 144,242 u
i den
utsträckning
detfinns
går atttvå
få tag
på. fyndigheter i världen
liten andel
som
ren metall.som
Det
kända
Bildkälla: Wikipedia
följer specifik
de skandiuminnehåll
sällsynta jordartsmetallerna
i Densitet: 7 010 kg/m3
(Norge Nedan
och Madagaskar)
medinformation
mineral medom
högt
(upp
den
utsträckning
sominte
det går
få tag på. Den största delen av
till 45 %),
men
dessa
för att
närvarande.
Yttrium,
Y bryts
Smältpunkt: 1024 °C
skandiumYttrium
produceras
andra
mineraler
produceras
är en som
mjukbiprodukter
silverfärgad när
metall.
Metallen
skyddas
normalt
Yttrium,
Y
[15],[16]. sett av ett tunt lager oxid och är då relativt stabil. Om metallen
Kokpunkt: 3 074 °C
Yttrium är en mjuk silverfärgad metall. Metallen skyddas normalt sett av ett tunt lager oxid
däremot exponeras för luft direkt vid temperaturer över 400 °C kan
och
äranvändningen
då relativt stabil.
Om metallen
exponeras förför
luft direkt vid temperaturer
Den främsta
för skandium
är idäremot
aluminiumlegeringar
den 400
antändas.
Ämnet
hittades första
gången
i mineraler
utanför
över
°C
kan
den
antändas.
Ämnet
hittades
första
gången
i
extrema tillämpningar såsom flygindustrin och sportutrustning. Andramineraler utanför Ytterby i
Ytterby[2].
i Sverige
Yttrium
är upplands
landskapsgrundämne
[10].
Sverige
Yttrium
upplands
landskapsgrundämne
[10]. lasrar,
användningsområden
är[2].är
högintensitets
metallhalidlampor,
metallurgisk forskning, anoder i bränsleceller och som spårämne för
används blanda annat som katalysator vid polyoljekällorYttriumföreningar
[3],[17].
merisation av etylen, den kan också utgöra elektrod i vissa typer av
Ingen återvinning
av skandium sker används
i dagsläget
[5].som
En bas
bidragande
orsak
tändstift. Yttriumföreningar
också
där exempelvis
till detta europium
är förmodligen
att
det
fortfarande
finns
upplagrad
skandium
eller andra lantanoider tillsätts. Detta har exempelvis ut-i
Ryssland nyttjats
från kalla-kriget-tiden,
som
kommer
på nuvarande
marknad,
för att få fram den
röda
färgen ut
i bildrör
i TV-apparater.
Ett
samt att tillgången
är
god
i
förhållande
till
behovet.
annat användningsområde för yttrium är i produktionen av synte-
Bildkälla: Wikipedia
tiska ädelstenar av olika slag. Supraledare, superlegeringar av olika
slag, syresensorer i bilmotorer, temperatursensorer, verktyg med
högt motstånd mot korrosion och mekaniskt slitage, som anod i vissa
bränsleceller, laser och som komponent i mikrovågsradar är andra exempel på tillämpningar där yttrium
har en funktion [3],[5]. Små mängder, främst från laserkristaller och syntetiska ädelstenar, återvinns [5].
Lantan, La
Skandium, Sc
Lantan är en mjuk, formbar silvervit metall som upptäcktes 1839 av
Skandium är en silvervit metall som upptäcktes 1879 av Lars
Carl Gustaf Mosander [8]. Metallen oxiderar snabbt vid kontakt med
Fredrik Nilsson. Ämnet framställdes för första gången i sin
luft.
metalliska form 1937 och det dröjde till 70-talet innan man hittade
för om
ämnet.
ärnågot
inte användningsområde
speciellt sällsynt även
den tillhör gruppen sällsynta
Lantan
jordartsmetaller. Den har en medelkoncentration på 32 ppm i
jordskorpan
och jämförbart
medi bly
ochi jordskorpan
tenn. Årsproduktionen
globalt
Skandium
förekommer
nivån
med cirka 16
ppm,
är ca 12500
ton
[17].
Framställningsprocessen
från
gruva
till
metall
är
vilket kan jämföras med kobolt (cirka 20 ppm) [2]. Skandium
dock dyr,ärtidskrävande
komplicerad
således inteoch
speciellt
sällsynt[18].
men det är ont om brytvärda
fyndigheter. Tillgången är dock riklig globalt sett om man jämför
Den första tillämpningen för lantan var i manteln för gaslyktor. Mer
den med behovet [24, 43]År 2003 bröts bara Skandium i tre gruvor
moderna tillämpningsområden är bland annat nickelmetalli världen; Ukraina, Kina och Ryssland. Den totala produktionen och
hydridbatterier
(ca 10-15 kg lantan i batterierna i en Prius) [3], lagring
uppskattas
till mindre än
10 ton perför
år.
av vätgas,användningen
katodmaterialavi Skandium
vakuumtuber,
glas i fiberoptik,
detektorer
Enligt
en
källa
är
nuvarande
produktion
av
skandium
2
ton
per
år
neutroner och gammastrålning, linser till kameror och teleskop,
varav en
stor
del tas från
ryska kalla-kriget-lager. Den största delen
svetselektroder
och
i diverse
katalysatorer.
Samarium
Kemisk beteckning: Sm
Atomnummer: 62
Atomvikt: 150,36 u
Densitet: 7 520 kg/m3
Smältpunkt: 1 072 °C
Kokpunkt: 1 794 °C
av metallen produceras som skandiumoxid, endast en liten andel
Cerium, Ce
som ren metall. Det finns två kända fyndigheter i världen (Norge
Cerium äroch
en Madagaskar)
mjuk, formbar
silverfärgad metall som lätt oxideras i luft.
med mineral med högt skandiuminnehåll (upp
Ämnet upptäcktes 1803 av Martin Heinrich Klaproth, Jöns Jakob
till 45 %), men dessa bryts inte för närvarande. Den största delen
Berzelius och Wilhelm Hisinger. Cerium är den metall i gruppen som
av skandium produceras som biprodukter när andra mineraler
förekommer
rikligast, med en medelkoncentration på 46 ppm i
produceras
[15],[16].
jordskorpan.
Produktionen
globalt är ca 24 000 ton [17].
skandium är i aluminiumlegeringar
Cerium ärDen
enfrämsta
viktig användningen
komponent i för
bilkatalysatorer,
ceriumoxid tillsätts
också tillför
diesel.
Etttillämpningar
annat användningsområde
är inom
glasindustrin
extrema
såsom flygindustrin
och sportutrustning.
där cerium
både
används
som
en
ingrediens
i
sig
men
också
för att
Andra användningsområden är högintensitets metallhalidlampor,
reglera färgen
i
glas
[17].
I
glas
har
cerium
också
den
egenskapen
att
lasrar, metallurgisk forskning, anoder i bränsleceller och som
den selektivt
absorberar UV-ljus. För att polera optik av olika slag så
spårämne för oljekällor [3],[17].
används ofta ceriumoxid.
Ingen
Praseodym,
Pråtervinning av skandium sker i dagsläget [5]. En bidragande
orsak
till detta tillsammans
är förmodligen
att Neodym
det fortfarande
finns upplagrad
Praseodym upptäcktes
med
av österrikaren
Carl
Ryssland
kalla-kriget-tiden,
som kommer
ut på
Auer vonskandium
Welsbachi 1885
[8]. från
Metallen
är en mjuk formbar
och silvrig.
Salterna av
praseodym
är i vattenlösning
gulgröna.är god i förhållande till
nuvarande
marknad,
samt att tillgången
Bildkälla: Wikipedia
Europium
Kemisk beteckning: Eu
Atomnummer: 63
Atomvikt: 151,964 u
Densitet: 5 264 kg/m3
Smältpunkt: 826 °C
Kokpunkt: 1 529 °C
behovet.
Praseodym förekommer i låga koncentrationer, ca 9,5 ppm i
jordskorpan
[19]. Cirka 2500 ton produceras årligen [17].
Lantan, La
Lantan är en mjuk, formbar silvervit metall som upptäcktes 1839
Praseodym används exempelvis tillsammans med magnesium i
Gustaf Mosander [8]. Metallen oxiderar snabbt vid kontakt
Bildkälla: Wikipedia
legeringarav iCarl
flygplansmotorer.
Andra användningsområden är som
med
luft.
färgpigment i glas och glasyr, additiv i skyddsglasögon vid svetsning
[17], som färgpigment i syntetiska ädelstenar, eldstål i gaständare och
är typiskt
inte speciellt
sällsynt även Den
om igår
den också
tillhörofta
gruppen
som del iLantan
belysning
inom filmindustrin.
som
en komponent
i
permanentmagneter.
sällsynta jordartsmetaller. Den har en medelkoncentration på 32 ppm i jordskorpan och jämförbart
med bly och tenn. Årsproduktionen globalt är ca 12500 ton [17]. Framställningsprocessen från gruva till
metall är dock dyr, tidskrävande och komplicerad [18].
Den första tillämpningen för lantan var i manteln för gaslyktor. Mer moderna tillämpningsområden
är bland annat nickelmetall-hydridbatterier (ca 10-15 kg lantan i batterierna i en Prius) [3], lagring av
vätgas, katodmaterial i vakuumtuber, glas i fiberoptik, detektorer för neutroner och gammastrålning,
linser till kameror och teleskop, svetselektroder och i diverse katalysatorer.
Cerium, Ce
Cerium är en mjuk, formbar silverfärgad metall som lätt oxideras i luft. Ämnet upptäcktes 1803 av
Martin Heinrich Klaproth, Jöns Jakob Berzelius och Wilhelm Hisinger. Cerium är den metall i gruppen
som förekommer rikligast, med en medelkoncentration på 46 ppm i jordskorpan. Produktionen globalt
är ca 24 000 ton [17].
Cerium är en viktig komponent i bilkatalysatorer, ceriumoxid tillsätts också till diesel. Ett annat
användningsområde är inom glasindustrin där cerium både används som en ingrediens i sig men också
för att reglera färgen i glas [17]. I glas har cerium också den egenskapen att den selektivt absorberar UVljus. För att polera optik av olika slag så används ofta ceriumoxid.
Praseodym, Pr
Praseodym upptäcktes tillsammans med Neodym av österrikaren Carl Auer von Welsbach 1885 [8].
Metallen är en mjuk formbar och silvrig. Salterna av praseodym är i vattenlösning gulgröna.
Praseodym förekommer i låga koncentrationer, ca 9,5 ppm i jordskorpan [19]. Cirka 2500 ton produceras
årligen [17].
Praseodym används exempelvis tillsammans med magnesium i legeringar i flygplansmotorer. Andra
användningsområden är som färgpigment i glas och glasyr, additiv i skyddsglasögon vid svetsning
[17], som färgpigment i syntetiska ädelstenar, eldstål i gaständare och som del i belysning typiskt inom
filmindustrin. Den igår också ofta som en komponent i permanentmagneter.
Neodym, Nd
Neodym är en ljust silverfärgad metall som oxideras snabbt i luft. Oxiden lossnar efter ett tag från
metallen och exponerar på så sätt metallen för ytterligare oxidation. Ämnet upptäcktes samtidigt som
praseodym av österrikaren Carl Auer von Welsbach 1885. Efter cerium är neodym den vanligaste av
de sällsynta jordartsmetallerna, med en genomsnittskoncentration av 38 ppm [17]. Cirka 7000 ton
producerades 2004 [8].
Neodym är en viktig komponent i permanentmagneter och en neodymmagnet kan lyfta motsvarande
1000 gånger sin egen vikt. En del av de magnetiska egenskaperna minskar vid högre temperaturer och
neodymmagneter har också en tendens att rosta. Magneterna används bland annat i vindkraftverk,
elmotorer, hårddiskar, högtalare och mikrofoner. Neodym är också viktig i laserapplikationer, som
färgpigment i glas (vilket också var det första kommersiella användningsområdet), i skyddsglasögon
vid svetsning och i olika glasapplikationer där man vill filtrera bort gult-grönt ljus [17]. Ett exempel
på det sistnämnda är att neodym kan användas i backspeglar för att minska bländningseffekten av
bakomvarande bilar vid mörkerkörning.
En liten mängd neodym återvinns då man återvinner permanent-magneter [3].
Samarium, Sm
Samarium är en silverfärgad metall med densitet och hårdhet liknande den zink har. Den oxideras
långsamt i luft vid rumstemperatur men självantänder vid temperaturer runt 150 °C. Ämnet upptäcktes
troligen av fransmannen Paul Émile Lecoq de Boisbaudran 1879 [8] (dock publicerades upptäckt av
ämnet av flera olika personer under senare delen av 1800-talet).
Europium, Eu
EuropiumSamarium
är en formbar
en hårdhet
jämförbar
bly.
finns metall
i de med
vanliga
mineralerna
för med
sällsynta
Ämnet upptäcktes
av
Eugene
Anatole
Demarcay
1901[17].
Europium
jordartsmetaller, nämligen monazit och bastnäsit. Årproduktionen
är den mest reaktiva av de sällsynta jordartsmetallerna och oxideras
globalt är ca 700 ton [2].
snabbt i luft.
av de ur
viktigaste
är i
EuropiumEttutvinns
monazitanvändningsområdena
och bastnäsit och ärförensamarium
av de minst
samarium-koboltmagneter.
De
är
svagare
än
neodymmagneterna
förekommande av de sällsynta jordartsmetallerna. År 2010
men endast
har fördelen
att de bibehåller
sin ren
magnetism
längre
producerades
390 ton metalloxid
och 270 ton
metall [17].
och vid högre temperaturer. De används bland annat i små
Användningsområdena
är ganska
begränsade
med fokus
att utnyttja
elmotorer, hörlurar,
elgitarrer
och elbasar.
Ettpåannat
viktigt
ämnets fosforescens.
Europium
ett av deärämnen
som har använts
för
användningsområde
för är
samarium
som katalysator
och kemisk
att genererar
den
röda
färgen
i
traditionella
TV-apparater.
Den
används
reagent, exempelvis för nedbrytning av PCB [2]. Om man tillsätter
som tillsatsämne i glas vid olika laser och optoelektroniska
samarium till glas så förbättras glasets absorption av infrarött ljus.
tillämpningar. Den används också i vissa färgade lampor [2], [17].
Dysprosium
Gadolinium
Dy
Kemisk beteckning: Gd
66
Atomnummer: 64
162,5 uu
Atomvikt: 157,25
Densitet: 78 900
540 kg/m33
407 °C
Smältpunkt: 1 312
562 °C
Kokpunkt: 32 273
Gadolinium,
Gd
Europium,
Eu
Europium
är en formbar
hårdhet jämförbar
med
Gadolinium
är en formbar
silvervitmetall
metallmed
somenupptäcktes
1880 av Jean
Charles Galissard
de Maignac
[2].av Eugene Anatole Demarcay 1901[17].
bly. Ämnet
upptäcktes
Europium är den mest reaktiva av de sällsynta jordartsmetallerna
Genomsnittskoncentrationen
i jordskorpan är låg, bara ca 6 ppm.
och oxideras snabbt i luft.
Global produktion är cirka 7500 ton per år [17].
Europium utvinns ur monazit och bastnäsit och är en av de minst
Ämnet har inte några storskaliga applikationer men används för att
av de sällsynta jordartsmetallerna. År 2010 produförbättra förekommande
hanterbarhet och
resistens i järn och kromlegeringar. Det
cerades
endast
390
ton metalloxid
och 270 ton ren
krävs en ganska liten inblandning
av gadolinium
för metall
att få[17].
dessa
förbättringar. Gadolinium används också i kontrastvätska vid
Användningsområdena
är ganska
med fokus
att
magnetröntgen,
generera grön
färg ibegränsade
TV-apparater
och påvid
tillverkningen
av CD-skivor
[2], [17]. Europium är ett av de ämnen som
utnyttja
ämnets fosforescens.
Bildkälla: Wikipedia
Terbium
Bildkälla:beteckning:
Wikipedia Tb
Kemisk
Holmium
Atomnummer:
65
Kemisk beteckning:
Atomvikt:
158,92535Ho
u
Atomnummer:
Densitet:
8 230 67
kg/m3
har använts för att genererar den röda färgen i traditionella TV-
Atomvikt: 164,93032
Smältpunkt:
1 356 °Cu
Densitet: 8 790 kg/m3
Kokpunkt: 3 230 °C
Smältpunkt: 1 461 °C
lampor [2], [17].
Kokpunkt: 2 720 °C
Terbium, Tb
apparater. Den används som tillsatsämne i glas vid olika laser och
Terbium är en mjuk, formbar silvervit metall. Ämnet upptäcktes 1843
optoelektroniska tillämpningar. Den används också i vissa färgade
av Carl Gustaf Mosander.
Terbium utvinns från ett flertal mineraler men förekommer i mycket
Gadolinium,
Gd Den genomsnittliga koncentrationen har
låga koncentrationer
i dessa.
Gadolinium
en formbar
silvervit[18]
metall
som upptäcktes 1880
av
. Årsproduktionen
globalt
uppskattats
till cirka 1ärppm
i jordskorpan
är ganska Jean
liten,Charles
bara 10Galissard
ton [2]. de Maignac [2].
Terbium Genomsnittskoncentrationen
används exempelvis som stabilisator
i bränsleceller
Det
i jordskorpan
är låg, bara [17].
ca 6 ppm.
största användningsområdet
är dock
tillsammans
Global produktion är cirka
7500 ton
per år [17].med europium i
trikromatiska ljuskällor.
Bildkälla: Wikipedia
Bildkälla: Wikipedia
Ämnet
har inte några storskaliga applikationer men används för
Dysprosium,
Dy
att förbättra
hanterbarhet
och resistens
i järn och kromlegeringar.
Dysprosium
är en mjuk
silvervit metall
som upptäcktes
1886 av Paul
Det krävs
en ganska liten
av gadolinium
för att fåi
Émile Lecoq
de Boisbaudran
[8]. inblandning
Koncentrationen
av dysprosium
jordskorpan
är förbättringar.
ca 5,2 mg/kgGadolinium
och i havsvatten
den i0,9
ng/L [18]. Dysprosium
används
dessa
användsärockså
kontrastvätska
vid magnetröntgen,
generera grön färg
tillammans
med bland och
annat
vanadin i olika
lasermaterial.
Ett annat område är inom
i TV-apparater
vid tillverkningen
av CD-skivor
[2], [17].
kärnkraften där det används i kontrollstavarna i reaktorn. De magnetiska egenskaperna hos
dysprosium utnyttjas också i exempelvis hårddiskar.
Ungefär 100 ton av dysprosium produceras varje år varav 99 %
kommer Terbium,
från Kina.TbUSAs energidepartement (DOE) förutspår en
Terbium
är en mjuk,påformbar
silvervitär
metall.
Ämnetoch
upptäcktes
brist redan 2015 beroende
att tillgången
begränsad
den är
1843 avi Carl
Gustaf
svår att ersätta
många
av Mosander.
applikationerna. Speciellt bekymmersamt
kommer det att bli inom området förnyelsebar energi, där metallen är
en viktig Terbium
komponent
[20]. från
Mellan
2003
och 2010
priset på
utvinns
ett åren
flertal
mineraler
mensteg
förekommer
dysprosium
med enlåga
faktor
20 [21].
i mycket
koncentrationer
i dessa. Den genomsnittliga
koncentrationen
har uppskattats till cirka 1 ppm i jordskorpan
Holmium,
Ho
[18]. Årsproduktionen globalt är ganska liten, bara 10 ton [2].
Holmium är en relativt mjuk och formbar silverfärgad metall. Den
upptäcktes 1878 av Marc Delafontaine och Jacques-Louis Soret [8].
Terbium från
används
exempelvis
sompåstabilisator
bränsleceller
Namnet kommer
det latinska
namnet
Stockholm i(Holmia).
[17]. Det största användningsområdet är dock tillsammans med
europium
i trikromatiska
ljuskällor. är ca 10 ton per år och
globala
produktionen
av Holmium
Den
medelkoncentrationen i jordskorpan är ca 1,4 ppm. Metallen utvinns
oftast tillsammans
med Yttrium
[8].
Dysprosium,
Dy
Erbium
Kemisk beteckning: Er
Atomnummer: 68
Atomvikt: 167,26 u
Densitet: 9000 kg/m3
Smältpunkt: 1 522 °C
Kokpunkt: 2 510 °C
Dysprosium är en mjuk silvervit metall som upptäcktes 1886
HolmiumavärPaul
det starkast
magnetiska grundämnet och används för att
Émile Lecoq de Boisbaudran [8]. Koncentrationen av
generera konstgjorda magnetfält. Den används också i kontrollstavar i
dysprosium i jordskorpan är ca 5,2 mg/kg och i havsvatten är
kärnkraftsreaktorer på grund av sin förmåga att absorbera neutroner.
0,9 ng/Lockså
[18]. Dysprosium
används tillammans
med bland
Holmiumdenanvänds
för lasertillämpningar
inom exempelvis
annat
vanadin Ämnet
i olika lasermaterial.
Ettsom
annat
område är iinom
medicin och
tandvård.
används också
färgpigment
glas
kärnkraften
där det
och konstgjorda
ädelstenar
[2],används
[17]. i kontrollstavarna i reaktorn. De
magnetiska egenskaperna hos dysprosium utnyttjas också i
Erbium,exempelvis
Er
hårddiskar.
Erbium är en mjuk, formbar silvervit metall som inte oxideras lika lätt
som flertalet
av de andra sällsynta jordartsmetallerna. Den upptäcktes
Ungefär 100 ton av dysprosium produceras varje år varav 99 %
1842 av Carl Gustaf Moasander [8].
kommer från Kina. USAs energidepartement (DOE) förutspår
beroende
på att
är begränsad
Erbium en
är brist
det redan
45:e 2015
vanligaste
ämnet
i tillgången
jordskorpan
med en
och
den
är
svår
att
ersätta
i
många
av
applikationerna.
koncentration på cirka 3-4 ppm. Ungefär 500 ton producerar i Speciellt
världen
bekymmersamt
kommer
det att
bli två
inom
området mineralerna
förnyelsebar
. Xenotime and
euxenite
är de
vanligaste
per år [18]
energi,
där metallen
som erbium
utvinns
ur [8]. är en viktig komponent [20]. Mellan åren
2003 och 2010 steg priset på dysprosium med en faktor 20 [21].
Erbium används bland annat som filter vid fotografering, i legering
med vanadin,
färgpigment
i glas och konstgjorda ädelstenar,
Holmium,
Ho
kryokylare,
samt
inom
optisk
kommunikation
och laserapplikationer
Holmium är en relativt mjuk och formbar silverfärgad metall. Den
inom exempelvis laserkirurgi [2], [17].
Bildkälla: Wikipedia
Tulium
Kemisk beteckning: Tm
Atomnummer: 69
Atomvikt: 168,93 u
Densitet: 9 321 kg/m3
Smältpunkt: 1 545 °C
Kokpunkt: 1 947 °C
upptäcktes 1878 av Marc Delafontaine och Jacques-Louis Soret
Tulium, [8].
Tm Namnet kommer från det latinska namnet på Stockholm
(Holmia).
Tulium är
en lättarbetad silvergrå metall. Ämnet upptäcktes av
svensken Per Teodor Cleve 1879 [8].
Den globala produktionen av Holmium är ca 10 ton per år och
Tulium medelkoncentrationen
är den näst mest isällsynta
av ärlantaniderna
en
jordskorpan
ca 1,4 ppm. med
Metallen
medelkoncentration
0,5 ppmmed
i Yttrium
jordskorpan.
utvinns oftastav
tillsammans
[8]. Ca 50 ton av
Bildkälla: Wikipedia
Holmium är det starkast magnetiska grundämnet och används för att generera konstgjorda magnetfält.
Den används också i kontrollstavar i kärnkraftsreaktorer på grund av sin förmåga att absorbera
neutroner. Holmium används också för lasertillämpningar inom exempelvis medicin och tandvård.
Ämnet används också som färgpigment i glas och konstgjorda ädelstenar [2], [17].
Erbium, Er
tuliumoxid
producerar
årligen
i världen.
Gadolinit
är den
Erbium
är en mjuk,
formbar
silvervit
metall som
intemineral
oxiderassom
lika
innehållerlätt
högst
halter
av
tulium
[22]
.
som flertalet av de andra sällsynta jordartsmetallerna. Den
upptäcktes 1842 av Carl Gustaf Moasander [8].
Tulium används som lasermedium och används såväl för militära som
medicinska ändamål. Tulium används också som strålningskälla i
Erbium är det 45:e
ämnet
jordskorpanmagneter
med en
bärbara röntgenapparater
och vanligaste
i supraledare
ochi keramiska
koncentration
på cirka 3-4 ppm.
som används
i mikrovågstillämpningar
[2],Ungefär
[17]. 500 ton producerar i
världen per år [18]. Xenotime and euxenite är de två vanligaste
Ytterbium,
Yb
mineralerna som erbium utvinns ur [8].
Ytterbium är en mjuk, formbar, silvervit metall som upptäcktes 1878
av Jean Charles
de Marignac.
efter Ytterby
Erbium Galissard
används bland
annat somDen
filterär
viddöpt
fotografering,
i lege-i
Sverige (vilket ytterligare tre metaller är) [8]. Metallen oxiderar relativt
ring med vanadin, färgpigment i glas och konstgjorda ädelstenar,
långsamt i luft.
Ytterbium
Kemisk beteckning: Yb
Atomnummer: 70
Atomvikt: 173,04 u
Densitet: 6 570 kg/m3
Smältpunkt: 824 °C
Kokpunkt: 1 194 °C
kryokylare, samt inom optisk kommunikation och laserapplikatioinom exempelvis
laserkirurgi
[17].
Ytterbiumner
återfinns,
i likhet med
många [2],
andra
lantanoider, i mineralet
monazit. Den globala årsproduktionen är cirka 50 ton, och
Tulium, Tm i jordskorpan cirka 3 ppm [8].
medelkoncentrationen
Tulium är en lättarbetad silvergrå metall. Ämnet upptäcktes av
Ytterbiumsvensken
har jämfört
med andra
ganska få tillämpningar.
Per Teodor
Cleve lantanoider
1879 [8].
Ytterbium används likt tulium som strålkälla i bärbara
röntgenapparater.
Som tillsats i rostfritt stål har ytterbium förbättrat de
Tulium är den näst mest sällsynta av lantaniderna med en
mekaniska egenskaperna på stålet [2],[17]. Andra användningsområden
medelkoncentration av 0,5 ppm i jordskorpan. Ca 50 ton av
är i lasrar, optiska urverk och mätutrustning för att studera
tuliumoxid producerar årligen i världen. Gadolinit är den mineral
deformationer
orsakade av jordbävningar eller explosioner.
som innehåller högst halter av tulium [22].
Lutetium, Lu
Lutetium Tulium
är en silvervit
god korrosionsbeständighet
i torr
användsmetall
som med
lasermedium
och används såväl
för
luft. Korrosionsbeständigheten
kraftigt
i fuktig
militära som medicinskaförsämras
ändamål. dock
Tulium
används
också luft.
som
Ämnet upptäcktes
av ett
antal personer
oberoende
varandra 1907
strålningskälla
i bärbara
röntgenapparater
ochavi supraledare
och
men Georges
Urbain
har
tillskrivits
upptäckten
då
han
publicerades
keramiska magneter som används i mikrovågstillämpningar [2],
först. Ämnet utvinns främst från monazit som innehåller ungefär 1
[17].
ppm lutetium [8].
Lutetium Ytterbium,
är en av Yb
de mest sällsynta av lantanoiderna med en
Ytterbium äri jordskorpan
en mjuk, formbar,
silvervit
metall
som upptäcktes
medelkoncentration
på bara
0,5 ppm.
Årsproduktionen
av ton
Jeanoch
Charles
Den är döpt efter
globalt är1878
ca 10
den Galissard
är en av de
deMarignac.
dyraste lantanoiderna
[8].
Monasit och
bastänit
är de
två ytterligare
vanligastetre
mineralerna
Ytterby
i Sverige
(vilket
metaller är)som
[8]. lutetium
Metallen
utvinns ur.
oxiderar relativt långsamt i luft.
Bildkälla: Wikipedia
Lutetium
Kemisk beteckning: Lu
Atomnummer: 71
Atomvikt: 174,97 u
Densitet: 9 841 kg/m3
Smältpunkt: 1 663 °C
Kokpunkt: 3 395 °C
Bildkälla: Wikipedia
Lutetium Ytterbium
används iåterfinns,
katalysatorer
i petroleumkrackning
[17]. Andrai
i likhet
med många andra lantanoider,
områden är i LED lampor, konstgjorda ädelstenar, vissa detektorer
mineralet monazit. Den globala årsproduktionen är cirka 50 ton,
samt i vissa medicinska tillämpningar.
och medelkoncentrationen i jordskorpan cirka 3 ppm [8].
Ytterbium har jämfört med andra lantanoider ganska få tillämpningar. Ytterbium används likt tulium
som strålkälla i bärbara röntgenapparater. Som tillsats i rostfritt stål har ytterbium förbättrat de
mekaniska egenskaperna på stålet [2],[17]. Andra användningsområden är i lasrar, optiska urverk och
mätutrustning för att studera deformationer orsakade av jordbävningar eller explosioner.
Lutetium, Lu
Lutetium är en silvervit metall med god korrosionsbeständighet i torr luft. Korrosionsbeständigheten
försämras dock kraftigt i fuktig luft. Ämnet upptäcktes av ett antal personer oberoende av varandra 1907
men Georges Urbain har tillskrivits upptäckten då han publicerades först. Ämnet utvinns främst från
monazit som innehåller ungefär 1 ppm lutetium [8].
Lutetium är en av de mest sällsynta av lantanoiderna med en medelkoncentration i jordskorpan på bara
0,5 ppm. Årsproduktionen globalt är ca 10 ton och den är en av de dyraste lantanoiderna [8]. Monasit
och bastänit är de två vanligaste mineralerna som lutetium utvinns ur.
Lutetium används i katalysatorer i petroleumkrackning [17]. Andra områden är i LED lampor,
konstgjorda ädelstenar, vissa detektorer samt i vissa medicinska tillämpningar.
B.13 Guld, Au
Allmänt
Guld är en mjuk gulaktig metall och är utan tvekan den mest välkända av de sällsynta metallerna [8].
Anledningen till detta är att guld i flera årtusenden har haft flera användningsområden, där de främsta
B.13 Guld, Au
varit handel och för smyckestillverkning.
Allmänt
Guld är en mjuk
gulaktig
metall och är utan tvekan den mest välkända av de sällsynta
Förekomst
och
produktion
metallerna [8]. Anledningen till detta är att guld i flera årtusenden har haft flera
Guld
förekommer i jordskorpan i en medelhalt på endast 0,004 ppm (4 ppb), vilket innebär att guld
användningsområden, där de främsta varit handel och för smyckestillverkning.
är en av de mest sällsynta metallerna på jorden. Trots detta har man under mycket lång producerat
Förekomst och produktion
guld. En intressant sak med produktion av guld är att årsproduktionen har ökat under den industriella
Guld förekommer i jordskorpan i en medelhalt på endast 0,004 ppm (4 ppb), vilket innebär
revolutionen,
inte
alls metallerna
i samma påomfattning
av andra för industrialismen
att guld är en av men
de mest
sällsynta
jorden. Trotssom
detta produktionen
har man under mycket
lång
producerat
guld.
En
intressant
sak
med
produktion
av
guld
är
att
årsproduktionen
har att hitta guldfyndigheter
betydelsefulla metaller. En anledning till detta är att det har blivit allt svårare
ökat under den industriella revolutionen, men inte alls i samma omfattning som
med
hög guldhalt.
ekonomiska
fyndigheterna
således
produktionen
av andraDe
förmest
industrialismen
betydelsefulla
metaller.verkar
En anledning
till redan
detta ärha funnits och utvunnits.
att det
har produktionen
blivit allt svårare
att hitta
guldfyndigheter
med hög
guldhalt.
De år,
mestse Figur 56, och de senaste
Den
årliga
av guld
i världen
ligger ungefär
på 2500
ton per
ekonomiska
fyndigheterna
verkar
således
redan
ha
funnits
och
utvunnits.
Den
årliga
åren har produktionsökningar i vissa länder kompenserats av produktionsminskningar i andra länder
produktionen av guld i världen ligger ungefär på 2500 ton per år, se Figur 56, och de
[5].
Olikaåren
uppskattning
har gjorts av den itotala
i världen och
senaste
har produktionsökningar
vissamängden
länder guld
kompenserats
av dessa hamnar på ca 150
produktionsminskningar
i andra
länder 2[5].
Olika
uppskattning
har gjortsAv
avdenna
den totala
000
ton, vilket ungefär
motsvarar
små
guldringar
per person.
mängd har ungefär 100 000
mängden guld i världen och dessa hamnar på ca 150 000 ton, vilket ungefär motsvarar 2
utvinnits
hittills.
små guldringar
per person. Av denna mängd har ungefär 100 000 utvinnits hittills.
Figur
Produktion
av har
guld
visat
samma
ökninghundra
de senaste
hundra
Figur 5656
Produktion
av guld
intehar
visatinte
samma
ökning
de senaste
åren som
andra åren som andra viktiga
viktiga
metaller
t
ex
koppar
[23].
metaller t ex koppar [23].
Figure
56The
Theproduction
production
of gold
theincrease
same increase
the last
hundred years compared to
Figure 56
of gold
hasn’thasn’t
shown shown
the same
the last hundred
years
compared to other important metals like copper.
other important metals like copper.
Användning
Guld har många användningsområden på grund av sina egenskaper. Guld oxideras knappt
av syre, vilket gör den mycket beständig jämfört med många andra metaller. Guld är
extremt smidbart och lätt att bearbeta. Ett gram guld kan dras ut till en tråd av längden 285
Användning
Guld har många användningsområden på grund av sina egenskaper. Guld oxideras knappt av syre, vilket
gör den mycket beständig jämfört med många andra metaller. Guld är extremt smidbart och lätt att
bearbeta. Ett gram guld kan dras ut till en tråd av längden 285 meter. De klassiska användningsområdena
är för smyckestillverkning och som betalningsmedel [2]. Idag används guld också i stor utsträckning i
elektronikindustrin, bl a för plätering av kontakter.
Återvinning
På grund av guldets höga värde så är återvinningen omfattande i världen. Det svenska företaget Boliden
producerar ca 15 ton guld per år varav 10 ton kommer från elektronikåtervinning och 5 ton från gruvorna
[24].
B.14 Silver, Ag
Silver är en metall som i likhet med guld är mycket välkänd eftersom den historiskt använts till
smyckesproduktion. Silver är en av de åtta ädelmetallerna, de andra är guld och de sex platinametallerna.
Silver har högst konduktivitet och termisk ledningsförmåga av alla metaller. Silverföreningar är kraftigt
giftigt för biologiska organismer.
Förekomst och produktion
Medelhalten av silver i jordens mantel är ca 10 g silver per ton, dvs 10 ppm. Den årliga produktionen
av silver i världen har succesivt ökat och var 24 000 ton 2012 [5], vilket är ungefär 10 gånger mer
än guldproduktionen. Den beräknade reserven ligger på cirka 500 000 ton, vilket med nuvarande
utvinningstakt bara motsvarar 20 års produktion.
Silver utvinns främst i form av en bi-produkt då koppar, bly och zink utvinns. Inom Europa få är Polen
en betydelsefull producent som står för ca 40 % av EUs årliga behov, med en produktion på drygt 1000
ton per år. Även Sverige (Boliden) har en betydelsefull produktion på ca 500 ton/år.
Användning
Silver är extremt användbart och används t ex till smycken, elektronik, speglar, katalysatorer och mycket
annat [5]. Figur 57 nedan anger en ungefärlig fördelning av användningsområdena. Spekulation om
framtida användning handlar om hur mycket silver som behövs inom solenergiindustrin för att tillverka
solpaneler, och i vilken utsträckning silver kan användas inom sårvårdsprodukter.
Katalysatorer 6% Övrigt 16% Smycken och bordssilver 34% Fotografi och speglar 20% Elektronik 24% Figur 57 Användningsområden för silver [3]
Figure 57 The areas of usage for silver [3].
Figur 57 Användningsområden för silver [3]
Figure 57 The areas of usage for silver [3].
Återvinning
Återvinningen av silver varierar mycket mellan olika användningsområden för silver. Lättast att
återvinna silver är från smycken, mynt, fotoapplikationer och katalysatorer. Inom WEEE-sektorn är det
betydligt svårare [3].
Utbytbarheten för silver är stor, men eftersom silver är den metall med störst ledningsförmåga och
värmekonduktivitet så kan viss prestandaförsämring förväntas.
B.15 Koppar, Cu
Koppar rankas som nummer tre, i massa räknat, av de metaller som används inom industrin, följt av
järn och aluminium. Koppar är en utomordentligt viktig metall ur samhällsynpunkt med många viktigar
tillämpningar.
Förekomst och produktion
Förekomsten av koppar är störst i Latinamerika, men betydelsefulla fyndigheter finns också inom EU
i Polen, Bulgarien, Portugal och Sverige. Globalt är produktionen mycket snedfördelad, eftersom tre
länder står för mer än 50 % av produktionen. EU importerar ungefär hälften av sitt behov av koppar för
närvarande [3].
Användning
Användningsområdet för koppar är enormt stort. De viktigaste tillämpningarna framgår av Figur 58
nedan. Området ”Transport” innebär koppar till fordon, en modern bil innehåller ca 28 kg koppar.
”Byggnad/konstruktion” innebär att koppar använts mycket inom byggsektorn för t ex elsystem,
vattenledningssystem och takläggning. Området ”Elektronik” är också viktigt eftersom koppar används
inom elektronikindustrin.
Generell teknik 10% Ljusteknik 5% Övrigt 3% Transport 41% Elektronik 10% Byggnad/ konstruk.on 31% Figur 58 Användningsområden för koppar [3].
Figure 58 The areas of usage for copper [3].
Figur 58 Användningsområden för koppar [3].
Återvinning
Figure
58 The areas
of usage
for copper [3].
Återvinningen
av koppar
är omfattande,
t ex för koppar som använts till elsystem i form av begagnade
kablar. Koppar är också relativt enkelt att återvinna.
Återvinning
Återvinningen av koppar är omfattande, t ex för koppar som använts till elsystem i form av
begagnade kablar. Koppar är också relativt enkelt att återvinna.
B.16
Zink, Zn
Zink är en mycket vanlig metall som förekommer nästan överallt i biosfären, även inne i
djur och människor. Zink är en essentiell metall nödvändig för allt liv. I ren form är den
blåvit och spröd, men förekommer oftast som förening med något annat ämne.
B.16 Zink, Zn
Zink är en mycket vanlig metall som förekommer nästan överallt i biosfären, även inne i djur och
människor. Zink är en essentiell metall nödvändig för allt liv. I ren form är den blåvit och spröd, men
förekommer oftast som förening med något annat ämne.
Förekomst och produktion
Det genomsnittliga innehållet i jordskorpan är 75 ppm, dvs metallen är mycket vanlig. Nästan all zink
utvinns ur mineralet Zinkblände, en zinksulfid. Zink utvinns i fler än 50 av världens länder och inom
Europa så är det främst Irland, Sverige och Polen som är viktiga källor.
Användning
Zink har väldigt många olika användningsområden, vilket framgår av Figur 59 nedan. Ett mycket viktigt
område är korrosionsskydd av stål [3].
Semi-­‐.llverkare 10% Övrigt 2% Kemikalier 10% Galvanisering 46% Legeringar 14% Brons och mässing 18% Figur 59 Användningsområden för zink [3].
Figure 59 The areas of usage for zinc [3].
Figur 59 Användningsområden för zink [3].
Återvinning
Zink
enareas
metall
återvinns
i varierande utsträckning. Den tillgängliga metallen för återvinning
Figure
59 är
The
of som
usage
for zinc [3].
varierar mycket beroende på att en del tillämpningar har mycket lång livslängd och därmed är inte
Återvinning
tillgänglig
återvinning
förrän efterutsträckning.
en mycket långDen
tid. Återvinningsprocesserna
Zinkmetallen
är en metall
somföråtervinns
i varierande
tillgängliga metallen förför zink har
successivt
förbättrats
överberoende
åren [3]. på att en del tillämpningar har mycket lång livslängd
återvinning
varierar
mycket
och därmed är inte metallen tillgänglig för återvinning förrän efter en mycket lång tid.
Återvinningsprocesserna för zink har successivt förbättrats över åren [3].
C Metallpriser
Eftersom metallpriserna rör sig med konjunkturer har prisuppgifter med lite olika tidshorisonter valts.
Att den längsta horisonten blev två år berodde på att det var det längsta den databasen vi använt hade
statistik för sällsynta jordartsmetaller.
Tabell 13 Priser för metallerna undersökta i detta projekt. Priserna är uppdelade i ett dagspris medel
för de senaste 6 månaderna samt medel för 2 år. Alla uppgifter är hämtade från metalprices.com [25]
om inget annat anges.
Table 13 Prices of the metals investigated in this study. The prices are divided into a spot price, an
average over 6 months and an average over 2 years. Unless otherwise stated the data is collected from
metalprices.com [25].
11:e oktober 2013
Ämne
Aluminium
Antimon
Beryllium
Cerium
Cerium Misch
Metal
Beteckning
Al
Sb
Be
Ce
Ce + La
Ceriumoxid
CeO2
Dysprosium
Dysprosiumoxid
Dy
Erbium
Er
Erbiumoxid
Er2O3
Europium
Eu
Eurpoiumoxid
Eu2O3
Gadolinium
Gadoliniumoxid
Gd
Gallium
Germanium
Guld
Holmium [26]
Indium
Iridium
Kobolt
Koppar
Ga
Ge
Au
Ho
In
Ir
Co
Cu
Dy2O3
Gd2O3
12:e april–11:e
oktober 2013
oktober 2011 –
oktober 2013
Pris
kSEK/ton
11,8
67,8
7 160
66,3
Kurs
US$/
SEK
0,1545
0,1545
0,1545
0,1545
Pris
kSEK/
ton
11,8
67,1
7 250
73,4
Kurs
(medel)
US$/
SEK
0,1527
0,1525
0,1520
0,1520
Pris
kSEK/
ton
13,1
81,0
6 970
166
Kurs
(medel)
US$/
SEK
0,1502
0,1501
0,1497
0,1497
49,8
0,1545
58,1
0,1520
103
0,1497
99,599,9
99
28,6
3 390
0,1545
0,1545
31,7
3 440
0,1520
0,1520
74,8
6 440
0,1497
0,1497
99,599,9
*
2 120
443
0,1545
0,1545
1 930
356
0,1520
0,1520
3 910
536
0,1497
0,1497
99,599,9
*
387
6 020
0,1545
0,1545
312
5 420
0,1520
0,1520
469
9 500
0,1497
0,1497
99,9599,99
*
5 200
232
0,1545
0,1545
4 680
189
0,1520
0,1520
8 210
195
0,1497
0,1497
99,599,9
99,99
i.u.
100
i.u.
99,99
100
100
100
201
1 690
12 200
267 000
55 700
4 400
125 000
178
46,1
0,1545
0,1545
0,1545
0,1545
0,1545
0,1545
0,1545
0,1545
0,1545
164
1 760
12 200
285 000
i.u.
3 750
183 000
184
46,5
0,1520
0,1520
0,1520
0,1527
i.u.
0,1525
0,1527
0,1527
0,1527
170
2 300
10 400
339 000
i.u.
3 630
217 000
189
51,2
0,1497
0,1497
0,1492
0,1500
i.u.
0,1501
0,1500
0,1502
0,1502
Renhet
%
100
99,65
98-99
99
Ce: 65
La: 35
11:e oktober 2013
Ämne
Lantan
Beteckning
La
Lantanoxid
La2O3
Lutetium [26]
Magnesium
Lu
Mg
Neodym
Nd
Neodymoxid
Nd2O3
Niob
Osmium [26]
Palladium
Platina
Praseodym
Praseodymoxid
Nb
Os
Pd
Pt
Pr
Pr6O11
Rodium
Rutenium
Samarium
Rh
Ru
Sm
Samariumoxid
Sm2O3
Silver
Skandium [27]
Tantal
Tantaloxid
Ag
Sc
Ta
Ta2O5
Terbium
Tb
Terbiumoxid
Tb4O7
Titan
Tulium [26]
Ti
Tm
Volfram
W
Ytterbium [26] Yb
Yttrium
Y
Yttriumoxid
Y2O3
Zink
Zn
12:e april–11:e
oktober 2013
Kurs
Pris
(medel)
kSEK/
US$/
ton
SEK
63,9
0,1520
oktober 2011 –
oktober 2013
Kurs
Pris
(medel)
kSEK/
US$/
ton
SEK
113
0,1497
Pris
kSEK/ton
57,3
Kurs
US$/
SEK
0,1545
29,2
2 200 000
18,0
0,1545
0,1545
0,1545
31,4
i.u.
18,5
0,1520
i.u.
0,1525
72,5
i.u.
20,5
0,1497
i.u.
0,1499
472
0,1545
431
0,1520
681
0,1497
99,099,9
98-99
i.u.
100
100
96-99
374
875
498 000
147 000
288 000
636
0,1545
0,1545
0,1545
0,1545
0,1545
0,1545
330
887
i.u.
151 000
305 000
521
0,1520
0,1520
i.u.
0,1527
0,1527
0,1520
516
892
i.u.
144 000
328 000
674
0,1497
0,1497
i.u.
0,1500
0,1500
0,1497
99,099,9
100
99,9
*
604
206 000
11 900
28,3
0,1545
0,1545
0,1545
0,1545
466
219 000
16 500
38,7
0,1520
0,1527
0,1525
0,1520
514
266 000
21 900
79,3
0,1497
0,1500
0,1501
0,1497
99,599,9
100
99,9
scrap
24,4
4 480
100 000
3 380
0,1545
0,1545
0,1545
0,1545
33,4
4 610
i.u.
3 410
0,1520
0,1527
i.u.
0,1522
68,4
6 140
i.u.
3 500
0,1497
0,1500
i.u.
0,1505
30-35
99,9
1 530
5 200
0,1545
0,1545
i.u.
6 130
i.u.
0,1520
i.u.
9 900
i.u.
0,1497
4 400
133
453 000
0,1545
0,1545
0,1545
3 810
141
i.u.
0,1520
0,1528
i.u.
6 500
157
i.u.
0,1497
0,1507
i.u.
371
90 600
0,1545
0,1545
379
i.u.
0,1520
i.u.
370
i.u.
0,1497
i.u.
297
0,1545
330
0,1520
463
0,1497
84,8
12,1
0,1545
0,1545
77,7
12,1
0,1520
0,1527
159
12,8
0,1497
0,1502
Renhet
%
99
99,599,9
i.u.
99,9
99,099,9
99,9599,99
90
i.u.
99,599,95
i.u.
99,999,95
99,99599,999
100
*Priserna har räknats fram genom att utgå från priset på motsvarande oxid.
D Resultat av de kemiska analyserna
D.1 Halter kritiska metaller i flygaska från rosteranläggningar
Tabell 14 Resultaten av de kemiska analyserna från flygaskan på rosterpannorna. Resultaten
presenterade som medelvärde av två replikat. I de fall skillnaden varit stor mellan replikaten redovisas
båda värdena.
Table 14 The results from the chemical analysis of fly ash from grate fired boilers. The results are
presented as average values of two replicates. In the case of a large difference between the replicates,
both values are presented.
Analyt Enhet
Sysav
Umeå
Borlänge Uddevalla Jönköping Linköping Renova
Be
mg/kg
0,71
0,77
0,23
0,83
0,29
0,5
0,61
Mg
mg/kg
16000 18000 6400
16000
9600
10000
13000
Co
mg/kg
40
52
15
45
18
23
29
Ga
mg/kg
12
9
4,9
10
4,2
8,3
13
Ge
mg/kg
2,6
1,5
1,1
2
1,3
1,7
4,2
In
mg/kg
<4
<3
<2
<3
<2
<3
<7
Sb
mg/kg
1500
690
510
1000
770
1100
1400
Nb
mg/kg
14
14
3,2
17
5,2
6,8
13
Ta
mg/kg
1,4
1,2
1,3
1,6
0,8
0,89
2
W
mg/kg
11
16
131
13
5
11
15
Ru
mg/kg
<0,015 <0,015 <0,015
<0,015
<0,015
<0,04
<0,015
Rh
mg/kg
<0,07
<0,06
<0,02
<0,04
<0,03
<0,04
<0,04
Pd
mg/kg
<5
<5
<5
<5
<5
<5
<5
Ir
mg/kg
<0,007 <0,007 <0,007
<0,007
<0,007
<0,007
<0,007
Pt
mg/kg
<0,2
<0,1
<0,04
<0,2
<0,08
<0,08
<0,2
Ag
mg/kg
26
22
14
15
15
19
34
Au
mg/kg
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
Sc
mg/kg
3,1
3,6
1,2
3,6
1,6
1,8
2,6
Y
mg/kg
12
14
6,2
12
8
7,2
9,2
La
mg/kg
16
15
4,7
16
8,2
11
15
Ce
mg/kg
28
28
8,6
29
14
19
25
Pr
mg/kg
3,7
3
0,98
3
1,7
2
2,5
Nd
mg/kg
14
13
3,8
11
6,7
7,9
10
Sm
mg/kg
1,6
1,8
0,64
1,9
1,1
1,4
1,5
Eu
mg/kg
0,62
0,6
0,22
0,57
0,32
0,33
0,48
Gd
mg/kg
1,3
1,5
0,63
1,6
1,2
1,2
1,7
Tb
mg/kg
0,47
0,36
0,13
0,38
0,32
0,25
0,38
Dy
mg/kg
1,3
1,4
0,68
1,5
1,1
1
1,3
Ho
mg/kg
0,25
0,25
0,14
0,3
0,2
0,2
0,23
Er
mg/kg
0,76
0,87
0,4
0,96
0,6
0,62
0,76
Tm
mg/kg
0,12
0,12
0,065
0,15
0,088
0,073
0,11
Yb
mg/kg
0,77
0,72
0,36
0,91
0,53
0,57
0,68
Lu
mg/kg
0,12
0,11
0,076
0,16
0,075
0,069
0,092
0,51
0,61
0,13
0,61
0,26
0,28
0,54
P
vikt-%
3,8
3,8
0,75
3,9
1,6
Al
vikt-%
2
3,2
0,2
0,12
Cu
vikt-%
0,071
0,1
0,12
0,13
0,17
Zn
vikt-%
3,1
1,6
0,96
1,8
1,3
1,8
4,1
D.2 Halter kritiska metaller i flygaska från fb-anläggningar
Tabell 15 Resultaten av de kemiska analyserna från flygaskan på fb-pannorna. Resultaten presenterade
som medelvärde av två replikat. I de fall skillnaden varit stor mellan replikaten redovisas båda
värdena.
Table 15 The results from the chemical analysis of fly ash from fluidized bed boilers. The results are
presented as average values of two replicates. In the case of a large difference between the replicates,
both values are presented.
Analyt
Be
Mg
Co
Ga
Ge
In
Sb
Nb
Ta
W
Ru
Rh
Pd
Ir
Pt
Ag
Au
Sc
Yb
Lu
P
Al
Enhet
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
vikt-%
vikt-%
Cu
Zn
vikt-%
vikt-%
Y
La
Ce
Pr
Nd
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
EON
0,96
16000
42
14
0,87
<0,7
390
14
1,8
22
<0,015
<0,04
<5
<0,007
<0,1
76
0,5
4,2
13
20
36
4
15
2,5
0,73
2,1
0,45
1,8
0,35
1,1
0,15
1
0,15
Borås 1
1
14000
30
11
0,91
<0,8
250
14
1,7
16
<0,015
<0,04
<5
<0,007
<0,1
14
<0,5
3,8
13
18
33
4
15
2,4
0,58
2,6
0,4
1,9
0,38
1,4
0,21
1,1
0,19
Fortum
Flygaska
0,92
17000
57
12
1,2
<2
330
14
2,9
14
<0,015
<0,05
<5
<0,007
<0,1
31
<0,5
4
16
22
39
4,1
15
2,3
0,68
2
0,63
1,9
0,33
1,1
0,14
1,1
0,13
0,49
8,4
0,46
0,8
0,83
6,4
0,39
0,51
0,19
7,5
0,49
0,94
1 Blandning av 7 delar cyklonaska och 3 delar filteraska
Fortum
Tomdrag
1,1
17000
55
14
1,3
<2
300
13
1,5
10
<0,015
<0,05
<5
<0,007
<0,1
16
<0,5
4,7
14
23
40
4,6
16
2,7
0,72
2
0,52
2,1
0,39
1,4
0,19
1,2
0,17
0,14
Fortum
Överhettare
0,96
15000
40
12
1,3
<0,9
290
14
1,4
10
<0,015
<0,04
<5
<0,007
<0,09
18
<0,5
4,8
15
21
39
4,2
15
2,5
0,72
2
0,47
2
0,39
1,3
0,2
1,4
0,21
0,15
7,2
0,33
0,72
6,2
0,35
0,67
D.3 Halter kritiska metaller i bottenaska från rosteranläggningar
Tabell 16 Resultaten av de kemiska analyserna på bottenaskan från rosterpannorna. Resultaten
presenterade som medelvärde av två replikat. I de fall skillnaden varit stor mellan replikaten redovisas
båda värdena.
Table 16 The results from the chemical analysis of bottom ash from grate fired boilers. The results are
presented as average values of two replicates. In the case of a large difference between the replicates,
both values are presented.
BorUddeJönköLinköAnalyt
Enhet Sysav
Umeå
länge
valla
ping
ping
Renova
Be
mg/kg 1,1
1,2
1,2
1,2
0,99
1,3
1,2
Mg
mg/kg 12000
14000
14000
14000
15000
13000
13000
Co
mg/kg 40
65
40
28
57
47
40
Ga
mg/kg 15
10
9,7
10
9,9
18
12
Ge
mg/kg 1,4
1,1
1,3
0,97
1,3
1,3
1
In
mg/kg <0,9
<0,9
<1
<0,7
<1
<0,8
<2
Sb
mg/kg 140
90
92
50
170
85
71
Nb
mg/kg 13
11
15
16
13
14
12
Ta
mg/kg 1,1
1
1,7
1,3
2,1
1,6
1,2
W
mg/kg 8,9
15
117
6
22
20
8,6
Ru
mg/kg <0,015
<0,015
<0,015
<0,015
<0,015
<0,015
<0,015
Rh
mg/kg <0,2
<0,09
<0,1
<0,09
<0,07
<0,02
<0,04
Pd
mg/kg <5
<5
<5
<5
<5
<5
<5
Ir
mg/kg <0,007
<0,007
<0,007
<0,007
<0,007
<0,007
<0,007
Pt
mg/kg <0,15
<0,2
<0,3
<0,2
<0,2
<0,09
<0,2
Ag
mg/kg 15
6,3
5,5
3,5
8,8
5,4
8
<0,5 och 0,5 och
Au
mg/kg <0,5
<0,5
<0,5
<0,5
2,0
<0,5
<0,5
Sc
mg/kg 4,3
4,2
4,9
4,6
4,3
4,9
4,4
Y
mg/kg 13
11
13
13
14
13
14
La
mg/kg 24
17
21
21
18
22
19
Ce
mg/kg 48
38
42
40
38
51
43
Pr
mg/kg 5
3,6
4,3
4,7
3,8
7
4,9
Nd
mg/kg 18
18
16
17
14
26
18
Sm
mg/kg 2,7
2
2,7
2,5
2,2
3,2
2,4
Eu
mg/kg 0,74
0,58
0,58
0,65
0,55
0,74
0,74
Gd
mg/kg 3,3
1,5
2,2
2,2
2
3,5
2,4
Tb
mg/kg 0,6
0,42
0,53
0,48
0,46
0,56
0,52
Dy
mg/kg 2,1
1,9
2,1
2,4
1,9
2,5
3,4
Ho
mg/kg 0,41
0,31
0,42
0,42
0,61
0,48
0,42
Er
mg/kg 1,9
1,7
1,9
1,8
1,5
2,6
1,9
Tm
mg/kg 0,17
0,15
0,21
0,21
0,19
0,19
0,2
Yb
mg/kg 1,3
0,96
1,4
1,3
1,2
1,4
1,3
Lu
mg/kg 0,18
0,13
0,21
0,2
0,19
0,2
0,18
P
vikt-%
0,33
0,51
0,6
0,41
0,53
0,38
0,35
Al
vikt-%
5,7
6,1
5,6
5,4
5,7
5,7
5,2 och 10
1,2 och
5,2 och
3,1 och
0,36 och 1,2 och
0,25 och 0,35 och
0,41
0,79
0,66
3,5
0,64
0,71
0,37
Cu
vikt-%
0,4
0,45
0,37
Zn
vikt-%
0,38
0,44
0,38
0,46
Fukthalt* vikt-%
10
14
7,3
11
13
2,6
8,9
*Torkat vid 105°C
D.4 Halter kritiska metaller i bottenaska från fb-anläggningar
Tabell 17 Resultaten av de kemiska analyserna på bottenaskan från fb-pannorna. Resultaten
presenterade som medelvärde av två replikat. I de fall skillnaden varit stor mellan replikaten redovisas
båda värdena.
Table 17 The results from the chemical analysis of fly ash from fluidized bed boilers. The results are
presented as average values of two replicates. In the case of a large difference between the replicates,
both values are presented.
Analyt
Be
Mg
Co
Ga
Ge
In
Sb
Nb
Ta
W
Ru
Rh
Pd
Ir
Pt
Ag
Au
Sc
Yb
Lu
P
Al
Enhet
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
vikt-%
vikt-%
Cu
Zn
Fukthalt*
vikt-%
vikt-%
vikt-%
Y
La
Ce
Pr
Nd
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
*Torkat vid 105°C
EON
1,8
10000
26
12
1,4
<0,6
270
11
1,7
9,1
<0,015
<0,04
<5
<0,007
<0,1
51
<0,5
5
14
25
55
5,7
20
3,4
0,61
2,4
0,42
2,3
0,48
2,5
0,2
1,4
0,2
0,18
4,7
0,41 och 0,42
0,3
0,42
Borås
2,2
10000
23
13
1,5
<0,5
180
11
1,1
11
<0,015
<0,05
<5
<0,007
<0,2
2,9
<0,5
5,6
16
24
54
6
24
3,6
0,67
2,8
0,51
2,9
0,56
2,8
0,25
1,8
0,27
0,33
Fortum
1,8
10000
27 och 80
17
1,6
<0,5
180
9,4
1,6
5,5 och 67
<0,015
<0,03
<5
<0,007
<0,15
7,2
7,0 och 0,5
5,6
15
25
62
6,1
24
3,8
0,81
3,3
0,51
2,6
0,51
2,8
0,21
1,6
0,23
0,076
5,7
0,82 och 0,52
5,5
0,36 och 0,52
0,28
0,21
2,6
0,12
D.5 Halter av kritiska metaller i olika fraktioner av Renovas bottenaska
Tabell 18 Resultaten av de kemiska analyserna från fraktioneringen av Renovas bottenaska. Resultaten
presenterade som medelvärde av två replikat. I de fall skillnaden varit stor mellan replikaten redovisas
båda värdena.
Table 18 The results from the chemical analysis of different size fractions of bottom ash. The results are
presented as average values of two replicates. In the case of a large difference between the replicates,
both values are presented.
Analyt
Be
Mg
Co
Ga
Ge
In
Sb
Nb
Ta
W
Ru
Rh
Pd
Ir
Pt
Ag
Au
Sc
Y
La
Ce
Pr
Nd
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
P
Al
Cu
Zn
Enhet
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
(vikt-%)
(vikt-%)
(vikt-%)
(vikt-%)
Fraktion <5,6 mm
1,2
14000
34
10
1,2
<3
82
13
2,0
15
<0,015
<0,08
<5
<0,007
<0,4
6,8
9,1 och <0,5
5,0
15
20
41
4,4
20
2,5
0,60
2,3
0,47
2,3
0,45
1,9
0,25
1,5
0,25
0,44
5,4
1,0 och 1,6
0,52
Fraktion 5,6-16 mm
1,1
13000
173
9,9
1,1
<2
67
11
1,2
8,3
<0,015
<0,05
<5
<0,007
<0,2
3,8
<0,5
4,0
12
15
43
3,6
14
2,0
0,55
2,0
0,43
2,0
0,37
2,9
0,17
1,2
0,20
0,25
5,8
0,46 och 0,46
0,29
Fraktion >16 mm
1,5
13000
30
13
1,3
<0,8
47
12
1,5
21
<0,015
<0,05
<5
<0,007
<0,2
3,3
<0,5
5,2
16
19
46
4,5
16
2,7
0,78
2,5
0,63
2,3
0,45
1,8
0,24
1,4
0,25
0,19
6,9
0,63 och 0,28
0,23
D.6 Beräknade totala medelvärden för kritiska metaller
i de svenska avfallsaskorna
Tabell 19 Beräknade medelhalter för kritiska metaller i de svenska avfallsaskorna.
Table 19 Calculated average concentrations of critical metals in residues from Swedish waste-toenergy plants.
Flygaska från alla anläggningar
Analyt
Be
Mg
Sc
Co
Ga
Ge
Nb
Ag
Sb
La
Ce
Pr
Nd
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Y
Lu
Ta
W
Al
Cu
P
Zn
Enhet
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
vikt-%
vikt-%
vikt-%
vikt-%
Medel
0,69
14000
3,0
35
9,9
1,7
11
26
800
15
26
2,9
11
1,7
0,51
1,6
0,37
1,4
0,26
0,86
0,12
0,78
11
0,12
1,5
25
4,1
0,22
0,44
1,7
Median
0,74
15000
3,3
35
11
1,4
14
20
730
16
28
3,0
12
1,7
0,58
1,6
0,38
1,4
0,25
0,81
0,12
0,75
12
0,11
1,5
14
3,8
0,15
0,50
1,4
Std
0,27
3500
1,0
14
3,2
0,96
4,3
18
430
5,1
9,1
1,0
3,7
0,57
0,16
0,52
0,12
0,38
0,07
0,28
0,04
0,25
3,0
0,04
0,54
36
2,4
0,15
0,21
1,1
95% konf
0,16
2200
0,65
8,4
2,0
0,59
2,7
11
270
3,2
5,7
0,65
2,3
0,35
0,10
0,32
0,08
0,24
0,04
0,18
0,02
0,16
1,9
0,02
0,33
22
1,5
0,09
0,13
0,65
Bottenaska från alla anläggningar
Medel
1,4
13000
4,8
42
12,7
1,3
13
11
130
22
47
5,1
20
2,9
0,67
2,6
0,50
2,4
0,46
2,1
0,20
1,36
14
0,20
1,4
25
5,6
1,1
0,37
0,37
Median
1,2
13000
4,7
40
11,9
1,3
13
6,8
120
22
46
4,9
18
2,7
0,66
2,4
0,51
2,4
0,45
1,9
0,20
1,34
14
0,20
1,5
13
5,7
0,74
0,37
0,38
Std
0,37
1700
0,49
13
2,8
0,20
1,9
14
64
2,8
7,9
1,0
3,8
0,59
0,08
0,60
0,05
0,45
0,08
0,45
0,03
0,22
1,2
0,03
0,33
32
0,38
0,84
0,15
0,08
95% konf
0,23
1100
0,30
8,2
1,7
0,12
1,2
8,4
39
1,7
4,9
0,64
2,3
0,36
0,05
0,37
0,03
0,28
0,05
0,28
0,02
0,13
0,75
0,02
0,20
20
0,23
0,52
0,09
0,05
D.7 Beräknade medelvärden av kritiska metaller i flygaskor från rosteroch fb-pannor
Tabell 20 Beräknade medelhalter för de kritiska metallerna i flygaskor från svenska
avfallsförbränningsanläggningar.
Table 20 Calculated average concentrations of critical metals in fly ashes from Swedish waste-toenergy plants.
Analyt
Be
Mg
Sc
Co
Ga
Ge
Nb
Ag
Sb
La
Ce
Pr
Nd
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Y
Lu
Ta
W
P
Al
Cu
Zn
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
vikt-%
vikt-%
vikt-%
vikt-%
Medel
0,56
13000
2,5
32
8,8
2,1
10
21
1000
12
22
2,4
9,5
1,4
0,45
1,3
0,32
1,2
0,22
0,71
0,10
0,65
9,7
0,10
1,3
29
0,42
2,7
0,13
2,1
Rosterpannor
Median
Std
95% konf
0,61
0,22
0,16
13000
3700
2800
2,6
0,91
0,67
29
13
9,8
9,0
3,0
2,3
1,7
0,98
0,73
13
4,8
3,6
19
6,9
5,1
1000
350
260
15
4,1
3,1
25
7,4
5,4
2,5
0,85
0,63
10,0
3,3
2,5
1,5
0,40
0,30
0,48
0,15
0,11
1,3
0,33
0,24
0,36
0,10
0,08
1,3
0,26
0,19
0,23
0,05
0,03
0,76
0,17
0,13
0,11
0,03
0,02
0,68
0,17
0,12
9,2
2,6
1,9
0,09
0,03
0,02
1,3
0,38
0,28
13
42
31
0,51
0,18
0,13
3,2
1,2
0,86
0,12
0,04
0,03
1,8
1,02
0,76
Medel
0,98
16000
4,0
43
13
0,99
14
40
320
20
36
4,1
15
2,4
0,67
2,2
0,49
1,9
0,35
1,2
0,17
1,10
14
0,16
2,1
17
0,50
7,4
0,44
0,74
Fb-pannor
Median
Std
0,96
0,04
16000
1200
4,1
0,17
42
11
13
1,4
0,91
0,14
14
0,30
30
26
330
58
20
1,6
36
2,4
4,0
0,06
15
0,17
2,4
0,06
0,69
0,06
2,1
0,26
0,45
0,09
1,9
0,07
0,35
0,02
1,2
0,11
0,15
0,03
1,14
0,06
13
1,4
0,15
0,02
1,8
0,50
16
3,6
0,49
0,27
7,4
0,81
0,46
0,03
0,80
0,17
95% konf
0,05
1400
0,19
12
1,6
0,16
0,34
30
66
1,8
2,7
0,07
0,19
0,07
0,07
0,30
0,10
0,08
0,02
0,13
0,03
0,07
1,6
0,03
0,56
4,1
0,30
0,92
0,04
0,19
D.8 Beräknade medelvärden av kritiska metaller i bottenaskor från roster- och fb-pannor
Tabell 21 Beräknade medelhalter av kritiska metaller i bottenaska från svenska avfallsförbränningsanläggningar.
Table 21Calculated average concentrations of critical metals in bottom ash from Swedish waste-toenergy plants.
Be
Mg
Sc
Co
Ga
Ge
Nb
Ag
Sb
La
Ce
Pr
Nd
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Y
Lu
Ta
W
P
Al
Cu
Zn
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
vikt-%
vikt-%
vikt-%
vikt-%
Medel
1,2
14000
4,49
45
12
1,2
13
7,5
99
21
43
4,8
18
2,5
0,65
2,4
0,51
2,3
0,44
1,9
0,19
1,3
13
0,18
1,4
28
0,44
5,7
1,3
0,41
Rosterpannor
Median
Std
95% konf
1,2
0,09
0,07
14000
750
560
4,38
0,27
0,20
40
11
8,5
10
2,9
2,2
1,3
0,14
0,10
13
1,5
1,1
6,3
3,5
2,6
90
37
28
21
2,3
1,7
42
4,9
3,6
4,7
1,1
0,78
18
3,5
2,6
2,5
0,37
0,27
0,65
0,08
0,06
2,2
0,64
0,47
0,52
0,06
0,04
2,1
0,49
0,36
0,42
0,09
0,06
1,9
0,30
0,22
0,19
0,02
0,02
1,3
0,14
0,10
13
1,0
0,75
0,19
0,03
0,02
1,3
0,35
0,26
15
37
27
0,41
0,10
0,07
5,7
0,22
0,16
0,92
0,89
0,66
0,40
0,03
0,03
Medel
1,9
10000
5,39
34
14
1,5
10
20
210
25
57
5,9
23
3,6
0,70
2,9
0,48
2,6
0,52
2,7
0,22
1,6
15
0,23
1,5
19
0,19
5,3
0,51
0,26
Fb-pannor
Median
Std
1,8
0,17
10000
210
5,55
0,25
26
14
13
2,1
1,5
0,09
11
0,79
7,2
22
180
41
25
0,69
55
3,8
6,0
0,19
24
2,0
3,6
0,18
0,67
0,08
2,8
0,37
0,51
0,04
2,6
0,25
0,51
0,03
2,8
0,12
0,21
0,02
1,6
0,18
15
0,58
0,23
0,03
1,6
0,27
11
12
0,18
0,10
5,5
0,45
0,44
0,11
0,28
0,04
95% konf
0,19
230
0,29
15
2,4
0,11
0,90
25
47
0,78
4,3
0,21
2,3
0,21
0,09
0,42
0,05
0,28
0,04
0,13
0,03
0,21
0,65
0,03
0,31
14
0,12
0,51
0,13
0,04
E Referenser som använts i bilaga A-C.
[1] EPOW, “Study into the feasibility of protecting and recovering critical raw materials through
infrastructure development in the south east of England”, E.A. European Pathway to Zero Waste,
Reading, 2011.
[2] Environmental Chemistry, http://environmentalchemistry.com/, [tillgänglig: 2013-11-01].
[3] European Commission, “Critical raw materials for the EU; Report of the Ad-hoc Working Group
on defining critical raw materials”, E. Commission, Brussels, 2010.
[4] British Geological Survey, ”European Mineral Statistics 2006-10”, 366, B.G. Survey, Keyworth,
Nottingham, 2012.
[5] U. S. Geological Survey, “Mineral commodity summaries 2013”, 198, U.S.G. Survey, 2013.
[6] U. S. Geological Survey, “Historical Statistics for Mineral and Material Commodities in the
United States”, http://minerals.usgs.gov/ds/2005/140/, [tillgänglig: 2013-02-19].
[7] Sternbeck, J., A. Palm, and K. Lennart, ”Antimon i Sverige - Användning spridning och
miljöpåverkan”, IVL rapport B1473, I.S.M. AB, Stockholm, 2002.
[8] Emsley, J., “Nature’s building blocks: an A-Z guide to the elements”. Oxford University Press. pp.
268–270, ISBN 978-0-19-960563-7, 2011.
[9] Nationalencyclopedin: NE- Nationalencyklopedin AB. 2013.
[10] Kungliga vetenskapsakademin, ”Sveriges landskapsgrundämnen”, http://www.
landskapsgrundamnen.se/sid1.htm, [tillgänglig: 2013-02-25].
[11] Sveriges Gelogiska Undersökningar, ”Mineralmarknaden, Tema: Platinametallerna”, 2001:2,
S.G. Undersökning, 2001.
[12] Hans Wedepohl, K., “The composition of the continental crust”. Geochimica et Cosmochimica
Acta, 59(7): p. 1217-1232, 1995.
[13] Butler, J., “Platinum 2012 Interim Review”, http://www.platinum.matthey.com/publications/
pgm-market-reviews, [tillgänglig: 2013-02-25].
[14] Lide, D.R., ed. CRC “Handbook of Chemistry and Physics”. ed. B. Raton CRC Press, 2004.
[15] Deschamps, Y. “Scandium”, www.mineralinfo.com, 2008.
[16] Kristiansen, R., ”Scandium - mineraler i Norge”, in Stein, p. 14-23, 2003.
[17] mmta - Minor metals trade association, http://www.mmta.co.uk/metals/ , [tillgänglig: 2013-10-10].
[18] Patniak, P., “Handbook of Inorganic Chemical Compounds” McGraw-Hill. ISBN 0-07-049439-8,
2003.
[19] Gschneidner, K.A., and Eyring, L., “Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths”,
North Holland Publishing Co., Amsterdam, 1978.
[20] New Scientist, p. 40, June 2011.
[21] Bradsher, K., ”In China, Illegal Rare Earth Mines Face Crackdown”. The New York Times,
December , 2010.
[22] Walker, Perrin and Tarn, William H., ”CRC Handbook of Metal Etchants”. CRC Press, pp. 1241–.
ISBN 978-1-4398-2253-1, 2010.
[23] U.S. Geological survey, “Historical Statistics for Mineral and Material Commodities in the
United States”, Data series 140, 2013
[24] Boliden, www.boliden.se, [tillgänglig: 2013-10-17].
[25] Metalprices, http://www.metalprices.com/, [tillgänglig: 2013-10-22].
[26] Chemicool, www.chemicool.com, [tillgänglig: 2013-10-22].
[27] Mineralprices, www.mineralprices.com, [tillgänglig: 2013-10-22].
Rapporter från Avfall sverige 2014
aVFall SVerigeS utVecklingSSatSning
U2014:01
Avfallsindikatorer. Vägledning för hur man kan mäta och
följa utvecklingen mot en resurseffektiv avfallshantering
U2014:02
Styrmedel för biogasproduktion
aVFall SVerigeS utVecklingSSatSning, BiologiSk Behandling
aVFall SVerigeS utVecklingSSatSning, dePonering
D2014:01
Sammanställning av erfarenheter från sluttäckningsprojekt
D2014:02
Förstudie – Deponiers bidrag till växthusgasutsläpp i ett nationellt
perspektiv och potentiella skyddsåtgärder
AVFALL SVERIGES UTVECKLINGSSATSNING, Energiåtervinning
E2014:01 Bränslekvalitet. Sammansättning och egenskaper för avfallsbränsle till energiåtervinning
E2014:02
Kritiska metaller i svenska avfallsaskor
Avfall Sverige är expertorganisationen inom avfallshantering och
återvinning. Det är Avfall Sveriges medlemmar som ser till att
avfall tas om hand och återvinns i alla landets kommuner. Vi gör
det på samhällets uppdrag: miljösäkert, hållbart och långsiktigt.
Vår vision är “Det finns inget avfall”. Vi verkar för att förebygga att
avfall uppstår och att mer återanvänds. Kommunerna och deras
bolag är motorn och garanten för denna omställning.
Avfall Sverige Utveckling E2014:02
ISSN 1103-4092
©Avfall Sverige AB
Adress
Prostgatan 2, 211 25 Malmö
Telefon
040-35 66 00
Fax
040-35 66 26
E-post
[email protected]
Hemsida
www.avfallsverige.se