Gruvjättens mål: Ny industri utvinner kritiska material från avfall

2020-09-28 06:00  

Gruvbolaget LKAB vill ta vara på fosfor och metaller från sitt avfall. Mångmiljardsatsningen ska ge fem gånger så mycket mineralgödsel som Sverige behöver och 30 procent av EU:s behov av sällsynta jordartsmetaller.

Råmalmen som tas upp ur gruvorna i Kiruna och Malmberget innehåller inte bara magnetit, som blir järnmalmspellets. En hel del av det fosforrika mineralet apatit följer också med.

I anrikningsprocessen mals råmalmen till finkornig sand och magnetiten separeras med hjälp av magneter. Kvar blir apatitsanden, som även innehåller låga halter av sällsynta jordartsmetaller. Sanden pumpas till enorma dammar, som fylls på med några miljoner ton om året.

Under några år på 1980-talen separerade LKAB ut apatiten och sålde som apatitkoncentrat, som till exempel kan användas i tillverkning av gödsel. Men när lönsamheten dalade avbröts verksamheten och apatiten hamnade i stället i sanddammarna.

Avfallsdammarna fylls på med några miljoner ton sand varje år. Foto: Fredric Alm

Under årens lopp har det dock diskuterats många gånger om inte både fosfor och de sällsynta jordartsmetallerna borde utvinnas ur sanddammarna, vilket Ny Teknik har rapporterat om i flera äldre artiklar.

Planerna har dock aldrig blivit förverkligade. Men nu tror LKAB att tiden är inne.

– Den stora skillnaden är att vi tar ett extra steg i värdekedjan, från apatitkoncentrat till mineralgödsel. Och att tiden är mogen för cirkulära affärsmodeller och resurseffektivitet, säger Ulrika Håkansson, projektchef på LKAB.

Målet är att gruvavfallet ska omvandlas till produkter som EU klassar som kritiska råmaterial för att importberoendet är stort samtidigt som materialen är ekonomiskt betydelsefulla.

Apatitkoncentrat. Foto: Fredric Alm

I morgon, tisdag, lanserar EU sitt initiativ European Raw Materials Alliance, en råmaterialallians där LKAB ingår som en part. Målsättningen är att EU ska bli mer självförsörjande på viktiga råmaterial. I första skedet har alliansen fokus på sällsynta jordartsmetaller.

Den här gången är det dock inte LKAB:s sanddammar som ska tömmas. Gruvjätten siktar i stället på att utvinna apatit ur det avfall som hela tiden skapas vid gruvbrytningen.

Processen för att utvinna apatitkoncentrat ur avfallssanden testas nu i en mobil pilotanläggning vid LKAB:s gruvor. Om allt faller väl ut planerar bolaget att bygga ett apatitverk vardera i Kiruna och Malmberget.

Två sådana verk skulle kunna ge 400 000 ton apatitkoncentrat per år. Det skulle innebära att 400 000 ton mindre läggs på deponi i sanddammarna varje år.

Här testas pilotanläggningen i Malmberget. Foto: Fredric Alm

LKAB:s plan är att apatitkoncentratet sedan ska behandlas ytterligare i våtkemiska processer för att separera fosfor, sällsynta jordartsmetaller och orenheter. Det ska göras i en helt ny industripark som LKAB vill anlägga i en hamnstad. Just nu överväger bolaget Luleå, Skellefteå och Helsingborg, men har ännu inte satt ned foten om vilken stad som passar bäst.

Tanken är att LKAB ska förädla fosforn till mineralgödsel med hjälp av egentillverkad ammoniak, medan de sällsynta jordartsmetallerna säljs vidare som ett koncentrat.

Den saltsyra som behövs för att lösa upp apatiten ska LKAB regenerera, med egentillverkad svavelsyra. Då blir biprodukten gips, som ska säljas vidare.

– Det är fosforn och mineralgödslet som är den stora volymen och intjäningen. Tack vare att vi säljer det kan vi också ta ut de andra mineraliseringarna. Om vi hade gjort tvärtom, och tänkt att vi bara skulle ta ut jordartsmetaller, hade det inte fungerat ekonomiskt, säger David Högnelid, kommunikationschef för LKAB:s enhet för specialprodukter.

Så här är det tänkt att flödena ska se ut när kritiska råvaror återvinns från gruvavfallet. Foto: Anders Humlebo/TT Nyhetsbyrån

Ammoniak ska framställas i den traditionella Haber-Bosch-processen, men i stället för naturgas siktar LKAB på att använda vätgas. Den i sin tur ska produceras genom att vatten spjälkas i elektrolysörer. På så sätt ska utsläppen minska med 700 000 ton koldioxid per år, enligt LKAB.

Gruvjättens planer på att ta vara på mer av sitt avfall har varit kända sedan tidigare. Men nu har bolaget breddat omfattningen och vill även ta in tillverkningen av syror och vätgas under eget taket.

– Vi såg att vi får bättre cirkularitet och kan återanvända vissa energiöverskott om vi tar in insatsvarorna i synergikartan. Om vi tillverkar svavelsyra blir vi självförsörjande och får kontroll på kostnaderna, den kan ha ett ganska volatilt pris. Och vätgas tar vi in för att kunna göra helt fossilfri ammoniak, säger Ulrika Håkansson, projektchef på LKAB.

Men planerna är ännu på ett tidigt stadium. En förstudie pågår och processerna för industriparken finslipas.

– Vi är mitt i teknikutvecklingen i hydroprocessen i industriparken. Den är en nyckelfaktor. Vi har speciella önskemål om vad vi vill att processerna ska leverera, så att vi når våra produktmål, och så att de passar vår apatit, säger Ulrika Håkansson.

”En miljardindustri kan byggas upp här”

Om planerna förverkligas räknar LKAB med att kunna leverera fem gånger Sveriges behov av mineralgödsel och 30 procent av EU:s nuvarande behov av sällsynta jordartsmetaller.

Tidigare undersökningar har visat att gruvavfallet innehåller 15 av totalt 17 sällsynta jordartsmetaller. Till exempel finns så stora mängder neodym, som används i permanentmagneter i elmotorer och vindkraftverk, att LKAB räknar med att 100 procent av EU:s nuvarande behov ska kunna tillgodoses.

Men LKAB:s ambitioner är inte billiga. De båda apatitverken och industriparken bedöms gå loss på mångmiljardbelopp.

– Mer än fem miljarder, säger Leif Boström, LKAB:s direktör för affärsområdet specialprodukter.

2022 räknar bolaget med att fatta beslut om investeringen ska göras eller inte. Verksamheten skulle i så fall kunna gå igång 2027.

– Om ett antal år har vi en stor ny industri som levererar fosforgödsel, sällsynta jordartsmetaller och gips ur vårt avfall. Det är en miljardindustri som kan byggas upp här baserat på återvinningsbara mineraler, säger Leif Boström.

LKAB:s projekt Reemap

Planerna på att utvinna fosfor och sällsynta jordartsmetaller ur gruvavfallet drivs i projektet Reemap.

Förstudien pågår till och med 2021.

Industriparken väntas ta en yta på upp till 50 hektar i anspråk och uppemot 1 miljon ton produkter ska skeppas ut från den.

Enligt bolaget ska koldioxidutsläppen nästan helt elimineras i processen.

Om LKAB:s planer blir verklighet väntas det leda till hundratals nya jobb.

Linda Nohrstedt

Mer om: Gruvor Fosfor

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt