Endbericht - NachhaltigWirtschaften.at

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1.3 Grafit ....................................................................................................................... 270 1.4 Niob und Tantal ...................................................................................................... 271 1.5 Platingruppenmetalle .............................................................................................. 272 1.6 Elemente der Seltenen Erden ................................................................................ 273 1.7 Vanadium ............................................................................................................... 275 1.8 Wolfram .................................................................................................................. 276 1.9 Literatur .................................................................................................................. 278 2. Stoffflüsse ausgewählter kritischer Rohstoffe ....................................... 281 2.1 Neodym .................................................................................................................. 281 2.2 Niob ........................................................................................................................ 305 2.3 Palladium ................................................................................................................ 321 2.4 Literatur .................................................................................................................. 345 4
1. Kurzfassung Rohstoffe sind für die Wirtschaft und somit in weiterer Folge für die moderne Gesellschaft von enormer Bedeutung, da sie nicht nur für die Industrie, sondern auch für die Infrastruktur und die Produkte des alltäglichen Lebens erforderlich sind. Während die Verfügbarkeit der Energieträger Öl, Gas und Kohle seit den Ölkrisen in den 1970er viel Beachtung fand, wurde die Notwendigkeit einer gesicherten Rohstoffversorgung aufgrund einer langanhaltenden Periode stabiler und niedriger Preise vernachlässigt. Aus diesem Grund konzentrierte sich die primäre bergbauliche Produktion auf bestimmte Lagerstätten in einigen wenigen Ländern. Die sich daraus ergebende Importabhängigkeit der meisten westlichen Staaten wurde bereits 2000 anhand einer Preisexplosion für Tantal und 2010–2011 für Seltene Erden aufgezeigt. Um zukünftig Versorgungsengpässe zu vermeiden, starteten nunmehr zahlreiche Aktivitäten, beispielsweise auf EU-Ebene und auch in Österreich. Dabei ist zu bedenken, dass die geologischen Ressourcen grundsätzlich nahezu unbegrenzt sind, da derzeit erst einige Prozent der Erdoberfläche und des oberflächennahen Untergrunds (bis wenige km Tiefe) im Detail erkundet sind und daher enormes Potenzial für die Entdeckung neuer Lagerstätten gegeben ist. Jedoch kann die bergbauliche Produktion nicht rasch und flexibel dem Bedarf folgen, da die Entwicklung entsprechender Projekte lange Zeiträume (10–25 Jahre) in Anspruch nimmt und darüber hinaus speziell einige Metalle für den Hochtechnologiebereich (In, Ga, Ge, etc.) keine eigenen Erze bilden, sondern sich nur als Nebenprodukt bei der Herstellung von Massenmetallen (wie Kupfer, Zink, Blei oder Aluminium) gewinnen lassen. Der Bericht einer Arbeitsgruppe der EU [Ad-hoc Working Group 2010] ergab, dass sich die 41 untersuchten mineralischen Rohstoffe in drei wesentliche Gruppen einteilen lassen, wobei insgesamt 14 (Seltene Erden, Platingruppenmetalle, Germanium, Niob, Antimon, etc.) bezüglich ihrer Versorgungssicherheit als kritisch eingestuft wurden. Darüber hinaus soll nun diese EU-Studie im Rahmen der Ausschreibung No 147/PP/ENT/CIP/12/F/S01C02 “Raw Materials: Study on Critical Raw Materials at EU Level” der Europäischen Kommission auf Gold, Hafnium, Silber, Selen, Kalilauge, Phosphatgestein, Zinn und bis zu fünf weiteren nichtenergetischen Rohstoffen ausgedehnt werden. Nachdem die Sicherung der Rohstoffverfügbarkeit auch für Österreich von besonderer Wichtigkeit ist, startete das Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie im Jahr 2011 die Forschungs-, Technologie- und Innovations-Initiative „Intelligente Produktion“, welche sich unter anderem mit der Bedeutung der kritischen Rohstoffe für die industrielle und technologische Entwicklung in Österreich beschäftigt. Die heimische Sachgüterindustrie erwirtschaftet mit rund 640.000 Beschäftigten rund 50 Milliarden Euro an Bruttowert- 5
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Seite 5: Vorbemerkung Die Verfügbarkeit der
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Seite 12 und 13: schöpfung und daher ist die Herste
Seite 14 und 15: Aufgrund der Auswertung der bergtec
Seite 16 und 17: letztendlich daraus gewonnenen Prod
Seite 18 und 19: Elektroaltgeräte und Windkraftanla
Seite 20 und 21: am österreichischen Markt sehr akt
Seite 22 und 23: o Aufbau eines Recyclingkompetenzze
Seite 24 und 25: 2. Einleitung Rohstoffe sind für d
Seite 26 und 27: 3. Relevanz der Rohstoffe für die
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Seite 32 und 33: Tabelle 2: Produktion einiger kriti
Seite 34 und 35: 4. Geologie ausgewählter kritische
Seite 36 und 37: Abbildung 3: Ausschnitt der geologi
Seite 38 und 39: Antimon Ökonomisch relevante Erzmi
Seite 40 und 41: letzten Jahrzehnte. Cerny und Schro
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Seite 46 und 47: Abbildung 5: Geologische Übersicht
Seite 48 und 49: verursacht werden, in denen Niob, T
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Seite 52 und 53: 4.6 Seltene Erdelemente Der Begriff
Seite 56 und 57: Abbildung 7: Geologische Übersicht
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(Habachphyllit) über. Die Bildungs
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Mit der großen Ausnahme von Felber
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4.9 Danksagung Folgenden Personen s
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Exel, R., 1986: Erläuterung zur La
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Pirkl, H. ,1986: Die Magnesit-Schee
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5. Bergbau Der oftmals zitierte Sat
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Tabelle 14: Produktion, Import- und
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Abbildung 9: Einflussgrößen für
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Abbildung 11: Geographische Gegeben
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5.2.1.1 Geologie Die höffigsten Vo
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Bergbaue auf Arsenkies bekannt, wel
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Bewertung: durchschnittlicher bzw.
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Schmidt (1976) geben folgenden Mine
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5.2.2 Ehemalige Antimonerzlagerstä
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lagerartige, grafitische Ruschelzon
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eines qualitätskonformen Antimonko
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Tabelle 21: Übersicht von den berg
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Abbildung 18: Karte der Grafitlager
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Nach Polegeg et al. (1987) ist das
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5.2.3.3 Bergtechnische Parameter de
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Mineralogische und chemische Zusamm
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Tabelle 26: Übersicht von den berg
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erlaubte, Flöze von mehr als 1 m M
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Abbildung 23: B-B Schnitt durch die
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Abbildung 24: Aufbereitung steirisc
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jedoch die Straße von Zeit zu Zeit
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dass die Schurfberechtigungen bei d
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Dabei stellte sich die Frage, ob di
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Tabelle 33: Vor- und Nachteile des
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Abbildung 25: Sohlenstoßbau (schem
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Peer, H., 1980: Die Graphitlagerst
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Aus aufbereitungstechnischer Sicht
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Tabelle 37: Einteilung der Elemente
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Abbildung 28: Prozessablauf der Auf
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Abbildung 30: Beispiel für eine Ta
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6.6.1.1 Erschließung neuer Ressour
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Als Sortierprozess kommt - wiederum
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schiedlichen Bestandteile des Rohgu
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Abbildung 33: Alternative Verschalt
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7. Primärmetallurgie Für die derz
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Titan ebenso in diese Gruppe aufgen
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letzterem ein Wolframkarbid-Pulver
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Abbildung 39: Grundsätzliche Verar
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Abbildung 42: Verwertung von Monazi
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Trennstufen benötigt wird. Neben d
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Abbildung 45: Stammbaum eines Verfa
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8. Einsatzgebiete von kritischen Ro
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nicht reines Wolfram, sondern Ferro
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8.2 Verwendung von Seltenen Erden D
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CeO 2 /ZrO 2 , um die große spezif
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Gruppe ersetzen lassen, ist eine ge
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Abbildung 54: Inhalt an Kupfer und
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9. Stoffflussanalysen Die Methode d
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niedrige Recyclingquoten wird die K
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dem Versorgungsrisiko SR i , mit de
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Österreich hinaus Exporte. Die zei
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und Cer-Mischmetall (enthält bis z
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Abbildung 58: Subsystem „Private
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Abbildung 59: Subsystem Abfallwirts
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Szenarien Elektrofahrzeuge - Fokus:
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Abbildung 61: Recyclingpotenzial Hy
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Tabelle 50: Recyclingpotenzial für
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sammlung übergeben? Was passiert m
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Mineral Production [Brown et al. 20
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Stahlindustrie bezeichnet werden. E
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sind, konnte anhand der vorhandenen
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handener Recyclingpotenziale ermög
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Pd soll zukünftig vermehrt in mini
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Abbildung 70: Subsystem Private Hau
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meldeten Fahrzeuge betrug 2011 ca.
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eine stärkere Rückgewinnung des P
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allem Festplatten interessant, in Z
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die abfallwirtschaftlichen Systeme
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zukünftige Rohstoffnachfrage. Frau
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ÖWAV, 2003: ÖWAV Regelblatt 514 -
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31217 Filterstäube, NE-metallhalti
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unter den Erwartungen geblieben. In
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10.1.2 Nichteisenmetalle und kritis
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Tabelle 55: Bilanz der KFZ-Schredde
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Elektrofahrzeug auch mögliche star
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Die Verluste aus der Zerlegung und
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Elektroantrieb gefahrene Strecken a
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o Zellhüll- und Gehäusematerial (
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Fahrzeugen. Für die Langzeitbelast
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Tabelle 61: Verwendung einzelner Ro
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Die Kühl- und Gefriergeräte (vgl.
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Leiterplatten (Kategorie 2) auf. We
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Tabelle 67: Gehalte an Neodym in PC
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den regionalen Übernahmestellen ge
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Neben der Schaffung einer verbesser
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Formen oftmals beschichtet. Häufig
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demontiert und durch 80 Anlagen mit
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porteure, -händler, Technologieunt
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o o o Recyclinggesellschaft: In der
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lichen. Dem stehen jedoch meistens
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Dudenhöffer, F., 2012: Politik hat
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Kuchta, K., 2004: Recycling von geb
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Stahl, D. et al., 2011: Bestimmung
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Für die in der heutigen, modernen
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11.1 Recycling von Wolfram Als Seku
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Materials in Frage kommt (vgl. Abbi
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sowie 10-20 % Nb reduzieren. Durch
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o Werkstoffliche Wiederverwertung d
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komplexe hydrometallurgische Verfah
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Erden) eine entsprechende Aufgabens
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12. Handlungsbedarf und -empfehlung
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o Formulierung von qualitativen neb
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1. Allgemeine Lagerstättentypen de
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Eisenarme Sphalerite aus niedrigthe
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Schmelzen, wobei typische Nebengeme
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vorwiegend mit sehr speziellen magm
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liegen im Bushveld-Komplex in Süda
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von Nb-Ta-, Sn-, Be- und Li-Mineral
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Pohl, W. L., 2011: Economic Geology
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oder Nickel), Elektro-Tauch- oder A
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2003 zu 1.084 MW im Jahr 2011 [IG W
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vertretung für Windkraft unterstü
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2.1.3 Medizin und Forschung Bezügl
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Healthcare als bedeutende europäis
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Tabelle 80: Verkaufszahlen für Ele
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Festplatten (HDD) In Festplatten (
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Die Abschätzung des Output-Flusses
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Fluss in das Nutzlager darstellen.
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89 zeigt die berechneten Flüsse un
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Obwohl die Werte der einzelnen Flü
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Auch wenn das Recycling der Seltene
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2 % Mangan und geringe Mengen an Ku
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In Übereinstimmung mit der Literat
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nur etwa 100 nm weit in das Materia
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o o o o o o o o o o o Universität
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Hersteller die Altgeräte wieder zu
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erfolgte, liegen dazu bezogen auf
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Der Prozess „Bauwerke und Pipelin
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verbessert werden. Keramik- und Alu
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Die 3-Wege-Katalysatoren bei Benzin
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Auch auf die wiederholte Anfrage an
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Tabelle 105: Daten zum österreichi
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laut Außenhandelsdatenbank desselb
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Abzug zu bringen, weil eine Verwert
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Tabelle 110: Bestand an PKWs der Kl
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ausschließlich die nicht-oxidierba
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Tabelle 112: Quantifizierte Flüsse
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einhergehenden deutlich größeren
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2.3.1.3 Münzen Es gibt verschieden
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2.3.2.1 KFZ-Katalysatoren Da sich d
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2.3.3 Abfallwirtschaft Der Prozess
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Angerer, G. et al., 2009: Rohstoffe
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Gesundheit, München. Internet: htt
Seite 356:
Weinhold, N., 2010: Mit oder ohne?
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