Jak najefektywniej odzyskiwać metale rzadkie i towarzyszące? W którym kierunku podążają obecnie ich zastosowania w przemyśle? Jak zmniejszyć obciążenie środowiska działalnością człowieka, a równocześnie zarobić na odpadach przemysłowych i gospodarczych? O tym rozmawiali światowi specjaliści i naukowcy podczas odbywającej się w dniach 9-11 kwietnia konferencji technologicznej we Wrocławiu.
Pierwszą w Polsce konferencję poświęconą metalom towarzyszącym w przemyśle metali nieżelaznych zorganizowali wspólnie KGHM Ecoren z Lubina oraz Instytut Metali Nieżelaznych z Gliwic. Uczestniczyło w niej ponad stu przedstawicieli firm i ośrodków badawczych z całego świata, m.in. z Kanady, Finlandii, Wlk. Brytanii, Belgii czy Bułgarii, które pracują nad coraz efektywniejszym odzyskiwaniem metali z odpadów przemysłowych. Przykładem takiego umiejętnego wykorzystania innowacyjnych technologii jest KGHM Ecoren, jedyny w Europie producent renu z własnych źródeł. Dzięki przerabianiu kwaśnych roztworów pomiedziowych odzyskuje z nich ten niezwykle rzadki i cenny metal, a następnie sprzedaje kontrahentom na całym świecie (jednym z nich jest renomowana firma Rolls Royce). Na przestrzeni ostatnich pięciu lat cena renu metalicznego wzrosła o ponad 600 proc., do 10 tys. dolarów za kilogram.
- Nasza dobra współpraca z Instytutem jest przykładem symbiozy partnera biznesowego i naukowego, jednak aby do czegoś dojść i wdrożyć z sukcesem pomysł, najpierw trzeba opracować technologię, tak jak zrobił to dla nas IMN – podkreśla Mariusz Bober, prezes KGHM Ecoren. – Chcielibyśmy, aby ta konferencja była impulsem do wielu sukcesów zarówno naukowych, jak i biznesowych.
Jak podkreśla prof. Zbigniew Śmieszek z IMN-u, podejmowana podczas wrocławskiego spotkania tematyka jest niezwykle ważna dla współczesnego przemysłu: z jednej strony wymogi jakościowe przy produkcji metali głównych stale rosną, a z drugiej coraz większy popyt na metale zmusza do opracowywania metod umożliwiających „wyłapywanie” miedzi, niklu, cynku czy kobaltu przy jeszcze niższych stężeniach. Popyt przekłada się również na ceny: jeszcze kilka lat temu tona miedzi kosztowała na Londyńskiej Giełdzie Metali 4 tys. dolarów, obecnie dochodzi prawie do 8 tys. dolarów. Srebro od 2001 roku podrożało prawie trzykrotnie, z niecałych 5 dolarów do obecnych 14 dolarów za uncję, a warto przypomnieć, że KGHM Polska Miedź produkuje 1200-1250 ton srebra rocznie, co stawia ją na drugim miejscu w świecie, a Polskę – na 6 miejscu w świecie.
W związku z tym kluczowa staje się kwestia sięgania po procesy hydrometalurgiczne (przeróbka w roztworach wodnych) na miejsce dotychczasowych procesów ogniowych (pirometalurgia), które zawodzą przy przeróbce niskostężeniowych materiałów. Mariika Tiihonen, reprezentująca fińską firmę Outotec Oyj, opowiadała m.in. o opracowanym przez Outotec procesie HydroCopper, który może być stosowany do obróbki różnego rodzaju koncentratów, a naukowcy z IMN-u mówili o technologii ekstrakcyjnego oczyszczania surowego siarczanu niklu, którą również zamierza wdrożyć KGHM Ecoren.
Niebanalną rolę odgrywa w tych procesach zarówno ekonomia, jak i ekologia: konieczność dbania o ochronę środowiska i pracowników, w tym także odzyskiwanie związków chemicznych ze zużytego sprzętu elektrycznego i elektronicznego. Temu poświęcony był m.in. referat Jerzego Kozłowskiego z IMN-u. Jak wynika z wyliczeń, w Polsce przekazuje się do utylizacji około 500 tys. ton sprzętu komputerowego, RTV i AGD. Taka masa zużytego sprzętu zawiera mniej więcej 150 tys. ton żelaza, 60 tys. ton metali nieżelaznych i 80 ton metali szlachetnych (aluminium, miedzi, ich stopów, a także srebra, złota czy palladu) oraz 300 tys. ton niemetali. Co więcej, to tendencja będzie stale rosła. Według szacunków, już za siedem lat możemy się spodziewać już ponad 820 tys. ton odpadów, czyli o 66 proc. więcej niż w 2007 roku. Natomiast prof. Ivan Imriš z Uniwersytetu Technicznego w Koszycach przedstawiał badania, które wskazują, że metale szlachetne i nieżelazne mogą być odzyskiwane ze złomu elektronicznego na drodze gazyfikacji plazmowej i procesu przetapiania.
O tym, jak ważne i cenne są metale rzadkie we współczesnym świecie, można było się przekonać z prezentacji Anthony’ego Lipmanna, prezesa znanej brytyjskiej firmy Lipmann Walton & Co., zajmującej się pośredniczeniem w handlu tymi metalami. Choć nie zdajemy sobie z tego sprawy, metale rzadkie są wszędzie wokół nas. W wyświetlaczach telefonów komórkowych znajdziemy ind i gal, tantal – w kondensatorze, a związki miedzi, niklu i berylu na stykach. Co ciekawe, pracuje się już nad obudowami komórek z amorficznego stopu berylu, tytanu, cyrkonu i miedzi, który pozwala osłonom powracać do pierwotnego kształtu nawet po wcześniejszym odkształceniu, np. w wyniku upadku. Ind dzięki swojej charakterystyce (doskonała przewodność, połączona w dodatku z wyjątkową przezroczystością) stosowany jest w ciekłokrystalicznych telewizorach, pozwalając doskonale przenosić na ekran kolory oraz zmniejszać koszty produkcji w porównaniu z dotychczasowymi wyświetlaczami katodowymi. Na pierwiastku hafn oparte są obwody elektryczne i procesory w komputerach – generują mniej ciepła, co pozwala zminimalizować zagrożenie utraty danych. German – posiadający jedną z najczystszych powierzchni wśród pierwiastków – używany jest w celownikach dział oraz na powierzchniach największych teleskopów świata, a można go otrzymać z przemysłowych odpadów elektrowni wykorzystujących węgiel brunatny. I choć wielkość handlu metalami rzadkimi nie jest imponująca (np. całkowita światowa podaż renu wynosi 50 ton rocznie), to sumuje się ona w bardzo duży obrót, spowodowany również malejącymi zasobami metali oraz ich rosnącymi cenami.
Przez trzy dni specjaliści i naukowcy wymieniali poglądy nie tylko podczas wystąpień, ale także w trakcie rozmów w kuluarach. Krajowi i zagraniczni goście mogli się przekonać, jak ważne dla polskiego przemysłu są innowacyjne rozwiązania. Podkreślał to również Mirosław Miller, prezes Wrocławskiego Centrum Badań/EIT+, który w swoim wystąpieniu zaprezentował projekt budowy w stolicy Dolnego Śląska europejskiego centrum badawczo-technologicznego, które umożliwi koncentrację badań i rozwijanie nowych technologii w ścisłej współpracy ze środowiskiem biznesu oraz innowacyjnymi spółkami technologicznymi.