Mineralen en metalen als grondstoffen


De inrichting van productieprocessen in de procesindustrie wordt voor en belangrijk deel bepaald door de grondstoffen. Industriële mineralen zijn materialen die direct als input in industriële processen kunnen worden ingezet. Voorbeelden zijn het vervaardigen van staal, chemische producten, glas, kunstmest, in de farmaceutische industrie en cosmetica, ceramiek, plastics, verf en papier. Voorbeelden van industriële mineralen zijn bariet, bentoniet, boraten, klei, datomiet, veldspaat, vloeispaat, gips, kalksteen, zand en talk (EC 2013).

Een belangrijk onderscheid is het onderscheid tussen ‘Verlustrohstoffe’ en ‘Reinrohstoffe’. Met de Duitse term Verlustrohstoffe worden grondstoffen bedoeld die veel materiaalverlies veroorzaken bij hun verwerking. Die grondstoffen bestaan, met andere woorden, voor een groot deel uit ongewenste componenten. Reinrohstoffe daarentegen kunnen vrijwel geheel worden omgezet in gewenste producten, waarbij in verhouding weinig materiaal verloren gaat.

Aardolie is een Reinrohstof. Elke aardolie bestaat vrijwel geheel uit koolwaterstoffen die tijdens hun verwerking in een olieraffinaderij en daarop volgende petrochemische productieprocessen, vrijwel geheel in gewenste koolwaterstofverbindingen kunnen worden omgezet. De verschillen tussen verschillende soorten aardolie zijn vooral merkbaar uit grote verschillen in viscositeit. Hoe stroperiger de olie, des te meer lange koolwaterstofmoleculen met een hoog molecuulgewicht en complexe molecuulstructuren worden aangetroffen. Zeer visceuze aardolie, ook wel bekend als ‘zware’ olie, is moeilijker winbaar en vraagt een complexere olieraffinaderij dan lichte aardolie, die gemakkelijk stroomt en gemiddeld veel kleinere moleculen bevat.

Minerale grondstoffen

Bij minerale grondstoffen, waaronder ook de metaalertsen, bestaat slechts een klein deel van de grondstof uit de gewenste component. Mineralen zijn ingebed in een moedergesteente of ganggesteente, wat betekent dat er veel meer materiaal moet worden gedolven dan het gewenste mineraal zelf. Mineralen zijn ontstaan door geologische processen, waarbij hoge temperatuur en druk vaak een rol hebben gespeeld. Een metaalerts wordt door de EU gedefinieerd als een mineraal, waarvan een metaal op economische wijze kan worden gewonnen (EC 2013). Dit duidt dus plekken aan waar de massapercentages metaal in een mineraal zo hoog is, dat het winningsproces gegeven de huidige prijzen en prijsverwachtingen economisch haalbaar is. Deze bronnen bevinden zich op zeer specifieke plekken waar de geologische omstandigheden zo zijn geweest dat zich mineraalophopingen hebben voorgedaan.

Mineralen worden doorgaans gewonnen ofwel om de anionische component te isoleren, ofwel om de kationische component te isoleren. Koper wordt bijvoorbeeld in de natuur meestal aangetroffen in de vorm van kopersulfide. In die verbinding is koper het (positief geladen) kation, sulfide het (negatief geladen) anion van zwavel. Om koper als zuiver metaal te isoleren moet de sulfidische component dus verwijderd worden. Dat betekent dat er bij de industriële verwerking van mineralen per definitie veel ‘afval’ ontstaat.

Meer weten: Mineraalw

Mineralen in Nederland

In Nederland winnen we nauwelijks mineralen, met uitzondering van grind en zand als bouwmaterialen, klei voor de productie van bakstenen en dakpannen, mergel (een soort kalksteen) voor de productie van cement, en steenzout voor de productie van chloor en natronloog.

Meer weten:
• Over mineralen wereldwijd, waar ze voorkomen, in welke vorm, en waarvoor ze gebruikt worden, USGS, Commodity Statistics and Informationw
• Over de eigenschappen van bepaalde elementen en hoe ze worden gewonnen WebElements: the periodic table on the webw
• Over metalen: Metaalw

Bronnen

EC 2013,

Laatste wijziging: 18-11-2015
Creative Commons-Licentie
Deze publicatie valt onder een Creative Commons licentie. Zie hiervoor het colofon.