dnes je 10.7.2025

Input:

Druhotné suroviny z pohledu MPO

28.6.2011, , Zdroj: Verlag Dashöfer

6.5.1
Druhotné suroviny z pohledu MPO

Ing. Bohumil Beneš a kolektiv autorů

Úvod

Výzvy spojené se zajištěním udržitelných dodávek energetických a neenergetických surovin pro ekonomiku EU jsou stále intenzivnější. Evropa musí reagovat, má-li být zaručena evropská konkurenceschopnost. Z tohoto důvodu je třeba věnovat otázce surovinových zdrojů pozornost na vysoké politické úrovni a zabývat se jí v rámci integrované strategie EU. Důkazem nezbytnosti rychlého řešení je určení 14 kritických surovin, jejichž dostupnost klesá. Je nebytné zaručit rovnocenné podmínky přístupu ke zdrojům ve třetích zemích, lepší rámcové podmínky pro těžbu surovin v EU a nižší spotřebu primárních surovin zvýšením účinnosti zdrojů a účinnou podporou recyklace.

Ministerstvo průmyslu a obchodu podporuje preventivní opatření k získávání zdrojů druhotných surovin a postupné nahrazování primárních surovin tam, kde je to možné a efektivní. Lze tak přispět k zajištění surovinových zdrojů potřebných pro hospodářství České republiky, snížení závislosti na dovozu surovin, a tím zvyšování konkurenceschopnosti státu. Aktuálním opatřením je ustavení poradního orgánu vlády, kterým je Rada pro energetickou a surovinovou strategii České republiky. Hlavním cílem tohoto poradního orgánu je poskytnout vládě podporu při přípravě a projednávání koncepčních a strategických dokumentů významných pro hospodářství ČR zejména s ohledem na zajištění energetické a surovinové základny.

Zajištění dostupnosti surovin je základní podmínkou pro fungování ekonomik členských států EU a pro zvyšování jejich konkurenceschopnosti. Průmyslová výroba je závislá na zdrojích, jejichž dostupnost se v posledních letech podstatně mění. S rozvojem inovativních technologií v různých oblastech hospodářství ČR i EU se zejména zvyšuje poptávka po vzácných a drahých kovech. Jak vyplývá ze zprávy expertní skupiny Evropské komise 1, je jejich získávání pod čím dál větším tlakem.

V prvním přehledu dostupnosti označila EU za kritické suroviny antimon, beryllium, fluorit, gallium, germanium, grafit, indium, kobalt, kovy platinové skupiny, vzácné zeminy, magnezium, niob, tantal a wolfram (tabulka 1). Na seznam prozatím nebyla zařazena rtuť. Nedostatek některé ze 14 kritických surovin by znamenal pro evropský průmysl vážné problémy.

Tabulka 1 Příklady využití kritických surovin nebo jejich sloučenin

Surovina Použití
Antimon • Významné uplatnění nalézá jako složka různých slitin
• Výroba kaučuku
• Výroba olověných akumulátorů
• Výroba pájek na bázi olova a cínu
• V zubním lékařství
• Výroba základních součástí elektroniky (diody a tranzistory)
Beryllium • Zdravotnické diagnostické přístroje
• Slitiny (nejčastěji s mědí a hliníkem) při výrobě leteckých a kosmických zařízení, motocyklů, klávesnic a tiskáren počítačů
Fluorit • Výroba fluorových preparátů (umělých hmot, kapalin na přenos chladu, kyseliny fluorovodíkové),
• V hutnictví, sklářství, při výrobě cementu, při výrobě bezbarvých čirých krystalů v optice
Gallium • Elektronická a elektromotorická zařízení (tranzistory, nehlučné mikrovlnné předzesilovače, LED diody)
• Energetika (část sloučeniny pro výrobu tenkého filmu pro solární panely)
• Věda a medicína (součást teploměrů, ve sloučeninách jako nitrožilní přípravek k léčbě zvýšené hladiny draslíku v krvi, k léčbě rakoviny, infekčních chorob)
Germanium • Optika (infračervené optické brýle, speciální čočky kamer)
• Protipožární aplikace
• Elektronika (vysokorychlostní integrované okruhy, bezdrátová komunikační zařízení)
• Fotovoltaické články pro vesmírné aplikace
• Medicína (použití při chemoterapii)
• Široké použití ve sloučeninách kovů
Grafit • Výroba obrazovek pro elektrická a elektronická zařízení
Indium • Výroba elektrických a elektronických dílů a zařízení
Kobalt • Ocelářský průmysl (výroba slitin pro určité druhy rychlořezných ocelí)
• Pokovování
• Keramický průmysl (barvení skla a keramiky)
Kovy platinové
skupiny
• Výroba elektrických a elektronických dílů a zařízení
Vzácné zeminy • V metalurgii
• Ve sklářském a keramickém průmyslu (ovlivňování fyzikálních vlastností skla a glazur)
• Při výrobě luminoforů do barevných obrazovek, permanentních magnetů, krystalů infračervených a optických laserů, moderátorů jaderných reaktorů a také při výzkumu a vývoji supravodivých materiálů
• K výrobě katalyzátorů pro petrochemii a další organické syntézy
• V počítačích, LCD monitorech, digitálních kamerách
• Výroba tzv. zelených technologií (větrné elektrárny, elektromobily a energeticky úsporná svítidla)
• Výroba elektrických a elektronických dílů a zařízení
Magnezium (hořčík) • Letecký a automobilový průmysl
• Metalurgie (např. odsiřování surového železa, deoxidace kovů, vysokopecní vyzdívky)
Niob • Výroba oceli
• Elektronika
• Supervodivé magnety
• Výroba mincí a šperků
• Medicína (kardiostimulátory, optika)
Tantal • Výroba elektrických a elektronických dílů a zařízení
Wolfram • Výroba elektrických a elektronických dílů a zařízení

Nepřijatelným scénářem je situace, kdy by tyto kritické suroviny nebylo možné dovážet, a to z různých důvodů (finanční, dopravní, legislativní, různé formy embarga apod.), čímž by se snížila mezinárodní konkurenceschopnost evropských podniků a evropský průmysl by byl nucen zastavit v EU svou výrobu.

K zabránění vzniku tohoto nežádoucího stavu je třeba vytvořit vhodný rámec na podporu udržitelnosti dodávek surovin z evropských zdrojů, zlepšit efektivitu jejich využívání, více podporovat a využívat recyklaci, a také je důležité spravedlivé jednání na zahraničních trzích. Je nezbytné, aby evropský průmysl mohl i nadále hrát vedoucí úlohu v oblasti nových technologií a inovací. Přístup podniků k surovinám proto nesmí být žádným způsobem omezen.

Očekává se, že do roku 2030 se poptávka po řadě kritických surovin oproti roku 2006 více než ztrojnásobí. Za rostoucí poptávkou stojí dva faktory: růst rozvíjejících se ekonomik a nové technologie. Dodávky může ohrozit zejména to, že většina celosvětové těžby je soustředěna jen v několika málo zemích, např. Čína má antimon, fluorit, galium, germanium, grafit, indium, vzácné zeminy, magnesium a wolfram, Rusko má kovy platinové skupiny, Konžská demokratická republika kobalt a tantal a Brazílie niob a tantal (obrázek 1).

Obrázek 1 Koncentrace produkce kritických surovin ve světě

Tyto suroviny jsou v současné době velmi obtížně nahraditelné a jejich dostupnost, respektive jejich získávání z výrobků s ukončenou životností, je dosud nedostatečné. Mnoho rozvíjejících se ekonomik uplatňuje takovou strategii průmyslového rozvoje, která obchodními, daňovými a investičními nástroji směřuje k úsporám přírodních zdrojů a jejich zachování pouze pro vlastní potřebu a využití. Například během posledních tří let Čína, kde je soustředěno cca 97 % těžby kovů vzácných zemin, pravidelně omezuje množství těchto kovů určených pro export. Ve druhé polovině roku 2010 omezila Čína vývoz o 72 % oproti stejnému období 2009 a pro první pololetí roku 2011 budou tyto kvóty opět sníženy až o 35 % oproti druhé polovině roku 2010. Světová poptávka po kovech vzácných zemin stále roste, každý rok nejméně o 10 %.

K předcházení surovinové nedostatečnosti vyzývá členské státy také současná strategie EU "EVROPA 2020 Strategie pro inteligentní a udržitelný růst podporující začlenění“ 2, která je výchozím dokumentem pro stanovení hospodářské strategie EU do roku 2020. Významnou a neoddělitelnou součástí surovinové základny všech členských států EU jsou druhotné suroviny. Posilování trendu využívání druhotných surovin je právem jednou z priorit, neboť materiály a výrobky, které již ukončily životní cyklus, jsou po úpravě opět použitelné pro další výrobní procesy a nahrazují tak přírodní zdroje. Tento systém zacházení se surovinovými zdroji poskytuje možnost omezit závislost ČR na dovozu těchto stále cennějších surovin (tabulka 2). Zároveň poskytují základ pro pozitivní vývoj především v ukazatelích tržeb z prodeje vlastních výrobků a služeb v případě, že nebude v ČR po těchto surovinách poptávka (tabulka 3).

Tabulka 2 Výdaje za dovoz kritických surovin (vyjma kovů vzácných zemin) v tis. Kč

Název tis. Kč
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Tuha přírodní (grafit) 72 817 115 850 130 351 129 753 132 133 60 703 134 315
Živec, leucit, nefelin, syenit nefelinický, kazivec (obsahující fluorid vápenatý) 127 450 111 245 116 104 107 040 40 412 44 911 75 540
Rudy kobaltové, koncentráty 297 451 812 604 1 199 399 1 415
Rudy wolframové, koncentráty 82 1 167 27 86 40 0 0
Rudy niobové, tantalové, vanadové, zirkonové, koncentráty 29 936 17 783 43 905 40 521 18 544 7 420 13 650
Rudy ostatní, koncentráty 560 888 748 872 745 3 379 5 602
Platina surová, ve formě polotovarů, prachu 187 337 104 821 293 762 146 377 387 144 535 873 346 073
Wolfram, výrobky z něj, odpady, šrot 225 163 296 674 330 040 284 484 257 566 185 541 342 788
Tantal, výrobky z něj, odpady, šrot 3 444 432 2587 203 1460 891 1697 676 1660 439 874 969 2203 190
Hořčík, výrobky z něj, odpady, šrot 410 175 463 359 332 470 444 544 580 483 313 656 377 178
Lech kobaltový a jiné meziprodukty, kobalt, výrobky, odpady, šrot 95 946 77 024 99 547 115 715 105 103 37 150 66 035
Antimon, výrobky z něj, odpady, šrot 1 724 6 812 11 474 7 549 14 215 5 366 10 542
Beryllium, chrom, vanad, niob, indium, gallium apod., výrobky, šrot 24 561 37 117 50 459 57 759 55 795 25 730 53 514

Graf 1 Výdaje na dovoz kritických surovin (vyjma kovů vzácných zemin) v tis. Kč

Tabulka 3 Tržby za vývoz kritických surovin (vyjma kovů vzácných zemin) v tis. Kč

Název tis. Kč
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Tuha přírodní (grafit) 87 321 85 619 101 384 109 873 119 524 62 161 97 617
Živec, leucit, nefelin, syenit nefelinický, kazivec (obsahující fluorid vápenatý) 64 370 61 442 73 331 77 904 43 434 53 560 87 376
Rudy kobaltové, koncentráty 1 511 187 0 666 453 411 0
Rudy wolframové, koncentráty 0 47 0 170 0 0 0
Rudy niobové, tantalové, vanadové, zirkonové, koncentráty 536 404 384 130 146 0 0
Rudy ostatní, koncentráty 0 0 348 0 0 0 0
Platina surová, ve formě polotovarů, prachu 136 328 125 104 105 245 357 621 1 104 318 1 760 011 1 436 428
Wolfram, výrobky z něj, odpady, šrot 215 935 142 715 147 032 128 012 114 642 59 533 165 097
Tantal, výrobky z něj, odpady, šrot 810 070 574 440 535 801 486 955 585 863 399 455 585 725
Hořčík, výrobky z něj, odpady, šrot 531 479 443 984 442 663 469 314 635 359 330 128 340 201
Lech kobaltový a jiné meziprodukty, kobalt, výrobky, odpady, šrot 8 274 3 259 2 929 6 259 14 420 8 080 8 988
Antimon, výrobky z něj, odpady, šrot 752 556 452 681 365 1 422 2 786
Beryllium, chrom, vanad, niob, indium, gallium apod., výrobky, šrot 11 856 3 267 113 404 72 013 42 746 33 867 2 366

Graf 2 Tržby za vývoz kritických surovin (vyjma kovů vzácných zemin) v tis. Kč

Kovy vzácných zemin

Tyto kovy jsou označovány jako lanthanoidy a tvoří je tyto prvky: cer, praseodym, neodym, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium a lutecium.

Nejrozsáhlejší praktické využití nacházejí tyto kovy v metalurgii. Ve sklářském a keramickém průmyslu se kovy vzácných zemin používají k ovlivňování fyzikálních vlastností skla a glazur. Lanthanoidy nacházejí uplatnění při výrobě luminoforů do barevných obrazovek, permanentních magnetů, katalyzátorů, krystalů infračervených a optických laserů a také při výzkumu a vývoji supravodivých materiálů. Některé kovy vzácných zemin se také používají pro petrochemii a další organické syntézy, neobejde se bez nich obrana, komunikace, jaderná energetika. Přestože výskyt těchto prvků v zemské kůře je relativně častý, koncentrovaných ložisek umožňujících ekonomickou těžbu je velmi málo. Největší jsou v Číně, zemích bývalého SSSR a v USA.

Zásadní informací je, že tyto prvky jsou z velké většiny soustředěny v Číně. V současné době ovládá Čína 97 % těžby a je také jejich největším spotřebitelem – zhruba 60 % těžby sama spotřebuje a tento podíl rychle narůstá. Zároveň Čína vlastní téměř všechny aktuálně aktivní zpracovatelské kapacity na světě. Čína si je vědoma své konkurenční výhody a do nedávné minulosti uplatňovala exportní cla na vývoz této suroviny. Nyní se situace mění a Čína používá vývozní kvóty (a to u neodymia, europia, ceria a lanthanu), u nejvíce žádaných surovin z oblasti kovů vzácných zemin (terbia, dysprosia, ytterbia, thulia a lutecia) dokonce zvažuje jejich naprostý zákaz vývozu.

V roce 2008 patřila Evropa, USA a Japonsko k nejvýznamnějším dovozcům vzácných zemin. Dovezli celkem asi 78 000 tun oxidů vzácných zemin. Z toho 90% pocházelo z Číny. První stupně procesu zpracování vzácných zemin probíhají v Číně.

Očekávaný nedostatek až sedmi prvků vzácných zemin (dysprosium, europium, lanthan, neodym, praseodym, terbium, ytterbium) do r. 2014 a již současné vysoké ceny jsou výzvou k efektivnímu využívání, hledání náhrad a zajištění efektivní recyklace v Evropě.

Elektroodpad - cenný zdroj surovin

Elektrošrot zahrnuje amortizační odpady elektrotechnického a elektronického průmyslu a některé výrobky dalších průmyslových odvětví. Jeho součástí jsou odpady z výroby elektrických a elektronických prvků, uzlů, částí zařízení, ale i velkých ucelených komplexů. Jedná se o materiál značně různorodých rozměrů (od nejmenších velikostí řádově několika mm až po metry) i materiálového složení (většinou to jsou polymetalické suroviny ve spojení s nekovy, plasty, sklem apod.). Právě tato různorodost je hlavním problémem při členění tohoto šrotu z hlediska sběrových možností i vhodného technologického zpracování a recyklace užitkových složek, které jsou v něm obsaženy.

Pro výrobu elektrických a elektronických dílů a zařízení, případně pro jejich části, se používá velké množství hliníku, mědi a měděných slitin, cínu, oceli a litiny, vysokotavitelných kovů, ale také ušlechtilých kovů (Au, Ag, platinových kovů), kovů vzácných zemin a nekovů.

Je zřejmé, že elektrotechnický a elektronický šrot je potenciálním zdrojem značného množství deficitních kovů. Zajištění sběru a výkupu tohoto materiálu je prvním předpokladem, aby se po úpravě mohl stát surovinovým zdrojem pro výrobu mnoha kovů. Úprava však není jednoduchá, neboť v tomto složitém polykomponentním materiálu jsou jednotlivé kovy a nekovy vzájemně spojeny a převážná část ušlechtilých kovů a kovů vzácných zemin je v něm velmi rozptýlena. Třebaže koncentrace ušlechtilých kovů a kovů vzácných zemin je ve vytříděných a nakoncentrovaných materiálech zpravidla vyšší než v těžených rudách příslušného kovu, je jejich získání vzhledem ke složitosti materiálu

Dasi - digitální asistent
Dasi

Partneři


Nahrávám...
Nahrávám...