Embed Size (px)
Citation preview
Anvendelse og forbrugTin har en fordelagtig kombination af en række egenska-ber; det har et lavt smeltepunkt (232 °C), er let formbart,modstandsdygtigt over for korrosion og indgår nemt ilegeringer med andre metaller. Desuden er tin ugiftigt ogrelativt nemt at genbruge og har som mange andremetaller også god ledningsevne. Tin er specielt derved, atdet findes i to former med forskellige krystalstrukturer:gråtin (også betegnet α-tin), som ændres til hvidtin (ogsåbetegnet β-tin) ved temperaturer over 13° C. Ved afkølingvender β-tin tilbage til α-tin, hvilket kan føre til ’tinpest’som medfører, at metallet bliver plettet og danner et pul-ver, som let smuldrer. For at undgå tinpest i kommerciel-le kvaliteter tilsættes ofte små mængder af andre metal-ler, fx sølv eller antimon. Den engelske betegnelse’pewter’ dækker over en lang række legeringer, som pri-mært er baseret på tin, men hvor indholdet af andremetaller varierer.
Tin er, næst efter guld, kobber og sølv, et af de tidligstkendte og udnyttede metaller. Historisk er tin især blevetanvendt i bronze, som er en legering af tin (5-25 %) ogkobber (70-95 %) og evt. mindre mængder af andre
metaller. Bronzelegeringen giver materialet en størrestyrke og hårdhed end det rene metal. Bronze benyttestil bl.a. medaljer, musikinstrumenter, kunst og industrielleformål, men det største anvendelsesområde for tin er til
TinT
in
Fa
kt
ab
lad
nr.
5,
ma
rt
s 2
01
5
FAK
TA O
M R
ÅS
TO
FF
ER
VIDENCENTERFOR MINERALSKE
RÅSTOFFER OGMATERIALER
MiMa
Tin (Sn) er et sølvskinnende, blødt metal og et af de metaller, som mennesker først har udnyttet. Tinblev allerede 3.500 år f.v.t brugt til bronze, der er en legering af tin og kobber. Bronze blev efterfølgen-de en populær legering og var i bronzealderen det fremherskende materialevalg, som blev benyttet tilredskaber og våben. Tin har bevaret sin betydning frem til i dag; i nyere tid i form af fortinning (over-fladebehandling) af tynde stålplader, kaldet hvidblik, der bruges i fremstilling af fx konservesdåser.Tidligere blev tin benyttet til fremstilling af metalfolie, herfra det kendte navn stanniol fra ordet stan-num, som er det latinske navn for tin. I dag er tin helt erstattet af aluminium til dette formål. Nu omdage bruges tin især som loddemetal til at forbinde komponenter i elektriske apparater, men tin anven-des også i glasproduktion (planglas), i den kemiske industri, til orgelpiber og meget andet. Der er bety-delige geologiske tinforekomster, og produktionen finder sted i mange lande, så forsyningssikkerhedenvurderes som relativ god. Men tinprisen er firdoblet over en tiårig periode, og der forventes en øgetefterspørgsel, som kræver betydelige investeringer fra tinindustrien for at kunne efterkommes.
Tin har stor betydning for elektronikindustrien, hvor det anven-des til lodning. Der findes i dag ingen materialer, som kanerstatte tin i loddetin (foto: Shutterstock).
Glasproduktion (floatglas) 2 %
Bronzelegeringer 6 %
Anden anvendelse 9 %
Hvidblik 16 %Kemikalier 15 %
Loddetin 52 %
G E U S
nitrogen
14.007
N7
helium
He4.0026
2
neon
Ne20.180
10�uorine
F18.998
9oxygen
O15.999
8carbon
C12.011
6boron
B10.811
5
argon
Ar39.948
18chlorine
Cl35.453
17sulfur
S32.065
16phosphorus
P30.974
15silicon
Si28.086
14aluminium
Al26.982
13
krypton
Kr83.798
36bromine
Br79.904
35selenium
Se78.96
34arsenic
As74.922
33germanium
Ge72.64
32gallium
Ga69.723
31zinc
Zn65.38
30copper
Cu63.546
29nickel
Ni58.693
28cobalt
Co58.933
27iron
Fe55.845
26manganese
Mn54.938
25chromium
Cr51.996
24vanadium
V50.942
23titanium
Ti47.867
22scandium
Sc44.956
21calcium
Ca40.078
20potassium
K39.098
19
magnesium
Mg24.305
12sodium
Na22.990
11
beryllium
Be9.0122
4lithium
Li6.941
3
hydrogen
H1.0079
1
xenon
Xe131.29
54iodine
I126.90
53tellurium
Te127.60
52antimony
Sb121.76
51tin
Sn118.71
50indium
In114.82
49cadmium
Cd112.41
48silver
Ag107.87
47palladium
Pd106.42
46rhodium
Rh102.91
45ruthenium
Ru101.07
44technetium
Tc[98]
43molybdenum
Mo95.96
42niobium
Nb92.906
41zirconium
Zr91.224
40yttrium
Y88.906
39strontium
Sr87.62
38rubidium
Rb85.468
37
radon
Rn[222]
86astatine
At[210]
85polonium
Po[209]
84bismuth
Bi208.98
83lead
Pb207.2
82
dysprosium
Dy162.50
66terbium
Tb158.93
65gadolinium
Gd157.25
64europium
Eu151.96
63samarium
Sm150.36
62promethium
Pm[145]
61neodymium
Nd144.24
60praseodymium
Pr140.91
59cerium
Ce140.12
58lanthanum
La138.91
57
barium
Ba137.33
56caesium
Cs132.91
55
roentgenium
Rg[272]
111darmstadtium
Ds[271]
110meitnerium
Mt[268]
109hassium
Hs[277]
108bohrium
Bh[264]
107seaborgium
Sg[266]
106dubnium
Db[262]
105rutherfordium
Rf[261]
104radium
Ra[226]
88francium
Fr[223]
87
lutetium
Lu174.97
71ytterbium
Yb173.05
70thulium
Tm168.93
69erbium
Er167.26
68holmium
Ho164.93
67
thallium
Tl204.38
81mercury
Hg200.59
80gold
Au196.97
79platinum
Pt195.08
78iridium
Ir192.22
77osmium
Os190.23
76rhenium
Re186.21
75tungsten
W183.84
74tantalum
Ta180.95
73hafnium
Hf178.49
72
berkelium
Bk[247]
97lawrencium
Lr[262]
103nobelium
No[259]
102mendelevium
Md[258]
101fermium
Fm[257]
100einsteinium
Es[252]
99californium
Cf[251]
98curium
Cm[247]
96americium
Am[243]
95plutonium
Pu[244]
94neptunium
Np[237]
93uranium
U238.03
92protactinium
Pa231.04
91thorium
Th232.04
90actinium
Ac[227]
89
50
118,71
SnTin
Nøgletal (2014)
Anvendelsesområder for tin.
Pris: 123.000 kr./ton Årlig metalproduktion: 296.000 ton
Genbrug (globalt): ca. 27 %
Forsyningssikkerhed: MIDDEL TIL GOD
Opmålte reserver: 4,8 mio. ton(~15 års forbrug)
Estimerede 7 mio. tonressourcer: (~25 års forbrug)
2
lodninger i elektriske installationer ogkredsløb. Her benyttes loddetin, som ty -pisk fremstilles af ca. 63 % tin og 37 % bly,der er en legering med god ledningsevne,lavt smeltepunkt og lang holdbarhed.
Anvendelse af tungmetallet bly er dog pro-blematisk, da det er giftigt, og siden 2006har det i EU været forbudt at bruge bly tilelektriske artikler. Loddetin, der anvendes iEU, består derfor nu af eksempelvis tin-sølv-kobber-legeringer. Tin-bly-lodningerbenyttes dog stadig i mange andre lande tildette formål, og har også, hovedsagelig pågrund af legeringens lave smeltepunkt,udbredt anvendelse som loddemetaller tilikke-elektronisk anvendelse, bl.a. samlingeraf bilkølere, blyrør og metalplader.
Et andet stort brugsområde for tin er sombeskyttende belægning eller i legeringermed andre metaller, fx zink eller jern (hvid-blik). Fortinnede stål- og jernbeholdereanvendes fx til fødevareemballage, da tinbeskytter mod korrosion, er relativt let ogugiftigt. Tin i hvidblik er i dag ofte yderlige-re belagt med et lag plast, som sikrermekanisk styrke.
Tin indgår også i glasfremstilling til såkaldtfloatglas (eng. float, ’flyde’), også kaldetplanglas, som produceres ved at hældesmeltet glas ud på flydende tin. Planglasbruges i byggeri og til ruder i transportmid-ler. Desuden indgår metallet i en bred vifteaf kemiske anvendelser. Uorganiske, kemi-ske tinforbindelser benyttes fx i keramik ogglasurer, mens organiske, kemiske tinfor-bindelser anvendes i plast, træbeskyttel-sesmidler, pesticider og brandhæmmendemidler.
Forbruget af tin har de seneste år væretsvagt stigende, bl.a. fordi de nuværendeblyfri lodninger indeholder større mængderaf tin end de tidligere lodninger. Denstørste forbruger af tin er Kina, som alenestår for 43 % af det globale forbrug. Andrestore forbrugslande er USA, Japan ogTyskland.
Geologi og ressourcer Tin er et relativt sjældent grundstof med etgennemsnitligt indhold i jordskorpen på ca.2 ppm (dvs. 2 g tin/ton bjergart). Lødighed -en for tinforekomster varierer meget og erdesuden afhængig af forekomsttypen, mener typisk 0,1-1,0 % Sn. Langt størstedelen af
verdens tinudvinding sker fra oxidmineraletcassiterit (SnO2). Der udvindes dog ogsåmindre mængder tin fra andre mineralersåsom sulfidmineralet stannite (Cu2FeSnS4).Tin udvindes fra to forekomsttyper: pri-mære og sekundære. De primære malmfo-rekomster er knyttet til granitter, hvor tin-mineralerne dannes sent i krystallisations-forløbet og derfor udskilles fra restsmelten,i gange og årer i granitterne eller bjergar-terne omkring dem. De sekundære tinfore-komster er knyttet til tungsandsaflejringer,der dannes ved, at tinholdige mineraler fraforvitrede bjergarter med tinholdige årerbliver aflejret i bunden af floder og langskyster. På grund af deres høje vægtfyldebliver tinmineralerne op koncentreret der,hvor energiniveauet ændres fra højt til lavt.Sådanne forekomster findes bl.a. til havs,hvor tidligere oversvømmede flodkanalerer vigtige kilder til tin. Dette ses bl.a. iSydøst asien, som er en af verdens størstetinprovinser.
Verdens kendte tinreserver og estimeredetinressourcer er opgjort til henholdsvist 4,8mio. ton og 7 mio. ton. En stor del af tinud-vindingen foregår ved såkaldt små-skalaminedrift, og mange af disse operatørergennemfører ikke efterforskning eller rap-porterer om reserver på samme måde somde større mineselskaber. Både tinreserverog de estimerede tinressourcer kan såledesvære væsentlig større end opgjort.
I Grønland kendes flere lokaliteter med for-højede tinkoncentrationer knyttet til bådeprimære og sekundære mineraliseringsty-per, som kan være økonomisk interessante,fx granitter ved Hudson Land og ParkinsonMountain i Østgrønland med op til 0,35 %Sn.
Produktion Som nævnt udvindes hovedparten af tin framineralet cassiterit, som bliver separeretfra andre mineraler, som findes i malmen.De vigtigste teknikker, der anvendes hertil,er sigtning, våd- og tørtyngdeseparation(jig og spiraler), samt magnetisk og elektro-statisk separation. Malmens øvrige minera-
Fa
kt
a
om
T
in
Yunnan Tin
Øvri
ge
produce
nter
PT Timah
(Indonesi
en)
Yannan Chenfeng
(Kina)
Guangxi China Tin
(Kina)
EM Vinto
(Boliv
ia)
Thaisarco
(Thaila
nd)
Minsur
(P
eru)
Malays
ia Smelting
Corp
(Malaysi
a)
And
el a
f glo
bal t
inpr
oduk
tion
i 201
3 (%
)
11,1 %
8,2 % 8,0 % 7,8 %6,2 %
4,0 % 3,8 %
26,6 %
23,9 %
(Kina)
0
10
5
15
20
25
35
30
40
Knusning, formalling og
Anvendelse
Tungsands-udvinding
Hovedanvendelse:
Udvinding fra
Andel af den globale tinproduktion i 2013 for verdens otte største producenter.
Produktionskæde for tin der illustrerer de vigtigste trin, som metallet gennemgårfra udvinding til slutbrug.
ler afgør, hvilke metoder der anvendes.Tinmineralkoncentratet behandles efterføl-gende under opvarmning i en ovn til metal-lisk tin, hvor mineralet reduceres med kul -stof. Under denne proces fjernes ogsåmange andre ikke ønskede urenheder, somender i slaggen. Eventuelle resterendeurenheder behandles ved raffinering, fx vedopvarmning i en støbejernskedel eller vedelektrolytisk raffinering, hvor den raffinere-de tin af den ønskede renhed til sidststøbes i barrer, der kan sælges. Barrernehar som regel en renhed på 99,5 % Sn ellerhøjere. Som nævnt legeres tin nemt medandre metaller eller kan bruges direkte tilfortinning, hvor påføring sker enten elek-trolytisk eller ved at overhælde smeltet tinpå det pågældende materiale. Den typisketykkelse, der opnås ved begge metoder, er idag nede på ca. 1 µm (1/1.000 mm).
Tin bliver udvundet i ca. 35 lande beliggen-de på de fleste kontinenter, men hovedpar-ten udvindes af store mineproducenter irelativt få lande. Tidligere var tinsmeltevær-ker koncentreret i den vestlige industriali-serede verden, men siden 1950'erne finderen stadig stigende andel af tinssmeltningensted i oprindelseslandet. Fem lande tegner
sig for næsten 90 % af verdens samledetinsmelteproduktion. Den geografiske kon-centration af produktionen ses som mode-rat i forhold til metalproduktionen gene-relt. Kina dominerer med knap 45 % af ver-dens tinsmelteproduktion, mens andrebetydelige producenter er Indonesien, Peruog Bolivia.
Genbrug og substitutionEn stor og vigtig andel af tin stammer fragenanvendelse af tidligere produceret tin.Estimater af den samlede genanvendelses-
andel varierer dog betydeligt, fra 19 til 34%.Genanvendt tin benyttes især til bronze,hvor det udgør op til 20 %, og i loddetin,der kan indeholde ca. 40 % genavendt tin.Materialeadskillelse af blyholdigt og blyfritloddemetal, som udelukkende anvendes iEU, giver øget genbrugsrate. Genanvendttin stammer overvejende fra elektriskeapparater, byggeri og transportmidler, samtfra bronze, konservesdåser og beholdere.Genanvendelse fra sidstnævnte kategorisker ved aftinning, som er en proces, derisolerer det værdifulde tin fra masseaffald
3
Fa
kt
a
om
T
in
Brasilien
Australien
Indonesien
Kina
Peru
Bolivia
Burma
Landevurdering
God
Dårlig
Landevurderin
Ikke vurderet
4
Opmålte tinforekomster(% af verdens samlede reserver)
Malmudvinding (% af verdensmarked)
Produktion og reserver
6
6
8
4
28
42
31
18
17
15
42
86
8
Lande med de største tinreserver og produktion i 2014. Lande og produktionsmængder med mindre end 2 % af det globale marked er udeladt.Landevurderingen viser de lande, som efterforsknings- og mineselskaber vurderer som gode henholdsvis dårlige for minedrift; vurderingen er baseret påudvalgte faktorer (retssystemet, handelsbarrierer og politisk stabilitet) fra Fraser Institute (2014).
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
30.000
1990 1995 2000 2005 2010 2014
Årli
g ti
npro
dukt
ion
(ton
)
Real
pris
(US$
/ton
)
Realpris (pristalsreguleret til 2014)Tinproduktion
0
50.000
150.000
100.000
200.000
250.000
300.000
350.000
400.000
Pris- og produktionsudvikling for tin fra 1990 til 2014.
af hvidblik. Tidligere antog dette en langtstørre andel af genanvendelsen af tin, mendet har i dag mindre betydning i takt med,at tinbelægningerne er blevet tyndere.
Der er i nogen grad mulighed for substitu-tion af tin med andre materialer og metal-ler. Eksempelvis kan glas, papir, plastik ellerstål erstatte tin i konservesdåser og behol-dere. Andre materialer, som kan erstattetin, er epoxyharpikser til (ikke-elektronisk)lodning; aluminiumlegeringer, kobberlege-ringer og plast til bronze; plastik i stedetfor metaller og forbindelser med bly ognatrium i stedet for tin i visse typer tinhol-dige kemikalier.
Marked og priser Handel med tin var i perioden 1956 til 1985 ihøj grad styret af the International TinCouncil (ITC), som forsøgte at regulere pri-sen ved opkøb af tin på verdensmarkedet.Faldende efterspørgsel på tin i begyndelsenaf 1980’erne pressede organisationen, somgik konkurs og reelt frigav markedet i 1985/
1986. I dag handles tin først og fremmestpå åbne metalbørser; primært på LondonMetal Exchange (LME), men også andresteder som Kuala Lumpur Tin Market(KLTM) og Indonesia Tin Exchange (INA-TIN).
Prisen på tin var i 2014 omkring 123.000 kr.per ton og er steget kraftig fra 2002 ogfrem med markante fald i 2009 og 2012. Destore prisfald er dels et resultat af den glo-bale økonomiske krise, og dels afspejlerdet, at tinmarkedet er skrøbeligt, relativtlille og er præget af få store producenterog industrier, som dominerer udbud ogefterspørgsel.
ForsyningssikkerhedDer forventes ikke vanskeligheder med atfremskaffe tin i fremtiden, men tinmarke-det står over for en række udfordringer: til-bagegang i produktionsmængder i dele afSydøstasien de seneste år (trods relativtgunstige priser) samt generelt faldendelagerbeholdninger og forventninger om
øget efterspørgsel. Hertil kommer, at derikke umiddelbart er gode substitutionsmu-ligheder for metallet til loddetin. Tin er heltafgørende for den vigtige og voksendeelektronikindustri, selvom teknologiskudvikling i stigende grad reducerer mæng-den af anvendt loddetin, der bruges perproduceret enhed. De ovennævnte para-metre vil næppe påvirke forsyningssikker-heden i nævneværdig grad, men kan fåafgørende betydning for den fremtidigeprisudvikling for tin.
Kilder og videre læsning
Fraser Institute Annual: Survey of MiningCompanies 2014: http://www.fraserinstitu-te.org/uploadedFiles/fraser-ca/Content/research-news/research/publi-cations/survey-of-mining-companies-2014.pdf
ITRI interesseorganisation for tinindustrienwww.itri.co.uk
London Metal Exchange: www.lme.com
Report on critical raw materials for the EU– Non-Critical raw material profiles: ec.europa.eu/enterprise/policies/ rawmate-rials/files/docs/crm-non-critical-material-profiles_en.pdf
Tin Statistics and Information USGS:http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/tin/
Zinn – Angebot und Nachfrage bis 2020. –DERA Rohstoffinformationen nr. 20:www.bgr.bund.de/DE/Gemeinsames/Produkte/Downloads/DERA_Rohstoffinformationen/rohstoffinformationen-20.pdf?__blob=publicationFile&v=7
Zinn Rohstoffwirtschaftliche Steckbriefe:www.bgr.bund.de/DE/Themen/Min_rohstoffe/Downloads/rohstoffsteckbrief_sn.html
World Mineral Statistics data – BritishGeological Survey: bgs.ac.uk/mineralsuk/statistics/worldStatis-tics.html.
VIDENCENTERFOR MINERALSKE
RÅSTOFFER OGMATERIALER
MiMa
Fa
kt
a
om
T
in
KontaktPer Kalvig, centerlederTelefon: 91 33 38 64E-post: [email protected]
ISSN: 2246-7246
AdresseVidencenter for Mineralske Råstoffer og Materialer
De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og GrønlandØster Voldgade 101350 København K, Danmark
E-post: [email protected]: mima.geus.dk
Tinudvindingen sker bl.a. fra marine tungsandsforekomster, hvor flydende ponton-spandkæde -maskiner udvinder tin fra ca. 30 meters dybde som her ved Bangka Island, Indonesien (foto: © DERA).
