Anvendelse og forbrugAluminium er et sølvgråt metal med mange attraktiveegenskaber: Det er let, stærkt og korrosionsbestandigt.Herudover er det fleksibelt, nemt at formgive, ugiftigt,afgiver ikke smag og har gode varme- og elektricitets-ledningsegenskaber. Dette har medført meget alsidiganvendelse af aluminium. Især aluminiums vægtreduce-rende egenskaber (massefylde 1/3 af stål) har givet deten fordel i forhold til mange andre materialer. Det godestyrke- yfl i tettyneb ræsi revilb tellat em rof dlohroftgævog biler for at sænke vægten for derved at mindskebrændstofforbrug og CO2-udledning. Desuden anvendesaluminium i vid udstrækning i bygge- og anlægsbran-chen, emballageindustrien og elektronikbranchen. Derkommer hele tiden nye anvendelsesmuligheder for alu-miniumsprodukter, og metallet bliver mere og mere brugttil at erstatte andre dyrere metaller. Aluminumoxid, somdannes under fremstilling af rent aluminium, har mangeindustrielle formål og bruges bl.a. som slibemiddel, farve-pigment og rensning af forurenet vand.

Forbruget af aluminium er stigende (6,8 % stigning i2012) og denne udvikling forventes at fortsætte de kom-mende år. De største forbrugslande er Kina, der alene

står for 45 % af det globale forbrug efterfulgt af USA,Tyskland, Japan, Indien og Sydkorea.

Geologi og ressourcer Den vigtigste kilde til aluminium er forvitringsbjergartenbauxit (45-68 % Al2O3), der består af en blanding af for-skellige mineraler, primært gibbsit, böhmit, diaspor (alu-miniumhydroxider med 60-80 % Al), jernoxiderne hema-tit, goethit, lermineralet kaolinit og titanoxid. Bauxit er

Bauxit/AluminiumA

lu

mi

ni

um

Fa

kt

ab

lad

nr.

1,

no

ve

mb

er

20

14

FAK

TA O

M R

ÅS

TO

FF

ER

VIDENCENTERFOR MINERALSKE

RÅSTOFFER OGMATERIALER

MiMa

Aluminium (Al) har kun været bredt anvendt de sidste 50 år. Alligevel er aluminium i dag – næst efterjern – det mest anvendte metal i verden på grund af dets attraktive egenskaber og en relativ lav pris.Metallet og dets legeringer udmærker sig ved at være let, stærkt og korrosionsbestandigt og benyttestil en lang række produkter, bl.a. fly, emballage og computere. Nye anvendelsesmuligheder indenfor fxbyggeri og transportmidler er medvirkende til stigende aluminiumsproduktion. Aluminium er det hyp-pigste metal i Jordens skorpe, hvor det forekommer som grundstof i mange forskellige mineraler. Atbehandle aluminiumsmalm (kaldet bauxit) til aluminium er en lang og energikrævende proces. Der fin-des bauxitforekomster i mange lande, og produktionen foregår mange steder i verden, så selvom Kinaer markedsdominerende, vurderes forsyningssikkerheden at være god.

Anvendelse til transportmidler fx bilkarosserier, er det størstebrugsområde for aluminium pga. metallets høje styrke-vægt-forhold (foto: Aluminium Association).

Transportmidler 31 %

Byggeri og konstruktion 23 %Emballage 18 %

Elektriske artikler 11 %

Anden anvendelse 17 %

G E U S

nitrogen

14.007

N7

helium

He4.0026

2

neon

Ne20.180

10

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

13

26,982

AlAluminium

Nøgletal (2013)

Pris: 10.500 kr./tonMalmproduktion (bauxit): 254 mio. ton/år

Aluminiumsproduktion: 51 mio. ton/år

Opmålte malmreserver: 29.000 mio. ton (~100 års forbrug)

Estimerede malm- 75.000 mio. tonressourcer: (~300 års forbrug)

Genbrug (globalt): ca. 30 %Forsyningssikkerhed: HØJ

Anvendelsesområder for aluminiumsmetal.

2

ofte rødfarvet af jernoxiderne. Der skelnesmellem kalkbauxit, som er relateret til kar-bonater og karstdannelse, og silikatbauxit,som dannes i selve forvitringszonen underudvikling af laterit-jordbundshorisonter.Bauxit dannes, hvor silikatbjergarter (fxgranit) gennem tusinder af år er udvasketaf regnvand som, når det trænger ned i jor-den er blevet surt, opløser og udvaskernæsten alle grundstoffer fra bjergarterne,indtil et fliselignede lag rig på aluminiumog jern bliver tilbage. Kalkbauxit findesførst og fremmest i Middelhavsområdet ogpå Jamaica, hvorimod silikatbauxit dannes itropiske egne.

I øjeblikket er ingen materialer økonomiskrentable som alternativ malm for bauxit,men lovende forsøg bliver udført på lermi-neraler og feldspatmineralet anorthit.Sidstnævnte mineral danner bjergartenanorthosit, som bl.a. findes flere steder iGrønland.

Produktion Bauxit udgraves fra overfladenære fore-komster i store åbne miner. Malmen trans-porteres til et processeringsanlæg, oftest

tæt på bauxitminen, hvor leret vaskes fra,og resten af materialet knuses og tørres.Den videre fremstilling af aluminium sker ito trin. Først dannes aluminiumoxid (Al2O3,også kendt som alumina) ved en såkaldtBayer-proces, hvor det knuste materiale,der også indeholder jern, silicium og andregrundstoffer, bliver opvarmet og blandetmed natriumhydroxid, som opløser alumi-niummineralerne. Opløsningen filtreres, ogdet opløste aluminiumhydroxid udfældesog opvarmes yderligere, hvorved der dan-nes rent aluminiumoxid (Al2O3).

Aluminiumoxid anvendes industrielt somslibemiddel og til andre formål, men langtden største del (90-95 %) bearbejdes videretil metallisk aluminium ved den såkaldteHall-Heroult-proces. Denne proces er me-get energikrævende, hvorfor aluminiums-smeltere placeres i lande, hvor der er billigelektricitet i form af fx vand- eller kulkraft,ofte langt fra hvor malmen er udvundet.Processen er baseret på elektrolyse, somforegår mellem en negativ katode og enpositiv anode, der begge er fremstillet afkul. Anoden reagerer med ilt i aluminium-oxiden, og der dannes CO2 og flydende alu-

minium, som tappes af. Rent aluminium ersmidigt men relativt blødt og har begræn-set styrke. Derfor legeres det ofte medandre metaller for at øge den mekaniskestyrke.

I alt benyttes fire ton bauxit til at lave toton aluminiumoxid, som igen behandlesmed elektrolyse, og som ender med at giveét ton aluminium. Elforbruget ved elektro-lyseprocessen udgør op mod 40 % af densamlede pris for udvinding af aluminium.Der arbejdes derfor på at optimere proces-sen, så energiforbruget reduceres, dels aføkonomiske grunde, dels af miljøhensyn.Gennemsnitlig anvendes 15 kWh til produk-tion af 1 kg aluminium. Dermed bruger alu-miniumssmeltere globalt set 3 % af ver-dens samlede elproduktion.

Aluminiumsproduktionen har været stigen-de med stærk vækst frem til 2008, hvorden globale økonomiske recession påvirke-de produktionen negativt, men allerede fra2010 steg produktionen atter. Seks ud af desyv største bauxitproducerende landehavde en højere produktion i 2013 end i2010, mens produktionen stort set eruændret eller lidt mindre i de øvrige pro-duktionslande. Markedsleder Australienviser en markant stigning for denne perio-de, og produktionen af bauxitmalm forven-tes at stige til 91 mio. ton i 2017, når landethar åbnet flere nye miner.

Kina dominerer både produktionen af alu-miniumsoxid og primær produceret (rent)aluminium og står for henholdsvis 33 og43 % af den globale produktion. Dennetendens har været gældende en årrækkeog forventes at blive yderligere forstærket ifremtiden. Samtidig er Europas produktionfaldende med kun Norge og Island sombetydelig aluminiumsproducenter på detglobale marked.

Fa

kt

a

om

A

lu

mi

ni

um

0

10

20

30

40

50

60

UC Rusal

Øvri

ge

produce

nter

Chalco(Kina)

Norsk H

ydro

(Primært

Europa)

Alco

a

(Global p

rod.)

Rio Tinto Plc.

(Global p

rod.)

Xinfa Gro

up

(K

ina)

Hongqiao Gro

up Ltd.

(Kina)

China Power Inve

stment

(Kina)

And

el a

f glo

bal a

lum

iniu

ms

met

alpr

oduk

tion

i 201

3 (%

)

7,6 % 7,6 % 7,0 % 7,0 %4,8 % 4,7 % 4,1 % 3,8 %

53,5 %

(Rusla

nd)

6060

50

40

30

20

met

alpr

oduk

tion

i 201

3 (%

) A

ndel

af g

loba

l alu

min

ium

s

40

20

53,5 %

10

0

UC Rusal

met

alpr

oduk

tion

i 201

3 (%

) A

ndel

af g

loba

l alu

min

ium

s

7,0 %

0

Kina)

co(Ki

Rusal

(Rusl

(Glo

Ho

o

rod.)

Rio Tin

into Plc.

(Global p

r

C

) co(

lo A

lcoa

(Global p

rod.)

Hongqiao Gro

up Ltd.

sland)

UC Rul

Chalco

7,6 %7,6 %4,7 %

Xinfa Gr

X

t

Xi

estm

ent

o G

Ltd.

(Ki

od.)

G

Ch

oup Ltd

Kina)

nt

(K

r Inve

s

lob

iao

(Kin

ongqia

ob prod

d

v

Gro

ower

Chin

Gr

Gr

ina Pow

t

(Ki

f na)

Gr

Alco

a

(Global p

rod.)

Hongqiao Gro

up Ltd.

4,8 %7,0 %

3,8 %

prod

enter

Øvri

ge

produce

nter

sk H

ydro

imært

Eur

im

ropa)

o

p

ro

up

(

N

(K

i)

(Prim

N

up

(K

Norsk

rim

Kina)

4,1 %

Udvinding af malm (bauxit)

Produktion af aluminiumoxid (kemisk proces)

Endt levetid

Hovedanvendelse:

Anvendelse ogforbrug

Anvendelse Endt levetid

Industriel anvendelse:slibemiddel, farvepigment m.m. Genbrug

5 %

Produktion afaluminiumsmetal

Andel af den globale aluminiumsmetalproduktion i 2013 for verdens otte største aluminiumsprodu-center. De øvrige 53,5 % viser, at produktionen er spredt på mange producenter.

Produktionskæde for aluminium der illustrerer de vigtigste trin, som metallet gennemgår fra udvinding til slutbrug.

Genbrug og substitutionDa en stor del af aluminium anvendes istore komponenter som fly og biler, er derhøj genanvendelsesprocent. Derfor er gen-brug af aluminium både udbredt og effek-tivt: 75 % af al aluminium, som er blevetproduceret, er stadig i brug. Efter omsmelt-ning kan næsten al aluminium bruges igenmed uændrede materialeegenskaber. Enudfordring er dog legeringsmetaller, somkan vanskeliggøre genanvendelse, og gen-brugsaluminium må ofte iblandes storemængder rent aluminium eller renses.

Der er betydelige økonomiske og miljø-mæssige gevinster ved genbrug af alumini-um, idet der spares 95 % af energiforbru-get, når metallet genbruges. Derfor er derstor fokus på indsamling og genanvendelseaf metallet, hvilket har været medvirkendetil at give aluminium en bæredygtig profil.I Europa dækkes 36 % af efterspørgslen påaluminium med omsmeltet metal, mensdet på verdensplan er cirka 30 %. Mesteffektivt finder genanvendelse sted indenfor transportmidler og byggeri (op mod 90% i EU), mens 60 % af Europas alumini-umsemballage indsamles og genbruges.

Flere materialer har egenskaber, som gørdem velegnede som mulige erstatningerfor aluminium. Glas, papir, plastik og stålkan eksempelvis benyttes i yderligereomfang til emballage end i øjeblikket.

Kompositmaterialer har et potentiale somerstatning for aluminium i luftfartsindustri-en, mens magnesium, stål eller titaniumkan bruges til andre transportmidler. Alu-minium i bygninger og andre konstruktio-ner kan substitueres med kompositter, stål,vinyl og træ, mens kobber kan benyttes

som substitut i elektriske eller varmeveks-lingsanvendelser.

Marked o g priser Aluminium og dets legeringer bliver hand-let på London Metal Exchange (LME), derer en af verdens største metalbørser. Enstor del af aluminiumshandlen foregår des-uden ved bilaterale aftaler, som ofte base-res på toneangivende priser fra LME. Dissehandles gennem børshandlede kontrakter,hvor kontraktens køber indvilliger i at tageen levering af en bestemt mængde alumi-

3

Fa

kt

a

om

A

lu

mi

ni

um

Lande med de største reserver af aluminiumsmalm (bauxit), bauxitudvinding og aluminiums-metalproduktion i 2013. Lande og produktionsmængder medmindre end 2 % af det globale marked er udeladt. Landevurderingen viser de lande som efterforsknings- og mineselskaber vurderer som gode henholdsvisdårlige for minedrift; vurderingen er baseret på udvalgte faktorer (retssystemet, handelsbarrierer og politisk stabilitet) fra Fraser Institute (2013).

10

20

30

40

50

1990 1995 2000 2005 2010

Årli

g m

etal

prod

ukti

on (m

io. t

on)

Real

pris

(US$

/ton

)500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

Realpris (pristalsreguleret til 2013)Aluminiumsmetalproduktion

Årli

g m

etal

prod

ukti

on (m

io. t

on)

Realpris (pristalsreguleret til 2013)Aluminiumsmetalproduktion

50

Realpris (pristalsreguleret til 2013)Aluminiumsmetalproduktion

3.000

2.500

3.000

2.500

Real

pris

(US$

/ton

)

Årli

g m

etal

prod

ukti

on (m

io. t

on)

40

30

20

10

2.500

2.000

1.500

1.000

500

2.500

2.000

1.500

1.000 Real

pris

(US$

/ton

)

19951990 20052000 2010

Pris- og produktionsudvikling for aluminiumsmetal fra 1990 til 2013.

26

8

7

Landevurdering

God

Opmålte bauxitforekomster (% af verdens samlede reserver)

Malmudvinding (bauxit)(% af verdensmarked)

Metalproduktion (% af verdensmarked)

12

Dårlig

Canada

Brasilien

Rusland

9

UAE

Australien

9

4

13

7

26

USA

4

Norge

Landevurdering

21

4

3012

4

Kina

43

3

18

Jamaica

4 4

74

3Indien

GuineaGuyana

3Vietnam

8

Indonesien

Ikke vurderet

Produktion og reserver

6

6

4

4

nium. Et andet kendetegn ved markedet er,at produktionsfirmaer tit ejer deres egnebauxitminer. Markedet er velkonsolideretog stærkt konkurrencepræget for de enkel-te producenter, hvor alle firmaer har under8 % af det samlede marked.

Prisen på aluminiumsmetal er 10.300 kr./ton i 2014 og dermed på niveau med priseni 2004 og i 2009. Den relativ lave nuvæ-rende pris skyldes en overproduktion efterden økonomiske krise. Der er et betydeligtmarked for aluminiumsskrot, der typiskhandles for 3.000-7.500 kr./ton afhængig afkvalitet (renhed) og tonnage (større mæng-der sikrer bedre priser). Prisen for alumini-umsskrot, som ligger på 30-72 % af prisenfor nyproduceret aluminium, er høj sam-menlignet med mange andre metaller.

ForsyningssikkerhedDe globale bauxitressourcer er store og til-

strækkelige til at dække markedet i mangegenerationer frem. Reserverne er fordeltover flere kontinenter og lande. Til trodsfor en relativ kraftig stigning i bauxitudvin-ding og stigende behov for aluminium for-ventes der derfor ikke umiddelbart vanske-ligheder mht. fremskaffelse af metallet ifremtiden.

Kilder og videre læsningAll about aluminium: www.aluminiumleader.com/en/

BGR Rostoffwirtschafliche SteckbriefeAluminium/Bauxit: http://www.deutscherohstoffagentur.de/DE/Themen/Min_rohstoffe/Downloads/rohstoffsteckbrief_al.pdf;jsessionid=3BDCEA2B5707E8B1E8F373CB5A354871.1_cid284?__blob=publicationFile&v=8

European Aluminium Association: www.alueurope.eu/

Fraser Institute Annual: Survey of MiningCompanies 2013:

InfoMine (internet database): www.infomine.com

International Aluminium Institute:www.world-aluminium.org/

London Metal Exchange: www.lme.com

The aluminium association: www.aluminum.org/

USGS Minerals Information: Bauxite andAlumina: minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commo-dity/bauxite/

World Mineral Statistics data - BristishGeological Survey: http://bgs.ac.uk/mineralsuk/statistics/worldStatistics.html

VIDENCENTERFOR MINERALSKE

RÅSTOFFER OGMATERIALER

MiMa

Udgravning af aluminiumsmalm (bauxit) foregår i åbne minebrud. Malmens røde farve skyldes oxiderede jernforbindelser og er ofte karakteristisk for bauxit(foto: Norsk Hydro).

Fa

kt

a

om

A

lu

mi

ni

um

KontaktPer Kalvig, centerlederTelefon: 91 33 38 64E-post: pka@geus.dk

ISSN: 2246-7246

AdresseVidencenter for Mineralske Råstoffer og Materialer

De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og GrønlandØster Voldgade 101350 København K, Danmark

E-post: info@mima.dkInternet: mima.geus.dk

www.fraserinstitute.org/uploadedFiles/fraser-ca/Content/research-news/research/publica-tions/mining-survey-2013.pdf