Metallimalmikaivokset ja metallinjalostus

Louhintamäärät 2000-luvulla
Metallimalmikaivosten rikastetuotanto
Metallien kaivostuotanto
Metallinjalostus

Metalleja sisältävien tuotteiden käyttö on niin tavallista jokapäiväissä elämässä, että asiaa ei tule useimmiten edes ajateltua. Metalleja käytetään lähes kaikkialla, esimerkiksi infrastruktuurin ja asuinrakennusten rakenteissa, kulkuvälineissä, kodinkoneissa, elektroniikassa ja ruokailuvälineissä. Metallit ovat peräisin kallioperän metallipitoisista mineraaleista, jotka ovat tietynlaisissa geologisissa malminmuodostusproses-seissa rikastuneet tiettyihin paikkoihin kallioperässä. Metallien päätyminen lopputuotteisiin on pitkän prosessin tulos, johon on kuulunut malminetsintä, kaivoksen perustaminen, kaivoksen toiminta, metallinjalostus sekä lopputuotteen valmistus. Ilman moderneja metallimalmikaivoksia jokapäiväinen elämä olisi täysin erilaista kuin nykyään.

Vuonna 2017 Suomessa oli 9 metallimalmikaivosta, ja niistä louhittiin yhteensä ennätykselliset 31,9 miljoonaa tonnia (Mt) malmeja. Metallimalmikaivoksista eniten malmeja louhittiin Terrafamen Sotkamon kaivoksesta (17,5 Mt) ja Kevitsan (8,4 Mt) kaivoksesta. Yli miljoona tonnia metallimalmeja louhittiin myös Kemin (2,0 Mt), Kittilän (1,6 Mt) ja Pyhäsalmen (1,3 Mt) kaivoksista. Metallimalmien louhinta kasvoi 13 % edellisvuodesta, mikä johtuu valtaosin maalminlouhinnan kasvusta Sotkamon kaivoksessa (14,2 Mt vuonna 2016).

Suomen metallimalmikaivoksista on jo pitkään tuotettu metalleista eniten ferrokromia, ja kun otetaan huomioon kaivosten nykytuotannon metallimäärät ja metallien maailmanmarkkinahinnat, on ferrokromin tuotanto metalleista rahassa mitattuna arvokkainta. Suomi on kaivostuotannoltaan EU:n suurin koboltin, platinan, palladiumin ja kullan tuottaja. Platinaryhmän metallien kaivostuotanto Suomessa alkoi nykyisissä mittasuhteissa vuonna 2012.

 

Louhintamäärät 2000-luvulla 

Metallimalmeja on louhittu Suomessa vuosina 2016–2017 enemmän kuin koskaan aikaisemmin. Metallimalmien louhintamäärä viisinkertaistui kolmessa vuodessa sen jälkeen, kun malminlouhinta alkoi Talvivaaran kaivoksessa vuonna 2008. Talvivaara on ollut vuosina 2008–2013 ja 2016–2017 malminlouhinnan määrältään Suomen suurin metallimalmikaivos ja vuosina 2009–2011 ja 2016–2017 Suomen suurin kaivos. Malminlouhinnan suuri volyymi Sotkamon kaivoksessa johtuu kaivoksen erityispiirteistä. Uuden bioliuotusmenetelmän vuoksi kaivoksessa pystytään hyödyntämään arvoainepitoisuuksiltaan alhaista malmia, mutta alhaisten pitoisuuksien vuoksi malmia on louhittava paljon. Malminlouhinta Talvivaarassa väheni tasaisesti huippuvuodesta 2010 lähtien. Se loppui marraskuussa 2013 Talvivaara Sotkamo Oy:n taloudellisten ongelmien vuoksi, mutta Terrafame aloitti louhinnan uudestaan syyskuussa 2015. Vuoden 2010 jälkeen Suomeen perustettiin myös muita uusia metallimalmikaivoksia (Kevitsa, Laiva, Pampalo, Kylylahti, Rämepuro), ja niiden toiminta ei perustu bioliuotukseen. Vuosina 2014−2015 Kevitsa oli Suomen suurin metallimalmikaivos. Vuonna 2016 malminlouhinta Sotkamon kaivoksessa kasvoi niin huimasti, että yksinomaan sieltä louhittiin malmia 14,2 Mt. Vuonna 2017 malminlouhinta Sotkamon kaivoksessa nousi jälleen uuteen ennätyslukemaan (17,5 Mt), kuten myös malminlouhinnan yhteenlaskettu vuotuinen määrä metallimalmikaivoksissa: 31,9 Mt.

Metallimalmeihin liittyvän sivukiven louhintamäärä Suomessa väheni peräkkäisinä vuosina 2001−2005, mikä johtui sivukiven louhinnan vähenemisestä Kemin kaivoksessa. Louhinnan alkaminen Kittilän ja Talvivaaran kaivoksissa käänsi kuitenkin sivukiven louhintamäärän huimaan kasvuun. Louhintamäärä kääntyi laskuun vuoden 2010 huipun jälkeen. Sivukiven louhintamäärä Kevitsan kaivoksessa on kuitenkin kasvanut joka vuosi sen jälkeen, kun louhinta alkoi 2011, ja kasvu on ollut hyvin jyrkkää vuosina 2011−2015. Vuonna 2017 sivukiveä louhittiin Kevitsan kaivoksesta ennätykselliset 34,0 Mt ja sivukiven yhteenlaskettu louhintamäärä Suomen metallimalmikaivoksissa kohosi ennätyslukemaan 53,2 Mt.

 

Metallimalmikaivosten rikastetuotanto 

Metallimalmikaivosten lopputuotteena on yleensä metallimalmirikaste. Se koostuu hyödynnettävistä mineraaleista, joiden joukosta malmin sisältämät arvottomat mineraalit on poistettu. Rautarikasteen tuotannon loputtua 1980-luvun lopussa Suomen metallimalmikaivokset ovat tuottaneet rikasteista selvästi eniten rikkikiisusta koostuvaa rikkirikastetta ja kromiitista koostuvaa kromirikastetta. Molempien rikasteiden tuotanto on kasvanut huomattavasti viimeksi kuluneiden vajaan kymmenen vuoden aikana, ja nykyään molempia tuotetaankin noin miljoona tonnia vuodessa. Kromirikaste tuotetaan Kemin kaivoksesta ja siitä valmistetaan ferrokromia. Kromirikasteen tuotanto väheni selvästi vuodeksi 2012 Outokummun laajennusten aiheuttamien rikastetuotannon keskeytysten vuoksi, mutta sen jälkeen vuotuinen tuotanto lähes kaksinkertaistui aikaisemmin tyypillisestä tuotantotasosta. Vuonna 2016 kromirikastetta tuotettiin ennätykselliset 1 070 281 tonnia. Suurin osa rikkirikasteesta tuotetaan Pyhäsalmen kaivoksesta. Pyhäsalmen rikkikiisurikastetta käytetään Siilinjärvellä rikkihapon valmistuksessa, ja prosessissa syntyvää pasutettua rikkikiisua vietiin yhteensä useita miljoonia tonneja ulkomaille terästeollisuuden raaka-aineeksi vuosina 2005−2015. Rikkihappoa tarvitaan, kun Siilinjärven apatiittirikasteesta valmistetaan lannoitetta. Vuonna 2016 rikkirikasteen tuotanto väheni 31 % edellisvuodesta ja oli 719 102 t.

Kupari-, sinkki- ja nikkelirikasteiden tuotanto Suomessa oli supistunut kukin noin 50 000 tonniin 1990-luvun puoliväliin mennessä. Kuparirikasteen tuotanto alkoi vähentyä tasaisesti jo 1970-luvun lopulla, kun taas nikkeli- ja sinkkirikasteiden tuotanto väheni selvästi 1990-luvulla. Tämän jälkeen kyseisistä rikasteista tuotettiin eniten sinkkirikastetta, mutta nikkelirikasteen tuotanto ampaisi hurjaan nousuun vuonna 2010 ja kuparirikasteen tuotanto vuonna 2012. Vuonna 2013 molempia rikasteita tuotettiin selvästi enemmän kuin sinkkirikastetta. Moninkertaistunut kupari- ja nikkelirikasteen tuotanto heijastaa tuotannon alkamista Talvivaaran, Kevitsan ja Kylylahden kaivoksissa. Tuotanto Kylylahdessa näkyy myös kobolttirikasteen palaamisena tuotettujen rikasteiden joukkoon. Suomessa ei ollut sitten 1980-luvun tuotettu varsinaisesti kobolttirikastetta, vaikkakin kaivoksista on tuotettu 2000-luvulla kobolttia muista kobolttipitoisista rikasteista. Talvivaaran tuotantovaikeuksien vuoksi sinkki- ja nikkelirikasteiden tuotanto notkahti vuonna 2015, mutta Talvivaaran tuotannon kasvun myötä vuonna 2016 sinkkirikasteen tuotanto kasvoi 51 % edellisvuodesta ja nikkelirikasteen tuotanto 38 %. Sinkkirikastetta tuotettiin 84 kt ja nikkelirikastetta enemmän kuin koskaan aikaisemmin, 150 kt. Kuparirikasteen tuotanto kasvoi 17 % ja oli 193 kt.

Metallien kaivostuotanto 

Metallien yhteenlaskettu vuotuinen tuotantomäärä Suomen kaivoksista on ollut vuodesta 2010 lähtien korkeimmillaan sitten 1980-luvun lopun. Se on ollut yli 500 000 t joka vuosi vuodesta 2013 lähtien. Vuonna 2016  metallien kaivostuotanto Suomessa nousi 9 % edellisvuodesta ja oli yli 580 000 t. Tätä suurempaan vuosituotantoon on päästy vain vuosina vain vuosina 1965–1988. Ferrokromin osuus Suomen kaivosten yhteenlasketusta metallintuotannosta 2000-luvulla on 81 %, eli sitä tuotetaan selvästi enemmän kuin muita metalleja yhteensä. Ferrokromin raaka-aineena käytetty kromimalmi on peräisin Kemin kaivoksesta. Seuraavaksi tuotetuimpia metalleja 2000-luvulla ovat laskevassa järjestyksessä sinkki (11 %), kupari (6 %) ja nikkeli (2 %). Sinkistä ja kuparista valtaosa on tuotettu Pyhäsalmen kaivoksesta, ja nikkelistä valtaosa on tuotettu Talvivaarasta.

Ferrokromin tuotanto nousi ennätyslukemiin vuonna 2013 ja on siitä vuosi vuodelta vain kasvanut. Vuonna 2016 ferrokromia tuotettiin 469 000 t. Ennen viime vuosiin ajoittuvaa tuotannon kasvua sen vuotuinen tuotantomäärä 2000-luvulla vaihteli välillä 229 000–264 000 t, lukuunottamatta vuoden 2009 aallonpohjaa. Sinkin ja nikkelin tuotanto lähtivät selvään kasvuun vuonna 2010, mihin tärkein syy on Talvivaaran tuotannon kasvu. Sinkkiä tuotettiin enimmillään 64 000 t vuonna 2011. Tämän jälkeen sinkin tuotantotrendi kääntyi voimakkaasti laskevaksi, kunnes vuonna 2016 yllettiin jälleen vuoden 2014 tasoon eli 46 000 tonniin. Kuparin tuotanto lähti kasvuun vuonna 2012 Kevitsan ja Kylylahden kaivosten tuotannon ansiosta. Vuosina 2013–2014 kuparia tuotettiin lähes yhtä paljon kuin sinkkiä ja vuosina 2015–2016 sinkkiäkin enemmän. Vuonna 2016 kuparia tuotettiin 47 000 t, mikä on enemmän kuin koskaan aikaisemmin 2000-luvulla. Nikkelin vuosittainen tuotanto 2000-luvulla pysyi alle 4 000 tonnissa, kunnes kasvoi 12 000 tonniin vuonna 2010, lähinnä Talvivaaran tuotannon ansiosta. Vuosina 2011–2014 nikkelin vuosituotanto Suomen kaivoksista oli 18 000–19 000 t. Vuoden 2015 taantuman jälkeen vuonna 2016 nikkeliäkin tuotettiin enemmän kuin koskaan aikaisemmin 2000-luvulla, 21 000 t.

Jalometalleista Suomessa tuotetaan eniten hopeaa, tyypillisesti noin 10−13 t vuodessa, mutta vuonna 2016 jopa 16 t. Hopea on tuotettu Pyhäsalmen kaivoksesta, mutta vuodesta 2013 sitä on tuotettu myös Kittilän (Suurikuusikko) kaivoksesta ja varsinkin Kylylahden kaivoksesta. Kullan tuotanto Suomen kaivoksista lähti todella voimakkaaseen kasvuun vuonna 2009 Kittilän kaivoksen tuotannon ansiosta. Huippuvuotena 2012 kultaa tuotettiin Suomen kaivoksista yli 9100 kg ja tuotanto oli 8-kertaistunut vuodesta 2008. Platinan ja palladiumin kaivostuotanto nykyisissä mittasuhteissaan alkoi Suomessa vuonna 2012 ja on sen jälkeen enemmän kuin kaksinkertaistunut.

Vuonna 2016 Suomen kaivoksista tuotettiin 469 000 tonnia ferrokromia, 47 000 tonnia kuparia, 46 000 tonnia sinkkiä ja 21 000 tonnia nikkeliä. Jalometalleista hopeaa tuotettiin 16 300 kg, kultaa 8 900 kg, platinaa 1 200 kg ja palladiumia 900 kg. Koboltin kaivostanto oli n. 2 300 t, mutta on syytä panna merkille, että valtaosa tästä koboltista sisältyy Kylylahden kaivoksen rikki- ja koboltti-nikkelirikasteisiin, joita ei toistaiseksi jatkojalosteta, vaan varastoidaan varastoaltaisiin. Vuosikohtaisia yhteenvetoja tuotantotiedoista on saatavissa GTK:n verkkosivuilta. Ferrokromi tuotettiin Kemin kaivoksesta, sinkkiä tuotettiin eniten Terrafamen Sotkamon kaivoksesta ja kuparia ja nikkeliä tuotettiin eniten Kevitsan kaivoksesta. Kultaa tuotettiin 8 kaivoksesta, mutta Kittilän kaivos yksinään vastasi 71 % kullan kaivostuotannosta. Hopeasta suurin osa tuotettiin Pyhäsalmen kaivoksesta; platinaryhmän metallit tuotettiin Kevitsan kaivoksesta.

Kun Suomen metallimalmikaivosten vuonna 2015 tuottamien metallien määrät suhteutetaan niiden maailmanmarkkinahintoihin, on ferrokromin tuotanto selvästi arvokkainta (857 milj. euroa). Seuraavaksi arvokkaimpia on tuotettu kulta (280 milj. euroa), kupari (208 milj. euroa), nikkeli (100 milj. euroa)  ja sinkki (44 milj. euroa). Tuotetun platinan arvo oli 30 milj. euroa, palladiumin 16 milj. euroa ja hopean arvo 6 milj. euroa. Laskuissa on käytetty Maailmanpankin ja ferrokromin ja palladiumin osalta BGR:n julkaisemia hintatietoja sekä keskiarvoa vuoden 2015 kuukausittaisista vaihtokursseista.

Suhteutettuna tuotantomääriin Euroopassa Suomen metallimalmikaivosten tuotanto on erityisen merkittävää koboltin, platinaryhmän metallien, nikkelin, kromimalmin ja kullan osalta. EU-maissa vain Suomen kaivoksista tuotetaan kobolttia, ja Suomesta tuli vuonna 2012 EU:n selvästi suurin platinaryhmän metallien tuottajamaa tuotannon käynnistyttyä Kevitsan kaivoksessa. Koboltti, platinaryhmän metallit ja kromi kuuluvat EU:n määrittelemien kriittisten raaka-aineiden joukkoon. Kriittisiksi on määritelty raaka-aineita, joilla on suuri taloudellinen merkitys ja joiden saatavuuteen liittyy mahdollisia riskejä. Listan kriittisistä raaka-aineista voi avata tästä.

Metallinjalostus 

Aiheesta muualla

Metallien jalostus Suomessa: nykytila ja tulevaisuuden haasteet (TEM)

Metallinjalostuksella tarkoitetaan sitä tuotantoketjua, jossa metallimalmikaivosten tuottamista rikasteista valmistetaan metalleja ja muita metallituotteita. Metallit jalostetaan yleensä erillisissä tuotantolaitoksissa, jotka eivät sijaitse kaivosten yhteydessä. Tästä poikkeuksena eräät Suomen kultakaivokset jalostavat tuottamansa rikasteen kultaharkoiksi. Metalli erotetaan metallimalmimineraalien muista aineisosista sulattamalla tai metallipitoisista sakoista esimerkiksi kemiallisin menetelmin saostamalla. On huomattava, että Suomen kaivoksista peräisin olevien raaka-aineiden osuus Suomessa tuotetuissa metalleissa vaihtelee laidasta laitaan. Esimerkiksi ferrokromi tuotetaan kokonaan suomalaisista raaka-aineista, kun taas germanium tuotetaan yksinomaan tuontiraaka-aineista.

Suomessa tuotetaan metallituotteista eniten teräsaihioita ja harkkorautaa. Teräsaihioita valmistetaan Suomessa vuosittain noin 3,5–4,0 Mt. Trendi on ollut laskeva huippuvuodesta 2006, jolloin teräsaihioiden tuotantomäärä ylitti 5 Mt. Harkkoraudan nykyisiä tuotantolukuja ei ole saatavissa kotimaisista lähteistä.

Muista metalleista 2000-luvulla on tuotettu eniten sinkkiä. Sitä tuotetaan vuosittain noin 300 000 tonnia eli alle 1/10 teräsaihioiden tuotantomäärästä. Sinkin vuosittaiset tuotantomäärät olivat ferrokromia suuremmat vuosina 2003–2012, mutta vuonna 2013 ferrokromin tuotanto lähes kaksinkertaistui edellisvuodesta. Vuonna 2015 ferrokromia tuotettiin ennätykselliset 457 000 t. Kuparia tuotetaan alle puolet sinkin tuotantomääristä ja nikkeliä alle 1/6. Nikkeliä tuotetaan vuosittain 40 000–50 000 t ja kobolttia 9 000–13 000 t. Suomessa sinkkiä valmistaa Boliden Kokkola, kuparia valmistaa eniten Boliden Harjavalta (myös Norilsk Nickel ja Freeport Cobalt) ja nikkelin suurin valmistaja on Norilsk Nickel (myös Freeport Cobalt). Kobolttituotteet valmistaa pääosin Freeport Cobalt (myös Norilsk Nickel).

Suomen ferrokromin tuotannon merkitystä korostaa se, että ferrokromi tuotetaan kokonaan kotimaisista raaka-aineista. Sinkin, nikkelin ja kuparin valmistus Suomessa on voimakkaasti riippuvaista tuontiraaka-aineista. Suomessa tuotettu koboltti on suurimmaksi osaksi peräisin Kongon demokraattisesta tasavallasta ja Venäjältä tuoduista raaka-aineista. Suomen metallinjalostajien koboltin tuotanto on hyvin merkittävää, koska se kattaa yli puolet koboltin tuotannosta koko Euroopassa ja noin 15 % sen tuotannosta maailmassa.

Suomessa tuotetaan jalometalleista selvästi eniten hopeaa. Sen tuotanto lähti voimakkaaseen kasvuun 2000-luvun alussa ja oli vuonna 2014 ennätykselliset 142 000 kg eli noin 1/90 samana vuonna tuotetun koboltin määrästä. Kultaa tuotantetaan vajaa kymmenesosa verrattuna hopean tuotantomäärään. Kullan suurimmat tuotantomäärät 2000-luvulla osuvat vuosiin 2010–2015. Suomessa tuotettu hopea on peräisin pääasiassa ulkomaisista raaka-aineista, mutta kulta on pääasiassa peräisin kotimaisista raaka-aineista. Hopeasta valtaosa tuotetaan Boliden Harjavallassa, kun taas kullan osalta suurin tuottaja on Kittilän kultakaivos. Platinaryhmän metallien tuotanto Suomessa on ollut enimmäkseen tuontiraaka-aineiden varassa vuoteen 2011 asti. Tämän jälkeen kotimaiset raaka-aineet astuivat vahvasti mukaan kuvioon. Vuonna 2013 Kevitsan kaivoksesta tuotettiin 1700 kg platinaryhmän metalleja. Metallinjalostajista Boliden on tuottanut viimeisten 10 vuoden aikana vuosittain 200–1500 kg platinametallirikastetta sivutuotteena, ja myös Norilsk Nickel tuottaa platinaryhmän metalleja.

Suomessa tuotetuista metalleista erikoisuutena mainittakoon germanium. Freeport Cobalt on valmistanut sitä vuodesta 2010 lähtien,  vuosittain 12–17 tonnia. Vain Kiinassa raportoidaan valmistettavan enemmän germaniumia kuin Suomessa, ja Suomen osuus germaniumin tuotannosta koko maailmassa on noin 10 %. Myös germanium kuuluu EU:n määrittelemien kriittisten raaka-aineiden joukkoon.

Teräs – teollisen yhteiskunnan selkäranka

Terästä tarvitaan moniin eri tarkoituksiin, ja se onkin yksi modernin yhteiskunnan tukipilareista. Kestävyytensä ja lujuutensa ansiosta teräs on pitkäikäinen metalli. Sen käyttöikä on noin 100 vuotta, minkä jälkeen teräs voidaan kierrättää. Pitkäikäisyytensä ansiosta teräs on kestävän kehityksen periaatteiden mukainen materiaali, mutta myös uutta terästä tarvitaan jatkuvasti.

Kupari – kestävää käyttöä

Vaikka kupari ei ole yhtä lujaa kuin teräs, sekin on pitkäkestoinen käyttömateriaali.Hyvän sähkönjohtavuutensa ansiosta kuparia käytetään laajasti yhteiskunnassa. Pitkän käyttöikänsä vuoksi kupariakin saadaan kierrätettäväksi niukasti, joten kuparia on valmistettava lisää. Suomessa kuparia tuotti pitkään mm. Outokummun kaivos Pohjois-Karjalassa. Nyt sitä tuotetaan First Quantum Mineralsin Pyhäsalmen ja Bolidenin Kylylahden kaivoksissa sekä sivutuotteena Kevitsan kaivoksessa. Chile on maailman suurin kuparintuottaja.

Video ”Kromimalmista ruostumattomaan teräkseen”

Oheisessa videossa Outokummun integroidusta terästuotannosta esitetään teräksen tuotannon kaikki vaiheet kromimalmin louhinnasta Outokummun kaivoksella aina ruostumattomien terästuotteiden laivaukseen Tornion satamassa, josta ne lähtevät asiakkaille ympäri maailman. Tornion ainutlaatuinen integroitu tuotantoprosessi tehostaa tuotantoa, suojelee ympäristöä ja säästää energiaa. Siinä kiteytyy Outokummun kestävän kehityksen strategia.

Metallimalmikaivosten aluetaloudellinen vaikuttavuus – esimerkkinä Kittilä kaivos:

Kittilän kunnan pääelinkeinot:

Matkailu

• matkailussa noin 1100 työpaikkaa = 42 % Kittilän koko työvoimasta
• huippusesongin aikana 1800 työpaikkaa

Kittilän kaivos

• Kittilän kaivos tarjoaa yhteensä noin 600 työpaikkaa
• noin 50 % työntekijöistä on Kittilästä
• yli 90% työntekijöistä Lapin kunnista

Kittilän työttömyys on keskimäärin alle 10 % (12.5 % 31.1.2015); huippusesongin aikana 6 %.

Kaivoksen taloudellinen vaikutus:

• Kaivoksen työntekijät maksavat tuloveroja Kittilän kunnalle noin 4,9 miljoonaa euroa vuodessa.
• Kaivoksen työntekijät maksavat tuloveroja valtiolle noin 3,1 miljoonaa euroa vuodessa.
• Kaivosyhtiö maksaa kiinteistöveroa noin 185 000 euroa vuodessa.
• Kaivosyhtiö maksaa rojalteja valtiolle noin 2,5 miljoonaa euroa vuodessa.
• Vuosina 2012 – 2013 kaivosyhtiö maksoi yhteisöveroa noin 18 miljoonaa euroa. Vuonna 2014 yhteisöveroa ei kerry maksettavaksi laajennusinvestoinnista tehtyjen vähennysten vuoksi.
• Vuonna 2014 kaivoksen myyntitulot olivat yli 138 miljoonaa euroa.

(Vrt. Matkailun myyntitulot noin 200 miljoonaa euroa vuodessa.)

Lähde: AEF Oy, Kittilän kaivoksen taloudellinen vaikutus 13.09.2015.)

Katso myös Suomen kaivosalanvaikuttavuuden kehitys ja haasteet v. 2010-2020.

Takaisin ylös