Naar de content

Ertsen

Třinecké železárny

Zonder ertsen staat onze maatschappij stil; zo afhankelijk zijn we ervan geworden. Dit dossier leidt u in een vogelvlucht door verschillende onderwerpen heen en biedt links aan naar diverse artikelen. De onderwerpen zijn soorten en maten erts, toepassingen, en producten, reserves en toekomst.

30 september 2011

Onder onze voeten bevindt zich de bodem, dan misschien loszittend zand, en daarna uiteindelijk gesteente. Soms komt het gesteente aan het aardoppervlak, zoals in bergachtige gebieden. In veel gevallen kijken we naar deze stenen en vervolgen onze weg. Sommige van deze gesteenten zijn echter onmisbaar voor onze huidige maatschappij. In deze ertsen zitten namelijk economisch winbare hoeveelheden van een bepaald element. Wat te denken van bijvoorbeeld goud, ijzer en koper?

Soorten en maten

Ertsen komen voor in verschillende soorten en maten. Uiteraard kan de inhoud verschillen: hebben we bijvoorbeeld te maken met ijzererts, een erts met daarin nikkel of toch koper. Vaak is slechts een klein deel van het gesteente nuttig. Van het nuttige deel is het element waar we interesse in hebben ook nog eens vaak onderdeel van een mineraal. Het voorkomen van ijzer, nikkel of koper in pure vorm is daarom meer uitzondering dan regel; daarom moeten de mineralen ook flink bewerkt worden na winning. Andere voorbeelden zijn van dit soort elementen zijn aluminium, lood, zink, mangaan, goud en zilver.

Ten tweede kunnen ertsen economisch rendabel zijn om te winnen of niet. Dit hangt af van vele factoren zoals de prijs per gewichtseenheid van het element, de omvang van het ertsgesteente, de toegankelijkheid tot het erts, de kwaliteit van het erts (het percentage aan het gewilde element), en de productie- en transportkosten. Economisch niet rendabele ertsen kunnen in de toekomst wel rendabel worden als de prijs de lucht in schiet.

Ten derde kunnen ertsen verschillen in het vormingsproces. Een deel van de ertsen ontstaat door het stollen van magma in de ondergrond. In dit magma zitten dus de elementen waarom het gaat. Een andere bron zijn sommige afzettings- of sedimentaire gesteenten. Water speelt ook vaak een cruciale rol: in water (heet of niet) kunnen veel elementen in opgeloste vorm worden vervoerd en op een bepaalde plaats uitkristalliseren. Ook kan water de minder interessante elementen in oplossing meenemen en de economisch interessante mineralen juist laten zitten. Zo kan het erts natuurlijk verrijkt worden. Nog een ander proces is de metamorfose van gesteente door hoge druk en/of temperatuur, waardoor compleet nieuwe mineralen kunnen ontstaan. De vorming van ertsen onder invloed van heet water (hydrothermaal) is de grootste groep.

Toepassingen

De toepassingen van de ertsen zijn heel divers; we maken elke dag gebruik van de inhoud van verschillende ertsen. Koper uit kopererts wordt bijvoorbeeld gebruikt als geleider van elektriciteit, in de waterzuivering en in munten om een paar voorbeelden te geven.

Goud wordt uiteraard gebruikt als sieraad, en ijzer heeft een tal van toepassingen. Nikkel wordt onder meer gebruikt voor munten, accu’s en als onderdeel van roestvrij staal (met ijzer als hoofdbestanddeel). Metalen kunnen namelijk ook gemengd worden in een zogenaamde legering. Voorbeelden naast staal zijn brons (koper en tin) en messing (koper en zink). Brons werd al in de oudheid gebruikt voor beelden.

Producenten, Reserves en Toekomst

De productie van ertsen hangt sterk samen met waar de ertsen gevonden worden. Dit verschilt per erts. Grote producten zijn veelal grote landen als V.S., China, Australië en Rusland, maar ook Zuid-Afrika waar relatief veel ertsen gevonden worden. In Europa zijn we dus sterk afhankelijk van import van deze ertsen. Zuid-Afrika heeft zo goed als een monopolie op platina en is ook de grootste producent van goud, chroom en mangaan. China heeft de productie van zeldzame aardelementen bijna helemaal in handen. Chili en de VS zijn de grote producten van koper en molybdeen, terwijl de verdeling aan productie veel meer verdeeld is voor ijzer en nikkel.

De wereldpopulatie groeit gestaag en daarmee ook de vraag naar ertsen. Omdat ertsen zich veel langzamer vormen dan dat we de ertsen afgraven, is erts een eindige bron. Sterker nog: schattingen laten zien dat we in ca. 20 jaar alle erts van bijvoorbeeld lood, tin, zink, goud en zilver hebben uitgeput! Hergebruik zal daarom steeds belangrijker worden alsook het verfijnen van de zoekmethodes of het zoeken naar ertsen op moeilijk toegankelijkere plaatsen zoals in zee. Uiteindelijk zullen we als maatschappij alternatieven moeten zoeken.

Een Mangnaknol op een grijze achtergrond.

Een mangaanknol gevonden op de zeebodem.

Wikipedia

Ertswinning op zee

Ertsen worden bijna altijd op het land gewonnen, maar daar komt verandering in. Veel ertsen raken op waardoor de prijs stijgt. Hierdoor wordt het rendabel om ertsen in de (diep)zee te gaan winnen, want daar zijn ze ook te vinden zoals Jules Verne al voorspelde. In het verleden werden al kort mangaanknollen gewonnen, maar dat bleek niet rendabel. Verschillende bedrijven zijn nu van plan om binnen enkele jaren ertsen te winnen in de diepzee, op een rendabele manier uiteraard. Ertsen in zee vormen door vulkanische activiteit onder het water, door geochemische processes in zeewater, bij subductiezones en door sedimentaire processen.

  • Diepzee-ertsvoorkomens en Ertswinning op Zee (Kennislinkartikel)
Zie verder:
  • Sterke staaltjes – productie bij Corus in IJmuiden (Kennislinkartikel van De Ingenieur)
  • Staal Maken

Bronnen:

  • De genoemde Kennislinkartikelen
  • Montgomery, C. W. ‘Environmental Geology, 9th edition’, 2011, McGraw –Hill, New York, 511 p.
  • Evans, A. M. ‘Ore Geology and Industrial Minerals, An Introduction, 3th edition’, 1993, Blackwell Scientific Publications, Oxford, 390 p.