Anvendelse og forbrugPGE tilhører i lighed med guld og sølv ædelmetallerne ogbenyttes til industrielle formål, hvor materialerne skalkunne modstå meget høje temperaturer, stort slid ogsamtidig, skal de være kemisk bestandige. Selv om dissemetaller deler de samme egenskaber, varierer deresanvendelse, og overordnet er platin og palladium de vig-tigste. PGE’ernes katalytiske evner er helt essentielle forde senere års forbedringer af luftmiljøet, især ifm. reduk-tion af udledning af giftige udstødningsgasser fra trans-portsektoren. Platin benyttes, i legeringer med fx rhodi-um og palladium (op til 25 %), til katalysatorer i dieselmo-torer, hvorimod palladium foretrækkes til katalysatorer ibenzinmotorer. PGE’er indgår også i andre typer kataly-satorer, eksempelvis brændselsceller, som kan konvertereenergi ved at anvende ilt og brint, og hvor vand bliver deteneste affaldsprodukt. Næst efter katalysatorer er smyk-keindustrien den store forbruger af platin, hvorimod pal-ladium især aftages af den kemiske industri, som bl.a. gørbrug af de katalytiske egenskaber. PGE er således en for-udsætning for en række højteknologiske produkter (i bl.a.elektronik-, medicinal- og tandlægeindustrierne), menbenyttes også i særlige glastyper. Ruthenium, iridium og

osmium benyttes især i kemisk og elektrokemisk industriog til speciallegeringer. Desuden benyttes platin, og inogen grad palladium, som investeringsobjekter.

Pl

at

in

gr

up

pe

me

ta

ll

er

Fa

kt

ab

lad

nr.

6,

ma

j 2

01

5

FAK

TA O

M R

ÅS

TO

FF

ER

VIDENCENTERFOR MINERALSKE

RÅSTOFFER OGMATERIALER

MiMa

Platingruppens metaller, også kendt som platinmetaller, eller blot PGE, fra engelsk Platininum GroupElements, omfatter de seks grundstoffer platin (Pt), palladium (Pd), rhodium (Rh), ruthenium (Ru), iri-dium (Ir) og osmium (Os). Disse metaller ligner hinanden med hensyn til kemiske og fysiske egenska-ber, blandt andet højt smeltepunkt, høj massefylde og evnen til katalytisk aktivitet (dvs. de øger enkemisk reaktions hastighed, uden at de selv forbruges), og de anvendes i en vis udstrækning til desamme formål. PGE har været kendt i Mellemamerika, allerede inden Columbus ankom (1492). Navnetplatina er spansk for ’lille sølv’, da platin til dels ligner sølv, selvom det dengang var mindre værd. Dettehar ændret sig: PGE’s unikke egenskaber og geologiske sjældenhed betyder, at de hører til nogle af ver-dens mest værdifulde metaller med stor industriel betydning. Udover til smykker (platin) anvendes PGEbl.a. til katalysatorer transportindustrien. Da produktionen ligger hos få, store producenter, anser EUdisse metaller som kritiske. Udover Sydafrika, er Rusland, Canada og USA væsentlige producentlande.

Det vigtigste anvendelsesområde for PGE er til kemiskekatalysatorer i biler, der spalter giftigt kulbrinte (CH), kulilte(CO) og lattergas (N2O2) i biludstødning til ugiftige for -bindelser. Der anvendes typisk 2–6 g PGE per udstødningssys-tem til biler.

Kemikalier 6 %

Elektronik 7 %

Investeringer 4 %

Tandlæge- og medicinalindustrien 4 %

Anden anvendelse 5 %

Smykker 16 % Bilkatalysatorer 57 %

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

44

101,07

RuRuthenium

76

190,23

OsOsmium

45

102,91

RhRhodium

77

192,22

IrIridium

46

106,42

PdPalladium

78

195,08

PtPlatin

Nøgletal (2014)

Anvendelsesområder for PGE.

Priser: 145–245 kr./g Årlig produktion: 422 ton

Genbrug: ca. 25 % (for Pt, Pd og Rh)

Forsyningssikkerhed: LAV

Opmålte reserver: 66.000 ton(~160 års forbrug)

Estimerede 100.000 tonressourcer: (~240 års forbrug)

Platingruppe-metaller

2

Forbruget af PGE er tæt forbundet medstrenge miljøkrav til transportindustrien ogden globale økonomiske udvikling. Med sti-gende velstand øges forbruget af biler medkatalysatorer og af smykker. De største for-brugere er Kina, USA og Japan, mensEuropa i 2012 udgjorde 22 % af det globalemarked.

Geologi og ressourcer PGE hører til blandt de mest sjældnegrundstoffer i jordskorpen og har en gen-nemsnitlig koncentration på kun 37 ppb(dvs. 0,037g PGE per ton bjergart) med denrelative forekomst palladium > platin >> iri-dium ≥ osmium ≥ rhodium ≈ ruthenium.På grund af geologiske processer findesPGE i relativt højere koncentrationer imafiske intrusioner, dvs. bjergarter rige påmagnesium og jern. I mange tilfældeudfældes PGE sammen med mineralernekromit, pyrrhotit, bornit og chalcopyrit ogkan danne centimetertynde, brydeværdigelag; denne type lag omtales ofte som’reefs’. I sjældne tilfælde findes PGE somgedigne ædelmetalaggregater (eng. ’nug-gets’) i sedimentære forekomster i lighedmed, hvordan guld også kan optræde.

Sådanne forekomster dannes, ved at de op -rindelige værtsbjergarter, som indeholdtPGE, er eroderet, hvorved PGE er blevet fri-gjort og efterfølgende gennem tusinder afår er blevet opkoncentreret i vandløb ogfloder.

PGE i mafiske intrusioner kan overordnetinddeles i to typer: 1) PGE-domineredeforekomster, hvor PGE er det primære øko-nomiske produkt og 2) Ni-Cu-PGE-fore-komster, hvor PGE udvindes som biprodukti forbindelse med udnyttelse af nikkel- ogkobbersulfidforekomster. Den sidste typeer især vigtig for palladium. De geologiskeprocesser, som er relateret til magmatiskePGE-mineraliseringer, er komplekse og ikkefuldt forstået, men ofte ses de i relation tilmætning af svovl i magmaet, som ’suger’alt PGE til sig og siden krystalliserer i sul-fidmineraler.

De største forekomster af PGE kendes fraBushveld (Sydafrika), som alene anslås atindeholde 95 % af verdens kendte reserver.Andre betydelige forekomster er Stillwater(USA), Norilsk (Sibirien, Rusland) og GreatDyke (Zimbabwe). Forekomsterne adskiller

sig fra hinanden ved at have forskellige ind-byrdes sammensætninger af PGE; eksem-pelvis er Bushveld-forekomsten karakteri-seret ved at have højere indhold af platinend de øvrige, som til gengæld har højereindhold af palladium.

I Grønland er der fundet flere betydeligePGE-mineraliseringer, men endnu harudvinding af PGE ikke fundet sted. Størstefterforskningsinteresse har Skærgård-intrusionen i Østgrønland påkaldt sig.Denne relativt lille intrusion (300 km3)indeholder en horisont kaldet ’PlatinovaReef’, som er stærkt beriget med PGE,(særligt palladium ca. 5 g PGE per tonbjergart). Det vurderes, at Skærgård-intrusi-onen indeholder 1000 ton PGE og dermeder en PGE-forekomst i verdensklasse.Derud over indeholder intrusionen et lagsy-stem med anslået 400 ton guld (op til 10 gper ton). Efterforskningen af Skærgårdenhar stået på siden 1986; fra 1986 til 2000 afselskabet Platinova og i dag af Platina Ltd.Herudover findes der lovende PGE-minera-liseringer mange andre steder i Grønland;eksempelvis i Fiskenæsset-intrusionen i detsydlige Vestgrønland, i den vestgrønland-ske vulkanprovins i Disko-området, samt iAmikoq-intrusionen lidt nord for Nuuk.Disse har alle været genstand for under-søgelser af mineralefterforskningsfirmaer,men ingen af dem står foran snarlig udnyt-telse.

Produktion Hovedparten af udvindingen af PGE fore-går i smalle underjordiske minegange, somkræver indgående kendskab til geologien,da de tynde PGE-holdige horisonter ikkealtid kan identificeres med det blotte øje.En typisk PGE-malmlødighed er 5–15 g PGEper ton bjergart, men der er store variatio-ner afhængig af forekomstens størrelse, oglødigheden kan være væsentligt lavere,hvis PGE kun er biprodukt fra anden malm-udvinding (Ni, Cu etc.). Mineprocessenomfatter boring af sprænghuller og efter-følgende sprængning; det udsprængtemateriale transporteres til knuseværk og

Fa

kt

a

om

P

la

ti

ng

ru

pp

em

et

al

le

r

An

glo Pl

atinu

m

And

re

prod

ucen

ter

Lonm

in Plc

.

(Syda

frika

)

Stillw

ater M

ining

Com

pany

(Usa)

Vale

SA

(C

anad

a)

North

am

(Syda

frika

)

Aqua

rius P

latinu

m

(Sy

dafri

ka)

Impa

la Pla

tinum

(S

ydafr

ika)

Nor

ilsk N

ickel

(R

uslan

d)

And

el a

f glo

bal P

GE-

prod

uktio

n i 2

013

(%)

23,0 %

17,5 %

6,8 %4,4 %

2,8 % 2,6 % 1,8 %

15,7 %

25,4 %

(Syd

afrika

)0

10

5

15

20

25

35

30

40

Genbrug

Kemisk behandling smelting

Ni-Cu domi- neret malm med PGE

Udvinding af malmfra lukkede miner

Knusning, formaling og �oatation

Tørring og smelting

Formaling og smelting

Endt levetid

Anvendelse

PGE-rig malm

Kemisk behandlingopløsning og gen-fældning

Ra�neringstrin kemisk behandling

Ra�neringstrinElektrolyse, kemiskbehandling m.m.

Kemisk behandlingopløsning og gen-fældning u. tryk

Andel af den globale PGE-produktion i 2013 for verdens otte største producenter.

Forenklet produktionskæde for PGE der illustrerer devigtigste trin, som metallerne gennemgår fra udvindingtil slutbrug.

møller, hvor malmen knuses ned til fin-sandsstørrelse. Herefter separeres detfinknuste materiale ved en proces, somskiller de PGE-holdige mineraler (koncen-trat) fra de ikke-økonomiske mineraler. PGE-mineralkoncentratet tørres; den ikkeøkonomiske fraktion, som udgør > 95 %deponeres i nærheden af minen. Oparbejd-ningsprocessen finder typisk sted tæt påmineområdet pga. de store mængdermateriale, som skal bearbejdes. PGE-mine-ralkoncentratet gennemgår herefter for-skellige smelteprocesser og elektrokemiskeseparationsprocesser, som skiller PGE fraandre værdifulde følge-metaller, eksempel-vis nikkel, kobber, kobolt og guld. Tilbageer et koncentrat af alle PGE’er, som deref-ter skal raffineres til rene metaller (Pt, Pd,Rh, Ru, Ir, Os). Metoderne afhænger afkoncentratets mineralogiske sammensæt-ning, men er teknisk vanskelig, da metaller-ne indbyrdes ligner hinanden i både kemiskog fysisk henseende. Raffineringstrinenefinder sted på specielle anlæg uden forminen; flere selskaber beliggende i Europaer involveret i denne proces.

I 2014 blev der i alt produceret 177 ton pla-tin, 199 ton palladium, 22 ton rhodium, 19

ton ruthenium, 5 ton iridium og 1 ton osmi-um med Sydafrika som største producent,dog ikke af palladium, der i stor målestokproduceres i Rusland og Nordamerika.Sammenlignet med disse lande er produkti-onen af PGE i resten af verden begrænset.Eksempelvis opkoncentreres der kun framalm 2 ton PGE i Europa.

Genbrug og substitutionOmkring 25 % af platin, palladium og rhodi-um bliver indsamlet og genbrugt. Gen -brugs raten for PGE’erne bestemmes i bety-

delig grad af, hvor mange biler der skrottes.Da ikke alle biler, der skrottes i dag, harkatalysatorer, må det antages, at genbrugaf PGE (især Pt, Pd og Rh) vil stige i fremti-den. Der er kun begrænset mulighed forsubstitution af PGE’er med andre metaller.Til nogle industrielle anvendelsesformålkan man erstatte de enkelte PGE’er medhinanden, men ofte medfører det dog tab iproduktets ydeevne.

3

Fa

kt

a

om

P

la

ti

ng

ru

pp

em

et

al

le

r

Australien

Rusland

Zimbabwe

SydafrikaLandevurdering

God

Dårlig

Landevurderin

Ikke vurderet 8Opmålte PGE forekomster

Malmudvinding(% af verdensmarked)

(% af verdens samlede reserver)

Produktion og reserver

6 18

95

Canada

28

54

4

5

5

1

1

1

2

USA

Lande med de største PGE-reserver og produktion i 2013. 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

200

600

400

800

1.200

1.000

1.400

1.600

1.800

2.000

1990 1995 2000 2005 2010 2014

Årli

g PG

E-pr

oduk

tion

(ton

)

Real

pris

(US$

/oz)

Realpris platin (pristalsreguleret til 2014)PGE-produktion

Realpris palladium (pristalsreguleret til 2014)

0

600

500

400

300

200

100

Pris- og produktionsudvikling for PGE fra 1990 til 2014. På figuren er angivet prisudviklingen forplatin og palladium, som er de to vigtigste PGE’er samt den samlede årlige produktion af alle seksPGE’er.

Marked og priser Markedet for PGE er ikke transparent, dadisse metaller også indgår som spekulativeinvesteringer. Der er således ofte ikke over-ensstemmelse mellem produktion og for-brug, og markedet balanceres af lagre hosproducenter og mellemhandlere, ligesomgenbrug også er en vigtig stabiliserendefaktor. Langtidsaftaler mellem PGE-produ-center og aftagere (fx katalysator- ogmotorindustrien) bevirker, at markedet ivæsentlig grad er bilateralt. Markedet erstyret af relativt få og store mineselskaber,hvor de fire største producenter udgørmere end 80 % af det globale marked.

Prisen for PGE opgøres, ligesom guld, nor-malt i vægtenheden unse (eng. ’troyounce’; fork. oz), som er ca. 31,1 g. Udovervariationer begrundet i den generelle øko-nomiske udvikling, påvirkes prisen på PGEaf den teknologiske udvikling og i lighedmed guld opkøbes platin også til værdisik-

ring (investering). Markedspriserne for deto vigtigste PGE’er, platin og palladium, føl-ges som det fremgår af figuren på forrigeside ikke nødvendigvis ad. Den økonomiskeafmatning efter finanskrisen i 2008 harramt alle PGE’erne, men har slået hårdestigennem på priserne for platin (ca. 1.400US$/oz i 2014), hvorimod palladium i sam-menligning kun blev kortvarigt og svagtramt af finanskrisen. Palladium har haftgenerelt stigende værdi efter 2008 og blevi udgangen af 2014 handlet for ca. 800US$/oz. Rhodium har traditionelt været detdyreste PGE med priser på op til 7.000US$/oz i juni 1990, men har fulgt platin nedi pris og blev ultimo 2014 handlet til ca.1.100 US$/oz.

ForsyningssikkerhedProduktionen af PGE er monopoliseretmed Sydafrika som dominerende platinpro-ducent og med Rusland i en stærk positionpå palladiummarkedet. Forsyningsrisikoen

vurderes derfor som høj, og PGE optræderpå EU’s liste over kritiske metaller. Andreforhold såsom indenrigspolitiske uoverens-stemmelser i Rusland, som medførte megethøje palladiumpriser omkring årtusindskif-tet og uroligheder i mineindustrien i Syd -afrika i 2013, førte til stærkt stigende PGE-priser. I sådanne situationer opkøber bilin-dustrien ekstra lagre af PGE, hvilket bidra-ger til en destabilisering af produktionen.PGE-markedet er risikofyldt, selv for storeindustrikoncerner.

Kilder og videre læsning

Fraser Institute Annual: Survey of MiningCompanies 2014: www.fraserinstitute.org/uploadedFiles/fraser-ca/Content/research-news/research/publications/mining-survey-2014.pdf

The PGE potential in Greenland Geologyand Ore GEUS 8, 2007www.geus.dk/DK/publications/newslet-ters/minex/Sider/go08-dk.aspx

Report on Critical Raw Materials for the EU- Report of the Ad hoc Working Group ondefining critical raw materials. May 2014:www.ec.europa.eu/enterprise/policies/raw-materials/files/docs/crm-report-on-critical-raw-materials_en.pdf

Report on Critical Raw Materials for the EU– Critical raw material profiles:www.ec.europa.eu/enterprise/policies/raw-materials/files/docs/crm-critical-material-profiles_en.pdf

World Mineral Statistics data – BritishGeological Survey: http://bgs.ac.uk/mine-ralsuk/statistics/world Statistics.html

USGS 2014, Platinum-Group Elements—SoMany Excellent Properties: U.S. GeologicalSurvey Fact Sheet 2014–3064, 2 p.http://dx.doi.org/10.3133/fs20143064 .

VIDENCENTERFOR MINERALSKE

RÅSTOFFER OGMATERIALER

MiMa

Fa

kt

a

om

P

la

ti

ng

ru

pp

em

et

al

le

r

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

Bushveld-intrusionen i Sydafrika er verdens største PGE-forekomst med et overfladeareal halvandengang Danmarks areal og anslås at indeholde 95 % af verdens PGE-reserver. Indvindingen af PGE fraBushveld-intrusionen sker fra kun tre lagdelte horisonter; Merensky Reef, UG2 Chromitite og Platreef. På billedet ses de vanskelige forhold, der arbejdes under ved klargøring til sprængning af MerenskyReef-malmen. Foto: Nadine Hutton/Bloomberg via Getty Images News.

https://www.fraserinstitute.org/uploadedFiles/fraser-ca/Content/research-news/research/publications/survey-of-mining-companies-2014.pdfhttp://www.geus.dk/DK/publications/newsletters/minex/Sider/go08-dk.aspxhttp://ec.europa.eu/enterprise/policies/raw-materials/files/docs/crm-report-on-critical-raw-materials_en.pdfhttp://ec.europa.eu/enterprise/policies/raw-materials/files/docs/crm-critical-material-profiles_en.pdfhttp://bgs.ac.uk/mineralsuk/statistics/worldStatistics.htmlhttp://pubs.usgs.gov/fs/2014/3064/