Siirry sisältöön

GTK:n näkökulmasta kiinnostavimpia mineraaleja

GTK:n kallioperän raaka-ainevarojen tutkimuksen päämielenkiinto kohdistuu Euroopan unionin listaamiin kriittisiin ja strategisiin raaka-aineisiin. Niillä on suuri taloudellinen merkitys Euroopalle, ja niiden toimitushäiriön riski on korkea.

Osa kriittisistä raaka-aineista on määritelty lisäksi strategisiksi: niitä tarvitaan vihreään siirtymään, digitalisaatioon ja puolustusteollisuuden teknologioihin. Strategisten raaka-aineiden kohdalla on merkittävä ero globaalin tarjonnan ja kysynnän välillä, ja tuotannon lisääminen on usein haastavaa. EU on listannut 34 kriittistä raaka-ainetta, joista 17 on määritelty myös strategisiksi. Näistä Suomessa yleisimmin esiintyviä on esitelty alla.

Kupari – kriittinen ja strateginen raaka-aine

Kuparikiisu on tärkein ja yleisin kuparimalmimineraali. Se muistuttaa ulkonäöltään rikkikiisua, mutta sen väri on kellertävämpi ja usein hieman vihertävä. Kuparikiisu on myös pehmeämpää kuin rikkikiisu.

  • Viiru on vihertävän musta ja kiilto metallinen.
  • Kovuus 3½–4
  • Ominaispaino 4,1–4,3. (Ominaispainolla tarkoitetaan kiven painoa jaettuna kiven tilavuudella (g/cm3).)

Mineraalia esiintyy usein yhdessä muiden sulfidimineraalien, kuten rikkikiisun, magneettikiisun ja sinkkivälkkeen kanssa. Se sisältää noin 35 % kuparia, 30 % rautaa ja 35 % rikkiä.

Kuparia käytetään laajalti sähkön ja lämmön johteena kaapeleissa ja sähkökomponenteissa, putkistoissa, rakennusmateriaaleissa sekä auto- ja konepajateollisuudessa.

Lisäksi kuparia hyödynnetään seoksissa, kuten pronssissa ja messingissä, sekä erilaisissa kemiallisissa ja teollisissa sovelluksissa.

Nikkeli – kriittinen ja strateginen raaka-aine

Pentlandiitti on tärkein nikkelimineraali, ja se sisältää usein myös kobolttia. Se esiintyy yleisimmin ultraemäksisten kivien yhteydessä. Sitä tavataan usein magneettikiisun kanssa, mutta paljain silmin sen erottaminen magneettikiisusta on vaikeaa. Mineraali on ruskehtavan pronssinkeltainen ja metallinhohtoinen.

  • Viiru on vaalean pronssinruskea
  • Kovuus 3½–4
  • Ominaispaino 4,6–5,0

Pentlandiitin voi erottaa magneettikiisusta dimetyyliglyoksiimitestillä.

Nikkeliä käytetään laajalti ruostumattomien terästen ja muiden metalliseosten valmistuksessa, joissa tarvitaan korroosionkestävyyttä ja kestävyyttä korkeissa lämpötiloissa.

Lisäksi nikkeliä hyödynnetään ladattavissa akuissa, sähköteknisissä komponenteissa, katalyytteina kemianteollisuudessa sekä joidenkin metallipintojen pinnoituksessa.

Koboltti – kriittinen ja strateginen raaka-aine

Kobolttihohde on metallinhohtoinen mineraali, jonka väri on punertavan hopeanvalkoinen.

  • Viiru on harmaa tai musta
  • Kovuus 5½
  • Ominaispaino 6,3

Kobolttihohde on pehmeämpää ja punertavampaa kuin rikkikiisu. Kobolttihohdetta on nikkeli-kupari-platinamalmeissa. Mm. Haverin Viljakkalan kultaesiintymässä sitä on muiden arsenidimineraalien ohella.

Kobolttia käytetään pääasiassa ladattavissa akuissa, kuten sähköautojen ja kannettavien laitteiden akuissa. Sitä hyödynnetään superseoksissa, joissa metallien korkea lujuus ja kestävyys korkeissa lämpötiloissa ovat tärkeitä, sekä katalyytteinä kemianteollisuudessa ja joidenkin väriaineiden valmistuksessa.

Litium – kriittinen ja strateginen raaka-aine

Spodumeeni on tärkein litiumia sisältävä mineraali. Se kuuluu pyrokseeniryhmään ja esiintyy litteinä prismoina, jotka ovat usein pituussuunnassa viirukkeisia. Väri vaihtelee harmaanvalkeasta kellertävään, vihertävään ja punertavaan. Spodumeenilla on lasikiilto.

  • Kovuus on 6½–7½
  • Ominaispaino 3,1

Mineraalia esiintyy graniittipegmatiiteissa, ja kiteet voivat olla senttimetrejä, joskus jopa metrejä pitkiä.

Suomessa tunnetaan noin 30 spodumeenipitoista pegmatiittijuonta eri puolilla maata. Tärkeimmät ovat Kruunupyyn–Ullavan alueella.

Litiumia hyödynnetään ennen kaikkea litiumakkujen valmistuksessa, mutta myös keramiikka- ja lasiteollisuudessa sekä litiumsuolojen tuotannossa. Joitakin läpinäkyviä vihreitä ja violetteja muunnoksia käytetään jalokivinä.

Grafiitti – kriittinen ja strateginen raaka-aine

Grafiitti on mustanharmaa mineraali, joka esiintyy usein suomuina, suomukasaumina tai massiivisena grafiittina. Kiteet ovat metallinkiiltoisia, mutta massiivinen grafiitti on multamaista.

Se tuntuu kädessä rasvaiselta ja jättää tummanharmaan jäljen, aivan kuten lyijykynä. Grafiitti on hyvin pehmeää ja sitä löytyy liuskeista, gneisseistä ja syväkivistä. Suomessa tunnetaan useita pieniä esiintymiä, joista osa on ollut louhinnassa.

  • Kovuus 1-2
  • Ominaispaino 2,2

Grafiitti on erinomainen sähkönjohde. Grafiittia käytetään mm. teräs- ja valimoteollisuudessa, korkeaa painetta ja lämpöä kestävien venttiilien tiivisteissä, elektrodeina, voiteluaineena ja jopa polttoaineena.

Hyödyntämiskelpoisessa grafiittiesiintymässä pitoisuuden tulisi olla yli 10 % ja suomukoon yli 0,1 mm. Mustaliuskeiden hienojakoista grafiittia ei yleensä voida hyödyntää.

Arseeni – kriittinen raaka-aine

Arseenikiisu on mineraali, jota esiintyy usein kultamalmeissa rikkikiisun ohella. Sitä voi löytyä myös yhdessä muiden kriittisten raaka-aineiden, kuten koboltin, antimonin ja vismutin kanssa. Arseenikiisun väri vaihtelee metallinhohtavasta hopeanvalkeasta teräksenharmaaseen.

  • Viiru on harmaanmusta
  • Kovuus 5½ -6, eli veitsi pystyy juuri ja juuri naarmuttamaan sitä.
  • Ominaispaino on noin 6

Arseenikiisukiteet muodostavat usein prismamaisia muotoja, ja mineraali tuoksahtaa valkosipulille sitä vasaralla iskettäessä.