Anvendelse og forbrugMed en densitet på 19,3 g/cm3 er wolfram lige så tungtsom guld. Herudover er wolfram hårdt, modstandsdyg-tigt over for iltning og de fleste syrer, og W har det høje-ste smelte- og kogepunkt af alle metaller (henholdsvis3.410 °C og 5.660 °C). Wolfram bevarer sine mekaniskeog fysiske egenskaber selv ved høje temperaturer og harderudover gode elektriske og termiske ledningsevner.Disse gunstige egenskaber har medført, at wolframanvendes meget bredt.

Det største anvendelsesområde for wolfram er til frem-stilling af hårdmetaller (eng. ‘cemented carbids’), herun-der wolframcarbid (WC). Disse legeringer er tre gange såstive som stål, og med en hårdhed 8,5-9 på Mohs’ hård-hedsskala indgår hårdmetaller i en række skære- og bore-opgaver af hårde materialer, særligt inden for byggeri,metalbearbejdning, minedrift samt i olie- og gasindustri-en. Det samme gælder for ståltyper som værktøjsstål oghurtig-stål, hvor wolfram øger slidstyrke og varmebestan-dighed. Traditionelt har wolfram været kendt for anven-delsen til glødetråde i elektriske pærer, som skal kunnemodstå meget høje temperaturer (op til 3.000 °C). Danye teknologier erstatter glødepærer, er denne typebelysning under udfasning.

Wolframs modstandsdygtighed over for varme gør, at detogså anvendes til fremstilling af modstandstråde i el-ovne, elektroder, filamenter, diverse svejseprodukter ogikke mindst i moderne, elektroniske chips. Her er wol-fram en af de vigtigste komponenter. Det øvrige wol-framforbrug går til tunge legeringer til anvendelser, derkræver høj densitet (massetæthed), fx i forsvarsindustri-en, hvor det indgår i ammunitions- og missilkomponen-ter. Ligeledes benyttes en mindre del inden for kemika-

Wolfram (tungsten)

Wo

lf

ra

mF

ak

ta

bla

d n

r. 3

, d

ec

em

be

r 2

01

4

FAK

TA O

M R

ÅS

TO

FF

ER

VIDENCENTERFOR MINERALSKE

RÅSTOFFER OGMATERIALER

MiMa

Wolfram (W), også kendt som tungsten, er et sølvskinnende metal, som er karakteriseret ved sin hård-hed, tyngde, stabilitet og høje smeltepunkt. Siden begyndelsen af det 20. århundrede er wolfram ble-vet brugt i fremstillingen af glødetråde til elpærer, og i dag er metallet afgørende for mange tekniskeprodukter (fx elektroder) og indgår i stållegeringer og hårdmetaller. I den kuriøse ende indgår wolframsom balancevægt i dartpile og i spidsen på kuglepenne. Kina spiller en afgørende rolle for den globalewolframforsyning (mere end 85 % af verdensproduktionen kommer fra Kina), og landet har de størstegeologiske reserver. Trods store geologiske reserver vurderes forsyningssikkerheden som lav, fordiKina har indført restriktioner på eksporten af deres produktion, og landet styrer således store dele afwolframindustrien.

Wolfram er nok især kendt for sin anvendelse til glødetråde itraditionelle glødepærer, men denne del udgør kun 1 % af detglobale marked (foto: Shutterstock).

Kemikalier og andre anvendelser 7 %

Elektroniske komponenter 11 %

Metallegeringer 21%

Hårdmetaller (carbid) 61 %

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

74

183,84

WWolfram

Nøgletal (2013)

Pris (for WO3): 92.000 kr./tonÅrlig metalproduktion: 71.000 ton

Opmålte reserver: 3.500.000 ton(50 års forbrug)

Estimerede 7.000.000 tonressourcer: (100 års forbrug)

Genbrug (globalt): 23-30 %Forsyningssikkerhed: LAV

Anvendelsesområder for wolfram.

2

lieindustrien til forskellige former for kata-lysatorer, olieraffinering m.m.

Kina er verdens største forbruger af wol-fram og står alene for mere end halvdelenaf det samlede forbrug. Andre store aftage-re af wolframmalm og koncentrater erUSA, Tyskland, Japan, Sydkorea, Holland,Østrig og England. Europa står samlet setkun for 15 % af den globale efterspørgsel.

Geologi og ressourcer Wolfram er et relativt sjældent grundstof ijordskorpen, som i gennemsnit kun inde-holder 1,5 ppm W (dvs. 1,5 g W/1 ton bjerg-art). Så lave koncentrationer er uøkonomi-ske at udvinde. For at det kan betale sig atudvinde metallet, skal lødigheden af enwolframforekomst typisk være 0,1 til 1 %.Mineralogisk passer W-grundstoffet dårligtind i krystalstrukturen på de fleste minera-ler og opkoncentreres derfor i sene smelterog i sene vandige opløsninger (hydroterma-le fluider), hvor der kan danne et selvstæn-digt wolframholdigt mineral – typisk i mi-

neralerne scheelit (CaWO4) og wolframit([Fe, Mn]WO4). Disse to wolframmineralerfindes typisk i granitter og metamorfebjergarter, i områder med subduktionszo-ner, hvor tektoniske plader mødes og dan-ner bjergkæder som fx Andesbjergene.

Wolframmineraliseringer findes i flere for-skellige geologiske miljøer, men de to vig-tigste er 1) åre-/stokværkstypen og 2)skarntypen. Åre-/stokværkstypen beståraf sprækkeudfyldninger med wolframitsom det primære mineral, og hvor wol-framit oftest findes i kvartsårer og tit sam-men med tin. Skarnmineraliseringer dannesi områder, hvor magmatiske dybbjergartersom flydende smelter trænger ind i sedi-mentære karbonatbjergarter, og væsker,der skyldes denne indtrængning, reagerermed karbonatbjergarterne (såkaldt metaso-matose). Ved disse processer dannes derforskellige mineraler, bl.a. mineralet schee-lit, samt kalksilikater, jernoxider og karbo-nater. Normalt er skarntypen karakteriseretved at have lavere indhold af wolfram end

åre-/stokværkstypen, men tonnagerne erstørre sammenlignet med åre-/stokværks-typen.

Verdens største wolframreserver findes iKina (85 %). Herudover findes der betydeli-ge geologiske reserver af wolfram i Rus-land, Canada, USA, Australien og England.I Grønland kendes der flere områder medforhøjet wolframindhold, som måske endag kan vise sig at være interessante i etøkonomisk perspektiv. Særligt lovende erforekomsten ved Ymer Ø i Østgrønland,hvor wolfram findes i scheelitmineralet imetamorfoserede, sedimentære bjergarter.I denne del af Grønland er der pågåetmineralefterforskning siden 1970erne ogfrem til i dag, og forekomsten ved Ymer Øundersøges i disse år af det grønlandskemineralefterforskningsselskab NunaMine-rals.

Produktion Da wolframforekomster typisk findes i årer,foregår udvinding mest i underjordiskeminer, som almindeligvis er relativt småmed en daglig malmproduktion på 2.000ton eller mindre.

For at begrænse transportudgifterne skeroparbejdning af wolframmalmen i eller tætpå minen. Her knuses og formales malmen,og der fremstilles et mineralkoncentrat afwolframmineralerne (med omkring 65-75 %WO3) under anvendelse af forskellige ad-skillelsesmetoder, som afhænger af wol-frammalmens sammensætning. Oftestbenyttes tyngdeseparation, som udnytterwolframmineralernes høje massefylde.Metoden kombineres ofte med flotation,hvor de wolframholdige mineraler separe-res fra de ikke-økonomiske mineraler vha.mineralernes forskellige evne til at reagerepå overfladespænding i væsker. Undertidenbenyttes også magnetisk separation til atopkoncentrere wolframit, da mineralet ersvagt magnetisk.

Fa

kt

a

om

W

ol

fr

am

0

Kines

iske s

tats-

ejed

e sels

kabe

r

Øvri

ge

prod

ucen

ter

N. Am

erica

Tung

sten

(Can

ada)

Sojitz

Corp

orati

ons

(Ja

pan)

Youn

gsun

Tung

sten

(

Vietna

m)

Prim

orsk

i GOK

(R

uslan

d)

Malag

a Inc

.

(C

anad

a)

KGUP

(R

uslan

d)

S

andv

ik

(S

verige

)

And

el a

f met

alpr

oduk

tion

i 201

1 (%

)

2,6 % 2,5 %2,2 % 1,1 % 1,1 % 1,0 % 0,6 %

5,9 %

83,0 %

(Kina

)0

20

40

60

80

100

Udvinding af malm fra lukkede miner

Knusning, formaling og separation

Produktion af APT(kemisk proces)

Produktion af wolframmetal

m.m.

Genbrug

Stålindustri

Produktion af rent WO3

Div. anvendelseDiv. anvendelse

Endt levetid

Wolfram- koncentrat

(65-75 % WO3)

Andel af den globale produktion af wolfram i 2011 for verdens otte største producenter. Kinasdominerende rolle er markant.

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

Wolframitkoncentrater kan anvendes direk-te i stålfremstilling ved smeltning med kuleller koks i ovne til produktion af ferrowol-fram, der anvendes som legeringmateriale istål, men scheelitmalm kan også tilsættesdirekte til smeltet stål under fremstilling afdiverse ståltyper. Størstedelen af malmenbearbejdes dog yderligere. Dette sker førstgennem en kemisk proces ved behandlingmed koncentreret NaOH-opløsning. Denneopløsning oprenses ved udfældning og fil-trering, og giver ammonium-paratungstat(APT) af høj renhed. Dette er et vigtig mel-lemprodukt, som dels forhandles og delsviderebearbejdes. Yderligere metallurgiskraffinering benyttes til fremstilling af WO₃,ved at APT, under oxiderende forhold i ro-terende ovne og ved temperaturer på 500-700 °C, omdannes til WO₃. Wolframmetal-pulver fremstilles af WO₃ ved reduktionmed brint i ovne ved 1.200 °C. Metalpul-veret kan derefter omdannes til massivtmetal ved sintring (dvs. ved høj temperaturog under kompression, men uden smelt-ning).

Genbrug og substitutionWolfram genanvendes i udbredt grad. Om-kring halvdelen af Europas forbrug af wol-

fram udgøres af genbrug, mens estimateraf genanvendelsesandelen på globalt planvarierer fra 23 til 30 %. Genbrug af wolframer stigende og forventes i 2018 at udgøre45 %.

På grund af wolframs helt særlige egenska-ber er der kun begrænsede muligheder forsubstitution med andre materialer, da er-statninger ofte vil øge omkostningernebetydeligt eller kan gå ud over produktkva-

liteten. Dette gælder især for produkter,hvor optimal ydeevne ved høje temperatu-rer, eksempelvis i rumfarts- og forsvarsin-dustrien, er påkrævet. Molybdæn kan dog ibegrænset omfang substituere wolfram påvisse områder inden for hård- og legerings-metaller m.m.

Marked og priser Wolfram handles i en lang række forskelli-ge former, bl.a. ammonium-paratungstat

3

Fa

kt

a

om

W

ol

fr

am

Kina

RuslandCanada

Bolivien

Landevurdering

God

Dårlig

Landevurderin

Ikke vurderet

5

Opmålte wolframforekomster

Malmudvinding(% af verdensmarked)

(% af verdens samlede reserver)

Produktion og reserver

6

2

85

43

78

54

18

2

Lande med de største wolframreserver 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 mere eller mindre ideelle for minedrift; vurderingen er baseret påudvalgte faktorer (retssystemet, handelsbarrierer og politisk stabilitet) fra Fraser Institute (2013).

1990 1995 2000 2005 2010 2013

Årli

g m

etal

prod

ukti

on (t

on)

Real

pris

(US$

/mtu

)

Realpris (pristalsreguleret til 2013)Metalproduktion

50

0

150

200

100

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

80.000

Årli

g m

etal

prod

ukti

on (t

on)

80.000

70.000

60.000

MetalproduktionRealpris (pristalsreguleret til 2013)

80.000

70.000

60.000

Realpris (pristalsreguleret til 2013)200

150

Real

pris

(US$

/mtu

)

Årli

g m

etal

prod

ukti

on (t

on)

50.000

40.000

30.000

20.000

10.000

0

50.000

40.000

30.000

20.000

10.000

100

150

0

50Re

alpr

is (U

S$/m

tu)

19951990 20052000 20132010

Pris- og produktionsudvikling for wolfram fra 1990 til 2013. Prisen er angivet i US$/mtu, der er dengængse vægtangivelse for wolfram. Enheden mtu (eng. ‘metric ton unit’) er 1 % af et ton altså 10kg. En mtu WO3 indeholder 7,93 kg wolfram.

(APT), ammonium-metatungstat (ATM),wolframtrioxid (WO3), tungsten blue oxide(TBO), ferrowolfram (FeW og Fe2W), wol-frammetalpulver (W) og wolframcarbid(WC). De alsidige produkter er afspejlet ikomplekse handelsmønstre, som foregårenten via bilaterale aftaler direkte mellemde primære producenter, sekundære forar-bejdningsvirksomheder og tertiære produ-center eller via forhandlere. Kinas domine-rende rolle er også tydeligt afspejlet påproducentsiden, hvor ikke-kinesiske firmaermaksimalt udgør 3 % af det globale marked.

Den kinesiske pris for APT er pejlemærket iwolframmarkedet, men alle de vigtigstetyper wolframprodukter viser samme gene-relle udvikling. Oftest opgives prisen forwolfram med prisen for WO3. Der har væ-ret kraftige stigninger fra 2003 til 2006som følge af kinesiske eksportrestriktioner,reduktion af eksportincitamenter samt glo-balt stigende efterspørgsel. I perioden fra2006 til 2012 har priserne været faldende.

ForsyningssikkerhedSelvom der fra en geologisk betragtningikke er knaphed på wolfram, optrædermetallet på EU's liste over kritiske minera-ler for 2014. Listen omfatter 20 mineralskeråstoffer, der har afgørende betydning forden europæiske industri, og hvor der ikkeumiddelbart kan findes erstatningsmateria-ler, samtidig med at der er stor risiko forforsyningsknaphed. I EU er wolfram vurde-ret som et kritisk metal pga. Kinas domine-rende rolle i wolframproduktionen, landetsstore geologiske forekomster og ikkemindst Kinas indførelse af restriktioner påeksport. Lovligheden af Kinas eksportre-striktioner, der bl.a. omfatter afgifter ogkvotebegrænsninger, er i 2012, og igen i2014, blevet behandlet af verdenshandels-organisationen WTO, som har påbudt Kinaat ophæve restriktionerne.

Kilder og videre læsning

DERA Rohstoffinformationen 19.Rohstoffrisikobewertung – Wolframwww.deutsche-rohstoffagentur.de/DE/Gemeinsames/Produkte/Downloads/DERA_Rohstoffinformationen/rohstoffinformationen-19.pdf?__blob=publicationFile&v=3

Fraser Institute Annual: Survey of MiningCompanies 2013: www.fraserinstitute.org/uploadedFiles/fraser-ca/Content/research-news/research/-publi-cations/mining-survey-2013.pdf

International Tungsten IndustryAssociation: www.itia.info/

Pitfield, P., Brown, T. 2011: Tungsten com-modity profile. British Geological Survey,34 pp. http://www.bgs.ac.uk/mineralsUK/statistics/mineralProfiles.html

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

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

Roskill. 2013. Tungsten supply – Wheredoes the future lie?http://www.roskill.com/news/article-tung-sten-keeping-up-with-demand/?searchterm=tungsten

Tungsten potential in Greenland. Geologyand Ore 25/2014: www.geus.dk/minex/go25.pdf

Tungsten – U.S. Geological Survey, MineralCommodity Summaries: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/tungsten/mcs-2014-tungs.pdf

Wolfram RohstoffwirtschaftlicheSteckbriefe: www.deutsche-rohstoffagen-tur.de/DE/Themen/Min_rohstoffe/Downloads/rohstoffsteckbrief_wf.pdf;jsessionid=CB8059CF8F6D663BDC3626F6BDFEE2A1.1_cid292?_blob=publicationFile&v=3

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

WTO Dispute DS 431: China — MeasuresRelated to the Exportation of Rare Earths,Tungsten and Molybdenum: www.wto.org/english/tratop_e/dispu_e/cases_e/ds431_e.htm

VIDENCENTERFOR MINERALSKE

RÅSTOFFER OGMATERIALER

MiMa

En af hovedanvendelserne for wolfram er til hårdmetaller, som anvendes til en lang række formål,eksempelvis tænderne på et tunnelbor, som kan udskiftes når de er slidt ned (foto: Shutterstock).

Fa

kt

a

om

W

ol

fr

am

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

http://www.deutsche-rohstoffagentur.de/DE/Gemeinsames/Produkte/Downloads/DERA_Rohstoffinformationen/rohstoffinformationen-19.pdf?__blob=publicationFile&v=3http://www.fraserinstitute.org/uploadedFiles/fraser-ca/Content/research-news/research/publications/mining-survey-2013.pdfhttp://www.roskill.com/news/article-tungsten-keeping-up-with-demand/?searchterm=tungstenhttp://www.deutsche-rohstoffagentur.de/DE/Themen/Min_rohstoffe/Downloads/rohstoffsteckbrief_wf.pdf;jsessionid=CB8059CF8F6D663BDC3626F6BDFEE2A1.1_cid292?_blob=publicationFile&v=3http://bgs.ac.uk/mineralsuk/statistics/worldStatistics.htmlhttp://www.wto.org/english/tratop_e/dispu_e/cases_e/ds431_e.htm