Julkaisija: Vuorimiesyhdistys - Bergsmannaföreningen r.y. Asiakkaamme - maailman johtavat metallintuottajat - ovat valinneet meidät teknologiatoimittajakseen.

Meillä on

0- outoiampu engineering Outokumpu Engineering Oy - Outokumpu Engineering Contractors Oy - Outokumpu Engineering Services Oy - Outokumpu Castform Oy - Wenmec Systems Oy

Riihitontuntie 7 E, 02200 Espoo, puh. 90-4211, telex 121461 outo sf, fax 90-421 2858

"When you get right._ down -.to it, we Itirovide shaties and formulations. That's o;r business and we take it seri~usly.~~ - Ilpo Koppinen, Director of R CD, Outokumpu Copper

'l'hc Outokuin u Cupprr Group de- 450,000 tuns, with producr lims ranging wtcs over 1.5% ofits added valuc ro re- froin higli-vulume ioducrs such as sm- scarclianddevelopineiir~criviiier.Wchaw txv rube, Lirass m%, and rulled shrer 10 tackled manydeinandineRCrI~proicctroii hiih-tecli sueciilty itcm such as suuer-

tmncrs' ieclinolugicd advdnra c in facilities inkinlaid, Swedcii, tlie Netli- Thr0urokumpuCopper~;oupistlie erknds, Spain, arid thc USA. The Group world's secoiid largcst rnanufacturir uf osred ner salcs for 1991 uf FIM 5.6 billion seini-finishcd coppcr producrs. Aiinual rLlS$i.4billion),andrinpluys7,1@@people. production wlunie forrhr Group is abour

For more inforrnatioii, plrasc wrire, call, 01 fax: 0- outoiampu copper \ PUMPUT JA EROTTIMET

#BALI,, i TEOLLISUUDELLE

~~~~~~ ~~~~~~ Svedala-ryhmään kuuluva Sala International AB valmistaa mineraalien ri- kastusprosesseissa käytettäviä jauhatusmyllyjä, luokitussyklooneja, erilaisia erottimia, suodattimia, lietepumppuja ym. Suomessa Salan tuotteiden maa- hantuonnin ja myynnin hoitaa myös Svedala-tyhmään kuuluva Oy Rolac Ab. c .E ’\

suunniteltu erityisesti kuluttavien neettisia) partikkleita. lietteiden pumppaukseen Valmistava teollisuus ja Kulutusosat ovat kovakromivalua SOVELLUTUSESIMERKKEJÄ voimalaitokset Vaihtoehtoisesti saatavana myös Mineraaliteollisuus Lauhdevesien puhdistus atomi- ja kumi- tai polyuretaanipinnotteisia Hematiitti-, kromiitti- ja mangaani- hiilivoimalaitoksissa sekä puunja- osia malmien rikastus lostusteollisuudessa Moottoriteho 5,9 - 160 kW Kaoliinin, lasihiekan, maasälvän, Terästehtaiden prosessi- ja jäteve- Paineaukkojen koot 80 - 250 mm baryytin, vollastoniitin ym. teolli- sien puhdistus Toimitetaan suljetulla tai puoliavoi- suusmineraalien puhdistus Voiteluaineiden puhdistus kulutta- mella juoksupyörällä Kuparikiisun ja sinkkivälkeen ero- vista partikkeleista Lisälaitteena imupuoien sekoitin tus molybdeenisilfidista ja lyijyhoh- Veden puhdistus kuten esim. kau- karkeiden lietteiden pumppaukseen teesta kolämpöverkoston kierrätysveden ja ruoppaukseen Tuhka- ja rikkipitoisuuden vähentä- puhdistus korroosiopartikkeleista

Salmitie 4 , 02430 Masala ROLAC OYRoLACABPuh. (90) 297 6122, fax (90) 297 5587 NYMEMBER OF THE SVEDALA GROUP

TU LEVAISU US RAKEN N ETAAN JALOTE~KS ESTÄ. Polarit -jaloteräs on loistokas rakennusmateriaali. Se soveltuu erinomaisesti sekä julkiseen että yksityiseen rakentamiseen. Ulkoseininä ja kattoina jaloteräs kestää erinomaisesti kaikissa ilrnastoissa ja on käyttökus- tannuksiltaan edullinen. Teräs mukautuu notkeasti arkkitehdin tahtoon. Jaloteräs on kestävä, helppohoitoinen ja kaunis materiaali sisustamiseen. Monet perinteiset materiaalit voidaan kor- vata modernisti teräksellä. Suomalaiset ovat jo nyt maailman edelläkävijöitä jaloteräksen käyttäjinä. Uusia käyttökoh- teita avautuu jatkuvasti. Tulevaisuuden laatu rakennetaan Polarit -jaloteräksestä. 0outoiampu poiarit 95400 TORNIO, puhelin 9698-4521, - telefax 9698-452620, telex 351 8 OKTO SF

Polaril ASPO OY KESKOMETALLI OY VALTAMERI OSAKEYHTIÖ PL 431 PL 21, Pakilantie 61 -ia'oterästä kiihvenkatu 10 Läntinen Pitkäkatu 31-35 00661 myyvät 00811 HELSINKI 20101 puh. (90) 75471 Suomessa: puh. (90) 75951 puh. (921) 607111 fax (90) 7547261 fax (90 788040 fax (921) 500745 telex 124449 telex 14 1301 telex 1021513 polalarlt uipputeknologia luo uutta. Sen kehittäminen vaatii vastaavat puitteet. Modernin ja innosta- Van työympäristön. Innopoli Espoon Otaniemessä on lähes sadan korkean teknologian yrityksen yhteistyöfoorumi, josta Rautaruukin teräs teki ainutlaatui- sen. Muotoiltavuudellaan. Muunnelta- vuudellaan. Näyttävyydellään. Ainutlaa- Rakentamisen uusia muotoja luodaan Rautaruukin teräksellä. Kuten Innopolissa. tuista on myös teräsrakentamisen nopeus, joka säästää rakennusaikaisia kustannuksia merkittävästi. Rautaruukki on Suomen ylivoimaisesti suurin teräksen valmistaja. Rautaruukki on myös kansainvälistynyt yritys. Sen liikevaihdosta yli 60 % tulee viennistä ja tuotannosta ulkomailla. Tuotantoa on viidessä maassa Euroopassa ja asiak- kaita maailman suurimmasta autonval- mistajasta Lähi-idän vedenottolaitoksiin. Rautaruukin terästuotannon jalostus- asteonalansa huippuamaailmassa. Kon- serni valmistaa kuuma- ja kylmävals- sattuja teräslevyjä, kuumasinkittyjä ja muovipinnoitettuja levyjä, putkia, put- kipalkkeja, kylmämuovattuja avoprofii- leja ja rakentamisen komponentteja. Rautaruukilla on myös omaa konepaja- teollisuutta. Konsernin kehittämä tekno- logia ja tekninen osaaminen on kysyttyä maailmalla. Rautaruukki on terästä.

Innopolin runkorakenne on terästä, samoin kuin kaiteet, portaat, pylväät ja monet muut yksityiskohdat, joiden muotoilun teräksen joustavuus ja mittatarkkuus teki mahdolliseksi. Myös talon akustiikka on erinomainen.

Lisätietoja: RautaiuukkilHelsinki, Frednkinkalu 51~53, PL860.00101 Helsinki, Innopolin teknologiakeskukselle myönnet- Puh. (901 68081,lelelax(90) 6808288. tiin vuoden 1991 teräsrakennepalkinto. Ark- kitehti Kaarina Löfström suunnitteli Inno- @ RAUTARUUKKI polin. TULEVAISUUS ON TERÄCTA KIVEN JA KALLION LOUHINTAAN

TAMROCK SURFACE avolouhintaporauslaitieet kiertoporauslaitieet hyotykiven porauslaitieet kaivonporauslaitteet

TAMROCK UNDERGROUND TAMROCK LOADERS tunnelin- ja peränajolaitieet maanalaiset louheen lastaus tuotantolouhintaporauslaitteet ja siittolaitieet pultitus- ja rusnauslaiiteet nousuporauslaitteet

TAMROCK OY PL 279, SF 33101 Puh. 931~2414111,Fax 931-2414849 Tlx 22193 rock sf

A% VUORITEOLLISUUS VAV

- Julkaisija, utgivare: SISÄLTÖ INNEHÅLL VUORIMIESYHDISTYS - Jouko Talvitie: Malminetsinnän näkymistä Geologian tutkimuskeskuksessa BERGSMANNAF~RENINGENr.y. 65 Risto Pellikka: Ruostumattoman teräksen käsittelylaitokset Hollantiin 67 Pekka A. Nurmi, Bo Johansson, Kari Kojonen: Kullan esiintyminen eräissä Publisher: THE FINNISH ASSOCIATION OF MINING AND Suomen uusissa kultamalmiaiheissa 70 METALLURGICAL ENGINEERS Kauko Puustinen: Strategiset mineraalit 76 Lars J. Hukkinen: Raudanvalmistuksen tekniikka 80 Heikki Ylönen: Raudanvalmistus kehittyy, uudet prosessit kolkuttavat ovella 83 WORITEOLLISUUS - BERGSHANTERINGEN Esko Lunden: Nordkalk, Pohjolan johtava kalkintuottaja 87 Martti Sulonen: 100 vuotta metallurgisen osaston perustamisesta Kuopion Päätoimittaja - Editor-in- Chief: teollisuuskouluun 89 Prof. Martti Sulonen 90-451 1 K. A. Pishow: AFM atomivoimamikroskooppi 90 Teknillinen korkeakoulu Fax 90-45 2660 I Uusia jäseniä - Nya medlemmar 96 Materiaali- ja kalliotekniikan laitos 02 150 Espoo Uutta jäsenistä - Nytt om medlemmama 96 Suoritettuja tutkintoja - Avlagda examina 97 Toimittaja - Editor: In Memoriam 98- 99 Dos. Heikki Laapas 90-451 I Tilastotietoja vuoriteollisuudesta v. 1991 100 Teknillinen korkeakoulu Fax 90-451 2660 VMY-BMF 50-vuotis juhlakokouksen ohjelma 102 Materiaali- ja kalliotekniikan laitos 02150 Espoo

Toimitussihteeri ja ilmoituspäällikkö - Managing Editor and Advertising Sales Director: Ins. Lars Heikel 90-781 396 Punahilkantie 5 A 6 00820 Helsinki

Toimitusneuvosto - Editoral Board: DI Matti Palperi, pj. 90-45 1 1 Teknillinen korkeakoulu Materiaali- ja kalliotekniikan laitos 02 150 Espoo TkT Jorma Rekola 90-622 1788 Coopers & Lybrand Consulting Oy Ab Mannerheimintie 16 A 00100 Helsinki TkL Seija Sundholm 90-45 1 1 Teknillinen korkeakoulu Materiaali- ja kalliotekniikan laitos 02150 Espoo FT Yrjö Pekkala 90-4693 2386 Geologian tutkimuskeskus Betonimiehenkuja 4 02 150 Espoo TkL Hans Allenius 90-42 I I Outokumpu Mintec Oy PL 84 02201 Espoo

Ilmoitushinnat vuodelle 1993

II ja II1 kansi = 4.830,- 1/2-sivu = 2.760,- takakansi = 5.570,- Wsivu = 1.640,- I/l-sivu = 4.090,- Lisäväri/kpl = 1.500,-

Ammattihakemisto-ilmoitus 1/1 vsk = 620,- Kansikuva: Järvi- ja suomalmien sulattamiseen käytetty puhal- { Koko: leveys = 85 mm 0 korkeus = 25 mm lusuuni. Vuosikerta = 95,- 0 ulkomaille = 130,- Cover: Design of a flowing fumace for direct reduction of Irtonumero = 60,- 0 ulkomaille = 70,- malleable iron. VUORIMIESYHDISTYKSEN HALLITUS Geologijaosto 22.3.1991 FL Elias Ekdahl, puh.joht. 971-205 11 1 Geologian tutkimuskeskus PL 1237 Prof. Raimo Matikainen 90-451 2804 70701 puheenjohtaja F~x90-45 1 2660 Teknillinen korkeakoulu FK Sirkku Halonen, siht. 90-462 233 Materiaali- ja kalliotekniikan laitos Geologian tutkimuskeskus Vuorimiehentie 2 Betonimiehenkuja 4 02150 ESPOO 02150 ESPOO

TkT Aulis Saarinen 981-327 711 Kaivosjaosto varapuheenjohtaja Fax 981-327 506 DI Kimmo Kekki, puh.joht. 957-254 151 Rautaruukki Oy Ruskealan Marmori Oy PL 217 57100 SAVONLINNA 90101 DI Tommy Grahn, siht. 90-421 1 DI Matti Heiniö 931-241 4111 Outokumpu Mining Oy Tamrock Ov PL 89 PL 279 02201 ESPOO 33101 TAMPERE Metalliurgijaosto: DI Heikki Rusila 982-301 TkT Kalevi Nikkilä, puh.joht. 90-42 11 Rautaruukki Oy, Raahen terästehdas Outokumpu Engineering PL 93 PL 86 92101 RAAHE 02201 ESPOO

Prof. Veikko Lappalainen 90-469 320 TkL Lars Helle, siht. 90-421 1 Geologian tutkimuskeskus Outokumpu Engineering Contractors Betonimiehenkuja 4 PL 862 02 150 ESPOO 02201 ESPOO

TkL Matti Tyni 971-671 67 Rikastus- ja prosessitekniikan jaosto Malmikaivos Oy, Luikonlahti DI Jouko Kallioinen, puh.joht. 90-42 11 73670 LUIKONLAHTI Outomec Oy PL 84 DI Ville Sipilä 968-281 02201 ESPOO Outokumpu Kokkola Zinc Oy PL 26,67101 KOKKOLA DI Jukka Karhunen, siht. 90-8047 1 Kemira Oy TkL Hans Allenius 90-421 2849 Espoon tutkimuskeskus Outokumnu Mintec Ov PL 44 PL 84 02271 ESPOO 02201 ESPOO Tutkimusvaltuuskunta DI Eelis Eskelinen 953-510 11 1 DI Paavo Eerola, puh.joht. 973-5561 Oy Partek Ab Outokumpu Mining Services 53500 83500 OUTOKUMPU

TkL Jorma Kemppainen 9698-452 583 Geologinen toimikunta: Outokumpu Polarit Oy Prof. Heikki Niini, puh.joht. 90-451 2720 95400 TORNIO Teknillinen korkeakoulu Materiaali- ja kalliotekniikan laitos Vuorimiehentie 2 A DI Timo Välttilä 973-5561 02150 ESPOO Outokumpu Mining Services 83500 OUTOKUMPU Kaivosteknillinen toimikunta: DI Pekka Lappalainen, puh.joht 973-5561 Yhdistyksen sihteerit: Outokumpu Mining Services 1 TkT Heikki Laapas 90-451 2786 83500 OUTOKUMPU Teknillinen korkeakoulu Fax 90-45 1 2660 Materiaali- ja kalliotekniikan laitos Vuorimiehentie 2 A Rikastusteknillinen toimikunta: 02150 ESPOO DI Jarmo Aaltonen, puh.joht. 971-400 111 Kemira Oy II DI Erkki Tyni 981-327 711 Siilinjärven tehtaat ja kaivos Rautaruukki Oy Fax 981-327 506 PL 20 PL 217.90101 OULU 71801 SIILINJÄRVI

Yhdistyksen rahastonhoitaja: Tutkimusvaltuuskunnan ja sen toimikuntien LuK Marjatta Parkkinen 90-421 2442 sihteeri: Outokumpu Oy Fax 90-421.3888 FT Jyrki Parkkinen 90-4693 1 PL 280 Geologian tutkimuskeskus Fax 90-462 205 02101 ESPOO Betonimiehenkuja 4 02150 ESPOO Malminetsinnän näkymistä Geologian tutkimuskeskuksessa

Professori Jouko Talvitie, Geologian tutkimuskeskus, Malmiosasto, Espoo

TAUSTOJA, 1980-LUKU

Vuosikymmenen alkupuolisko oli Geologian tutkimuskeskuksessa Malmiosaston henkiliistiistä 85% siirrettiin aluetoimistoihin (GTK) vireän operatiivisen malminetsinnän aikaa. Tulokset eivät muuten osaston sektorijako säilyi ennallaan, ja painopiste siirtyi olleet toivomusten mukaisia. Vuosikymmenen jälkipuoliskolla ke- strategiseen suunnitteluun ja tieteelliseen tutkimukseen. Yhteys hitettiin erityisesti kaivoslainsäädännön osoittamien mineraalisten aluetoimistoihin piti olla funktionaalinen ja koordinoiva. Osastolle raaka-aineiden ja rakennuskivien etsinnän strategista suunnittelua, jäi myös valtakunnallinen, kaivoslain mukainen valtauxekisterin niiden tieteellistä tutkimusta ja tutkimusmenetelrniä. Strateginen ylläpito sekä valtion edun valvonta löydettyjen esiintymien suh- suunnittelu sai tuekseen muunniuassa niineraalipoliittisen ohjel- teen. Malmiosasto on myös ottanut enenevästi vastuuta ulkomaille man, jolla priorisoitiin etsittävät raaka-aineet niiden kansalliseen suuntautuvasta taloudellisen geologian aktivitectista. huoltotaseeseen perustuen. Lisäksi seurattiin kansainvälistä raaka- aineiden kysyntää. TULOKSISTA Malmiosaston toiminta jaettiin neljään sektoriin: 1. Metalliset malmit ja niiden etsintä, 2. Teollisuusmineraalit ja niiden etsintä Viimeisten yli kymmenen vuoden aikana KTM on tarjonnut (sisältää myös teollisuuskivet, rakennuskivet, koru- ja koristeki- kaivosyhtiöille useita GTK:n löytämiä esiintymiä, joita ei kuiten- vet), 3. Tieteellinen perustutkimus, 4. Integroitu analyysi ja tie- kaan tällä hetkellä pidetä taloudellisesti hyödynnettävinä, mutta dostot. Samalla purettiin mineraalisten polttoaineiden ryhmä (uraa- joita voidaan pitiä kriisiajan varantoina. Tämän lisiiksi yhtiöt ovat ni, grafiitti), mutta ylläpidettiin IAEA- ja OECD/NEA-kontakteja ostaneet valtausoikeudet moniin esiintymiin, joiden taloudellista ja vähäistä uraaninetsinnän menetelmäkehitystä eli valmiustilaa tu- hyväksikiiyttöä ne ovat joko selvittäneet tai parasta aikaa selvittä- levaisuuden varalle. vät, Tällaisia esiintymiii ovat Sotkamon Talvivaaran kookas moni- Tieteellinen tutkimus tuki strategian mukaista malminetsintah, metalliesiintymä (Ni. Zn, Cu. S. C),Rauhalan pieni sinkki-. kupa- suurin panostus kohdistui kullanetsinnän perusteiden luomiseen. ri-. lyijyesiintymä Ylivieskassa. Pahtavaaran kultaesiintymä So- Menetelmäkehitys etsi apua malminetsintään ennenkaikkea in- dankylässä sekä neljii Kuusamon kulta-kobolttiesiintl m%. Parasta tegroidusta geoanalyysistä, malmiarviotekniikasta ja tiedostokehi- aikaa ovat myynnissii Rantasalnien kultaesiintymät Ja ehkä ensi- tyksestä. Metallisten malmien ja teollisuusmineraalisektoreiden vuonna myös Ilomantsin kultaesiintymät. Teollisuusmineraaleista ei-operatiivinen tutkimus keskittyi tuoteproblematiikkaan ja koulu- merkittävimmät ovat Virtasalmen kaoliiniesiintymät, joista neljän tukseen. Teollisuusmineraalit olivat kehittämisen erityinen paino- valtausoikeudet ovat nyt Kemiralla. Lisäksi alueelta on paikannettu pistealue. Operatiivista malminetsintää tehostettiin toteuttamalla muita kaoliiniesiintymiä, Joiden yksityiskohtainen tutkiminen on muunmuassa tulosvastuullisia, suurehkoja hankekokeiluita (mm. ehkä perusteltua aloittaa vasta sitten. kun jo Iuovutcttujen esiinty- Virtasalmen kaoliiniprojekti, Ilomantsin kultahanke, Lounais-Suo- mien hyödyntämismahdollisuudet on selvitetty. men malmiennusteprojekti). Samalla osallistuttiin uuden organi- Rakennuskiviesiintymiä on etsitty ja tutkittu päKasiassa maksul- saation valmisteluun. lisina palveluina. usein yhteistyössä kivialan yritysten kanssa. Vii- me vuosina tutkituista esiintymistä on tällä hetkellii kuusi joko tuo- UUSI ORGANISAATIO VUONNA 1990 tannossa, avaamisvaiheessa tai koelouhinnassa. "Malmimanian" valistustoiminta nostatti valtavan korukiviharrastuksen kautta maan Geologian tutkimuskeskuksen vanha linjaorganisaatio oli "pitkälin- ja pientä yritystoimintaa ja alan kerhoja on virinnyt runsaasti. Näin jainen", osastot henkilöstöltään suuria ja toiminta tulosvastuujaon myös mineraali- ja kivituntemusta on levitetty suurcn yleisön kes- mukaisesti osastokeskeistä. Se kohotti korkeat aidat osastojen väli- kuuteen. selle yhteistyölle. Malminetsinnän kannalta olisi ollut suotavaa, Ensi vuoden merkittävimmät tutkimushankkeet'liittyvät nikke- että saman johdon alla toimii operatiivisena ryhmänä geologi, geo- lin. kullan, ilmeniitin ja rakennuskivien etsintiiin. Onnistutaanko fyysikko ja geokemisti. näissä tulevissa hankkeiua. riippuu paljolti käytettävissii olevista Uudessa organisaatiossa operatiiviset toiminnat (maa- ja kallio- resursseista. peräkartoitus sekä maa- ja kallioperään liittyvien mineraalisten Eräs malminetsinnän oleellinen resurssi on syvikairaus, sillä raaka-aineiden etsintä ja inventointi) siirrettiin aluetoimistoihin kallioperän peitteisyydestä johtuen vasta kairausniiytteenotto pal- (, Kuopio, Espoo). Niiden toiminnan koordinaatio kuu- j~staamalmiaiheen. Kairausta on kuitenkin viime vuosina jouduttu luu operatiivisen toiminnan tutkimusjohtajalle. Organisaatiomuu- huomattavasti vähentämään, mikä taas on johtanut tunnustelukai- toksen pitäisi vauhdittaa tarkoituksenmukaisten, poikkitieteellisten rauksista tinkimiseen eikä uusia aiheita ole saatu riittävästi inven- projektien muodostamista. GTK:n perinteiset osastot kuuluvat kes- tointivaiheeseen. Kairausmiiiarät pitäisikin saada nostetuksi vähin- kushallintoon ja niiden toimintaa koordinoi toinen tutkimusjohtaja. tään vuoden I989 toirnialarationalisointia edeltäneelle tasolle, jotta

65 mahdollisuudet uusien todella merkittävien esiintymien löytämi- raaka-ainevarat ovat myös ulkomaisten metalli-, teollisuusmineraa- seen oleellisesti paranisivat. Ii- ja rakennuskivialan suuryhtiöiden hyödynnettävissä ja tämä olisi omiaan lisaamlän kilpailua ainakin esiintymien valtausoikeuksista. Nykyinen kaivoslaki ei sitä salli. Lain uudistuessa suotuisasti GTK MUUTOSPAINEITA voisi toimia tietopankkina, alkuunauttajana ja malminetsinnän yh- teistyökumppanina ulkomaisillekin yrityksille sekä osallistua aktii- Kotimaisten kaivosten varaan kehittynyt jatkojalostus on kasvaes- visesti ”malmintekemiseen” yhteistyössä mahdollisen hyväksikäyt- saan ja kaivosten ehtyessä menettänyt raaka-aineomavaraisuuttaan. täjän kanssa. Malminetsinnän toimintaedellytyksiä ”uunituoreessa Koska ulkomaista raaka-ainetta on ollut edullisesti tarjolla, on ko- organisaatiossa” pitäisi parantaa sillä tuloksia kyllä vaaditaan, mut- timaan malminetsintaa voimakkaasti vähennetty tai kokonaan pu- ta samalla kuitenkin supistetaan sekä henkilö- että materiaaliresurs- rettu. On yleisesti otsikoitu, että ”malminetsintä ei Suomessa kan- seja. nata”, vaikka kysymys onkin suurelta osin ollut yhtiöiden uudistu- On näet muistettava, että metallien, teollisuusmineraalien ja ra- neesta raaka-aineiden hankintastrategiasta. Tästä on ollut seurauk- kennuskivien menestyksellinen etsintä ja inventointi luovat pohjaa sena, että päättävien tahojen on ollut vaikeaa ymmärtaa malminet- vientiteollisuuden kasvattamiseen. GTK:lla on tässä työssä oma sinnän ja ”malmin tekemisen” aina vaatimaa pitkäjänteisyyttä. merkittävä ja haastava sarkansa kynnettävänä. Maailmankaupan GTK:n malminetsintä edellyttää kuitenkin laaja-alaisuutta, ja sen esteiden madaltuminen ja kansainvälisen kilpailun kirsityminen tulisi huomioida uudetkin raaka-aineet ja näin luoda mahdollisuuk- velvoittavat GTK:n malminetsijöitä, jotka korkean ammattitaitonsa sia teollista pohjaa vahvistavalle jatkojalostukselle. On pidettäva turvin pystyvät tarvittaessa palvelemaan mineraalisia raaka-aineita huolta, ettei GTK:n malminetsinnän kokonaisuus ole liikaa riippu- tarvitsevia kansainvälistyneitä yrityksiämme myös rajojemme ul- vainen yksittäisten yhtiöiden kulloinkin valitsemasta raaka-ainei- kopuolella. Malminetsinnän osaaminen, sitä tukevat menetelmäke- den hankintastrategiasta. hitys ja perustutkimus sekä kyky vastata kansainväliseen kysyntaan ETA astunee voimaan Suomessakin 1993 ja sen seurauksena ovat GTK:n kehittämisen ja menestymisen kannalta niin tärkeitä, kaivoslainsäädäntöä pitää uudistaa. Tällöin Suomen mineraaliset ettei niitä saa päästää näivettymaan.

SUMMARY

OUTLOOK ON EXPLORATION AT THE GEOLOGICAL SURVEY OF (GSF)

In early 1980’s exploration was active at the GSF, however the Finland is adopting the E?-agreement in 1993 and accordingly results were not very satisfactory, even though a few deposits of the mining legislation is being changed so as to become more economic potential were discovered and sold to mining companies flexible, allowing foreign companies to carry out exploration and (i.e. Talvivaara polymetallic, Rauhala Zn, Cu, Pb, Pahtavaara Au, niining in Finland. This could also result in the activation of‘ Fin- Kuusamo Au, Co and Virtasalmi kaolin). Towards the end of land’s own efforts on the mining sector which, if successful, world 1980’s an increasing emphasis was laid on the strategic planning enlarge our metal industry which at present contributes some 40 % of exploration and on the research of mineral raw materials. to Finland’s foreign exchange revenue. In 1990 the GSF was re-organized and operational activities It should be emphasized that exploration is a long lasting effort were transferred to regional offices while the research and strategic which also needs adequate resources to be succesful. Especially planning remained within the central administration. This was sup- crucial for exploration is the availability of an adequate drilling posed to improve exploration activities at the GSF which, at the program, which in our circumstances with thick glacial overburden moment, is of great importance for the because the mining is practically the only way to discover ore. industry has strongly reduced its own exploration activities.

EAPKY - SALOMONINA KÖSSÖLÄSSÄ

66 Ruosturnattornan teräksen käsittelylaitokset Hollantiin

Diplomi-insinööri Risto Pellikka, Outokumpu Polarit Oy, Tornio

PROJEKTIN TAUSTA TANSKA Outokumpu Steel Oy on yksi Outokumpu-konsernin neljästä liike- toiminta-alueesta. Se käsittää kolme yhtiöitettyä toimialaa: - Outokumpu Polarit, joka valmistaa ruostumattomia teräksiä Tornion terässulatossa, kuumavalssaamossa ja kylmävalssaa- mossa. - JA-RO, joka tuottaa putkia ja putkenosia ruostumattomasta te- Hanpur räksestä Pietarsaaressa ja Vetelissä. < - Outokumpu Chrome, joka valmistaa kromirikasteita ja fer- rokrornia Kemin kaivoksella ja Tornion ferrokromitehtaalla. Torniossa on ollut vuosina 1989-91 käynnissä mittava yli 900 Mmk:n investointiohjelma, jonka ansiosta kylmävalssattujen teräs- ten tuotantokapasiteetti nousi 250 000 tonniin vuodessa ja lisäksi kuumanauhatuotteita voidaan valssata noin 100 000 tonnia vuodes- sa. Keski-Eurooppa on erittäin tärkeä markkina-alue, n. 40 o/o koko- naismyynnistä, ja kapasiteetin nousun myötä sen merkitys vielä korostuu. Jotta kasvava tuotanto kyetään myymään, on Polaritin tarjottava keskieurooppalaisille kkailleen vähintään sama pal- velutaso kuin sikäläiset kilpailijat tarjoavat. Tämä edellyttiiii mm. jakelujärjestelmän tehostamista. Samaten kuljetuskustannuksia on pystyttävä alentamaan, jotta kilpailykyky olisi mahdollisimman hyvä. Syksyllä 1990 tehtiin päätös aloittaa selvitykset Keski- Eurooppaan perustettavasta kylmänauhan leikkaustehtaasta. Pariisi JA-RO oli hankkinut kolme putkilinjaa Haato-tuote Oy:n putki- > liiketoiminnan oston yhteydessä. Koska markkinat EY-alueella Kuva 1. Tehtaan sijainti. ovat JA-R0:lle tärkeät volyymimielessä, olisi hankittu lisäkapasi- Fig. 1. Location of the plant. teetti luontevaa sijoittaa samalle alueelle. JA-RO:n putkitehdas- suunnitelmat katsottiin järkeväksi yhdistaa samaan selvitystehtä- vään Polaritin tehdashankkeen kanssa. hyvä liikenteellinen sijainti. Kussakin maassa analysoitiin tarkem- SUUNNITTELUVAIHE min useita satamakaupunkeja. Lounais-Hollannissa sijaitsevan Terneuzenin (kuva 1) lopulliseen valintaan vaikutti mm. tontin Kuljetukset edullinen sijainti (aivan purkauslaiturin vieressä), liikenteellisesti keskeinen kaupunki, hyvät laajennusmahdollisuudet sekä myöskin Tähän asti Polaritin terLstoirnitukset Keski-Eurooppaan on hoidettu paikallisten viranomaisten yhteistyöhalu ja -kyky sekä valmius pääasiassa auto- ja junakuljetuksin. Kuljetusmäärien noustessa tu- mittaviin panostuksiin projektin toteuttamiseksi. lee vastaan raja, jolloin yksikkökustannukset alkavat nousta rnate- riaalimäärien noustessa. Tämä johtuu siitä, että sopivaa paluulii- Lay-out ja toiminnot kennettä ei enää pystytä järjestämään. Kuljetusjärjestelmän pääpe- riaatteeksi valittiin täysien kylmävalssattujen teräsrullien, max pai- Leikkaustehdas ja putkitehdas päätettiin rakentaa samalle tontille, no 26 t, laivakuljetus Torniosta keskieurooppalaiseen satamaan mutta eri rakennuksiin, omiksi toimintayksiköikseen (kuva 2). 2000 tonnin erissä kerran viikossa. Katkaisu-, halkaisu- ja pak- Kylmänauharullat siirretään purkauslaiturilta lavett¡- tai trukki- kauskäsittelyn jälkeen terästuotteet toimjtetaan asiakkaille sikäläis- kuljetuksella leikkuutehtaan prosessihalliin, josta ne siirretään nos- ten liikennöitsijöiden toimesta pääasiassa maanteitse, mutta rauta- turilla joko katkaisu- tai halkaisulinjalle. Prosessilinjoilta valmis tiekuljetus sekä kanavalaivojen käyttö on myös vaihtoehtona. tuote siirtyy pakkauslinjoille viereiseen halliin ja edelleen varas- toon. Lähtevä tavara lastataan hallin ulkopuolella autoihin tai sisäpuo- Sijaintipaikka lella junavaunuihin. Putkitehtaalle sen tarvitsema raaka-aine vie- dään pihan yli trukilla. Mahdollisiksi sijoitusmaiksi valittiin Belgia, Hollanti ja Saksa. Pe- Kaikki kolme putkilinjaa ovat samassa hallissa rinnakkain. Put- rusteluna tälle valinnalle oli näiden maiden kuuluminen EY:öön ja kinauhat syötetään hallin toisesta päästä ja vastakkaisessa päädyssä

67 -B * halkaisija-alue 26,9 - 76,l mm * seinämävahvuudet I .O - 3,0 min 'k normaali kanki pituus 6000 mm 12000 mm mahdollinen --c 'i: halkaisija-alue 15 - 54 mm * seinämävahvuudet 1,0 - 2.5 mm 'k normaali kanki pituus 6000 mm 12000 mm mahdollinen Kapasiteetti on n. 4000 tonnia vuodessa.

ATK ja toiminnonohjaus

Leikkuutehtaan toiminta-ajatuksena on leikata, pakata ja kuljettaa tuotteet asiakkaille. Myynti hoidetaan keskitetysti Torniosta. Niinpä Polaritin tuotan- non- ja myynninohjausjärjestelmiin on tehtävä tarpeelliset muutok- Kuva 2. Leikkaustehdas ja putkitehdas. lay-outit. set, jotta Hollannin tehdas voidaan liittäl samaan järjestelmään. Fig. 2. Layouts of the shearing mill and pipe mill. Tämän mahdollistamiseksi on hankittava tele- ja dataverkkoyhteys Hollannin tehtaan, Polaritin ja JA-RO:n välille. Putkitehdas tulee toimimaan itsenäisenä yksikkönä, joka ostaa raaka-aineen Polaritilta ja myy tuotteensa asiakkaille JA-RO:n on katkaisu, peittaus, tarkastus ja pakkaus. Ulkovarastoalueella myynnin välityksellä. lastaukset ajoneuvoon tapahtuvat trukeilla. Henkilöstö

Rakentaminen Täydellä kapasiteetilla leikkaustehdas työllistää n 75 ja putkitehdas 35 henkeä. Leikkauslinjojen henkilöstö koulutetaan Tornion teh- Rakennusmaa. pinta-alaltaan 10 ha, oli entistä merenpohjaa, joka tailla samanlaisilla tai lähes samanlaisilla linjoilla. oli saatettu nykyiseen korkeuteensa viereisen kanavan ruoppaus- Putkitehtaan linjojen asennusta, käyttöönottoa ja koulutusta var- mailla. joten kaikki lattiat ja perustukset oli paalutettava. ten tehtiin sopimus entisten Haato-tuotteen prosessimiehistä koos- Rakennusiiiaterio~ilik~ivalittiin teräsrunko, sokkelirakenteekxi tuvan ryhmän kanssa laitteiden asennuksesta. kdyttöönotosta ja tiili I .d m korkeuteen ,ja seinärakenteeksi profiloitu muovipinnoi- prosessimiesten koulutuksesta. tettu pelti, Iiimmönerixtyksenä mineraalivilla. Tuotanto- ja varastohallien Iiimmitys hoidetaan maakaasulla toi- Investoinnin kannattavuus mivilla ilmal~immittiniill~i,jotka sijoitetaan katolle. Pai~eilmajärjestelmä on periaattessa kummallakin tehtaalla Tehtaitten investointikustannusarvio on 200 Mmk. Kannattavuutta oniansa, mutta yhdistetty. siten, että hätätapauksessa voidaan hyö- arvioitaessa otettiin huomioon useita tekijöitä. Esim. leikkauslinjat dyntää toisen tchtaan paineilmatuotantoa. olisi joka tapauksessa ollut investoitava, ja ne korvaavat Tornion Sähkiiistys on jaettu tehtaittain: molemmilla tehtailla on oma vastaavat investoinnit. Rahtis töjä syntyy kokonaisten nauharul- sähkönsyBttöjdrjestelni~imuunta,jineen. lien laivakuljetuksessa verrattuna nykyiseen. Keski-Euroopan alueella laskctaan myös saatavan lislmyyntiä lyhempien etäisyyk- sien ja tehokkaamman palvelun ansiosta. Toisaalta kustannukset tulevat olemaan suuremmat kuin Torniossa, jossa on valmis infra- Prosessi tekniikka struktuuri uusille linjoille. Putkitehtaalle sijainti raaka-ainetoimit- tajan vieressä laajan markkina-alueen keskellä on optimipaikka lii- Leikkaustehtaan prosessilinjojen lähtötiedot: ketoiminnan kannalta. - käsiteltävä materiaali: AISl 300 ja 400 sarjat Polarit teki myönteisen päätöksen hankkeen toteuttamisesta hei- - rullan mitat: max ulkohalk. 2000 mm näkuussa 199 1 ja JA-RO pari kuukautta myiihemmin. Samassa max paino 26 t yhteydessä perustettiin Hollantiin yhtiöt Outokumpu Steel Process- sisiiintu1ev;in nauhan mitat: ing ß.V. leikkaustehdasta ja Finero B.V. putkitehdasta varten. leveys max 1650 mm Laitehankinnat suunniteltiin tehtävän vuoden I99 1 loppuun paksuus 0.3-3.0 nim mennessä, rakentaminen syksyyn 1992 mennessä ja laiteasennuk- - leikatun tuotteen mitat: set valmistuisivat vuoden loppuun koekäyttöjen Ja tuotannon vähi- levyt leveys 400 - 1600 mm tellen käynnistyessä vuoden 1993 alussa. pituus 600 - 6400 mm (2 x 3000 mm) nauhat min lev. 35 mm Linjojen kapasiteetti on yhteensii 100 000 tonnia vuodessa. TOTEUTUS Putkitehtaan konekanta muodostuu kolmesta entisen Haato-tuote Oy:n putkenvalmistuslin.jasta oheislaitteineen, jotka ovat suurelta Organisaatio osin uusia investointeja --A Koska PolaritinLlA-RO:n piiristä löytyy paras asiantuntemus pro- * halkaisija-alue 80 - 250 mm sessitekniikan ja laitteiston osalta, on luonnollista. etts tämä osa :i: seinärniivahvuudet 1,s - 3.0 mm projektista toteutettiin käyttäen tehtaitten omia resursseja. Sama :i- normaali kanki pituus 6000 mm koskee ATK:ta, toiminnanohjausta. taloussuunnittelua jne. 12000 mm mahdollinen Rakennussuunnittelu hollantilaisiin olosuhteisiin oli luontevaa

68 antaa sikäliiisille asiantuntijoille, mutta valvonta ja koordinointi Huomioita ja erityispiirteitä haluttiin pitää tiukasti omissa käsissl. Oikean hintatason löytämiseksi oli välttämätöntä ottaa tarjouskil- Laitehankinnat pailuun ulkomaalaisia yrityksiä. Myöskin tarjous- ja hintaneuvotte- luja oli syytä käydä muidenkin kuin ensimmäisellä kierroksella Tärkeimmät laitehankinnatitoimittajat olivat: halvimpien urakoitsijoiden kanssa. Katkaisulinja/Ungerer. Saksa Insinööritoimistonikonsultin rooli on Hollannissa selvästi voi- HalkaisulinjaiFlMl, Italia makkaampi kuin meillä Suomessa. Yleinen tapa siellä tuntui ole- NosturitiSchippers-Kone, Hollanti van, että rakennuttaja, tehtyaan sopimuksen rakentamisesta, seu- Proaessis~hköistys/Siemens,Suomi raavan kerran palasi asiaan vasta töiden valmistuttua. Meidän ta- Näistä katkaisulinja oli vuonna 1991 Tornioon hankitun linjan pamme pitää päätösvalta kaiken aikaa itsellä aiheutti tiettyjä risti- kaksoiskappale. Myöskin prosessisähköistyksen toimittaja on säh- riitoja ennenkuin suunnittelutoimisto suostui toimimaan päämie- köistänyt Tornioon vastaavia linjoja. hensä haluamalla tavalla. Kustannusten säästön kannalta voidaan pitää oleellisen tärkeänä, Rakentaminen että rakennuttajan oma mies on koko ajan rakennuspaikalla, eikä konsultille anneta liian itsenäistä päätösvaltaa. Rakennussuunnittelun tarjouskilpailussa menestyi tehdaspaikka- Hollanti on hyvin byrokraattinen maa erilaisten lupamenettely- kunnalla sijaitseva insinööritoimisto, joka oli myöskin sopivan ko- jen suhteen, mutta myönteisenä piirteenä oli nähtävissä. että asian- koinen projektiin nähden. Tämän firman toimeksiantoon kuului ra- omaisissa virkamiehissä löytyy myös joustavuutta tarvittaessa. kentamiseen liittyvän suunnittelun lisäksi myös avustaminen tar- Myöskään hollantilaisten yleistä hyvää kielitaitoa ei tule liikaa ko- jouskilpailuun osallistujien valinnassa ja itse rakentamisen valvon- rostettua. ta. Hollantiin nimitettiin suunnittelun ja rakentamisen ajaksi suoma- YHTEENVETO lainen rakentamisen päällikkö, sekä hänelle avuksi suunnitteluinsi- nööri koordinoimaan Torniossa tehtävää lay-out- ja laitesuunnitte- Outokumpu Polarit Oy:n ja Oy JA-RO Ab:n ensimmäinen tuotan- lua ja Hollannissa tehtäväii rakennussuunnittelua. nollinen investointi ulkomaille käynnistyi esiselvityksen osalta Rakentaminen pilkottiin sopivan kokoisiin urakoihin tavoitteena syksyllä 1990, päätös tehtaitten rakentamisesta Terneuzeniin, Hol- käyttää pääasiassa pienehköjä ja keskisuuria urakoitsijoita, jota lantiin, tehtiin kesällä I99 1 ja tuotanto käynnistyy vuoden 1993 kautta uskottiin päästävän edullisimpiin kustannuksiin. Tärkeim- alussa. mät erillisurakat olivat: paalutus (1600 paalua), aluetyöt, rakennus- Leikkaustehtaalle tulee yksi katkaisu- ja yksi halkaisulinja ja tar- perustukset, teräsrunko, katteet. lattiat ja koneperustukset, säh- vittavat pakkauslinjat ruostumattoniille kylmävalssatuille teräksil- köistys sekä LVI. le. Materiaali toimitetaan laivakuljetuksina Outokumpu Polarit Todellisen kilpailun aikaansaamiseksi oli tarjouksia pyydettävä Oy:n tehtaalta Torniosta, josta myös hoidetaan tuotannonohjaus, kaikista ympäriiivistä maista sekä Suomesta. Niinpä alueella työs- laadunvalvonta ja markkinointi. kenteleekin hollantilaisten lisäksi belgialaisia, italialaisia, saksalai- Putkitehtaalle asennetaan Haato-tuote Oy:ltä ostetut kolme put- sia, irlantilaisia ja suomalaisia urakoitsijoita. Osoittautui, että sekä kihitsauslinjaa täydennettynä moderneilla apulaitteilla. Raaka- kate- että sähköurakoinnissa suomalaiset yritykset olivat kilpailu- aineensa, ruostumattomat putkirainat, se ostaa samalla tontilla si- kykyisiä ja pääsivät näin hankkimaan Keski-Euroopan kokemusta. jaitsevalta leikkuutehtaalta.

SUMMARY

STAINLESS STEEL PROCESSING PLANTS TO THE NETHERLANDS

Outokumpu Polarit Oy and Oy JA-RO Ab started their first pro- The material will be shipped from the plant of Outokumpu Polarit duction investment project in a foreign country in autumn 1990, in Tornio, from where the production planning, quality control and the feasibility study was completed in summer 1991, and after that marketing are also organized. the decision to build a factory was made. The production will be The pipe mill includes three used pipe welding lines bought started in the beginning of 1993. from Haato-tuote Oy, completed with modem accessory equip- The shearing mill consists of a cut-to-length line and a slitting ments. The pipe rnill will receive its raw material, slitted stainless line with necessary packing lines for stainless cold rolled steel. steel, from the nearby shearing mill.

69 Kullan esiintyminen eräissä Suomen uusissa kultamalmiaiheissa

FT Pekka A. Nurmi, FK Bo Jalhansson ja FT Kari Kojonen, Geologian tutkimuskeskus, Malmiosasto, Espoo

JOHDANTO A

Kullan tuotanto on ollut Fennoskandiassa hyvin vähäistä verrattuna moniin muihin kilpialueisiin ja perustunut lähinnä massiivisten sul- fidimalmien rikastukseen il, 21. Suomessa tärkein tuottaja on ollut Outokummun Keretin kaivos, ja vain Haverissa kulta oli päämal- mimetallina. Montaakaan taloudellisesti mielenkiintoista, ainoas- Itävää malmiaihetta ei vielä 1980-luvun alussa tun-

Käsitys Suomen kultapotentiaalista on kuitenkin viimeksi kulu- neiden kymmenen vuoden aikana olennaisesti muuttunut. Etsintä- menetelmien ja -filosofian kehittäminen sekä malminetsintäresurs- nteinen suuntaaminen kullan etsintään ovat johtaneet lukuisten, aikaisemmin tuntemattomien kultaprovinssien paikallis- tamiseen eri puolilta maatamme 13, 4/. Löydetyt uudet kultaesiin- tymät ovat epigeneettisiä ts. saostuneet hydrotermisistä liuoksista isäntäkivien muodostumisen sekä yleensä metamorfoosin huipu- vaiheen jälkeen. ja kulta on niissä ainoa tai ainakin selvästi tärkein malmimetalli. Konkreettisia esimerkkejä ovat noin 4000 kg kultaa tuottanut Saattoporan kaivos sekä useat esiintymät, joista kaivos- yhtiöt ja Geologian tutkimuskeskus parhaillaan suorittavat yksityis- kohtaisia arviointeja (mm. Kuusamon Juomasuo ja Hangaslampi, Sodankylän Pahtavaara. Oriveden Kutemajärvi, Rantasalmen Osi- konmäki ja Ilomantsin Ward I). Syväkairauksin on paikallistettu jo noin SO kultaesiintymää (kuva I), ja kulta näyttaakin olevan eräs potentiaalisimmista metalleista tulevaisuuden kaivostoiminnan kannalta maassamme. Kuva 1. Suomen epigeneettiset kultamalmiaiheet ja tähän tut- Epigeneettiset kultamalmit ovat esiintymistavaltaan, synnyltään kimukseen valitut esiintymät: 1-3. Ward 1, Rämepuro ja ja ominaisuuksiltaan varsin erilaisia kuin perusmetallimalmit, eikä Muurinsuo (Ilomantsi); 4-5. Juomasuo ja Hangaslampi (Kuusamo); meillä ole ollut paljonkaan aikaisemp,aa kokemusta niiden etsinnäs- 6. Suurikuusikko (Kittilä); 7. Iso-Kuotko (Kittilä); 10. Angesneva tä tai hyödyntämisestä. Tämän vuoksi mm. Geologian tutkimus- (Haapavesi); 1 I. Kaapelinkulma (Valkeakoski); ja 12. Jokisivu keskus on panostanut viime vuosina monipuoliseen perustutkimuk- (Huittinen). seen kultaesiintymien geologian. geokemian, mineralogian, syn- Fig. 1. Epigenetic gold mineralizations in Finland and deposits in- typrosessien ja parhaiten soveltuvien etsintämenetelmien selvittä- cluded in this study; 1-3. Ward I, Rämepuro and Muurinsuo (Ilo- mantsi): 4-5. Joumasuo and Hangaslampi (Kuusamo): 6. miseksi, mm. /S,6,7,8,9,10,11,12/. Suurikuusikko (Kittilä); 7. Iso-Kuotko (Kittilä): 10. Angesneva Taloudellisen hyväksikäytön kannalta kultamalmien tärkein eri- (Haapavesi); 1 I. Kaapelinkulma (Valkeakoski); and 12. Jokisivu tyispiirre on se, että jo hyvin alhainen pitoisuus (muutama git) voi (Huittinen). olla kannattava, mutta malmit ovat heterogeenisiä ja vaikeasti ra- jattavissa. Kulta esiintyy yleisimmin metallisena, mikrometrien suuruusluokan erillisinä rakeina silikaattien välitiloissa ja raoissa seen rikkikiisuun, joiden kultapitoisuus voi vaihdella kymmenistä tai yhteenkasvettuneena sulfidien kanssa, mikä saattaa edustaa tuhansiin g/t. Kullan ja arseenin välinen hyvä korrelaatio viittaa alemmassa lämpötilassa kiisujen hilasta suotautunutta kultaa /I 3/. myös siihen, että kulta korvaa osittain arseenia sulfidien hilassa Kuitenkin jo kauan on tiedetty, että joissakin malmeissa huomatta- /I 7/. Joissakin esiintymissä pääosa kullasta esiintyy "näkymättö- va osa kokonaiskullasta piilee ns. "'näkymättömänä" (

70 ta, koska kullan esiintymisellä ja jakautumisella eri mineraalifaa- 1 ). Kuusamosta on löydetty useita kobolttipitoisia kultaesiintymiä, sien kesken on keskeinen merkitys kultamalmin rikastuksessa. jotka sijaitsevat vihreäkivien rajaamassa ja mafisten - ultramafis- Karkea kulta (>O, 1 mm) saadaan talteen painovoimaerotuksella. ten juonien lävistämässä, erittäin voimakkaasti muuttuneessa sedi- Usein kulta esiintyy kuitenkin paaosin hienona, jonka rikastukses- menttikivimuodostumassa /I 1 1. Tähän tutkimukseen otettiin näyt- sa maailmalla selvästi eniten käytetty menetelmä on syanidiliuotus. teitä Juomasuon ja sen lähellä sijaitsevasta Hangaslammen esiinty- Se soveltuu parhaiten ns. free milling -malmeille, joissa kulta jau- mästä. Juomasuolla mineralisaatio koostuu vaihtelevasta rautakii- hautuu omiksi rakeikseen. Syanidi ei pysty kuitenkaan liuottamaan supirotteesta, jossa esiintyy ohuita massiivisia osia. Kultaa tava- ns. refraktorimalmien "näkym ntä" kultaa, joka esiintyy hyvin taan pieninä sulkeumina sulfideissa ja uraniniitissa sekä silikaattien pieninä sulkeumina muissa mineraaleissa tai sitoutuneena sulfidien välitiloissa ja lohkoraoissa yhdessä telluuri-vismutti-mineraalien hilaan. Toki myös refraktorinen kulta saadaan rikastettua mm. pa- kanssa (taulukko 1, H. Pankka, tiedontanto 1992). Hangaslammen sutus- tai autoklaavimenetelmällä, mutta kustannukset saattavat esiintymä on hyvin saman tyyppinen, joskin kiisujen määrä on vä- nousta huomattavasti. häisempi. Outokumpu Finnmines Oy on tehnyt kaivosteknisiä sel- Vaahdotusmenetelmällä, joka meilläkin on ollut käytössä Saat- vityksiä Juomasuon esiintymästä. toporan kaivoksessa /I 8/, kulta saadaan konsentroitua sulfidirikas- Kittilässä kulta liittyy tyypillisesti kvartsi-karbonaatti-juoniinja teeseen. Rikasteen arvo laskee kuitenkin olennaisesti korkean ar- -breksioihin sekä kiisu-pirotteisiin voimakkaasti muuttuneissa ja seenipitoisuuden johdosta. Monilla refraktorikultaesiintymillä ei hiertyneissä mafisissa tai ultramafisissa kivissä. Esiintymät sisältä- olekaan läheskään sitä taloudellista arvoa, mitä pelkän kultapitoi- vät suhteellisen runsaasti rautakiisuja sekä paikoin arseeni- ja ku- suuden perusteella voisi päätellä. parikiisua. Kuparikiisu on ollut Saattoporan kaivoksen sivutuottee- Tämän tutkimuksen tarkoituksena on alustavasti selvittää kullan na. Tutkimukseen valittiin eräs Iso-Kuotkon alueen kulta-aiheista, mineralogiaa ja erityisesti ns. "näkymättömän kullan" esiintymistä jossa kulta esiintyy rauta- ja arseenikiisurikkaissa kvartsi-karbo- Suomen kultamalmiaiheissa. Työhön valittiin 12 esiintymaa siten, naattijuonissa /22/. Suurikuusikossa kulta liittyy voimakkaasti että ne mahdollisimman hyvin edustaisivat eri tyyppisiä minerali- kvartsiutuneeseen breksiavyöhykkeeseen mafisen vulkaniitin ja saatioita tärkeimmistä kultaprovinsseista (kuva I). Jokai- mustaliuskeen kontaktissa. Rikki- ja arseenikiisu ovat pirotteena, sesta esiintymästä otettiin edustava yhdistelmänäyte kairausnäyte- mutta metallista kultaa ei ole havaittu hieissä (taulukko I, I. Här- materiaalista. Kullan esiintymistä ja näytteiden malmimineralogiaa könen, tiedonanto 1992) selvitettiin mikroskooppisesti, elektronimikroanalysaattorilla, se- Svekofennidien tunnetut kultaesiintymät ovat keskittyneet Poh- kundääri-ionimassaspektrometrilläja syanidiliuotuskokein. janmaalle, Savoon ja Lounais-Suomeen (kuva I). Mineralisaatiot liittyvät tyypillisesti tonaliittisiin intruusioihin ja malmityyppiä luonnehtivat pienialaiset, terävärajaiset kvartsi-kiisujuonisysteemit KULTAESIINTYMIEN GEOLOGIA sekä pirotteet hiertyneessä, mutta suhteellisen heikosti muuttunees- sa isäntäkivessä. Rautakiisut, arseenikiisu tai löllingiitti sekä kupa- Suomen epigeneettiset kultaesiintymät voidaan geologisin perus- rikiisu voivat esiintyä melko runsaina. Osikonmäen kultaminerali- tein ,akaa kolmeen pääryhmään: 1) arkeisiin vihreäkivivyöhykkei- saatio liittyy n. 3 km pitkään hiertovyöhykkeeseen, jossa on useita, siin liittyvät esiintymät Itä-Suomessa, 2) Lapin vihreäkivivyöhyk- erillisiä muutaman metrin paksuisia, pirotteisia malmivyöhykkeitä keen esiintymät, ja 3) Svekofennidien esiintymät Etelä-Suomessa 181. Itä-malmin on arvioitu sisältävän n. 2 Mt mineralisoitunutta 13, 101. Arkeisten vihreäkivivyöhykkeiden kultamalmit, kuten Ka- kiveä keskipitoisuudeltaan 3 g/t Au. Näytteet otettiin esiintymän nadan Abitibi- ja Länsi-Australian Norseman-Wiluna-vyöhykkeel- kuparipitoisesta (näyte E) ja arseenipitoisesta (näyte W) osasta Iä, ovat tuottaneet merkittävän osan maailman kullasta. Suomessa (taulukko 1 ). Ängesnevan (Kiimalan) esiintymässä kulta liittyy on paikallistettu em. kultaprovinssien kanssa geologisesti analogi- hiertyneessä olevaan arseeni- ja rautakii- nen vyöhyke Ilomantsin Hatun liuskealueelta, jossa on tavattu plagioklaasiporfyriitissä supirotteeseen sekä kvartsijuoniin /23/. Geologisen malmiarvion merkkejä voimakkaasta hydrotermisestä muuttumisesta ja kultami- mukaan esiintymässä on n. 1,2 Mt mineralisoitunutta kiveä keski- neralisaatiosta yli 40 km matkalla. Vuodesta 1985 alkaen suoritettu pitoisuudella 1,5 g/t Au. Kaapelinkulman ja Jokisivun mineralisaa- monipuolinen perustutkimus ja siihen tiot liittyvät kvartsidioriittia ja emäksistä vulkaniittia leikkaaviin, ovat johtaneet ko. alueella jo useiden kul kiisupitoisiin kvartsijuonisysteemeihin. Esiintymät ovat geometri- miseen /19,20/. Viitteitä samantyyppisistä mineralisaatiosystee- sesti monimutkaisia ja melko pienialaisia, mutta sisältävät rikkaita meistä on saatu myös Kuhmon ja Suomussalmen vihreäkivivyö- osia. Kulta on Svekofennidien mineralisatioissa usein sulkeumina hykkeiltä (kuva I). arseenikiisussa ja Iöllingiitissä. Löllingiitti esiintyy yleensä arsee- Tähän tutkimukseen valittiin kolme kultaesiintymää Hatun lius- nikiisurakeiden keskellä ja sisältää suurimman osan kullasta. Osa kevyöhykkeeltä (taulukko 1). Alueen malmiaiheet liittyvät laaja- kullasta on sitoutuneena vismutin ja antimonin kanssa maldoniitti- alaisiin, hydrotermisesti muuttuneisiin hiertovyöhykkeisiin, ja na ja aurostibiittinä. vaikka isäntäkivet vaihtelevat, tonaliittisten intruusioiden kontakti- vyöhykkeet ovat suosineet kullan saostumista. Kulta liittyy kiisupi- rotteisiin serisiitti-kvartsiliuskeisiin@tai kvartsi(-turmaliini) juo- SYANIDILIUOTUSKOKEET niin. Kultamineralisaatioiden yhteydessä esiintyy vähäisiä määriä sulfideja, arsenideja ja tellurideja sekä metallista vismuttia (tauluk- Syanidiliuotusta voidaan käyttaa ns. vapaan kullan osuuden kar- ko 1) /21/. Rämepuron esiintymä sisältaa sekä pirotteista että juo- keaksi määrittämiseksi. Kunkin kohteen kairasydänmateriaalista niin liittyvää malmia karkean geologisen arvion perusteella n. valittiin edustava yhdistelmänäyte (taulukko 2) syanidiliuotusko- 250 O00 t keskipitoisuudella 5 git Au/l9/. Ward I on äskettäin löy- keita varten, jotka teetettiin Valtion teknillisen tutkimuskeskuksen detty huomattavan kultapitoinen malmiesiintymä, jonka jatkokai- Mineraalitekniikan laboratoriossa /24/. Näytemurskeista (raekoko) raukset ovat meneillään. Kulta esiintyy rautakiisupirotteisessa voi- 75-90% < 1 mm) kahtioitiin 500 g osanäytteet, joita jauhettiin mär- makkaasti hiertyneessä felsisessä yksikössä joka rajautuu mafisiin känä kuulamyllyssä 30 minuuttia. Syanidoinnin jälkeen tehdyt ja ultramafisiin liuskeisiin. Muurinsuolla kultaa on tavattu muuta- seula-analyysit osoittivat tuotteiden raekoon vaihtelevan selvästi man metrin paksuisina 0,5-5 g/t lävistyksinä laajahkolla alueella malmin kovuudesta riippuen (taulukko 2), mikä jossain määrin serisiittiliuskeessa, jota leikkaavat tonaliittijuonet. Pirotteista mal- vaikeuttaa tulosten vertailtavuutta. Kaikissa tapauksissa hienous mityyppiä luonnehtivat heikko rautakiisupirote ja paikoin esiinty- (80-98 % <74 ym) on ollut kuitenkin riittävä normaalia käytännön vät arseenikiisu sekä gersdorffiitti. syanidiliuotusprosessia varten. Lapin vihreäkivivyöhykkeen tunnetut kultaesiintymät ovat kes- Liuotuskokeissa käytettiin seuraavia parametreja: näytemäärä kittyneet Kuusamon liuskealueelle ja Kittilän ympäristöön (kuva 500 g, lietetiheys 40 %, pH 11,5, NaCN-väkevyys 0,3 %, sekoitus

71 Taulukko 1. Tutkitut kultaesiintymät ja niiden geologiset pääpiirteet. Table 1. Gold deposits studied and their geological characteristics.

Esiintymä Kunta Yhtiö' Malmityyppi Geokemia2 Malmimineraalit Deposit Commune Company Ore type Geoche- Ore minerals mistry

Ward I Ilomantsi GTK Kiisupirote hiertyneessä ja Au >Te >W SKII," CUKI, KUBA, MAGK, WET, muuttuneessa felsisessä vul- ZNVA, PBHO, MACK, ALTA, PETZ, kaniitissa KALA. AU

Ramepuro Ilomantsi OKU Kvartsi-turmaliinijuonet ja Au>Bi >Te SKII, MAGK, ZNVÄ, CUKI, PBHO, BI, pirote hiertyneessä tonaliit- > B AU, HEDL, SCHE, MOHO, ILME tijuonessa ja kiilleliuskeessa

Muurinsuo Ilomantsi GTK Heikko kiisupirote sensiit- Au >Te > As SKII, MAGK, PENT, CUKI, MACK, tiliuskeessa ASKI, GERS, ILME, RUTI, MOHO, SCHE, PBHO, AU, ALTA, HESS, TEVI, TSUM, MELO, RUCK, VOLY Juomasuo Kuusamo GTW Kiisupirote ja juonet sensiitti- Au >Te >Se MAGK, MAGN, PENT, CUKI, OKU kloriittikivessä >W>As> COHO, MOHO,SKII, PBHO, URAI, SCHE, U ILME, AU, KALA, FROH, MELO, MAlT, TEVI, RUCK, CAWA Hangaslampi Kuusamo GTK Kiisupirote ja juonet sensiitti- - MAGK, PENT, CUKI, MAGN, kloriittikivessä SKII,ILME, RUTI, SCHE, MOHO, URAI, AU

Suurikuusikko Kittilä GTK Kiisupirote kvartsiutuneessa Au >As > S SKII, ASKI, CUKI, MAGK, RUTI breksiassa mafisessa vulkanii- >Sb tissa ja mustaliuskeessa IW-Kuotko Kittilä GTK Massiiviset kiisuvyiihykkeet As>Au>Bi SKU, MAGK, ASKI, CUKI, AU, MALD kvartsi-karbonaattijuonissa mafisessa vulkaniitissa Osikonmäki E Rantasalmi GTK Kiisupirote hiertyneessä tona- Au > As > Bi MAGK, CUKI, KUBA, MACK, ASKI, liitissa >Te > Se ZNVA, AU, BI, HEDL

Osikonmäki W Rantasalmi GTK Kikupimte hiertyneessä tona- Au >As > Bi MAGK, ASKI, LÖLL, CUKI, KUBA, liitissa >Se >Te MACK+ KOVE, COHO, ULMA, PBHO, ZNVA, STAN, Tm,BOUL, MOHO, BI, BITESE, MALD, HEDL , AU , DYSK, IKUN, ILME, RUTI, SCHE, POWE Ängesneva Haapavesi GTK Kiisupirote hiertyneessä pla- As >Au >Bi MAGK, ASKI, LÖLL, GUDM, CUKI, gioklaasiporfyriitissa > Sb >Te ZNVA, TETR, AU, AUST, ELEK, HEDL, >Se JOSE, BI, KALA, HESS, EMPL, BMO, BITES Kaapelinkulma Valkea- GTK Kvartsijuonet hiertyneessä Au > As > Bi MAGK, ASKI, CUKI, HEDL, koski kvartsidioriitissa >Te MALD, AU LÖLL,

Jokisivu Huittinen OKU Kvartsijuonet mafisessa vul- Au >Te > W MAGK, CUKI, ASKI, ZNVÄ, AU, kaniitissa > Bi WEHR, AUST, SCHE

'GTK=Geologian tutkimuskeskus/GeologicalSurvey of Finland, OKU =Outokumpu Finnmines Oy. 2Rikastuminen suhteessa basalttiitdEnrichment relative to basalt /lo/ and new data. MineruuZiZyhenreer/mineruZubbrenutio~:ALTA= altaiittilaltaite, ASKI = arseenikiisularsenopyrite,AU = kulta/gold, AUST = aurostibiini/aurostibite, BIHO=vismuttihohde/bismuthinite, BITESE=tuntematon/unknown B&Te6Se, BITES=tuntematon/unknown Bi aTez,,S BOUL=bulangeriitti/boulangerite, CAWA=cawazuliitti/cawazulite, COHO=kobolttihohde/cobaltite, CUKI=kuparikiisu/chacopynte, DYSK= dyskrasiitti/dyscrasite, ELEK=elektrum/electrum, EMPL= eplektiitti/emplectite, FROH = frohbergiittilfrohbergite, GERS =gersdofliitti/- gersdorffite, GOET=goethiitti/goethite, GUDM=gudmundiitti/gudmundite, HEDL=hedleyiitti/hedleyite, HESS=hessiittilhessite, IKUN=ikunoliitti/ikunolite, IIJ4E=ilmeniitti/ilmenite, JOSE=joseiitti-B/joseite-B, KALA=kalaveriitti/calaverite, KOVE=covelliini/covellite, KUBA= kubaniittilcubanite, LOLL= löllingiittilloellingite,MACK= makkinawiittilmackinawite, MAGK= magneettikiisu/pymhotine,MALD= mal- doniittilmaldonite, MAlT = mattagamiWmattagamite, MELO = meloniitti/melonite, MOHO = molybdenihohde/ molybdenite, PBHO = lyijyhohde- /galena,PETZ =petziitti/petzite, POWE=powelliitti/powellite,RUCK= rucklidgeiiittilrucklidgeite,RUTI= rutiili/mtile, SCHE= scheeliitti/scheelite, SKII=rikkikiisu/pyrite, STAN=tinakiisu/stannite, TETR=tetraedriitti/tetrahedrite, TEVI=tellurovismutiitti/tellorobismuthite, TSUM=tsumoijtti/tsumoite, ULLM=ullmanniitti/ullmannite. URAI=uraniniitti/uraninite, VOLY=volynskiitti/volunskite, WEHR=wehrliitti/- wehrlite, ZNVA=sinkkivälke/sphalerite

260 rimin ja ilmansyöttii 0,3 dm'imin. Kullan liukenemista seurat- leenijodidilla erotetusta raskasfraktiosta (d <3,3 1 gkm')). tiin ottamalla näytteet 1/2, 2, 5, 10 ja 24 tunnin kuluttua kokeen Tulokset osoittavat, että Ilomantsin malmiaiheet sisältävät lähes aloituksesta. Liuosnäytteistä analysoitiin atomiabsorptiomenetel- yksinomaan vapaata kultaa saannin ollessa Wardin ja Muurinsuon mällä Au, Ag, As, Cu ja Fe sekä titraamalla NaCN-pitoisuus. esiintymissä Iiihes 100 o/o (taulukko 2). Rämepuron esiintymän Syötteen ja jätteen kultapitoisuus analysoitiin fire assay -menetel- huonompi saanti (82 70)saattaa selittyä liuotusnäytteen selvästi mällä kahdesta eri osituksesta ja tarvittaessa tehtiin lisämäärityksiä karkeammasta raekoosta. Jokisivun ja erityisesti Suurikuusikon todellisen keskipitoisuuden arvioimiseksi. Syatteen arseenipitoi- näytteistä kulta liukeni hyvin huonosti, mikä jälkimmäisessä ta- suus analysoitiin atomiabsorptiospektrometrisesti. Yli 2 g/t kultaa pauksessa viittaa refraktorikullan esiintymisen. Jokisivun jätteestä sisältäviä liuotusjätteitä tutkittiin mikroskoopilla ja elektroni- löytyi useita syöpyneitä kultarakeita osoittaen, että esiintymän kar- mikroanalysaattorilla raepreparaateista, jotka oli valmistettu mety- kea kulta ei liuennut kokonaan suoritetussa kokeessa. Muissa koh-

72 Taulukko 2. Syanidiliuotuskokeiden tulokset tutkittujen kultaesiintymien koostenäytteistä. Table 2. Results for cyanide dissolution tests for bulk samples from the gold deposits studied.

Analysoitu As Esiintymä Kairansydän (Syvyys) Hienous NaCN-saanti Laskettu syöte syÖt&eesSii Deposit Drill core (Depth) Fineness NaCN Calcul. feed syöte As in feed (m) (% <32pn) recovery íAu, dt) Analysed (% Aut&, feed (96) (Au, g/t)

Ward I R 315 (70.00-73.00) 70 97 82 102 <0.01 Ramepuro IMIHÄ-~O(107.65-1 10.65) 42 82 6.1 4.8 <0.01 Muurinsuo R 342 (96.35-97.30) 75 96 5.0 5.3 0.04 Juomasuo KJ/JS-1,3,30& 36 (kooste) 60 79 7.1 6.8 0.06 Hangaslampi R 388 (33.80-44.80) 68 73 7.6 7.9 <0.01 Suurikuusikko R 434 (79.00-81.00) 47 7 9.3 10 1 .o Iso-Kuotko R 309 (74.00-76.00) 88 83 5.4 5.6 3.5 Osikonmiiki E R 421 (184.00-189.00) 41 83 18 18 0.04 Osikonmiiki W R 391 (121.00-126.00) 44 76 5.9 5.9 1.6 Ängesneva R 369 (50.00-56.00) 61 74 6.1 4.8 2.5 Kaapelinkulma R 325 (66.00-69.00) 49 77 9.2 7.1 2.7 Jokisivu HUDS-1 (21.54-23.28) 43 40 66 12 <0.01

teissa saanti oli 73-83 VO,mikä voi johtua hilakullasta tai liukene- näytteet valettiin grafiitti-epoksi pintahienappeihin, jotka valoku- mattomista kultasulkeumista arsenidi- ja sulfidimineraaleissa. Esi- vattiin ja analyysipisteet valittiin etukäteen malmimikroskoopin merkiksi Ängesnevan, Kaapelinkulman ja Osikonmäen jätenäyt- avulla. Pintahieet päällystettiin vielä hiilellä sähkönjohtokyvyn pa- teistä havaittiin mikroskooppitutkimuksessa kultasulkeumia arseni- rantamiseksi. deissa. Jauhatus hienompaan raekokoon ja/tai syanidipitoisuuden SIMS-määrityksiä tehtiin yhdeksästä kultaesiintymästä pääasial- lisääminen voisivat parantaa kullan saantia. Useimmissa näytteissä lisesti arseenikiisusta ja rikkikiisusta, mutta myös löllingiitistä, liuenneen kullan ja jätteen kultapitoisuuksista laskettu syötteen pi- kuparikiisusta ja magneettikiisusta. Useissa näytteissä havaittiin toisuus vastaa analysoitua pitoisuutta (taulukko 2). merkittäviä kultapitoisuuksia mineraalien hilassa: arseenikiisussa Muiden malmimineraalien liukeneminen syanidiliuokseen oli 0.28-2700 git, Iöllingiitissä 14-42 g/t ja rikkikiisussa 0,42-260 git suhteellisen vähäistä pitoisuuksien ollessa kokeen lopussa (24 h): (kuva 2). Sitä vastoin kuparikiisun (0.27 git, kaksi analyysiä) ja arseeni 0,02-9,4 ppm, kupari 9-140 ppm, rauta 10-50 ppm ja ho- magneettikiisun (0,47-1,60 g/t) kultapitoisuudet olivat alhaisia. pea 0,04-4.3 ppm, Syötteen arseenipitoisuus heijastui kohonneina Tulokset osoittavat kuitenkin suuria vaihteluja paitsi eri esiinty- liuoksen pitoisuuksina. ja metallien liukenemisella oli positiivinen mien välillä myös saman rakeen sisällä. Esimerkiksi Iso-Kuotkon korrelaatio syanidin kulutuksen kanssa, joka pysyi kuitenkin koh- tuullisena (0,s kgit). Kalkin kulutus vaihteli välillä 0,60-2,3 l-2,3 10 o00 kg/t. 1 Suurlkuuilkko 2 Iso-Kuotko 3 Oaikonmdki W MÄÄRITYKSET 4 Angarneva jo00 6 KMpelinkulma SEKUNDÄÄRI-IONIMASSASPEKTROMETRILLÄ 1 8 JUorrmlUO (SIMS) ? 7 Hengastampi

h 100 Elektronimikroanalysaattorilla kullan määritysraja on luokkaa SI 500-2000 git, mikä on aivan liian korkea mineraalin hilaan sitoutu- - neen kullan analysointiin. SIMS-laitteistolla kullan määritysraja on 10 olennaisesti parempi vaihdellen välillä 0,2-1 g/t laitteistosta ja ana- ly soitavasta mineraalista riippuen. SIMS-analytikka perustuu näyt- teen pommittamiseen ionisuihkulla, jolloin näytteen pinnasta irtoaa 1 ns. sekundääri-ioneja. Nämä johdatetaan massaspektrometriin ana- lysointia varten /25/. lonisuihku (lämpimitta 1-100 pm) kaivautuu näytteeseen sen koostumuksesta riippuen nopeudella (1 -100 Ah), o. 1 mikä mahdollistaa pitoisuuksien vaihtelun maarittämisen syvyyden Arseenikiisu Rikkikiisu Löllingiitti funktiona. Hy vä syvyysresoluutio onkin eräs SIMS-analytiikan tär- Arsenopyrite Pyrite Loellingite keimpiä ominaisuuksia. Kvantitatiivista hivenalkuaineanalyysiä Kuva 2 Ionimassaspektrometri (SIMS) -niäärityksiin perustuva varten SIMS-laite kalibroidaan istuttamalla hiutkaskiihdyttimen arseenikiisun, rikkikiisun ja löllingiitin kultapitoisuuksien vaihtelu avulla tunnettu määrä kiinnostuksen kohteena olevaa alkuainetta eräissä Suomen kultaesiintymissä. Symbolit kuvaavat yksittäisiä (esim. I9’7Au) analysoitavaan mineraaliin tai samaa spesiestä ole- analyysituloksia yhtenäinen viiva vaihteluviiliä ja nuolin merki- tyissä tuloksissa kulta oli osittain kolloidisessa muodossa. vaan standardimineraaliin käytettäessä ulkoista standardisatiota Fig. 2. Gold contents in arsenopyrite, pyrite and loellingite of 1261. selected gold occurrences from Finland. based of ionprobe de- SIMS-analyysit tehtiin Surface Science Western -laboratoriossa terminations. Diamonds refer to individual results; solid line to yhteistyössä Dr. Stephen Chryssoulisin kanssa (University of Wes- total variation: and arrows show results with gold partly in col- tern Ontario, London, Canada) Camecan IMS 3f-laitteella. Malmi- loidal form.

73 arseenikiisussa kulta esiintyy hyvin epätasaisesti pitoisuuden vaih- jopa tuhansiin gkssa. Nyt tutkituista kohteista Kittilän Suurikuu- dellessa saman rakeen sisällä 0.28-600 git. Kullan heikko liukene- sikko edustaa tällaista ääritapausta lähes kaiken kullan piillessä ar- vuus syaniidiin Suurikuusikon näytteessä selittyy arseenikiisun seeni- ja rikkikiisun hilassa. Muissa tutkituissa kohteissa mineraa- (680-2700 git) ja rikkikiisun (1.2-260 git) hyvin korkeilla kultapi- lien hilassa esiintyvä kulta ei edusta suurta osaa kokonaiskullasta. toisuuksilla. Kultatelluridit, aurostibiitti ja maldoniitti eivät sisällä merkittävää Analyysimateriaalin perusteella näyttäisi siltä, että arseenikiisun osaa kullan määrästä. ja rikkikiisun esiintyessä rinnakkain hilakullan määrä on selvästi Alustavat syanidiliuotuskokeet antavat viitteitä ns. free milling suurempi arseenikiisussa. Tämä ero ei ole niin selvä silloin, kun -kullan osuudesta. Ilomantsin kultaesiintymissä lähes kaikki kulta näytteessä on löllingiittiä, joka esiintyessään arseenikiisun yhtey- näyttäisi esiintyvän vapaana ja olevan helposti rikastettavissa. dessä (esimerkiksi Kaapelinkulma ja Ängesneva) sisältää valtaosan Kuusamossa ei esiinny hilakultaa, mutta osa kullasta on pieninä hilakullasta. Kolloidista kultaa havittiin esiintyvän paikallisesti sulkeumina sulfideissa. Tutkituissa kahdessa Lapin esiintymässä Kaapelinkulman ja Ängesnevan arseenikiisussa sekä Hangaslam- hilakullan osuudet olivat suurimmat, mutta tätä ei voida mitenkään men rikkikiisussa. Anal ysoiduissa kuparikiisu- ja magneettikiisura- yleistä, koska alueella on hyvin erilaisia malmityyppejä. Esimer- keissa ei esinny hilakultaa. kiksi Saattoporan kaivoksessa kulta esiintyy vapaana ja noin kol- mas osa saadaan talteen jo painovoimaerotuksella /I Si. Etelä- ja YHTEENVETO Länsi-Suomen esiintymissä on yleisesti osa kullasta hilassa ja sul- fidien sulkeumina (17-26 %). Tämä tutkimus osoittaa. että kullan esiintymisessä Suomen kulta- Kullan esiintymistavalla on keskeinen merkitys malmin rikas- malmiaiheissa on huomattavia eroja. Tyypillisimmillään kulta on tuksen kannalta, ja toisaalta vaikeasti rikastettavien malmien talou- metallisina rakeina, joiden läpimitta on muutamasta mikrometristä dellinen arvo saattaa olla aivan muuta kuin pelkästä keskipitoisuu- muutamaan kymmeneen mikrometriin. Joissakin kohteissa kultaa desta voisi päätellä. Tämän vuoksi pitäisi erityisesti arseenipitois- tavataan kuitenkin huomattavasti karkeampana. Kultarakeet esiin- ten kultamalmiaiheiden kyseessä ollessa aloittaa kullan esiintymis- tyvät yleensä rautakiisujen ja/tai arsenidien raepinnoilla ja sulkeu- tavan tutkimus jo ennen investointia yksityiskohtaiseen syväkai- mina sekä silikaattien välitiloissa usein yhdessä telluridien kanssa. raukseen. Malmimikroskooppisella tutkimuksella saadaan alustava Tämän ns. näkyvän kullan lisäksi voi merkittävä osa kullasta olla käsitys kullan esiintymisestä. Syanidiliuotuskokeilla saadaan kvan- sitoutuneena arseenipitoisten mineraalien (arseenikiisun, löllingii- titatiivinen käsitys free milling -kullan osuudesta, ja SIMS-analy- tin tai rikkikiisun) hilaan. Kulta näyttäisi rikastuvan erityisesti ar- tiikalla voidaan selvittää "näkymättömän", hilassa piilevän kullan seenikiisuun tai Iöllingiittiin, joiden kultapitoisuudet voivat nousta osuus.

KIRJALLISUUS - REFERENCES

I. Gud, G. & Siriidhlod, K., Metallogeny of gold in the Fennoscandian empha\i\ on hydrothermal alteration. Geological Survey of Finland, shield. Mineraliuni eposita 25 A (1991) S104-SI14. Bulletin 360 (1992) 9%. 2. Pitu.y!iwi. K., Gold deposits in Finland. Journal of Geochemical Ex- 13. Kothv;qcr, S.B., The solution chemistry of gold applied to the origin ploration 39 (1991) 255-272. of hydrothermal deposits. In: L.A. Clark (ed.) Gold in the Western 3. Nurmi, P.A., Geological setting. history of discovery and exploration Shield. Canadian Institute of Mining and Metallurgy. Special Volume exonomics of Precambrian gold occurrences in Finland. Journal of ( 1986) 168- 186. Geochemical Exploration 39 (1991) 273-287. 14. C'tr/hc/iric~tric,M., ßoiron, M.-C., Holligrr, P.. Mririon. P. 61 Deiiis, 4. Nurmi, P.A.. Gold exploration in Finland in the 1980s: the perspective M.. Gold in arsenopyrites: crystel chemistry, location and state, physi- towards 2000 A.D. Current Research, Geological Survey of Finland, cal and chemical conditions of deposition. In: R.R. Keays, W.R.H. Special Paper I2 ( I99 I) 69-74. Ramsay & D.I. Groves (eds.), The Geology ot' Gold Deposits: the 5. Nurmi, f'.A., Htrrtiktrirwn. A., Dumstc,tz, M. & Rasilainm, K., Sam- Perspective iii 1988. Economic Geology, Monograph 6 (I 989) pling strategic\ and pathfinder elements in till and rock geocheinical 328-34 I . gold exploration, Hattu schist belt, Ilomantsi, eastern Finland. Current IS. Cook, N.J. & Chr~.s.sorr/i.s,S.L., Concentrations of "invisible gold" in Research, Geological Survey of Finland, Special Paper 10 (1989) the coninion sulfides. Canadian Mineralogist 28 (1990) 1-16. 53-58. 15. Wtr,yrio-, F.E., Mtrrion, P. & Rrgntird. .I.R., Miissbauer study of the 6. Ward, P., Hürkiinen, I., Nurmi, P.A. & Pankku. H.S., Structural stu- chemical state of gold in gold ores. Proceeding\ of Gold 100, Interna- dies in the greenstone belt, northern Finland and their applica- tional Conference on Gold. Volume 2 (Extractive metallurgy of gold), tion to gold mineralization. Current Research. Geological Survey of South African Institute of Mining an Metallurgy (1986) 435-442. Finland, Special Paper 10 (1989) 71-78. J.P.K.. LrI/lamfne, J.H.G. 7. Johaiitoii, LI. & Kojoiicii, K., Ore mineralogy of gold occurrences in gold iii arsenopyrite. Cana- the Late Archean Ilomantsi greenstone belt, eastern Finland. Proceed- dian Mineralogkt 27 (1989) 3.53-362. ings of the Symposium Braril Gold'9I (ed. E.A. Ladeira), A.A. Bal- IX. Aiirtowri, K.. Korkolo, T. & Orm,tririeri. H., Lapin kultaa Saattoporan

kenia. Rotterdani ( l 99 l ) 183- 186. kaibokseata. Summary: Gold from Lapland ~ Outokumpu Oy's Saat- 8. Koiltoiiicwii. O., Jihinoti, H., Kojoiien, K. & Pakkrrnen, L., Ore topora mine. Vuoriteollisuus - Bergshanteringen 47 ( 1989) 104-108. mineralogy of the Osikonniiiki gold deposit. Rantasalmi, southeastern 19. Pckktrriilcri. L.J., The Hattuvaara gold occurence, Ilomantsi: a case Finland. Current Research, Geological Survey of Finland, Special Pa- history. In: V. Lappalainen & H. Papunen (eds.): Tutkimuksia geolo- per 12 (1991) 81-89, gian alalta. Univ. Turku, Annales Universitatis Turkuensis C 67 9. Nurmi, P.A. & Lotinrii. P., Pathfinder elements in gold exploration (1988) 79-87. based on pilot studies of mesothernial deposits in selected Late Ar- 20. Nurmi, P.A. & W~rd.P., Geology and gold mineralization in the Hat- chean and Early Proterozoic terrains. Proceedings of the Symposium tu schist belt, Ilomantsi, eastern Finland. Current Research, Geologi- Brazil Gold'9l (ed. E.A. Ladeira), A.A. Balkema, Rotterdam (1991) cal Survey of Finland, Special Paper 10 (1989) 45-48. 751-75x. 21 . Johtison. U. & Kojonen, K., Ore mineralogy of gold occurrences in 10. Nurmi, P.A., Lc.v/iizcw, P. & Niskovtiura.H., Geochemical characteris- the Hattu schist belt. Ilomantsi, ea\tern Finland. Current Research, tics of mesothernial gold deposits in the Fennoscandian Shield, and a Geological Survey of Finland, Special paper 10 ( 1989) 49-52. comparison with selected Canadian and Australian deposita. Geologi- 22. H¿i~-kiincn,1. & Keiiz¿iiiw, V., Exploration of structurally controlled cal Survey of Finland, Bulletin 351 (1991) 101 p. gold deposits in the central Lapland greenstone belt. Current Research, II. Punkkn, H., Pirir.viiwii, K. & Vmhanen, E., Kuusamon liuskealueen Geological Survey of Finland, Special Paper 10 (1989) 79-82, kulta-koboltti-uraaniesiintym~t. Summary: Au-Co-U deposits in the 23. Kojomvi, K., Johamon, B. 61 Sipik, E., The Kiiniala gold deposit in Kuusamo volcaiio-\earmentary belt, Finland, Geologian tutkimuskes- Haapavesi, western Finland. Current Research, Geological Survey of kus. tutkimusraportti 101 (1991) 53 s. Finland. Special Paper 12 (1991) 75-79. 12. Korkirrko.\ki E.A., Geology and geochemistry of the metakoniatiite- 24. Ririw, R. & Lq?pirien, J., Kotimaisten kultanialmien syanidiliuotus- hosted Pahtavaara gold deposit in Sodankylä, northern Finland, with kokeet. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Mineraalitekniikan labora-

14 torio. Tutkimusselostus MIN 125191 (1991) 7s. MRG 8.9104 (1991). 25. Likonen. J., SIMS in material research at the Technical Research 26. Chryssoulis, S.L., Cnbri, L.J. & Lennard, W., Calibration of the ion Centre of Finland and at the Helsinki University of Technology. In: microprobe for quantitative trace precious metal analyses of ore min- Pintatekniikan piivii. Technical Research Centre of Finland, VTT erals. Economic Geology 84 (1989) 1684- 1689.

SUMMARY

MINERALOGICAL DISTRIBUTION OF GOLD IN SELECTED NEW GOLD PROSPECTS IN FINLAND

Gold has not played any significant role in the mining history of g/t) and loellingite (14-42 git), whereas pyrrhotine and chalcopy- Finland, and it has mainly been extracted as a by-product from rite did not carry any lattice Au (Fig. 2). The results show extreme massive sulfide deposits. However, systematic exploration during variation not only between various deposits but also within single the last ten years based on continuous developments in methodol- grains. Gold tends to occur preferentially in loellingite at the ex- ogy and research has resulted in the discovery of a number of epi- pense of arsenopyrite and arsenopyrite at the expense of pyrite. genetic gold deposits and occurrences throughout the country (Fig. Pilot cyanide dissolution tests indicated that almost all Au in the 1 and Table I). The Saattopora gold mine was opened in 1989 and Late Archean Hattu schist belt in eastern Finland is in free milling several deposits are currently under detailed evalution. form, making their processing simple (Table 2). The deposits This study was aimed at elucidating the detailed mineralogical studied from the Early Proterozoic Lapland greenstone belt in occurrence of gold, which has a pronounced impact on the selec- northern Finland fall into two categories. Those from the Kuusamo tion and effectiveness of various mineral processing techniques of area do not carry Au in ”invisible” form, but gold occurs partly as gold ores. Bulk samples from 12 gold deposits representing differ- tiny inclusions in sulfides. Two As-rich prospects studied from ent ore types in the main gold of Finland were taken central Lapland contain a marked portion of Au bound in sulfides from drill-core material, and studied with the microscope. electron and As minerals. For example, in the Suurikuusikko prospect ap- microprobe, secondary ion mass spectrometry (SIMS) and cyanide proximately 90 % of the total Au occur in the mineral lattices of dissolution tests. arsenopyrite and pyrite. The Early Proterozoic Svecofennian de- Gold typically occurs as small (

Hyvät vuorimiehet !

VMY:n toimittama ”Kaivos- ja louhintatekniikan käsikirja” on myyty loppuun. Jos tämä kirja on käynyt sinulle tarpeettomaksi, niin ottaisimme sen kiitollisina TKK:n opiskelijoille käyttöön. Nä- mii ”tarpeettomat” kappaleet voi liihettää osoitteella:

Raimo Matikainen Tekn i I I inen korkeakoulu Kal I iotekniikan laboratorio Vuorimiehentien 2 02150 Espoo

75 Strategiset mineraalit

FT Kauko Puustinen, Geologian tutkimuskeskus, Malmiosasto, Espoo

JOHDANTO S~RATEGISTENMINERAALIEN MÄÄRITTELEMINEN JA LUOKITTELU Mineraalisten raaka-aineiden saatavuudella on ratkaiseva merkitys maailman yleiselle kehitykselle ja hyvinvoinnille. Koska niiden Koska mineraaliset raaka-aineet näyttelevät keskeistä osaa yhteis- saatavuus ei ole aina ollut itsestään selvää, ovat syntyneet käsitteet kunnan hyvinvoinnin kannalta, strategisuutta ei voida yksinomaan kriittinen ja strateginen mineraali. Tässä yhteydessä termillä mine- rajoittaa käsittämään niiden sotilaallista arvoa, vaan tarkasteluun raalit käsitetään kaikkia mineraalisia raaka-aineita, jotka voivat ol- on otettava mukaan myös poliittisia ja taloudellisia arvoja. Koska la joko metalleja, teollisuusmineraaleja tai rikasteita. toisaalta kasvava mineraalien kulutus aiheutuu lähinnä maapallon Termejä kriittinen ja strateginen käytetään usein yhdessä tai väkiluvun ja teollistumisen kasvusta, on syntynyt selvä tarve Iöy- vaihtehtoisesti. Jokin mineraali on maan kannalta kriittinen, mikäli täa uusia raaka-ainelähteitä, vaihtoehtoisia materiaaleja sekä uusia sen saatavuuteen vaikuttava uhka voi aiheuttaa maalle huomattavia teknologisia menetelmiä ja energiamuotoja. vahinkoja /2/. Tarkkaan määriteltynä sellaista mineraalia, jota käy- Yksittäisten mineraalien strategista merkittävyyttä on pyritty tetään sotilaallisiin tarkoituksiin kutsutaan strategiseksi. vaikka- määrittelemään kvantitatiivisesti. Luokitteluun tulee kuitenkin pa- kaan strategisen mineraalin ei tarvitse olla kriittinen, eikä päin vas- kosta sisällyttää myös subjektiivista arviointia. Strategisen merkit- toin. Koska termejä ei aina voi eriyttää, tullaan niistä seuraavassa tävyyden luokittelu vaihtelee lisäksi sen mukaan mitä strategisuu- käyttämään yksinkertaisuuden vuoksi termiä strategiset mineraalit. den osatekijää pidetään tärkeänä. Viime vuosien aikana on ollut useita merkittäviä tapahtumia, Analysoitaessa mineraalien strategisuutta ovat kriteerein5 niiden jotka ovat aiheuttaneet mineraalien saatavuuden heikkenemistä ja saatavuus ulkomaisista ja kotimaisista tuotantolähteistä sekä mah- hintojen rajuakin nousua /6/. Vuonna 1969 lakot Kanadan nikkeli- dollisuudet vähentää kotimaista kulutusta /2/. Ulkomaisten tuotan- kaivoksilla aiheuttivat nikkelin pulan ja hinnan nousua. Vuosien tolähteiden osalta on arvioitava tuotantokatkoksen todennäköisyyt- 1978-1 979 vaihteessa kapinajoukon hyökkäys Zairen kaivosalueel- tä, merkittävyyttä ja kestoa. Kunkin maan kotimaisten tuotantoläh- le sekä vuoden 1973 joulukuusta vuoden 1985 loppuun kestänyt teiden osalta on tarkasteltava omaa kaivostuotantoa ja tuotantoka- OPECin öljykriisi aiheuttivat tunnetut seurauksensa. Zairen tapaus pasiteettia. Esimerkkinä Yhdysvalloissa eräitä mineraaleja louhi- oli sikäli esimerkillinen, että tuohon aikaan Shaban kaivokset tuot- taan omista kaivoksista ja jalostetaan edelleen kotimaassa (kupari), tivat 60 % maailman koboltista. Tuotannon tyrehtyessä koboltin mutta toisia jalostetaan vain ulkomaisista raaka-aineista (alumiini). hinta nousi hetkessä kymmenkertaiseksi, mutta samalla maailmalla Kotimaisen teollisuuden mahdollisuus hätätilanteessa laajentaa käynnistettiin tutkimusohjelmia korvaavien materiaalien Iöytämi- tuotantoaan riippuu siten raaka-aineiden saatavuudesta, kotimai- seksi. Strategisen mineraalin käsite tuli käyttöön varsinaisesti tuo- sesta jalostuskapasiteetista ja siitä nopeudesta millä edelliset voivat na aikana. kasvaa. Strategisten mineraalien määrittelyn vaikeudesta on todettu, että niillä on useita merkityksiä eri yhteyksissä, ja niinpä mikä tahansa Maakeskittyneisyys mineraali voi jonakain aikana olla luonteeltaan strateginen /l/. Eräiden mineraalien tuotanto on maailmassa selvästi keskittynyt Yleensä se on sellainen mineraali, joka on välttäm vain muutamiin maihin. Tämä osoittaa myös sen miten mineraa- den jatkumiselle ja jonka tuotanto ja saatavuus voi syystä tai toi- lien saatavuus voi haavoittua. Maakeskittyneisyyden määrittämi- sesta vaikeutua. Teollista tuotantoa harjoittavalle yhtiölle strategi- seksi on tässä työssä käytetty pohjana kirjallisuudessa esitettyjä lu- nen mineraali on sellainen raaka-aine, jota se ehdottomasti tarvit- kuarvoja maailman kaivostuotannosta vuonna 1988 /3/. Laskenta- see tuotantoprosesseissaan. perusteena on niiden maiden lukumäärä. joista kunkin maan osuus Läntiset teollisuusmaat ovat enenevässä määrin riippuvaisia stra- on vähintään 2,s % maailman kaivostuotannon kokonaismäär tegisista mineraaleista. Neuvostoliitto on sitä vastoin lähes omava- Saadut tuotantokohtaisen maakeskittyneisyyden tunnusluvut on rainen strategisten mineraalivarojen suhteen, ja on politiikassaan esitetty taulukossa 1 (TMK-luvut). Luvut vaihtelevat välillä 497 pyrkinyt kustannuksista riippumatta ylläpitämään omavaraisuut- (niobi) ja 62 (kadmium). taan . Keeling /7/ on tarkastellut 36:n materiaalin osalta 31:n maan Yhdysvaltojen varmuusvarastoja käsittelevä laki määrittelee näi- tuotantoa josta kunkin osuus on vähintään 0.5 % maailman koko- hin kuuluvat mineraalit sellaisiksi, joita tarvitaan kansallisessa hä- naistuotannosta. Seitsemän tärkeintä maata, joista kunkin osuus on tätilassa sotilaalliseen, teolliseen tai muuhun tärkeään käyttöön, ja yli 4 % hallitsevat noin 60 % maailman tuotannosta. Nämä maat joita ei omasta maasta löydy tai tuoteta riittävissä määrin edellä ovat Neuvostoliitto (1 8.9 %). Yhdysvallat (9.4 %). Etelä-Afrikka mainittuihin tarkoituksiin /2. 13/. Yhdysvaltojen kannalta kymme- (7.4 %). Kanada (6.5 %). Kiina (6.5 %), Australia (5.8 %)ja Bra- nen strategisinta mineraalia ovat kromi, koboltti, mangaani, plati- silia (4.9 %). Suomi on 27:llä sijalla ja sen tuotannon osuus on naryhmän metallit, alumiini, titaani, vanadiini, fluoriitti. niobi ja vain 0.6 %. tantaali. Strategisten mineraalien käsite on viime aikoina saanut uuden Tuontiriippuvuus merkityksen puhuttaessa metalleista, joita käytetään ns. korkean teknologian teollisuudessa, kuten elektroniikkateollisuudessa /I /. Tietyn mineraalin maakohtainen tuontiriippuvuus esitetään tavalli-

76 Taulukko 1. Eräiden mineraalisten raaka-aineiden strategisuuden neraalien suhteen suhteellisen pieni. Toisaalta Suomen ulkomaan- tunnuslukuja. TMK = tuotantokohtainen maakeskittyneisyys kaupan nettoviennin arvon osalta merkittävimpiä mineraaleja ovat vuonna 1988 (tämä työ). NIR = Suomen tuontiriippuvuus (%) ku- sinkki (831 Mmk), kupari (201 Mmk), kromi (174 Mmk), graniitti lutuksesta vuonna I990 (tämä työ). DRP = riittävyysluku 151. SRL (128 Mmk) ja koboltti (I I I Mmk). = malmivarojen riittävyys vuosissa 131. TSR = strategisuusluku Tuontiriippuvuutta voidaan tarkastella myös maakohtaisen tuon- 161. SHT = Suomen huoltotase (Mmk) vuonna 1990 (tämä työ) sekä RKZ = riskiluku 1141. Sarakkeissa es = erittäin suuri, hs = tikeskittyneisyyden perusteella. Suomen vuoden I990 ulkomaan- kaupassa metallisten malmien rikasteista zirkoniumin, nikkelin, hyvin suuri, s = suuri ja x = esiintynyt aikaisemmassa vastaavassa selvityksessä. mangaanin ja raudan tuonti tapahtui pääasiassa vain kahdesta Table 1. Ranking of selected mineral raw materials according to maasta. their strategic importance. TMK = concentration of World mine Yhdysvallat on selvästi riippuvainen useiden raaka-aineiden output in 1988 (this work). NTR = Finnish net import reliance as tuonnista. Eräitä näistä olivat vuonna I990 tuontiriippuvuuspro- a percent of apparent consumption (this work). DRP = depletion sentteina ilmaistuna arseeni, cesium, grafiitti, kiille, mangaani. of resources by 2100 in percent 151. SRL = static reserve life in niobi 100 %. bauksiitti 98 %, teollisuustimantit 92 %. fluoriitti 90 years TSR = total strategic rating = Finnish balance 131. 161, SHT %, platinaryhmän metallit 88 %, tantaali 86 %, koboltti 85 %, nik- of resources (in M FIM) in 1990 (this work) and RKZ = West keli 83 % ja kromi 79 1101. Kromin strateginen merkitys on pie- German degree of risk in mineral supply 1141. o/o nentynyt oman tuotannon ansiosta verrattaessa siihen, ettii sen tuontiriippuvuus oli vielä vuonna 1980 ainakin 90 %. Mineraali TMK VIR DRP SRL TSR SHT RkZ Neuvostoliitto on lähes riippumaton strategisten mineraalien saa- tavuudesta. Kuitenkin vuonna 1980 sen tuontiriippuvuus oli bauk- Niobi 497 100 41 260 22.3 0 206 siitilla 60 70,baryytillä 50 %, fluoriitilla 47 70,koboltilla 43 ?h ja PlatinaryhniHn metallit 323 100 58 205 28.8 7 3.52 antimonilla 20 % il I/. Omavaraisuuteen Neuvostoliitto on pyrki- Vanadiini 250 100 23 135 17.6 12 334 nyt vaikkapa louhimalla taloudellisesti kannattamattomia malmeja Zirkonium 229 100 289 78 5.9 3 203 ennen kuin tuonut jotain mineraalia ulkomailta. Timantit I92 100 - 19 19.0 3X 141 Molybdeeni I86 100 249 58 16.1 48 187 Tan taal i I62 100 160 91 13.6 0 229 Strategisuusaste Magnesium I54 100 O hs S.9 31 X Litium I42 100 56 hs 3.5 2 Mineraalisten raaka-aineiden yleistä kansantaloudellista merkittä- Seleeni I37 -23 161 55 4.6 7 vyyttä voidaan arvioida monin tavoin niiden suhteesta eri teollisuu- Maiigaani I36 100 I?O 98 36.7 I10 383 den aloihin. Kromi I33 -59 12 123 4l.S 315 422 Goellerin & Zuckerin /5 1 / tekemä analyysi käsittelee alkuainei- I29 100 402 66 3.2 2 210 Antimon¡ den riittävyyttä maapallolla verrattuna tunnettuihin mineraalivaroi- Volfram i I26 100 236 59 13.9 4 238 hin ja väestönkasvuun vuoteen 21 O0 mennessä. Alkuaineiden ku- Gallium I25 100 S hs 7.7 0 Fosfaatti I24 13 124 hs - 132 I66 lunki ilmaistaan vähenemisprosentteina ja lukuarvo yli 100 ilmai- Kulta I18 -49 617 22 26.4 1.57 I42 see ko. alkuaineen käytetyn loppuun. Taulukossa 1 on tämä strate- Koboltti I18 -9s ISO 123 35.3 120 392 gisuusaste esitetty DRP-lukuina. Riittävyyslukujen mukaan strate- Titaani I I7 3 102 116 17.7 838 200 gisin mineraali on kulta, jonka varat vuonna 2100 on louhittu 617 Tina 110 100 159 21 21.8 2 X %:st¡. Analyysi on analoginen ns. Rooman klubin arvioille. Rautii I07 9 Xh 122 9.5 13x5 Crowson 131 on laskenut maailman eri mineraalien malmivarojen Kaoliini 99 100 ~ - 545 riittävyyttä vuosissa. Lähtökohtana on tällöin käytetty vuonna 99 -59 439 19 11.6 21 I63 Hopea 1988 tunnettuja malmivaroja ja kulutusta vuoden 2010 mennessä Baryytti 95 100 169 30 2 X siten, että kulutus pysyisi vakiona vuosien 1987-1988 tasossa (tau- Nikkeli 89 28 152 S7 IX.8 1004 215 Rikki 88 -10 421 24 - 317 lukko 1 , SRL-luvut). Fosforin, litiumin, harvinaisten maarnetal- lien, berylliumin, galliumin, germaniumin ja magnesiumin varat Magnesiitti 87 100 - hs - 10 X Talkki 86 -21 - - 286 ovat suuret, eikä niiden loppumisesta tämän mukaan olisi vaaraa. Alurniini 81 100 122 217 23.0 282 I56 Muuten SRL-luvut vaihtelevat 19 vuodesta (hopea) 260 vuoteen Kupari 75 -23 206 40 28.8 11x6 230 (niobi). Sinkki 70 -81 581 21 14.9 1043 I47 Lyijy 69 100 395 20 9.0 s9 I62 Kadm ium 62 -96 400 2s 4.5 I I X Numeeriset strategisuuden tunnusluvut

Hargreavesin & Fromsonin 161 arvio käsittelee eräiden metallien yleismaailmallista strategista riskialttiutta sekä myös eräiden val- tioiden riskialttiutta. Saatavuuden riskit on analysoitu osatekijöiden, sesti prosentteina nettotuonnin suhteena kulutukseen. Mikäli mine- avulla, jotka koskevat tuotantoa, kuljetusta, käyttöä ja kauppaa. raalin tuontiriippuvuus on 100 %, maa on täysin riippuvainen tä- Kukin osatekijä saa arvon 1-10 siten, että luku 1 edustaa vähiten män mineraalin tuonnista. Käänteisenä käsitteenä tuontiriippuvuus riskialtista piirrettä. Lopullisena tunnuslukuna (taulukko I, TSR- on hyvin lähellä omavaraisuusastetta. luvut) on kullekin metallille yhteenlaskettu strateginen riskiluku. Suomen tuotannon ja ulkomaankaupan vuoden 1990 tilastoissa Näiden lukujen perusteella strategisin mineraali on kromi (41.5) ja on lueteltu 68 tuontivoittoista ja 21 vientivoittoista mineraalista vähiten strateginen on antimon¡ (3.2). raaka-ainetta il 21. Näistä merkittävimmät ovat (suluissa ilmoite- Suomen mineraalisten raaka-aineiden tarvetta ja tämän hetkistä taan nettotuonnin arvo ja tuontiriippuvuus prosentteina) kuparimal- tasapainoa voidaan arvioda tuotannon ja ulkomaankaupan tilasto- mi (568 Mmk, 83 %), kaoliini (545 Mmk, 100 %), sinkkimalmi jen valossa. Yksi laskentatapa on kokonaistarjonnan ja kokonais- (471 Mmk, 73 %), rautamalmi (343 Mmk, 98 %), nikkeli (164 kysynnän tase eli huoltotase. Se osoittaa myös mistä lähteestä Mmk, 28 %), alumiini (134 Mmk, 100 %). rauta (129 Mmk, 9 raaka-aineet ovat peräisin. Kokonaistarjonta jakautuu kotimaan %), suola (106 Mmk, I00 %)ja mangaani (102 Mmk, 100 %). tuotantoon ja tuontiin. Kokonaiskysyntä jaetaan vastaavasti omaan Taulukon 1 (NIR-luvut) suurin tuontiriippuvuus nettotuonnin arvon kulutukseen ja vientiin. Tasapainon vallitessa kokonaistarjonnan ja mukaisessa järjestyksessä on kaoliinilla. nikkelillä, raudalla, alu- kokonaiskysynnän arvot ovat laskennallisesti yhtä suuret. Suomen miinilla ja mangaanilla. Suomen omavaraisuus on siis useiden mi- huoltotaseen mukaisen strategisuuden (taulukko 1 . SHT-luvut)

77 määrittäiniseksi on tässä analyysissä käytetty pohjana lukuarvoja Varmuusvarastot vuodelta 1990 /12/ Huoltotaseen suurimmat arvot ovat 1385 Mmk (rauta), II86 Mmk (kupari), 1043 Mmk (sinkki) ja 1004 Mmk Useat valtiot ovat pyrkineet vähentämään katkoksia avainasemassa (nikkeli) sekä pienimmät alle 1000 mk (esim. niobi). Kun huolto- olevien raaka-aineidensa saatavuudessa. Siten ne ylläpitävät strate- tase on laskettu usean vuoden ajalta, sen avulla voidaan tehdä ar- gisiksi katsomiensa mineraalien varmuusvarastoja. Vielä muuta- vioita huoltotaseen mahdollisista muutoksista. mia vuosia sitten strategisten mineraalien merkitys ja valikoima ytyi verrattaessa niitä vain maan sotilaalliseen turvallisuu- Markkinamallit teen. Varmuusvarastojen puhtaasti sotilaaallinen merkitys on kui- tenkin joka maassa selvästi vähentynyt. Markkinamallien käyttö on ehdottomasti luotettavin strategisten Yhdysvaltojen varmuusvarastoja ei saa käyttää liiketaloudelli- mineraalien luokittelutapa /2, 4/. Niillä voidaan poistaa muiden sien päämäärien hyväksi ja materiaalien määrän tulisi vastata kol- luokitteluun käytettyjen menetelmien haittakohtia, mutta se vaatii men vuoden kriisitilanteen tarvetta /1 I/. Yhdysvaltojen varmuus- runsaasti tietojen hankkimista ja käsittelyä.Markkinamal1ien Iähtö- varastojen merkityksestä ja niihin investoitujen materiaalien mää- kohtana ovat mineraalikohtaiset tekniset ja taloudelliset tiedot, jot- rästä käydään yhä jatkuvaa keskustelua. ka koskevat kotimaista ja ulkomaista tarjontaa, kysyntää ja varas- Varmuusvarastoja on Yhdysvaltojen ohella ollut esim. seuraa- toja. Laaditut rahamittaiset kriittisyysindeksit suhteutetaan kriisin vissa maissa: Ranska (kupari, lyijy, volframi, kromi). Saksan liit- syntymisen todennäköisy ysluvuilla. Tulosten avulla voidaan enna- totasavalta (kromi, kobolti, mangaani, asbesti), Japani (nikkeli, koida markkinatilannetta normaalioloissa ja kriisin syntyessä. kromi, alumiini) ja Iso-Britannia (vanadiini, kromi, mangaani) /4, Saksan liittotasavallassa on tehty selvitys mineraalien raaka- l/, ainehuollosta /14/. Raaka-ainekohtaisen riskiluvun mäarittämisessä on analysoitu 32:n raaka-aineen vuoriteollinen riski (malmivarat, LOPPUPÄÄTELMÄT tuotanto ja sivutuottteet), 52:n maan poliittinen riski ja kunkin mi- neraalin osuus maailman tuotannosta. Kysynnän elastisuuteen vai- Tässä työssä esitetyt eri mineraalien suhteelliset strategisuuden kuttavat korvaavat materiaalit, romun käyttö ja materiaaleja säästä- tunnusluvut poikkeavat luonnollisesti toisistaan. Kysymys on siis vät teknologiat. Kysynnän ja tarjonnan välinen loppumisriski mää- siitä, miltä näkökannalta esim. yleistä strategisuutta, kriittisyyttä rää kokonaishuollon. Lopputuloksena on laadittu kriittisyysjärjes- tai riittävyyttä tarkastellaan. Niinpä kolme tärkeintä mineraalia tys (taulukko 1, RKZ-luvut), jonka mukaan Saksan liittotasavallan ovat eri tunnuslukujen perusteella seuraavat: raaka-ainehuollon kannalta tärkein mineraali on kromi (422),jota - Tuotantokohtainen maakeskittyneisyys: niobi, platinaryhmän seuraavat koboltti, mangaani, platina, vanadiini ja palladium. Vä- metallit ja vanadiini hiten kriisialtis mineraali on selvityksen mukaan kulta (1 42). - Suomen tuontiriippuvuus: kuparimalmi, kaoliini ja sinkkimal- mi MINERAALIPOLIITTISET RATKAISUT - Suomen nettoviennin arvo: sinkki, kupari ja kromi - Suomen metallisten rikasteiden tuontikeskittyneisyys: zirko- Materiaalien kriittisyyden ja strategisuuden ongelmien ratkaisussa nium, nikkeli ja mangaani on käytetty useita poliittisia ja lainsäädännöllisiä keinoja, joita ovat - Yleismaailmallinen riittävyys: kulta, sinkki ja hopea esim. mineraalipolitiikka, varmuusvarastot, kotimaisten tuotannon - Yleismaailmallinen kaivostuotannon riittävyysvuodet: hopea, edistäminen, kulutuksen vähentäminen, mineraalien uudelleen- timantit ja lyijy käyttö, tutkimus- ja kehitystyö, tuonti- ja vientitariffit sekä verotus - Yleismaailmallinen strategisuus: kromi, mangaani ja koboltti 121. - Suomen huoltotaseen arvo: rauta, kupari ja sinkki - Saksan liittotasavallan loppumisriski: kromi, koboltti ja man- Mineraalipolitiikat gaani Strategisuuden tunnuslukuja voidaan käyttää arvioitaessa eri mi- Ruotsin mineraalipolitiikan laatimista varten on laadittu ennuste neraalien arvoa ja merkittävyyttä kansantalouden kannalta tai ne metallisten raaka-aineiden tuotannosta ja kulutuksesta vuoteen ovat apuna malminetsinnän ja raaka-ainepolitiikan suunnittelussa. 2000 /S/. Maan turvallisuuden kannalta strategisia mineraaleja ovat Lähes poikkeuksetta Suomen ulkkomaankaupan ja tuotannon me- tärkeimpinä molybdeeni, volframi ja koboltti sekä toiseksi man- talliset rikasteet ja metallit ovat yleismaailmallisesti erittäin strate- gaani, kromi, nikkeli ja titaani. gisia. Maailman suurimmassa toellisuusmaassa Yhdysvalloissa on mi- Voidaan olettaa, että useimpien mineraalien varat eivät tule neraalien saatavuus todettu merkittäväksi. Kongressin säätämässä maailmanlaajuisesti loppumaan. Vaara on kuitenkin siinä, että laissa /9/ määritellään sen piiriin kuuluvat materiaalit ja toteutusta- malminetsintään ja kehitystoimintaan investoidaan riittämättömäs- pa. Lähtökohtana todetaan, että materiaalien saatavuus on maan teollisuusmaissa kaivostoiminta on useiden turvallisuuden, taloudellisen hyvinvoinnin ja teollisen tuotannon kymmenien vuosien ajan ollut hyvin laajamittaista ja rikkaat mal- kannalta tärkeää. Jälkeenpäin on kuitenkin ollut todettavissa, että miesiintymät ovat suurelta osin louhittu loppuun. Jäljellä olevat lain täytäntöönpano on käytännössä jaänyt puolitiehen. esiintymät ovat todennäköisesti kooltaan joko pieniä, köyhiä, Kehitysmaat ovat mineraalipolitiikassaan keskittyneet turvaa- kompleksisia, sijaitsevat syrjäisillä paikoilla tai omaavat useita em. maan omia raaka-ainevarojaan sekä pyrkineet niiden hyödyntämi- piirteitä. sessä saamaan mahdollisimman suuren tuoton /4/. Yksityiskohtina tällaisista toimenpiteistä ovat kaivosyhtiöiden kansallistaminen, yhteistyösopimukset ja pienten kaivosten kehittäminen.

KIRJALLISUUS - REFERENCES

1. Burke G., The new strategic minerals. Raw Materials Report 7 (1990), 3. Crowson, P., Minerüls Handbook 1990-91, Stockton Press. New York 11-15, I 990. 2. Clark. J.P. & Redd.v, B., Critical and strategic materials. Carr. D.D. 4. Goch?, W.K., Zcin/op, H. & Eggei.,. K.G.. International Miiieral Eco- & Herz, N. (eds.), Concise Encyclopedia of Mineral Resources. Per- nomics. Springer-Verlag. Berlin 1988. gamon Press, Oxford 1989, 88-94. 5. Goeller, H.E. & Zucker, A.. Infinite resources: The ultitnate strategy,

78 Science 223 (I 984), 456.462. erals. Mangone. G.J. (ed.), American Strategic Minerals. Crane Kr 6. Hurgr-eaves. D. & Fromson. S.,World Index of Strategic Minerals. Russak, New York 1984, 59-83. Cower Publishing, Aldershot 1983. 12. Puusrinen, K., Metallien ja teollisuusmineraalien vuoden I990 hinta, 7. Kceling. B.. Essential Raw Materials. The Econoniiat Intelligence tuotanto ja ulkomaankauppa. Geologian tutkimuskeskus. Raportti Unit. Spec. Rep. 1106, London (1988). MIOi-9112 (1991). 8. Malmer och metaller. Delbetänkande av mineralpolitiska utredningen. 13. vun Rensburg. W.C.J., Strategic Minerals, Vol. I. Prentice-Hall, Statens offentliga utredningar I979:40, Stockholm 1979. Englewood Cliffs 1986. 9. Materials Policy, Research and Development Act. U.S. Congressional 14. Schmidr. H. et. al., Versorgungslage bei Rohstoffen. Bundesanstalt Record (1979), H10319-HI0321. fur Geowissenschaften und Rohstoffe. Deutsche.; Institut fur Wirt- 10. Morgan, J.D., Introduction. Min. Eng. 43 (1990), 51 1-512. schaftsforschung. Institut zur Erforschung technologischer Entwick- II. Morgan, J.fl.,Future demands of the United States for strategic min- lungslinien; Berlin, Hamburg, Hannover 1986.

SUMMARY

STRATEGIC MINERALS

Mineral raw materials play a significant role in the World’s pros- have been used. These include the use of concentration of world perity. Because of the increasing consumption of minerals result- mineral output, import dependence, various ratings of strategi- ing from an expanding world population and greater industria- cality and resource depletion, input-output models of a national lization, there is a crucial demand for the discovery of new re- economy and market models. A market model for a mineral can sources. As a result the concept of strategic minerals has bom. In be constructed using technical and economic information on do- general, a mineral is considered strategic by a country if failure mestic and foreign supply, demand and inventory behavior. The events involving it threatens to inflict serious damage on the major drawback of this approach is its large information require- nation. ments. Many criteria have been proposed for analyzing the degree of The various mineral rankings differ from each other, depending significance of strategic minerals. They include the availability of how the strategicality is considered. According to the balance of foreign supplies and availability of domestic supplies. Also several resources the most significant mineral raw materials in Finland are methods for ranking the relative importance of different minerals iron, copper, zinc, nickel, titanium, kaolin, chromium and talc.

1 STEEL GOING STRONG

I IMATRA STEEL IMATRA

79 Raudanvalmistuksen tekniikka:

Onko perinteinen kuva sulatusmenetelmien historiallisesta kehityksestä ollut väärinkäsi- tyksiin perustunut olettamus?

Diplomi-insinööri Lars J. Hukkinen, FUNDIA AB, Åminnefors

Vanhastaan on raudanvalniistuksen teknis-historiallisesta kehityk- viittauksitta. Toinen yleisesti kiertävä kuva ja kuvaus on peräisin sestä vallinnut se käsitys, että ns. primitiivinen raudanvalmistus Evenstadin norjalaisesta suorautauunista vuodelta 1782. suoraan malmista taottavaksi meltoraudaksi edusti alkeellisempaa Björkenstamin teorian lähtökohtana on Euroopan eri alueilla tekniikkaa, jonka perusrajoitus oli puuttuva tekninen kyky aikaan- saatavilla olleiden rautamalmien koostumus ja sen ratkaiseva vai- saada riittävän korkeita lämpötiloja. Saman käsityksen mukaan su- kutus alueelle kehittyneen raudanjalostusmenetelmän periaattee- laa raakarautaa (takkirautaa) tuottava masuuni edusti kehittyneem- seen ja käytäntöön. Erityisen ratkaisevia ovat olleet malmin fosfo- pää ja uudempaa tekniikkaa korkeamman kuilu-uuninsa, suurem- ripitoisuus, rautapitoisuus sekä sivukiven koostumus. man kokonsa, korkeampien Iämpötilojensa, vaativamman tulen- Malmin fosforipitoisuus ensisijaisesti ratkaisee prosessin valin- kestävän vuorauksensa ja suurempitehoisen puhaltimensa perus- nan: sulaa takkirautaa tuottavassa masuuniprosessissa fosfori pel- teella. Myiis takkiraudasta ahjossa teräkseksi mellotettu tuote oli kistyy tehokkaasti metallifaasiin, kun taas alhaisemman lämpötilan tasaisempaa ja kuonattomampaa kuin primitiivirauta. Pidettiin loo- harkkouuniprosessissa fosfori pysyy enimmäkseen kuonassa. Kos- gisena, että näiden kahden valmistustekniikan välillä oli jatkuva ka keskiajan Euroopassa (päinvastoin kuin esim. Kiinassa, jossa pienin portain etenevä kehityskaari, joka lopulta johti 1 800-luvun valurautatekniikka oli kehittynyttä jo 400-luvulla e.Kr.) takkirau- suurteollisiin sulan teräksen valmistusmenetelmiin. taa ei arvostettu valurautana, vaan se oli yleensä vain teräksenval- Tämä käsitys on arvovaltaisesti kirjattu L.Beckin laajaan raudan mistuksen raaka-ainetta, fosforipitoinen takkirauta katsottiin arvot- historian kuvaukseen Geschichte des Eisens. Bd.1-V (1 884-1 903). tomaksi. Ahjomellotuksessa sellaisesta takkiraudasta syntyi kylmä- 0.Johannsen ei omassa myöhemmässä historiateoksessaan Ge- haurasta ja siten käyttökelvotonta terästä. Vasta 1800-luvun emäk- schichte des Eisens (3.Aufl. 1953) asettunut aivan yhtä varmalle siset sulateräsmenetelmät, Thomas-konvertteri ja emäksinen Sie- kannalle. Ruotsissa julkaisi Herman Sundholm, vuori-insinööri ja mens-Martin-uuni, antoivat fosforipitoiselle raakaraudalle käyttö- ruukinpatruuna, 1920-30-luvuilla useita osmund-rautaa ja masuu- kelpoisuuden teräksen raaka-aineena. nin Ruotsiin tuloa koskevia kirjoituksia, jotka katsottiin poikkea- Keskiajan raudanjalostajien suhtautuminen hiilipitoiseen sulaan viksi ja siis pilkan arvoisiksi. raakarautaan oli kuin kuparinsulattajien suhde kuparikiveen. Kupa- Vuonna 1990 julkaistiin Ruotsissa merkittävä teos tästä aiheesta, rinsulatushan on raudansulatusta vanhempi tekninen menetelmä. Nils Björkenstamin kirjoittama ja Jemkontoretin Prytzin rahaston Eräissä 1400-luvun ruotsalaisissa kirjoituksissa takkirautaa kutsu- tuella painettu kirja "Västeuropeisk järnframställning under medel- taankin "skärsten"- nimellä. Sama käsitys Saksasta on kirjattu tiden". Tämä 19 I -sivuinen teos ilmestyi samanaikaisesti kahdessa Beckin teokseen. Vanhat raudansulattajat tajusivat, että tämä sula julkaisusarjassa: Stockholm Archaeological Reports Nr 25 ja Jem- ja raskas metallinomainen "kuona" sisälsi runsaasti rautaa, ja siksi kontorets Bergshistoriska Skriftserie Nr 26. Kirjoittaja on vuori- he palauttivat "ensisulatteen" (Rohstein, skärsten, "rautakivi") ta- insinööri, jolla on vahva teoreettinen ja teollinen tausta teräsmetal- kaisin pelkistysuuniin. lurgiassa. Viimeksi hän on toiminut Jernkontoretin bergshistoriska Björkenstamin tekemän yhteenvedon mukaan Länsi-Euroopan utskott 90:n puheenjohtajana. Hän on ollut vahvana vaikuttajana n. 20000 miljoonan tonnin rautamalmivaroista vain 5% voidaan mm. Norbergin vuorikunnassa sijaitsevan Lapphyttanin keskiaikai- katsoa niukkafosforimalmeiksi. Niillä on myös sattunut olemaan sen masuunin arkeologisen tutkimuksen aikaansaamisessa. keskitasoa suurempi rautapitoisuus ja tavallisesti suuri tiheys ja sitä Björkenstamin teos on pääosin ruotsalaiseen, saksalaiseen ja itä- kautta vaikeampi pelkistettävyys. Sellaisten malmien alueella on valtalaiseen dokumenttiaineistoon sekä laajaan metallurgiseen tie- siis pelkistys vaatinut riittävän kuumuuden aikaansaavan korkean tämykseen pohjaava johdonmukainen esitys aiheesta, ts. Euroopan kuilu-uunin ja voimakkaan mekaanisen puhaltimen sekä toisaalta raudanvalmistuksessa keskiajalla tapahtuneesta teknisestä kehityk- uunista saatu juokseva "ensisulate" on antanut mellotusahjossa kel- sestä ja sen suunnanvalinnasta eri alueilla. Yritän seuraavaan ki- vollista terästä. Jos fosforipitoisuutta 0,l %P pidetään niukkafosfo- teyttää Björkenstamin keskeiset päätelmät sekä tuoda esille päätel- risuuden ylärajana ja vain suurehkot, varhain louhittavissa olleet mien mieleen tuomia ajatuksia Suomen raudanvalmistuksen histo- esiintymät otetaan lukuun, masuuniprosessin käyttöedellytykset riasta ja sieltä saaduista kokemuksista. Tukevatko ne Björkensta- ovat olleet Keski-Ruotsissa (mm. Bergslagen), Saksan Westfale- min esittämää teoriaa? nissa ja Siegerlandissa, Espanjan Baskini a (Bilbao), Itävallan Björkenstam toteaa yleisesti keskiajan raudanvalmistuksen kehi- Steiermarkissa, Italian Bergamossa ja Bresciassa sekä Belgian val- tystä koskevat kirjalliset dokumentit erittäin vähäisiksi. Raudanval- loonialueella Maasissa ("mine"-malmi, louhittu loppuun 1600- mistuspaikkojen arkeologinen tutkimus näyttää tuovan konkreetti- luvulla). simman ja luotettavimman tiedon, vaikka jäänteiden tekninen tul- Näistä mahdollisista masuuniprosessin alueista Baskimaassa ke- kinta usein tuottaakin vaikeuksia. Tietyt kirjalliset peruskuvaukset hittyi erityinen teräksen suoravalmistusmenetelmä, ns. katalaani- kiertävät eri versioina ja muuntuneina käännöksinä monessa van- taonta. Tuotantoyksiköt olivat pieniä ja lähellä merenrantaa ja sata- hassa "tutkimuksessa". Saman seikan on myös Eevert Laine toden- maa sijaitsevan kaivoksen yhteydessä. Erityistä näissä oli veden- nut teoksessaan Suomen vuoritoimi 1809-1 884. Esim. Lars B. käytön säästeliäisyys palkeissa ja vasaroissa. Muutoin laitteiden Schultzen 1732 Vuorikollegiolle jättämä matkakuvaus Taalain- tekninen laatu oli kuvausten mukaan heikohko, mutta tuote oli maan suomalminsulatuksesta toistuu niin Swedenborgin De Ferro- huippulaatua. teoksessa kuin Turun akatemian väitöskirjoissakin, yleensä Iähde- Itävallassa Steiermarkin ja Kärntenin alueilla kehittyi erityinen

80 Kuva teokse\ta (C Rinman ) ”Lyhykainen Neuwo Jarwen- ja Suon-Malmlen sulattamisesta Puhallus Uuneisa” (Tab 1) ”Yxi erinomainen kuwau\ (ritning), yhden niin kutsutun kahdenkertaisen puhallus uunin paalle, eli jolla on kaxi paria nahka palkeita, jotka puhaldawat wastuxin samasa uunisa.” ”Sarskild Ritning ofver en så kallad dubbel blasterugn eller som har tvanne par laderbaljor, hwilka blåsa midt emot hwarandra uti en och samma ugn ” ”Design of a flowing furnace for direct reduction ot malleable iron, having two pairs of leather bellows blowing from opposite sides into the timace.”

uunityyppi, ”Stuckofen” (erilainen kuin Saksassa käytetty pötilassa sulavaa juoksevaa kuonaa, joka muodostaa rnasuunin ”Stiickofen”). Tämä oli Itä-Alppien rinteillä sijainnut korkea pohjalle pesään kertyvän raakarautasulan pinnalle suojaavan tiiviin kuilu-uuni, jota käytettiin paikallisen sideriittipalamalmin panok- peitesdatteen. Masuunipanoksesta pelkistyvät ja hiilettyvät raaka- sittaiseen pelkistykseen suoraan taottavaksi raudaksi. Prosessissa rautapisarat tippuvat pesärautaan läpi kuonasulan, joka suojaa raa- syntyi sekä niukkahiilinen kiinteähkö Stuck (Wulf, Maass, Geuss), karautasulaa uudelleenhapettumiselta heti yläpuolella olevan pu- . että vaihtelevasta malminlaadusta riippuva m hallushormin ilmavirrassa. Keskiajan masuunien vuoraus oli aina rista raakarautaa sivutuotteena. Uunin korkeus ja palkeiden teho hapan ja niin myös masuunikuona oli silikaattipainotteinen. Jos oli sellainen, että koko tuotanto olisi voitu ajaa masuunin tapaan malmin sivukivi oli kvartsi- ja silikaattipitoinen, masuunikuonasta sulaksi raakaraudaksi, mutta sitä ei tietoisesti haluttu. Paras osa muodostui itsestaan oikeanlainen. Muutoin jouduttiin lisäkustan- tuotannosta eli niukkafosforinen Stuck haluttiin mahdollisimman nuksin parantamaan panoksen kuonan koostumusta kuonaavilla ai- suurena, koska siitä syntyi kuuluisa ja hinnakas Steiermarkin teräs. neilla, kuten kvartsilla. Sivutuoteraudassa oli usein fosforia O, I ?k ja siitä mellotettu teräs Björkenstam korostaa, että myös niillä alueilla, joilla malmin kelpasi vain toisarvoiseen käyttöön. koostumus ei ollut masuuniprosessille otollinen, uunitekninen taso Ruotsi, Saksa, Italia ja Belgia olivat niitä maita, joissa edullinen oli täysin riittävä masuunin rakentamiselle: vesipyöräkäyttöisiä malmityyppi johti kukoistavaan masuunituotantoon. Masuunit oli- voimakkaita palkeita oli, tulenkestävistä vuorausaineista oli ole- vat puuhiiltä ja palamalmia käyttäviä. Tiiviit malmit pasutettiin massa tieto ja saatavuus, uunien rakennetta koskeva tieto kulki yleensä pelkistyvyyden parantamiseksi. Hyvin pelkistyvien mal- maasta toiseen, joskin nykyistl hitaammin. mien alueilla voitiin käyttää pienimuotoista matalaan harkkouuniin On syytä muistaa, että kemialliset analyysimenetelmät ja sitä perustuvaa tuotantotapaa. ei senvuoksi. että masuunitekniikka olisi kautta tieto eri välituotteiden koostumuksesta ovat varsin myöhäi- ollut tuntematon, vaan investointikustannusten ja markkinoiden siä innovaatioita. Keskiajan rautamestarit toimivat vain käytännön pienuuden vuoksi. kokemusten kehittämän perinteen mukaan. Valinnat perustuivat Belgian kohdalta voidaan todeta, että kun Maasin alueen parhaat syntyvän tuotteen taottavuuteen, karkaistavuuteen sekä lujuuteen, ”mine”-malmit oli 1600-luvulla käytetty loppuun, syntyi suuri val- sitkeyteen ja teränpitävyyteen. Miksi tietyt valinnat johtivat parem- loonialueen työttömyys. Tämän ansiosta oli ammattitaitoisia val- paan tulokseen, sen on vasta paljon myöhäisempi metallurginen looniseppiä runsaasti saatavilla Ruotsiin Upplannin ruukkeihin. teoria selittänyt. Myöhemmin heitä tuli myös Suomeen, esim. Antskogin ruukkiin. Suomen malmivarat Björkenstam toteaa harvoiksi ja vähäarvoi- Edellä mainittiin malmin sivukiven merkitys prosessityypin va- siksi (edellämainitussa masuunikäyttömielessä). Tämän vuoksi linnalle. Hyvin toimiva masuuniprosessi edellyttää alhaisessa läm- malmina käytettiin kauan lähinnä järvi- ja suomalmeja. Masuunie-

81 dellytysten puolesta Suomi ei siten ole otollinen tämän tekniikan 1794 painettu raportti ”Berättelse, Ingifwen til Högl .Kgl.Bergs- varhaiselle käyttöönotolle. Kuinka raudanvalmistuksen tekninen Collegium, Om en, Uppå Dess Befallning, Uti Sawolax och Care- kehitys Suomessa on tässä valossa tarkastellen sujunut? len, Werkstäld Förrättning, År 1792.” sekä samana vuonna myös Ennen Lohjalla sijaitsevan Ojamon kaivoksen käyttöönottoa käytännön opas ”Korrt Underrättelse Om Sättet att smälta Sjö- och 1500-luvulla valtaosa maan raudanvalmistuksesta perustui järvi- ja Myrmalmer Uti Blästerugnar.”. Ilmeinen tarkoitus oli aktivoida suomalmien ja ns. talonpoikaisuunien eli harkkouunien käyttöön. kyseistä tuotantotapaa Suomessa, koska opaskirja ilmestyi jo 3 Oletettavasti joillakin alueilla on käytetty malmina myös vuorimal- vuoden kuluttua Suomeksi: ”Lyhykäinen Neuvo Järven- ja Suon- mia. Näin ilmeisesti tehtiin maan ensimmäisessä teollisessa mitas- Malmien sulattamisesta Puhallus Uuneissa.” Stockholmissa, Prän- sa toimineessa harkkohytissä Siuntion Kvarnbyssä, jossa Suitian tätty Kuningsesa Suomalaisesa Präntisä Wuonna 1797. Tällä teok- linnanherra Erik Fleming ja myöhemmin hänen leskensä harjoitti- sella saattoi olla uraauurtava merkitys mm. raudanjalostuksen suo- vat raudanvalmistusta suunnilleen vuosina 1540-1560. Malmi saa- menkielisen teknisen nimistön muistiinkirjaamisessa ja ehkä myös tiin pääosin Ojamosta. Alueella olevan kuonan määrästä päätellen luomisessa. ( Seuraava vastaavanmerkityksinen suomenkielinen tuotanto ei ollut aivan vähäistä. Ojamon malmin käyttö jatkui 1560 kirja ilmestyi runsaat 100 vuotta myöhemmin Kuopiossa, tällöin Juhana herttuan perustamassa ensimmäisessä Mustion ruukissa nimittäin Kuopion teollisuuskouluun 1889 perustetun metallurgi- (mahdollisesti harkkouuni), jonka käynti jäi kuitenkin lyhytaikai- sen osaston opettaja, insinööri Gust.A.Abrahamsson julkaisi rau- seksi. dan metallurgian luentonsa kolmena vihkosena ja kuvaliitesalkku- Järvi- ja suomalmien sijainti painottuu Savoon ja Pohjois- Karja- na vuosina 1900- 1902. Tekijä toimi myöhemmin Aartovaara- ni- laan. Tämän laajan alueen ulkopuolella on erillisenä saarekkeena misenä Teknillisen korkeakoulun analyyttisen kemian lehtorina.) Pusulan, Pyhäjärven, Lopen, Tammelan ja Somerniemen muodos- Rinmanin opas todella aktivoi harkkohyttien synnyn Suomessa tama alue, jonka järvissä muodostuu järvimalmia. Järvimalmin 18OO-luvulla, ensimmäisen perusti Anjalan liiton mies, luutnantti eduiksi on todettu mm. halvemmat nostokustannukset pienimuotoi- Engdahl Varpaisjärven Urimolahteen (Uhrimalax), viimeinen pe- seen vuorimalmin louhintaan verrattuna, hyvä pelkistyvyys sekä rustettiin 1884 Värtsilään. Yhteensä harkkohyttejä perustettiin 40 yleensä varsin runsas mangaanipitoisuus. Usein saattoi malmissa kpl. Näistä hyteistä neljään rakennettiin myöhemmin harkkouunin olla puolta raudan m ä vastaava pitoisuus mangaania. Haittoina tilalle suurempi masuuni malmikannan säilyessä entisenä. Nämä olivat pienehkö metallin kokonaispitoisuus, suurehko rikki- ja var- ruukit olivat: Säyneinen (i 832), Jyrkkäkoski (1 835), Ämmä sinkin fosforipitoisuus sekä pitkät kuljetusmatkat. Pienimuotoiseen (1 863) ja Salahmi (1 875). talonpoikaiseen raudanvalmistukseen järvimalmi kuitenkin antoi Verrattuna keskiaikaan, 1800-luvulla oli jo kysyntää valimotal- riittävät edellytykset. Rantasalmen ja Juvan välillä sijaitseva Tuus- kiraudalle, jossa fosforipitoisuudella oli edullinen vaikutus mm. järvi oli ilmeisesti Olavinlinnan aseseppien ainesraudan lähde. valettavuuteen. Niin kauan kuin Pietarin seudun valimot ostivat Rantasalmen pitäjän historiassa on maininta suurista kuonakasoista runsasfosforista järvimalmitakkirautaa, näiden masuunien kannat- järven lähellä. Viime aikoina on myös Pohjois-Suomen talonpoi- tavuus oli kohtuullinen. Vasta vuosisadan lopun martinuunit emäk- kaishyttien jäänteitä tutkittu. Tekniikan valinnasta voidaan todeta, sisiksi muutettuina saattoivat käyttää tätä takkirautaa teräksen val- että näissä järvimalmihyteissä käytetty sulatusmenetelmä oli Björ- mistamiseen. Kun Pietarin valimot lopettivat ostonsa, useimmilla kenstamin teorian mukaan aivan oikea. Pienimuotoisessa matalassa Suomen järvimalmimasnuneilla oli tuho edessä, ainakin ennen uunissa lämpötila ei kohonnut sulan raakaraudan muodostumiseen 1890-lukua. Jatkoaikaa saatettiin saada perustamalla oma valimo, tarvittavaksi, jolloin malmin fosfori jäi kuonaan. Saatu harkkoteräs kuten mm. Juantehtaalla. Joka tapauksessa voidaan todeta: keskia- oli hyvin taottavaa eikä kylmähaurasta ja runsas mangaanipitoisuus jan oloissa järvimalmimasuunilla ei olisi ollut mahdollisuuksia, kompensoi mahdollisen rikistä johtuvan punahaurauden. johdonmukaisesti Björkenstamin opin mukaan. 1800-luvun rautateollisuuden kehitys antaa siten vahvistuksen Lopuksi voidaan palauttaa mieleen 1800-luvun monipuolinen sille, että keskiajan ja uudenajan vaihteessa olisi masuuniprosessi aktiviteetti Suomen harkkouunien teknisen tason ja toimivuuden sovellettuna järvimalmiin ollut tuhoontuomittu valinta Suomessa. parantamiseksi. Kehitettiin useampipiippuisia kaksoisuuneja, Hus- Kehityksen tausta oli seuraava: gafvel patentoi liikkuvat pesät sulaimen poiston nopeuttamiseksi Ruotsalainen vuorimestari Carl Rinman, suuren Sven Rinmanin jne. Niiden innovaatioiden piiri siirtyy kuitenkin perusaiheemme poika, teki 1792 laajan kiertomatkan Itä-Suomen järvimalmialuei- ulkopuolelle. den talonpoikaishytteihin. Matkan tuloksena ilmestyi Tukholmassa

SUMMARY

THE TECHNIQUE OF IRONMAKING:

HAS A TRADITIONAL CONCEPTION OF THE HISTORICAL DEVELOPMENT IN SMELTING METHODS ONLY BEEN A PRESUMPTION BASED ON MISUNDERSTANDINGS?

Traditionally it is assumed that the smelting technique of iron has reduced to the crude iron which after fining to wrought iron and developed through a continuous process of evolution by several steel causes the effect of cold shortness. The European of stages from direct batchwise production of malleable iron to the low-phosphorus iron ores (about 5% of all ores) are found in indirect continuous smelting of liquid pig iron in a high blast Styria, in the Basque , in Central Sweden, in Germany, furnace. In 1990 Nils Björkenstam published in Sweden his study Italy and Belgium. The four last were early known as on iron production methods in medieval Western Europe. His con- users of the blast furnace process. clusions are: In the medieval Finland, without such low-phosphorus ores, the Most of the medieval ironmakers had all the technical and ma- small scale primitive ironmaking used only lake ores with high terial resources and know-how needed to build a blast furnace and contents of phosphorus and manganese. Later on, in the 19th cen- produce liquid pig iron, but the composition of the regional iron tury, the use of this direct method was encouraged by the govern- ores decided the choice of process which led to a good steel pro- ment and some of these furnaces were tranferred to real blast duct. Only regions with low-phosphorus ores (below 0.1 %P) with furnaces. The product of these blast furnaces was useful only as a high iron content had premises for a blast furnace process. One cast iron then having market in St.Peterburg. The ”primitive” reason for this was the fact that in medieval Europe pig iron had direct smelting of malleable iron in the Middle Ages consequently only demand as raw materia1 for steel, cast iron as a product had was the only right process for the lake ore, in accordance with the no market. In the blast furnace process, most of the phosphorus is Björkenstam theory .

82 Raudanvalmistus kehittyy, uudet prosessit kolkuttavat ovella

TkL Heikki Ylönen, Rautaruukki Oy, Raahen terästehdas, Raahe

JOHDANTO tarvitaan tietty määrä ja sen laatuvaatimukset kiristyvät sitä enem- män, mitä pienempi sen osuus on panoksesta. Alarajana pidetaan Tänä päivänä lähes kaikki raakarauta valmistetaan masuuniproses- yleisesti n. 200 kg/trr koksimaarää, missä masuuni vielä toimii. silla, mikä saattaa jossain maarin tuntua kummalliselta, sillä onhan Puuttumatta tarkemmin moniin muihin konventionaalisen rau- masuuniprosessilla ikaa jo satoja vuosia ja Suomessakin toimivia danvalmistuksen kehityskohteisiin, edellä oleva vain yhtenä esi- masuuneja on ollut jo 1600- ja 1700-luvuilla. Masuuni on kuiten- merkkinä siitä, että masuuniprosessiakin koko ajan kehitetään. kin energeettisesti varsin tehokas reaktori ja sitä on erityisesti vii- Tällöin uusien prosessien suorituskyvyn täytyy olla todella hyvä meisen 20 vuoden aikana pystytty kehittämään niin, että taloudelli- pystyäkseen vakavasti kilpailemaan masuunin kanssa. sessa mielessä merkittäviä kilpailijoita ei ole vielä ilmestynyt. Heikkouksia masuuniprosessillakin on ja juuri nämä ovat lau- kaisseet käyntiin työn, joka tähtää ”uuden sukupolven” raudanval- UUDET RAUDANVALMISTUSPROSESSIT mistusprosessien kehittämiseen, prosessien, jotka aikanaan korvai- sivat masuunin tai ehkä täydentäisivät hyvässä kunnossa olevaa Sulapelkistys tuotantolaitteistoa tuomalla siihen lisäkapasiteettia. Kunnianhimoi- simmat hankkeet tähtäävät jopa suoraan teräksenvalmistukseen, tai Uusilla prosesseilla, jotka viime vuosina ovat olleet kiivaan kehit- välivaiheeseen, jossa tuotetaan rautaa hiilipitoisuudeltaan < 3 %, telyn kohteena mm. Japanissa, USA:ssa ja Euroopassa, tarkoite- esimerkkinä AISI:n (American Iron and Steel Institute) Direct taan lähinnä ns. sulapelkistysprosesseja. Sulapelkistyksessä rauta- Steelmaking -projekti. il/. malmin rautaoksidi pelkistetään kokonaan tai esipelkistetystä tuot- Yllä mainitut masuunin heikkoudet ovat mm. agglomeroidun teesta loput niin korkeassa lämpötilassa, että tuloksena saadaan raaka-aineen tarve, hyvälaatuisen metallurgisen koksin tarve sekä sulaa raakarautaa, jonka koostumus vaihtelee jonkin verran riip- taloudellisesti toimiakseen vaatimus suuresta tuotantokapasiteetis- puen prosessista. ta. Koksaamo, sintraamo ja suurikokoinen masuuni ovat paaoma- Yleisesti sulapelkistysprosessi voidaan maaritellä menetelmäksi, kustannuksiltaan erittäin raskaita ja lisäkustannuspaineita tuovat missä: mm. ympäristölainsäädännön tulevat vaatimukset. Heikoimmillaan - Sulaan rautakylpyyn (ja sen yläpuolella kuohuvaan kuonaan) masuuni on metallurgisen koksin tarpeen takia. Kivihiilivarat, jois- syötetään kivihiiltä ja pelkistämätöntä tai esipelkistettyä rauta- ta metallurgista koksia voidaan tehdä, ovat rajalliset samoin kuin malmia palana, pulverina, pelletteinä tai sintterinä. koksaamojen käyttöikä on rajallinen (20 - 30 vuotta). On myös ar- - Lisäksi syötetään kuonanmuodostukseen tarvittavia materiaale- vioitu, että yli 80 % maailman koksaamojen kapasiteetista poistuu ja (kalkki, dolomiittikalkki jne.) 30 v. kuluessa ellei uusia koksaamoja rakenneta. Tuotannon jous- - Sularaudan hiili, kivihiilestä koksautuva hiili ja syntyvät pel- tavuus ei sekään ole masuunin parhaita puolia prosessin pysäyttä- kistävät kaasut (CO, hiilivedyt) pelkistävät rautaoksidit raudaksi. misen, alas- ja ylösajon sekä stabiilin ajomallin saavuttamisen vie- - Malmisyöte on esilämmitetty/esipelkistetty tarpeen mukaan dessä pitkiä aikoja. erillisessä reaktorissa (kuilu-uuni, leijupatja. .) prosessissa synty- villä poistokaasuilla. MASUUNIPROSESSILLA ON VIELÄ - Tarvittaessa (esim., kun esipelkistysaste on pieni ja loppupel- KEHITYSPOTENTIAALIA kistykseen on käytettävä paljon energiaa) poistokaasut jälkipolte- taan hapella tai ilmalla tarkoituksena kuumentaa kuonaa ja sulaa Masuuniprosessia onkin kehitetty monin tavoin suuntaan, jossa rautaa energiatasapainon ja riittävän sulalämpötilan säilyttämisek- koksilla olisi energiantuojana mahdollisimman pieni osuus. Yksi si. nopeimmin yleistyvistä keinoista on hiili-injektio ja samanaikainen Kuvassa 1. on esitetty skemaattisesti konvertterityyppisen sula- happirikastus masuunien hormeilla. Tänä päivänä on jo saavutettu pelkistysprosessin periaate. 150 - 170 kg/trr hiili-injektiotaso (300 - 320 kg/trr koksia) ja pyrki- Yhteinen piirre uusille menetelmille on masuuniprosessin ha- mys on saavuttaa jopa kaksinkertainen injektiomäärä normaalissa jauttaminen useaksi eri osaprosessiksi. Nämä ovat esipelkistys tuotannossa. Käytettäessä esim. hiililaatuja, joiden haihtuvien kiinteässä tilassa, loppupelkistys sulapelkistyksenäja pelkistys- komponenttien osuus on n. 30 %, hiili korvaa koksia n. 1:l. Kai- kaasun ja -energian kehitys. Näin raaka-aineiden ja energian kenlaisia kivihiililaatuja on käytetty eikä ole vielä selvää kuvaa käyttö tulee joustavammaksi kuin masuunissa, jossa kaikki edellä optimista. Tietyn kivihiililaadun käytölle on tavallisesti tärkein kri- mainitut osaprosessit tapahtuvat samassa reaktorissa ja ovat toisis- teeri ollut hinta. Injektiomäärien lisaaminen tuo tullessaan myös taan riippuvaisia. uusia ongelmia ratkaistavaksi. Masuunipanoksen jakauma ja kaa- sunläpäisevyys muuttuvat, hiilen syttymisnopeus ei riitä ja seu- Tavoitteet ja status rauksena on nokiongelma masuunin yläosissa, uunin ajotapa pitää opetella uudelleen, häiriö injektiolaitteistossa pysäyttaa masuunin. Uusilla raudanvalmistusprosesseilla tavoitellaan: Huolimatta tekniikan kehittymisestä niin, että ensimmäiset hiili- - Matalampia investointi- ja käyttökustannuksia injektiolaitteistot ovat jo käyneet vajaatehoisiksi, koksia edelleen - Kokonaisenergiankäytön pienennystä

83 Pelkistysreaktiot sulapelkistyksessä iron ore/additives

r O2 Rikaste, fluksi, kivihiili q n p Rikaste, fluksi, kivihiili 1.t gas t

H2 + 112 02 H20 CO + 112 02 = CO2 Kuohuvakuona (FeO) + C = Fe + CO Hiili cooling gas (FeO) +C Fe +CO Fe-C - pisara gasifier gas

FeO + c=Fe + CO - Fe-C - sula

02, N2, rikaste t, t, hot metal/slag Kuva 1. Sulapelkistyksen periaate. Kuva 2. COREX- prosessi /3/. Fig. 1. Principle of iron bath smelting. Fig. 2. COREX process.

Metallurgisen koksin ja sintterin eliminointia kistämään malmi kuilu-uunissa vastavirtaperiaatteella tuotteeksi, Korkeaa tuotantotehoa (t/m3/vrk) jonka pelkistysaste on > 90 %. Sula rauta ja kuona lasketaan jak- Tuotantoketjun yksinkertaistamista sottaisesti kuten masuunissakin. Tuotannon joustavuutta (alas-/ylösajot) Prosessissa syntyy ylijäämä polttoaineeksi kelpaavaa kaasua, jo- Joustavaa raaka-aineiden käyttöä ka voidaan käyttää hyödyksi vaikkapa terästehtaassa. Kannattavuutta myös pienellä yksikkökoolla (0.3-0.5 Mt/a) Edellä mainittujen prosessien välivaiheita ovat vain osittain pel- Sulapelkistysideaa lähdettiin viemään eteenpäin 60- ja 70-luvuil- kistettyä rautaoksidimateriaalia käyttävät prosessit, joissa suuri osa la mm. Ruotsissa, missä professori Sven Eketorp kehitteli ajatusta tarvittavasta lämpöenergiasta tuotetaan sulapelkistysreaktiossa syn- alusta loppuun yhdessä ja samassa reaktorissa tapahtuvasta sulapel- tyvien kaasujen jälkipoltolla. (Kuvan 1 periaate). Tällä periaatteel- kistysprosessista. Sittemmin Ruotsissa tehtiin monia pilot-skaalan la on pilotskaalan kokeissa edennyt melko pitkälle kolme proses- kokeita, mutta ne kaikki jäivät syystä tai toisesta pilot-asteelle. sia: Japanilaisten DIOS-projekti, Austraaliaan rakennettava HIS- 80-luvulla ja etenkin sen jälkipuoliskolla käynnistettiin useita MELT (> 100 000 t/a)(kuva 3.) /S/ ja amerikkalaisten A1SI:n "Di- mittavia tutkimus- ja kehityshankkeita eri tyyppisten uusien pro- rect steelmaking" -projekti. Tavallista näille prosesseille on kon- sessien kehittämiseksi. Rahallinen satsaus näihin on miljardiluok- vertterin tapaisen reaktorin käyttö (yleensä vanhoja teräskonvertte- kaa. (Esim. Japanin kansallinen DIOS-projekti 200 milj. USD tai reita) sulapelkistykseen. A1SI:n 15 t pilotskaalan konvertteri (Pitts- A1SI:n projekti USA:ssa > 50 milj. USD). Monia erilaisia tekno- burg PA) toimii seuraavasti: logioita kehiteltiin tänä aikana, mutta vain muutama projekti on Käynnistyspanoksen jälkeen konvertteriin syötetään hematiitti- jäänyt 90-luvulle elinvoimaiseksi. /2/ pelleteista (Fe203) wüstiitiksi (FeO) kuilu-uunissa pelkistettyjä pellettejä, kivihiiltä, kalkkia ja dolomiittikalkkia. Jälkipolttoon Teknologia ja perusongelmat käytetään siihen erityisesti suunniteltua "pehmeäpuhallushappi-

Esipelkistysaste

Yhtenä esimerkkinä käytettävaan tekniikkaan vaikuttavista teki- jöistä otettakoon rautaoksidipitoisen raaka-aineen esipelkistysaste. Täysin pelkistämättömän malmin käyttö tuntuisi järkevältä käytän- nön ratkaisujen kannalta, sillä jäähän silloin kokonainen proses- siaskel pois ja systeemi yksinkertaistuu huomattavasti. Tämä vaihtoehto vaatii kuitenkin toimiakseen erittäin tehokkaan poistokaasujen jälkipolton ja on arveltu, että reaktiopinta-alan suh- de reagoivaan tilavuuteen on liian pieni, jolloin pelkistysnopeus saattaa kärsiä. Samalla ei myöskään synny ollenkaan ylimäärää polttoaineeksi kelpaavaa kaasua. Lisäksi valtavista kaasumääristä johtuen kuohuvan kuonan hallinta voi olla vaikeaa ja jälkipolton yhteydessä olennaisen tärkeä lämmönsiirron tehokkuus todennä- köisesti kärsii. Toista ääripäätä edustaa esipelkistys lähes kokonaan metalliseksi raudaksi ennen sulapelkistystä, mistä esimerkkinä on Voest Alpi- nen ja Korf Engineeringin kehittämä tällä hetkellä ainoa tuotanto- mittakaavassa toimiva sulapelkistykseen perustuva raudanvalmis- tusprosessi, COREX. Kuva 2. /3/. Palamalmi tai pelletit esipelkistetään kuilu-uunissa ja syötetään kuivatun hiilen kanssa päältä sulatusrektoriin, jonka alaosassa pu- halletaan happea suuttimilla uuniin. Hapen ja hiilen reagoidessa hiili kaasuuntuu ja kaasuuntumisessa syntyvä Iämpöenergia sulat- Kuva 3. HISMELT - prosessi 151. taa suorapelkistetyn, kiinteän raudan. Poistokaasut käytetään pel- Fig. 3. HISMELT - process.

84 lanssia”. Konvertteriin muodostuu selvät vyöhykkeet stabiilin ajon merkittävä osa pelkistysreaktioista tapahtuu Jo kuonassa. Kun rau- aikana: tamalmin esipelkistysaste on 30 % ja jälkipolttoaste 50 %ja pelkis- 1. Pohjalla sula, hiilikyllästeinen rauta tymisestä 40 % tapahtuu kuonassa, n. 75 % jälkipolttoenergiasta 2. Tiiviin kuonan kerros kulutetaan siellä. 3. Kivihiilestä koksaantuneen hiilen (char) kerros. 4. Kuohuva kuona, joka sisältää rautapisaroita ja hiiltä, ja jossa Kuonan kuohuminen ja savukaasujen käsittely syntyvät kaasut jälkipoltetaan hapella. Savukaasut kerätään normaaliin konvertterin pesujärjestelmään. Sulapelkistysprosessissa voi syntyä kaasumääriä, jotka ovat kym- Kuohuvan kuonan kerros toimii jälkipoltossa syntyvän lämmön menkertaisia normaaliin teräskonvertteriin verrattuna, mikä asettaa siirtäjänä sulaan rautaan sekä myös kuonaan, jossa osa pelkistys- savukaasujen käsittelylle omat erikoisvaatimuksensa, kun vielä reaktioista jo tapahtuu. Lisäksi kuonakerros erottaa hapettavan ja kaasut tavallisesti ovat hyvin kuumia. Lisäksi suuret kaasumäärät pelkistävän osan toisistaan reaktorissa. voimistavat kuonan kuohumista, minkä seurauksena pölyhäviöt Esipelkistysaste vaikuttaa mm. prosessin energiatalouteen vah- (sekä rauta että hiili) voivat olla huomattavat. Onkin havaittu, että vasti ja on laskettu, että 30 % esipelkistysasteella (pelkistys konvertterityyppisessä prosessissa hiilen määrä pölyssä voi olla jo- Fe203:sta Fe0:ksi) ja suurella jälkipolttoasteella (> 50 %), hiilen- pa 80 % ja kaikesta syötetystä hiilestä yli 10 % häviää pölyn muka- kulutus systeemissä on mahdollisimman pieni. Taulukko 1. /4/. na. Osa tästä voidaan toki hoitaa kierrätyksellä. Esipelkistystapaan taas vaikuttaa lähtömateriaali. Kuilu-uunilla, Jotta pölyhäviöt ja rasitukset reaktorin tulenkestäville materiaa- joka on koettua tekniikkaa, voidaan pelkistää palatavaraa ja pellet- leille olisivat siedettävät, on kuohumisen hallinta yksi tärkeimmis- tejä ja samalla vaikkapa kalsinoida tarvittava poltettu kalkki kalk- tä asioista prosessin ohjaamisessa. Kuohumiseen vaikuttavat esi- kikivestä, kuten HISMELT-prosessissa, mutta jos halutaan käyttää merkiksi kuonan fysikaaliset ominaisuudet (viskositeetti, pintajän- hienojakoista rikastetta, tulee kysymykseen leijupatjatekniikan nitys, lämpötila jne.) ja myös kemiallinen koostumus (FeO-pitoi- käyttö. Leijupatjapelkistyksessä on ongelmana rautaoksidien me- suus, S-pitoisuus). Jopa sillä on sanottu olevan merkitystä, miten tallisoituessa tapahtuva partikkelien agglomeroituminen (sticking). suurista kuplista kuonavaahto muodostuu. Riittävän suuren hiili- Toisin päin sanottuna saatavilla olevat raaka-aineet ja niiden tyyppi maarän lisaaminen on tavallisin keino pitää kuonan vaahtoaminen vaikuttavat vahvasti käytettävään teknologiaan. AIS1:n projektissa kurissa. on päädytty wiistiitiksi pelkistettyjen pellettien käyttöön perus- raaka-aineena, koska USA:ssa on paljon pelletointikapasiteettia ja Pelkistysnopeus kuilu-uunipelkistys ei tuota suuria ongelmia esipelkistysmenetel- mänä. Sulapelkistysprosessien tuotantoteholle on luonnollisesti ehdoton edellytys suuri pelkistysnopeus. Sulapelkistyksessä on tavoitteena ja on myös koemittakaavassa voitu osoittaa, että voidaan saavuttaa Jälkipoltto ja lämmönsiirto selvästi suurempia tuotantotehoja tilavuusyksikköä kohti kuin masuunissa. Reaktiomekanismi ja reaktioiden kinetiikka on vielä Jotta jälkipoltto pystyisi tuomaan tarvittavan lisäenergian raudan tällä hetkellä varsin tuntematonta aluetta huolimatta siitä, että si- sulatukseen ja myös pitäisi lämpötilan riittävän korkeana on sekä nänsä rautaoksidien pelkistystä on tutkittu erittäin paljon . Yksi- jälkipolttoasteen, että Iämmönsiirron tehokkuuden oltava hyvin tyiskohtainen tieto kuonan, metallipisaroiden ja hiilen välisten korkeita. Jälkipolttoaste voidaan määritellä seuraavasti: reaktioiden nopeuksia kontrolloivista tekijöistä on tuntematonta, mutta pelkistysnopeuden oletetaan olevan verrannollinen kuonan % CO, + % H,O FeO-pitoisuuteen: Jälkipolttoaste = * 100% R = (k,+,*A k,.,*W,) * (%FeO) ko.M * O % CO + % CO, + % H, + % H,O + + Missä: R = hapen poistonopeus rautaoksidista (esim mol 02/min/m2/%Fe) missä prosentit ovat pitoisuuksia savukaasuissa. Tehokkuuteen vai- k,-, ja k,, = kuona-metalli ja kuona-hiili reaktioiden nopeusva- kuttavat käytetyn kivihiilen tyyppi (teho heikkenee käytettäessä kiot hiiltä, jossa on suun määrä haihtuvia komponentteja), hapensyöt- A = kuonan ja metallin välinen reaktiopinta-ala tötekniikka (happilanssin rakenne ja ajopraktiikka), kuohuvan kuo- W, = hiilen (koksin) määrä kuonassa nan hallinta (liian kuohuva kuona heikentää tehoa, mutta kerroksen = rautarikasteen pelkistymisen nopeusvakio on oltava riittävä erottamaan hapettava jälkipolttovyöhyke sulasta b., O = rautarikasteen injektionopeus sulaan rautaan raudasta) sekä sekoitusteho (sekoitus lisää lämmönsiirtotehoa, Edellisen perusteella pelkistymisnopeutta kasvattavat: mutta liiallisena myös pölyhäviötä). ~ malmi-injektio Kuonan merkitys lämmönsiirtäjänä korostuu etenkin silloin, kun - hiilen määrän lisäys kuonassa - FeO-pitoisuuden lisäys kuonassa - suurempi esipelkistysaste Taulukko 1. Hiilenkulutus erilaisilla esipelkistys ja jälkipolttoas- teilla raudan sulapelkityksessä 141. Table 1. Coal consumption at different prereduction degrees and TUTKIMUSTOIMINTA post combustion ratios in iron bath smelting. Jo mainittujen pilot-skaalan kehityshankkeiden lisäksi korkeakou- PRD PCR Coal 02 Ca0 Ore lut ja tutkimuskeskukset ympäri maailmaa satsaavat sulapelkistyk- kg Nm3 kg kg seen liittyvien perusilmiöiden tutkimukseen. Kuvassa 4. on kaavio 30 so 537 444 104 1492 A1SI:n Direct Steelmaking -projektista ja sen tutkimushankkeista. 608 30 500 38 1 I01 1488 Nähdään, että mukana on useita yliopistoja ja korkeakouluja sekä 90b O 688 45 1 88 1458 yrityksiä. Tämä on tarpeen, koska uudet prosessit edellyttävät mo- OC 50 804 697 118 1495 nien erilaisten osaprosessien ja tekniikoiden hallitsemista. a Additional 55 kg of carbon required for reforming for prereducer Suomessa metallurgian alan opinahjot seuraavat kiinteästi uu- b 1 % Si in metal simpia kehitysvaiheita ja esimerkiksi Teknillisen Korkeakoulun c No preheat of ore; all others 800°C metallurgian laboratorio tekee kokeita, joissa röntgen-läpivalaisu-

85 visuaalista informaatiota sen lisäksi, että samanaikaisesti muilla mittauksilla selvitetään pelletin lämmönsiirtotapahtumia ja reaktio- mekanismeja. /6/, Myös teräsyhtiöt Suomessa seuraavat uusien prosessien kehitys- tä ja mm. Rautaruukki Oy on tehnyt yhteistyötä AIS1:n Direct Steelmaking projektiin osallistuvan Massachusetts Institute of Technologyn (MIT) kanssa teollisuusyhteistyösopimuksen puitteis- sa (Industrial Liaison Program), jolloin vieraileva tutkija sai tilai- suuden osallistua em. projektin laboratoriotutkimuksiin. /7/ TULEVALSUUS

Edellä olevassa on pyritty valottamaan uusien raudanvalmistuspro- sessien teknologiaa ja nykyistä kehitysvaihetta sekä onnistumisen

UM kannalta tärkeimpiä ratkaistavia ongelmia. Saatujen tulosten ja teh- CWWUIW- iyjen laskelmien mukaan kokonaisenergiankäyttö uusissa proses- Kuva 4. AISIn "Suora teräksenvalmistus" - ohjelma /4/. seissa ei välttämättä ole pienempää kuin konventionaalisen raudan- Fig. 4. AISI Direct Steelmaking Program. valmistuksenkaan /8/ mutta halvemmat raaka-aineet, yksinkertai- sempi prosessi, ympäristöystävällisyys ja kohtuulliset pääomakus- tannukset houkuttelevat varmasti, kun uusia raudanvalmistusyksi- köitä perustetaan. Milloin tämä tapahtuu, jää arvattavaksi. Proses- tekniikalla pyritään saamaan lisätietoa erilaisista fysikaalisista il- sitekniikka saataneen hallintaan vuosituhannen vaihteeseen men- miöistä sulapelkistysreaktioissa. Vidwimalla röntgenfilmille ta- nessä, mutta vakavasti masuunin kanssa uudet prosessit kilpailevat pahtumat rautaoksidipelletin pelkistymisestä, kun se reagoi koeu- todennäköisesti vasta vuosikymmenien kuluttua. Ensiksi saatamme pokkaassa olevan hiilipitoisen raudan kanssa, saadaan arvokasta nähdä uuden isomman COREX-version ja sitten ...?

KIRJALLISUUS - REFERENCES

1. Pratt H.R., AISL/WE Duect Steelmaking Program, Int. Symp. Future HISMELT p~ocess, 10th PTD Canf Pmc, 1992. 109-122. Toronto. imnmaking Pmcesses Pmceeding, lune 14-15, 1990. Hamilton, Onta- onlario. canada - rio, canada 6. Skurmg, X.. Holnppo, L.E.. Experimeni of Melting of Metaliiled Wus- 2. Holappa L.E., Raudanvalmistuksen näkymät ensi vuosituhannelle, Te- tite Pellet in Ca0-Si02-AI,0,-Fe0 Slag System. Esitelmä. SULA-semi- räspalat, 2, 1989, 4-8. n&, 16.I.1992, Teknillinen KoAeal

SUMMARY

IRONMAKING DEVELOPES - NEW PROCESSES EMERGING

Today blast furnace (BF) has a dominant role in imnmaking in in many countries. Most of the new processes are baxd on the spite of its existence already for many hundred years. Especially smelting reduction process, Fig. 1-3. where the iron ore coming during the last two decades the blast furnace has been developed from a prereduction uni1 is melied in high temperature to form hot to a level which may now be considered as close to perfection metal. The gases evolving are used to reduce ihe iron oxides and when thinking of productivity. energy consumption or quality and form energy. When the prereduction degree is low the gases are consistency of the product. However, the BF is highly dependent post combusted in the foaming slag to maintain the energy baiance on gdquality metallurgical coke even when large amounts of and melt temperature. coal is injected into the BF in order to substitute part of the coke Many problems such as con!ml of the post combustion and high as an energy source. Furthermore the BF needs agglomerated ma- heat transfer efiiciency, foaming slag and refractory wear will terials and it's economy comes from a iarge size and capacity. probably be solved by the end of the nineties but the hard compe- Because of the possible shortage of metallurgical coal, ageing tition with the BF dces not start until a couple of decades has coke plants and sinter plants and environmental prohlems, a seri- passed. ous attempt is king made to develope new ironmaking processes

86 Nordkalk, Pohjolan johtava kalkintuottaj a

Geologi, FM Esko Lundh, Nordkalk Oy Ab, Parainen

Partek-yhtymä on kuten useimmat muut alan yritykset viime vuosi- na kokenut voimakkaita muutosprosesseja. Korkeasuhdanteiden vallitessa 1980-luvulla yhtiö kasvoi ja kansainvälistyi nopeasti. Tämän seurauksena oli konsernin organisaatio uudistettava. Vuosi- kymmenen vaihteessa tuli toimialojen yhtiöittäminen ajankohtai- TEKNINEN KALKKI seksi. Jo 1980-luvulla oli Ruskealan Marmori Oy siirtynyt Markku PohJavlrtS yritysostojen kautta Partekin omistukseen. Ruotsin Euroc-konsernin kalkkibusiness siirtyi 1990 Partekin KIRBoN4AlTl LOUHEN KALKKI KJe11 Dahlberg Paavo Nlkkarl Klmmo KeW omistukseen. Tämän seurauksena muodostettiin Nordkalk, johon yhtiöön syyskuussa 1992 liitettiin Lohja-yhtiön kalkkitoiminta Suomessa, kuva I. Lyhyesti selostettuna on Nordkalkista näin ke- hittynyt Pohjolan johtava kalkintuottaja. NORDKALK STCRUGNS PROJEKTIT Kaj GuaUbon KALKIN UUDET KÄYTTÖSOVELLUTUKSET

Perinteisesti kalkkikiveä on pidetty halpana raaka-aineena, josta on P-O nammamnd voitu valmistaa erilaisia kalkkikivijauheita. Poltetusta kalkista on saatu puunjalostusteollisuuden tai terästeollisuuden raaka-ainetta ja Kuva 1. Nordkalk-organiaaatiokaavio. kalkkikivi on ollut ja on edelleen tärkeä sementin raaka-aine. Mo- Fig. 1. Nordkalk organimtion. nipuolisen kehitystyön tuloksena ovat kalkin käyttösovellutukset laajentuneet. Viime vuosikymmenien aikana on uusia kalkkituot- teita syntynyt ja uusia tekniikoita otettu käyttöön tyydyttämään laisissa sovellutuksissa, tämä asettaa suuret vaatimukset henkilö- asiakkaiden tarpeita. kunnan osaamiselle. Nordkalkin kehitysosastolla onkin käynnissä Paperiteollisuudessa on kalkkikiveä jo pitkään käytetty täyteai- jatkuva kehitystyö suorittajinaan pitkälle koulutetut asiantuntijat, neena ja päällystepigmenttinä. Nordkalkissa on paperin omina¡- joilla on pitkäaikainen kokemus. Paraisilla sijaitsevassa kehitys- suuksia yhä parannettu kehittämällä OPACARB, joka on saostettu keskuksessa on Nordkalkin uudenaikainen, hyvin varustettu labo- kalsiumkarbonaatti. Tuotetta valmistetaan Lappeenrannassa ja Ter- ratorio, jota käytetään niin kehitystyössä kuin laadunvalvonnassa vakoskella poltetusta kalkista. Primaarituotteena käytetaan Lap- ja asiakaspalvelussa. peenrannan kaivoksen kalsiittikalkkikiveä, jota poltetaan Nordkal- kin kalkkitehtaassa. GEOLOGISET NÄKÖKOHDAT Lappeenrannan Ihalaisten kaivos on ainoa kalkkikivikaivos, joka ei kuulu Nordkalkiin. Kaivoksen tuotanto menee pääosin rikasta- Vuorialan lukija huomaa tarkastettuaan liitteenä olevaa tuotanto- mon kautta Suomen Karbonaatti Oy:n kalsiittitehtaalle mikrojauha- paikkakuntakarttaa kuva 2, että kalkkikiviraaka-aineiden täytyy ol- tukseen. la eri aikakausilta peräisin. Suomen suuret esiintymät Parainen. Pigmenttisektorilla korkealaatuista kehitystyötä suoritetaan Mustio, Tytyri, Sipoo ja Lappeenranta ovat tyypillisiä Etelä-Suo- myös yhteistyössä muitten sidosryhmien kanssa Coating Technolo- men prekambrisia, metamorfisia, enimmäkseen kalsiittisia kalkki- gy Centerissä (CTC) Raisiossa. kiviesiintymiä. Näissä saattaa kalkkikivi sellaisenaan olla melko Selluteollisuus on tärkeä kalkin käyttäjä. Nordkalk on kehittänyt puhdasta, mutta esiintymissä on tavallisesti ns. kerrosmyönteisiä ja patentoinut kaksivaiheisen kaustisointiprosessin, jolla tuotetaan silikaattikivilajeja tai niitä sekä kalkkikiveä leikkaavia pegmatiitte- normaalia korkeamman kaustisointivoiman omaavaa valkolipeää. ja tai amfiboliitteja. Usein on itse kalkkikivi silikaattimineraalipi- RLC-prosessi (Reduced Lime Circulation) on testattu ja otettu täy- toinen, mikä herättää mielenkiintoa mineraalikeräilijöiden keskuu- dessä mittakaavassa käyttöön massateollisuudessa. dessa, mutta aiheuttaa ongelmia louhinnan vastuuhenkilöille. Terästeollisuutta varten on Partekissa kehitetty FLOWLIME 100 Etelä-Suomen kalkkikiviesiintymien usein monimutkainen geolo- ja 200, jotka ovat ns. juoksutusominaisuuksia omaavia injektio- ginen rakenne asettaa korkeat vaatimukset kaivosgeologien ja lou- kalkkeja,sekä PARCOVER 100, korkeaemäksinen peiteaine käy- hinnan suorittajien ammattitaidolle kaivostoiminnan yhteydessä. tettäväksi teräksessä Iämpöeristeenä ja minimoimassa kemiallista Esiintymien rakenteen takia osa toimivista kaivoksista on maana- vaikutusta. Tuoteryhmään erikoistuotteet kuuluu myöskin vuonna laisia, kun taas toiset ovat avolouhoksia. 1992 markkinoille tullut raakaraudan rikinpoistokalkkituote. Osa Nordkalkin karbonaattikivistil on dolomiittisia. Tällaisia Nordkalkin tuotteet soveltuvat erinomaisesti käytettäviksi ruos- ovat mm. Vampulan, Siikaisten, Vimpelin ja osittain Louhen ja tumattoman teräksen valmistukseen alhaisen rikki- ja fosforipitoi- Sipoon kaivoskivet. Jauhettua dolomiittia käytetään suutensa vuoksi. maanparannusaineena. Suomen pellot ovat useimmiten happamia Edellisessä oli muutama esimerkki Nordkalkin toimialalla suori- ja niukasti Mg-pitoisia. Käyttämällä dolomiittia ovat asiakkaat saa- tetusta kehitystyöstä. Koska kalkkituotteita käytetään hyvinkin eri- neet sekä Mg-puutteen että peltojen pH-arvot korjatuiksi. Dolomii-

87 tin ansiosta peltojen tuotto on kasvanut, samalla kun lannoitustarve on vähentynyt. Koko Nordkalkin Suomen kalkkikivituotanto on yli 4 milj. ton- niaivuosi. mikä merkitsee, että yhtiö on maassamme kolmannella sijalla, kun tarkastellaan Suomen kaivostilaston tuotetun malmin tai hyötykiven saraketta.

NORDKALK, RUOTSI

Ruotsin kalkkikiviesiintymät poikkeavat geologisen iän suhteen melkoisesti Suomen kalkkikivistä. Ainoastaan Forsbyn esiintymän kalkkikivi keski-Ruotsissa on samanikäinen kuin Suomen esiinty- mät. Kaikki muut ovatkin sitten nuorempia. Norjassa oleva Ver- dal, jossa Nordkalk on osakkaana, louhii kambrista kalkkikiveä. Ruotsin muut esiintymät ovat ordoviki-siluurikalkkikiveä ja nuorin eli Skånen kalkkikivi on liitukaudelta (Ignaberga) kuva 2. Nordkalkin Ruotsin suurin tuotantolaitos sijaitsee Gotlannin saa- rella. Täällä Nordkalk Storugns louhii 2.5 milj. tonnia kalkkikiveä vuodessa. Henkilöstön lukumäärä on 103 ja liikevaihto 120 MSEK. Gotlannin esiintymän kalkkikivi soveltuu poltettavaksi kuilu- uunissa, ja ihanteellisen sijaintinsa vuoksi on Storngnsista kehitty- nyt koko Itämeren aluetta palveleva huippumoderni yksikkö, josta 1 Parainen 7 Vampula 13 Ignaberga tuoneet kuljetetaan vesitse rannikon sekä Ruotsissa että Suomessa 2 Lappeenranta 8 Vimpell 14 Lule6 sijaitseviin terminaaleihin. Suurella menestyksellä on Ruotsissa 3 Tyiyri 9 Köping 15 Verdai markkinoitu järvikalkkia. Tuotteen myynnistä vastaa Movab AB. 4 Sipoo 10 Storugns 16 Mäntyluoto Koko Ruotsin Nordkalkin liikevaihto on 4M) milj. SEK, mikä mer- 5 Louhi 11 Limhamn 17 Tervakoski kitsee, että Suomen ja Ruotsin liikevaihto on samankokoinen. 6 Siiiinen 12 Uddag&lden Kuva 2. Nordkalk-toimipaikat. NORDKALKIN TAVOITTEET Fig. 2. Nordkalk lccations in the Nordic countnes.

Nordkalkin raaka-ainevarannot ovat suuria, monipuolisia ja kor- kealaatuisia. Kalkkikiven riittävyys auttaa takaamaan ensiluokkai- sen tuotteen saatavuuden myös kaukana tulevaisuudessa. Kalkki- raaka-aineiden erilaiset laatuerot yhdessä vaihtelevan geologisen muodostustavan kanssa mahdollistavat tuotteiden monipuolisten käyttösovellutusten kehinämisen ja niiden ainutlaatuisten ominai- suuksien hyödyntämisen tuotannossa. Ympäristön tila ja sen parantaminen ovat hyvin ajankohtaisia kysymyksiä. Kalkkikiveä käytetään suuressa mittakaavassa ympä- ristön tilan parantamiseen. Omien tuotantolaitosten pölynpäästöt ja muut ympäristöhaitat pyritään tietoisesti minimoimaan kuva 3. Laatupuolella on Nordkalkissa aina pyritty vahvistamaan kilpai- lukykyä panostamalla laatuun kaikissa tilanteissa. Laatuajattelu lyö itsensä läpi kaikilla organisaatiotasoilla. Kuluvalla vuosikymme- nellä on tarkoitus yhä kehittää henkilöstöä kehitys- ja koulutuspro- jektin avulla. M.m. laatujärjestelmä ISO 9002 on loppusuoralla, kirjaimellisesti kalkkiviivoilla. Nordkalkissa on tällä tavoin aikaan- saatu tehokas organisaatio, joka työskentelee lähellä markkinoita ja on tietoinen asiakkaiden tarpeista. Nordkalkin liikeidea voidaan kiteyttää seuraavasti: Tarjota markkinoille oikeanlaatuisia kalkkituotteita oikeaan aikaan ja oi- Kuva 3. Ilmakuva kalkkitehtaasta ja kaivoksesta. keaan hintaan. Fig. 3. Air photo over the hefactory and quarry. Parainen

SUMMARY NORDKALK, THE FOREMOST LIMEPRODUCER IN SCANDINAVIA

Limestone based prcducts have been one of the most imporIant and Sweden. The Company is able to use five ice free harbors 10- products since the stan of Partek. cated in different areas close to the customers in ihe Baltic Sea. Nordkalk started in 1990 as an independent Company within Par- The lime deposits, of Nordkalk are formed under Special con- tek Minerals and is now the biggest in the lime business in the ditions under several geological penods. The vanation in the Baltic Sea area. qualiy of the limestone deposits makes it possible to produce dif- Traditional praiucts like burnt lime, ground milled carbonate ferent lime products. products as well as new applications such as precipitated calcium Modern equipment together with highiy motivated professional carbonate (PCC) me the most important materials caming from skilled personnel. will enable Nordkalk to fulfill the customers* Nordkaik. The numkr of different plants is abut 15 in Finland Special requirements for decades in the future.

88 100 vuotta metallurgisen osaston perustamisesta Kuopion teollisuuskouluun

Professori Martti Sulonen, Teknillinen korkeakoulu, Materiaalien muokkauksen ja Iämpökäsittelyn laboratorio, Espoo

Viime vuosisadan loppuvuosina Suomessa käytössä olleet toista- S isä1 t 6. kymmentä masuunia tuottivat järvi- ja suomalmeista enimmilli2&n Enslmmiilnen osa. n. 25000 tonnia takkirautaa vuodessa. Terästä tuotettiin Siemens- Osia yleistii rnetn¿¿ur,+n. SIVU Martin-menetelmällä n. 6000-7000 tonnia ja ahjoissa ja putlauu- I luku, Palamisesta ja pelkistimisesth ...... 1 II Polttoaineista ...... 29 neissa valmistui kuonapitoista ns. hitsirautaa n. 15000 tonnia vuo- III Uunit ...... 64 dessa. Maailman silloinen vuotuinen terästuotanto arvioitiin 20 IV Puhalluskoneista y. ni...... 106 V Uunien sisustarnisesta ja sisuslusameista ....120 miljoonaksi tonniksi. VI Kuonisla...... 1C2

Metallurginen koulutus oli tuolloin maassamme melko vähäistä. Toinea OSU. Tosin jo vuosisadan puolivälissä oli ollut suunnitelmia korkeatasoi- Baudan metallurgia. 1 luku. Histona ...... 155 sen vuoriteknisen oppilaitoksen perustamisesta Tampereelle, mutta II Vieraiden aineiden yhtyminen raulaan, vaikutus raudan nämä eivät toteutuneet. Siksi on hyvin merkittävää, että toimintan- ominaisuuksiin ]a poistaminen raudasta ...Ii0 III Rautamalmeista ...... 245 sa aloittaneeseen Kuopion teollisuuskouluun, jonka läheisyydessä IV Takhraudan valmistaminen ...... 267 sijaitsi eräitä silloisia raudantuotantolaitoksia, perustettiin v. 1889 V (1 Takkiraudan valamisesta ...... 333 VI , Taottavan raudan valmistaminen suorastaan rautamd- metallurginen osasto. Opettajana toimi insinööri Gustaf A. Abra- meista ...... 358 hamsson (myöh. suom. Aartovaara), joka oli Tukholmassa opis- VII Hitsiraudan valmistuksesta ...... 363 kellut alaa. Myöhemmin hän oli pitkään Teknillisen korkeakoulun VIII Valu ...... 392 IX Upvkasvalu ja sementtiterdksen valmistuksesta . . 439 analyyttisen kemian lehtori. Kuopiossa toimiessaan hän kirjoitti v. Y Raudan htsaamisesta ]a venyttämisestä ....l-45 190 1 julkaistun, siellä K. Malmströmin kirjapainossa painetun op- XI Rautalangan vetämisestj rautaputkien valmistamisesta, raudan galvnnuimisesta ja tinaamisesta ...484 pikirjansa ”Raudan valmistuksesta”. Teos perustuu hänen luento- XI1 Raudan hitsaamisesta sahkülla ...... 497 muistiinpanoihinsa, joita oli monistettu (”hektografeerattu”) oppi- XI11 Raudan tutkrnisesla ...... 502 XIV Raudan kayttimisestä ...... laille myytäväksi tai lainattu kopiotavaksi. Kirjan alkulauseessa 312 sanotaan, että ensimmäiset muistiinpanot oli laadittu laboratorio- Kuva 1. Abrahamssonin kirjan sisällysluettelo. harjoituksia varten. Fig. 1. List of contents of the book. Kirja suunniteltiin kuitenkin laajemmaksi ja se käsittaa 539 si- vua. Lähteinä mainitaan Bergsskolan i Stockholm’in professorin Richard Åkermanin luennot, raudan metallurgian oppikirjoja sekä sellaisia aikakauslehtiä kuin Jemkontorets Annaler, The Journal of Iron and Steel Institute, Stahl und Eisen, ym. Kuvitus on painettu erikseen ja käsittää I60 paaosin Jernkontorets Annaler’eista paino- teknisistä syistä uudelleen piirrettyä kuvaa ja piirrosta. Sisällöllisesti kirja jakautuu yleiseen metallurgiaan ja raudan metallurgiaan. Edelleen siinä käsitellään vaihtelevan pituisin esi- tyksin valamista, hitsaamista, takomista, vetämistä, putkenvalmis- tusta, valssaamista, galvanoimista, tinausta, tutkimus- ja aineen- koetusmenetelmiä sekä raudan ja teräksen käyttöaloja. Pääpaino on selvästi kuitenkin masuuniprosess , jota käsitellään hyvin yksi- tyiskohtaisesti sekä eri teräksenvalmistusmenetelmissä, Jo poistu- massa olevat ahjo- ja putlamenetelmät mukaanlukien. Mielenkiintoista on tässä painoasultaankin laadukkaassa kirjassa käytetty suomenkielinen terminologia; moni näistä nyt unohdetuis- ta ammattisanoista voisi hyvin sopia nykykieleenkin. Abrahamssonin ”Raudan valmistuksesta” saattaa löytyä van- hemman polven metallurgien kirjahyllyiltäkin. TKK:n kirjastoista se on kuvituksineen saatavissa. Myös Turun yliopiston kirjastossa on täydel I inen kappale.

SUMMARY

100 YEARS SINCE FOUNDING OF METALLURGY SECTION IN KUOPIO INDUSTRIAL SCHOOL. Kuva 2. Oskar Sutisen (I 875-1942) luentomuistiinpanoa raudan metallurgiasta Kuopion teollisuuskoulussa v. 1899. S. opiskeli In 1889 education in metallurgy was started in Kuopio industrial myös Düsseldorfissa ja toimi Rosenlewin, Kone ja Sillan sekä Fis- school. Basing on his lectures there, Gustaf A. Abrahamsson (later karsin palveluksessa. Aartovaara) published the book ”Raudan valmistuksesta” Fig. 2. Note by Oskar Sutinen on lectures of metallurgy of iron in (“Making of iron”) in 1901. It contains 539 paged and 160 as a 1899. S. studied also in Düsseldorf and served some companies in separate volume published figures. Finland.

89 AFM atomivoimarnikroskooppi

Ass. K. A. Pischow, Teknillinen korkeakoulu, Materiaalien rnuokkauksen ja Iärnpökäsittelyn laboratorio, Espoo

JOHDANTO Vaikka periaate on yksinkertainen ja sen on osoitettu käytännös- sä toimivan, ei asian teoreettinen tarkastelu suinkaan ole yhtä yk- Tunnelointimikroskoopin (STM) menestys on johtanut kokonaisen sinkertaista. Atomaarisella erotuskyvyllä otettujen kuvien tulkinta scanning probe-mikroskooppiperheen kehittämiseen. Kaikki nämä on osoittautunut erittäin vaativaksi tehtäväksi. On osoitettu. että mikroskoopit perustuvat niiden erittäin pienten kärjen ja näytteen kärjen geometrialla on ilmeisen suuri merkitys kuvanmuodostuk- välisten voimien tai kärjen ja näytteen voimakenttien viilisten voi- selle [4,51. Edelleen on laskettu, että atomaarisen terävä kärki tun- mien mittaamiseen, jotka vaikuttavat terävään näytepinnan ylitse keutuisi grafiittiin vielä 5 X 10-HN:nvoimalla, ja että tarpeeksi pie- pyyhkäisevään kärkeen. Atomic Force Microscope (AFM), jolle nillä näytteen ja kärjen välisillä etäisyyksillä (1-2 Å) näytteen pinta näyttää vakiintuvan suomenkielinen ei niinkään onnistunut nimi ja kärki ponnahtavat yhteen riippumatta siitä, miten jäykästi ne on "atomivoimamikroskooppi", on näistä ensimmäinen ja laajimpaan kiinnitetty. Kärjen ja näytteen pinnan välisen vuorovaikutuksen käyttöön yltänyt, Yliopistojen ja tutkimuslaitosten omatekoisista laskemisessa ovat mm. Schluger et al. 161 saavuttaneet hyviä tulok- mikroskoopeista ollaan jo siirtymässä kaupallisiin AFM-laitteisiin. sia käyttämällä Hartree-Fock menetelmään perustuvaa simuloin- Mikroskoopin käyttöalue on erittäin laaja. orgaanisista epäorgaani- tiohjelmaa. Lähtiikohtana on käytetty MgO (100) tasoa näytepinta- siin aineisiin, johteista eristeisiin, topograafisesta kuvasta kimmo- na ja adatomina Si?ä ja Si0:ta kuvaamaan kärkeä. Saadut tulokset moduulin tai kitkan mittaukseen. osoittivat, että vaikka kuvat vaihtelivat huomattavasti kärjen ke- Kun AFM mikroskooppi varustetaan magneettisella kärjellä ja miallisesta koostumuksesta ja elektronirakenteesta riippuen ei tämä siirrytään näytteen pinnan Iähivaikutusvoimien ulottuvilta 10-100 kuitenkaan aiheuttanut virhettä hilarakenteen määrittämise nm:n päähän kaukovaikutusvoimien alueelle ollaan tultu toisen kuitenkin mahdollista, että monimutkaisempien pintatilojen koh- mikroskoopin, Magnetic Force Microscope (MFM), alueelle. Tätä dalla kärjen vaikutus voi iohtaa väärään tulkintaan. pitänee sitten analogisesti kutsua "magneettivoimamikroskoopik- Voiman käyttiiminen pinnan kuvaamisessa on yleinen periaate ja si". MFM-mikroskooppi on osoittautunut oivalliseksi työkaluksi sitä voidaan yhtä hyvin soveltaa niin magneettisiin ja elektro- magneettisten muistimateriaalien valmistajien tarpeisiin ja on edel- staattisiin voimiin kuin atomaarisiin vuorovaikutusvoimiin anturin leen osoittautumassa erinomaiseksi työvälineeksi magneettimate- kärjen ja näytteen välillä. Mittaukseen käytetyn voiman tyypistä riaalien perustutkimukseen, riippumatta on kaikissa mikroskoopeissa kuvan 1 mukaiset kuusi Seuraavassa tarkastellaan edellämainittuja mikroskooppeja peruskomponenttia: TKK:n materiaalien muokkauksen ja Iämpökäsittelyn laboratorios- - Jousipidin ja siihen asennettu tai sen osana oleva terävä kärki sa tehdyn kirjallisuustutkimuksen pohjalta [Il. - Poikkeaman mittauslaite, jolla mitataan jousipitimen poik- keama AFM MIKROSKOOPIN TOIMINTAPERIAATE JA RAKENNE

STM mikroskoopin keksimisestä 1986 fysiikan Nobelpalkinnon i saanutta Gerd Binnigia voidaan pitää myös AFM:n isänä. Binnig kehitteli AFM-ajatustaan yhdessä IBM:n Christoph Gerberin ja 1 Stanfordin Calvin Quaten kanssa. Laskiessaan atomien välisiä voi- feedback mia he huomasivat yllätyksekseen, että on helppoa valmistaa jousi, jonka jousivakio on pienempi kuin atomien välinen jousivakio. Esimerkiksi molekyylin tai kiteisen aineen värähtelyfrekvenssi Co on tyypillisesti luokka 10''Hz. Yhdistämällä tämä atomin massaan m, joka on kertalukua 10-25kg, saadaan atomaariselle jousivakiolle nayte k = W2m arvo, joka on suuruusluokka 10 Nim. Vertailun vuoksi todettakoon, että talousahmiinista valmistetun 4 mm pitkän ja 1 mm leveän jousen jousivakio on noin 1 N/m. Binnig et al. uskoi- xyz-skanner1 vat, että sijoittamalla tällaiseen jousipitimeen terävä kärki ja mit- taamalla jousipitimen ångströmin luokkaa olevaa taipumaa siirret- ndytt6 täessä kärkeä pitkin näytteen pintaa noin 2 Å:n etäisyydellä, voi- daan näytteen atomaarisesta topografiasta muodostaa kuva. Ennen eristettv runko kaikkea on syytä huomata, että käytetyn voiman oletetaan olevan niin pieni, ettei se aiheuta atomien siirtymistä paikoiltaan 121. Kun idea täsmentyi, jätti Gerber kaikki muut työnsii ja hänen onnistui rakentaa prototyyppi muutamassa päivässä. Tulokset, jot- ka Binnig, Quate ja Gerbed31 saivat prototyypillään olivat alku Kuva 1. Kaaviokuva AFM mikroskoopin rakenteesta. atomic force-mikroskopialle. Fig. 1. Schematic diagram of an atomic force microscoped 90 - Feedback-systeemi, jolla seurataan ja säädetään poikkeamaa x-Y ALIGNMEN% MECHANISM FOR (ja siten myös voimaa) MICROCANTILEVER - Mekaaninen scanning-systeemi (yleensä pietsosähköinen), joka liikuttaa näytettä kärjen suhteen - Näyttö- ja tiedonkäsittelyjärjestelmä, joka muuttaa mitatut arvot kuvaksi. - Runko, joka on mahdollisimman hyvin ympäristöstaan eris- tetty. Scanning-, feedback- ja näyttöjärjestelmät ovat hyvin samanta- paiset kuin tunnelointimikroskoopissa käytetyt. Vaikka pääosat kaikissa AFM-mikroskoopeissa ovat samat, vaihtelevat käytännön toteutuksien yksityiskohdat. Tällä hetkellä useimmat kehittyneet AFM-jousipitimet on mikrovalmistettu valo- litografiatekniikalla piistä, piioksidista tai piinitridistä, kuva 2. Tyypilliset lateraaliset dimensiot ovat I O0 mikronin luokkaa pak- suuden ollessa noin 1 pm. Tällä geometrialla päästään jousivakion arvoihin O. 1-1 Nim ja resonanssifrekvensseihin välillä 10-100 kHz. Jousipitimeen voidaan valmistaa integroitu kärki, tai sitten SUPPORT ARM FOR erillinen timanttikärki liimataan siihen käsin. MICROCANTILEVER Parhaat magneettiset ja elektrostaattiset anturit on valmistettu ohuesta sähkökemiallisesti syövytetystä langasta. Syövytetyn lan- gan geometria on kartiomainen siten, että kiinnityspinnan halkaisi- ja on noin 10 mikronia ja kärki on alle 500 Å. Langan pää voidaan taivuttaa veitsentedlä niin, että se muodostaa kärjen. Toinen AFM:n kriittinen komponentti on sensor¡, joka mittaa jousipitimen poikkeaman. Ideaalisella sensorilla tulisi olla alle ångströmin erotuskyky ja se ei saisi aiheuttaa voimaa jousipiti- meen. Tunnelointimenetelmä, jota Binnig käytti, on erittäin herk- kä: tunnelointijännite kahden johtavan pinnan välissä muuttuu eks- ponentiaalisesti etäisyyden funktiona, tyypillinen kerroin on 10 yhden ångströmin poikkeamalle, kuva 3. Menetelmän haittana on

Kuva 3. AFM-mikroskooppi, jossa poikkeaman mittaus perustuu STM-tekniikkaan[181. Fig. 3. Schematic diagram of an AFM which uses tunneling tip as the cantilever displacement sensor.

se, että pintojen kontaminaatio aiheuttaa erotuskyvyn huonenemi- sen. Tämä on syynä siihen, että on siirrytty käyttämäidn erilaisia optisia poikkeamanmittausmenetelmiä. Optiset poikkeaman määritysmenetelmät voidaan jakaa kahteen paatyyppiin: interferometriseen, kuva 4 ja säteen poikkeaman mit- taukseen perustuvaan, kuva 5. ä käytetyt interferometriset mittausjärjestelmät ovat mo- nimuotoiset, ja monet viimeisimmistä on toteutuksiltaan yhtä yk- sinkertaisia kuin säteenpoikkeamamenetelmä, Interferomenetelmän paaetuna on se, että jousipitimen pinnan ei tarvitse olla heijastava. Tämä on erittäin tärkeää magneettisissa ja elektrostaattisissa mikroskoopeissa, joissa usein käytetään lankamaista jousipidintä. Myös kapasitiivista poikkeaman mittausta on käytetty, kuva 6. Käyttämällä pietsosähköistä jousipidintä voidaan poikkeama muut- 330rmt taa suoraan mitattavaksi jännitteeksi. i ATOMAARINEN EROTUSKYKY si o, : STH : tip ; Eräs mielenkiintoisimmista AFM:IIä saduista tuloksista on se, että C kärjen ollessa kontaktissa näytteeseen voidaan päästää atomaari- seen erotuskykyyn. Kuva 2. Erilaisia AFM:ssä käytettäviä jousipitimiä ja kärkiä. a. Au-kalvo ja timanttikärkil31, b. Si02-jousipidin, jonka kulmaa käy- AFM saavuttaa näin korkean erotuskyvyn sen takia, että kärkeä tettiin kärkenä171, c. Si-erilliskiteestä valmistettu integroidulla kär- kuormittava voima on erittäin pieni F = lo-7-10-11 N ja näin on jellä varustettu jousipidin['7]. kärjen ja näytteen välinen kontaktipinta hyvin pieni. Tämä pieni ja Fig. 2. Different types of cantilevers and tips used in AFMs. hyvin kontrolloitu kuormittava voima on tärkein ero AFM:n kon-

91 O11 Polarizing ''2 Beam Splitter Oblective

RoUsh mnd Fin. Control

PZT Birnorph U Cantilever

'-iand -SampleIlP

Piezo- electric Translator Kuva 6. Kapasitiiviseen poikkeaman mittauksen perustuva AFM- rl mikro~kooppil~1. Kuva 4. lnterferometriseen poikkeaman mittaukseen perustuva Fig. 6. Schematic diagram of AFM which uses capacitance detec- AFM-mikroskooppir191. tor as the cantilever displacement sensor. Fig. 4. Schematic diagram of an AFM which uses interferometer as the cantilever displacement sensor. sen karkeiden pintojen. kuten murtopintojen ja korroosiopintojen tutkimisessa. Korroosiopintojen ja hapettuneiden pintojen topografian ja to- pografian muutosten kuvaamiseen AFM sopii erittäin hyvin, kuva 7. Muodostuvan korroosiotuotteen tai oksidikerroksen mahdollinen huono sähkönjohtavuus ei vaikeuta kuvaamista, kuten on laita STM:ää käytettäessä. Vastaavasti jää tietenkin myös puuttumaan $$ tieto ko. ominaisuudesta. POSIT ION Muutamilla vanhoilla tutkimusalueilla, esimerkiksi kitkan ja elastisuuden tutkimuksessa on havaittu uusia ilmiöitä tarkastelun +\ / tapahtuessa atomaarisella tai molekylaarisella erotuskyvyllä. Vaik-

DIAMOND TIP Kuva 5. AFM-mikroskooppi, jossa poikkeaman mittaus perustuu heijastuskulman muutokseen["]. Fig. 5. Schematic diagram of the cantilever deflection detection by optical position sensitive sensor.

taktimoodin ja aikaisempien profilometrien välillä, joissa kuormit- tava voima oli kertaluokkaa 10-4N. Atomaarinen erotuskyky on saavutettu useilla erilaisilla mate- riaaleilla, niin johteilla kuin eristeillä. Ensimmäinen materiaali, jolla päästiin atomaariseen erotuskykyyn. oli aivan kuten STM:IIä- kin grafiitti ja ensimmäiset kuvat julkaisivat Binnig et al. 1'1. Al- brecht ja Quate [*] osoittivat ensimmäistä kertaa AFM-mikroskoo- pilla pystyttävän kuvaamaan eristepintaa atomaarisella erotusky- C vyllä julkaistessaan kuvia orientoidun pyrolyyttisen boorinitridin atomirakenteesta. Samassa julkaisussa oli kuva molybdenisulfidin atomirakenteesta, jonka kuvaaminen STM:IIä ei myösklän tahdo 3.7 onnistua. Aivan viime aikoina on kuvattu myös kullan, natrium- O kloridi-ionikiteen, litiumfluoridin ja piin atomxarista rakennetta.

KARKEIDEN PINTOJEN AFM-MIKROSKOPIA Kuva 7. AFM-kuvat korroosion etenemisestä ruostumattoman te- räksen pinnalla, a) elektrolyyttisesti kiilloitettu pinta ja sama pinta Puhtaiden pintojen tutkimisen lisäksi on AFM-mikroskooppia käy- merivedessä tehdyn korroosiokokeen jälkeen b) 15 min koeaika c) tetty menestyksellisesti myös "likaisten" so. adsorbaatteja ja vir- 1 h koeaika [2()1, mitat nanometrejä. heitä käsittävien pintojen kuvaamisessa ja edelleen makroskooppi- Fig. 7. AFM scans of corroded stainless steel.

92 ka makroskooppinen kitka kahden toisiaan vastaan hankaavan kiin- man mittaamisen asemasta jousipidin ohjataan värähtelemaan lä- teän kappaleen välillä on helposti mitattavissa, tiedetään kuitenkin helle sen resonanssitaajuutta kapean pietsosähkäisen elementin varsin vähän niistä atomaarisista vuorovaikutuksista, jotka kitka- avulla. Normaalivoiman tai pikemminkin voimagradientin dF/dz voiman aiheuttavat. vaikutus muuttaa jousipitimen effektiivistä jousivakiota C kaavan AFM on mahdollistanut atomaarisen kitkan tutkimisen täysin uudella tavalla. Maate et a1.Iy1 ovat tutkineet AMF:IIä atomaarista C = Co + dFIdz kitkaa liu'uttamalla wolframikärkeä grafiitin basaalitasolla. Tässä tutkimuksessa raportoidaan ensimmäiset havainnot,joissa pinnan mukaan, missä Co on eristetyn jousipitimen jousivakio. Mikäli atomaarinen rakenne tulee näkyviin pinnan liikekitkan muodossa. näyte vetää anturia puoleensa, pienenee jousivakio. Tästä puoles- Mittaukset osoittavat, että grafiitin basaalitasolla liukuvaan wolfra- taan seuraa resonanssitaajuuden pieneminen ja tämä pieneneminen mikärkeen vaikuttava kitkavoima noudattaa pinnan atomien jaksol- voidaan puolestaan mitata amplitudia tai taajuusmuutosta seuraa- lista rakennetta pienillä kuormilla (

KAUKOVAIKUTUSVOIMIEN MITTAAMINEN YHTEENVETO JA MFM AMF-mikroskooppi tulee mitä ilmeisimmin kuulumaan STM:n rin- Kun anturin kärki on kontaktissa näytteen kanssa, vuorovaikutusta nalla pintafysiikkatutkimuksen peruslaitteistoon. lntegroituna sa- hallitsevat Iähivaikutteiset atomien vlliset voimat. Nostettaessa an- maan UHV-ympäristöön muiden pinta-analytiikan mittauslaittei- tur¡ 10-100 nm näytteen yläpuolelle, alkavat kaukovaikutusvoimat, den kanssa sillä tulee olemaan merkittävä vaikutus puhtaitten pin- kuten magneettiset ja elektrostaattiset voimat tulla mittaviksi. Kun tojen tutkimuksessa. kuvanmuodostus ei perustu kontaktiin, käytetään yleensä erilaista AFM-mikroskooppi on mittauslaitteena poikkeuksellisen jousta- menetelmää voiman mittaukseen. Jousipitimen staattisen poikkea- va, mistä johtuen sillä on lukuisia sovellutuksia tuotekehitys- ja

93 Kuva 8. Kaupallisen 3.5 tuuman disketin a) AFM-topografia kuva ja b) MFM-kuva levykkeelle kirjoitetusta bitistä[21]. Fig. 8. a) AFM micrograph showing the surface roughness of the flexible disk and b) MFM image of the digital-data bit domains.

laadunvalvontatehtiivissii optisiin puolijohteisiin perustuvia tai sien määrityksiä Iiihes atomaarisella tasolla. Ohutkalvojen ja pin- magneettisia muistivälineitii valmistavassa teollisuudeasa. Kvanti- noitusten ominaisuuksien määrittämisessä laitteella tulee todennä- tatiiviset mittaukset pinnanlaadusta magneettisten bittien muotoi- köisesti olemaan paljonkin käyttöä. Pintajohtavuuden tutkiminen hin ja integroitujen piirien topologiasta voiteluaineitten paksuuteen AFM:n kontaktimoodissa johtavalla anturin kärjellä ja toisaalta ovat mahdollisia. pintavarausten mäiirittämisen mahdollisuus ovat puolijohdeteolli- Metallurgisen tutkimuksen kannalta voidaan todeta, että AFM- suutta ja tutkimusta kiinnostavia käyttösovellutuksia. mikroskooppia voidaan STM:n tavoin käyttää moniin erilaisiin tut- MFM-mikroskoopin merkitys magneettimateriaalien tutkimuk- kimuksiin. Laitteen etuna STM:n verrattuna on, että myös eriste- sessa ja kehittämisessä on ilmeinen niin muistimateriaalien, kuin pintaa voidaan kuvata. Paksukaan oksidikerros näytteen pinnalla kestomagneettienkin kohdalla. Neomagneettien alkeisalueraken- ei näinollen muodosta ongelmia. Lisäksi laitteella näyttää olevan teen ja mikrorakenteen välisten riippuvuuksien selvittämisessä mahdollista tehdä myös kovuusmittauksia ja kimmo-ominaisuuk- MFM:n käytöllä voidaan epiiilemättii saavuttaa hyviii tuloksia.

KIRJALLISUUS - REFERENCES

Pischow, K.A., "AFM Atomic Force Microscope", Raportti 2-92 1111 Ishiiakn, T. et al., J. Vac. Sci, Technol, A8 (I) I990 391.393 TKK-PM-MML, Otaniemi 1992. [ 121 Martin, Y and Wickramasinghr, H. K., Appl. Phy\. Lett. 50 (29) Rugar, D. and Hunsmu, P., Phys. -roday. Oct 1990. 23-30. 1987 1455-1457. Binnig, G. and Quare, C.F., Phy\. Rev. Lett. Vo. 56, No. 9. 1986. 1131 Martin, Y et al., Appl. Phys. Lett. 52 (3) 1989 244-245. pp. 930-33. [ 141 Hobbs, P.C./l., Appl. Phys. Lett. 55 (22) 1989 2357-2359. Abraham, F.F. and Batra, P., Surf. Sci.209(1989) L 12-32, (151 Griitter, P. et al., J. Appl. Phys. 67 (3) 1990 1437.1441. Abraham, F.F. et al., Phys. Rev. Lett. Vol. 69, No. 13. 1988, pp. [ 161 Hurrmann, U., "Magnetic Force Microscopy.". Adv. Mater 2 (I I) 1314-7. 1990 55O-SS2. Shluger, A. et al., J. Vac, Sci. Technol, A 8 (6) I990 967-3972. [ 17) Albrecht, T. R. et al., J. Vac. Sci. Technol. A 8 (4) 1990 3386-3395. Binnig, G. et al., Europhys. Lett. 3(12). pp. 1281-6(1987). 1181 Albrecht, T. R and Quate. C.F., J. Appl. Phy\. 63 (7) 1987 2599- Albrecht, T. R. and Quare, C, F., J. Vac. Sci. Technol. A 6 (2) 1988 2602. 27 1-274. [ 191 Rugar, D. et al., Rev. Sci. Instrum 59 (I I) 1988 2337-2340. Mate, M. C. et al., Phys. Rew. lett. 59 (17) 1987 1942-1945. 1201 Ale.xandrr. S. et al., J. Appl. Phys. 65 (3) 1989 164-167. Burnham, N. A. and Colton, R.J., J. Vac. Sci. Technol. A7 (4) 1989 1211 Güddenheinrich, T. et al., J. Vac. Sci. Technol. AX (I) 1990 2906-2913. 383-387.

SUMMARY

AFM ATOMIC FORCE MICROSCOPE

A litterature review about atomic force microscope and magnetic use of these microscopes in metallurgical research and further pos- force microscope is presented. Special attention is payed for the sibilities to employ them to this particular field are discussed.

94 naino-m tryck- työt saker

kirjat böcker

sanomalehdet 0 tidningar o neliväriesitteet fyrfärgsbroschyrer

lomakkeet 0 blanketter

0 käyntikortit, 0 visitkort, kirjekuoret y.m. kuvert m.m. PYYTÄKÄÄ TARJOUS, SE KANNATTAA! BEGÄR OFFERT, DET LöNAR SIG!

HANGON KIRJAPAINO OY HANGÖ TRYCKERI AB Vuorikatu 15-17 Berggatan Helsingfors fors.kontor Tel (90) 4361011 1O900 Hanko-Hango Korpasbackavagen 17 CL 4 Fax (90) 4361428 'E 91 1-84531 00300 Helsingfors * * * * * * * Y*.- * * * * * toivo t tau kai kille * * lukijoilleen ja * * ilmoittajilleen * * Hyviiii Joulua ja * * Onnellista Uutta Vu0 t ta * * * * till önskar alla sina * * * * hare och * * annonsörer * * *Y.. * God Jul och * * Gott Nytt Ar * *...... *

95 UUSIA JÄSENIÄ - NYA MEDLEMMAR Räisänen, Marja-Liisa Helena. FL, s. 06.05.1955. tutkija, GTK. Os.: Saarijirventie 2 A 37, 70460 KUOPIO. Jaosto: geo. Vuorimiesyhdistys-Bergmannaföreningen r.y.:n hallitus on hyväksynyt Sahlman, Seppo Kalevi, OTK, s. 22.03.1948, Rautaruukki Oy, putki- ja seuraavat henkiliit yhdistyksen jäseniksi: profiiliryhmän joht@. Os.: Lepolantie 88, 00660 HELSINKI. Jaosto: met. Somervuori, Mervi Elisabeth, 124 ov, s. 26.01.1969. Os.: Mäntyviita 3 A I. 021 10 ESPOO. Jaosto: niet. Talvisto, Maria Tatjana, 115 ov, s. 14.08.1969, opiskelija, TKK. Os.: Kokouksessa 04.09.1992 JXmerXntaival 6 A 210. 02150 ESPOO. Jaosto: geo. Tuominen, Sirkku Marjatta, 125 ov, s. 01 .OX. 1966, tuntiassistentti, TKK. Andersson, Rolf Göran, DI, s. 2 I .09. 1944, varatoimitus,johtaja, Tanirock Os.: Puruskorventie 5 B Il, 08500 LOHJA as. Jaosto: geo. Oy. Os.: Rannikkolaivurintie 3 B, 00850 HELSINKI. Jaosto: kai. Tuominen, Tarmo Johan, FK, s. 25.09.1962, geolog, Nordkalk Oy Ab. Antila, Arto Esa, DI, s. 12.09.1958, tutkija, TKK. Os.: Linnankoskenkatu Os.: Tennbyntie 47 ab 21, 21600 PARAINEN. Jaosto: geo. 6 B 27, 00250 HELSINKI. Jaosto: met. Vuorikari, Anna-Riikka, 170 ov, s. 28.06.1965. Os.: Kulmavuorenkatu Bergström, Pekka Juhani, 100 OY, s. 15.09.1965, opiskelija, Oulun yli- A 36, 00500 HELSINKI. Jaosto: met. opisto. Os.: Saaristonkatu 3 A I, 90100 OULU. Jaosto: geo. Armänen, Esa, DI, s. 07.08.1964, taloudellisen gcologian assistentti, Engblom, Henry Gunnar, ing., s. 24.05.1950, direktiir, aftxrsenhetschef, ‘I‘KK. Os.: Vierasku.ja 3 A 9, 02770 ESPOO. Jaosto: gco. Dalhuk Oy Ab. Os.: Bjnrknäsgatan 32, 10600 EKENÄS. Jaosto: met. Hopeakoski, Aarni Mikko, DI, s. 25.03.1950, tuoteinsiniidri, Rautaruukki Kokouksessa 20.11.1992 Oy. Os.: Valjzlstie 3, 90650 OULU. Jaosto: niet. Hosa, Tero Jukka, FK. s. 29.08.1957, tutkija, mad-ainestutkimukset, Kauhanen, Martti Olavi, agronomi, s. 09.04.1952, toimitusjohtaja, Suo- Vesi- ja ympäristiihallitus. Os.: Asemakuja 1 D 21, 05400 JOKELA. Jaos- men Kuona,jaloste Oy. Os.: Honkakuja 19, 90460 OULUNSALO. Jaosto: to: geo. niet. Huuhka, Pekka Tapani, DI, s. I1.08.1956, tuoteryhmlnjohtaja, Tanirock Larkimo, Markus Juhani, 145 ov, s. 17.03.1968, D-tyiin tekija, Fundia. Oy. Os.: Lehmuskorventie 14, 33420 TAMPERE. Jaosto: kai. Os.: Fundia, Koverhar, 25900 LAPPOHJA. Jaosto: niet. Kalliolinna, Sari Johanna, 132,s. s. 03.10.1969, tuntiassistentti, TKK. Majamäki, Reijo Kalervo, ins., s. 12.03.195 I, osastop2lllikkö, Tekni- Os.: Jamerantaival 10 B 24, 02150 ESPOO. Jaosto: met. kum Oy. Os.: Karhunpolku 20, 38210 . Jawto: rik. Kankare, Aimo Juha Esko, 150 ov, s. 20.08.1966. Os.: 3. linja 20 B 31, Somervuori, Sam¡ Petteri, 94 ov, s. 13.12.1968, opiskelija. Os.: Mänty- O0530 HELSINKI. Jaosto: met. viita 3 A I, 021 10 ESPOO. Jaosto: kai. Kohtanen, Jussi Antero, DI, s. 14.02.1962, tyiipiiallikkii, murskausura- Sormunen, Jari Pekka, DI, s. 02.06.1959. projekti-paillikkö, Outokumpu kointi ja kiviainesmyynti, Siilin Sora Oy. Os.: Kaukotie 14 as. 19, 04400 Mining Services Oy. Os.: Kiisukatu 21 as 3. 83500 OUTOKUMPU. Jaos- JÄRVENPÄÄ.Jaosto: geo. to: rik. Tappola, Sanna Koskinen, Juha-Pekka, 126, 5 ov, s. 27.12.1968. Os.: Pakilantie 9 B 18, Maija, 130 ov, s. 03.05.1969, tekn.yo, 09430 SAUKKO- 00630 HELSINKI. Jaosto: rik. LA. Jaosto: kai. Kuhanen, Pirjo Riitta, DI. 6. 16.05. 1959, tutkija ja tuntiopettaja. TTKK. Virtanen, Timo Tapio, 125 ov. s. 20.02.1967, tekn.yo. Os.: Vilniementie Materiaaliopin laitos. Os.: Opiakelijankatu 13 A 4, 33720 TAMPERE. 12 C 22, O2940 ESPOO. Jaosto: kai. Jaosto: met. Laitinen, Lauri Jukka, DI, s. 04.05.1961, tutkimusapulainen, GTK. Os.: Linnustajankuja 2 E 29, 02940 ESPOO. Jaosto: geo. Lehtola, Kari Juhani, DI, s. 16.04.1957, projektipäällikkö, Carelcomp Oy Data Systems. Os.: Kyntäjänkatu 2, 55700 IMATRA. Jaosto: met. Makkonen, Jyrki-Petri Juhani, 105, 5 ov, s. 08.05.1968. Os.: Kalliorin- UUTTA JÄSENISTÄ - nepolku 3, 02770 ESPOO. Jaosto: met. NYTT OM MEDLEMMARNA Nyberg, Johan Emil, DI, s. 24.10.1949, produktlinjedirektiir, Nordkalk Oy Ab. Os.: Lindvägen I I, 21600 . Jaosto: met. Kukkonen, Ilmo, TkT, Geologian Tutkimuskeskus, geofysiikan osasto, Nykänen, Vesa Mikael, 15 I ov, s. 25.06.1967, opiskelijaitutkimusapulai- geotermiset tutkimukset. Os.: Kivennavantie 26 A, 02 I30 ESPOO. nen. ofioliittiprojekti, Oulun yliopisto. Os.: Yliopistonkatu 461525, 90570 Laajoki, Kauko, prof., toimii ajan 16.8.1992-15.9.1093 vierailevana pro- OULU. Jaosto: geo. fessorina Tenneseen yliopistossa, KNOXVILLE. Posa, Tommi Kalevi, I 15 ov, s. 09.10.1965, opiskelija. Os.: Niittykatu 2 Saksa, Pauli, DI, toimitusjohtaja, Fintact Ky. Os.: Hopeatie I ß, 00440 D 74, 02200 ESPOO. Jaosto: kai. HELSINKI.

VUORI MI ESY H DlSTYS - VUORIMIESYHDISTYS - BERGSMANNAF~RENINGENry:n BERGSMANNAF~RENINGENry:n

50. VUOSIKOKOUS 50. ÅRSMÖTE

pidetään Helsingissä 19.-20.3.1993 hålles i Helsingfors 19.-20.3.1993

Kokouksesta ilmoitetaan tarkemmin myöhemmin Närmare uppgifter meddelas i inbjudan som postas postitettavassa kutsussa. Katsokaa myös sivulla 102 vid en senare tidpunkt. Se även Jubileumsmötets olevaa Juhlakokouksen ohjelmaa. program på sidan 102.

96 Vuorimiesyhdistys - Bergsmannaförening ry :n tutkimusselosteet, kirjat ja julkaisut Tutkimusselosteet:sarja A hinta Koulutus- ja seminaarimonisteet, kalliomekaniikan A 9 ”Rikastamoiden jätealueiden järjestely Suomen eri kai- päivien esitelmämonisteet sekä muut julkaisut: sarja B voksilla” 20,- A 10 ”Kuilurakenteet 20,- B ”Kalliomekaniikan päivät 1967-78, 1983-84 a 50,- B 12 ”Kalliomekaniikan sanastoa” A 20 ”Rikastamoiden instrumentointi” 20,- 10,- B 14 ”Kaivossanasto” A 22 ”Tulenkestävät keraamiset materiaalit” 20,- 8,- A 24 ”Kaivosten ja avolouhosten geologinen kartoitus 20,- B 16 INSKO 106-73 ”Terästen Iämpökäsittelyn erikoiskysy- myksiä” A 25 ”Geofysikaaliset kenttätyöt 1 - Painovoimamittaukset” 20,- 45,- A 27 ”Kallion rakenteellisten ominaisuuksien vaikutus louhit- B 17 INSKO 49-74 ”Skänkmetallurgi-Senkkametallurgin” 45,- tavuuteen” 45,- B 18 INSKO 90-74 ”Investoinnit ja käyttölaskenta metallurgi- sen teollisuuden toiminnan ohjauksessa” 45,- A 32 ”Seulonta” 40,- A 34 ”Geologisten joukkonäytteiden analysointi” 50,- B 19 INSKO 45-75 ”Materiaalitoimitusten laadunvalvontaky- A 36b ”Pakokaasukomitea - uusimuien iulkaisuien sisältämät symyksiä metalliteollisuudessa” 45,- B 23 ”Laatokan-Perämeren malmivyöhyke” tutkimustulokset dieselmoottckien*saastetu*oton vähentä- 4,- miseksi“ 50,- B 25 ”Raakkulaimennus ja sen taloudellinen merkitys kaivos- A 39 ”ATK-menetelmien käyttö kallioperäkartoituksissa” 25,- toiminnassa” 50,- A 42 ”Kaivosten työympäristö” 50, - B 27 ”Uraaniraaka-ainesvmuosiumi” 50,- A 47 ”Murskeen varastointi talviolosuhteissa” 40, - B 29 ”Kaivos- ja louhintkekniikan käsikirja” loppuunmyyty A 50 ”Kaukokartoitus malminetsinnässä” 100,- B 30 ”Teollisuusmineraaliseminaar~’ 50,- B 32 A 52 ”Suunnattu kairaus” 50, - ”Valtakunnallisen geologisen tietojenkäsittelyn kehittä- A 53 ”Kivilajien kairattavuusluokitus” 50, - misseminaari” 50,- A 54 ”Nykyaikaiset murskauspiirit” 50, - B 37 ”Kaivoskohteiden urakkasopimusjärjestelmä“ 50,- A 55 ”Murskaus- ja rikastusprosessien asettamat tekniset olo- B 38 ’Tuotantomineralogian seminaari 16.I.1986” 60,- B 39 ”Maanalaisen louhintatyömaan sähköistys ja automaatio” 100, - suhdevaatimukset Suomessa’’ 50, - ”Vuorimiesyhdistyksen tutkimusselosteen kirjoitusohjeet” - A 56 ”Pölyntorjunta kaivoksissa” 50,- B40 B 41 A 57 ”Palontorjunta kaivoksissa” 50,- ”Mineraalitekniikan tutkimuksen valtakunnallinen kehit- A 58 ”Paikan ja suunnan maäritys geofysikaalisissa tutkimuk- tämisohjelma 1988” 50,- sissa” 50,- B 42 ”Malminetsinnän tehtävä ja tarkoituksenmukainen A 59 ”Utveckling av seismiska metoder för geologiska och organisointi Suomessa yhteiskunnan ja vuoriteolli- beremekaniska undersökninear” 50,- suuden kannalta” 30, - A 60 ”H&autuminen purkumenetelmät” 50,- B 43 ”Mineraalisten raaka-aineiden tarve ja saatavuus Suomes- A 61/I ”Rakeisen materiaalin kosteuden mittaus” 50, - sa” loppuunmyyty A 62 ”Luettelo Suomessa olevista ja tänne helposti saatavista B44 ”Kalliotekniikan tutkimus- ja kehitysohjelma” 50,- elementtiohjelmistoista” 30, - B 45 ”Kairaus -89 koulutuspäivät” loppuunmyyty A 63 ”Avolouhoksen seinämän kaltevuuden optimointi” 50, - B 46 ”Kalliomekaniikan päivä 89 80,- A64 ”Suomessa tehdyt kallion jännitystilan mittaukset” 50,- B 47 ”Suomalainen kivi - rakennuskivipäivät Oulussa A 65 ”Kiintoaineen ja veden erotus” 50,- 26.-27.4.90” loppuunmyyty A 66 ”Pohjavesikysymys kalliotiloissa” 50, - B 48 ”Kalliomekaniikan päivä 1990” 120,- A 67 ”Crosshole seismic investigation” 70, - B 49 ”Tuotantomineralogian seminaari 1990” 100,- A 68 ”Automation of a drying process” 70, - B 50 ”Geokemian päivät Oulussa 28.-29.11.90 loppuunmyyty A 69 ”Rakeisen materiaalin jatkuvatoiminen kosteuden mittaus” 50,- B 51 ”Suomen kallioperän kehitys ja raaka-ainevarat” A 70 ”Happamien ja intermediaaristen magmakivien kivilaji- Oulu I .-2.10.1992 100,- maäntys pääalkuainekoostumuksen perusteella” 50, - A 71 ”Kallion tarkkailumittaukset” 50, - Vuoriteollisuus - Bergshanteringen lehti A 72 ”Elementtimenetelmien käyttö kaivostilojen lujuuslasken- vuosikerta Suomessa 95,- nassa” 50, - vuosikerta ulkomaille 130,- Eero Mäkinen-mitali (pronssinen) A 73 ”Crosshole seismic method” 50, - 200, - A 74 ”Pölynerotus ja ilmansuojelu” 70, - A 75 ”Heikkousvyöhykkeiden geofysikaaliset tutkimusmene- Vuoriteollisuus - Bergshanteringen-lehdenvanhempia numeroita myy- telmät” 90, - tävänä vuosikertojen täydennykseksi jäsenille hintaan 2,50/numero. A 76 ”Teollisuusmineraaliesiintymienraakku- ja malmi- tyyppikartoitus geofysikaalisten menetelmien avulla” 50, - Julkaisuja ja lehtiä voi tilata yhdistyksen rahastonhoitajaltakirjallisesti A 77 ”Kaivosten jätevedet, kiinteät jätteet ja ympäristönsuojelu” 50,- osoitteella: A 78 ”Suomen kaivokset ja ympäristösuojelu” 50, - Vuorimiesyhdistys - Bergsmannaforeningen r.y. A 79 ”Kaivosten kiinteiden jätteiden ja jätevesien käsittely - c/o Outokumpu OyM. Parkkinen Ohjeita ja suosituksia” 50, - PL 280, 02101 ESPOO A 80 ”Hienojen raeluokkien rikastus” 100,- tai telefax 90-4213888 A 81 ”Measurement of Rock Stress in Deep Boreholes” 50,- A 82 ”Avolouhosseinämien puhdistus” 70,- A 83 ”Economical Blasting in Open Pits” 50,- A 84 ”Näytteenotto ja havainnonteko kaivosteknisten kallio- LuK Marjatta Parkkinen hoitaa Vuorimiesyhdistyksen jäsenre- ominaisuuksien selvittelyssä” 50,- kisteriä. Mikäli osoite, tehtävät tai vakanssi on muuttunut, pyy- A 85 ”Mineralisaatioiden luokittelu taajuusalueen dämme lähettämään muutosilmoituksen kirjallisena siinä muo- spektri-IP-mittauksia käyttämällä” 100,- dossa, jossa haluatte sen ”Uutta jäsenistä” palstalle. A 86 ”Kalliokaivojen paikantaminen” 30,- 0s.: Vuorimiesyhdistys-Bergsmannaföreningen r.y. c/o Outokumpu Oy/M. Parkkinen A 87 ”Syväsähköiset malminetsintämenetelmät” 100,- PL 280, 02101 ESPOO A 88 ”Suomen nikkelimalmien petrofysikaaliset ominaisuu- tai telefax 90-4213888 det.” 150,- A 89/I ”Näytteenotto jauheista” 70,- A 89/II”Näytteenotto jauheista” 70, - NatK Marjatta Parkkinen sköter om Bergmannaföreningens A 91 ”Panostuksen mekanisointi ja automatisointi” 70,- medlemsregister. Om er adress, arbetsuppgifter eller tjänst har A 92 ”Painevalssimurskain - kirjallisuusselvitys” 70,- ändrats, anhåller vi om skriftlig ändringsanmälan, till ”Nytt om A 93 ”Kallioperän atmogeokemiallinen tutkimus medlemmma” spalten. Testiprojekti 1989-90 80,- A 94 ”Geological waste rock dilution” 100,- Adr. : Vuorimiesyhdistys-Bergsmannaföreningen r.y. A 95 ”Mineraalipölyt” 80,- c/o Outokumpu Oy/M. Parkkinen A 96 ”Pohjoismainen datamalliprojekti“ 80,- PB 280, 02101 ESBO A 97 ”Malmiarvion laatiminen” 100,- eller telefax 90-4213888 A 98 “Uuden murskaus- ja kuljetusteknologian soveltaminen avolouhintaan .” 100,- ILMOITTAJAT - ANNONSÖRER

BOART OY OUTOKUMPU POLARIT oy FINNPROSPECTING K~ RAUMA ECOPLANNING oy FUNDIA AB RAUMA Oy, Nordberg Group GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 0 RAUTARUUKKI Oy HANGON KIWAPAINO oy Oy ROLAC Ab HÖGFORS. sentaoy Insinööritoimisto SAAN10 & RIEKKOLA Oy IMATRA STEEL Oy Ab SUOMEN MALMI oy Oy JA-RO Ab TAMFELT Oy Ab LAROX OY TAMROCK OY LOKOMO OY 0 Oy TRELLEX Ab NORDKALK Oy Ab Oy UDDEHOLM Ab OUTOKUMPU COPPER oy 0 VALTION TEKNILLINEN TUTKIMUSKESKUS VIT. OUTOKUMPU ENGINEERING OY Mineraalitekniikan laboratorio OUTOKUMPU MINING SERVICES oy VIHTAVUORI OY Geaanalyyitinen laboratorio WARMAN INTERNATIONAL SCANDINAVIA oy

Hyvää Joulua ja Onnellista Uutta Vuotta

God Jul och Gott Nytt ÅY SUORITETTUJA TUTKINTOJA - Materiaali- ja kalliotekniikan laitos AVLAGDA EXAMINA

OULUN YLIOPISTO Tekniikan lisensiaatti:

Geofysiikan laitas Oksanen, Jarno: "Kallion seurantamittaukset kaivostilojen iujuusias- kennassa". Filosofian maiste"1: Tämä työ on tehty osana "Kaivostilojen lujuuslaskenta"- ja 'Xallion seuranta" -projekteja. joiden tarkoituksena oli elmennilaskentatekniikan soveltaminen käytännön kaivossuumilleluun. Tutkimuksessa käsiteltiin Hekkinen, Eero: 'Tasavirta- ia indusoidun polarisaation mittausten Raumukki Oy:n Rautuvaaran kaivoksen ja Outokumpu Oy:n Kotalahden mallinnuks&ä. kaivoksen louhossuunnittelua. Jokinen, Jarkko: "Sähkömagneenisten pulssimenetelmien po- Reunaelementtianalyysillä saadaan nopeasti kuva knittisintä alueista. ranreikäsovellutukset". Käytetty ohjelma hyväksyy vain yhden materiaalin, minkä vuoksi ohjel- mistwn olisi saatava useamman materiaalin hyväksyvä ja kolmidimensiai- nen ohjelma. Riut, tiin perjantaina 9.8.1991 Teknillisen korkeakoulun konetekniikan osastolla. Vertailut elementtilaskentojen tulosten ja kentällä suoritettujen mittaus- Virallisena vastaväittnf&nä toimi dosentri Ingvar L. Svensson ja valvojana tulosten välillä osoittavat, että heikkousvyöhykkeet on huomioitava mallis- professori Jouko 1. Vuorinen. sa. Vaijeripultituksen sisällyttäminen larkentaoh~lmislmnon iarkemman The effects of impurities on the solidification and mechanical khaviour mitoituksen ehtona. of commercial punty aluminium, aluminium-silicon (7.12%) and aluminium-copper (4%) alloys have ken studied. The research work covered the examination of as casf microsuuctum. the simulation of tKe fomation of as cast microstructurees, as well as the enamination of me- chanical behaviour of pnmary and secondaiy test materials. A compariso- nal viewpoint beoueen pnmary and secondary materials was adopted be- Diplomi-insinöörit: cause of the differeni pnxlucrion melhods of these materiais. The aim was. accordingly, 10 detemine the usability of secondary casting ingots as raw Aartolrihti, Jyrki-Veli: "Kalliorakenieen tutkimus- ja mitoiturmenetel- materids for aluminium castings. mät". The preient study indicates that the intemetallic impurity rich com- Hindström, Ssmi Petter Tapio: "Sekoituksen vaikutus vaahdotustuloksiin pounds of AIFeSi, AIMnSi, and AIFeMnSi types possess a tendency to mekaanisessa vaahdotuskoneessa". block Che intergranulariinte,dedendritic feeding channels of aluminium-silicon Kajanen, Juha: "Tutkimus- ja suunnitteIutietakan1"je" yhdistäminen casting alloys. Analogous structures for aluminium-copper alloys may be eräässä CAD-järjestelmässä" labelled as AIFeCu, AIMgCu, and AiFeMgSi types af intermetallie com- Karjalainen, Jouni: "Ympäristötekijöiden vaikutus pohjalnuhintakuslan- pounds. The= hmfil impurity compounds favouring the fomation of nuksiin". shrinkage pomsity do no1 precipitare until during the solidiiication of Kasklsla, Markku Juhani: 'Lämmönsiirron perusteita kmmiittipelletlien aluminium mefals, and may therefore no1 be eliminated by means bf ce- nauhasintrauspmiersi~~~". ramic filters. Krogerus, Olli: "Metallihydridien käyttö vedyn varastoimissa". The canVol af cwling conditions, in addition UI [he perfomance of fil- Kärkkäinen, Mikko: "Kupariputken planeettavalssaimen valssien mate- fration treatment, seems 10 be impanant in order 10 prevent the fomatinn riaalinvalinta" of sludge in the microstructure of aluminium melals. The hard and brittle Matikainen, Marjo: "Suljetun makeavesijärjestelmän korrwsionesto". aluminiilm oride films appesr on [he fmture surfaces of aluminium melalr Miettünen, Vesa: "Hydraulinen nosto ja kuljetus". in spite of the perfomance of iiltration Veatment. The excessive amount Mäkelä, Jukka: "Geologiset ympäristövaikutukset kaliiotilojen louhinnas- of manganese as a transition metal seems 10 be deleterious due 10 the for- sa". mation of hmiul AIFeMnSi type intemietallic campounds. Onnela, Jouni Antti "Sulfaani-ionin vaikutus mostumattomien terästen The brittle impunty rich compunds sueh as FeA13. FeAI,, FeSiAl,, pistekormosiwn klondiliuoksessa". Fe2Si,Al,, Fe,SiAl,,, Fe,Si,Al,,, FeMg,Si,Al,,, Mg,Si.Mg,Al;, MgSAlx, Rantanen, Ari: "Syvävedon mallintaminen elemennimenetelmällä". and AI,PeCu, as well a.. AI,FeMg,Si, can be regarded as characteristic Reinikainen, Tommi: "Confom-pursotusprosessin malliniaminen ele- features of lhe fracture surfacei of secondaiy aluminium-silicon and menttimenetelmällä". aluminiumi.opper alloys. respectively. Suutarinen, Kalle: "Kaksoisflotaatian käyttö huonolaatuken raakaveden The utilization of derivative thermal analyris (DERTA) in connection puhdistuksessa". wilh gradient solidification quenching (GSQ) technique can be considered Taipale, Petn Henri OlaR: "Hopean s~ostusklondiliuokserta". a6 a restricted melhod for rhe indentification and determing Che formation Vuorikari, Anna-RiikkP: "Epämainen rakenne kupziputkissa". temperatures of the impunfy nch compunds in connectian with aluminium Westermarck, Johan: "Komosion av rosffria stål i sulfatmassaindustrins metals. processkemikalief'.

97 In Memoriam

TOIVO KALERVO TYYNELÄ ILPO OLAVI LAIT1 24.5.1921 - 7.5.1992 9.2.1920 - 26.8.1992

Viime toukokuussa edesmennyt DI Toivo Kalervo Tyynelä oli an- Geologi Ilpo Laiti kuoli 26.8.1992. Hän oli syntynyt Helsingissä sioitunut metallurgi, joka toimi lukuisissa tehtävissä alallaan. 9.2.1920. Talvisotaan hän lähti suoraan koulun penkiltä ja suoritti Hän tuli ylioppilaaksi Sortavalan Lyseosta talvisodan tauottua ylioppilastutkinnon Tehtaanpuiston yhteiskoulussa välirauhan aika- toukokuussa 1940. na. Pääosan jatkosodan ajasta luutnantti Laiti toimi topografiaup- Toivo oli erittäin kyvykäs henkilö, luokkamme priimus. Lyseon seerin tehtävissä ja sotien jälkeen hänet ylennettiin yliluutnantiksi. rehtori fil.tri Uuno Kantunen huomasi tietysti hänen kykynsä ja Geologian opinnot Helsingin yliopistossa pääsivät alkamaan käytti Toivosta lempinimeä Toivo-Spe. vasta kun isänmaalliset v.$vollisuudet oli täytetty. Filosofian kan- Koko ikäluokkansa tavoin tämänkin abiturientin elämä muuttui didaatintutkinnon Ilpo Laiti suoritti 1952. Samana vuonna hän äkkiä 30.11.1939 kenttähamaaksi nuoruudeksi. aloitti vuoteen 1972 jatkuneen opetustyönsä Teknillisen korkea- Talvisodassa palvelimme Er. Pataljoona 35:ssä. Toivo taistelulä- koulun Vuoriteollisuusosastossa, aluksi assistenttina ja myöhem- hettiaiiupseerina. Moskovan rauhan tapahduttua teimme varmasti min lehtorina. Hän ehti siis opettaa geologian ja mineralogian pe- ainutlaatuisen "lomamatkan" Säkkijärveltä kotiin Sortavalaan 13.- mstietoja parillekymmenelle vuosikurssille teekkareita niin vuori- 14.3.1940. Tunnuslause oli: Vielä kerran kotiin ennenkuin luukku teollisuus- kuin muutamilla muillakin osastoilla. Kotikaupunkinsa sulkeutuu. Helsingin erinomaisesti tuntien, hänen ei ekskursioillaan tarvinnut Jatkosodassa Toivo palveli tulenjohto- ja patteriupseerina Te% rajoittua vain puhtaasti geologisiin kohteisiin, vaan tietoa näytti joella. 28. Järeä Patteristossa. riittävän loputtomasti myös rakennuskivistä, rakennusten suunnit- Rauhan tultua Toivo kirioittautui Polyteekinkouluun ia menestyi telijoista .ja tyyleistä sekä patsaiden materiaaleista ja tekiiöistä. Ai- ~ ~~ luonnollisesti erinomaisesti metallurgina. Suoritettuaan DI-tutkin- na mahtui mukaan myös perusteellinen selvitys aiheen historialli- non 1951 hän toimi alussa TKKssa metallureian tutkimus- ia ooe- sesta taustasta ia rivaus huumoriakin. Teekkarien keskuudessa var- " ,1 ~. tusassistenttina. Siirryttyään sitten teollisuuteen hän oli Otanmäki sin pidetty opettaja tunnettiin lempinimellä "Tummaliini". Oy:ssa, Vuorikemia 0y:ssa. Oy Vuoksenniska Ab:ssa, Oy Rosen- Kesäisin geologin veri veti kuitenkin kenttätöihin. 1950-luvun lew Ab:ssa ja Machinery 0y:ssa merkittävissä asemissa. Sivutoi- loppupuolelta alkaen Ilpo Laiti toimi lähes joka kesä Geologisen me1 käsittivät TKK:n erikoisopettajan tehtävän ja vt. apulaisprofes- tutkimuslaitoksen kallioperäkartoitustehtävissä ja vuodesta 1976 suurin l'TKK:ssa. lähtien se muuttui hänen päätyökseen, jonka tuloksina syntyivät Ikäluokkansa tavoin Toivon ansiot olivat kahtalaiset: Sota ja Ähtärin, Mäntän, Enon ja Joensuun kallioperäkarttalehdet. Jaädes- Rauha eli maanpuolustus ja -jälleenrakennus. Ins.kapt., VR 4 ja sään vuonna 1987 eläkkeelle Geologian tutkimuskeskuksen kallio- VR 4 tlk. perägeologin tehtävistä Ilpo Laitilla oli takanaan lähes 40 vuotta Traagisella tavalla hän sairastui vakavasti 80-luvun alussa. Ei valtion palvelusta sodan ja rauhan tehtävissä. voinut enää tehdä sitä työtä, johon hänen kykynsä ja taitonsa olisi- Pääasiallisesti opetustoimeen liittyneen oman kirjallisen tuoian- vat antaneet edellytykset. Invalidina hän oli tuomittu vuodepoti- tonsa lisäksi Ilpo Laiti toimi Geologi-lehden toimittajana vuosina laaksi. Urheasti Toivo kantoi vaikean sairautensa taakan. 1962.1964 ja Suomen Geologisen Seuran Bulletinin toimittajana Hyvän ystävän. aseveljen ja luokkatoverin muistoa kiintymyk- vuosina 1979-1981, Vuorimiesyhdistyksen Geologijaoston jäsen sellä kunnioittaen sekä osallistuen perheen suruun. hän oli vuodesta 1954 ja sen sihteerinä hän toimi vuosina 1956- 1959. Pentti Mäkinen Ilpo Laiti on pissa, mutta hänen opetuksensa elää monien insi- nöörisukupolvien ammattitaidossa ja hänen kynänsä jälki näkyy Vuorimiesyhdistys r.y.:n metallurgijaoston jäsen Toivo Kalervo laajassa osassa Suomen kallioperäkantaa. Tyynelä oli vuodesta 1953 lähtien. Ilkka Laitakari Toimitus

98 MARTTI KALEVI TUUMINEN ANDERS JERNSTRÖM in.11.194~- 22.9.1992 zs.5.1~13- 19.in.1992

Syyskuun 22. päivänä saapui järkyttävä viesti Etelä-Afrikasta ker- Anders lernström gick UI tiden den 19 oktober 1992. Han föddes toen, että varatoimitusjohtaja, Martti Tuuminen oli menehtynyt i Helsingfors den 25 maj 1913 och blev student 1933. Vid sidan äkilliseen sairaskohtaukseen Johannesburgissa. Martti oli syntynyt av att han i många år deltog i kriget avlade han diplomingenjör- Helsingissä marraskuun 10. päivänä 1948. sexamen vid Åbo Akademis kemiska fakultet 1943. Martti tunnettiin todellisena ulkomaantoimintojen edistäjänä. 10 Efter att en kort tid ha verkat vid Wärtsilä Cellulosa Ab övergick opiskelunaikainen harjoittelu suuntautui ulkomaille kielitaidon han 1946 i Oy Vuoksenniska Ab:s tjänst i Imatra och fungerade hankkimiseksi. Kauppatieteiden maisteriksi valmistumisen jälkeen där som chef för stålsmältverket och sedermera som chefsmetal- hän syvensi markkinointitaitojaan Suomen Ulkomaankauppaliiton lurg. Efter att ha deltagit i planeringen av första skedet i Koverhar palveluksessa. flyttade han till Åminnefors Bruk, som då tillhörde Oy Fiskars Ab. Martin elämäntyöksi muodostui ponnistelu suomalaisen kaivos- 1 Åminnefors verkade han som chef för smältverket. 1970 behöv- ja metsäkoneiden laaja-alaisen vientikaupan hyväksi hänen astues- des han åter i Koverhar som chef för det nya stålverket. 1974 ut- saan vuonna 1973 Orion-yhtymä Oy Normetin palvelukseen. nämndes han till platschef i Koverhar, varifrån han pensionerades Hän oli perustamassa Normetin ulkomaisia tytäryhtiöitä, mm. 1976. Normet S.A.:n Pariisiin vuonna 1974 toimien sen toimitusjohtaja- Anders Jemström var en ovanligt kreativ och utveckiingsviliig na vuoteen 1985,jolloin hän muutti takaisin Suomeen. person, vars arbetsresultat går till historien. Nämnas kan hans cen- Martti oli aktiivisesti kehittämässä Finnminers-työryhmän toi- trala insats för utvecklandet av Martinugnspraktiken i Åminnefors mintaa toimien mm. sen puheenjohtajana. till intemationell toppnivå samt hans oersättliga roll vid ingångkör- Hän oli luonteeltaan idearikas uusien asioiden innokas kokeilija ningen av Koverhar stålverk. ja piti kovasti kansainvälisestä ilmapiiristä erilaisine kulttuurei- Anders lernström var en utomordentligt inspirerande ledare, neen. Perheelle ja lähiomaisille menetys on raskas. Työtoverit ja som alltid hade et1 uppmuntrande ord till övers också i svåra situa- laaja tuttavapiiri kotimaassa ja ulkomailla tulevat muistamaan Mar- tioner. Han var en sällskapsmänniska utan like, och hans humor tin taitavana, lojaalina ja inhimillisenä ystävänä är oförglömlig om än berättaren sjäiv är bona. Vid sidan av arbetet betydde skärgårdslivet oerhört mycket för Seppo Kovalainen Anders Jemström. Detta hade han tillfälle att förverkliga på sitt natursköna sommarställe på Tigerudd i Finby. Vuorimiesyhdistys r.y.:n kaivosjaoston jäsen Martti Kalevi Tuumi- Anders Jemström var medlem i Vuorimiesyhdistys - Bergs- nen oli vuodesta 1991 lähtien. mannaföreningen r.y.:s metallurgisektion från och med år 1946.

Toimitus Pertti Kostamo

99 Tilastotietoja vuoriteollisuudesta v. 1991 Ylitarkastaja Urpo J. Salo

Kaivos Kunta Tärkeimmät Hallija nltsslloä Malmia lai 1 Kaivoswöntekiiöilä KaiWkSSsa arvoaineet "OEDII" Suotiieliuja

m 11""11,'

Malmlkaivokset 1. Kemi Kemillmaa I c,.. Dutokomp Chrome Oy 4 750 465 818885 64 - 64 IIDM4 2. Pyhäsalmi PyhäjWi cu. 2". s Outokumpu Finnmincr Oy 1 437 093 1042093 2 105 107 181 380 3. saaltopora Kitlilä A" Oulohimpu Fiminer Oy I 154 843 524355 31 1 32 56 363 4. Vihanii Viha"ti Z", cu. F% Outohimpu Fimmines Oy 1 049 589 1 004 322 66 66 94 242 5. Enonkoski Enonkoski. Ni, Cu Outokumpu Finnmines Oy 875 927 668 350 I 53 54 86 061 Savonlinna 6. Vammala Vammala Ni, Cu Outokumpu Finnmines Oy 604 622 581 087 55 55 91 225 7. Hitura Nivala Ni. Cu Outokumpu FiMmines Oy 497 390 396 390 38 38 64 314 8. Telkkäiä Taipalslari Ni Outokumpu FiMmines Oy 223 474 188 994 9 9 15 700 9. Muliikkamc~~ PyhBjiii zn, C". s Outokumpu Fimminei Oy 171 587 171 587 5 5 9wo 10. ~aim KetimäM 1 Ni Outokumpu Fin~iinesOy 60013 32 173 Yhteensä 10 825 804 5188 236 98 332 430 709 WY

Kalkkikaivokset 1. parainen Parainen Klk Oy PmkAb 1 757 851 I 564 765 23 4 27 47 604 2. Ihalainen LaQpM"Ll"ta Klk, Wol Oy PmkAb 1519 374 I 229 189 20 - 20 34 5w 3. Tytyti Lohjajanii Klk Lohja Oy Ab 679 786 679 786 55 5s 89 064 4. Muslio Karjaa KIk Lohja Oy Ab 578 185 321 185 12 - 12 20 217 5. Ruokojäwi Ketimaki KIk, DoI Ruskealan Mamoti Oy 311 znn 296 940 1 15 16 25 575 6. Vampula vmpu1a Dol Oy Partek Ab 272 261 251799 3 - 3 6 177 7. Ryyrimaa Vimpcli Dol Oy Partek Ab 261 579 189 345 5 - 5 8 190 8. Sipoo SipW Klk. Dol Lohja Oy Ab 203 200 203 200 29 100 9. Siikaincn I Bl Oy Pamk Ab 196 726 5 136 Sakisalo Klk K. Forutmm Ab 148 031 132115 - 16 16 24 875 II. Siiuakkala vampu1a Dol Oy P-k Ab II2876 44m 12. Kaikkimaa Tornio DoI. Kv Sam Oy 95 314 95 314 i - 1 2 5w 13. Ankelc vinara1mi 001 Sam Oy 67 4W 38 992 I - 1 1920 14. Sinemäpaio Kitti13 MZ Lapin Mamori Oy 4 450 450 I - 1 1 152 15. Raniamsa TM"0la 001 Lapin Mamori Oy 2 288 2 2R8 64 16. Paltamo Palramo 001 Juuun Dolomiifcikalkki Oy 16 400 15 wn 1 - I I snn 17. Juuka Juukn Dd luuan Dolomiiitikalkki Ov 8400 8400 1 - 1 I8W

Kdkkikaivokres 17 kpl Yhtcmsä 6 235 327 299973

Mineraslikaluoksel 1. Siilinjärvi Sii1i"JBrVi P. Klk Kemira Oy 7 MI 217 124 139 2. Lahnaslampi Sotkamo TIk. Ni Finnmineruls Oy 923 819 459 819 15 1s 21 662 3. Honmanaho Polvijärvi Tlk. Ni Finnminerals Oy 473 168 2767321 2 1 1 2 5 279 4. Kinahmi Nilria K" Lohja Oy Ab 248 401 5 5W 5. Lipasuaara PO1"ijBrr.i TIk. Ni Finnminerals Oy 211 948 in 261 6. Tulikivi luuka Vudukivi Suomen Vuolukiri Oy 228 810 39 900 7. Kemiö Kemiö Ms. KI Lohja Oy A b 245 10s 209 824 7 180 8. Nunnanlahri luuka Vuolukivi Nunnanlahden Uuni Oy 121 285 22 648 9. Va"riln Nilsiä K\' Lohja Oy Ab 21 036 165 10. Repovaara P0I"ijäWi Tlk. Ni Finnminerals Oy 9 371 414 II. Mönkkölä Sa"Cl"ra",a Vualukivi Top-Stone Oy

MinEraalikaiVokSel II kpl Yhtccnrä 10084 160 243 468

MUU kaivokset: Vuorivillan ja Semenlinvalmisluksen kiuisineksia

1. Naträmälü Al. Fe. Mg Paroc Oy Ab 44 881 44 881 368 2. Ybbernäs l~~~~en1 Al. Fc. Mg 1 Paroc Oy Ab IY nnn 19 8W 1510 3. Salliuu Suomusiärvi Al. Fe. Me Paroc 01 Ab 51 snn 51 5W 2 750 4. Kuumanpohja JO"tw"0 AI. Fe Pamc Oy Ab 22 794 22 794 336

138.975 4 964 1 Kaikki kaivokser 42 kol 1 27284266 1257414

$1 toiminta pääuyi Rikasteiden, metallien, mineraalien ja semeniin tuotanto

1989 1990 1991 Rikasteet tornia Rikkirikaste 737 796 671 661 724 114 Kramirikaste, palarikaste ja valuhiekka 498 572 489 265 458 018 Fe-pasute. Siilinjärvi ei käyttöä, YmstoiN 267 7W 233 wo 203 000 Nikkelirikaste 130 552 135 397 121 259 Sinkkirikaste 112 787 99 084 107 519 Kuparirikaste 56 746 52 449 43 883 Lyijyrikaste 4 868 4 104 2 938 Metallit jn metallurgisia tuotteita tonnia Raakateräs 2 921 281 2 860 500 2 890 OOO Raakarauta 2 284 032 2 283 OW 2 331 5W Jaloteräs (aihio0 192 212 226017 258 200 Femkrorni 169 084 156 518 190 ooo Si&i 162 508 174 923 170 389 Katodikupari 55 689 65 103 64 433 Katodinikkeli 13 355 16 882 13 847 Kadmium 612 569 592 Kobollti 292 333 266 Elohopeakg 158 679 140 972 74 ow Hopealkg 31 127 28 508 30 332 Seleenilkg 27 969 31 160 35 210 Kuitan;g 2 510 2813 2 240 Mineraalit tonnia Kalkkikivi yhteensä 4 338 073 4 753 MKI 3 864 300 Kalkkikiven käyttö - Sementin valmistus 2 107 245 2 397 000 1714000

~ Maanparannuskalkki I 187 852 1269OW 1119800

~ Kalkinpltto 464 044 439 wo 3% 600 - Rouheet, tekn.jauheet ym. 578 932 648 600 633 900 Apatiilti 579 690 546 134 472 459 Talkki 397 835 385 207 360 790 Kvansi 273 935 276 373 200 987 Vuonvillakivi 184 IW 153 OOo 124412 Maasäipä 54 581 52 630 53 337 Vuolukivituotteita 31 857 33 570 30 583 Wollastoniitti 31 436 29 570 27 844 Kiillerikaste - - 4 693 Semenni tonnia I 596 IW 1666Mx) I324OW

101 Miorimiespäivät ja yhdistyksen 50-vuotisjuhlakokous 19.-20.3.1993 Alustava ohjelma Perjantai 19.3.1 993 1. Juhlakokous, Marina Congress Center klo 9.30-11.00 Musiikkia Polyteknikkojen orkesteri Avauspuhe Prof. Raimo Matikainen Valtiovallan tervehdys Kauppa- ja teollisuusministeri Pekka Tuomisto Juhlaesitelmä Pääjohtaja Markku Mannerkoski, W: “Suomen vuoriteollisuuden näkymät” Musiikkia Polyteknikkojen orkesteri Ansiomitalien @o Musiikkia Polyteknikkojen orkesteri 2. Tauko klo 11.00-11.30 3. Juhlaseminaari, Marina Congress Center klo 11.30-12.45 Sir Arvi Parbo, Western Mining Corp.: “The Global Success Factors within the Mining and Metallurgical Industry” Secretary General Lenhard Holschuh, IISI: “Future Prospects for the World Steel Industty” 4. Lounas klo 13.00-14.30 5. Seminaari jatkuu, Marina Congress Center klo 14.30-1 7.00 Mining session Ylijohtaja Veikko Lappalainen, GTK: “Suomen raaka- ainepoliittinen merkitys” Prof. Toimi Lukkarinen: “Virstanpylväät Suomen rikactustekniikassa” Joht. Juhani Tanila, Outokumpu Oy: “Outokummun kaivosteollisuuden strategia” Base metal session Prof. Dr.-lng. Ulrich Seiffett, Volkswagen AG,: “Trends of Automotive Industry in Recycling Technology - Its Challenges and Oppottunities for Base Metal Industry” Dr. Paul E. Nilles, CRM: “Alternative Technologies for Iron and Steelmaking” Prof. Nikolas J. Themelis, Columbia University: “The Golden Age of Non-Ferrous Metals Extraction” 6. Illallistanssiaiset, Marina Congress Center klo 19.30-

Lauantai 20.3.1993

1. Vuosikokous, Marina Congress Center klo 11.00-11.30 2. Jaostojen kokoukset, Marina Congress Center klo 11.45-12.00 3. Lounas, Wanha Satama klo 13.00-1 7.00 4. Bergsspex, Servin Mökki klo 18.00-

102 PALVELUHAKEMISTO

GEOALAN PALVELUJA SUODATINKANKAITA I 1 Palvelemme ja ~uoritammegmalan tutkimuita kenfalli4 ja ajnnmukaisisw Iöboratoriuissamnie.

Geologian tutkimuskeskus W~ TAMFELT Tamfelt Oy Ab, Suodatinkankaat Betonirniehenkuja 4 Puh. 90-46931 PL 427, 33101 Tampere 02 ISO ESPOO Fax. 90462205 Puh. (931)639 111, Telefax (931)639 608

KALLIOPORAT TERÄKSEN VALMISTUSTA JA JATKOJALOSTUSTA Boart Oy RAUTARUUKKI Minlng Cnnsirucilon Olvlfbn Hehingln kOniiM1 Oulun ke4UskOniioll L PL&%OFreddWr*ohi5153) PL217(Kilbklventb 1) CO101 HELSINKI F0101 OULU MakasHrihkaiu2 70620 KUOPIO Rm 068081 Fuh i981)327 711 Rh. (971) 2825 252 l~(po)680828B 1- WöI) 327 5M

KONSULTTITOIMISTOJA TERÄSTÄ ~ SKOL v n ayn INSINr3ORiTO1MISTO SAANIO 8 RIEKKOLA OY UDDEHOLM La","*"ia 4 w420 "ELSINI<, P"t 90 565swo fa, 90 56hwl T yökaluteräkset

,Q OUTOKUMPU MINING SERVICES 1 FINNPROSPECTING Ky 1 1 GEOANALWNEN LABORATORIO Palotie 25 02760 Espoo puh 90-8057388 fax 990-8057550 Mlneraaii- ja aikuaineanalytikka - TÄRINÄMI~~AREITA räjäyiysten valvontaa Materiaali ja mineraaliikimuksei KALTEVUUSMIilAAREITA kairausreikien mittaukseen - PL74 83501 OiIiOKUMPU pih. 9735Y31 lax97355BglO

MURSKAUSLAITOKSIA TUTKIMUSPALVELUT MURSKAIMET - SEULAT - SYÖlTlMET MALMIEN HIENONWS JA RIKASNS KUWElTIMET MURSKAUSLAITOKSET laboratorio- ja koetehdastutkimukset - Prosessirnineralogia: mineraalien kuva-analyysi MINERAALITEKNIIKAN LABORATORIO Tutkijankalu 1 83500 OUiOKUMW Puh. 973-5571 telefax 973-557 557 1 TUTKIMUSURAKOINTIA 1 Lokomonkatu 3 PL 306,331 01 TAMPERE Puh. 931- 501 11 1 Telefaxit: II VdN1935 myynti 931-501 207 * Maiminctainti * Kaivokact * Fakenlamincn * Ympirdstö kulutus- ja varaosat 931-501 400 II PL 10 01921 E S P 0 0 PUH 90 - 833 1422 PAX 90 - 853 3010 PUMPPUJA VENTTIILEITÄ, LÄMMÖNSIIRTIMIÄ WARMAN INT. SCANDINAVIA OY cc~ciou Mariankaiu 16 6,15110 LAHTI k3Puh. 918-7527073 Fax 918-7527103 H~GFORS Kuluttavien ja syovyttavien nesteiden pumput VENTTIILIT LÄMMÖNSIIRTIMET - Kaivosteollisuudelle SALO, p. 924-312991 , p. 918-155270 - Metallurgiselleteollisuudelle Fax Fox - Kemianteollisuudelle 924-331505 91 8-153209

103 Larox-painesuodatus kakun poisto sekä kankaan pesu tapahtuu - muita tehokkaampi nopeasti ja automaattisesti. ja taloudellisempi Olivatpa kyseessä kemikaalit, Suodatuskoe todistaa rikasteet, mineraalit, pigmentit, Larox-painesuodatuksen edut Iääkeaineet tai erilaiset jäte- Vallankumouksellinen Larox PF -suodatin lietteet, Larox-suodattimet alentaa huomattavasti energiakustannuksia, tuottavat kuivaa kakkua, täysin automaattisesti. antaa poikkeuksellisen kirkkaan suodoksen ja Larox-menetelmä antaa jopa 94 %:n kuiva- tuottaa jatkuvasti puhtaamman tuotteen. Joka ainepitoisuuden. päivä, vuodesta vuoteen. Kun haluat varmistua Larox-suodatusmenetelmän eduista, ota yhteyttä! Larox - korkeata teknologiaa Soita ja kysy lisätietoja koesuodatustarjouk- Laroxin PF-painesuodattimia käytetään eri sestamme, lähetämme samalla esitteemme. puolilla maailmaa. Aika on testannut ja koetellut niitä maapallon rankimmissa olosuhteissa. Larox PF-suodattimet toimivat luotettavasti viidessä maanosassa. Ne on suunniteltu ja rakennettu kestämään. Prosessin jokainen vaihe: PL 29,53101 Lappeenranta suodatus, kalvopuristus, kakun pesu, ilmakuivaus. Puhelin (953)5881, telefax (953) 588 277, telex 58 233 Pohjoismaista terästä yhteisin voimin Fundia AB on Norsk Jernverk ASn,

n tuotanto nousee 1,4 milj. Oy Trellex Ab valmistaa ja toimittaa suomalaiselle teollisuudelle laadukkaita kuiutuskumituotteita ja kuljeijnhihnoja sekä huolehtii niihin liittyvistä eriiaisista asennus- ja huoltopalveluista. Toitnitusvalikoimamme kattaa mm. seuraavat tuoteryhmäk Myliyvuoraukset Kumi- ja poiyuretaaniseulaverkot Kulutuskumielementit Kaikki taso- ja lokerokuijetinhihnat Kuljetintarvikkeet Kulutuskumiietkut Oy Trellex Ab palvelee kaikkialla Myynti-, asennus- ja varastopaivelumme toimii maaniaajuisesti nopeasti ja tehok- kaasti. Kaikissa kuiutuskumiin ja kulje- tinhihnoihin iiiyvissä asioissa voit ottaa yhteyden lähimpään Trellex-paivelupis- Tehdas teeseen. 0 Myyntikontion 0Masala 0 Oulu A Trellex Service A Salmitie 4 Toivoniementie 9 0 Tuotevarasto 02430 Masala 90500 Oulu Puh. (90) 297 6122 Puh. (981) 377 847 Fax (90) 297 7518 Fax (981) 373 849 0Kotka 0 Pieksämäki A Rautatienkatu 2 A Helmintie6 # 48100 Kotka 76150 Pieksämäki Puh. (952) 184 880 Puh. (958) 232 50 Fax (952) 184 881 Fax (958) 232 51 0iappeenranta Tampere Paatsamakatu 4 0 Kolmihaarantie 55 53810 Lappeenranta A 33330 Tampere Puh. (953) 251 311 Puh. (931) 251 8111 Fax (953) 251 301 'Fax (931) 430 122 Trellex \ %'MEMBER OF THE SVEOALA GROUP JOUKKOKIRJE