"Hupsista" – tutkijat etsivät kuparia, mutta löysivätkin kymmenien miljardien edestä skandiumia Savosta

Seuraavaksi yritetään ratkaista, miten niin suuri määrä skandiumia saadaan hyödynnettyä teollisesti.

Skandium
Porausnäyte Rautalammin esiintymästä.
Sakari Partanen / Yle

RautalampiKun GTK:n tutkijat lähtivät vuonna 2008 Rautalammin Kiviniemen maastoon, he etsivät aivan jotakin muuta kuin skandiumia. Suonenjoelta oli löytynyt kupari-nikkelipitoisia lohkareita ja tehtävänä oli selvittää, missä oli lohkareiden lähtöpaikka.

Pian havaittiin, ettei alueella ollut nikkeliä tai kuparia. Sen sijaan tutkijat halusivat kokeeksi tehdä muutaman kairauksen Kiviniemessä – ja yllättyivät.

– Kun analysoin näytteitä niin totesin että hupsista, tännehän tuli korkeampi skandiumpitoisuus kuin olen ikinä nähnyt, erikoistutkija Tapio Halkoaho kertoo.

Hän oli kollegoineen juuri löytänyt onnekkaasti high tech -metallien esiintymän, joka oli arvoltaan aivan toista luokkaa kuin etsitty kupari ja nikkeli.

Esiintymä on kooltaan Euroopan suurin ja laadultaan maailmanlaajuisesti ainutlaatuinen. On arvioitu, että Kiviniemen skandium-esiintymän arvo on jopa 34 miljardia euroa. Lisäksi esiintymässä on poikkeuksellisen korkea pitoisuus zirkoniumia.

Tällä hetkellä me ei kyllä tiedetä, mihin tämä johtaa.

Risto Niemelä

Autoissa, lentokoneissa ja lampuissa on skandiumia

Erikoistutkija Tapio Halkoaho, GTK.
Tapio Halkoaho kollegoineen löysi Rautalammin skandium-esiintymän.Sakari Partanen / Yle

Skandiumista on hyötyä esimerkiksi autojen, urheilupolkupyörien ja lentokoneiden valmistamisessa. Se perustuu siihen, että alumiiniin sekoitettuna pieni määrä skandiumia tekee hitsaussaumoista huomattavasti vahvempia. Lisäksi skandiumia hyödynnetään luonnonvaloa tuottavissa lampuissa, joita käytetään muun muassa elokuvateollisuudessa.

Maailmassa ei ole tällä hetkellä toiminnassa ainuttakaan kaivosta, jonka päätuote on skandium. Maailman ensimmäisen skandium-kaivoksen on tarkoitus aloittaa tänä vuonna Australiassa.

– Skandium on kohtalaisen yleinen alkuaine maankuoressa, mutta se ei sinänsä muodosta omia esiintymiään, vaan sitä tulee aina sivutuotteena, Geologian tutkimuskeskuksen erikoistutkija Tapio Halkoaho sanoo.

Toivon, että omana elinaikanani näen täällä jotakin kunnon toimintaa.

Tapio Halkoaho

Ratkaisu löytyi yllättävältä taholta

Huippuarvokkaassa esiintymässä on kuitenkin ongelma: kukaan ei tiedä, miten skandium saataisiin talteen. Perinteiset rikastusmenetelmät eivät riitä, joten Itä-Suomen yliopistossa jouduttiin etsimään kokonaan uutta ratkaisua.

Maaliskuussa yliopisto tiedotti, että sellainen oli kenties löytynyt. Materiaali oli alun perin kehitetty luusyövän tutkimukseen liittyneessä projektissa luiden vahvistamiseen.

– Sitten havaittiin, että se toimii myös metallien talteenotossa, selostaa kemian professori Jouko Vepsäläinen.

Syntyi N10O, materiaali, jonka avulla skandium pystytään saamaan talteen. Malmi liuotetaan happoon, ioninvaihtomateriaali sekoitetaan joukkoon ja skandium imeytyy siihen.

Nestettä mittaputkessa.
Projektitutkija Juha-Matti Aalto on yksi tutkijoista, jotka yrittävät ratkaista skandiumin talteenoton arvoitusta.Sakari Partanen / Yle

Parhaillaan yliopistossa selvitetään, toimiiko menetelmä myös teollisessa mittakaavassa. Jos se onnistuu, puhutaan Vepsäläisen mukaan vähintäänkin miljoonien arvoisesta keksinnöstä.

– Meillä on puoli vuotta aikaa [hankkeessa] osoittaa, että menetelmä toimii ja lupaavasti se on alkanut. Meillä on kova usko siihen.

Myös GTK:n Tapio Halkoaho uskoo toimivan menetelmän löytyvän. Hänen mukaansa kukaan ei ole aikaisemmin edes yrittänyt löytää vastaavaa menetelmää, koska Rautalammin veroista skandium-esiintymääkään ei ole ollut tiedossa.

Pienen kunnan uskomaton mahdollisuus

Pienessä pohjoissavolaisessa Rautalammin kunnassa vasta sulatellaan tietoa siitä, että kunta istuu kymmenien miljardien arvoisen esiintymän päällä.

– Tällä hetkellä me ei kyllä tiedetä, mihin tämä johtaa, aprikoi kunnanjohtaja Risto Niemelä.

Hän tunnustaa, että ajatus Euroopan suurimman esiintymän hyödyntämisestä omassa kunnassa kuulostaa uskomattomalta mahdollisuudelta. Työpaikkojen ja yritystoiminnan määrää ei vielä uskalleta edes arvioida.

– Ensin selvitetään, saadaanko skandium todellakin erotettua niin hyvin, että voidaan puhua kaivoksen avaamisesta.

Meillä on puoli vuotta aikaa osoittaa, että menetelmä toimii ja lupaavasti se on alkanut.

Jouko Vepsäläinen

Jos harvinaisen maametallin salat aukeavat kemisteille ja esiintymä pystytään hyödyntämään, Niemelä näkisi mielellään ympäristöystävällisen kaivoksen kunnassaan. Rautalammilla on myös muutama vuosi sitten perustettu Etelä-Konneveden kansallispuisto. Mahdollinen kaivos ei kuitenkaan tulisi kansallispuiston lähelle.

Tapio Halkoahon mielestä Kiviniemi olisi luonnonkin kannalta siinä mielessä turvallinen paikka kaivokselle, että esiintymässä ei ole uraanin ja toriumin kaltaisia ympäristöön liukenevia aineita. Toisaalta avolouhos pystyttäisiin perustamaan Kiviniemenvuoren suojiin siten, että se ei näkyisi järvelle.

Tutkija: Esiintymiä on luultavasti lisää

Skandiumia kalliossa.
Sakari Partanen / Yle

Rautalammin skandium-esiintymän kannalta seuraavat puoli vuotta ovat jännittävää aikaa. Silloin yritetään löytää vastausta siihen, pystytäänkö skandiumia ottamaan talteen teollisessa mittakaavassa niin, että se on kannattavaa.

Maailman ensimmäisen skandium-kaivoksen Australiaan perustanut kanadalainen Scandium International Mining Corporation on hakenut Rautalammin esiintymästä näytteitä tutkittavaksi ja hakenut alueelle malminetsintävarausta.

Halkoaho veikkaa, että Kiviniemen skandium-esiintymä ei ole seudun ainoa – eikä edes rikkain.

– Ei ole todennäköistä, että löytäisimme kerralla ainoan ja parhaan esiintymän alueelta. En usko sitä.

Tällä hetkellä GTK ei kuitenkaan etsi alueelta uusia esiintymiä. Halkoahon mukaan malminetsinnän resursseja on supistettu viime vuosina "aika merkittävästi".

Milloin Rautalammilla voisi toimia Euroopan ensimmäinen skandium-kaivos? Kunnanjohtaja Risto Niemelä haaveilee sellaisesta kymmenen vuoden aikajänteellä. GTK:n Halkoaho pitää kymmentä vuotta minimiaikana. Se voi kuitenkin viedä jopa 50 vuotta, hän jatkaa.

– Toivon, että omana elinaikanani näen täällä jotakin kunnon toimintaa.

Lue myös: Savolaismies omistaa maat miljardiluokan skandium-esiintymän päällä – "Nehän ottaa sen aineen, olipa minun mielipide mikä hyvänsä"