Konsentrat

Anriket, homogenisert sluttprodukt fra en oppredningsprosess hvor malm i nedknust/finmalt form gis spesielle behandlinger for fjerning av bergart og forurensninger.

Begrepet "konsentrat" kom først i bred, alminnelig bruk med flotasjonsteknologien som fikk sitt gjennombrudd, både i Norge og internasjonalt, i de første årtier på 1900-tallet, se flotasjon.  

Anriket, finfordelt gods fra oppredningsanstalt ble tidligere kalt slig eller slam og var generelt av varierende gehalt og finhet.^[1] "Slig" brukes også i dag, f.eks. som betegnelse på jernkonsentrat.  

            Opparbeidelse av k./slig har bl.a. følgende fordeler:

- Verket kan utvide sitt reservegrunnlag ved at fattigere malmer og godser kan utnyttes.  (driftsøkonomi);

- mange verk fikk flere bein å stå på fordi man kunne få ut alle ønskede verdimineraler i en kompleksmalm - mineraler som tidligere for det meste gikk i slagget (driftsøkonomi);

- reduksjon av mengden malm som skal håndteres og smeltes (prosessøkonomi);

- reduksjon av mengden uinteressant masse som skal transporteres (transportøkonomi);

- fjerning av forurensninger som kan forstyrre de metallurgiske operasjoner (prosess).

            Flotasjonskonsentrater ble etter hvert den viktigste produktgruppe i norsk bergverksindustri. Det er produsert konsentrater/slig på svovelkis og metallene kobber, jern, sølv, kobolt, nikkel, bly, sink, titan, krom, molybden, niob, wolfram og gull.^[2] De største volumene av konsentrat/jernslig har ikke blitt utnyttet i Norge, men gått til utenlandske verk for videre behandling.

            Viktigst, fram til 1970-årene, var eksporten av svovelkismalm som råstoff for svovelsyreproduksjon. Etter hvert fikk kismalmene først og fremst betydning ved utnyttelsen av deres metallinnhold, se bl.a. eksportkis.

Ved jerngruvene, som A/S Sydvaranger og Rana gruber, ble det produsert slig etter omfattende nedknusing og maling i oppredningsverk. Sligen ble så solgt som bulk, eller agglomerert - ført over på stykkform som briketter eller pellets (små kuler).

I klassisk bergverksdrift foregikk opparbeidelsen av k./slig med bruk av tekniske vaskeinnretninger som utnyttet forskjellene i synkehastighet i rennende vann hos elementer med forskjellig spesifikk vekt. Mens de tyngre verdielementene sank til bunns, fløt de medfølgende, lettere elementene (bergart mm) videre (tyngdekraftseparasjon). Ofte ble prosessen gjentatt flere ganger med endret strømningshastighet slik at man til slutt satt igjen med en rekke k. med gradvis synkende gehalter.^[3] Separeringen foregikk som oftest ved hjelp av en viss "agitering", som risting, støt, omrøring o.lign. Det ble i forskjellige sammenhenger også brukt sikteinnretninger i anrikningsarbeidet. Utskilt, verdiløs bergmasse ble kalt "after".

            Produksjon av sligkonsentrat var ikke like utbredt i alle grener av den eldre bergverksindustri. Det ble således ikke oppredet på slig ved jernverkene, mens Kongsberg Sølvverk hadde pukkverk og vaskeri helt fra oppstarten i 1624^[4]. Likeledes fantes det oppredningsanstalter med "vaskerier" så å si ved alle kisverkene som kom i drift fra 1860-årene av. Kobberverkene kom i noe av en mellomstilling, men gjennomgående synes investeringer i slike anlegg ikke å ha vært sett på som "naturlig" og nødvendig for et kobberverk, og noe en gjerne utsatte. Vi finner således at Folldalsverket (med fattig malm) investerte i pukkverk først i 1797, ca 50 år etter at verket ble tatt opp. På Røros hører vi første gang om pukkverk/vaskeri i 1806, mens det aldri kom til investeringer i slikt utstyr ved Løkken (opptatt 1656) før nedleggelsen av kobberdriften i slutten av 1840-årene. Eget oppredningsverk ble heller ikke anlagt ved Selbu kobberverk, mens Åmdalsverket hadde. På den annen side hører vi om vaskeri ved Sløgstul kobberverk (Telemark) som var i drift i 1540-årene.^[5] I dette området drev man imidlertid på sølvholdig malm. Malmgrunnlaget kan også ha hatt betydning for anleggelsen av pukkverk og vaskeri ved Åmdal. Rundt århundreskiftet 1900 ble det nokså vanlig å anlegge pukkverk og vaskeri også ved kobberverkene, som f.eks. ved Alta kobberverk og Melkedalen kobberverk (Ballangen). Økonomisk utnyttelse av marginale malmer ble viktig i en periode hvor driftsmarginene var presset pga lave kobberpriser og ikke altfor rike malmganger.

            Også våtveisproduktene sementkobber og kobbersulfid fra Sindings prosess kan med en viss rett regnes som k. idet begge var anrikede, finfordelte produkter da de gikk til smelting. Disse produktene har imidlertid vært av marginal betydning i norsk kobberindustri.

Kobberkonsentratene gikk for en vesentlig del til skjærsteinsmelting.

Varia:

- Fremstilling av k. med bruk av tekniske installasjoner synes å gå tilbake til senmiddelalderen/tidlig nytid. Det første sikre, skriftlige belegg på et pukkverk er datert 1492 (Scharl, i det sydøstre Sveits). Deretter finnes opplysninger om pukkverk i Schwaz, østerriksk Tyrol, fra rundt 1512.^[6] I Agricolas De re metallica fra 1556 illustreres et fullt utviklet pukkverk med planherder for vasking i direkte tilslutning til pukktrauet. I denne sammenheng kan også vises til opplysningen ovenfor om vaskeriet ved Sløgstul kobberverk fra 1540-årene.

- Kanskje er Fredrik 4. den som klarest gir uttrykk for kobberverkseiernes holdning til investeringer i oppredningsanstalter. Han overtok Årdal kobberverk i 1708, men driften gikk dårlig og rundt 1720 kom det opp forslag om å investere i pukkverk for å bedre på forholdene. Kongen avslo uten nærmere begrunnelse. Slike "subtiliteter" var unødvendige ved et kobberverk.^[7]

- Rørosverkets første pukkverk fra 1806 (trolig med vaskeri) ble anlagt ved Storvartz for å pukke den såkalte tvilsmalmen før den gikk til smelting for "… at rense de ædle Malmblommer fra det uduelige Berg".^[8]

- Ved Rana Gruber opphørte brikettproduksjonen etter et par års drift fra 1906. Årsaken var bl.a. store miljøbelastninger på grunn av støvutviklingen ved oppredningsprosessen.^[9]

- En driftsingeniør ved Sulitjelmaverket forklarer fordelene ved et rikt (flotasjons)konsentrat: "Et rikt konsentrat skaffer rikere skjærstein, følgelig mindre jern og mindre å bessemere (se bessemering), mindre kvartsforbruk, mindre slitasje på ovnsfôringer (spesielt i konverter), mindre returslagg til omsmelting. Dette resulterer igjen i ledig strøm til smelting av mer konsentrat, mindre utgående slaggmengder, dvs. mindre kobbertap. I det hele tatt er forskjellen mellom smelting av et 23 % og et 26 % konsentrat meget stort. Omkostningene er ikke omvendt proporsjonale med gehaltene, men omtrent med kvadratene av disse."^[10]

- Flotasjonen løste mange gamle problemer i bergverksindustrien med økonomisk utnyttelse av marginalt gods som fattig malm, småknust malm og avfall. Dette kan illustreres med et eksempel fra Sulitjelmaverket:

I Sulitjelma ble en Elmores flotasjonsmaskin (se Elmore-prosessen) tatt i bruk i 1907 med en kapasitet på 40 tonn pr dag. I 1909 ble det bygget et anlegg for 12 enheter med en kapasitet på 500 t/dag. K. inneholdt min. 6 % kobber, og i 1910 utvant anlegget 800-1000 tonn kopper pr år av vaskeriavgang som ellers ville blitt kastet.^[11]

- Kobbermalm inneholder ofte mindre mengder gull og sølv. Mesteparten av edelmetallene følger med i k. når det blir flottert på kobber.

- Prinsipielt kan så å si all bearbeidende virksomhet etter at malmen er utbrutt av berget forstås som en form for anriknings-/konsentrasjonsarbeide. Det begynner ofte nede i gruva hvor åpenbart uholdig berg slås vekk for å redusere mengden gods som skal transporteres ut i dagen. Deretter fortsetter anrikingen av godset gjennom oppredningen og den videre behandling i smeltehytta fram til sluttproduktet foreligger som (tilnærmet) rent metall. Definisjonen brukt innledningsvis avgrenser, i tråd med etablert praksis, imidlertid bruken av "konsentrat" til å beskrive et homogenisert pulverprodukt etter spesielle behandlinger av nedknust malm. Dermed faller både sjeidingen og den metallurgiske behandlingen bort. Vi finner allikevel betegnelsen "konsentrat" brukt om produkter også fra disse prosesstrinn. Bruk av "konsentrat" er registrert i omtale både av håndsjeidet malm^[12]og av skjærstein^[13].