Zirconio: no solo brillo

Por Tom Vulcano

Para todos los futuros novios en apuros financieros, 1976 fue un año señalado.

Los diamantes bien pueden ser los mejores amigos de una chica, pero pueden ser un anatema para el saldo bancario. A partir de ese año, para todos aquellos hombres que deseaban obsequiar a sus futuras esposas con un impresionante anillo de compromiso, había una alternativa asequible (revelada o no) a ese diamante tradicional: la zirconia cúbica. (Los periódicos en ese momento estaban repletos de páginas completas que exaltaban sus virtudes. Y a veces todavía se puede ver algún anuncio extraño).

La zirconia cúbica (CZ), o la forma cristalina cúbica sintetizada del óxido de zirconio, viene en prácticamente cualquier color y es ópticamente impecable. Y como es tan barato de producir, el tamaño no es un problema; Las piedras sueltas, en una variedad de formas, tamaños y colores, se pueden obtener a precios que oscilan entre $100 y $300 por quilate.

Y lo bueno es que, para el ojo inexperto, CZ parece el verdadero McCoy.

No es solo el segundo mejor amigo de una chica

El circonio (número atómico 40), del cual la CZ es solo una forma de óxido, es un metal blanco plateado suave y brillante con un punto de fusión muy alto. Y aunque tiene varios usos importantes en forma metálica, el circonio nunca se encuentra en la naturaleza como metal libre. Entre los metales de la corteza terrestre, no es raro, siendo tres veces más abundante incluso que el cobre.

Aparte de su uso en diamantes simulados, que consume una pequeña cantidad del elemento, el zirconio y sus compuestos tienen una amplia variedad de otros usos mucho más importantes. Estos van desde su uso en las fritas de cerámica que se utilizan para fabricar artículos sanitarios (bidés, tazas de inodoros y fregaderos), azulejos y vajillas, hasta su uso, en forma de metal, en barras de combustible nuclear y aleaciones especiales. En compuestos químicos y como metal, el zirconio también se encuentra en cualquier cosa, desde catalizadores de automóviles y pilas de combustible hasta abrasivos, y desde productos electrónicos hasta aleaciones industriales de alto rendimiento.

Aunque se encuentra en varios otros minerales, las dos fuentes principales de circonio son los minerales circón (silicato de circonio, ZrSiO4) y baddeleyita (otra forma de óxido de circonio, ZrO2). Sin embargo, la arena de circón es, con mucho, la principal fuente mineral de circonio, ya sea que termine como metal, un óxido o en un compuesto químico.

La arena de circón generalmente se recupera de arenas minerales, ya sea como producto principal o como subproducto o coproducto, por ejemplo, de la producción de minerales de titanio. (Las arenas minerales generalmente se refieren a "concentraciones de minerales pesados ​​(HM) en un ambiente aluvial (vieja playa o sistema fluvial)" y se extraen en seco o en húmedo, utilizando ruedas de cangilones, excavadoras, cargadores frontales, raspadores y bombas de succión).

Fuente: Iluka Resources Limited

¿De dónde proceden los concentrados de circonio?

El Servicio Geológico de EE. UU. (USGS) identifica solo tres países (Australia: 42 %; Sudáfrica: 30 %; China: 12 %) que representan alrededor del 84 % de la producción mundial de concentrados minerales de circonio en 2008.

* Cifras retenidas Fuente: USGS

Si bien la gran mayoría de estos concentrados se derivan de operaciones de arenas minerales, la mina de Kovdorsky GOK en la península de Kola en Rusia en realidad produce baddeleyita como subproducto de sus operaciones de apatito y magnetita.

La producción nacional de circón en los EE. UU. proviene de la extracción de minerales pesados ​​en dos lugares: en Stony Creek en Virginia y en Starke en Florida. Aunque no hay cifras disponibles para la suma total de la producción de circón en los EE. UU. (las cifras de la producción de circón de DuPont en Florida no están disponibles), Iluka Resources Inc. (propiedad de la empresa australiana con sede en Perth Iluka Resources Ltd (Iluka)) produjo algunos 70.000 toneladas de circón de su operación de arenas minerales pesadas en Virginia.

Además de los países que ya producen circón, hay una serie de otros países que ahora albergan nuevos proyectos de circón en construcción o exploración de minerales pesados ​​para circón, ya sea como producto principal o como subproducto. (Queda por ver, sin embargo, si todos ellos realmente se encargan y entran en producción).

Éstas incluyen:

Escenario

Proyecto/País

Empresa en desarrollo

Bajo construcción

Proyecto QMM/Madagascar

Río Tinto

BFS* Completo

Proyecto Grande Côte Zircon/Senegal

Depósitos minerales limitados

Kwale/Kenia

Recursos Tiomin Inc

Corredor Sands/Mozambique

BHP Billiton

Fuerte McMurray/Canadá

Corporación de titanio

* Búsqueda en amplitud

Además, Kenmare ahora produce circón (entre otras cosas) de su operación minera Moma en Mozambique. Y también hay una serie de proyectos adicionales en países que ya producen el mineral para expandir la producción en esos países.

¿Adónde el Circón?

Los dos mayores consumidores de circón por región en 2007 fueron Europa y China, y cada uno representó alrededor del 30% de la demanda mundial ese año. Y, según Iluka, durante el período de 10 años comprendido entre 1998 y 2008, la participación de China en el consumo mundial de circón creció de aproximadamente un 16 % a más del 30 % en 2008. Entre 2004 y 2008, la tasa de crecimiento anual compuesto de todos los chinos las importaciones de circón fue del 15,8%.

Fuente: TZMI

Crecimiento en el consumo de circón

Fuente: Estimación de Iluka para 2008 y su análisis con entrada de datos de TZMI

En el mercado mundial, aparte del aumento significativo de la demanda de China (y un aumento notable de la demanda de la India) en los últimos años, ha habido una demanda creciente de otras economías y regiones en desarrollo. Al mismo tiempo, la demanda de las economías y regiones desarrolladas se ha mantenido relativamente estable. Ya sea en una economía o región en desarrollo o desarrollada, los usos finales más importantes del zircón siguen siendo la cerámica, la zirconia y los compuestos químicos de zirconio.

En enero de 2008, Iluka encargó un informe a la consultora TZMI que analizaba las tendencias de consumo (desde 1990 y con proyección hasta 2015) de circón por región y uso final y produjo dos gráficos para ilustrarlas. Son indicativos tanto del crecimiento histórico en el mercado durante los últimos casi 19 años como de la expectativa de TZMI en ese momento de un crecimiento futuro significativo en el mercado.

Circón - Tendencias Regionales de Consumo (1990-2005)

Fuente: TZMI

Zircon - Tendencias de consumo de uso final (1990-2005)

Dos usos finales ampliados

Dos usos finales particulares del circón merecen un poco más de examen: en la cerámica y en la industria nuclear.

Cerámica

El uso principal del circón es la cerámica y, de acuerdo con las cifras del consumo final global de circón, el 54 % del consumo total de circón de China se destina a la cerámica. (Curiosamente, sin embargo, su siguiente uso más grande en China, alrededor del 27% del consumo total del país, es en zirconio y productos químicos, en comparación con una cifra mundial de alrededor del 15%).

China, por lo tanto, produce una gran cantidad de azulejos y accesorios cerámicos. De hecho, a finales de 2007, China producía alrededor del 40% de todas las baldosas cerámicas del mundo. Y, según TZMI, en 2007 sólo el 40% de estos eran de calidad media o alta.

La industria nuclear

Para la industria nuclear, el metal de circonio (derivado de productos químicos de circonio, generalmente mediante la reducción de tetracloruro de circonio (ZrCl4) y, por lo tanto, incluido en la categoría de uso final "Zirconio (ZrO2) y productos químicos" en las ilustraciones anteriores) tiene propiedades extremadamente útiles que no solo de tener una sección transversal de baja absorción para los neutrones (es decir, ser transparente a los neutrones), pero también de ser altamente resistente a la corrosión, particularmente a altas temperaturas, un beneficio tanto en la industria nuclear como en la química.

Debido a esto, las aleaciones de zirconio son especialmente adecuadas para su uso en las barras y placas que forman la estructura de los conjuntos de combustible nuclear. Además, el material se utiliza para revestir las carcasas sin costura o "varillas" de las pastillas de combustible de óxido de uranio. Según la empresa energética francesa Areva (OTC:ARVCF), el núcleo de un reactor de 1.300 MW contiene unos 193 elementos combustibles, cada uno de los cuales consta de 264 barras de combustible; es decir, un total de 50.952 varillas. Con cada barra midiendo unos cuatro metros de largo, eso es alrededor de 125 millas (200,000 metros) de tubería de aleación de circonio solo para las barras de combustible.

Ya sea que se trate de un reactor de agua hirviendo, agua presurizada, enfriado por agua ligera rusa o CANDU (CANada Deuterio Uranio), la mayoría de las veces encontrará aleaciones de circonio utilizadas ampliamente en su construcción. De hecho, los tres primeros de estos usos, respectivamente, 44 toneladas, 29,5 toneladas y 31,8 toneladas de metal de circonio y alrededor del 90 % de todo el metal de circonio consumido se utiliza en la industria de generación de energía nuclear en aleaciones con alto contenido de circonio.

Los productores de circón

En 2008, el 76 % del circón del mundo procedía de solo siete grandes productores, siendo Iluka el mayor de ellos.

Teletipo de Bloomberg

Compañía

Cuota de mercado

SOBRE MI

Iluka recursos limitados

34%

EXX:SJ

Recursos Exxaro Limited

15%

RÍO:LN/RÍO:AU

Grupo Riotinto

9%

BLT:LN

BHP Billiton

9%

Empresa privada

Bemax recursos limitados

4%

DD: EE. UU.

EI du Pont de Nemours and Company (DuPont)

3%

Empresa privada*

Empresa conjunta de Tiwest

2%

-

Otros

24%

*Propiedad 50/50 entre Tronox Western Australia Pty Ltd y subsidiarias de Exxaro Australia Sands Pty Ltd

Las perspectivas para el circón (y el circonio)

El consumo de circón, como el de la mayoría de los demás productos básicos, se ha visto afectado por la desaceleración económica mundial. Sin embargo, la oferta (tanto existente como potencial) también parece haberse visto afectada con la misma severidad, si no más. No solo varios proveedores en África y Australia (por ejemplo, Australian Zircon NL (Bloomberg Ticker—AZC:AU)) han enfrentado desafíos financieros, con las consiguientes disminuciones en la producción, sino que otros países productores también han enfrentado limitaciones en la producción. . Indonesia, en particular, vio caer la producción de circón más del 40% en 2008 desde el nivel de 2007.

En una presentación en julio de este año, Iluka, describiendo el mercado de circón más allá de 2009, y en 2010 de todos modos, opinó que no solo "(r) la recuperación en la economía global [fue] aumentar la demanda de circón significativamente por encima de los niveles de 2009 ", pero también "(l)el suministro limitado de circón de las fuentes existentes mantendrá la estrechez en el mercado global después de 2009". Esta fue la opinión compartida por Exxaro quien, en la misma conferencia, opinó que "[m]ercado para 2010 se pronostica que seguirá siendo ajustado".

Agregue a esto los desafíos financieros particulares que enfrentan tanto los productores menos establecidos como las compañías de exploración, tal vez sea comprensible que los productores más grandes, aunque cautelosos en el corto plazo, sigan siendo optimistas, si pueden sobrellevar la situación actual. estancamiento económico.

Sin embargo, a más largo plazo, por dos motivos, las perspectivas tanto para el zircón como para el zirconio parecen buenas. Para el circón en general, a medida que las economías del mundo se recuperen, también se acelerará la urbanización y la industrialización continuas en las regiones en desarrollo del mundo. Esto irá acompañado tanto de mejores niveles de vida como de la demanda de una mejor calidad. Dado que el principal impulsor del circón es la industria de la construcción, con su uso del mineral en cerámica, vidrio y acero (especialmente en el sector de la vivienda), cuando la recuperación esté completamente en marcha, el largo plazo parece prometedor. No menos importante será este el caso en China, el mayor consumidor mundial de circón, donde es probable que la demanda solo crezca.

En los países en desarrollo, la demanda de metal de circonio crecerá en los próximos años. Las barras de combustible nuclear normalmente necesitan una vida útil de al menos seis años; las varillas fabricadas con zirconio actualmente parecen ser las únicas que pueden hacer el trabajo correctamente. Hasta la fecha, no se ha encontrado ningún sustituto del metal en este contexto.

Según cifras de la Asociación Nuclear Mundial, en 2008, la generación de electricidad nuclear representó el 15% de la generación de electricidad mundial. Actualmente hay 436 reactores operativos en todo el mundo. Sin embargo, en el futuro, la industria está preparada para un crecimiento sólido. Cincuenta nuevos reactores están, en la actualidad, en proceso de construcción en 13 países diferentes, incluidos unos 16 solo en China. Otros 137 están en orden o planificados, y se han propuesto 295 adicionales: 90 en China y 24 en Sudáfrica. Todos estos representan una gran demanda de metal de circonio.

¿Oportunidades?

En términos de empresas bien establecidas, tanto Iluka como Exxaro pueden brindar una buena exposición al circón; de hecho, en 2008, juntos representaron casi el 50% del mercado mundial de circón. Pero, junto con todos los demás en la industria, ambos se han visto afectados por las condiciones desfavorables que prevalecen en el mercado. Además, para ninguno de ellos la producción de circón es su único negocio; cada uno también tiene una exposición significativa a los minerales de titanio.

El entorno financiero actual no ha facilitado las cosas ni a los productores menos consolidados ni a las empresas que exploran, entre otras cosas, el circón. Para tales empresas, nuevamente, el circón es solo un producto derivado de los depósitos que están desarrollando o que están buscando.

Con sus operaciones de circón ampliamente distribuidas geográficamente, estas empresas incluyen:

Corazón

Compañía

Operaciones de circón

AZC: ES

Circón australiano NL

Australia

PISTOLA:AU

Recursos de Gunson limitados

Australia

KMR: LN

Recursos de Kenmare PLC

Mozambique

MDL:AU

Depósitos minerales limitados

Senegal

SRE:ES

Stirling Resources Limited (con

Australia e Indonesia

(MZI:AU)

Matilda circón limitada)

TIO:CN

Recursos Tiomin Inc

Kenia

TIC:CN

Corporación de titanio

Canada

En lo que respecta al metal de circonio y los productos fabricados a partir del mismo (por ejemplo, placa de aleación, material en barra, esponja, etc.), el mayor productor mundial de metal de circonio es Areva, con alrededor del 40 % de la producción mundial. Otros jugadores importantes en el mercado de zirconio incluyen, en los EE. UU., Wah Chang, propiedad de Allegheny Technologies (ATI) y Westinghouse (en su planta de zirconio occidental, parte de su negocio de combustibles nucleares), que fue adquirida por Toshiba Corp (OTCPK:TOSBF ) en 2006 por unos 600.000 millones de yenes. Y, de hecho, se ha hablado recientemente de que Toshiba y otros jugadores nucleares (en particular, Mitsubishi Heavy Industries) pueden estar dando vueltas alrededor de Areva para recoger partes de la empresa en apuros.

Por lo tanto, si bien el zirconio siempre estará presente en esos anillos brillantes, su promesa para el futuro está más firmemente arraigada en los azulejos nuevos y brillantes, los baños y el núcleo de la industria de la energía nuclear.

Recursos

Recursos de Exxaro Limited (Exxaro)

Iluka Recursos Limitados (Iluka)

Servicio Geológico de EE. UU. (USGS)

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