Üheks Eesti Geoloogiateenistuse tegevussuunaks on uurida Eesti maapõues leiduvaid kriitilisi toormeid. Kriitiliste toormete nimekiri muutub ajas tehnoloogia arengu ja maailmapoliitika mõjutusel. Toormete kriitilisust vaadatakse regulaarselt üle nende majandusliku tähtsuse ning varustusriski põhjal.
Fosforiiti peetakse kriitilise tähtsusega strateegiliseks ressursiks, mille suurimad varud Euroopa Liidus paiknevad just Eestis. Eesti fosforiit on seni huvi pakkunud eelkõige endas sisalduva fosforitõttu, enim kasutatakse seda väetise toorainena. Fosforiidis leidub aga ka märkimisväärsetes kogustes haruldasi muldmetalle, nagu näiteks tseerium, praseodüüm, neodüüm, düsproosium ja terbium, mistõttu on fosforiidil tulevikus perspektiivi olla ka haruldaste muldmetallide toormeks. Haruldased muldmetallid on olulised komponendid nii pooljuhtide, LCD-ekraanide kui ka LED-tulede valmistamisel, aga ka energiamajanduses, sh tuulegeneraatorite tootmisel.
Üheks suurimaks kriitiliste toormete nõudluse põhjuseks on n-ö akurevolutsioon, millega loodetakse vähendada kasvuhoonegaase ning suurendada taastuvenergia salvestamise võimalusi. Vanaadium on üheks hädavajalikuks elemendiks uue põlvkonna akudes ning kuulub ühtlasi ka kriitiliste toormete hulka. Eesti graptoliitargilliit peidab endas potentsiaali, kuna sisaldab olulisel määral vanaadiumit, aga ka mitmeid teisi tähtsaid metalle, nagu näiteks molübdeen, uraan, tsink ja plii.
Kriitilisteks toormeteks on loodusressursid, mis on Euroopa Liidu majanduse jaoks strateegiliselt tähtsad ning kõrge varustuskindluse riskiga.
Fosforiit
Fosfor on eluslooduse jaoks kriitilise tähtsusega keemiline element. Fosforit olulisel määral sisaldavat settekivimit nimetatakse fosforiidiks. Põllumajanduses kasutatakse laialt forforväetisi, mis võimaldavad keskkonnasäästlikumalt toitu toota. Nende peamiseks toormeks on fosforiit. Eesti fosforiidis on vähe tervisele kahjulikke elemente, nagu näiteks Cd, U ja Th, ning see sobib hästi väetise tootmiseks. Samal ajal sisaldab Eesti fosforiit olulisel määral haruldasi muldmetalle, millel võib samuti olla majanduspotentsiaali.
Eesti fosforiiti on uuritud põhjalikult alates 1950-ndatest kuni 1980. aastate lõpuni. Tänapäevaks on aga enamus vanadest kivimiproovides hävinenud või halvas seisukorras. Lisaks on edasi arenenud nii puurimismetoodika kui analüütiline võimekus. Seetõttu tegeleb EGT nii vanade andmete digitaliseerimise ja valideerimisega kui uute geotehniliste ning geokeemiliste andmete kogumisega.
Meie maapõues asetseb graptoliitargilliit vahetult fosforiidi peal ja seetõttu vaadeldakse neid sageli koos.
Graptoliitargilliit
Graptoliitargilliit ehk must kilt on merelises keskkonnas settinud šokolaadipruun mudakivim, mis sisaldab kõrgenenud kogustes mitmesuguseid metalle, nagu vanaadium, molübdeen, tsink ja uraan. Kivimile annab tumeda värvuse orgaaniline aine. Tulevikus võib see saada tehnoloogiliste metallide, nagu näiteks vanaadiumi toormeks, kuid tähelepanu tuleb pöörata ka sellest kivimist tulenevatele võimalikele ohtudele vale käitlemise puhul.
Eesti geoloogilises läbilõikes paikneb graptoliitargilliit otse fosforiidi kohal. Lääne-Eestis ulatub kivimilasundi paksus seitsme meetrini, riigi idaosas kahaneb paksus meetri kuni kaheni ning lõuna pool argilliiti ei esine.
Rikastamine ja väärindamine
Maavara rikastamine on maavara väärtuse tõstmine ilma keemilist koostist muutmata. Näiteks fosforiidi puhul fosforit sisaldavate karbipoolmete liivast eraldamine. Samuti on eesmärgiks eraldada teised kasulikud komponendid, nagu näiteks haruldased muldmetallid.
Fosfaattoorme väärindamisel on maailmas kasutusel mitmeid tehnoloogiaid.
- Kõige laialdasemalt kasutatakse maailmas fosforväetiste tootmiseks nn fosforiidi märgtöötlust ehk vahtrikastamisel saadud fosforiidikontsentraadi lagundamist väävelhappe lahusega.
- Jäätmevabaks alternatiiviks fosfaatide ja haruldaste muldmetallide tootmisel on pakutud fosfaattoorme soolhappelist (HCl) lagundamist.
- Termiline töötlemine (Hard Improve Process) võimaldab toota madala kvaliteediga fosfaattoormest kõrge puhtusastmega fosforhapet, seejuures ilma fosfokipsi jäätmete tekketa.
Eesti Geoloogiateenistuse üheks eesmärgiks on uurida tehnoloogiad, mis võimaldavad anda fosforiidile suuremat väärtust.
Võttes aluseks maailmas arendatavaid fosfaattoorme väärindamisprotsesse, uurib Eesti Geoloogiateenistus koos ülikoolidega parimat võimalikku lahendust Eesti fosforiidi väärindamiseks. Lõpliku tehnoloogilise valiku tegemiseks on vajalikud nii tehnoloogia tasuvusuuringud kui ka keskkonnamõjude hinnangud.
