Metallisk titan (Ti) er et kritisk råmaterial som er spesielt viktig for fly- og romfartsindustri. Ca 90% av verdens titan brukes imidlertid i oksidform (TiO2) som hvitt pigment i f.eks. maling, plast, papir og kosmetiske produkter. Norge produserer titanmineralene ilmenitt og rutil, og har en prosessindustri som foredler titanmineraler til TiO2.
Hva brukes titan til?
Titan brukes enten i sin oksiderte form (TiO2) eller i metallisk form som titanmetall (Ti), til dels i ulike legeringer.
Den klart største bruken av titan er som TiO2-pigment i maling, plast og papir. Av den globale produksjonen av titanmineraler brukes:
- 89% til TiO2-basert hvitt pigment
- 6% foredles til titanmetall
- 5% benyttes i sveisematerialer og for andre formål.
Titanmetall har sin største anvendelse i luftfartsindustrien, hvor titan inngår i flyskrog, vinger, turbiner osv., men også forsvarsindustrien trenger titan til pansring og beskyttelse.
Ifølge den tyske geologiske undersøkelsen (BGR), utgjør titanmetall 13% av det totale materialbruk i luft- og romfartsindustrien, og 30% av verdien av råvarene. En rekke industriprosesser trenger titanmetall, og medisinalindustrien trenger metallisk titan til bl.a. implantater.
Titanmetall med 99,2% renhet er nesten like sterkt som stål og om lag halvparten så tungt. Videre er titanmetall 60% tyngre, men dobbelt så sterkt som de vanligste aluminiumslegeringene.
Titanmetall tåler svært høye temperaturer og er meget korrosjonsbestandig.
Hvilke mineraler inneholder titan?
Titan forekommer i naturen i ulike mineraler med ulike sammensetninger. De viktigste er:
- Ilmenitt FeTiO3 er et vanlig mineral i magmatiske, metamorfe og sedimentære bergarter. Fargen er vanligvis svart. Ilmenitt utvinnes fra Titanias gruve i Tellnes i Rogaland.
- Rutil (anatas, brookitt) TiO2 kan være rødt, blålig, brungul, brunrød eller fiolett. Rutil forekommer i visse metamorfe bergarter samt i sedimenter. Rutil utvinnes fra Nordic Mining sin gruve på Engebøfjellet.
- Leucoxen er et omvandlingsprodukt fra ilmenitt og titanittuten fast krystallstruktur. Leucoxen er et typisk omvandlingsprodukt av ilmenitt i sedimenter. Leucoxen utvinnes fra sandforekomster i bl.a. Afrika og Australia.
- Loparitt (REE,Na,Ca)2(Ti,Nb)2O6, er et oksidmineral somforekommer i spesielle magmatiske bergarter. Loparittinneholder sjeldne jordarter, niob og titan og utvinnes i Russland.
- Perovskitt, titanitt og flere andre titanmineraler er rike på titan, men mineralene har ingen økonomisk betydning i dag.
Hvor finnes og utvinnes titanmineralene?
Titanmineraler utvinnes primært fra strandsand, enten langs dagens oseankyster (Australia, Senegal, Mosambik, Sør-Afrika m.fl.), eller fra fossile strandavsetninger, som f.eks. i Ukraina. Denne typen forekomster omtales i fagspråket som placers. Disse forekomstene kan ha lav gehalt, men er enkle å produsere, og kan inneholde både ilmenitt, leucoxen og rutil.
Enkelte plasser, som i Norge og Canada, utvinnes ilmenitt fra fast fjell. Tellnes-forekomsten i Rogaland inneholder ca 28% ilmenitt (18% TiO2) og gruven leverer i underkant av 5% av verdensproduksjonen målt i TiO2-innhold.
Nordic Mining er alene i verden som produsent av rutil fra en forekomst i fast fjell. Rutil utvinnes ellers utelukkende fra placers. Engebøforekomsten har en relativt høy gehalt av rutil, på ca 3,5% TiO2 og en stor tonnasje på 256 millioner tonn. Rutil utgjør mindre enn 5% av verdensproduksjonen, resten er ilmenitt og mellomprodukter som leucoxen.
Titanmineraler prosesseres via ulike metoder til titandioksid og ev. titanmetall. Hvilke prosesseringsmetoder som anvendes og egnetheten for metallproduksjon avhenger av kjemien tiltitanmineralene.
For metallproduksjon er et høyt titaninnhold viktig. Rutil er det edleste naturlige titanråstoffet, og en stor del av de globale rutilressursene brukes derfor for produksjon av titanmetall eller i sveiseapplikasjoner med høye krav til innsatsfaktoren.
Hvorfor er titan kritisk?
Utvinning av titanmineraler, som ilmenitt og rutil, er nødvendig for produksjon av titanmetall, men ca 90% av all utvinning av titanmineraler går til produksjon av hvitt pigment. Resten brukes primært i sveiseapplikasjoner eller foredles til titanmetall.
EU har siden 2020 vurdert produksjonen av titanmetall som kritisk. Dette skyldes at metallet har stor økonomisk betydning for Europa samtidig som forsyningsrisikoen er høy. Fremstillingen av titanmetall er konsentrert på veldig få land og Kina står for 70% av den globale produksjonen.
Det er flere land som har gruver og utvinning, og forsyningsrisikoen knyttet til titanmineralene anses derfor som mindre. EU har siden 2011 vurdert den økonomiske viktigheten av titanmineralproduksjonen for Europa som høy.
Titan ble regnet som et strategisk element under den kalde krigen, og utvikling av nye bruksområder ble blant annet drevet fram av romfartsindustrien.
Titanmineraler i Norge
Norge har hatt gruvedrift på titanmineraler siden slutten av 1700-tallet, først for jern og senere for titan.
Norge har en rekke store forekomster av både ilmenitt og rutil og to forekomster i drift.
De største titanmineralforekomstene i Norge inkluderer:
- Tellnes i Sokndal kommune i Rogaland drives av bergverksbedriften Titania. Titania eies av det amerikanske selskapet Kronos Inc. Gruven produserer ilmenitt og vanadium-holdig magnetitt, og har en sidestrøm av metallsulfider med nikkel, kobber og kobolt. I 2023 produserte gruven 630 000 t ilmenittkonsentrat tilsvarende ca 5% av verdens produksjon av titanmineraler.
- Storgangen i Sokndal kommune i Rogaland var i produksjon fra 1916 til 1965, før Titania flyttet aktiviteten til forekomsten på Tellnes, få km sørøst for Storgangen.
- Engebøfjellet rutil- og granatforekomst har vært i drift siden 2024 og er den eneste gruve i verden som utvinner rutil fra en forekomst i fast fjell. Gruven eies av Nordic Mining, som oppgir tonnasjen til 256 millioner tonn med ca 3,5% TiO2.
- Bjerkreim/Egersund i Rogaland. Bjerkreim-Sokndal-intrusjonen er den største lagdelte intrusjonen i Nord-Europa og inneholder flere langstrakte soner som er anriket i apatitt, ilmenitt og vanadium-holdig magnetitt. Prosjektet er under utvikling i regi av selskapet Norge Mineraler som per 2025 har boret nærmere 90 km i forekomsten.
