Sollte die westliche Welt von der Versorgung mit Fluorspar abgeschnitten werden oder diese zur Neige gehen, würden viele Industrien zum Stillstand kommen oder zumindest vor großen Schwierigkeiten stehen:
- Für die Herstellung von Aluminium und Stahl wird Fluorspar in Form von Acidspar bzw. Metspar benötigt, der als Flussmittel (“flux”) eingesetzt wird, um die Temperatur der Schlacke zu senken und ihre Reaktivität zur Entfernung von Verunreinigungen zu erhöhen.
- Stahlwerke benötigen 4,5-9 kg (10-20 lb) Fluorspar pro Tonne Stahl (oder ca. 3 kg / 6,5 lb Metspar).
- Aluminiumhersteller benötigen etwa 27 kg (60 lb) hochgradigen Fluorspar pro Tonne Aluminium (“Der Fluoridverbrauch… beträgt durchschnittlich 60 lb Aluminiumfluorid und 50 lb synthetisches Kryolith [hergestellt durch Reaktion von verdünnter Fluorwasserstoffsäure und Aluminiumhydrat] pro Tonne produzierter Aluminiumbarren. Dies entspricht etwa 70 lb Fluorwasserstoffsäure [HF; hydrofluoric acid] pro Tonne Aluminium. In den USA ist die benötigte HF-Menge wahrscheinlich 20% geringer, d.h. 56 lb/Tonne, aufgrund des Recyclings von Fluoridwerten aus verbrauchten Potlinings und Rauchgasen, sowie der Herstellung von Aluminiumfluorid und synthetischem Kryolith aus Hexafluorokieselsäure. (“fluorosilicic acid”).” McKetta, Encyclopedia of Chemical Processing & Design).
- Die Hälfte aller neuen Medikamente enthalten Fluorspar-Derivate.
- Die Exploration von Metallen beruht auf Bohrungen, wobei die Analyse von Bohrkernproben manchmal auf Fluorwasserstoffsäure (hergestellt aus Acidspar) angewiesen ist, da diese die meisten Oxide und Silikate effizient auflösen kann. In der Minen-Industrie wird Fluorwasserstoffsäure häufig zur Trennung von Erz und umgebendem, taubem Gestein benötigt.
Es wäre gewagt, Fluorspar als den wichtigsten Rohstoff der Welt zu bezeichnen, aber welches andere Mineral oder Element könnte ein ernstzunehmender Rivale sein?
Viele Investoren unterschätzen, wie gefährlich kritisch Fluorspar für die Weltwirtschaft geworden ist und wie äußerst selten man in der westlichen Welt einen börsennotierten primären Fluorspar-Minenproduzenten findet.
Fluorit (in der Industrie “Fluorspar” genannt, auch unter Flussspat bekannt) ist eines der am häufigsten vorkommenden Minerale auf diesem Planeten, das in der Erdkruste weit verbreitet ist. Allerdings ist es umso seltener, ausreichend hohe Gehalte (>20% CaF2) und Mengen zu finden, um eine primäre Fluorspar-Mine zu rechtfertigen. Daher wird Fluorspar meist als Nebenprodukt beim Abbau anderer Rohstoffe, vor allem Seltene Erden / REEs (vor allem China) und Silber (vor allem Mexiko), gewonnen. Da Mexiko der mit Abstand wichtigste Fluorspar-Lieferant der USA ist, haben die jüngsten Lieferunterbrechungen die dringende Notwendigkeit einer Diversifizierung der Lieferketten gezeigt. Immer mehr Unternehmen wachen auf und erkennen, wie gefährlich es ist, sich bei ihren Rohstoffen auf einen einzigen Lieferanten oder ein einziges Land zu verlassen.
Vor kurzem drohte der Las Cuevas Mine in Mexiko die Schließung aufgrund der von der Regierung auferlegten COVID-19-Sicherheitsbeschränkungen. Dies veranlasste Unternehmen wie GlaxoSmithKline und Cipla, zwei der weltweit größten Hersteller von Inhalatoren, die von Patienten mit Atemwegserkrankungen verwendet werden (die Gruppe, die am stärksten von COVID-19 betroffen ist), dazu, Dringlichkeitsbriefe an den Eigentümer von Las Cuevas (Orbia Advance Corp.; Marktkapitalisierung: $3,6 Mrd. USD) und die mexikanische Regierung zu senden, um die Mine in Betrieb zu halten. Etwa 80% der weltweiten Inhalatoren verwenden Fluorspar, das in Las Cuelvas abgebaut wird, dem größten Fluorspar-Produzenten der Welt, der ca. 20% des weltweiten Angebots ausmacht. “Ohne das Mineral [Fluorspar] ist die medizinische Versorgungskette tot”, sagte Sameer Bharadwaj, Präsident von Koura, der Fluorspar-Zweig von Orbia, und fügte hinzu: “Viele unserer Kunden sind nicht mehr versorgt und wir erhalten mehr Bestellungen, weil sie eine erhöhte Nachfrage aufgrund von COVID-19 erwarten.”
Mexiko, Vietnam, Südafrika und China liefern derzeit mehr als 90% des US-Fluorspar-Bedarfs. Mit einem Anteil von etwa 70% ist Mexiko die wichtigste Quelle für Fluorspar-Importe in die USA. Der größte mexikanische Fluorspar-Produzent, Orbia, verfolgt allerdings die Strategie, mehr eigenes Fluorspar für nachgelagerte (“downstream”) wertschöpfende Fluor-Spezialprodukte (z. B. Fluorwasserstoffsäure, Kühlgase, Aluminiumfluorid) zu verwenden, sodass weniger Fluorspar-Exporte für US-Unternehmen wie Honeywell und Chemours (Spin-off von DuPont im Jahr 2015) zur Verfügung stehen. Da Orbia zunehmend vertikal integriert wird, besteht für seine US-Kunden die Gefahr, dass immer mehr Fluorspar nicht mehr verfügbar ist (2015: 60% des Fluorspar von Orbia wurde auf dem offenen Markt verkauft, einschließlich der USA).
Da rund 60% des weltweiten Fluorspar-Minenangebots auf China entfallen, gibt es nicht viel Spielraum für US-Unternehmen, die Fluorspar benötigen, um ihr Geschäft am Leben zu erhalten, vor allem wenn man bedenkt, dass China 2017 zum Nettoimporteur von Fluorspar geworden ist, eine gewaltige Angebot-Nachfrage-Verschiebung, die die Marktpreise in die Höhe schnellen ließ und 2018 und 2019 Mehrjahreshöchststände erreichte. Die Schockwelle ist weiterhin im Markt zu spüren, da China früher die Nummer eins der Fluorspar-Exporteure in die westliche Welt war.
Da COVID-19 den globalen Handel und die Versorgungsketten stört, ist die inländische Versorgung mit kritisch benötigten Rohstoffen, insbesondere Fluorspar, in den USA dringend erforderlich. Viele Regierungen (darunter die USA, die EU und China) haben Fluorspar als kritisches oder strategisches Mineral eingestuft, da es nicht recycelt werden kann und für eine Vielzahl großer und wichtiger Industrien lebenswichtig ist, was Volkswirtschaften und Gesundheitssysteme gefährdet. Die USA sind der 4. größte Produzent von Rohstahl und der weltgrößte Hersteller von Fluorwasserstoffsäure (Honeywell und Chemours). Beide Industrien sind stark auf Fluorspar angewiesen. Etwa die Hälfte aller neuen Medikamente enthält Fluorspar-Derivate. Gemäß den Executive Orders 13817 (Dezember 2017) und 13953 (September 2020) können US-Produzenten von “kritischen Mineralen” mit staatlicher Unterstützung rechnen, z. B. durch beschleunigte Genehmigungen, Bundesinvestitionen in den Abbau und die Verarbeitung, Steueranreize und Datenaustausch.
Fluorspar-Wachstumstreiber
Laut Verified Market Research (August 2020):
“Der Fluorspar-Markt wurde 2019 auf $2,6 Mrd. USD geschätzt und wird bis 2027 voraussichtlich $6,1 Mrd. USD erreichen, wobei er von 2020 bis 2027 mit einer CAGR von 4,8% wächst.”
Auszüge aus Global Market Insights (Dezember 2020):
“Der globale Fluorspar-Marktanteil zeigt immense Traktion vor allem aufgrund der umfangreichen Anwendung des Rohstoffs in der Herstellung von Stahl und Aluminium. Steigende verfügbare Einkommen unter den Menschen zusammen mit Urbanisierung hat die Notwendigkeit für den Bau von Wohn-und Nicht-Wohngebäuden, vor allem in den Entwicklungsländern wie Asien-Pazifik und Lateinamerika angetrieben. Zusätzlich wird der zunehmende Einsatz von Fluorchemikalien in verschiedenen kritischen Industrien die Produktnachfrage positiv beeinflussen. Die Fluorspar-Marktsegmente auf Basis von Produkten werden in Metspar, Acidspar, Keramik und andere unterteilt. Nach Volumen hält Acidspar, der hauptsächlich mit Hilfe von Schwefelsäure in Fluorwasserstoffsäure umgewandelt wird, den höchsten Segmentanteil. Bei der Herstellung von synthetischen Kryolithen und Organofluoriden wird Fluorwasserstoffsäure in großem Umfang eingesetzt. Diese Faktoren und Staffelung der Einnahmen wird den Fluorspar-Industrieanteil von Acidspar voraussichtlich mit 8% CAGR bis 2024 anwachsen lassen.
Im Hinblick auf die Anwendung wird die Fluorspar-Industrie in vier Hauptsegmente unterteilt, nämlich nämlich Stahl- und Aluminium-Produktion, Fluorwasserstoffsäure und sonstige. Fluorwasserstoffsäure ist eine der stärksten anorganischen Säuren, die in großem Umfang für industrielle Zwecke verwendet wird. In Bezug auf den Umsatz wird für das Segment Fluorwasserstoffsäure eine CAGR von über 8 % während des Untersuchungszeitraums prognostiziert.
Die steigende Nachfrage nach keramischen Teilen in verschiedenen Branchen wie Maschinenbau, Biomedizin, Elektronik, Chemie und Luft- und Raumfahrt ist ein Hauptfaktor, der die Nachfrage nach diesem Produkt unterstützt. Sie tragen überlegene thermische Stabilität bei hohen Temperaturen und finden Verwendung in Hochtemperatur-Umgebungen. Diese Produkte sind von Natur aus porös, hart und spröde, mit dem Ergebnis, dass sie auch dazu verwendet werden, um Ziegel, Keramik, Zement, Fliesen und Glas herzustellen. Das Keramik-Segment soll um fast 7,5% CAGR bis zum Jahr 2024 anwachsen.”
Laut Transparency Market Research:
“Das Wachstum des globalen [Fluorspar-] Marktes wird vor allem durch die steigende Nachfrage nach Fluorchemikalien angetrieben. Darüber hinaus wird das Wachstum auch durch den steigenden Bedarf an Stahl und Aluminium aufgrund des florierenden Bausektors angetrieben. Das Wachstum des Marktes wird auch durch die zunehmende Verwendung von Fluorspar in Lithium-Ionen-Batterien beeinflusst.
“Die Unternehmen im [Fluorspar-] Markt setzen große Ressourcen ein, um sich gegenüber ihren Mitbewerbern durchzusetzen. Außerdem wird prognostiziert, dass in naher Zukunft neue Akteure in den globalen Markt eintreten werden. Dies wird voraussichtlich den Wettbewerb unter den Marktteilnehmern intensivieren und helfen, die Entwicklung des gesamten Marktes voranzubringen. Es wird erwartet, dass die Unternehmen auf dem globalen Markt auf aggressive Wachstumsstrategien wie Fusionen, Akquisitionen, Übernahmen, strategische Allianzen und Partnerschaften zurückgreifen werden, um der Konkurrenz einen Schritt voraus zu sein. Es wird erwartet, dass diese Marktteilnehmer den Stand der Technik und den ständigen technologischen Fortschritt zu ihrem Vorteil nutzen, um mehr Gewinne zu erzielen und ihr Geschäft zu erweitern.
Acidspar entwickelt sich zu einem gefragten Produktsegment: Es wird erwartet, dass [das Acidspar-Segment] […] ein hochrentables Produktsegment bleiben wird… Acidspar wird hauptsächlich für die Produktion von Fluorwasserstoffsäure verwendet, die wiederum für die Herstellung von Fluorkohlenwasserstoffen wie HFC und HCFC eingesetzt wird. Darüber hinaus wird Fluorspar zur Herstellung von Fluorpolymeren und Kryolith verwendet. Kryolith wird hauptsächlich in der Aluminiumverhüttung eingesetzt. Außerdem wird Aluminiumfluorid (AlF3), das in der Aluminiumverhüttung eingesetzt wird, meist aus Acidspar gewonnen. Es wird auch zur Herstellung von Natriumfluorid-Salzen verwendet, die in Zahnpasta eingesetzt werden. Wert- und mengenmäßig folgt auf Acidspar der Metspar…
Metspar wird als Flussmittel (“flux”)bei der Stahlherstellung eingesetzt, da es hilft, den Schmelzpunkt des Metalls zu senken. Das spart Geld und Energie. Metspar wird im Metallherstellungsprozess eingesetzt, um Verunreinigungen wie Schwefel und Phosphor zu entfernen. Fluorspar in Keramik-Qualität findet Anwendung bei der Herstellung von Keramik, Spezialitäts- und Emaille-Waren. Andere Segmente, wie z.B. optische Qualität (“optical grade”) und lapidare Qualität (“lapidary grade”), hielt minimalen Anteil im globalen Fluorspar-Markt… Anwendungsbezogen trug Fluorwasserstoffsäure zu 40% der Nachfrage im globalen Fluorspar-Markt bei. Allerdings: Steigende Investitionen in Infrastrukturprojekte weltweit erhöhen die Nachfrage nach Aluminium und Stahl.”
Fluorspar ist ein wertvoller Rohstoff mit einem globalen Marktwert von $2,6 Mrd. USD im Jahr 2019. Der wahre Wert von Fluorspar liegt jedoch in den zahlreichen nachgelagerten (“downstream”) Stufen und Anwendungen (wo es oft als unverzichtbarer Bestandteil verwendet wird) bei ca. $120 Mrd. USD jährlich. Zu den Downstream-Anwendungen und -Endverwendungen gehören (unter anderem) Lithiumbatterien, Verbundwerkstoffe für Automobile, Luft- und Raumfahrtanwendungen, mikroelektronische Sensoren, Solarpaneele, LCD-Bildschirme, Spezialbeschichtungen (z. B. Tefal, Gore-Tex, flammhemmende Kleidung), Keramik, Glas, Lebensmittelverpackungen, pharmazeutische Wirkstoffe, Anästhetika, Zahnpasta, Mundwasser, Agrochemikalien, Glühbirnen, Kühlmittel und Kernkraft. Zu den Hauptverbrauchern von Acidspar und Fluorwasserstoffsäure (“hydrofluoric acid; HF” gehören Orbia (ex-Mexichem), Honeywell, Chemours (ex-DuPont), Daikin, Solvay, Lanxess, Fluorsid, DDFluor.
Fluorspar-Abbau
Für viele Schlüsselindustrien gibt es keine Substitute für Fluorspar. Da Fluorspar von der Industrie verbraucht wird, kann es nicht recycelt werden und muss daher kontinuierlich in Minen abgebaut werden.
Die USA waren früher der weltweit führende Fluorspar-Lieferant (1910-1950er Jahre). Aufgrund ausländischer Konkurrenz schrumpfte die Dominanz danach, sodass 1982 nur noch ein Fluorspar-Produzent übrig blieb. Bis 1997 wurde die gesamte US-Fluorspar-Industrie ausgelöscht. Seitdem sind die USA ein 100%iger Nettoimporteur von Fluorspar.
“Die Minen-Erschöpfung qualitativ hochwertiger Fluorit-Reserven, die hohen Produktionskosten von Acid-Spar und der wahrscheinlich anhaltende Druck, sowie womöglich weiterer Kapazitätsabbau in China – in Kombination mit der anhaltenden Nachfrage in den Chemie-, Stahl- und Aluminium-Märkten – sprechen dafür, dass alternative und neue Fluorit-Minen nötig sind.“ (Imformed Industrial Mineral Forums & Research, 2019)
Die Häufigkeit von Fluor (F) im Sonnensystem ist ungewöhnlich gering. Doch in der Erdkruste ist es eines der häufigeren Elemente und in der Natur weit verbreitet. Elementares Fluor kommt in der Natur nicht vor. Stattdessen existiert alles Fluor als fluoridhaltige Minerale. Es sind viele fluorhaltige Minerale bekannt, aber von größter kommerzieller Bedeutung ist Fluorit (CaF2). Weltweit gibt es heute nur wenige primäre Fluorspar-Minen, die in Betrieb sind. Fluorit ist kein ungewöhnliches Mineral und kann auf allen Kontinenten gefunden werden, jedoch ist es extrem selten, ausreichend hohe Gehalte (>20% CaF2) zusammen mit ausreichend großen Mengen zu finden, um eine kommerzielle Mine zu rechtfertigen.
Abgebauter Fluorit erfordert keine komplizierte hydrometallurgische Aufbereitung, sondern nur physikalisches Upgrading bis zu einer ausreichenden Reinheit für die angestrebte Endanwendung. Die meisten Fluorit-Erze erfordern eine Aufbereitung, die auf die Quelle und den Endmarkt abgestimmt ist. Metspar wird durch Sortieren, Brechen, Mahlen und Sieben gewonnen, während bei Acidspar zusätzlich die Entfernung von Verunreinigungen durch Flotation erforderlich ist. Hohe Metspar-Gehalten mit kleiner Korngröße werden von Stahlwerken bevorzugt (schnellere Reaktivitätszeiten) und wurden in der Vergangenheit mit einem Preisaufschlag verkauft.
St. Lawrence Fluorspar Mine
- Standort: Newfoundland, Kanada
- Betreiber: Canada Fluorspar Inc. (privat)
- Ressourcen: 9,1 Mio. t @ 42% CaF2 (Indicated) und 1 Mio. t @ 31,1% CaF2 (Inferred)
- Minenlebenszeit: 30 Jahre
- Kapazität: 200.000 t Acidspar jährlich (nach dem Hochfahren und der Mühlen-Inbetriebnahme)
- Vorproduktions-CAPEX: $154 Mio.
- Lagerstätte: Fluorit-Adern
- Mine: Tagebau (danach Untertage)
- Betriebsstart: 1930er-1978, 2017 (erste Lieferung von 5.000 t Acidspar in die USA in 2018)
- Anmerkungen: Im Jahr 2011 zahlte Arkema Inc. (aktuelle Marktkapitalisierung: 7 Mrd. EUR) $15,5 Mio. für eine 19,9%-Beteiligung an Canada Fluorspar. Danach bildeten beide eine 50/50-Partnerschaft, die von Arkema ($60 Mio.) und Canada Fluorspar ($14 Mio.) finanziert wurde. Im Jahr 2014 wurde Canada Fluorspar von der US-amerikanischen Private-Equity-Firma Golden Gate Capital in einem All-Cash-Deal zu einem Preis von $0,35/Aktie (ca. 66% Aufschlag auf die vorherige Handelsspanne) übernommen. Dies bewertete den Deal mit $39 Mio., basierend auf 111 Mio. ausgegebenen Aktien zu diesem Zeitpunkt. Die Aktie wurde kurz darauf von der Börse genommen. Wäre Fluorspar den Investoren damals besser bekannt gewesen, hätte der Verkaufspreis wesentlich höher ausfallen können; angesichts der Größenordnung der Minenprognosen (200.000 t Acidspar x $500/t = $100 Mio. jährlich x 30 Jahre = $3 Mrd.).
- Quelle #1; Quelle #2; Quelle #3
Nokeng Fluorspar Mine
- Standort: Südafrika
- Betreiber: SepFluor Ltd. (privat)
- Reserven: 3,2 Mio. t CaF2 (12 Mio. t @ 26,6% CaF2)
- Minenlebenszeit: 19 Jahre
- Kapazität: 180,000 t Acidspar und 30.000 t Metspar jährlich (mit Plänen, die Wertschöpfung auch durch die Produktion von Fluorwasserstoffsäure und Aluminiumfluorid zu erhöhen)
- Vorproduktions-CAPEX: $140 Mio.
- Lagerstätte: Hämatit-Fluorit
- Mine: Tagebau
- Baustart: Juni 2017
- Betriebsstart: August 2019 (erste Lieferung von 10.000 t Acidspar in die USA im Dezember 2019)
- Anmerkungen: Einzigartiger Flotationprozess, das aufgrund des hohen Eisengehalts entwickelt wurde. Einer von nur drei bedeutenden Fluorspar-Minen-Newcomer in den letzten 10 Jahren. Südafrikas zweite aktive Fluorspar-Mine. SepFluor hat zugestimmt, den 40%-Forward-Fix zu Preisen zwischen $240-260 pro t im Austausch für die Finanzierung zu verkaufen (Schulden: Konsortium der Nedbank zusammen mit niederländischen und deutschen Entwicklungsbanken; Aktien: geführt von David Twist, Rudolph de Bruin und Carlo Baravalle).
- Quelle #1; Quelle #2; Quelle #3
Vergenoeg Fluorspar Mine
- Standort: Südafrika
- Betreiber: Minersa Group (privat)
- Reserven: 174 Mio. t @ 28,1% CaF2
- Minenlebenszeit: >100 Jahre
- Kapazität: 240.000 t Acidspar und Metspar jährlich
- Lagerstätte: Hämatit-REE-Fluorit
- Mine: Tagebau
- Betriebsstart: 1956
- Quelle
Doornhoek Fluorspar Projekt
- Standort: Südafrika
- Betreiber: Eurasian Resources Group (privat)
- Ressourcen: 516 Mio. t @ 13,82% CaF2 (Indicated + Inferred)
- Minenlebenszeit: >100 Jahre
- Kapazität: 240.000 t Acidspar jährlich
- Lagerstätte: Dolomit-Quarz-Pyrit
- Quelle #1; Quelle #2
Stephan Bogner
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