Ben forniti anche nel futuro

Metallo duro dall’America per il mercato globale

Global Tungsten & Powders? Il nome di quest’azienda, che in qualità di fornitore di polvere di tungsteno e polvere di carburo di tungsteno fa parte del Plansee Group dal 2008, non risulterà nuovo a molti. Ma cosa sono esattamente GTP e le sue polveri?

Presso la sede più grande a Towanda (Pennsylvania) GTP produce materiali di base per la produzione del metallo duro. Gli oltre 500 dipendenti negli USA, però, non producono solamente para-tungstato di ammonio (APT), ossido di tungsteno (WOx), polvere di metallo di tungsteno (WMP), carburo di tungsteno (WC) e polvere pronta per la pressatura (Ready to press - RTP), ma anche semilavorati, componenti di tungsteno e leghe di tungsteno. Gli oltre 20 dipendenti del reparto di ricerca e sviluppo assicurano, inoltre, che GTP sia sempre un passo avanti rispetto alla concorrenza, anche in futuro.

Il percorso dal minerale delle miniere di tungsteno fino alla preziosa polvere di tungsteno pronta per la lavorazione è lunga. “La tappa più lunga da percorrere per il tungsteno – dal minerale macinato o rottame fino alla polvere – si trova qui a Towanda. In realtà siamo un’enorme fabbrica chimica dove una squadra esperta lavora il tungsteno in numerosi processi chimici singoli,” spiega Bernard Legrand, Director of Operations presso GTP. Esistono svariate qualità di polvere ottimizzate per le diverse applicazioni. Oltre al carburo di tungsteno, GTP produce anche RTP, ovvero polvere “ready to press” che costituisce il materiale di base per la produzione di utensili in metallo duro integrale, componenti anti-usura e altre parti di precisione. Essendo già dotate del rispettivo legante, le polveri fornite da GTP possono essere usate direttamente per la produzione di inserti da taglio. È sufficiente sottoporle a pressatura e sinterizzazione.

Da luglio 2021 GTP Powders fa parte del Gruppo CERATIZIT, dove forma una divisione aziendale tutta sua. Gli stabilimenti di Bruntál, Repubblica Ceca, e di Niederkorn, Lussemburgo, trasformano l’ossido di tungsteno da Towanda in carburo di tungsteno per CERATIZIT e in polvere di metallo di tungsteno per Plansee HPM (High-Performance Materials). Le due aziende del Gruppo CERATIZIT, Stadler Metalle a Türkheim in Germania e Tikomet Oy a Jyväskylä in Finlandia, completano l’offerta sul campo del riciclo. Stadler Metalle è specializzata nel commercio di materie prime secondarie mentre Tikomet si occupa del riciclo di rottami metallici fino alla polvere di carburo di tungsteno e cobalto.

Il mercato globale del tungsteno è chiaramente definito ed è in gran parte servito da fornitori cinesi. Oltre l’80% dei giacimenti di tungsteno vicini alla superficie e quindi estraibili in maniera relativamente semplice si trova in Cina. “Solo questi giacimenti possono essere estratti in maniera economica, altrimenti i costi aumentano in maniera esponenziale,” afferma Eric Rowe, Director of Raw Materials Sourcing & Planning. A parte questo, GTP ritiene importante da sempre garantire un approvvigionamento con materie prime provenienti da zone non coinvolte in conflitti armati. Nel 2013 GTP fu la prima fonderia di tungsteno al mondo riconosciuta come “conflict free smelter” e oggi soddisfa la guida dell’OCSE sul dovere di diligenza per una catena di approvvigionamento responsabile di minerali provenienti da zone di conflitto e ad alto rischio. Rowe continua: “Ci impegniamo affinché tutte le nostre materie prime vengano acquisite in maniera responsabile e non contribuiscano a conflitti armati, lavoro minorile, abusi umani o altri reati gravi”. Insieme a GTP, il Plansee Group assicura in modo sostenibile e costante il fabbisogno di materie prime.

Chi ha usato l’auto d’inverno in Finlandia lo sa bene: le gomme invernali normali non sono sufficienti. Per fortuna, qualcuno ha avuto la brillante idea di dotare gli pneumatici delle auto con i cosiddetti “chiodi”. Poiché i materiali normali sono soggetti a veloce usura, i chiodi che vengono aggiunti alla miscela di gomma degli pneumatici sono realizzati in tungsteno. Sono economici e vengono prodotti da materiale riciclato, come ad esempio quello di Tikomet Oy. L’azienda, con i suoi 46 dipendenti, si è specializzata nel riciclo di rottame di metallo duro per numerose applicazioni, tra cui anche la produzione dei chiodi di cui sopra. La tecnologia avanzata del processo termico mediante l’uso dello zinco consente la lavorazione di queste materie prime secondarie ritrasformandole in polvere di carburo di tungsteno e cobalto.

In questo processo, il rottame di metallo duro viene miscelato con pezzi di zinco in contenitori di grafite e lavorato in un forno speciale. Durante il processo lo zinco fuso reagisce con il cobalto. Questa reazione porta alla formazione di fasi intermetalliche con un elevato incremento di volume. Il rottame di metallo duro si gonfia e quindi decade in strati sottili, dopo di che rimane una massa porosa di carburo di tungsteno e cobalto. Lo zinco invece viene fatto evaporare ad alte temperature e poi recuperato. Successivamente, la massa porosa viene ridotta in polvere. A quel punto, viene avviato un processo di rifinitura e la produzione di un lotto omogeneo in un miscelatore. Al contrario del processo chimico, nel processo mediante uso di zinco non avviene una trasformazione chimica del carburo di tungsteno e del legante metallico. Ciò significa che la dimensione dei grani di tungsteno del metallo duro non cambia, e consente quindi di recuperare anche il cobalto.

Questo processo di riciclo funziona con tutti i tipi di componenti usurati in metallo duro e costituisce una parte importante dell’approvvigionamento con materie prime di tungsteno. L’impianto chimico di Towanda lavora inoltre mediante calcinazione e raffinazione tutti i tipi di rottami contenenti tungsteno (rottami duri non selezionati, rottame in polvere e rottami morbidi). Persino i fanghi di rettifica, in inglese “sludge”, vengono riciclati. Per raggiungere i migliori risultati possibili, però, è indispensabile una vasta esperienza, che GTP ha acquisito nei decenni della continua ottimizzazione dei processi. La sostenibilità presso CERATIZIT non è, infatti, una cosa recente!

Il riciclo chimico è all’avanguardia anche in termini di sostenibilità e riduzione dell’impronta di CO₂: rispetto a prodotti estratti dal minerale di tungsteno diminuisce le emissioni del fattore 4. Le emissioni di CO₂ generate durante il processo termico mediante uso di zinco sono addirittura minori rispetto alle emissioni del riciclo chimico, e questo persino usando fonti di energia con un impatto negativo sull’ambiente. L’energia verde, invece, rende il processo termico mediante uso di zinco quasi neutrale in termini di CO₂. Dall’acquisizione al 100% di Stadler, avvenuta il 1° marzo 2022, CERATIZIT è l’unico produttore di metallo duro con un fornitore di materie prime secondarie all’interno del gruppo aziendale e gode pertanto di un vantaggio importante sulla concorrenza.

È chiaro che il fabbisogno di tungsteno aumenterà anche negli anni a venire. Perciò GTP fa di tutto e di più per garantire un approvvigionamento di materie prime anche in futuro. “Le numerose misure, dalla collaborazione con miniere redditizie fino al costante ampliamento della parte riciclata dei materiali, ci rendono indipendenti e rafforzano la nostra posizione di mercato nonché il livello di sostenibilità dell’intero Gruppo. Il nostro compito principale è quello di garantire una catena di approvvigionamento di tungsteno sicura e competitiva per il Plansee Group,” riassume Melissa Albeck, che oltre al suo ruolo come presidente e CEO di GTP, fa anche parte del Consiglio Direttivo di CERATIZIT.