Dr.  Ing.  Mar*n  Tauber  

Metal  Bulle*n’s  24th  Interna*onal  Al  Recycled  Alumnium  Conference,  Slovakia  21-­‐23.11.2016  

Content  ü   Which  series  of  alloys  contain  magnesium  and  what  are  the  main  

applica*ons?  è  Almost  all  Al  alloys  contain  Mg  and  demand  growing  

ü   Examining  the  supply-­‐demand  fundamentals  of  magnesium  –  what  implica*ons  for  procurement  by  aluminium  companies?  è  Sustainable  sourcing  as  chance  for  Mg  

ü   What  other  raw  materials  flagged  as  “cri*cal”  are  key  to  alloy  performance  and  quality?    è  Strategic  &  cri*cal  raw  materials;  conflict  minerals  

ü   What  issues  do  these  pose  for  aluminium  recycling  loops  and  what  are  the  main  environmental  considera*ons?  è  High  recycling  rates  thanks  to  efficient  Al  set-­‐up  

ü  How  does  recycling  of  these  alloying  elements  contribute  to  resource  conserva*on  and  efficiency?    è  Legal  frame  works  and  process  innova*on  

 What  are  strategic  or  cri*cal  materials?  EU  cri*cal  raw  materials  are  those  raw  materials,  which  are  

economically  and  strategically  important  for  the  European  economy  but  have  a  higher  risk  of  supply  interrup*on.  

 Candidate  (inves*gated)  materials  

These  materials  represent  a  diverse  group,  including  materials  that  are  mined  or  cul*vated  as  well  as  some  refined  materials  that  are  

considered  highly  important  to  downstream  sectors.    

Conflict  Minerals  EU  poli*cal  aims  for  EU  companies  to  source  *n,  tantalum,  tungsten  and  gold  responsibly.  These  minerals  are  typically  used  in  everyday  

products  such  as  mobile  phones,  cars  and  jewellery.  

 What  are  cri*cal  raw  materials?  The  (20)  2014  EU  listed  CRMs  out  of  (89)  different  substances  (inves*gated)  

What  are  conflict  minerals?  The  (4)  conflict  minerals;  Tungsten  also  being  a  CRM    

What  are  main  alloying  elements  to  Al?  Currently,  over  400  wrought  and  over  200  cas*ng  alloys  are  registered  

Registered  alloying  elements  for    Al  Alloying  (Mg  content)  

1xxx  Aluminium    99.00%  or  greater  2xxx  Copper    2–6%    (0.3-­‐1.6%)  3xxx  Manganese    0.6-­‐1.5%    (0-­‐1%)  4xxx  Silicon    7-­‐13%    (0.3-­‐1.6%)  5xxx  Magnesium    1-­‐6%    (1-­‐6%)  6xxx  Magnesium  &  Silicon    1  &  0.6%    (0.6-­‐1%)      7xxx  Zinc    4-­‐8%    (1.2-­‐2.5%)  8xxx  Other  elements  

Mg  alloying  use  in  different  Al  sectors?  

ü Primary  aluminium  smelters:  è  Cas*ng  billets,  rolling  slab,  foundry  alloys    

ü Rolling  mills:    è  Mg  as  alloying  agent      

ü Remelt  billet  makers  and  extruders:    è  Secondary  Mg  mainly  from  scrap    

ü Secondary  aluminium  smelters:    è  Die-­‐cast/foundry  alloys  mainly  from  scrap  (Al  &  Mg)      

5  principles  

Main  Mg  alloying  use  per  Al  alloy  

PRC  dominant  in  primary  Mg  produc*on  

Source:  China  Nonferrous  Metals  Industry  Associa*on  -­‐  The  Nonferrous  Metals  Society  of  China  2016/Kyoto    

PRC  dominant  in  primary  Al  produc*on  

China  has  always  pay  alen*on  to  the  magnesium  alloys  applica*on  in  the  automobile  industry.  the  instrument  panel,  front  and  rear  subframe,  wheels,  steering  bracket  and  other  parts  have  been  developed  in  the  plamorm  of  a  independent  research  and  developed  hydrogen  fuel  car.  The  total  amount  of    

Source:  China  Nonferrous  Metals  Industry  Associa*on  -­‐  The  Nonferrous  Metals  Society  of  China  2016/Kyoto    

Mg  supply/demand  fundamentals  ü   Significant  long-­‐term  over-­‐capacity  in  China:      

è  Global  market  of  850  kto  vs.  installed  over-­‐capacity  of  1,8  mio  mt  

ü  Regional  market  protec*on:  è  An*-­‐dumping  rules  installed  in  US  and  Brazil    

ü  Environmental  concerns:    è  Higher  CO2  emipng  produc*on  process  in  China;  enforcement  lately    

ü Main  price  fundamentals  in  China  not  within  the  Mg  industry:  è  High  dependent  on  FeSi  (grade  75%),  steel  and  coal  industry      

ü  No  trading  regula*on:    è  Market  volume  too  small  for  e.g.  LME  lis*ng  

ü  Small  markets  &  non-­‐favourite  history:  è  Lightweight  mix  component;  market  development  and  high  CAPEX  caused  many  primary  projects  to  fail  

Mg  demand  &  industry  mix  

Source:  C&M  at  IMA  2016/  Rome  

Main  message  for  the  Aluminium  industry  

•  Alloying  elements  are  essen*al  for  reaching  compe**ve  proper*es,  such  as  strength,  corrosion  resistance  and  processing  parameters  

•  However,  CRM  policy  is  supposed  to  secure  supply,  subs*tu*on  efforts  can  significantly  weaken  the  Al  industry  

•  Primary  alloying  elements  such  as  Mg  and  Si  will  most  probably  remain  on  the  EU  CRM  list,  and  most  of  the  common  alloying  elements  are  listed  

•  Alloying  elements  require  equal  considera*on  when  it  comes  to  sustainable  sourcing  and  resource  efficiency  

•  Dependency  on  pre  &  post  consumer  recycling  processes    

Global  &  Corporate  repor*ng  interface  

Mandatory  repor*ng  instrument  

“Repor*ng  sustainability  makes  it  more  valuable.  One  of  the  main  corporate  benefits  is  reputa*onal,  another  is  the  requirements  of  the  supply  chain.  Repor*ng  is  an  integral  part  of  sustainability.  Repor*ng  mechanisms  such  as  the  GRI  reinforce  this.”      “Global  investors  will  only  invest  in  companies  in  this  part  of  the  world  if  they  see  that  companies  are  repor*ng  honestly.”    

Shis  from  shareholders  to  stakeholders  

ü In  2014,  the  European  Parliament  passed  a  new  law  will  require  its  biggest  companies  to  include  sustainability  factors  as  part  of  their  annual  financial  reports  

ü Today,  2.500  companies  voluntarily  produce  sustainability  reports;  that  will  rise  to  nearly  7.000  by  2017,  when  the  law  goes  into  effect  

ü Addressing  their  supply  chains  is  the  next  big  task  

From  voluntarily  to  mandatory  –  a  chance                for  profiling  of  alloying  elements?    

ü OEMs  and  Tiers  need  to  talk  more  about  their  raw  material  procurement  strategies  

ü Sustainability  is  already  used  on  a  large  scale  for  all  stakeholder  communica*on  

ü Excellent  examples  from  Aluminium  and  Automo*ve  companies  

ü Major  alloying  elements  must  claim  its  value  for  sustainable  content,  in  all  major  applica*ons  and  markets  

 

The  Magnesium  Metal  value  chain  

Source:  VW  at  IMA  2013/Xian  

Corporate  Aluminium  Reports  

Text  analysis  based  on  LingRep  technology  by  econob/Austria  

Corporate  Aluminium  Reports  

Text  analysis  based  on  LingRep  technology  by  econob/Austria  

Corporate  Automo*ve  Reports  

Text  analysis  based  on  LingRep  technology  by  econob/Austria  

Corporate  Automo*ve  Reports  

Text  analysis  based  on  LingRep  technology  by  econob/Austria  

Concepts  &  Tools:  Carbon  Impact  Factor  

ü  CIF  enables  OEMs  to  demonstrate  and  communicate  their  efforts  to  reduce  carbon  intensity  (risk)  within  their  supply  chain  

ü  Osen  no  traceability  of  raw  material  inputs  beyond  the  primary  processing  point  

ü  As  a  result,  different  raw  material  data  are  aggregated  or  compounded  

 Source:  Introducing  the  The  Carbon  Impact  Factor/2015  

 

Sustainability  –  enable  high  volume  growth?  ü Magnesium  industry  need  to  invest  into    global  spread  raw  material/semi-­‐fabricated  material  supply  base  

ü Magnesium  stakeholders  need  to  engage  into  global  policy  process  and  inform  &  promote  Magnesium  

ü Magnesium  needs  to  par*cipate  in  “own”  Circular  Economy  best  prac*ces  projects,  and  close  informa*on  gaps  on  e.g.  process  recycling  &  ELV  

ü Informa*on  of  Magnesium  LCA  must  be  up-­‐dated  and  easy  accessible  for  different  value-­‐chains  and  stakeholders  to  enable  green  procurement  strategies  

ü Magnesium  must  show  its  “sustainable  value”  in  the  Aluminium  industry  

ü Aluminium  needs  to  name  Magnesium  in  their  overall/sustainable  communica*on  

EU  policy  and  (cri*cal)  raw  materials  

Circular  Economy  needs  (also)  raw  materials  

LCA  example  –  Magnesium  sourcing  

Source:  LCA  study  DLR  2015  for  ESAN  Magnesium/Turkey  

ELV  vehicles  recycling  flows  

Source:  Automo*ve  aluminum  recycling  at  end  of  life:  a  grave-­‐to-­‐gate  analysis/WPI  2016    

 

ELV  vehicles  recycling  flows  

Source:  Automo*ve  aluminum  recycling  at  end  of  life:  a  grave-­‐to-­‐gate  analysis/WPI  2016    

 

Example  embedded  recycling  flows  –  Light                  gauge  frac*on  

ü   Fragmented  non-­‐ferrous  metal  mixture  “ZORBA”  typically  65%  Al  è  contains  copper,  lead,  magnesium,  stainless  steel,  nickel,  *n  and  zinc    

ü  Floated,  fragmented  scrap  stream  “TWITCH”  typically  90-­‐98%  Al  è  contains  no  more  than  1%  free  zinc,  1%  free  magnesium,  1%  of  free  iron,  less  than  2%  non-­‐metallic  and  1%  free  rubber  or  plas*c    

ü  Fragmented  auto  scrap  “TWEAK”    è  contains  max.  4%  free  zinc,  1%  free  magnesium,  1,5%  of  analy*cal  iron  and  no  more  than  a  total  5%  non-­‐metallic.    

Source:  Automo*ve  aluminum  recycling  at  end  of  life:  a  grave-­‐to-­‐gate  analysis/WPI  2016    

 

ü Growing  markets  -­‐  Alloying  elements,  such  as  magnesium,  manganese,  silicon,  zinc  and  copper  play  a  vital  role  in  proper*es  of  Al  alloys.  Growing  applica*ons  for  Mg,  like  automo*ve  sheet  and  can  stock  contain  significant  quan**es  for  their  own  markets  and  are  high  important  for  its  supply/demand  development.  

ü Overall  LCA  -­‐  Alloying  elements  should  be  part  of  individual  sustainable  procurement  strategies,  and  also  CO2  saving  on  alloy  element  sourcing  should  be  featured.  

ü Cri*cal  materials  –  Alloying  elements  must  play  an  integrated  role  in  mandatory  and  green  procurement.  

ü End  of  life  scrap  –  Alloying  elements  material  flow  (Material  Flow  Analysis,  Circular  Economy)  are  an  integrated  part  of  the  e.g.  Aluminium  recycling  loops.    

Conclusions  

Links  &  info  •  EU  CRM  list  2014:  hlps://ec.europa.eu/growth/sectors/raw-­‐materials/specific-­‐interest/cri*cal_en  •  Interna*onal  Magnesium  Associa*on  (IMA):  hlp://www.intlmag.org/default.asp?  •  Minor  Metal  Trade  Associa*on  (MMTA):  hlp://www.mmta.co.uk  •  Associa*on  of  Euro  Ferro-­‐Alloys  producers  (Euro  Alliages):  hlp://www.euroalliages.com  

•  Cri*cal  Raw  Material  (CRM)  Alliance  •  Rue  de  l’Industrie  4  •  B-­‐1000  Brussels  •  Tel:  +32  (0)2  213  74  20  •  Email:  oh@crmalliance.org  •  hlp://cri*calrawmaterials.org