„Seltene Erdelemente sind nicht selten„So lautet das viel zitierte Sprichwort, das zwar wahr ist, aber nicht ganz den ganzen Wirbel um die Gruppe der 17 Elemente erklärt die bei der Herstellung von High-Tech-Produkten von entscheidender Bedeutung sind.
Obwohl Seltene Erden reichlich vorhanden sind, sind sie in hohen Konzentrationen schwer zu finden und werden häufig als Nebenprodukte eines anderen Abbauprozesses abgebaut schwer zu identifizieren, erforschen und entwickeln lebensfähige Projekte zum Abbau seltener Erden. Und dann sind da noch die komplizierten Trennungs- und Verarbeitungsschritte, die notwendig sind, um die hochreinen einzelnen seltenen Erden zu erhalten Elemente zur Verwendung in Hightech-Anwendungen , die die Weltwirtschaft antreiben, wie Batterien, Motoren, Windturbinen und militärische Systeme.
Die lange Lieferkette erfordert erhebliche Anlaufkosten und Fachwissen. Daher ist die Erhöhung der Produktionskapazität bei Engpässen kein besonders flexibler Prozess Auch anfällig für die internationale Politik – der Weltmarkt wird von China dominiert, obwohl die USA, Japan, Australien und Europa alles auf hinarbeiten Unabhängigkeit von Seltenen Erden.
Was sind seltene Erden?
Seltene Erden sind Metalle, eine Gruppe von 17 Elementen, die auf der Erde relativ häufig vorkommen, aber nicht oft in ausreichend hohen Konzentrationen vorkommen machen es wirtschaftlich, sie selbst abzubauen – sie sind oft das Nebenprodukt des Abbaus von etwas anderem. Sie haben mehrere einzigartige chemische und physikalische Eigenschaften :
🧲 Magnetisch. Die Art und Weise, wie die Elektronen in einigen der seltenen Erdelemente wie Samarium und Neodym ausgerichtet sind, bedeutet, dass sie viele davon speichern können magnetische Energie.
💡 Leuchtend. Sie leuchten. Europium beispielsweise war in den 1960er-Jahren unverzichtbar für Farbfernseher.
⚡️ Elektrisch.Bestimmte Seltenerdmetalle, die in Batterien verwendet werden, können die Energiedichte einer Batterie erhöhen.
🧪 Katalytisch. Einige seltene Erden sind gute Katalysatoren für bestimmte chemische Reaktionen, darunter Cer für Katalysatoren in Benzinautos und Lanthan für das flüssigkeitskatalytische Cracken Rohöl raffinieren.
Die große Lieferkette für seltene Erden in wenigen Schritten
Bastnäsit und Monazit sind Erze, die wegen der darin enthaltenen seltenen Erden abgebaut werden. In anderen Fällen sind seltene Erden das Nebenprodukt des Abbaus für andere Metalle wie Eisen. Das ist Chinas Ansatz und es ist ziemlich wirtschaftlich.
Sobald die Erze abgebaut sind, folgen eine Reihe komplexer Schritte:
- Vorzerkleinern, mahlen und flotieren. Dadurch werden die seltenen Erden konzentriert.
- Rissbildung und Auslaugung. Das Seltenerd-Konzentrat wird in einem heißen Ofen gebacken (oder „gecrackt“) und dann mit Wasser ausgelaugt, um Verunreinigungen zu entfernen. Dabei Allerdings sind die Seltenen Erden immer noch eine gemischte Lösung.
- Trennung. Um die Seltenen Erden in Gruppen oder einzelne Elemente aufzutrennen, wird die Lösung in einen unlöslichen Feststoff umgewandelt, sodass reines Seltenerdmetall oder Metall übrig bleibt Oxidprodukte.
- Anwendung. Das Endprodukt wird dann an Kunden verkauft, die es für Permanentmagnete in Motoren und Festplatten sowie als Katalysatoren für Öl verwenden Raffination und Batterien.
Da Bastnäsit- und Monazit-Erze fast alle 17 Seltenerdelemente enthalten, bedeutet dies, dass Seltenerd-Produzenten häufig mit einem Überschuss an geringen Mengen zurückbleiben -Nachfrage nach preisgünstigen Metallen, um die Marktnachfrage nach „populäreren“ Elementen zu decken Das ist ein großes Problem für China.
Sich auf China verlassen
Nach Chinas temporären Seltenen Erden Embargo gegen Japan im Jahr 2010Tokio erkannte, dass es seine eigene Schwachstelle angehen musste. In den Jahren seitdem hat es erfolgreich daran gearbeitet Diversifizierung seiner kritischen Mineralstoffvorräte, Investitionen in und Partnerschaften mit Seltenerdmetallunternehmen auf der ganzen Welt, Unterstützung von Recyclingbemühungen für Seltenerdmetalle und Finanzierung der Forschung zu Ersatzstoffen für Seltenerdmetalle.
Der bloße Abbau und die Verarbeitung von selteneren Erden wird die Abhängigkeit von China nicht verringern, selbst wenn es Länder gibt, die über reichlich abzubauende seltene Erden verfügen. Der Wert Die Bedeutung der abgetrennten Seltenerdelemente liegt in ihrer Verwendung in High-Tech-Anwendungen wie Permanentmagneten Seltener Erden, deren Produktion derzeit China dominiert . Damit die USA und Europa ihre China-Abhängigkeit abschütteln, Die eigentliche Lösung ist die vertikale Integration– das heißt, der Aufbau ausreichender Kapazitäten entlang der gesamten Lieferkette.
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