Jako obchodní vzestup napětí mezi USA a Čínou, minerálů vzácných zemin jsou opět na politickém výsluní. Dnes Čínských dolech a zpracovatelských zařízení poskytují většinu světových zásob, a Čínský vůdce Xi Jinping se zmínil o použití jako politické páky v obchodních jednáních s AMERICKÝM Prezidentem Donald Trump správy., Z dlouhodobého hlediska však mnozí odborníci tvrdí, že globální trh s těmito materiály by pravděpodobně přežil, i kdyby je Čína úplně přestala vyvážet.
17 prvků vzácných zemin, které clusteru v dolní části periodické tabulky, hrají důležitou roli v několika odvětvích: spotřební elektronika včetně Apple AirPods a iphone, zelené technologie, jako jsou větrné turbíny General Electric a Tesla elektrické automobily, lékařské nástroje, včetně Philips Zdravotní péče, skenery, a vojenskou techniku jako jsou stíhačky F-35 stíhaček. USA., vláda uvádí je mezi minerály považuje za zásadní, aby země je ekonomické a národní bezpečnosti, a Trump správy zejména osvobozeny prvky vzácných zemin z tarifů je uložena na 300 miliard dolarů za Čínské zboží. Na druhé straně obchodu konfliktu, Xi nedávno politicky symbolická návštěva jednoho z Číny hlavní vzácných zemin těžba a zpracování zařízení, a Čína používají tarify jeho vlastní cíl USA vzácných zemin dolu v Kalifornii. Takové politické postoje na obou stranách však mohou přeceňovat závislost světa na dodávkách prvků vzácných zemin v Číně.,
„politici jsou příliš znepokojeni nebo příliš zabaleni do myšlenky politické manipulace s trhy,“ říká Eugene Gholz, docent politologie na univerzitě Notre Dame. „Je velký rozdíl mezi jednotlivými společnostmi, které vydělávají nebo ztrácejí peníze, a rozsáhlou schopností získat politický vliv na tomto konkrétním trhu.“
„vzácný“ ve jménu této skupiny prvků je ve skutečnosti poněkud zavádějící; Americký geologický průzkum je popisuje jako “ relativně hojný v zemské kůře.,“Extrakce je však komplikována skutečností, že v zemi jsou tyto prvky rozdrceny spolu s mnoha dalšími minerály v různých koncentracích. Surové rudy jít přes první kolo zpracování k výrobě koncentrátů, které směřují do jiného zařízení, kde high-čistota prvky vzácných zemin jsou izolované., Takové zařízení provádět složité chemické procesy, které nejčastěji zahrnují postup nazývá extrakce rozpouštědlem, které rozpustí materiály projít stovky kapaliny obsahující komor, které oddělují jednotlivé prvky nebo sloučeniny—kroky, které mohou být opakované stovky nebo dokonce tisíce krát. Jednou očištěni, mohou být zpracovány do dusíku, fosforu, kovů, slitin a magnety, které využívají tyto prvky jedinečné magnetické, luminiscenční, nebo elektrochemické vlastnosti., Silná a lehká povaha magnetů, kovů a slitin vzácných zemin je činí zvláště cennými v high-tech produktech.
Čína má v současné době většina světových separační zařízení—ale jestli to někdy bylo zastavit vývoz vyčištěné materiály, další možnosti existují., V krátkodobém horizontu, AMERICKÉ společnosti, které spoléhají na tyto minerály by pravděpodobně zásob zásoby pro krátké výpadky dodávek, Gholz říká, který sloužil od roku 2010 do roku 2012 jako poradce Pentagonu je Náměstkem Ministra Obrany pro Výrobní a Průmyslové Základny Politiky. K protažení těchto zásob, celkový trh může upřednostnit prvky vzácných zemin pro klíčové aplikace, jako jsou vojenské a lékařské technologie, zatímco nutí tvůrci sluchátek nebo golfové bagy platit více., „Nemyslím si, že existuje zřejmá mezera v zásobování nebo díra, kde někdo nebude schopen získat Prius nebo Teslu nebo cokoli, na co se dívá,“ říká Gholz.
V případě delšího přerušení dodávek z Číny doly vzácných zemin u Mountain Pass, Kalif., pravděpodobně by se stalo prvním místem, kde by se zvýšila výroba, vysvětluje Gholz. Předchozí majitel dolu, Molycorp, vynaložil přibližně 1,5 miliardy dolarů na výstavbu nového separačního zařízení na výrobu koncentrátů vzácných zemin., Nedokončila však následné zpracování potřebné k výrobě vyčištěných materiálů vzácných zemin, než společnost v roce 2015 zkrachovala kvůli čínské konkurenci. Nový majitel dolu, MP Materials, plánuje od roku 2020 znovu aktivovat a dokončit zařízení pro nový provoz.
další alternativou je australská společnost Lynas Corp., jediný významný světový výrobce vzácných zemin mimo Čínu., To v současné době provozuje důl v Mount Weld v Austrálii, a odešle rud na separační zařízení v Malajsii, který může očistit vzácných zemin materiálů, ale objevily se komplikace ze skutečnosti, že některé rudy obsahují radioaktivní thorium. Environmentální obavy o nízko-radioaktivní odpad z oddělení facility nedávno vedl Lynas oznámit, že se bude pohybovat nějaké „proti proudu“ zpracování (což zahrnuje radioaktivity) zpět do Austrálie, při zachování „následné“ zpracování v Malajsii. Společnost také oznámila, že bude spolupracovat s Texaskou Blue Line Corp., vybudovat nové separační zařízení v USA pro operace začínající nejdříve v roce 2022.
kromě stávajících dolů mohou společnosti, které vykopávají jiné zdroje, začít těžit prvky vzácných zemin z ložisek různých materiálů. Například USA by jednou mohly tyto prvky získat jako vedlejší produkty z uhelného popela elektrárny a odpadu z těžby uhlí. A radioaktivní materiál smíchaný s rud nakonec mohla být pozitivní: Pokud thorium-založené jaderných elektráren dokázat, životaschopné, rozšířené thoriových rud těžba by také zase až využitelných minerálů vzácných zemin., Vědci dokonce začala vyšetřovat velké koncentrace prvků vzácných zemin v hlubokomořské bahno ze dna oceánu vklad poblíž Japonska.
méně je více
některá průmyslová odvětví, která se spoléhají na prvky vzácných zemin, jdou mimo krabici a hledají způsoby, jak zcela obejít těžbu. Koneckonců, takové operace v Číně a jinde mají významné dopady na životní prostředí, které mohou ohrozit lidské zdraví při absenci přísné regulace. Jedním z příkladů je přítomnost radioaktivního thoria v nějaké rudě., Kromě toho některé procesy těžby a separace zahrnují chemikálie, které produkují toxické odpadní vody. Všechny tyto nebezpečné vedlejší produkty vyžadují pečlivé skladování a likvidaci.
S Čínou hrozí vyzbrojení jeho výhoda, pokud jde o prvky vzácných zemin, větší společnosti mohou investovat do inovací, které by mohly nahradit tyto materiály s něčím jiným. Gholz poukazuje na incident z roku 2010, kdy Čína dočasně odřízla Japonsko od dodávek prvků vzácných zemin., Později, Japonské automobilky jako Toyota a Honda začal vyvíjet hybridní automobil motory, které výrazně snížit nebo dokonce eliminovat prvky vzácných zemin, jako terbium a dysprosium, od silné magnety použité v elektromotorech.
během dodávky v roce 2010 další velká průmyslová odvětví, která používala prvky vzácných zemin, také zjistila, že se bez některých z nich obejdou. Provozovatelé ropných rafinérií dočasně přestali používat prvek vzácných zemin lanthanum, který zlepšuje účinnost rafinace ropy, když cena vzrostla., Sklářský průmysl z velké části opustil použití prvku vzácných zemin ceru pro leštění. I když odvětví vztahující se k národní bezpečnosti by být schopen zcela vzdát vzácných zemin minerálů, Gholz si myslí, že AMERICKÁ armáda je poptávka by mohla být „spokojený non-Čínské výroby“, protože tato potřeba představuje méně než 5 procent z celkového trhu.
snížení, opětovné použití, recyklace
v každém případě se řada průmyslových odvětví bude i nadále silně spoléhat na minerály vzácných zemin. Získat je bez závislosti na čínštině nebo USA., doly, které by mohly recyklovat ty prvky, které jsou již používány ve výrobcích, říká Eric Schelter, profesor chemie na University of Pennsylvania, jejichž výzkumné projekty zahrnují vývoj nových chemických procesů pro separaci prvků vzácných zemin z rudy. „Odvolání je, že již došlo k významnému vstupu energie a výstupu odpadu k čištění prvků vzácných zemin z jejich rudných materiálů,“ říká. „Pouhé vyhazování je proto zbytečné, vzhledem k tomu, že v technologických zařízeních jsou obvykle relativně čisté ve srovnání s jejich rudami.,“
poukázal na mnoho výzkumných projektů v akademických i vládních laboratořích:mezi ně patří Institut kritických materiálů amerického ministerstva energetiky v laboratoři Ames a Národní laboratoř Oak Ridge. Například prvky vzácných zemin, jako je neodym a dysprosium, jsou často kombinovány v permanentních magnetech. K jejich oddělení vyvinula schelterova laboratoř chemické procesy, které mohou selektivně rozpustit jeden prvek vzácných zemin, zatímco druhý zůstává pevný., Je to“ rychlý a efektivní přístup k separaci kovů, “ říká, ale náklady v současné době nejsou konkurenceschopné s těžbou. Přesto si myslí, že by se to mohlo změnit, protože tržní cena prvků vzácných zemin je v současné době udržována „uměle nízká“—nezohledňuje náklady na zpracování a manipulaci s odpady během procesů těžby a separace. Pokud recyklované verze těchto materiálů jsou uváděny na trh jako čistší alternativy k programu těží prvky vzácných zemin, může podporovat společnosti, které hledají zelenější obraz platit více za ně.,“spotřebitelé uznávají důležitost volného obchodu a důsledky krevních diamantů,“ říká Schelter. „Je zřejmé, že etický kobalt a čisté nebo recyklované prvky vzácných zemin mohou přispět k udržitelnějšímu obrazu tohoto odvětví.“
Napsat komentář