Som handel spændingerne stiger mellem USA og Kina sjældne jordarters mineraler er igen i politisk fokus. I dag leverer kinesiske miner og forarbejdningsanlæg det meste af verdens forsyning, og den kinesiske leder .i Jinping har antydet at bruge dette som politisk gearing i handelsforhandlinger med den amerikanske præsident Donald Trumps administration., Men i det lange løb siger mange eksperter, at det globale marked, der involverer disse materialer, sandsynligvis ville overleve, selvom Kina helt stoppede med at eksportere dem.
De 17 sjældne jordarter, der cluster nær bunden af den periodiske tabel, spiller en afgørende rolle i flere brancher: forbruger-elektronik, herunder Apple AirPods og iPhones, grønne teknologier såsom General Electric vindmøller og Tesla el-biler, medicinske værktøjer, herunder Philips Healthcare scannere, og militært isenkram, såsom F-35 jagerfly. amerikansk., regeringen lister dem blandt mineraler, der anses for kritiske for landets økonomiske og nationale sikkerhed, og Trump-administrationen har især undtaget sjældne jordarter fra takster, som den pålagde $300 milliarder værd af kinesiske varer. På den anden side af handelskonflikten besøgte recentlyi for nylig et politisk symbolsk besøg i et af Kinas største sjældne jordarters minedrift og forarbejdningsanlæg, og Kina brugte egne takster til at målrette mod en amerikansk sjælden jordmine i Californien. En sådan politisk holdning på begge sider kan imidlertid understrege verdens afhængighed af Kinas forsyning med sjældne jordarter.,
“politikere bliver for alarmerede eller for indpakket i ideen om politisk manipulation af markeder,” siger Eugene Ghol., lektor i statsvidenskab ved University of Notre Dame. “Der er stor forskel på individuelle virksomheder, der tjener eller taber penge, og den store evne til at få politisk indflydelse på netop dette marked.”
den “sjældne” i navnet på denne gruppe af elementer er faktisk noget vildledende; US Geological Survey beskriver dem som “relativt rigelige i jordskorpen.,”Men udvinding kompliceres af det faktum, at sådanne elementer i jorden blandes sammen med mange andre mineraler i forskellige koncentrationer. De rå malme går gennem en første runde af forarbejdning for at producere koncentrater, som leder til en anden facilitet, hvor sjældne jordarter med høj renhed isoleres., Sådanne faciliteter udfører komplekse kemiske processer, der oftest involverer en procedure kaldet opløsningsmiddelekstraktion, hvor de opløste materialer går gennem hundreder af væskeholdige kamre, der adskiller individuelle elementer eller forbindelser-trin, der kan gentages hundreder eller endda tusinder af gange. Når de er renset, kan de forarbejdes til O .ider, fosfor, metaller, legeringer og magneter, der drager fordel af disse elementers unikke magnetiske, luminescerende eller elektrokemiske egenskaber., Den stærke og lette natur af sjældne jordarters magneter, metaller og legeringer har gjort dem særligt værdifulde i højteknologiske produkter.
Kina har i øjeblikket de fleste af verdens separationsfaciliteter—men hvis det nogensinde skulle stoppe med at eksportere de rensede materialer, findes der andre muligheder., På kort sigt, er AMERIKANSKE virksomheder, der er afhængige af disse mineraler, der sandsynligvis ville have opgørelse lagre for kort forsyningsproblemer, Gholz siger, der serveres fra 2010 til 2012 som senior advisor at Pentagon ‘ s Deputy Assistant Secretary of Defense for Fremstilling og Industrielle Base Politik. For at strække disse lagre ud, kunne det samlede marked prioritere sjældne jordarter til vigtige applikationer såsom militær og medicinsk teknologi, mens man tvinger producenter af hovedtelefoner eller golfposer til at betale mere., “Jeg tror ikke, at der er et åbenlyst Forsynings hul eller hul, hvor nogen ikke vil være i stand til at få en Prius eller Tesla eller hvad de ser på,” siger Ghol..
i tilfælde af en længere Kinesisk forsyningsafbrydelse, den amerikanske sjældne jordarter mine ved Mountain Pass, Calif., ville sandsynligvis blive det første sted at øge produktionen, forklarer Ghol.. Minens tidligere ejer, Molycorp, brugt ca $ 1.5 milliarder bygge en ny separation facilitet til fremstilling af sjældne jordarter koncentrater., Det afsluttede imidlertid ikke den efterfølgende forarbejdning, der var nødvendig for at producere rensede sjældne jordarters materialer, før virksomheden gik konkurs i 2015 på grund af kinesisk konkurrence. Minens nye ejer, MP Materials, planlægger at genaktivere og afslutte mothballed-anlægget til frisk drift, der starter i 2020.
et andet alternativ er australske selskab Lynas Corp., verdens eneste betydelige sjældne jordarter producent uden for Kina., Det driver i øjeblikket en mine ved Mount Weld i Australien, og sender malme til en separationsfacilitet i Malaysia, der kan rense de sjældne jordarters materialer—men en komplikation er opstået fra det faktum, at nogle malme indeholder radioaktivt thorium. Miljømæssige bekymringer om lavt niveau radioaktivt affald fra separationsanlægget førte for nylig til, at Lynas meddelte, at det vil flytte nogle af “upstream” – behandlingen (som involverer radioaktiviteten) tilbage til Australien, samtidig med at “do .nstream” – behandlingen holdes i Malaysia. Virksomheden har også annonceret, at det vil arbejde med Te.as-baserede Blue Line Corp., at bygge en ny separation facilitet i USA for operationer starter i 2022 tidligst.ud over eksisterende miner kan virksomheder, der graver efter andre ressourcer, begynde at udvinde sjældne jordarter fra aflejringer af forskellige materialer. For eksempel kunne USA en dag få disse elementer som biprodukter fra Kraftværk kul aske og kul minedrift affald. Og radioaktivt materiale blandet med malm kan ende med at blive positivt: hvis thorium-baserede atomkraftværker viser sig levedygtige, udvidet thorium-minedrift ville også vise brugbare sjældne jordarters mineraler., Forskere er endda begyndt at undersøge en stor koncentration af sjældne jordarter i dybhavsmudder fra et havbundsaflejring nær Japan.
mindre er mere
nogle industrier, der er afhængige af sjældne jordarter, går uden for boksen og leder efter måder at omgå minedrift helt på. Sådanne operationer i Kina og andre steder har trods alt betydelige miljøpåvirkninger, der kan true menneskers sundhed i mangel af streng regulering. Tilstedeværelsen af radioaktivt thorium i nogle malm er et eksempel., Derudover involverer nogle minedrift og separationsprocesser kemikalier, der producerer giftigt spildevand. Alle disse farlige biprodukter kræver omhyggelig opbevaring og bortskaffelse.
da Kina truer med at Våben sin fordel, når det kommer til sjældne jordarter, kan flere virksomheder investere i innovationer, der kan erstatte disse materialer med noget andet. Ghol.peger på en 2010-hændelse, hvor Kina midlertidigt afskåret Japan fra sin forsyning af sjældne jordarter., Bagefter begyndte japanske bilproducenter som Toyota og Honda at udvikle hybridbilmotorer, der i høj grad reducerede eller endda eliminerede sjældne jordarter, såsom terbium og dysprosium, fra de kraftige magneter, der blev brugt i elektriske motorer.
under forsyningsskræmmen i 2010 opdagede andre store industrier, der brugte sjældne jordarter, også, at de kunne klare sig uden nogle af dem. Olieraffinaderioperatører stoppede midlertidigt med at bruge det sjældne jordarters element lanthan, hvilket forbedrer olieraffineringseffektiviteten, da prisen steg., Glasfremstillingsindustrien forladte stort set ved hjælp af det sjældne jordarters element cerium til polering. Selvom industrier, der er relateret til national sikkerhed, ikke ville være i stand til helt at give afkald på sjældne jordarters mineraler, mener Ghol., at det amerikanske militærs efterspørgsel kunne “let opfyldes af ikke-kinesisk produktion”, fordi dette behov repræsenterer mindre end 5 procent af det samlede marked.
Reducer, Genbrug, Genbrug
under alle omstændigheder vil en række industrier fortsat være stærkt afhængige af sjældne jordarters mineraler. At opnå dem uden at afhænge af kinesisk eller U. S., miner, de kunne genbruge de elementer, som allerede bruges i produkter, siger Eric Schelter, professor i kemi ved University of Pennsylvania, hvis forskning projekter, der omfatter udvikling af nye kemiske processer til adskillelse af sjældne jordarter fra malm. “Appellen her er, at der allerede har været en betydelig energiindgang og affaldsproduktion til at rense sjældne jordarter fra deres malmmaterialer,” siger han. “Simpelthen at smide dem væk er derfor spildt, i betragtning af at de i teknologiske enheder typisk er relativt rene sammenlignet med deres malme.,”
han pegede på mange forskningsprojekter på både akademiske laboratorier og regeringslaboratorier: sidstnævnte inkluderer det amerikanske Energiministeriums kritiske Materialeinstitut ved Ames-laboratoriet og Oak Ridge National Laboratory. For eksempel kombineres sjældne jordelementer som neodym og dysprosium ofte i permanente magneter. For at adskille dem har Schelters laboratorium udviklet kemiske processer, der selektivt kan opløse et sjældent jordelement, mens det andet forbliver solidt., Det er en” hurtig og effektiv tilgang til metalseparation,” siger han, men omkostningerne er i øjeblikket ikke konkurrencedygtige med minedrift. Alligevel mener han, at det kan ændre sig, fordi markedsprisen på sjældne jordarter i øjeblikket holdes “kunstigt lav”—det tager ikke højde for omkostningerne ved affaldsbehandling og håndtering under minedrift og separationsprocesser. Hvis de genanvendte versioner af disse materialer blev markedsført som renere alternativer til udvindede sjældne jordarter, kan det tilskynde virksomheder, der søger et grønnere image, til at betale mere for dem.,
“forbrugerne anerkender vigtigheden af frihandelskaffe og konsekvenser af bloddiamanter,” siger Schelter. “Det er grunden til, at etisk kobolt og rene eller genanvendte sjældne jordarter kan bidrage til et mere bæredygtigt billede for denne industri.”
Skriv et svar