Som handel spenningen stiger mellom USA og Kina, sjeldne mineraler er igjen i det politiske rampelyset. I dag Kinesiske gruver og prosessering gir de fleste av verdens forsyning, og Kinesiske lederen Xi Jinping har hintet om å bruke dette som politisk brekkstang i handel forhandlinger med USAS President Donald Trump ‘ s administrasjon., Men i det lange løp, mange eksperter sier at det globale markedet som involverer disse materialene vil trolig overleve selv om Kina helt sluttet å eksportere dem.
17 rare earth elements, som klynge nær bunnen av den periodiske tabellen, spiller en viktig rolle i flere bransjer: forbrukerelektronikk, inkludert Apple AirPods og iphone, grønne teknologier som General Electric vindturbiner og Teslas elektriske biler, medisinsk verktøy, inkludert Philips Healthcare skannere, og militært utstyr som F-35 kampfly. USA., regjeringen viser dem blant mineraler som anses som kritiske for landets økonomiske og nasjonal sikkerhet, og Trump administrasjon særlig unntatt sjeldne elementer fra tariffer det pålagt på $300 milliarder verdt av Kinesiske varer. På den andre siden av handelen konflikt, Xi nylig laget en symbolsk politisk besøk til en av Kinas viktigste sjeldne jordarter gruvedrift og prosessering, og Kina brukte tariffer av sine egne for å målrette mot en AMERIKANSK sjeldne jordarter meg i California. En slik politisk posisjonering på begge sider, men kanskje legger for stor vekt på verdens avhengighet av Kinas tilførsel av sjeldne elementer.,
«Politikere blir for skremt eller også pakket inn i ideen om politisk manipulasjon av markeder,» sier Eugene Gholz, førsteamanuensis i statsvitenskap ved University of Notre Dame. «Det er en stor forskjell mellom de enkelte selskaper å tjene eller tape penger, og den store muligheten til å få politisk innflytelse i dette spesielle markedet.»
Den «sjeldne» i navnet på denne gruppen av elementer er faktisk noe misvisende, US Geological Survey beskriver dem som «relativt rikelig i jordskorpen.,»Men utvinning er komplisert av det faktum at i bakken, slike elementer er mikset sammen med mange andre mineraler i ulike konsentrasjoner. Rå malmer gå gjennom en første runde med behandling for å produsere kraftfôr, som leder til et annet anlegg hvor høy renhet sjeldne elementer som er isolert., Slike anlegg utføre komplekse kjemiske prosesser som oftest innebære en prosedyre som kalles solvent extraction, der oppløst materiale gå gjennom hundrevis av væske som inneholder kamre som egen individuelle elementer eller forbindelser—trinn som kan bli gjentatt hundrevis eller kanskje tusenvis av ganger. Når renset, kan de bli behandlet i oksider, fosfor, metaller, legeringer og magneter som kan dra nytte av disse elementene’ unike magnetisk, selvlysende eller elektrokjemiske egenskaper., Den sterke og lette arten av sjeldne jordarter, metaller og legeringer har gjort dem til spesielt verdifulle i high-tech-produkter.
Kina for tiden har de fleste av verdens separasjon fasiliteter—men hvis det noen gang var for å stoppe eksport av renset materialer, andre alternativer finnes., På kort sikt, AMERIKANSKE selskaper som er avhengige av disse mineralene ville trolig ha beholdning lagre for kort forsyning mangler, Gholz sier, som serveres fra 2010 til 2012 som senior rådgiver til Pentagon ‘ s Deputy Assistant Secretary of Defense for Produksjon og Industriell Base for Personvern. Å strekke disse lagrene ut, det generelle markedet kunne prioritere sjeldne elementer som er avgjørende for programmer som for eksempel militær og medisinsk teknologi, mens tvinge skaperne av hodetelefoner eller golf poser til å betale mer., «Jeg tror ikke det er en åpenbar supply gap eller hull hvor noen ikke vil være i stand til å få en Prius eller Tesla eller hva de ser på,» Gholz sier.
I tilfelle av en lengre Kinesisk tilførsel avbrudd, USA sjeldne jordarter min på fjellovergangen, Calif., ville trolig bli det første stedet å trappe opp produksjonen, Gholz forklarer. Mine tidligere eier, Molycorp, brukte ca $1.5 milliarder kroner for å bygge en ny separasjon anlegg for produksjon av sjeldne jordarter kraftfôr., Det gjorde imidlertid ikke komplett nedstrøms prosessering som trengs for å produsere renset sjeldne jordmineraler før selskapet gikk konkurs i 2015 på grunn av Kinesisk konkurranse. Mine nye eier, MP Materialer, planer om å aktivere og fullføre mothballed anlegget for fersk operasjonen starter i 2020.
et Annet alternativ er Australsk selskap Lynas Corp., verdens eneste betydelige sjeldne jordarter produsent utenfor Kina., Det opererer for tiden en gruve på Mount Weld i Australia, og sender malm til en separasjon anlegg i Malaysia som kan rense sjeldne materialer—men en komplikasjon har oppstått fra det faktum at enkelte malmer inneholde radioaktive thorium. Miljøhensyn om lavt nivå av radioaktivt avfall fra separasjon anlegget nylig ledet Lynas å kunngjøre det vil flytte noen av «oppstrøms» behandling (som innebærer radioaktivitet) tilbake til Australia, samtidig som «nedstrøms» behandling i Malaysia. Selskapet har også annonsert at de vil jobbe med Texas-basert Blå Linje Corp., å bygge en ny separasjon anlegget i USA for operasjoner med utgangspunkt i 2022 på det tidligste.
Utover eksisterende gruver, selskaper som grave for andre ressurser kan starte utvinning av sjeldne elementer fra forekomster av ulike materialer. For eksempel, USA kunne en dag får en av disse elementene som biprodukter fra kraftverket kull, aske og kull gruvedrift avfall. Og radioaktivt materiale blandet med malm kan ende opp med å bli positiv: Hvis thorium-basert kjernefysiske anlegg vise seg levedyktig, utvidet thorium gruvedrift vil også slå opp brukbare sjeldne mineraler., Forskere har også begynt å undersøke en stor konsentrasjon av sjeldne elementer i deep-sea mud fra en havbunnen innskudd i nærheten Japan.
Mindre Er Mer
Noen næringer som er avhengige av sjeldne elementer som kommer utenfor boksen og leter etter måter å omgå gruvedrift helt. Tross alt, slike operasjoner i Kina og andre steder som har store miljømessige konsekvenser som kan true menneskers helse i fravær av en streng regulering. Tilstedeværelsen av radioaktive thorium i noen ore er ett eksempel., I tillegg, noen gruvedrift og separasjon prosesser som involverer kjemikalier som produserer giftige avløpsvann. Alle disse farlige biprodukter krever samvittighetsfull lagring og deponering.
Med Kina truer med å weaponize sin fordel når det kommer til rare earth elements, flere selskaper kan investere i innovasjoner som kan erstatte disse materialer med noe annet. Gholz poeng til 2010 hendelsen som Kina midlertidig kutt av Japan fra sin tilførsel av sjeldne elementer., Etterpå, Japanske bilprodusentene som Toyota og Honda begynte å utvikle hybrid bil motorer som sterkt redusert eller eliminert sjeldne elementer, for eksempel terbium og dysprosium, fra den kraftige magneter som brukes i elektriske motorer.
i Løpet av 2010 tilførsel skremme, andre store næringer som brukes rare earth elements også oppdaget at de kunne gjøre uten noen av dem. Oljeraffineri operatører midlertidig stoppet ved hjelp av de sjeldne jord element lantan, som forbedrer oljeraffinering effektivitet, da prisen gikk opp., Den glassmaking industrien i stor grad forlatt ved hjelp av de sjeldne jord element cerium for polering. Selv om bransjer relatert til nasjonal sikkerhet ikke ville være i stand til å helt gi avkall sjeldne mineraler, Gholz mener det AMERIKANSKE militæret er etterspørsel kan være «lett fornøyd med ikke-Kinesisk produksjon» fordi dette trenger representerer mindre enn 5 prosent av det totale markedet.
Redusere, Gjenbruke, Resirkulere
I alle fall, en rekke bransjer vil fortsette å stole tungt på sjeldne mineraler. Å få tak i dem uten å være avhengig av Kinesisk eller USA, miner, de kunne resirkulere de elementene som allerede er brukt i produkter, sier Eric Schelter, professor i kjemi ved Universitetet i Pennsylvania, som har prosjekter som omfatter utvikling av nye kjemiske prosesser for å skille sjeldne elementer fra malm. «Anken her er at det har allerede vært et betydelig energi-inngang og avfall utgang for å rense sjeldne elementer fra malm deres materiale, sier han. «Rett og slett å kaste dem bort er derfor unødvendig, med tanke på at i tekniske enheter, de er vanligvis relativt ren i forhold til deres malmer.,»
Han pekte på mange forskningsprosjekter på både akademiske og offentlige laboratorier: sistnevnte inkluderer U.S. Department of Energy ‘ s Kritiske Materialer Institutt i Ames Laboratorium og i Oak Ridge National Laboratory. For eksempel, sjeldne elementer som neodymium og dysprosium er ofte kombinert i permanente magneter. For å skille dem, Schelter s lab har utviklet kjemiske prosesser som kan selektivt oppløse en sjelden jordens element, mens den andre står fast., Det er en «rask og effektiv tilnærming til metaller separasjon,» sier han, men kostnaden er for tiden ikke er i konkurranse med gruvedrift. Likevel, han mener det kan endre seg fordi markedsprisen på sjeldne elementer er i dag oppbevart «kunstig lave»—det gjør ikke rede for kostnadene for behandling av avfall og håndtering under gruvedrift og separasjon prosesser. Hvis resirkulert versjoner av disse materialene ble markedsført som renere alternativer til minelagt rare earth elements, kan det oppmuntre bedrifter som ønsker en grønnere bilde til å betale mer for dem.,
«Forbrukere anerkjenner viktigheten av gratis trade kaffe og konsekvensene av blod diamanter,» Schelter sier. «Det står til grunn at etiske kobolt og rengjør eller resirkulert sjeldne elementer som kan bidra til en mer bærekraftig bilde for denne bransjen.»
Legg igjen en kommentar