As trade tensions rise between the U. S. and China, rare earth minerals are once again in the political spotlight. Hoje, as minas chinesas e as instalações de processamento fornecem a maior parte do abastecimento do mundo, e o líder chinês Xi Jinping tem sugerido usar isso como alavanca política nas negociações comerciais com a administração do Presidente dos EUA, Donald Trump., Mas, a longo prazo, muitos especialistas dizem que o mercado global que envolve esses materiais provavelmente sobreviveria, mesmo se a China parou completamente de exportá-los.
A 17 de elementos de terras raras, que se aglomeram perto da parte inferior da tabela periódica, desempenham um papel vital em diversos setores industriais, como eletrônicos de consumo, incluindo o Apple AirPods e iPhones, tecnologias verdes, como a General Electric turbinas eólicas e carros elétricos Tesla, ferramentas médicas, incluindo a Philips Healthcare scanners e equipamentos militares, tais como o F-35 caças a jato. americano., o governo lista – os entre minerais considerados críticos para a segurança econômica e Nacional do país, e a administração Trump, nomeadamente, isentou os elementos de terras raras das tarifas que impôs em US $300 bilhões de bens chineses. Do outro lado do conflito comercial, Xi recentemente fez uma visita politicamente simbólica a uma das principais instalações de mineração e processamento de terras raras da China, e a China usou tarifas próprias para atingir uma mina de terras raras dos EUA na Califórnia. Tal postura política em ambos os lados, no entanto, pode enfatizar excessivamente a dependência do mundo sobre o fornecimento de elementos de terras raras da China.,
“os Políticos ficam muito assustados, ou muito embrulhada na ideia de manipulação política dos mercados”, diz Eugene Gholz, professor associado de ciência política na Universidade de Notre Dame. “Há uma grande diferença entre empresas individuais que ganham ou perdem dinheiro, e a grande capacidade de obter influência política neste mercado em particular.”
o “raro “em nome deste grupo de elementos é realmente um pouco enganador; o Serviço Geológico dos EUA descreve-os como” relativamente abundantes na crosta terrestre.,”Mas a extração é complicada pelo fato de que no solo, tais elementos são misturados juntamente com muitos outros minerais em diferentes concentrações. Os minérios crus passam por uma primeira rodada de processamento para produzir concentrados, que vão para outra instalação onde elementos de terras raras de alta pureza são isolados., Tais instalações realizam processos químicos complexos que mais comumente envolvem um procedimento chamado extração de solvente, em que os materiais dissolvidos passam por centenas de câmaras contendo líquidos que separam elementos individuais ou compostos-passos que podem ser repetidos centenas ou mesmo milhares de vezes. Uma vez purificados, podem ser transformados em óxidos, fósforo, Metais, Ligas e ímanes que tiram partido das propriedades magnéticas, luminescentes ou electroquímicas únicas destes elementos., A natureza forte e leve dos ímanes, metais e ligas de terras raras tornaram-nos especialmente valiosos em produtos de alta tecnologia.
a China atualmente tem a maior parte do mundo, a separação dos quartos—mas se já foram, de deixar de exportar a purificado materiais, existem outras opções., A curto prazo, as empresas norte-americanas que dependem desses minerais provavelmente teriam estoque de estoque para uma breve escassez de suprimentos, diz Gholz, que serviu de 2010 a 2012 como conselheiro sênior do Secretário Adjunto da Defesa do Pentágono para a fabricação e Política de Base Industrial. Para esticar esses estoques, o mercado global poderia priorizar elementos de terras raras para aplicações cruciais, tais como tecnologias militares e médicas, ao mesmo tempo que forçava fabricantes de fones de ouvido ou sacos de golfe a pagar mais., “Eu não acho que haja uma lacuna ou buraco de suprimento óbvio onde alguém não será capaz de obter um Prius ou Tesla ou o que quer que eles estejam olhando”, diz Gholz.
In the event of a longer Chinese supply interruption, the U. S. rare landhs mine at Mountain Pass, Calif., provavelmente se tornaria o primeiro lugar para aumentar a produção, Gholz explica. O proprietário anterior da mina, Molycorp, gastou aproximadamente $ 1,5 bilhões construindo uma nova instalação de separação para produzir concentrados de terras raras., No entanto, não completou o processamento a jusante necessário para produzir matérias de terras raras purificadas antes de a empresa falir em 2015 devido à concorrência chinesa. O novo proprietário da mina, MP Materials, planeja reativar e completar a instalação de desactivação para novas operações a partir de 2020.outra alternativa é a empresa australiana Lynas Corp., a única produtora de terras raras do mundo fora da China., Atualmente opera uma mina no Monte Weld, na Austrália, e envia minérios para uma instalação de separação na Malásia que pode purificar os materiais de terras raras—mas uma complicação surgiu do fato de que alguns minérios contêm tório radioativo. Preocupações ambientais sobre os resíduos radioativos de baixo nível da instalação de separação recentemente levou Lynas a anunciar que vai mover alguns do processamento ” a montante “(que envolve a radioatividade) de volta para a Austrália, mantendo o processamento” a jusante ” na Malásia. A empresa também anunciou que vai trabalhar com a Blue Line Corp., para construir uma nova instalação de separação nos EUA para operações a partir de 2022, no mínimo.para além das minas existentes, as empresas que escavam por outros recursos podem começar a extrair elementos de terras raras de depósitos de materiais diferentes. Por exemplo, os EUA poderiam um dia obter esses elementos como subprodutos da Usina de energia cinzas de carvão e resíduos de mineração de carvão. E material radioativo misturado com minérios poderia acabar sendo positivo: se as usinas nucleares à base de tório se revelassem viáveis, a mineração expandida de tório também poderia gerar minerais utilizáveis de terras raras., Os investigadores começaram mesmo a investigar uma grande concentração de elementos de terras raras na lama de fundo do mar a partir de um depósito no fundo do oceano perto do Japão.
Less Is More
algumas indústrias que dependem de elementos de terras raras estão indo para fora da caixa e procurando maneiras de contornar a mineração inteiramente. Afinal de contas, essas operações na China e noutros locais têm impactos ambientais significativos que podem ameaçar a saúde humana na ausência de uma regulamentação rigorosa. A presença de tório radioativo em algum minério é um exemplo., Além disso, alguns processos de mineração e separação envolvem produtos químicos que produzem águas residuais tóxicas. Todos estes subprodutos perigosos exigem um armazenamento e eliminação escrupulosos.com a China ameaçando armar sua vantagem quando se trata de elementos de terras raras, mais empresas podem investir em inovações que poderiam substituir esses materiais por outra coisa. Gholz aponta para um incidente de 2010 no qual a China temporariamente cortou o Japão de seu fornecimento de elementos de terras raras., Depois disso, montadoras japonesas como a Toyota e a Honda começaram a desenvolver motores de carro híbrido que reduziram ou mesmo eliminaram elementos de terras raras, como o terbium e o disprósio, a partir dos poderosos ímãs usados em motores elétricos.durante o susto de abastecimento de 2010, outras grandes indústrias que usavam elementos de terras raras também descobriram que poderiam passar sem alguns deles. Os operadores de refinarias de petróleo pararam temporariamente de usar o elemento terra rara lantânio, o que melhora a eficiência de refinação de petróleo, quando o preço subiu., A indústria glassmaking abandonou em grande parte usando o elemento de terras raras cério para polir. Embora as indústrias relacionadas com a segurança nacional seria incapaz de abandonar totalmente minerais de terras raras, Gholz acha que a demanda dos militares dos EUA poderia ser “facilmente satisfeita pela produção não-Chinesa”, porque esta necessidade representa menos de 5 por cento do mercado total.
Reduzir, Reutilizar, Reciclar
em qualquer caso, uma variedade de indústrias continuará a depender fortemente de minerais de terras raras. Para obtê-los sem depender de chineses ou americanos., Minas, eles poderiam reciclar os elementos já utilizados em produtos, diz Eric Schelter, um professor de química na Universidade da Pensilvânia, cujos projetos de pesquisa incluem o desenvolvimento de novos processos químicos para a separação de elementos de terras raras do minério. “O apelo aqui é que já houve uma significativa entrada de energia e saída de resíduos para purificar elementos de terras raras de seus materiais de minério”, diz ele. “Simplesmente jogá-los fora é, portanto, um desperdício, considerando que em dispositivos tecnológicos, eles são tipicamente relativamente puros em comparação com seus minérios.,”
he pointed to many research projects at both academic and government labs: the latter include the U. S. Department of Energy’s Critical Materials Institute at the Ames Laboratory and the Oak Ridge National Laboratory. Por exemplo, elementos de terras raras como o neodímio e o disprósio são frequentemente combinados em ímanes permanentes. Para separá-los, o Laboratório de Schelter desenvolveu processos químicos que podem seletivamente dissolver um elemento da terra rara enquanto o outro permanece sólido., É uma “abordagem rápida e eficiente à separação de Metais”, diz ele, mas o custo atualmente não é competitivo com a mineração. Ainda assim, ele pensa que isso poderia mudar porque o preço de mercado dos elementos de terras raras é atualmente mantido “artificialmente baixo”—ele não conta para o custo do tratamento de resíduos e manipulação durante os processos de mineração e separação. Se as versões recicladas destes materiais fossem comercializadas como alternativas mais limpas aos elementos de terras raras extraídas, isso poderia encorajar as empresas que procuram uma imagem mais verde a pagar mais por eles.,”os consumidores reconhecem a importância do café de Livre Comércio e as consequências dos diamantes de sangue”, diz Schelter. “É lógico que cobalto ético e elementos limpos ou reciclados de terras raras podem contribuir para um quadro mais sustentável para esta indústria.”
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