Yleistä harvinaisista maametalleista

Harvinaiset maametallit (Rare Earth Elements, REE; Rare Earth Metals, REM) on ryhmä, joka koostuu 17 samankaltaisesta, metallisesta alkuaineesta. Metalleina ryhmän jäsenet ovat kiiltäviä, pehmeitä, taipuisia ja reaktiivisia. Ryhmän metalleilla on runsaasti erityisominaisuuksia, kuten magneettisuus, valon heijastavuus ja kestävyys.

Harvinaiset maametallit voidaan jakaa kevyisiin (Light Rare Earth Elements, LREE) ja raskaisiin (Heavy Rare Elements, HREE). Kevyisiin kuuluvat lantaani (käyttö mm. erikoisoptiikassa, NiMH-akuissa), cerium (autojen katalysaattorit), praseodyymi (magneetit), neodyymi (voimakkaat kestomagneetit), prometium (sydämentahdistimet), samarium (syöpähoidot), europium (LCD-näytöt, LED-valot) ja gadolinium (MRI- ja röntgenlaitteet, LED-valot).

Vaikka EU:n kriittisten materiaalien listalla on vain 27 ainetta, niistä muodostuvia yhdisteitä on satoja. Harvinaiset materiaalit ovat yhdistelmä alkuaineryhmiä, seosryhmiä ja seoksia. Jotkin kriittisten materiaalien listan nimistä eivät viittaa yksittäiseen materiaaliiin, vaan ne viittaavat suureen määrään seosryhmiä ja seoksia. Esimerkiksi kevyet harvinaiset maametallit mainitaan EU:n listalla yhtenä materiaalina, vaikka ne muodostuvat kahdeksasta eri alkuaineesta. Kukin näistä alkuaineista voidaan jakaa edelleen eri seosryhmiin, ja nämä edelleen vieläkin suurempaan joukkoon yksittäisiä seoksia, kuten taulukko 1 alla havainnollistaa. (Blaszkowski, S.R., 2018, Critical Raw Materials Disclosure: A Standardization Perspective)

Taulukko 1. Kevyet harvinaiset maametallit muodostuu kahdeksasta alkuaineesta. (Blaszkowski, 2018)

Käyttökohteet ja kysyntä

Harvinaiset maametallit ovat tärkeä raaka-aine monille korkean teknologian aloille, kuten uusiutuva energia ja puolustusjärjestelmät.

Lantaani-pohjaisten nikkeli-metalli-hydridi (NiMH) -akkujen ja neodyymi-rauta-boori (NdFeB) -kestomagneettien kysyntä on kasvanut kaksinumeroisin prosentein viime vuodet. Kasvun taustalla on uudet energiamuodot, erityisesti sähkö-, lataushybridi- ja hybridiautojen kysynnän kasvu.  Markkinatutkimuslaitos Roskill arvioi harvinaisten maametallien globaalin kysynnän ylittävän 130 kt vuonna 2018 (Renewables Now, Dec 10, 2018).

Esiintymät ja tuotanto

Kiina tuottaa valtaosan  harvinaisista maametalleista (kuva 1), mutta viime vuosina myös muut maat ovat nostaneet harvinaisten maametallien tuotannon määrää (kuva 2).

Kuva 1. Harvinaisten maametallien keskeiset tärkeimmät tuottajamaat – Kiina dominoi markkinoita (lähde: http://www.iai.it/en/pubblicazioni/europes-dependence-critical-raw-materials)

 

Kuva 2. Harvinaisten maametallien kaivostuotannon jakauma globaalisti (Statista, 2019)

 

Kuva 3. Harvinaisten maametallien valmistusta Kiinassa (New York Times, 2018)

 

 Harvinaisiin maametalleihin liittyviä uutisia

  • Rare Earths: More permanent magnets used to improve electric motors. Roskill, August 19, 2019.
  • Electronic waste is mined for rare earth elements. Phys-Org, August 14, 2019.
  • Rare earths: China continues to remind USA of rare earth dominance amidst trade tensions. Roskill, 9th August, 2019.
  • Multi-million rare earths recycling centre coming to Birmingham. Recycling International, August 8, 2019.
  • Australia’s Northern Minerals cancels rare earths deal with China firm, cites contract breach. Reuters, August 6, 2019.
  • Australian rare earths miner Lynas looks set for green light in Malaysia after months of doubt. South China Morning Post, 1 Aug, 2019.
  • China’s Supply of Minerals for iPhones and Missiles Could Be a Risky Trade Weapon. The New York Times, 23.5.2019.
  • Fears grow that China could weaponize rare earth minerals in U.S. tech war. Japan Times, 23.5.2019.
  • Explainer: China’s rare earth supplies could be vital bargaining chip in the U.S. trade war. Reuters, 23.5.2019.
  • Kiinan vastaisku kauppasodassa voi olla lamauttava: ”Pelkkä uhka korostaa maailmantalouden luonteeseen liittyvää haavoittuvuutta”. Kauppalehti, 23.5.2019.
  • Kiinan vastaisku kauppasodassa voi olla julma: Hallitsee suurinta osaa näistä raaka-aineista, joita ilman Yhdysvaltain teknologiateollisuus alkaa kompuroida välittömästi: ”Se vaikuttaisi kaikkeen”. Tekniikka&Talous, 23.5.2019.
  • US need for rare earths an ace in Beijing’s hand. Global Times, 16.5.2019.
  • Fundamental shifts for rare earths following an electrified automotive industry. Renewables Now, Dec 10, 2018. https://renewablesnow.com/news/fundamental-shifts-for-rare-earths-following-an-electrified-automotive-industry-636128/
  • How Rare Earths (What?) Could Be Crucial in a U.S. – China Trade War. New York Times, July 2018.

Lisätietoa  harvinaisista maametalleista

 

LATAA KRIITTISET METALLIT JA HUOLTOVARMUUS -RAPORTTI TÄÄLTÄ!