Редкоземельные металлы как повод для будущей войны — Александр Запольскис
Александр Запольскис, 27 июля 2019, 22:47 — REGNUM Эта новость прошла почти незамеченной в СМИ, хотя значение произошедшего сложно переоценить. В первой декаде июня 2019 года Госкомитет КНР по развитию и реформам пригласил к себе на беседу представителей ряда ведущих международных корпораций. В том числе Intel Corp., Qualcomm Inc., ARM Holdings PLC and SK Hynix Inc., Microsoft Corp., южнокорейская Samsung Electronics Co., производитель компьютеров Dell Technologies Inc., финская электронная компания Nokia Corp.
В руднике. Конго
Julien Harneis
По ходу встречи им дали понять, что если они будут придерживаться американской санкционной политики по отношению к Китаю, у них могут возникнуть проблемы с доступом к сырью и стратегическим материалам.
Фактически Пекин не просто озвучил ультиматум, он использовал стратегию непрямых действий, ставя оппонентов перед простой дилеммой: бизнес или политика.
Хотя торговая война сейчас ведется только между КНР и США, не стоит забывать, что 9/10 потребляемых редкоземельных материалов Россия также закупает на мировом рынке (хотя свои хорошие запасы тоже имеются, но почему-то не разрабатываются). Тем самым стоит оценить перспективы ее дальнейшего развития, в том числе геополитические и военные.
Горное дело в Конго. Добыча вольфрамита и кассерита
Julien Harneis
По данным Геологической службы США, общий объем разведанных запасов РЗМ на планете в 2012 году оценивался в 110 млн тонн, из которых 55 приходятся на Китай.
На первый взгляд, Поднебесная занимает существенное (48%), но не абсолютно доминирующее место. Однако анализ фактического производства и потребления говорит об обратном. Из 137 тысяч тонн годового производства 130 тысяч рынку предлагает Китай, потребляя для собственных нужд 84 тыс. из них.
А самое главное, Пекин в течение прошедшего десятилетия резко активизировал масштабы геологоразведки, как на своей территории, так и везде, где наука прогнозирует возможность наличия месторождений. Результат не заставил себя долго ждать. Только в грязевых отложениях на океанском дне в 1150 морских милях к юго-востоку от Токио обнаружено месторождение объемом около 16 млн тонн редкоземельных минеральных оксидов.
В том числе крайне необходимый для развития потребительской электроники иттрий, диспрозий, тербий и европий.
Большие запасы колумбита-танталита (чипы и элементная база радиоэлектроники) найдены в Демократической Республике Конго. Вольфрам, литий, касситерит и кобальт обнаружены в Руанде. И много где еще.
Литий
Dnn87
Дефицит, особенно в стратегических областях, всегда стимулирует стремление лидеров взять под контроль максимально большое количество источников. К примеру, если ранее Франция и Британия намеревались предоставить полную независимость, скажем, Новой Каледонии, Полинезии, Уоллиса, Футуны, островам Питкэрн, островам Норфолк, Новому Южному Уэльсу, островам Кука и Ниуэ, то после ознакомления с итогами геологоразведки этот вопрос полностью снят. Потому что там (в территориальных водах или хотя бы в экономической зоне) нашлось много всего полезного и редкого, что совершенно недальновидно выпускать из своих рук.
Закономерным следствием происходящих процессов является обострение экономической экспансии Китая, США и ЕС (прежде всего, Германии и Франции) с целью установления контроля над новыми залежами.
К примеру, история с насыпанием китайцами островов в архипелаге Спратли имеет целью сдвинуть границу суверенной территории КНР сильно к юго-востоку Южно-Китайского моря. Потому что на его дне нашлись запасы не только нефти с газом, но все тех же редкоземельных металлов, владение которыми создает предпосылки политического доминирования на планете.
В результате началось формирование двух площадок, борьба за контроль над сырьевыми запасами пока еще ведется преимущественно в рамках чисто экономических способов, но эскалация противостояния способна легко привести конкурентов и к прямому военному столкновению.
В руднике. Конго
Julien Harneis
Первым районом возможных войн не такого уж и отдаленного будущего является Центральная и Южная Африка. Руками местных группировок Израиль, Япония, Китай и США уже раздувают гражданскую войну в Конго. Да и обострение жестокого противостояния тутси и хуту в Руанде произошло далеко не в последнюю очередь из-за залежей вольфрама, лития, касситерита и кобальта, найденных на землях тутси.
Для местных такие игры заканчиваются примерно как в Бурунди, полностью разорившейся вследствие гражданской войны. Зато корпорация Thyssen-Krupp получила возможность практически беспрепятственно и очень дешево вывозить РЗМ.
Впрочем, на Черном континенте хотя бы существует видимость государственных границ и национальных правительств. Тогда как в юго-восточной части Тихого океана полезные запасы находятся либо сразу в нейтральных, либо в давно и прочно спорных водах, что сильно повышает соблазн подмять их под себя как раз с помощью силы. И шансы Китая тут оказываются самыми высокими.
Теоретически что-то ему противопоставить могут разве что японцы, но по масштабу флота они от Поднебесной уже сильно отстают. О бывших владычицах морей — Британии и Франции — говорить не приходится совсем. На данный момент обеспечить военную защиту своего доминирования на море они не в состоянии. Так что драка за новый передел мира уже не за горами. Вопрос только в сроках и составе коалиций.
Колумбит-танталит
Ecosystema.
ru
Каким боком все сказанное выше касается России? Как минимум по двум пунктам. Во-первых, хотя совокупное потребление РЗМ в РФ невелико — около 2 тыс. тонн в год — а внутренние запасы внушительны, их фактическое расположение и характер пород в большинстве случаев делает внутреннюю добычу в большинстве случаев нерентабельной. Тем самым предопределяя критичность зависимости отечественного производства от внешних закупок. В первую очередь, в Китае.
Во-вторых, ближайшим источником РЗМ для России является Казахстан, но там на них уже начинают активно разевать роток не только китайцы, но и французы, израильтяне и американцы. Если Поднебесная свою экспансию стремится проводить преимущественно мирно, то европейские товарищи имеют богатые традиции властвования через разделение, в том числе вооруженным путем.
А нам гражданская война там зачем? Особенно с перспективой роста исламского радикализма и прихода туда черных бармалеев. Впрочем, добровольно отказываться от игры за Африку и Океанию также выглядит не слишком дальновидно.
Словом, мир стоит на грани большой драки за редкоземельные ресурсы, а разрушение механизмов международного сдерживания вооруженных конфликтов со стороны США перспективу относительно мирной конкуренции за РЗМ только ухудшает.
стоимость гаджетов будет только расти / Хабр
В начале этого года мы писали о том, что Китай планирует начать ресурсную войну в отношении США. Это должно было стать ответом КНР на санкции Соединенных штатов. Пока что открытой и активной войны нет, хотя предпосылки были, но, возможно, ресурсная война и не потребуется. Дело в том, что за последние несколько месяцев резко повысились цены на редкоземельные металлы.
Стоимость ресурсов — крайне мощный ценовой фактор для всей индустрии производства электронных компонентов и гаджетов. Их стоимость и так постепенно увеличивается, а сейчас игроки рынка ожидают уже не плавного, а скачкообразного роста цен буквально на все.
Насколько все сложно?
Ситуация весьма серьезная.
Празеодим и неодим применяются для создания магнитов с формулой NdFeB. Они применяются везде и всюду, от тех же динамиков до медицинских устройств и электродвигателей.
Рост цен спровоцирован не дефицитом самих ресурсов, хотя и этого вполне можно ожидать в ближайшее время, а увеличением спроса на электронику и электротранспорт. Еще один активный потребитель редкоземельных металлов — военная отрасль. Показательный пример — сверхсовременный самолет F-35. Для его производства используются самые современные материалы. Если ограничить их поставку в США, то, скорее всего, выпускать самолеты не получится — ну, или возникнут большие задержки. Производит самолет компания Lockheed Martin, и, по ее данным, для каждого F-35 требуется 417 кг редкоземельных элементов.
Китай — единственная страна, у которой есть полный цикл получения редкоземельных металлов — от их добычи до получения чистого металла. КНР принадлежит, по разным оценкам, от 60% до 85% глобального рынка редкоземельных элементов. В любой момент страна может начать жестко контролировать цепочку поставок — в этом случае даже сложно сказать, насколько высоко поднимутся цены.
Источник: Nikkei Asia
Дорожает и оксид неодима, который использутся в зеленой энергетике, в частности, в производстве ветряных турбин. С начала года стоимость ресурса выросла на 21,1%.
Китайские компании, которые участвуют в цепочке добычи и получения редкоземельных металлов, вовсе не против повышения цен — это позволяет получать им сверхприбыли. Ну а поскольку Китай, фактически, монополист, то и делает что хочет. США обвиняют страну в намеренном повышении цен на ценные ресурсы, но это пока только слова — новые санкции против компаний из Поднебесной Америка, видимо, вводить пока опасается.
Увеличиваются и цены на обычные металлы, включая медь, олово, алюминий, никель и другие. Пока что производители, в цикле которых используются эти и другие металлы, сдерживают рост цен, но в ближайшем будущем ситуация может выйти из-под контроля.
Аналитика рынка электронных компонентов — весьма интересная тема, но у нас есть и другие статьи, оцените — мы рассказываем о:
→ Объединение проектов в разных дата-центрах
→ Введение в SSD. Часть 5. Контроллерная
→ Selectel File Storage (Beta): места много не бывает
Повышение цен на электронные компоненты
Еще один серьезный фактор роста цен — повышение стоимости электронных компонентов. Цены поднимают крупнейшие производители чипов, включая TSMC, Samsung Foundry, GlobalFoundries, SMIC, UMC и другие компании.
Все это приводит к увеличению цен на конечную продукцию — ноутбуки, смартфоны, серверное оборудование, автомобили и т.п.
Эксперты прогнозируют, что через пару лет стоимость некоторых чипов вырастет на треть. А это означает активный рост цен электронных устройств.
У большинства производителей таких девайсов маржа и так минимальная. Дальнейшее повышение цен приведет к тому, что компании начнут пересматривать ценовую политику — понятно, что не в пользу покупателей. Краткосрочная волатильность — не особенная проблема, но цены будут увеличиваться и в долгосрочной перспективе.
Еще одна проблема — переход на новые техпроцессы. Так, TSMC и Samsung активно осваивают производство 7-нм и 5-нм чипов. Они в 2-3 раза дороже, чем чипы предыдущих поколений, просто потому, что дороже обработка пластин для производства новых чипов.
И с этим ничего не поделать — ведь спрос на ноутбуки, смартфоны и прочее электронное оборудование постепенно растет.
Причина — как пандемия, так и другие факторы.
Что из всего этого следует?
Главный вывод понятен — все будет дорожать, снижения цен, которое эксперты прогнозировали еще несколько месяцев назад, не будет. Расти будут цены буквально на все, но особенно заметно будет увеличение стоимости топовых девайсов.
Спрос на них будет увеличиваться, но не особенно активно — все же у покупателей есть какой-то предел, выше которого они пойти не могут. Вместо бурного роста спроса на hi-end девайсы фокус интереса покупателей может сместиться на средний ценовой сегмент или даже на бюджетные устройства.
Более того, производители электроники, которые не смогут покупать дорогие чипы, вернутся к закупкам компонентов предыдущих поколений. Подобное уже наблюдалось во время роста цен на криптовалюты и повышения цен графических адаптеров, а также увеличения стоимости чипов памяти DDR4. Некоторые производители просто вернулись к DDR3 и DDR2, так что поставщики этих компонентов даже стали запускать новые производственные линии для вроде как морально устаревших элементов.
Но и это не все. Сейчас появился еще один негативный фактор — поддельные чипы, а также откровенно некачественная продукция, происхождение которой сложно отследить. «Если на следующей неделе вам нужно найти 5000 компонентов или вам придется закрыть линию производства, то вы в любом случае снизите требования к поставляемым компонентам. Поставщики электронных систем просто не успевают верифицировать всю цепочку поставок или проверить оригинальность чипов», — заявляют представители компании CALCE, которая занимается анализом поставок поддельных электронных компонентов.
В общем, в итоге мы можем получить дорогую электронику, которая, к тому же, будет еще и не особенно надежной. Остается надеяться на то, что представители индустрии все же смогут найти какой-то выход из сложившейся ситуации. Правда, надежда на это не слишком большая.
РЗЭ — редкоземельные элементы
Главная » Металлы » РЗЭ — редкоземельные элементы
Спрос на редкоземельные элементы быстро растет, но их появление в пригодных для добычи месторождениях ограничено.
Статья: Хобарт М. Кинг, PhD, RPG
Производство редкоземельных элементов: На этой диаграмме показана история производства редкоземельных элементов в метрических тоннах эквивалента оксидов редкоземельных элементов между 1950 и 2021. Это ясно показывает выход Соединенных Штатов на рынок в середине 1960-х годов, когда спрос на цветное телевидение резко вырос. Когда Китай начал продавать редкоземельные элементы по очень низким ценам в конце 1980-х и начале 1990-х годов, шахты в Соединенных Штатах были вынуждены закрыться, потому что они больше не могли приносить прибыль. [1] Когда Китай сократил экспорт в 2010 году, цены на редкоземельные элементы взлетели до небес. Это побудило к созданию новых производств в США, Австралии, России, Таиланде, Малайзии и других странах. В 2018 году стали доступны данные о производстве в Бирме/Мьянме, что повысило категорию «другие». До 2018 года о некоторых объемах производства в Бирме/Мьянме не сообщалось.
График составлен Geology.com с использованием данных из сводок по минеральным товарам Геологической службы США и других публикаций.
РЗЭ Периодическая таблица: Редкоземельные элементы представляют собой 15 элементов ряда лантанидов плюс иттрий. Скандий встречается в большинстве месторождений редкоземельных элементов и иногда классифицируется как редкоземельный элемент. Изображение сайта Geology.com.
РЕКЛАМА
Что такое редкоземельные элементы (РЗЭ)?
Редкоземельные элементы представляют собой группу из семнадцати химических элементов, которые вместе встречаются в периодической таблице (см. изображение). Группа состоит из иттрия и 15 лантанидных элементов (лантана, церия, празеодима, неодима, прометия, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия и лютеция). Скандий встречается в большинстве месторождений редкоземельных элементов и иногда классифицируется как редкоземельный элемент.
Международный союз теоретической и прикладной химии включает скандий в свое определение редкоземельного элемента.
Все редкоземельные элементы представляют собой металлы, и эту группу часто называют «редкоземельными металлами». Эти металлы имеют много схожих свойств, что часто приводит к их совместному обнаружению в геологических отложениях. Их также называют «оксидами редкоземельных элементов», поскольку многие из них обычно продаются в виде оксидных соединений.
Использование редкоземельных элементов: На этой диаграмме показано использование редкоземельных элементов в Соединенных Штатах в 2021 году. Многие автомобили используют редкоземельные катализаторы в своих выхлопных системах для контроля загрязнения воздуха. Большое количество сплавов делают более прочными за счет добавления редкоземельных металлов. Стекло, гранит, мрамор и драгоценные камни часто полируют порошком оксида церия. Многие двигатели и генераторы содержат магниты, изготовленные из редкоземельных элементов.
Люминофоры, используемые в цифровых дисплеях, мониторах и телевизорах, создаются из оксидов редкоземельных элементов. Большинство аккумуляторов для компьютеров, мобильных телефонов и электромобилей изготавливаются из редкоземельных металлов.
РЕКЛАМА
Использование редкоземельных элементов
Редкоземельные металлы и сплавы, которые их содержат, используются во многих устройствах, которые люди используют каждый день, таких как компьютерная память, DVD-диски, перезаряжаемые батареи, сотовые телефоны, каталитические преобразователи, магниты, флуоресцентное освещение и многое другое.
В течение последних двадцати лет произошел взрыв спроса на многие предметы, требующие редкоземельных металлов. Двадцать лет назад очень немногие люди владели мобильным телефоном, но сегодня мобильные устройства есть у более 5 миллиардов человек. [3] Использование редкоземельных элементов в компьютерах растет почти так же быстро, как и в мобильных телефонах.
| |||||||||||||||
Многие перезаряжаемые батареи изготавливаются из соединений редкоземельных элементов. Спрос на батареи обусловлен спросом на портативные электронные устройства, такие как сотовые телефоны, устройства для чтения, портативные компьютеры и фотоаппараты.
Несколько фунтов соединений редкоземельных элементов содержатся в батареях, питающих все электромобили и гибридные электромобили. Поскольку забота об энергетической независимости, изменении климата и других проблемах стимулирует продажи электрических и гибридных автомобилей, спрос на батареи, изготовленные из соединений редкоземельных элементов, будет расти еще быстрее.
Редкоземельные элементы используются в качестве катализаторов, люминофоров и полировальных составов. Они используются для контроля загрязнения воздуха, подсветки экранов электронных устройств и полировки стекла оптического качества. Ожидается, что спрос на все эти продукты будет расти.
Другие вещества могут быть заменены редкоземельными элементами в наиболее важных областях их применения; однако эти заменители обычно менее эффективны и дорогостоящи.
С 19С 50-х до начала 2000-х оксид церия был очень популярным полировальным средством. Это было недорого и очень эффективно.
Недавнее повышение цен почти исключило использование оксида церия в акробатике и камнерезном искусстве. Вместо него теперь используются другие типы полироли, такие как оксид алюминия и оксид титана.
Использование редкоземельных элементов в обороне | |
| Лантан | очки ночного видения |
| Neodymium | laser range-finders, guidance systems, communications |
| Europium | fluorescents and phosphors in lamps and monitors |
| Erbium | amplifiers in fiber-optic data transmission |
| Samarium | permanent магниты, устойчивые к высоким температурам |
| Самарий | высокоточное оружие |
| Самарий | Производство «белого шума» в технологии стелс |
Критическое использование защиты
Редкоземельные элементы играют важную роль в нашей национальной обороне.
Военные используют очки ночного видения, высокоточное оружие, средства связи, оборудование GPS, аккумуляторы и другую оборонную электронику. Это дает вооруженным силам Соединенных Штатов огромное преимущество. Редкоземельные металлы являются ключевыми ингредиентами для изготовления очень твердых сплавов, используемых в бронетехнике и снарядах, которые разбиваются при ударе.
Заменители редкоземельных элементов могут использоваться в некоторых оборонных целях; однако эти заменители обычно не так эффективны, и это снижает военное превосходство. Несколько применений редкоземельных элементов обобщены в прилагаемой таблице [6].
Знаете ли вы? Большая часть скандия, используемого в США, идет на изготовление бейсбольных бит из алюминиевого сплава и другого спортивного инвентаря [4]. Скандий также используется в полупроводниках и специальном освещении. Правообладатель иллюстрации iStockphoto / Dori OConnell. |
РЕКЛАМА
Действительно ли эти элементы «редки»?
Редкоземельные элементы не так «редки», как следует из их названия. Тулий и лютеций являются двумя наименее распространенными редкими земных элементов, но каждый из них имеет среднее содержание в земной коре, которое почти в 200 раз превышает содержание золота в земной коре [1]. Однако эти металлы очень трудно добывать, потому что редко можно найти их в концентрациях, достаточно высоких для экономичной добычи.
Наиболее распространенными редкоземельными элементами являются церий, иттрий, лантан и неодим [2]. Они имеют среднее содержание в земной коре, которое аналогичны широко используемым промышленным металлам, таким как хром, никель, цинк, молибден, олово, вольфрам и свинец [1]. Опять же, они редко встречается в извлекаемых концентрациях.
Знаете ли вы? Редкоземельные магниты используются в ветряных турбинах. Для некоторых больших турбин требуется две ТОННЫ редкоземельных магнитов. Эти магниты очень сильны и делают турбины очень эффективными. Редкоземельные магниты используются в турбинах и генераторах во многих альтернативных источниках энергии. |
| Знаете ли вы? Цены и спрос на редкоземельные материалы резко выросли за последнее десятилетие. Китай производит большую часть поставок. Месторождения в Австралии и США возвращаются в эксплуатацию, ведутся разведочные работы на многих новых участках. |
Тяжелые и легкие редкоземельные элементы: Редкоземельные элементы часто подразделяются на «тяжелые редкоземельные элементы» и «легкие редкоземельные элементы». Лантан, церий, празеодим, неодим, прометий и самарий являются «легкими редкоземельными элементами». Иттрий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий и лютеций являются «тяжелыми редкоземельными элементами». Хотя иттрий легче легких редкоземельных элементов, он включен в группу тяжелых редкоземельных элементов из-за его химических и физических связей с тяжелыми редкоземельными элементами в природных месторождениях.
| Знаете ли вы? Каждый гибридно-электрический и электрический автомобиль имеет большую батарею. Каждая батарея изготовлена с использованием нескольких фунтов соединений редкоземельных элементов. Ожидается, что использование электромобилей будет быстро расти из-за энергетической независимости, изменения климата и других проблем. Это увеличит спрос на редкоземельные материалы. Правообладатель иллюстрации iStockphoto / Mark Stay. |
Знаете ли вы? Крошечные количества редкоземельных металлов используются в большинстве небольших электронных устройств. Эти устройства имеют короткий срок службы, а переработка РЗЭ производится нечасто. Ежегодно выбрасываются миллиарды. Правообладатель иллюстрации iStockphoto / Бакалеев Алексей. |
История производства и торговли редкоземельными элементами
До 1965
До 1965 года спрос на редкоземельные элементы был относительно небольшим. В то время большая часть мировых запасов производилась из россыпных месторождений в Индии и Бразилии. В 1950-х годов Южная Африка стала ведущим производителем редкоземельных месторождений монацита. В то время шахта Маунтин-Пасс в Калифорнии производила небольшое количество оксидов редкоземельных элементов из докембрийского карбонатита.
Цветное телевидение вызывает спрос
Спрос на редкоземельные элементы впервые резко вырос в середине 1960-х годов, когда на рынок вышли первые цветные телевизоры. Европий был основным материалом для получения цветных изображений. Рудник Маунтин-Пасс начал производить европий из бастнезита, который содержал около 0,1% европия.
Благодаря этим усилиям рудник Маунтин-Пасс стал крупнейшим производителем редкоземельных элементов в мире, а Соединенные Штаты стали ведущим производителем.
Китай выходит на рынок
Китай начал производить значительные объемы оксидов редкоземельных элементов в начале 1980-х годов и стал мировым лидером производитель в начале 1990-х. На протяжении 1990-х и начала 2000-х годов Китай неуклонно укреплял свои позиции на мировой рынок оксидов редкоземельных элементов. Они продавали редкоземельные металлы по таким низким ценам, что рудник Маунтин-Пасс и многие другие по всему миру не смогли конкурировать и прекратили работу.
Спрос на оборонную и бытовую электронику
В то же время мировой спрос стремительно рос, поскольку редкоземельные металлы применялись в различных оборонных,
авиационная, промышленная и бытовая электроника. Китай воспользовался своим доминирующим положением и начал ограничивать
экспорта и позволяя ценам на оксиды редкоземельных элементов подняться до исторического уровня.
Китай как крупнейший потребитель редкоземельных металлов
Помимо того, что Китай является крупнейшим в мире производителем редкоземельных материалов, он также является доминирующим потребителем. Они используют редкоземельные элементы в основном в производстве электронных продуктов для внутреннего и внешнего рынков. Япония и США являются вторым и третьим по величине потребителем редкоземельных материалов. Возможно, что Нежелание Китая продавать редкоземельные элементы является защитой их производственного сектора с добавленной стоимостью.
Вершина производственного доминирования Китая?
Китайское доминирование, возможно, достигло своего пика в 2010 году, когда они контролировали около 95% мирового производства редкоземельных элементов, а цены
содержание многих оксидов редкоземельных элементов выросло более чем на 500% всего за несколько лет. Это было пробуждением для потребителей редкоземельных элементов.
и шахтеров по всему миру. Горнодобывающие компании США, Австралии, Канады и других стран начали
переоценить старые перспективы редкоземельных элементов и исследовать новые.
Высокие цены также заставили производителей сделать три вещи: 1) искать способы уменьшить количество редкоземельных элементов необходимые для производства каждого из их продуктов; 2) искать альтернативные материалы для использования вместо редкоземельных элементов; и, 3) разрабатывать альтернативные продукты, не требующие редкоземельных элементов.
Результатом этих усилий стало снижение количества редкоземельных материалов, используемых в некоторых типах магнитов, и сдвиг
от редкоземельных осветительных приборов до светодиодной технологии. В США среднее потребление редкоземельных элементов
на единицу произведенной продукции снизился, но спрос на большее количество продукции, изготовленной с использованием редкоземельных элементов, увеличился. В результате увеличилось потребление.
Китай Покупка ресурсов за пределами Китая
китайских компании закупают редкоземельные ресурсы в других странах. В 2009 году China Non-Ferrous Metal Mining Company приобрела контрольный пакет акций Lynas Corporation, австралийской компании, производящей редкоземельные элементы за пределами Китая. Они также приобрели шахту Балуба в Замбии.
Мировая добыча и запасы(2021 Estimates) | |||||
| Country | Production (Metric Tons) | Reserves (Metric Tons) | |||
| United States | 43,000 | 1,800,000 | |||
| Australia | 22 000 | 4 000 000 | |||
| Бразилия | 500 | 21 000 000 | |||
| Бирма | 26 000 | . 0058 | |||
| Burundi | 100 | not available | |||
| Canada | — | 830,000 | |||
| China | 168,000 | 44,000,000 | |||
| Greenland | — | 1,500,000 | |||
| Индия | 2 900 | 6 900 000 | |||
| Мадагаскар | 3 200 | недоступен | 90 | 2,700 | 21,000,000 |
| South Africa | — | 790,000 | |||
| Tanzania | — | 890,000 | |||
| Thailand | 8,000 | not available | |||
| Vietnam | 400 | 22 000 000 | |||
| Другие страны | 300 | 280 000 | |||
| Итого по миру (округлено) 900 | 28031060316 120 000 000|||||
Производство редкоземельных элементов за пределами Китая
Шахты в Австралии начали производить оксиды редкоземельных элементов в 2011 году.
В 2012 и 2013 годах они обеспечивали от 2% до 3% мирового производства.
В 2012 году рудник Маунтин-Пасс возобновил работу, и в 2013 году Соединенные Штаты произвели около 4% мировых редкоземельных элементов.
Производство в Бразилии, Малайзии, России, Таиланде и Вьетнаме сохранилось или увеличилось.
Новые оценки минеральных ресурсов, проведенные Геологической службой США, выявили значительные ресурсы за пределами Китая. Хотя Китай является мировым лидером по производству редкоземельных элементов, он контролирует лишь около 36% мировых запасов. Это дает другим странам возможность стать крупными производителями сейчас, когда Китай не продает редкоземельные материалы ниже себестоимости.
Диаграмма производства РЗЭ: Эта диаграмма показывает доминирование Китая в производстве редкоземельных элементов между 1994 и 2021. Соединенные Штаты были крупным производителем на протяжении 1990-х годов, но дешевые материалы, продаваемые Китаем, вынудили шахты в Соединенных Штатах и других странах выйти из строя.
Поскольку Китай ограничил экспорт, а цены быстро выросли в 2009 и 2010 годах, шахты в Австралии и США снова стали активными. В 2018 году стали доступны данные из Бирмы / Мьянмы, что привело к увеличению добычи, которое могло иметь место, но не сообщалось до 2018 года. График на Geology.com с использованием данных Геологической службы США.
Производители редкоземельных элементов: На этой круговой диаграмме показаны основные мировые производители редкоземельных элементов. Страны, которые попадают в категорию «другие», включают Индию, Мадагаскар, Вьетнам, Россию и Бразилию. Изображение предоставлено Geology.com с использованием данных Геологической службы США.
Опасности доминирующего мирового производителя
Спрос и предложение обычно определяют рыночную цену товара. По мере того, как поставки сокращаются, цены растут. По мере роста цен
выше, у тех, кто контролирует предложение, возникает соблазн продать. Горнодобывающие компании рассматривают высокие цены как возможность и пытаются найти новые источники поставок.
В случае редкоземельных элементов время между принятием горнодобывающей компанией решения о приобретении собственности и началом производства может быть несколько лет и более. Не существует быстрого способа открыть новую недвижимость для майнинга.
Если одна страна контролирует почти все производство и принимает твердое решение не экспортировать, то все предложение товара можно быстро отрезать. Это опасная ситуация, когда новые источники снабжения развиваются так долго.
В 2010 году Китай значительно ограничил экспорт редкоземельных элементов. Это было сделано для обеспечения поставок редкоземельных элементов для отечественного производства.
производства и по экологическим причинам. Это изменение со стороны Китая вызвало панику
покупки, и цены на некоторые редкоземельные элементы подскочили в геометрической прогрессии. Кроме того, Япония, США и страны Европы
Union пожаловался во Всемирную торговую организацию на ограничительную политику Китая в отношении торговли редкоземельными элементами.
Оксиды редкоземельных элементов: Эти оксиды редкоземельных элементов используются в качестве трассеров для определения того, какие части водораздела подвержены эрозии [5]. По часовой стрелке от центра вверху: празеодим, церий, лантан, неодим, самарий и гадолиний. Изображение Пегги Греб, галерея изображений Министерства сельского хозяйства США.
Мировые редкоземельные минеральные ресурсы
«Редкоземельные металлы относительно распространены в земной коре, но обнаруженные концентрации, пригодные для добычи, встречаются реже, чем для большинства других руд. Американские и мировые ресурсы содержатся в основном в бастнезите и монаците. Месторождения бастнезита в Китай и Соединенные Штаты составляют самый большой процент мировых экономических ресурсов редкоземельных элементов, в то время как монацит месторождения в Австралии, Бразилии, Китае, Индии, Малайзии, Южной Африке, Шри-Ланке, Таиланде и США составляют второй по величине сегмент.
Апатит, хералит, эвдиалит, лопарит, фосфориты редкоземельные (ионная адсорбция)
глины, вторичный монацит, отработанные урановые растворы и ксенотим составляют большую часть оставшихся ресурсов.
Неоткрытый
ресурсы считаются очень большими по сравнению с ожидаемым спросом».
Обзор полезных ископаемых [9].
| Ссылки на редкоземельные элементы |
| [1] Редкоземельные элементы – критические ресурсы для высоких технологий : Геологическая служба США, Информационный бюллетень 087-02. [2] Редкоземельные элементы : Дэниел Дж. Кордье, Геологическая служба США, сводки по минеральным товарам, январь 2022 г. [3] Владение смартфонами быстро растет во всем мире, но не всегда одинаково [4] Скандий : Дэниел Дж. Кордье, Геологическая служба США, сводки по минеральным товарам, январь 2022 г. [5] Редкоземельный подход к отслеживанию почвенной эрозии : Министерство сельского хозяйства США, Служба сельскохозяйственных исследований. [6] Китайский туз в рукаве: редкоземельные элементы : Синди А. Херст, National Defense University Press. [7] Геология редкоземельных элементов : Републикация « Основные месторождения редкоземельных элементов в Соединенных Штатах — сводка внутренних месторождений и глобальная перспектива. » [8] Редкоземельные элементы и национальная безопасность : Юджин Гольц, Энергетический отчет Совета по международным отношениям, 2014 г. [9] Редкоземельные элементы : Джеймс Б. Хедрик, Геологическая служба США, сводки по минеральным товарам, январь 2008 г. |
Редкоземельный элемент Outlook
Ожидается, что глобальный спрос на автомобили, бытовую электронику, энергоэффективное освещение и катализаторы будет быстро расти в течение следующего десятилетия. Ожидается, что спрос на редкоземельные магниты будет расти, как и спрос на перезаряжаемые батареи. Ожидается, что новые разработки в области медицинских технологий увеличат использование хирургических лазеров, магнитно-резонансной томографии и сцинтилляционных детекторов для позитронно-эмиссионной томографии.
Редкоземельные элементы активно используются во всех этих отраслях, поэтому спрос на них должен оставаться высоким.
| Другие металлы |
Найдите другие темы на Geology.com:
|
| ||
|
| ||
|
| ||
|
Редкоземельный элемент | Использование, свойства и факты
электронные вероятности для гадолиния
Просмотреть все СМИ
- Ключевые люди:
- Фрэнк Гарольд Спеддинг Карл Густав Мосандер
- Связанные темы:
- переходный металл гадолиний церий лантан самарий
Просмотреть весь связанный контент →
Резюме
Прочтите краткий обзор этой темы
редкоземельный элемент , любой член группы химических элементов, состоящей из трех элементов группы 3 (скандий [Sc], иттрий [Y] и лантан [La]) и первого расширенного ряда элементов ниже основная часть периодической таблицы (от церия [Ce] до лютеция [Lu]).
Элементы от церия до лютеция называются лантаноидами, но многие ученые также, хотя и неправильно, называют эти элементы редкоземельными элементами.
Редкоземельные элементы обычно являются трехвалентными элементами, но некоторые из них имеют другие валентности. Церий, празеодим и тербий могут быть четырехвалентными; самарий, европий и иттербий, с другой стороны, могут быть двухвалентными. Во многих вводных научных книгах редкоземельные элементы рассматриваются как настолько химически похожие друг на друга, что в совокупности их можно рассматривать как один элемент. В определенной степени это правильно — около 25 процентов их использования основано на этом близком сходстве, — но остальные 75 процентов использования редкоземельных элементов основаны на уникальных свойствах отдельных элементов. Более того, внимательное изучение этих элементов обнаруживает огромные различия в их поведении и свойствах; например, температура плавления лантана, элемента-прототипа ряда лантаноидов (918 ° C, или 1684 ° F), намного ниже температуры плавления лютеция, последнего элемента в ряду (1663 ° C, или 3025 ° F).
Эта разница намного больше, чем во многих группах периодической таблицы; например, температуры плавления меди, серебра и золота различаются всего примерно на 100 ° C (180 ° F).
Само название редкоземельных элементов является неправильным. Во время их открытия в 18 веке они оказались компонентом сложных оксидов, которые в то время назывались «землями». Кроме того, этих минералов оказалось мало, и поэтому эти недавно открытые элементы были названы «редкими землями». На самом деле эти элементы довольно распространены и присутствуют во многих пригодных для разработки месторождениях по всему миру. 16 встречающихся в природе редкоземельных элементов попадают в 50-й процентиль содержания элементов. К началу 21 века Китай стал крупнейшим в мире производителем редкоземельных элементов. Австралия, Бразилия, Индия, Казахстан, Малайзия, Россия, Южная Африка и США также добывают и перерабатывают значительные количества этих материалов.
Многие люди не осознают огромного влияния редкоземельных элементов на их повседневную жизнь, но почти невозможно избежать использования современной технологии, которая их не содержит.
Даже такой простой продукт, как кремень для зажигалок, содержит редкоземельные элементы. Примером их повсеместного распространения является современный автомобиль, один из крупнейших потребителей редкоземельных продуктов. В десятках электродвигателей типичного автомобиля, а также в динамиках его звуковой системы используются постоянные магниты из неодима, железа и бора. В электрических датчиках используется оксид циркония, стабилизированный оксидом иттрия, для измерения и контроля содержания кислорода в топливе. Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор использует оксиды церия для восстановления оксидов азота до газообразного азота и окисления монооксида углерода до диоксида углерода и несгоревших углеводородов до диоксида углерода и воды в продуктах выхлопа. Люминофоры в оптических дисплеях содержат оксиды иттрия, европия и тербия. Лобовое стекло, зеркала и линзы отполированы с использованием оксидов церия. Даже бензин или дизельное топливо, приводящее в движение автомобиль, очищали с использованием редкоземельных катализаторов крекинга, содержащих оксиды лантана, церия или смеси редкоземельных элементов.
Гибридные автомобили питаются от никель-лантан-металлогидридной аккумуляторной батареи и электрического тягового двигателя с постоянными магнитами, содержащими редкоземельные элементы. Кроме того, современные средства массовой информации и коммуникационные устройства — сотовые телефоны, телевизоры и компьютеры — используют редкоземельные элементы в качестве магнитов для динамиков и жестких дисков и люминофоров для оптических дисплеев. Используемые количества редкоземельных элементов довольно малы (0,1–5 процентов по весу, за исключением постоянных магнитов, которые содержат около 25 процентов неодима), но они критически важны, и любое из этих устройств не будет работать так же хорошо или будет значительно тяжелее, если бы не редкие земли.
Хотя редкоземельные элементы существуют с момента образования Земли, об их существовании стало известно только в конце 18 века. В 1787 году лейтенант шведской армии Карл Аксель Аррениус обнаружил в небольшой каменоломне в Иттербю (небольшой городок недалеко от Стокгольма) уникальный черный минерал.
Этот минерал представлял собой смесь редкоземельных элементов, а первым отдельным элементом, выделенным в 1803 году, был церий.
История отдельных редкоземельных элементов сложна и запутана, в основном из-за их химического сходства. Многие «недавно открытые элементы» были не одним элементом, а смесью целых шести различных редкоземельных элементов. Кроме того, поступали заявления об открытии большого количества других «элементов», которые должны были принадлежать к ряду редкоземельных элементов, но таковыми не являлись.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас
Последний встречающийся в природе редкоземельный элемент (лютеций) был открыт в 1907 году, но исследование химии этих элементов было затруднено, потому что никто не знал, сколько существует настоящих редкоземельных элементов. К счастью, в 1913–1914 годах исследования датского физика Нильса Бора и английского физика Генри Гвина Джеффриса Мозли разрешили эту ситуацию.
Боровская теория атома водорода позволила теоретикам показать, что существует только 14 лантаноидов. Экспериментальные исследования Мозли подтвердили существование 13 из этих элементов и показали, что 14-й лантаноид должен быть элементом 61 и находиться между неодимом и самарием.
В 1920-х годах поиски элемента 61 были интенсивными. В 1926 году группы ученых из Университета Флоренции, Италия, и из Университета Иллинойса заявили, что открыли элемент 61 и назвали его флорентием и иллинием соответственно, но их утверждения не могли быть подтверждены независимо. Шум от этих претензий и встречных претензий в конце концов стих к 1930 году. Только в 1947 году, после деления урана, 61-й элемент определенно был выделен и назван прометием учеными из Ок-Риджской национальной лаборатории Комиссии США по атомной энергии в Теннесси. (Более подробную информацию об открытии отдельных элементов можно найти в статьях об этих элементах.)
За 160 лет открытий (1787–1947) выделение и очистка редкоземельных элементов было трудным и трудоемким процессом.