Tiede & Tekniikka Materia 2/2013



Yüklə 91,14 Kb.
Pdf görüntüsü
tarix05.03.2018
ölçüsü91,14 Kb.
#29769


69

Tiede & Tekniikka  Materia 2/2013



Johdanto

Harvinaiset maametallit ovat pehmeitä, helposti muokat-

tavia ja reaktiivisia alkuaineita, joiden poikkeukselliset 

kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet tekevät niistä vält-

tämättömiä nykypäivän tekniikassa.

Harvinaisiin maametalleihin kuuluvat jaksollisen jär-

jestelmän kolmannen ryhmän 17 alkuainetta: skandium 

ja yttrium sekä kaikki 15 lantanoidia eli lantaani, cerium, 

praseodyymi, neodyymi, prometium, samarium, euro-

pium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, 

tullium, ytterbium ja lutetium. Prometium on radioaktiivi-

nen alkuaine, jota ei ole tavattu luonnossa, ja skandium ei 

yleensä esiinny muiden lantanoidien yhteydessä.

Harvinaiset maametallit on tapana jakaa kevyisiin 

(LREE) ja raskaisiin (HREE). Kirjallisuudessa jaottelu vaih-

telee jonkin verran, mutta esimerkiksi Wikipedian mukaan 

alkuaineet skandiumista gadoliniumiin kuuluvat keveisiin 

ja terbiumista yttriumiin raskaisiin maametalleihin.

Uloimpien elektronien samanlaisen järjestyksen vuoksi 

harvinaiset maametallit voivat korvata toisiaan kideraken-

teissa. Elektronikuorten samankaltainen luonne antaa niille 

myös yhteneviä ominaisuuksia, joita ovat esimerkiksi elekt-

ropositiivisuus ja poikkeukselliset magneettiset ja optiset 

ominaisuudet.



Historiaa

”Harvinaiset maametallit” nimitys on historiallinen ja 

harhaanjohtava. Maametalleja löytyy luonnosta paljon. 

Yleisintä eli ceriumia on maankuoressa yhtä paljon kuin 

kuparia ja harvinaisintakin, tulliumia, 200 kertaa enemmän 

kuin kultaa. Harvinaisiksi RE-metalleja nimitetään siksi, 

että ne esiintyvät hyvin pieninä pitoisuuksina ja hankalissa 

mineraalityypeissä. 

”Maametalli” nimitys puolestaan on suoraa käännöstä 

ruotsista (sällsynta jordartsmetaller) tai saksasta (Seltenerdme-



taller), joissa kielissä sanat ”jord” tai ”Erde” vanhemmassa 

kielenkäytössä viittasivat oksideihin.

Harvinaisten maametallien löytöhistoria on pohjoismai-

selta kannalta mielenkiintoinen, onhan yksi metalleista, ga-

dolinium, nimetty suomalaisen kemistin, Johan Gadolinin

mukaan. Per enhag on kirjoissaan ”Jordens Grundämnen I 



& II” kuvannut harvinaisten maametallien löytöhistoriaa 

varsin mielenkiintoisesti. 



Harvinaiset 

maametallit

Valmistusprosesseista

Harvinaisten maametallien tuotantoketju on monimutkai-

nen ja haastava. Käytettävä prosessi riippuu lähtömineraa-

lista, mutta tavanomaisen mekaanisen rikastuksen jälkeen 

on ensimmäisenä vaiheena harvinaisten maametallien 

erottaminen muista alkuaineista. Tämä tapahtuu liuotta-

malla esikäsitelty (esim. pasutus) rikaste sopivaan happoon 

ja saostamalla ei toivotut alkuaineet, ennen kaikkea harvi-

naisten maametallien yhteydessä usein esiintyvä radioaktii-

vinen thorium. 

Seuraava vaihe on harvinaisten maametallien erottami-

nen toisistaan. Tämä tapahtuu nykyisin pääosin käyttämäl-

lä moniportaista neste-neste uuttoprosessia, jossa hyödyn-

netään eroja eri maametallien liukoisuudessa kahden eri 

nestefaasin välillä. Koska erot ovat vähäisiä, on prosessi 

toistettava moneen kertaan. Käytännössä tämä tapahtuu 

vastavirtaperiaatteella toimivissa reaktoriketjuissa, joissa 

voidaan erottaa aina kahta eri maametallia tai maametal-

liryhmää kerrallaan. Yhdessä ketjussa on yleensä satoja 

reaktoreita. Prosessi etenee vaiheittain siten, että ensin ero-

tellaan raskaat ja keveät maametallit toisistaan ja seuraavas-

sa vaiheessa erotellaan esim. raskaat maametallit kahteen 

jakeeseen jne. Puhtaiden maametalliyhdisteiden saostus 

tapahtuu reaktoriketjun päissä. Kustannussyistä ei erot-

telua tosin aina tehdä loppuun asti, jos metalleja voidaan 

käyttää myös seoksena. Esimerkki tästä on NdPr:n seos, 

jota käytetään magneettien valmistuksessa ja tunnetaan 

nimellä didyymi. Toinen esimerkki on ns. Mischmetall, 

joka pääosin sisältää La, Ce, Nd ja Pr ja jota käytetään esim. 

sytyttimien kivissä ja metallurgiassa.

Erottelun jälkeen maametallit ovat oksidimuodossa ja 

monet niistä sellaisenaan käyttökelpoisia. 

Harvinaisten maametallien oksidien tuotanto maailmas-

sa vuonna 2012 oli n. 110 000 tn, josta n. 90 % tuotettiin 

Kiinassa. Kuten kuva 1 osoittaa ovat Ce ja La määrällisesti 

dominoivia, niiden tuotannon ollessa n. 70 % kokonaistuo-

tannosta. Neljän seuraavan – Nd, Y, Pr ja Sm – osuus on 

lähes 30 %. 

Maametallien oksidit ovat erittäin stabiileja, mikä tekee 

niiden pelkistämisen metalliksi hyvin vaikeaksi. Maametal-



CV – kari aittoniemi 

Kari Aittoniemi valmistui 

teknillisen fysiikan diplomi-

insinööriksi Otaniemestä 

1979. Hän on aloittanut 

Outokumpu Oy:ssä 1978. 

Vuodesta 2009 hän on 

toiminut Neorem Magnets 

Oy:n toimitusjohtajana 

sekä Neorem Ningbo Ltd, 

Co:n hallituksen puheenjohtajana. Hänellä on 

25 vuoden kokemus kestomagneeteista sekä 

parinkymmenen vuoden kokemus harvinais-

ten maametallien hankinnasta. x



CV – Martti Paju

Martti Paju, TkT, Prizztech 

Oy Magneettiteknologia-

keskuksen johtaja. Sitä 

ennen mm. Ruotsissa Sura 

Magnets AB:n toimitus-

johtajana ja Outokumpu 

Oy:ssä ja Ovako Steel 

Oy:ssä eri tehtävissä. x

TkT Martti Paju, Prizztech Oy ja DI Kari aittoniemi

Neorem Magnets Oy



70

Materia 2/2013  Tiede & Tekniikka

lien halidit ovat vähemmän stabiileja ja tarjoavat helpom-

man pelkistysreitin metallien K, Na, Li ja Ca avulla. 

Yleisimmin käytetään keveiden maametallien (La, Ce, 

Pr ja Nd) valmistukseen elektrolyyttistä menetelmää, jossa 

sula RE-suola (esim. LiF + NdF

3

) pelkistetään sähkövirran 



avulla. Anodimateriaalina käytetään tyypillisesti grafiittia 

ja katodina, jolle puhdas RE-metalli kertyy, volframia.

Toinen maametallien valmistukseen yleisesti käytetty 

prosessi on metalloterminen pelkistys, jossa pelkistimenä 

käytetään tavallisesti kalsiumia. Lähtöaineena käytetään 

harvinaisten maametallien fluorideja, jotka sekoitetaan kal-

sium metallin kanssa. Seos pakataan tantaaliupokkaaseen, 

joka puolestaan kuumennetaan induktiivisesti n. 1400 °C 

lämpötilaan tai n. 100 °C pelkistettävän metallin sulamispis-

teen yläpuolelle. Raskaampi lantanoidi asettuu upokkaan 

pohjalle ja kalsiumfluoridikuona pinnalle. Menetelmää 

voidaan käyttää myös raskaiden maametallien pelkistyk-

seen, mutta silloin on pelkistettävä metalli puhdistettava 

tyhjötislauksella. 

Erityisesti raskaiden maametallien

 

pelkistykseen voidaan 



myös käyttää ns. lantanotermistä prosessia, jossa hyödyn-

netään lantaanin alhaista höyrynpainetta. Pelkistettävien 

metallien oksidit sekoitetaan metallisen La-jauheen kanssa 

ja laitetaan tyhjötislauslaitteeseen. Kuumennettaessa La 

pelkistää raskaammat metallit ja, koska niiden höyrynpaine 

on korkeampi, ne höyrystyvät jättäen jäljelle La

2

O

3



.

Käyttökohteet

Puhtaina metalleina ei harvinaisille maametalleille ole 

juurikaan käyttöä, vaan niitä käytetään eri metallien seosai-

neena tai erilaisina yhdisteinä. Vuonna 2012 maametallien 

oksideja (REO) kulutettiin Roskillin mukaan maailmanlaa-

juisesti noin 120,000 tonnia ja noin 70 % siitä Kiinassa. Tark-

kaavainen lukija huomaa, että aiemmin on saman lähteen 

mukaisesti mainittu tuotannon olleen vain 110 000 tonnia. 

Koska olematonta ei voi kuluttaa, on lähdettävä siitä, että 

loput 10 000 tonnia tulevat ”epävirallisista” lähteistä. 



kuvassa 2 harvinaisten maametallien käyttö on jaoteltu 

tärkeimpien käyttökohteiden määrän ja arvon mukaisesti. 

Harvinaisten maametallien hintasuhteet käyvät kuvista 

Kuva 1. Harvinaisten maametallien arvioitu tuotanto maailmassa 

vuonna 2012. 

Fig. 1 Estimated world production of rare earth oxides in 2012.

Kuva 2.  Harvinaisten maametallien eri käyttökohteiden osuus 

käytön kokonaismäärästä ja -arvosta. Akkumateriaalit sisältyvät 

metalliseoksiin (2009).

Fig. 2  Consumption of rare earth elements by value and by 

volume.

18 % 


12 % 

10 % 


19 % 

6 % 


7 % 

21 % 


7 % 

Määrä 

Metalliseokset 

Kiillotus 

Lasi 


Katalyysi 

Keraamit 

Loisteaineet 

13 % 


4 % 

2 % 


5 % 

3 % 


32 % 

38 % 


3 % 

Arvo 

Metalliseokset 

Kiillotus 

Lasi 


Katalyysi 

Keraamit 

Loisteaineet 



10 

15 


20 

25 


30 

35 


40 

45 


50 

Tuot

an

to 

kt



Eri maametallien tuotanto ktn (REO) 


71

Tiede & Tekniikka  Materia 2/2013

selkeästi ilmi: kevyet maametallit, La ja Ce, ovat halpoja ja 



raskaat maametallit arvokkaita. taulukossa 1 on puoles-

taan lueteltu eri kohteissa käytettävät metallit ja kysyntään 

vaikuttavia tekijöitä.

Suurin osa teknisistä tuotteista, joita käytämme päivittäin 

– autot, tietokoneet, puhelimet, televisiot jne. – joko sisältä-

vät harvinaisia maametalleja tai niiden osat on valmistettu 

maametalleja hyödyntäen. Suuressa osassa näitä tuotteita 

harvinaiset maametallit ovat myös hyvin vaikeasti korvat-

tavissa muilla alkuaineilla. Seuraavassa joitain tärkeimpiä 

käyttökohteita:

Katalyysi on yksi keveiden maametallien La ja Ce ja 

niiden oksidien perinteisiä käyttökohteita. Öljyn krakkaus-

prosessissa, jossa maaöljyn raskaat hiilivetyketjut pilkotaan 

keveämmiksi jakeiksi; bensaksi, dieseliksi ja kaasuksi, niillä 

on tärkeä rooli. Harvinaiset maametallit stabiloivat var-

sinaista katalyyttiä zeoliittia ja parantavat sen kemiallista 

aktiivisuutta.

Nykyaikaisten autojen katalysaattorien keraamisen ken-

noston Pt/Rd/Pd – päällysteessä käytetään pääosin CeO

2



mutta myös La

2

O



3

 and Nd


2

O

3



. Harvinaisten maametallien 

ansiosta ei jalometalleja tarvita yhtä paljon ja katalysaatto-

rin käyttölämpötila voi olla korkeampi. Yksi katalysaattori 

sisältää n. 40 g harvinaisia maametalleja. Ceriumoksidia 

käytetään myös diesel-polttoaineen lisäaineena helpotta-

maan pienhiukkasten suodatusta.

Uudempi sovellus on harvinaisten maametallien käyttö 

polttokennoissa. Kiinteäoksidikennoissa voidaan toiminta-

lämpötilaa alentaa seostamalla elektrodeihin mm. yttriumin 

ja lantaanin oksideja.

Kiillotus: Huomattavia määriä CeO

2

 (ja jonkin verran 



La

2

O



3

, sekä Nd

2

O

3



) käytetään lasin, peilien, TV- ja tietoko-

ne- ja kosketusnäyttöjen, sekä piikiekkojen kiillotukseen. 

RE-oksidien tehokkuus hiontamateriaalina perustuu niiden 

sekä mekaaniseen että kemialliseen vaikutukseen. Oksidit 

reagoivat lasin pinnan kanssa pehmentäen sen ja täten hel-

pottaen korkealaatuisen pinnanlaadun saavuttamista.

CeO

2

 ja La



2

O

3



 käytetään perinteisesti lasin lisäainee-

na mm. poistamaan epäpuhtauksien aiheuttamaa lasin 

värjäytymistä ja vähentämään lasin UV läpäisevyyttä. 

Ceriumoksidia käytetään stabiloimaan katodisädeputki-

en kuvaruudun lasi, mutta putkitelevisioiden myynnin 

romahduksen myötä viimeisen kymmenen vuoden aikana 

on tämä käyttökohde lähestulkoon hävinnyt. Digitaalisten 

kameroiden yleistyminen on sen sijaan lisännyt lantaanin 

käyttöä hajaheijastuksia estävissä päällysteissä. Harvinaisia 

maametalleja käytetään myös lasin värjäykseen: Nd esimer-

kiksi antaa lasille lilan sävyn, Eu punaisen, Pr vihreän ja 

Ho sinisen.

Metallurgia: Mischmetal lienee harvinaisten maametal-

lien vanhin sovellus, jota yhä tänä päivänä käytetään mm. 

sytyttimissä. Mischmetallia ja ceriumia käytetään myös 

rikkisulkeumien modifiointiin valuraudassa ja teräkses-

sä. Lantaania puolestaan käytetään raudan seosaineena 

helpottamaan pallografiitin muodostumista sekä paranta-

maan matalaseosteisten terästen iskusitkeyttä. Yttriumia 

käytetään puolestaan parantamaan tiettyjen, esim. kaasu-

turbiineissa käytettävien Ni/Co-pohjaisten superseosten 

korkealämpötilakestävyyttä.

Magneettiset materiaalit: Monilla harvinaisten maame-

tallien ja transitiometallien yhdisteillä on hyvin korkea 

magnetoituma ja kideanisotropia, minkä vuoksi niistä voi-

daan valmistaa hyvin voimakkaita ja stabiileja kestomag-

neetteja. SmCo-magneetti oli ensimmäinen RE-pohjainen 

ns. ”supermagneetti”, jonka keksiminen 60-luvulla nosti 

kestomagneettien energiatiheyden aivan uudelle tasolle ja 

laajensi huomattavasti magneettien käyttökohteita. 80-lu-

vulla löydettiin NdFeB, joka on korkealämpötilasovelluksia 

lukuun ottamatta syrjäyttänyt SmCo:n. NdFeB-magneetit 

ovat mahdollistaneet sähkömekaanisten laitteiden minia-

tyrisoinnin (esim. tietokoneiden kovalevyt, DVD-soittimet, 

korvanappikuulokkeet, jne.). NdFeB-magneetit ovat tärkei-

tä myös monissa ”vihreissä” sovelluksissa, kuten suorave-

totuulivoimalat ja sähköajoneuvot. NdFeB-magneeteissa 

käytetään myös muita harvinaisia maametalleja, kuten Pr, 

Dy, Tb ja Gd, korvaamaan neodyymiä ja/tai modifioimaan 

magneettien ominaisuuksia. Näistä erityisesti dysprosiu-

milla on tärkeä rooli magneettien korkealämpötilaominai-

suuksien parantajana.  

Uudempia sovelluksia, joissa hyödynnetään harvinais-

ten maametallien magneettisia ominaisuuksia, ovat mm. 

magnetostriktiiviset (Tb-Dy-Fe) ja magneto-optiset yh-

disteet. Gadoliniumin magnetokalorisia ominaisuuksia 

voidaan hyödyntää jäähdytyksessä, ja laskelmien mukaan 

näin vähentää jäähdytykseen kuluvaa energiamäärää n. 

15 %:lla. Magnetokalorisen jäähdytyksen laajamittainen 

käyttöönotto kodin kylmäkoneissa lisäisi huomattavasti 

myös NdFeB-magneettien kulutusta. 

Energian varastointi: La ja nikkelin (Ni) LaNi

5

-tyyppistä 



yhdistettä käytetään ladattavissa nikkelimetallihydridi 

Sovellus 

RE Metallit 

Arvioitu muutos 

2012-2018 

Kulutukseen vaikuttavia tekijöitä 

Kestomagneetit 



Nd, Pr, Dy, 

Tb, Gd, Sm 

+10.1% 

Hybridikulkuneuvot, sähköautot, 



sähköpolkupyörät, tuulivoima 

NiMH Akut 



La, Ce, Pr, Nd 

-3.3% 


Hybridikulkuneuvot, sähköajoneuvot, 

ladattavat akut 

Autojen 

katalysaattorit 



Ce, La, Nd 

+6.0% 


Liikenteen päästöjä rajoittavat 

määräykset kehittyvissä maissa 

Öljyn krakkaus 

La, Ce, Pr, Nd 

+8.0% 


Öljyn tuotanto 

Kasvava osa raskasta maaöljyä  

Loisteaineet 

Eu, Y, Tb

La, Dy, Ce, 

Pr, Gd 

-1.2% 


Energiansäästölamput, LCD näytöt, 

LED-teknologia 

Kiillotusaineet 

Ce, La, Pr 

+4.8% 


TV-, tietokone- ja puhelinnäytöt, 

piikiekot 

 

Lasinvalmistus 



Ce, La, Nd, 

Er, Gd, Yb 

+4.2% 

Digitaalikameroiden optiikka, 



kuituoptiikka 

 

Taulukko 1.  Harvinaisten 



maametallien tärkeimpiä käyt-

tökohteita, arvioitu kulutuksen 

muutos aikavälillä 2012-2018 

sekä kysyntään vaikuttavia 

tekijöitä.

Table 1.  The most important 

applications for rare earth 

elements, estimated changes 

in demand 2012-2018 and the 

most important factors affect-

ing the demand.


72

Materia 2/2013  Tiede & Tekniikka



Kuva 3.  Nd ja Dy kuukauden keskihintojen kehitys 2005 – 2013. Kiinan sisäiset hinnat sisältäen arvonlisäveron. Lähde: Asian Metal.

Fig. 3 Development of the monthly average prices of Nd and Dy 2005 – 2013. Domestic prices in China including VAT. Source: Asia Metal.

(NiMH)-akuissa. Yleensä niissä käytetään harvinaisten 

maametallien seosta, jonka tyypillinen koostumus on 53 % 

La, 27 % Ce, 16 % Nd ja 6 % Pr. Akun anodina käytettävän 

metalliseoksen osuus akun painosta on n. 26 %. NiMH-

akkuja käytetään erityisesti hybridiautoissa ja sähkökulku-

neuvoissa sekä myös kannettavissa tietokoneissa ja johdot-

tomissa työkaluissa. Hybridi- ja sähköautojen yleistymisen 

povattiin vielä muutama vuosi sitten johtavan pulaan 

RE-metalleista, mutta kehitys on ollut odotettua hitaampaa. 

Litiumakut ovat syrjäyttäneet NiMH-akut puhelimissa ja 

tietokoneissa, mutta niiden taipumus yliladattaessa syttyä 

palamaan viivästyttänee Li-akkujen käyttöönottoa ajoneu-

voissa ainakin muutaman vuoden. 

Kuten kuvasta 2 näkyy, ovat loisteaineet rahassa mitat-

tuna yhä yksi tärkeimmistä käyttökohteista. Eu, Y ja Tb 

yhdisteitä käytetään eri värien loisteaineena nestekide- ja 

plasmanäytöissä, sekä energiansäästölampuissa. Euro-

piumin ja yttriumin yhdiste tuottaa punaista, terbiumin 

yhdiste vihreää ja europium sinistä valoa sekä näiden 

yhdistelmä valkeaa valoa. Hehkulamppujen markkinoilta 

poistumisen odotettiin vielä vuonna 2008 kaksinkertaista-

van loisteaineiden kysynnän vuoteen 2013 mennessä. LED-

teknologian odotettua nopeampi yleistyminen on kuitenkin 

hillinnyt kehitystä.

Tekniset keraamit: Yttriumin ja Ceriumin oksideja käyte-

tään monissa teknisissä keraameissa parantamaan näiden 

lujuutta, sitkeyttä ja lämpötilankestoa. Ne myös alentavat 

sintrauslämpötilaa ja täten valmistuskustannuksia. Harvi-

naisia maametalleja käytetään myös monissa erityiskoh-

teissa, kuten keraamisissa kondensaattoreissa, keraamisissa 

pinnoitteissa ja tulenkestävissä keraameissa. Korkean 

lämpötilan YBCO (Y-Ba-Cu-oksidi) suprajohteet ovat myös 

keraameja. 



Poliittisia metalleja

Vielä 80-luvun puolivälissä Mountain Pass -kaivos Kalifor-

niassa oli maailman suurin RE-oksidien tuottaja ja Kiina 

tuotti vain noin kolmasosan maailman silloisesta n. 40 000 

tn tuotannosta. 90-luvulla harvinaisten maametallien 

hinnat laskivat ja Kiinan ulkopuoliset tuottajat hävisivät 

yksi toisensa jälkeen markkinoilta. 2000-luvun puoliväliin 

mennessä Kiinasta oli tullut käytännössä maailman ainoa 

harvinaisten maametallien tuottaja, ja tuotantomäärät olivat 

nousseet nykyiselle n. 120 000 tn tasolle. 

Materia-lehdessä vuonna 2008 julkaistussa artikkelissa 

arvelimme maametallien kysynnän lähitulevaisuudessa 

ylittävän tarjonnan ja hintojen tämän vuoksi nousevan 

voimakkaasti. Maametallien kysyntä ei ole kehittynyt ole-

tetusti. Niiden hintakehitys saavutti kuitenkin vuonna 2011 

kriisin mittasuhteet (kuva 3). Vaikka vuoden 2011 hinta-

kupla johtuikin spekulaatioista, Kiinan valtion toiminta teki 

sen mahdolliseksi. Kiina otti käyttöön harvinaisten maame-

tallien vientikiintiöiden supistukset ja kotimaista tuotantoa 

suosivat vientitullit.  

Pyrkimyksiä Kiinan ulkopuolisen RE tuotannon käynnis-

tämiseksi esiintyi jo 2000-luvun lopulla, mutta hintakriisi 

toki vauhditti niitä. Esiintymänsä hyödyntämiseen rahoi-

tusta etsiviä kaivosyrityksiä ilmestyi nopeassa tahdissa 

kymmeniä. Käytännössä menestykselliseen liiketoimintaan 

tarvittaisiin kuitenkin koko tuotantoketju kaivoksesta 

yksittäisiin oksideihin tai metalleihin. Vain harvalla Kiinan 

200 



400 

600 


800 

1 000 


1 200 

1 400 


1 600 

1 800 


2 000 

2 000 



4 000 

6 000 


8 000 

10 000 


12 000 

14 000 


16 000 

18 000 


20 000 

2005 


2006 

2007 


2008 

2009 


2010 

2011 


2012 

2013 


N



Hi

nt



CN

Y/kg

 

Dy 

Hi

nt



CN

Y/kg

 

Vuosi 

Dy 


Nd 


73

Tiede & Tekniikka  Materia 2/2013

ulkopuolisella yrityksellä on tähän vaadittavat taloudelliset 

resurssit ja tietotaito. Pisimmälle tuotantoketjun rakentami-

sessa ovat päässeet Molycorp Inc., Great Western Minerals 

Group Ltd. ja Lynas Co. Ltd. Lynas Co:n RE-erottelulaitos 

Malesiassa on juuri saanut valmistettua ensimmäisen 200 

kg:n erän Sm-Eu-Gd-karbonaattia. Erottelulaitoksen kapasi-

teetti on n. 11 000 tn/a. 

Kuten aiemmin on mainittu ja kuvasta 4 selkeästi käy 

ilmi, ei harvinaisista maametalleista ole tullut pulaa ennus-

tetulla tavalla. Tähän on monia, sekä kaupallisia että tekni-

siä syitä. Vuoden 2008 pankkikriisin seurauksena maame-

tallien kysyntä aleni lähes 25 % vuonna 2009 ja palasi vasta 

2010 kasvu-uralle. Vuoden 2011 hintapiikki on puolestaan 

aiheuttanut pyrkimystä pois harvinaisiin maametalleihin 

pohjautuvista materiaaleista. Esimerkiksi hionnassa on 

RE-pohjaisten hionta-aineiden käyttö minimoitu ja osit-

tain siirrytty Zr-pohjaisiin hionta-aineisiin. Sähkökoneissa 

kestomagneettikoneita on korvattu induktiokoneilla, missä 

mahdollista, tai NdFeB-magneetit sinänsä heikommilla, 

mutta halvemmilla ferriitti-magneeteilla.

Yksi teknisistä syistä on aiemminkin mainittu litiumak-

kujen yleistyminen puhelimissa ja tietokoneissa. Tietoko-

neiden kovalevyissä käytetään NdFeB-magneetteja sekä 

pyörittämään levypakkaa että liikuttamaan lukupäätä. 

Tämä oli vielä vuosikymmen sitten yksi NdFeB-magneet-

tien tärkeimmistä käyttökohteista. Tänä päivänä yhä suu-

rempi osa tietokoneista on taulutietokoneita, joissa kovale-

vyn asemesta käytetään puolijohdekiintolevyä. Puolijohde-

kiintolevyt yleistyvät myös kannettavissa tietokoneissa.  

Harvinaisten maametallien kysyntä tullee tuskin kasva-

maan kuvan 4 esittämällä tavalla, vaan todennäköisesti sel-

västi hitaammin. Jos Kiinan ulkopuolista tuotantoa saadaan 

käyntiin ennakoidulla tavalla, saattaa tuloksena olla jopa 

ylitarjonta joidenkin metallien (lähinnä Ce, Y, Eu, Sm ja Gd) 

osalta. Sen sijaan magneettien raaka-aineista Nd, Pr, Dy ja 

Tb sekä katalyysi-sovelluksissa tarvittavasta lantaanista 

ennustetaan tulevan pulaa. x

summary

Rare earth elements are a set of seventeen chemical ele-

ments in the periodic table, specifically the fifteen lan-

thanides plus scandium and yttrium. They are essential to 

our modern life style and used in magnets and batteries of 

laptops and mobile phones, as phosphors in the displays 

of TV’s and tablets as well as catalyst to process crude 

oil or to clean the exhaust gases of our cars. The fact that 

China produces more than 90% of these strategic elements 

has made them political also. x



Kuva 4.  Harvinaisten maametallien kysynnän ja tarjonnan kehitys Kiinassa ja maailmanlaajuisesti. ROW Supply = Kiiinan ulkopuolinen 

tuotanto. Lähde: D. Kingsnorth/IMCOA (2011). 

Fig. 4.  Development of rare earth supply and demand 2005-2015. ROW = Rest Of the World.

lÄHteet

Ian McGill: rare Earth Elements; Wiley-VCH Verlag GmbH 

& Co., 2005



C.K.Gupta & N.Krishnamurthy: Extractive Metallurgy of 

Rare Earths, CRC Press, ISBN 0-203-41302-4 Master e-book 

ISBN

Per Enhag; jordens Grundämnen I & II, Industrilitteratur, 

1998, ISBN: 91-7548-511-7



U.S. Department of Energy: Critical Material Strategy, Dec. 

2011; www.energy.gov



British Geological Survey: Rare Earth Elements, Nov. 2011; 

www.bgs.ac.uk



U.S. Environmental Protection Agency: Rare Earth Elements;  

EPA 600/R-12/572 | December 2012 | www.epa.gov/ord



U.S. Congress Research Service: Rare Earth Elements – The 

Global Supply Chain; 7-5700, www.crs.gov



Roskill Information Services; S.Shaw & J.Chegwidden: Global 

Drivers for rare Earth Demand, Aug. 2012



M.Haavisto & M.Paju: Materia 1/2008, ss 11-22

Gareth Hatch: Critical Rare Earths; TMR technology metals 

research; www.techmetalsresearch.com



Lynas Co: Investor Presentation 4 March 2013, http://www.

lynascorp.com/Presentations/2013/Investor%20Presentati-

on%20March%202013_final%201200976.pdf x

20000 



40000 

60000 


80000 

100000 


120000 

140000 


160000 

180000 


200000 

2005 


2006 

2007 


2008 

2009 


2010 

2011f 


2012f 

2013f 


2014f 

2015f 


D

em

an



(t

onne



pe



an

num

 R

EO



Rare Earth Supply and Demand 2005-2015 

ROW Supply 

China Supply 

China Demand 



Total Demand 


Yüklə 91,14 Kb.

Dostları ilə paylaş:




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2022
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə