Rare Earth Elements (REE) sont isolés dans le tissu de la vie moderne, ont transformé les industries et sont essentiels pour les produits ayant un potentiel de croissance important dans les marchés liés à l'électronique et la technologie industries, l'efficacité énergétique et la réduction des gaz à effet de serre. Le premier élément de terre rare a été découvert en 1792 par le chimiste finlandais Johan Gadolin et les autres ont été identifiés et isolés à partir de là avec le dernier découvert en 1945.
Terres rares sont utilisés largement allant notamment dans les stimulateurs, camera and telescope lenses, refining crude oil and magnetic resonance imaging (IRM) scanning systems. Comme un élément clé dans l'optique, re-chargeable batteries and the magnets in computer hard drives, laptops and electric motors, les terres rares jouent un rôle fondamental dans les véhicules automobiles hybrides. Ces voitures sont carburant contributeurs efficaces et majeure à la réduction des gaz à effet de serre. Les terres rares sont également utilisés dans les satellites, lasers et d'autres équipements salut-tech.
La diversité nucléaire, chimique, métallurgique, catalytique, électrique, magnétique, et les propriétés optiques des terres rares ont conduit à une variété toujours croissante des applications et des exigences. Terres rares sont des éléments essentiels et stratégiques dans de nombreux développements high-tech. En tant que producteurs de longueur d'onde différente de la lumière, ils produisent une couleur spécifique utilisé dans la lutte anti-contrefaçon de billets de banque.
Terres rares sont également les principaux produits dans le marché de l'électronique, y compris les téléphones mobiles, organiseurs personnels, ordinateurs portables et l'affichage à cristaux liquides (LCD) les écrans de télévision.
Rare Earth Elements
Terres rares sont un groupe de métaux spéciaux avec physique unique, propriétés chimiques et émettant de la lumière qui voient une augmentation spectaculaire de la demande, en raison de leurs applications technologiques. Les propriétés uniques de terres rares en font des matériaux essentiels pour de nombreuses technologies émergentes qui deviennent de plus en plus courante dans la société d'aujourd'hui. À bien des égards, Rees applications sont fortement associées à l'énergie; son utilisation efficace, et sa génération efficace. Dans un monde avec une demande sans cesse croissante pour les technologies propres et efficaces, REE sont mis à jouer un rôle central.
Fourniture de terres rares est à la fois politiquement et techniquement complexe. La consommation mondiale de terres rares a augmenté de façon significative alors que l'offre de terres rares a considérablement resserrés. Pour la dernière 15 ans, La Chine a dominé l'approvisionnement mondial, mais en raison de l'importance de la disponibilité de terres rares pour les industries internes, La Chine donne la priorité à ses marchés intérieurs par augmentation progressive des taxes à l'exportation sur les terres rares en tandem avec la réduction des quotas d'exportation. En conséquence, Terres rares sont en nombre insuffisant, et avec des prévisions de la demande pour augmenter progressivement, le monde a besoin radicalement nouveaux fournisseurs de Rees.
Le groupe des terres rares est considéré selon la classification d'inclure la 15 Lanthanides Elements (nombres de table périodique atomiques allant de 57-71): lanthane (La), cérium (Ce), praséodyme (Pr), promethium (Pm, ne se produit pas naturellement), néodyme (Nd), samarium (Sm), europium (Eu), gadolinium (Gd), terbium (Tb), dysprosium (Dy), holmium (Ho), erbium (Er), thulium (Tm), ytterbium (YB), et lutécium (Lu). Les éléments yttrium (Y) et scandium (Sc) sont également inclus, car ils ont des propriétés chimiques similaires, faire 17 REE en tout (for the exhaustive list refer toManuel terres rares.)
Comme l'approvisionnement futur et les prévisions de la demande pour les terres rares commencent à émerger, il est clair que certaines terres rares avec la forte dépendance de l'industrie restera sous la pression d'alimentation pour de nombreuses années à venir. Ceux-ci sont désormais appelées terres rares "critique" (De la CRE) par les États-Unis d'Amérique ministère de l'Énergie et compte tenu de leurs approvisionnements futurs incertains, classé comme les matières premières minérales de préoccupation critique par l'Union européenne et United States Geological Survey (USGS), en raison de leur importance pour les technologies d'énergie propre, fournir des risques et de l'importance de faire progresser les économies industrielles. Les CRE sont néodyme, europium, terbium, dysprosium, et l'yttrium.
Applications
La plupart des gens sont maintenant familiarisés avec les véhicules hybrides, batteries rechargeables, éoliennes (énergies renouvelables) mobiles (cellule) téléphones, des panneaux d'affichage à écran plat, Les ampoules fluorescentes compactes, ordinateurs portables, disques durs et les convertisseurs catalytiques, mais il n'est pas très connu que ces produits, notamment, dépendent des propriétés uniques de Rees.
REE font plus forts aimants permanents dans le monde. Ces aimants sont utilisés dans les moteurs électriques pour produire plus de puissance et de couple, et du fait de la puissance des aimants, moins de matériel est nécessaire que ces moteurs peuvent être considérablement plus petit et plus léger. Les moteurs électriques qui utilisent des terres rares sont un élément clé des véhicules hybrides, qui deviendra de plus en plus abondante sur les routes à travers le monde dans les années à venir. Les puissants aimants en terres rares permettent également la miniaturisation des disques durs utilisés dans de nombreux appareils électriques. Néodyme et de praséodyme sont les terres rares utilisées dans les aimants de forte puissance, mais le dysprosium et le terbium sont également utilisés en petites quantités pour permettre aimants de conserver leurs propriétés à des températures plus élevées. Les aimants sont la principale revendication des terres rares de conduite d'application, en valeur.
La plupart d'éclairage éconergétiques (lampes fluorescentes compactes) et des panneaux d'affichage (diodes électroluminescentes (LEDS), Plasma, Les écrans LCD) exiger l'utilisation de terres rares comme luminophores. Europium, terbium, et yttrium sont la principale terres rares utilisées dans ces applications. Toutes les demandes sont considérées comme des secteurs à forte croissance, conduisant à la demande croissante de l'europium, le terbium et l'yttrium. L'utilisation des terres rares comme luminophores est le deuxième moteur de la demande principale de terres rares en valeur.
Beaucoup de produits électroniques sont alimentés par des batteries rechargeables. Un des piles rechargeables plus efficaces est le nickel-métal hydrure (NiMH) batterie qui est utilisé dans les voitures hybrides et de nombreux autres produits électroniques. Un alliage de métal de terre rare mixte est utilisé comme anode dans la batterie NiMH, et représente environ 26% du poids de la batterie. Lanthane est le REE principale utilisée dans la batterie NiMH.
Un convertisseur catalytique est un dispositif monté sur le système d'échappement d'un moteur à combustion qui réduit la toxicité des émissions. De tels dispositifs ont été installés sur plusieurs voitures en Amérique du Nord depuis les années 1970. Les avancées technologiques récentes ont vu l'émergence de la trois voies convertisseur catalytique. Ce dispositif permet de réduire les oxydes d'azote toxiques en azote inoffensif et en oxygène, s'oxyde monoxyde de carbone toxiques en dioxyde de carbone, et s'oxyde en outre hydrocarbures imbrûlés. Le cérium est le REE utilisés dans les convertisseurs catalytiques, où il forme une partie du catalyseur. Lois sur les émissions des véhicules plus strictes sont mises en place à travers le monde, et il a été prédit dans un proche avenir, 95% de toutes les voitures fabriquées auront convertisseurs catalytiques.
Terres rares sont également utilisées dans une autre forme de catalyseur, communément appelé un catalyseur fluide de craquage. Ceux-ci sont utilisés de plus en plus dans l'industrie pétrolière, car elles augmentent l'efficacité de séparation de différentes fractions de l'huile pendant le processus de raffinage. Lanthane est le REE principal utilisé dans les catalyseurs de craquage fluides.
L'utilisation des terres rares dans les aimants, piles rechargeables et des catalyseurs comptes pour plus de 60% de la consommation de terres rares avec la demande devrait augmenter de manière significative dans tous ces domaines.
Peu de dépôts de terres rares dans le monde
Pour répondre à l'augmentation prévue de la demande de métaux de terres rares, il devient de plus en plus critique pour développer de nouvelles mines de métaux de terres rares. Même si la plupart des pays et des entreprises à travers le monde étaient heureux avec un pays, Chine, fournissant la quasi-totalité d'une ressource de plus en plus vital, il devient évident que la Chine elle-même peut ne pas être en mesure de répondre oxyde de terre rare (REO) demande. Selon l'USGS, production d'oxydes de terres rares (OER) culminé en 2006. Le gouvernement chinois est devenu de plus en plus conscients des dommages environnementaux et sociaux de l'exploitation minière artisanale des pâtes de métaux de terres rares lourdes et envisage des quotas d'exportation pour les métaux de terres rares lourdes pour essayer de décourager une vaste exploitation de ces gisements.
Malgré la nécessité évidente de mines terrestres plus rares dans le monde, il ya en fait très peu de projets connus. base de données sur les mines, Intierra, listes seulement autour 200 projets de mines de terres rares, dont seulement 20 sont à un stade avancé avec une sorte de ressource énumérés. La majorité de ces dépôts à un stade avancé sont au Canada, Groenland, AMÉRICANO. (y compris des plans pour relancer Mountain Pass), régions d'Afrique australe (Malawi, Afrique du Sud, Tanzania) et en Australie.
Rare Earth et futures découvertes
Malgré leur nom les métaux des terres rares ne sont pas rares dans la croûte de la terre (mais sont rarement concentrés). Les métaux des terres rares les plus courantes (lanthane au néodyme) avoir une abondance croûte semblable aux métaux de base moins courantes (zinc, cuivre, de nickel et de l'étain) et même au milieu des plus rares et des métaux de terres rares lourdes sont plus fréquents que d'argent. Ils sont certainement loin d'être aussi rare que les métaux précieux, tel que l'or et les éléments du groupe du platine.
Malgré l'abondance relative de la croûte terres rares, en raison de leurs propriétés chimiques, ils forment rarement des dépôts discrets, comme c'est le cas avec des métaux tels que l'or et le platine, et ne sont jamais trouvé que les métaux natifs (comme la base et les métaux précieux). La rareté des métaux des terres rares forment des dépôts enrichis signifie qu'ils ont été longtemps méconnu, moins utilisations ont été développées, la demande était plus faible et donc il y avait moins exploration de gisements de terres rares. En fin de compte tout cela signifie qu'il ya actuellement très peu de gisements de terres rares qui ont été découverts et défini, par rapport à la base et des métaux précieux. En général des oxydes de terres rares se trouvent à d'autres éléments incompatibles, tel que le titane, phosphore, niobium, baryum, potassium, sodium, rubidium, strontium, thorium, l'uranium et du fluor; et sont souvent associées à des magmas alcalins. Gisements de terres rares sont connus pour se former dans environ huit à dix différents environnements géologiques.
Des métaux des terres rares sont également présents en tant que sous-produit potentiel dans un certain nombre d'autres types de dépôts, notamment de l'or de cuivre d'oxyde de fer (IOCG) dépôts, le plus célèbre d'entre eux est d'Olympic Dam, Australie; magmatiques felsiques alcalins tels que la péninsule de Kola, La Russie et la Brockman, Australie; pegmatites dont certains trouvés dans le Territoire du Nord de l'Australie; gisements de quartz hydrothermales, tel qu'au Karonge, Burundi; veines de fluorine, tel qu'au Naboomspruit, Afrique du Sud; et skarns comme caractérisées par le dépôt Kathleen Mary, Australie.
Le monde a besoin de nouvelles mines de terres rares, dehors de la Chine, pour répondre à la demande technologique. Métaux de terres rares sont cruciales pour les applications de haute technologie et d'une économie plus respectueuse de l'environnement mondial. La demande de l'oxyde de terre rare est actuellement, et devrait se poursuivre, d'être dominé par la demande de l'aimant, notamment quant à l'utilisation des véhicules électriques et des éoliennes augmente.
La Chine fournit actuellement plus de 70% (ex-premier ministre du pays 1997 commenté: “Chine serait pour les métaux de terres rares ce que le Moyen-Orient était à l'huile“) des OER, mais les exportations sont rapidement limités en raison de la demande intérieure et la réduction de l'offre causée par les mauvaises pratiques environnementales. Il est donc essentiel que rare capacité de la mine de terre est rapidement développé en dehors de la Chine. Australie, Canada, Etats-Unis et l'Afrique du Sud sont les rares pays qui possède à la fois les dépôts d'oxyde de terres rares économiques et la connaissance de l'exploitation minière technique et financière à exploiter la clé de dépôts pour les marchés de fabrication de haute technologie tels que ceux du Japon et de la Chine de plus en plus.
Marché
La demande mondiale de terres rares (comme OER) continuer à grandir. Chine représentant environ 70% de la demande totale et le reste de la demande a été divisée entre le Japon, AMÉRICANO. et en Europe.
Oxydes de terres rares sont utilisées dans une large gamme d'applications avec des taux de croissance de la demande mondiale totale d'environ 8% à 10% par année avec certaines applications d'utilisation finale croissance à deux fois ce niveau. La demande de produits de OER est entraîné par les progrès dans les technologies vertes et économes en énergie, par la haute technologie et les applications électroniques grand public et, en général par l'augmentation du PIB mondial. Malgré les baisses de la demande en période de ralentissement, la demande de terres rares s'est avérée résiliente.
Fournir
La Chine fournit une énorme quantité de produits à base d'oxydes de terres rares consommés dans le monde, albeit it only has a third of the world’s deposits. À partir du milieu des années 2000, La Chine a commencé en limitant le volume de REO produits que les producteurs chinois pouvaient exporter. Ces dernières années, les Chinois ont commencé à réduire progressivement les quotas d'exportation, et l'augmentation des taxes à l'exportation, en reconnaissance du fait que OER représentent un groupe de métal très stratégique (Beijing 2011 imposé un quota de l'exportation 30,184 tonnes métriques, légèrement réduit de 30,258 tonnes métriques en 2010 et mis au rebut les quotas à la fin 2014 après avoir perdu une affaire OMC). Comme avec beaucoup de matières premières, le paysage de la REE est à un point de changement radical. La Chine est en train de sa priorité de fournir le monde, à fournir la demande croissante des industries internes qui dépendent de la disponibilité de terres rares.
À la suite de ces quotas d'exportation et une forte demande pour les produits de OER dans et en dehors de la Chine, offre et la demande a été bien équilibré. Au cours des deux prochaines années, un peu de nouvelles, explorateurs non-chinois, développeurs et producteurs, such as African Compass International (ACI) Mining, une compagnie du groupe ACI, l'une des sociétés minières émergentes de la Communauté de développement d'Afrique australe (SADC), apportera de nouvelles capacités sur le marché.
La consommation mondiale de terres rares devrait augmenter par rapport aux niveaux actuels, tirée par la croissance importante du marché pour de nombreuses applications qui s'appuient sur des terres rares. En conséquence, le monde a un besoin urgent nouveau, fournisseurs stables à long terme de terres rares pour répondre à la forte demande. Étant donné que les principales applications de terres rares sont des produits et des appareils qui offrent des avantages environnementaux, la nécessité d'augmenter de manière significative l'approvisionnement en terres rares est primordiale pour faciliter l'émergence de nouvelles technologies qui peuvent aider à préserver le monde tel que nous le connaissons.
L'ACI prévoit que la Chine continuera de représenter une part disproportionnée de l'offre mondiale en raison de l'arrivée sur le marché d'une nouvelle offre en provenance des États-Unis., Afrique et en Malaisie. Même avec cette nouvelle capacité, offre et la demande devraient être bien équilibré en raison de la forte demande continue pour les produits de OER.
