放射性山は米国の希土類災害の鍵です

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赤い州または青い州、リベラルまたはリバータリアン、アメリカ人は中国から輸入された希土類元素への中毒を共有します。

電気自動車、風力タービン、ソーラーパネル、蛍光灯などのグリーンテクノロジーは、希土類金属に依存しています。軍は、誘導ミサイルシステム、衛星、無人ドローンを希土類に依存しています。 NASAの宇宙船は、強力な希土類磁石を火星や宇宙空間に運びます。磁石は、iPad、コンピューター、ハイテクヘッドフォンも小型化しました。

中国は世界の希土類供給の95%を支配しています。この独占の鍵は、希土類の豊富な堆積物ではなく、鉱石を酸化物と純金属に加工する専門知識です。鉱石は地球上で最も放射性の高い元素であるウランとトリウムを運ぶ傾向があり、金属の抽出は通常、有毒な化学物質を含む長い多段階プロセスです。

デンバーの米国地質調査所(USGS)の地質学者であるブラッドヴァンゴセンは、次のように述べています。

数年前、中国はその力を発揮し、レアアースの供給をトリクルに減らしました。この動きにより、米国や他の国々は中国への依存を終わらせようと奮闘した。価格が急騰し、新しい投資家や鉱業会社がレアアース市場に参入しました。現在、アメリカでは1つの新しい鉱山がほぼ完成し、さらに2つが許可段階に入っています。しかし、専門家によると、中国のレアアースルールを脱出するための重要な要素は、新しい鉱山ではなく、微妙な金属を処理するための専門知識とインフラストラクチャを再構築することです。

価格戦争

2010年、中国は、輸出を制限し、外国企業に高い価格を請求し始めたときに、希土類元素のコストを急上昇させました。価格バブルは中国の支配を逃れるために世界的な熱狂を引き起こしました。オーストラリアに所有する新しい処理工場がマレーシアにオープンしました。その他は、カナダ、ヨーロッパ、アフリカで計画されています。いくつかの企業はまた、レアアースのためのアメリカの供給を開発しようとしており、一部は国防総省の支援を受けています。

「レアアースは非常に戦略的な金属であり、特に防衛産業にとって非常に戦略的な重要性を持っています。 「議会と国防総省には不快な感じがある」と彼は言った。

米国では、カリフォルニアのマウンテンパス鉱山が2010年に再開され、今年は軽希土類元素の生産を開始する予定です。鉱山はかつて世界最大のレアアース生産国でしたが、環境問題と価格の下落により2002年に閉鎖されました。もう1つの鉱山は、カナダの会社Rare Element Resourcesによってワイオミングで提案されていますが、地元住民の反対に直面しています。

アラスカの最新リソース

希土類元素は、アラスカのボカン山の鉱脈で発見されます。 (画像クレジット:Ucore)

最大のレアアースギャンブルの1つは、アラスカのボカン山です。ウランのために採掘されると、プリンスオブウェールズ島の花崗岩の頂上には、見つけにくい重希土類元素の豊富な鉱脈が含まれています。このプロジェクトは、アラスカの議会や近隣のコミュニティからの強力なサポートを受けています。カナダの会社は、特注の処理プラントで鉱石を抽出し、それを酸化物に変換することを計画しています。そこに課題があります。

希土類はその名前にもかかわらず、低濃度ではありますが、実際には地球の地殻では一般的です。モニカは、研究者がめったに見られない鉱物に奇妙な名前の元素を発見した19世紀の遺物です。 17の元素は、類似した化学的性質と原子量を持つ、密接な親和性を共有しています。ボカン山は、原子量の高い重い希土類元素が豊富に含まれる、地球上で数少ないスポットの1つです。特にイットリウムで上昇します。イットリウムは、立方晶ジルコニアや自動車の汚染センサーからレーザー、ロケット、ジェットエンジンに至るまで、あらゆるものに見られます。

希土類はすべて1つの岩にすべて混合されることが多いため、重い希土類を分離するには、通常、最初に軽いものを取り除く必要があります。これは通常、一連の化学薬品タンクと溶剤で行われます。さらに、処分する放射性ウランがあります。しかし、鉱山の所有者であるUcore氏は、このプロセスを大幅に簡略化する新しい固体抽出テクノロジーを備えていると語っています。 Ucore氏によると、この技術は不純物を除去し、重希土類を酸化物に濃縮するためにナノテクノロジーに依存しています。国防総省は、2012年10月に契約によりUcoreの鉱石抽出研究に資金を提供しました。

費用のかかる引き出し

「私たちが見れば見るほど、それはますます複雑になっています」とヴァンゴセンは語った。

金属業界のコンサルタントであるGareth Hatchは、希土類採掘企業にとって処理が最大のハードルであると述べています。

カリフォルニアのモリコープのマウンテンパス希土類鉱山の分別施設。 (画像クレジット:Molycorp)

「加工は、特に中・重希土類に偏っている堆積物の主要な課題です。これは、未処理の珍しい鉱物がいくつか含まれているためです」と、Technology Metals Researchの創設者であるハッチは述べています。ハッチはカナダのレアアース処理会社の開発を支援しています。

USGSは、鉱物がどのように現れたかをよりよく理解するために、Bokan Mountainの地質を調査するいくつかの進行中のプロジェクトを持っています。

アンカレッジに本拠を置くUSGSの地質学者であるスーザンカールは、次のように述べています。

Ucore理事会メンバーのJaroslav Dostalは、ノバスコシア州ハリファックスにあるセントメアリーズ大学の名誉教授で、Bokan Mountain研究の筆頭著者でした。この研究に資金を提供した助成金プログラムであるUSGS鉱物資源外部研究プログラムは、過去に民間産業と外国の受益者にプロジェクトを授与してきました。

処理への投資

USGSには、他の希土類鉱床の地質を調査するプロジェクトもあります。 2010年以来、下院は採鉱規制を抑制し、まだ上院を通過していない希土類の研究開発に資金を提供する法律を導入しています。ハイテク機器で常に可能とは限らない希土類金属のリサイクルは、中国の供給への依存を減らすもう1つの方法です。今年の初め、国防総省は1億2000万ドルの重要な重希土類元素の備蓄を推奨しました。しかし業界の専門家は、レアアースの処理におけるアメリカの専門知識とインフラストラクチャの構築により多くのお金が費やされると述べています。

業界コンサルタントのハッチ氏は、「本格的な生産能力に関して、モリコープには軽量の希土類分離施設があるが、それ以外に北米には何もない」と語った。

「ミネラルを処理し、ハイテク機器に入る化合物に変換する機能は、米国だけでなく世界でも主要なボトルネックです」と彼は言った。

Becky Oskinにメールを送信するか、彼女の@beckyoskinをフォローしてください。 @ livescience、Facebook、Google +をフォローしてください。元の記事 LiveScience.com。

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