Rohstoff Seltene Erden

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Rohstoff Seltene Erden

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Seltene Erden

Produktion

Unter dem Begriff Seltene Erden (SE) werden Lanthan und die im Periodensystem auf das Lanthan folgenden Elemente Cer, Prase- odym, Neodym, Promethium, Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium, Lutetium einschließlich des chemisch ähnlichen Elements Yttrium zusammengefasst. Gelegentlich wird auch Scandium zu den Seltenen Erden gezählt.

Lanthan, Cer, Praseodym und Neodym gehören zu den leichten Seltenen Erden (Cer-Gruppe) und kommen in den meisten Lager- stätten deutlich häufiger vor als die anderen.

Seltene Erden werden heute fast ausschließlich nach element- und hochreiner Aufbereitung in zahlreichen Hochtechnologieberei- chen und Energiespartechnologien eingesetzt.

NiMH-Batterien

Magnete

57138,90

La

Lanthan 58140,11

Ce

Cer 59140,90

Pr

Praseodym 60144,24

Nd

Neodym 61145,00

Pm

Prometihum 62150,36

Sm

Samarium 63151,96

Eu

Europium 64157,25

Gd

Gadolinium 65158,92

Tb

Terbium 66162,50

Dy

Dysprosium 67164,93

Ho

Holmium 68167,25

Er

Erbium 69168,93

Tm

Thulium 70173,04

Yb

Ytterbium 71174,96

Lu

Lutetium 39188,90

Y

Yttrium

Bergwerksförderung 2016: 127.000 - 139.000 t SEO

zzgl. geschätzte 40.000 t aus illegalem Abbau in China

Vietnam 22.000 t Monazit?

(ca. 12.000 t SEO?) ca. 1.500 t MonazitUSA

(ca. 800 t SEO-Inhalt)

Brasilien ca. 2000 t Monazit (ca. 1.100 t SEO-Inhalt)

Russland 3.060 t SEO

Indien 956 t SEO

Thailand 2.667 t Monazit

(1.500 t SEO- Inhalt)

Malaysia 1.880 t Monazit (1.050 t SEO-Inhalt)

China 105.000 t SEO (Quote) + >40.000 t SEO „illegal“

Australien 13.873 t SEO

Länderrisiko 2016 sehr niedrig (+1,5 bis +2,5) niedrig (+0,5 bis +1,5) mäßig (–0,5 bis +0,5) hoch (–1,5 bis –0,5) sehr hoch (–2,5 bis –1,5) Übrige Länder

0,3 t (0,2 %)

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Produktion

Entwicklung der Bergwerksförderung seit 1960

Bergwerksförderung [ t SEO-Inhalt]

Vietnam Kirgisistan

China illegal USA UdSSR

Malaysia

Russland, Ukraine, Kasachstan

Australien Indien

Thailand China

Brasilien Übrige Welt 0

20.000 40.000 60.000 80.000 100.000 120.000 140.000 160.000 180.000 200.000

1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015

Australien 8 % Vietnam

7 % China illegal 80 % China Bis Ende der 1980er Jahre waren die USA größtes Förderland. Seit der Jahrtausendwende

beträgt der Anteil Chinas an der weltweiten Bergwerksförderung >80 %.

Neben den offiziellen Produktionsquoten Chinas (2016 = 105.000 t SEO) gibt es einen geschätzten Anteil an illegalem Bergbau, der zwischen 25.000 und 50.000 t SEO liegt.

China hat zwischen 2004 und Januar 2015 neben unterschiedlichen Handelsrestriktionen u. a. Exportquoten für SEE verhängt, wodurch es zu Befürchtungen von Lieferengpässen außerhalb Chinas kam.

Raffinadeproduktion

Die Aufbereitung der Erze bzw. Trennung in die einzelnen SEO erfordert viel Knowhow und findet nur an wenigen Produktionsstätten, ebenfalls vor allem in China aber auch Russland und Malaysia statt.

in Betrieb

Wenige in Japan

Mountain Pass

Caldas

Solikamsk

Matikahal Aluva

Kuantan Irtysh

Zahlreiche in China Stepnogorsk

Saldanha La Rochelle

Sillamäe

Aktyuz

Hanoi

geplant gestundet Anlage für schwere SE Datenquelle:USGS,

BGR, IMCOA

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Produktion

Die Seltenen Erden können nur zusammen abgebaut werden. Die gewinnbare Menge einzelner Seltenerdoxide (SEO) hängt somit von der Lagerstättenzusammensetzung ab.

Die häufigeren, leichten Seltenen Erden Cer, Lanthan, Neodym und Praseodym kommen in den meisten Lagerstätten deutlich häufiger vor als die anderen, so z. B. auch in Bayan Obo, der bei weitem größten Lagerstätte Chinas.

Schwere Seltene Erden (bspw. Dysprosium) stammen hauptsächlich aus Ionenadsorptionstonen der Provinz Jiangxi in China.

Anteil an der Förderung in Prozent

5 10 15 20 25 30 35 40

La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Er Y Ho, Tm,

YB, Lu

0

Geschätzte Menge der einzelnen Seltenerdoxide an der Förderung 2016 aufgeschlüsselt nach SEO (Datenquelle: IMCOA 2016)

Vorräte von SE im Jahr 2016 in Mio. t SEO

Seltene Erden sind nicht selten. Neodym beispielsweise ist häufiger als Blei.

Südamerika

Afrika Europa Kanada

36,3

USA7,5 1,3

16,9

0,03 Grönland

15,7

0,8 0,1

8,6 0,07 Kasachstan

0,10,03

Kirgistan 0,04

Mongolei 1,3

6,1 Indien 3,7

Vietnam 1,3

1,1 5,8 Australien

Russland 166,1

3,3

China 66,5 18,4

China: 65 % der Reserven, 20 % der Ressourcen

Ressourcen Reserven

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Verwendung

Seltene Erden werden heute fast ausschließ- lich nach element- und hochreiner Aufberei- tung in zahlreichen Hochtechnologiebereichen eingesetzt.

Hauptanwendungsbereich sind Permanent- magnete (NdFeB-Magnete), Metalllegierun- gen (NiMH-Batterien), Katalysatoren und Polituren. Wobei die einzelnen Seltenen Erden für ganz verschiedene Anwendungen genutzt werden.

Die Nachfrage nach SE wird zunehmen, aber nicht bei allen SE gleichermaßen. Hohe Wachstumsraten für die zukünftige Verwen- dung werden vor allem bei Magneten (für die vor allem Neodym, Dysprosium, Praseodym und Terbium verwendet werden), aber auch Batterien (Lanthan, Cer) erwartet. Hingegen ist der Einsatz in Leuchtmitteln (z. B. Europi- um) rückläufig.

Metallurgie 17 %

Magnete 32 %

Polituren 13 % Gläser

6 % Katalysatoren

18 % Keramik 4 %

Leuchtmittel 4 %

andere 6 %

Welt 2016

Leistungsstarke Magnete für den Antrieb von E-Motoren, z. B. in Elektro- und Hybrid-Fahr- zeugen oder Windkraftanlagen (offshore) sind wichtige Nachfragetreiber.

Beispielsweise werden für wartungsarme permanentmagnetisch erregte Direct-Dri- ve-Windkraftanlagen für den Offshore-Bereich hohe Massen an NdFeB-Magneten eingesetzt.

Durch den technischen Fortschritt ergeben sich dabei ständig neue Einsatzbereiche für SE, während andere an Bedeutung verlieren.

Leuchtmittel

E-Motoren Magnete

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Verwendung

Preisentwicklung

Durch den verstärkten Bedarf von Anwendun- gen, die einzelne Seltene Erden benötigen oder auf seltenere Seltene Erden zurückgrei- fen, kann ein Ungleichgewicht zwischen Berg- werksförderung und Nachfrage entstehen.

Besonders der Bedarf an Neodym (für SE-Ma- gnete) ist im Vergleich zum Angebot hoch, während für Lanthan und Cer ein deutliches Überangebot besteht.

20.000 40.000 60.000 80.000 100.000 La

Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Er Y Ho-Tm- YB-Lu

Tonnen SEO 0

Nachfrage

Angebot (Datenquelle: IMCOA 2016)

Terbium (Oxid)

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

Europium, Terbium, Dysprosium [US$/kg]

0 100 200 300 400 500 600

US$/kg

2006 2007

2008 2009

2010 2011

2012 2013 2014 2015

2016 2017 2018

Cer (Oxid) Neodym (Oxid) Lanthan (Oxid) Samarium (Oxid)

Europium (Oxid) Dysprosium (Oxid)

Deutliche Herabsetzung der

chinesischen Exportquoten

2010/11 Lieferkrise

Überangebot

Abschaffung chinesischer Exportquoten und -zölle

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Kritikalität

Notizen

Deutsche Rohstoffagentur (DERA) in der

Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) Wilhelmstraße 25 – 30

13593 Berlin

Tel.: +49 30 36993 226 E-Mail: dera@bgr.de

Web: www.deutsche-rohstoffagentur.de

Kontakt

China dominiert mit über 80 % die Bergwerksförderung und die Aufbereitung.

Durch diese enorme Länderkonzentration auf China können Handelsbeschränkungen, wie Exportzölle und Ausfuhrbeschränkun- gen, für Seltene Erden zu ernsthaften Lieferengpässen führen.

Länderkonzentration

Gewichtetes Länderrisiko

kritisch unkritisch