Seltene Erden - die metallischen Rohstoffe für die
Zukunftstechnologien
Perspektiven aufgezeichnet von Henri-Isaac
LEWY, London
Stand: 29.09.2007
Inhaltsverzeichnis
Seltene Erdmetalle im Aufwärtstrend?
1. Seltenerdelemente—Kritische Ressourcen
für Spitzentechnologien?
2. Was sind “Seltenerden Elemente (SEE) bzw. Rare Earth
Elements (REE)“?
3. Wie selten sind Seltenerdmetalle?
4. Welches ist das teuerste und welches das billigste
Element aus der Gruppe der Seltenerdmetalle?
5. Vorkommen von Seltenerdelementen?
6. In welchen Mineralien findet man
wirtschaftlich abbaubare Vorkommen?
7. Wie groß sind die Seltenerdelement-Ressourcen?
8. Müssen Seltenerdmetalle nach ihrem Abbau
noch weiter behandelt werden?
9. Gibt es neue Einsatzmöglichkeiten von
Seltenerdelemente?
10. Sind die Seltenerdmetalle tatsächlich Hightech-
Rohstoffe ?
11. Versorgungsprobleme bei Seltenerdelementen?
12. Spielt China tatsächlich eine marktbeherrschende
Rolle bei der Produktion der Seltenerdmetalle?
13. Stimmt es, dass die europäische Automobil-
Industrie sehr wenig an der weltweiten,
explodierenden Nachfrage nach Hybridautos
partizipiert ?
14. Warum werden bei der Herstellung von Hybridautos
so große Mengen Seltenerdmetalle benötigt?
15. Welche Beurteilung zu Hybridfahrzeugen etc.
vermittelt das Beratungs-Institut BCC in seinem
Bericht aus Januar 2006?
16. Benötigen Energiesparlampen und Bildschirme
ebenfalls große Mengen an Seltenerdmetallen?
17. Wird sich der Boommarkt nach Seltenerdmetallen
als Poliermittel in der High-Tech-Industrie noch
wesentlich vergrößern?
Anwendungsbereiche von Seltenerdmetalle mit hohem
Wachstum
• Metallurgie
• Faserlaser
• Keramik
• Landwirtschaft
Seltenerdmetalle sind nicht nur heute hoch begehrt, sie
werden es ganz sicher auch in den nächsten Jahrzehnten
bleiben!
Magnetische Kältemaschinen werden den Markt für
Kältetechnik revolutionieren.
Das Auto der übernächsten Generation, das Wasserstoffauto,
wird große Mengen Seltenerdmetalle benötigen
Warum wurde von CRYSTAL INTERNATIONAL CONSULTANTS
Ltd. der REO-INDEX® entwickelt?
Seltene Erdmetalle im Aufwärtstrend?
by Henri-Isaac LEWY, London; 11.08.2007
Auch wenn viele meinen, die Rohstoffhausse sei zu Ende, so lässt
sich
heute schon prognostizieren, dass die verstärkte Nachfrage aus
China
und Indien in zahlreichen Commodity - Marktsegmenten zu starken
Knappheiten führen wird. Von der Öffentlichkeit kaum
wahrgenommen
hat China in den letzten beiden Jahrzehnten eine führende Position
im
Bereich der “Seltenen Elemente“, den Seltenenerdmetallen bzw.
so
genannten “Rare Earth Elements“ (REE) oder „Rare Earth Oxide“
(REO’s)
aufgebaut.
Das Unternehmen CRYSTAL International Consultants Ltd. welches
seit
2006 bereits umfangreiche Erfahrungen mit seinem Angebot
„Physische
Metalle in jedes Portfolio – 29 Industriemetalle in einem
Warenkorb,
dem so genannten BM-INDEX®“ gesammelt hat, ermöglichte es zur
Eröffnung der IAM Düsseldorf vom 07. bis 09. Sept. 2007 erstmalig
als
Weltneuheit Privatkunden etc. in einen physischen Warenkorb mit
acht
Seltenenerdmetall-Oxiden – in den so genannten REO-Index® zu
investieren und somit teilzuhaben an einer sprunghaften
Preisentwicklung für eine ganze Rohstoffgruppe, welche in den
kommenden Jahren exorbitante Gewinnerwartungen befriedigen
wird.
Im Augenblick existiert tatsächlich kein einziger Rohstoff, welchem
in
Zukunft noch höhere Preisanstiege zugetraut werden können als
den
Oxiden aus der Gruppe der Seltenenerdmetalle!
Die Nachfrage nach diesen Metallen und Metalloxiden wird in den
nächsten Jahren explosivartig zunehmen. Denn nicht nur das
Hybridauto
mit seinen gigantischen Absatzzahlen kann ohne diese Rohstoffe
nicht
gebaut werden, auch das Auto der übernächsten Generation, dass
in
China so dringend benötigte Wasserstoffauto, ist zwingend auf
diese
Rohstoffe angewiesen. Aber auch eine Vielzahl weiterer Märkte wird
in
ganz außerordentlichem Maße von dieser Entwicklung profitieren!
1. Seltenerdelemente—Kritische Ressourcen
für Spitzentechnologien?
Die Seltenerdmetalle (SEE) bilden im Periodensystem die größte
chemisch zusammenhängende Gruppe. Obwohl die SEE weithin
unbekannt sind, sind sie von grundlegender Bedeutung für
hunderte von Anwendungen.
Ihre Vielseitigkeit und spezifischen Eigenschaften verschafften
den SEE in den Bereichen Technologie, Umwelt und Wirtschaft
eine wesentlich bedeutendere Rolle, als man erwarten möchte,
wenn man bedenkt, dass sie weithin unbekannt sind. Einst
konnten die Vereinigten Staaten ihren Bedarf an diesen
kritischen
Materialien selbst decken, doch über die letzten zehn Jahre
hinweg wurden sie zunehmend von Importen abhängig (Abb. 1).
In den Jahren 1999 und 2000 stammten über 90% der von den
USA benötigten SEE aus Lagerstätten in China.
Spitzentechnologien und umweltfreundliche
Einsatzmöglichkeiten von Seltenerdelementen
(SEE) erlebten in den
letzten vierzig Jahren einen dramatischen
Anstieg hinsichtlich ihrer Vielfältigkeit und
Wichtigkeit. Viele dieser Anwendungen
sind äußerst spezifisch, d.h.
Alternativelemente für die SEE sind nur
zweitklassig, oder nicht bekannt. Daher
haben die SEE einen weitaus wichtigeren
Stellenwert bei den Spitzentechnologien
eingenommen, als ihre relative
Unbekanntheit vermuten ließe. Obwohl
SEE eigentlich stärker verbreitet sind als
viele der bekannten Industriemetalle, sind
sie in der Regel nicht in abbauwürdigen
Erzlagerstätten konzentriert. Dementsprechend
stammt ein Großteil des
weltweiten Bestandes aus nur wenigen
Quellen. Früher konnten die Vereinigten
Staaten ihren Bedarf an SEE größtenteils
selbst decken, doch in den letzten zehn
Jahren wurden sie mehr und mehr von
Importen aus China abhängig.
Abbildung 1. Die weltweite Gewinnung (1 kt=106 kg) von
Seltenerdelementen zwischen 1950 und 2000 kann in vier
Kategorien unterteilt werden: Vereinigte Staaten, fast
ausschließlich aus Mountain Pass in Kalifornien; China, aus
verschiedenen Lagerstätten; in den verbleibenden Ländern
hauptsächlich aus monazithaltigen Seifenlagerstätten;
Gesamtvorkommen weltweit. Vier Phasen der Produktion können
klar definiert werden: Die Monazit-Seifenlager-Phase, die Ende
des 19. Jahrhunderts begann und 1964 ein abruptes Ende fand;
die Mountain Pass-Phase, die 1965 begann und bis etwa 1984
andauerte; eine Übergangsphase, die von ungefähr 1984 bis
1991 ging; die Chinesische Phase, die etwa 1991 begann.
Obwohl die 15 natürlich vorkommenden SEE (Tabelle 1; Abb. 2)
in der Regel ähnliche geo-chemische Eigenschaften aufweisen,
ist
die Häufigkeit ihres Vorkommens sehr unterschiedlich. In der
kontinentalen Erdkruste mit ihren SEE - Erzlagerstätten beträgt
die Differenz zwischen dem seltensten und dem häufigsten SEE
normalerweise zwischen zwei und fünf Einheiten in der
jeweiligen
Größenordnung (Abb. 3). Da die Anwendung von SEE in der
Technologie in den letzten Jahrzehnten um ein Vielfaches
gestiegen ist, ist auch die Nachfrage nach seltenen (und vorher
unbekannten) SEE rasant in die Höhe geschnellt.
Die unterschiedlichen nuklearen, metallurgischen, chemischen,
katalytischen, elektrischen, magnetischen und optischen
Eigenschaften der SEE führten zu einer stetig anwachsenden
Vielfalt in ihrer Verwendung. Diese reichen von ganz banalen
Dingen (Feuerzeug-Zündsteinen, Glas-Poliermittel) über High-
Tech-Produkte (Leuchtstoffe, Laser, Magnete, Batterien,
magnetische Kühlung) bis hin zu futuristischen Entwicklungen
(hitzebeständige Supraleitfähigkeit, sichere Verwahrung und
Transport von Wasserstoff für die Wirtschaft nach der
Kohlenwasserstoff-Ära).
2. Was sind “Seltenerden Elemente (SEE) bzw. Rare
Earth Elements (REE)“?
“Seltene Elemente“, auch Lanthanoide (Lanthanähnliche)
genannt, ist eine Gruppenbezeichnung ähnlicher Elemente mit
den Atomnummern 57 bis 71, zu denen das Lanthan und die 14
im Periodensystem und nachfolgend farblich gekennzeichneten
Elemente gehören:
Abbildung 2. REE Rare Earth Elements – Namen und Symbole
Obwohl die 15 “Seltenen Elemente“ meistens zusammen
auftreten, werden diese in zwei Gruppen unterteilt: die
leichten
und mittelschweren (Atomnummern 57 bis 64) und die schweren
(Atomnummern 65 bis 71) Elemente. Zu den Lanthaniden
werden auch noch die Atomnummern 21 (Scandium) sowie 39
(Yttrium) gezählt., Der Gehalt an “Seltenen Elemente“ wird
ausgedrückt durch den Begriff „Rear-Earth-Oxyd“ (REO) oder
„Total Rare Earth Oxyd“ (TREO). Die Lanthanoide sind
silbrigglänzende,
relativ weiche und reaktionsfreudige Metalle. An der
Luft oxidieren sie schnell und werden matt. Im Wasser erfolgt
die
Zersetzung mehr oder weniger schnell unter Freisetzung von
Wasserstoffgas. Wegen ihren ähnlichen physikalischen und
chemischen Eigenschaften treten die “Seltenen Elemente“ und
Yttrium meist gemeinsam in der Natur auf. Der Begriff "Erden"
bezieht sich hierbei auf die jeweiligen Oxide. Während das
betroffene Element die Endung "-ium" erhielt, wurde für das
zugehörige Oxid die Endung "-ia" verwendet (Beispiel: Element
"Yttrium", das zugehörige Oxid wurde "Yttria" genannt, zu
Deutsch "Yttererde").
La Lanthanum
Ce Cerium Tb Terbium
Pr Praseodymium Dy Dysprosium
Nd Neodymium Ho Holmium
Pm Promethium Er Erbium
Sm Samarium Tm Thulium
Eu Europium Yb Ytterbium
Gd Gadolimium Lu Lutetium
Sc Scandium Y Yttrium
3. Wie selten sind Seltenerdmetalle?
In der Erdkruste kommen Seltenerdmetalle eigentlich recht
häufig
vor. Selbst das seltenste Element dieser Gruppe kommt immer
noch 200-Mal öfter vor als Gold. Was sie aber trotzdem so
wertvoll
macht ist die Tatsache, dass sie nur selten in wirtschaftlich
abbaubaren Konzentrationen vorkommen.
4. Welches ist das teuerste und welches das billigste
Element aus der Gruppe der Seltenerdmetalle?
Terbium ist das teuerste Element mit einem Kilopreis von 723,00
EUR. Cer wiederum ist mit lediglich 8,00 EUR per kg das
preiswerteste Seltenerdmetall (Preise Stand 01. September 2007,
Reinheit 99%), siehe auch nachstehende Tabelle:
Metall VK per 01.09.2007 €/kg
Cerium, Ce 8,00 €/kg
Europium, Eu 586,00 €/kg
Lanthanum, La 7,00 €/kg
Neodymium, Nd 46,00 €/kg
Praseodymium, Pr 43,00 €/kg
Samarium, Sm 12,00
Terbium. Tb 723,00
Yttrium, Y 42,00
Tabelle 1. Aktuelle Preise der REE
5. Vorkommen von Seltenerdelementen?
“Selten”erdelemente ist eine irreführende Bezeichnung aus der
Vergangenheit. Dass der Begriff nach wie vor verwendet wird
zeigt
lediglich, wie wenig bekannt diese Elemente sind, dies sagt
jedoch
nichts über ihre Seltenheit aus. Die häufiger vorkommenden SEE
sind in der Erdkruste in einer ähnlichen Konzentration zu
finden
wie gängige Industriemetalle, wie etwa Chrom, Nickel, Kupfer,
Zink, Molybdän, Zinn, Wolfram oder Blei (Abb. 4). Selbst die
zwei
seltensten SEE (Tm, Lu) kommen noch nahezu 200 Mal öfters vor
als Gold. Im Gegensatz zu unedlen und Edelmetallen kommen SEE
allerdings kaum konzentriert in abbauwürdigen Erzlagerstätten
vor. Aus diesem Grund stammt der größte Teil der weltweit
genutzten SEE aus nur wenigen Quellen.
Unterschiede im Vorkommen verschiedener SEE in der oberen
kontinentalen Erdkruste (Abb. 3,4) zeigen die Überlagerung von
zwei Effekten, einem nuklearen und einem geo-chemischen.
Erstens, die SEE mit geraden Ordnungszahlen (58Ce, 60Nd, …)
haben eine größere Weltall- und Erdhäufigkeit als benachbarte
SEE
mit ungeraden Ordnungszahlen. Zweitens, die leichteren SEE sind
weniger vereinbar (da ihre ionischen Radien größer sind) und
sind
deshalb in der kontinentalen Erdkruste stärker konzentriert als
die
schwereren SEE. In den meisten Seltenerdlagerstätten machen die
ersten vier – La, Ce, Pr und Nd – 80-90% des gesamten
Vorkommens aus. Daher sind Lagerstätten, die relative große
Mengen der knapperen und wertvolleren schweren SEE (Gd bis Lu,
Y) und Eu enthalten, natürlich umso lohnenswerter.
Abbildung 3. Preise und Vorkommen von Seltenerdelementen.
Die Preise sind aus den Jahren 1999 und 2000 und werden in
USDollar
pro Kilogramm SEE in zwei Formen angegeben: (1) als
Oxid, in Einheiten von 2 bis 25 kg, mit einer Reinheit zwischen
95
und 99.99%; (2) als Metallbarren mit einem Gewicht zwischen
0,1 und 0,45 kg bei einer Reinheit von 99.99%. Zwei
repräsentative SEE-Erze – hochwertiges Karbonatiterz aus
Mountain Pass, Kalifornien, und lateritisches ion-adsorbiertes
Erz
aus Südchina – werden mit der oberen kontinentalen Erdkruste
verglichen. Z, Ordnungszahl.
Abbildung 4. Vorkommen (Atomanteil) der chemischen Elemente in
der oberen kontinentalen Erdkruste als eine Funktion der
Ordnungszahl. Viele der Elemente werden in (sich teilweise
überschneidende) Kategorien eingeteilt: (1) gesteinsbildende
Elemente (Hauptelemente im grünen Feld, Nebenelemente im
hellgrünen Feld); (2) Seltenerdelemente (Lanthanide, La-Lu, und
Y;
in blau geschrieben); (3) Haupt-Industriemetalle (weltweite
Produktion >~3x107 kg/Jahr; fett gedruck); (4) Edelmetalle
(kursiv); und (5) die neun „seltensten“ Metalle – die sechs
Elemente
aus der Eisen-Platin-Gruppe und Au, Re und Te (ein Metalloid).
6. In welchen Mineralien findet man
wirtschaftlich abbaubare Vorkommen?
Die häufigsten und ökonomisch wichtigsten lanthanoidführenden
Minerale sind:
a. Monazit
b. Xenotim,
c. Bastnäsit,
d. Parisit,
e. Allanit,
f. Synchysit,
g. Ancylit sowie
h. Cerianit.
Die weltweite Produktion von “Seltenen Elementen“ beträgt
etwa 100.000 Tonnen Rare Earth Oxyde (REO) pro Jahr. Von
Yttrium wird jährlich nur etwa 2.500 Tonnen Yttrium Oxid (Y2O3)
produziert.
7. Wie groß sind die Seltenerdelement-Ressourcen?
Seit der Entdeckung der SEE (während der Phase von 1794-1907)
bis Mitte der 1950er Jahre wurden bescheidene Mengen von SEE
aus monazithaltigen Seifenlagerstätten und Adern gewonnen, aus
Pegmatiten und Karbonatiten, und als kleineres Nebenprodukte
bei
der Uran- und Niobgewinnung. Während dieser Zeit waren die
mittleren und die schweren SEE normalerweise nur in Mengen
unter einem Kilo erhältlich und wurden gemeinhin als chemischer
Sonderling angesehen.
1949 wurde in Mountain Pass in der oberen Mojave-Wüste in
Kalifornien (Abb. 5) eine Karbonatitintrusion mit
außergewöhnlich
hohen Anteilen von leichten SEE (8 bis 12% Seltenerdoxide
[SEO])
entdeckt. Die SEE in Mountain Pass kommen hauptsächlich in
Bastnäsiten, (Ce,La,Nd,…) CO3F, und verwandten Mineralien vor.
Bis 1966 war diese Weltklasse-Lagerstätte (Besitzer und
Betreiber
war die Molycorp, Inc.) zur Hauptquelle von SEE geworden. Die
frühe Entwicklung wurde vor allem von der plötzlichen Nachfrage
nach Eu gefördert, die durch die Kommerzialisierung des
Farbfernsehens hervorgerufen wurde. Mit einem Durchschnittsgrad
von 9.3% und SEO-Reserven in Höhen von 20 Millionen metrischen
Tonnen (Mt) (mit 5% Oberwert) ist Mountain Pass mittlerweile
die
einzige Lagerstätte, die nur aufgrund ihres SEE-Gehalts
betrieben
wird. Das Mountain Pass-Erz wird stark von den leichten SEE
dominiert (Abb. 3,6). Dennoch ermöglichen die große Erzmengen,
die verarbeitet werden, und die Entwicklung der
Lösemittelextraktionstechnik zur breit angelegten Trennung der
einzelnen SEE voneinander, einen Aufschwung für einige der
mittleren SEE. Die zunehmende Verfügbarkeit dieser ehemals
exotischen Elemente führte wiederum dazu, dass sie häufiger
eingesetzt werden.
Von 1965 bis Mitte der 80er Jahre war Mountain Pass die
Hauptquelle für SEE und die Vereinigten Staaten konnten ihren
Bedarf an SEE größtenteils selbst decken. Seit 1985 ist die
Gewinnung von SEE in China rasant angestiegen (Abb. 1). Die
SEE-Gewinnung in China stammt im Wesentlichen aus zwei
Quellen: Die wichtigste ist die Eisen-Niob-SEE-Lagerstätte in
Bayan
Obo in der Inneren Mongolei. Diese Lagerstätte weist
geologische
Ähnlichkeiten sowohl mit Karbonatit-SEE-Lagerstätten, als auch
mit hydrothermalen Eisen-Oxid-(-Cu-Au-REE)Lagerstätten auf, wie
etwa in Olympic Dam (Australien) oder in Kiruna (Schweden).
Anteile in Bayan Obo liegen zwischen 3 und 6% SEO; Vorkommen
liegen bei mindestens 40 Mt, möglicherweise noch deutlich
höher.
Die zweite Hauptquelle für SEE in China sind die
ion-adsorbierten
Erze in lateritischen Verwitterungsschichten, die sich im
tropischen
Süden des Landes über Granit- und Syenitgestein gebildet hat.
Der
Vorteil dieser Oxiderze ist, dass ihr Gehalt an schweren SEE
(Abb.
6) relativ hoch ist und vor allem, dass sie relativ leicht
abgebaut
und die SEE einfach extrahiert werden können.
Die Anzahl förderungswürdiger SEE-Lagerstätten, die durch die
geo-chemischen Eigenschaften der SEE schon stark eingeschränkt
ist, wurde in den vergangenen Jahren auch noch durch
umweltpolitische Faktoren und behördliche Bestimmungen
gebremst. Monazit, das häufigste SEE-Mineral enthält in der
Regel
erhöhte Thorium-Werte. Obwohl Th selbst nur leicht radioaktiv
ist,
wird es von radioaktiven Zwischen-Zerfallsprodukten begleitet,
vor
allem von Radium, das sich bei der Verarbeitung ansammeln kann.
Bedenken hinsichtlich radioaktiver Gefahren haben dazu geführt,
dass Monazit seine Rolle als bedeutende Quelle zur SEEGewinnung
mittlerweile verloren hat und man sich mehr auf die
Lagerstätten konzentriert, wo die SEE in anderen Mineralien mit
niedrigem Th-Gehalt vorkommen, vor allem auf Bastnäsite.
8. Müssen Seltenerdmetalle nach ihrem Abbau
noch weiter behandelt werden?
Ja. Wegen der starken Ähnlichkeit ihrer chemische Eigenschaften
müssen die einzelnen Elemente mit Hilfe aufwändiger Prozesse
voneinander getrennt werden. Je höher der zu erzielende
Reinheitsgrad, desto mehr Aufwand muss betrieben werden.
Dementsprechend steigen auch die Preise für die fertigen
Rohstoffe.
9. Gibt es neue Einsatzmöglichkeiten von
Seltenerdelemente?
Viele Einsatzmöglichkeiten von SEE heben sich durch ihren hohen
Grad an Spezifität und ihren hohen Wert pro Einheit hervor.
Farbbildschirme und Flüssigkristallbildschirme, wie sie für
Computerbildschirme und Fernseher genutzt werden, brauchen
beispielsweise Europium als roten Leuchtstoff – ein Ersatz dafür
ist
nicht bekannt. Da es relativ selten vorkommt, die Nachfrage
aber
groß ist, ist Eu recht wertvoll – in den letzten zehn Jahren
betrug
der Preis zwischen 250$ und 1700$ pro Kilo (für Eu2O3).
Die Verwendung von Glasfaserkabeln im
Telekommunikationsbereich ermöglicht eine weitaus größere
Bandbreite, als es mit Kupferdrähten und -kabeln möglich war,
die
größtenteils bereits ersetzt wurden. Glasfaserkabel können
Signale
über lange Strecken hin übertragen, denn sie enthalten in
regelmäßigen Abschnitten mit Erbium angereicherte Fasern, die
die
Funktion eines Laserverstärkers übernehmen. Trotz seiner hohen
Kosten (etwa 700$ pro Kilo) wird Er als Zwischenverstärker
verwendet, da kein anderes Element die nötigen optischen
Eigenschaften besitzt.
Doch Spezifität ist nicht nur auf außergewöhnliche SEE wie Eu
oder
Er beschränkt. Cer, das häufigste und billigste SEE, findet man
in
dutzenden von Anwendungen, darunter auch sehr spezifische
Einsätze. Ce-Oxid ist beispielsweise das einzige Element, das
als
Poliermittel für Glas geeignet ist. Die Wirksamkeit von CeO2
beim
Polieren hängt sowohl von seinen physikalischen, als auch von
seinen chemischen Eigenschaften ab, dazu gehören auch die zwei
erreichbaren Oxidationsstufen von Cer, Ce,3+ und Ce4+, in
wässriger Lösung. Nahezu alle polierten Glasprodukte – von
einfachen Spiegeln und Brillengläsern, bis hin zur Präzisionslinse
–
werden abschließend mit CeO2 behandelt.
Die Dauermagnettechnologie wurde durch Legierungen
revolutioniert, die Nd, Sm, Gd, Dy oder Pr enthalten. Kleine,
leichte, starke SEE-Magnete ermöglichten die Verkleinerung
zahlreicher elektrischer und elektronischer Bauteile, wie sie
in
Audio- und Videogeräten verwendet werden, ebenso wie in
Computern, Autos, Kommunikationssystemen und militärischer
Ausrüstung. Viele technologische Errungenschaften der
Vergangenheit betrachten dies bereits als selbstverständlich
(beispielsweise stark verkleinerte, portable Disketten- und
DVDLaufwerke
mit mehreren Gigabyte Speicherkapazität), wären ohne
die SEE-Magnete aber überhaupt nicht möglich.
Umweltfreundliche Anwendungen von SEE nahmen in den letzten
dreißig Jahren beachtlich zu. Dieser Trend wird zweifellos
anhalten,
da die Bedenken hinsichtlich Erderwärmung und Energieeffizienz
stetig ansteigen. Mehrere der SEE sind sowohl Grundbestandteile
von FCC-Katalysatoren, als auch von Fahrzeugkatalysatoren. Der
Gebrauch von SEE-Magneten reduziert das Gewicht von
Automobilen. Die weitverbreitete Nutzung neuer,
energiesparender
Leuchtstoffröhren (die Y, La, Ce, Eu, Gd und Tb enthalten) in
Unternehmen, könnte in den USA zu einer Senkung des
Kohlenstoffdioxidausstoßes führen, die etwa denselben Effekt
hätte, als wenn man zwei Drittel der sich momentan im Verkehr
befindlichen Autos von der Straße nähme. Auch der breit
angelegte
Einsatz der magnetischen Kühlungstechnologie (wird weiter unten
beschrieben) könnte den Energieverbrauch und den CO2-Ausstoß
beachtlich senken.
Abbildung 5. Chemisches Periodensystem, das die 16 seltenen
Seltenerdelemente (SEE) gesondert aufführt: die Lanthanoide, La
durch Lu, plus Y, dessen geo-chemisches Verhalten fast identisch
ist
mit dem von schwereren Lanthanoiden. Promethium hat keine
langlebigen Isotopen und kommt in natürlicher Form nur in
verschwindend geringen Mengen vor. An repräsentiert die ersten
14
Actinoid-Elemente; Lr ist das letzte Actinoid.
In vielen Anwendungen sind SEE aufgrund ihrer relativ niedrigen
Giftigkeit von Vorteil. Gewöhnliche wieder aufladbare Batterien
enthalten beispielsweise entweder Kadmium (Cd) oder Blei.
Wieder
aufladbare Lanthan-Nickel-Hydrid-(La-Ni-H)Batterien ersetzen
nach und nach Ni-Cd-Batterien in Computern und im
Kommunikationsbereich und könnten schlussendlich auch
Bleibatterien in Automobilen ablösen. Auch wenn
La-Ni-H-Batterien
teurer sind, so bieten sie dafür eine höhere Energiedichte,
bessere
Lade- und Entladeeigenschaften und eine geringere
Umweltbelastung bei der Entsorgung oder beim Recyceln. Ein
weiteres Beispiel sind die roten und rot-orangen Pigmente, die
mit
Hilfe von La oder Ce hergestellt werden und nach und nach die
bisherigen Pigmente verdrängen, die Cd oder andere giftige
Schwermetalle enthalten.
Der nächste spruchreife Einsatz von SEE im Hightech-Bereich
könnte die magnetische Kühlung sein. Die sechs SEE-Ionen Gd3+
bis Tm3+ besitzen eine ungewöhnlich große Magnetkraft, was auf
mehrere ungepaarte Elektronen zurückzuführen ist. Eine neu
entwickelte Legierung, Gd5(Si2Ge2), mit einem “riesigen
magnetokalorischen Effekt” nahe der Raumtemperatur wird
magnetischer Kühlung angeblich dazu verhelfen, mit der
herkömmlichen Kühlung durch Gaskompression konkurrieren zu
können. Diese neue Technologie könnte in Kühlschränken, in
Gefrierschränken und in Klimaanlagen von Privathaushalten,
Unternehmen und Autos angewandt werden. Magnetische Kühlung
ist deutlich effizienter als Kühlung durch Gaskompression und
benötigt zudem keine brennbaren oder giftigen Kühlmittel, die
die
Ozonschicht zerstören oder zur globalen Erwärmung beitragen.
10. Sind die Seltenerdmetalle tatsächlich Hightech-
Rohstoffe ?
In der U.S. Geologischen Studie (USGS Datenblatt 089-02),
welche
auch in diese Abhandlung eingeflossen ist, wird hervorgehoben,
dass “Seltene Elemente“ einer der kritischen Schlüsselfaktoren
für
die Hightech-Industrien sind. Wenn die Nachfrage wie erwartet
mehr als 10 % steigen sollte, so könnte es eine ernsthafte
Knappheit geben, die die Weltmarktpreise für REEs deutlich
ansteigen lassen wird. “Seltene Elemente“ spielen eine
Schlüsselrolle für die Elektronik-Industrie (Magnetische
Kühlung),
die Telekommunikation (Glasfaserkabel) die Mikrosystemtechnik
(hochfeste Präzisionsbauteile), den Automobilbau
(Hybridantriebe),
den Umweltschutz (Emissionskontrolle) sowie in der Petrochemie
(Prozesskatalysatoren). Eine besonders hohe Nachfrage wird nach
Cerium in Automobilkatalysatoren und Lathanum in NiMH-Batterien
erwartet. Aber auch die Nachfrage von “Seltenen Elementen“ beim
Einsatz von Phosphor, Glasfasern und Keramiken dürfte die
Preise
weltweit nach oben treiben. Viele Komponenten wie Batterien,
Magneten, Bildschirme werden durch “Seltene Elemente“ immer
leistungsfähiger und wirken hierbei nachfrageerhöhend. Was
viele
“Seltene Elemente“ so schwer abbaubar macht ist, dass diese
oftmals zusammen mit strahlendem Material auftreten. Diese
treten zwar im Grunde gar nicht so selten auf, jedoch sind
diese
dadurch oftmals schwer oder nicht ökonomisch abbaubar. Deshalb
sind die Preise so verschieden. Die einzelnen aktuellen Preise
für
die Seltenerdmetall-Oxide können Sie der folgenden Tabelle
entnehmen:
Oxyd VK per 01.09.2007 €/kg
Ceroxide, CeO2 99% min 3,40
Europiumoxide, Eu2O3 99,9% min 320,40
Lanthanoxide, La2O3 99% min 3,70
Neodymoxide, Nd2O3 99% min 32,40
Praseodymoxide, Pr6O11 99% min 30,40
Samariumoxide, Sm2O3 99% min 3,10
Terbiumoxide, Tb4O7 99% min 540,10
Yttriumoxide, Y2O3 99,999% min 7,70
Tabelle 2. Aktuelle Peise für die Seltenerdmetall-Oxide
11. Versorgungsprobleme bei Seltenerdelementen?
In den letzten Jahren wurde die einzige amerikanische Quelle
für
SEE, die Mine von Mountain Pass, Kalifornien, nicht voll
ausgeschöpft und auch nur mit Unterbrechungen betrieben.
Aufgrund umweltpolitischer Probleme und behördlicher
Bestimmungen den Abwasserkanal betreffen wurde das Werk für
die Trennung von SEE (Lösemittelextraktion) geschlossen. In
Mountain Pass werden im Moment nur Bastnäsitkonzentrate
gewonnen, getrennte
SEE können nur aus dem Bestand verkauft werden, der vor der
Schließung gewonnen wurde. Doch obwohl die Probleme mit den
Behörden gelöst wurden, wird der Fortbestand von Mountain Pass
als Lieferant getrennter SEE zur Anwendung in
Spitzentechnologien
durch die Situation auf dem Markt gefährdet.
Abbildung 6. Die Mountain Pass-Seltenerdelement-
Mine, Mojave-Wüste, Kalifornien, mit dem
Clark Mountain (Teil des Wüstenschutzgebietes
Mojave National Preserve) im Hintergrund und der
Interstate 15, die im Vordergrund über die Hügel
entlang läuft.
1999 und 2000 wurden nahezu alle (über 90%) getrennten SEE,
die in den Vereinigten Staaten verarbeitet wurden, entweder
direkt
aus China importiert, oder aus Ländern, die die Rohmaterialien
für
ihre Werke aus China bezogen. Die überraschend schnelle
Entwicklung von einem unabhängigen Versorger in der Zeit vor
1990 hin zur nahezu völligen Abhängigkeit von Importen eines
einzigen Landes heute hat mehrere Ursachen. Dazu gehört, dass
die Arbeits- und Verwaltungskosten in China deutlich niedriger
sind
als in den Vereinigten Staaten; die Herstellung von
elektronischen
Geräten und anderen Produkten weitet sich in Asien stetig aus;
chinesische Lagerstätten haben hinsichtlich Anzahl, Größe und
schwerer SEE sehr gute Voraussetzungen; die umweltpolitischen
Faktoren und behördlichen Bestimmungen in Mountain Pass halten
an. China dominiert mittlerweile die SEE-Märkte weltweit (Abb.
1),
was für die Vereinigten Staaten zu mehreren ernstzunehmenden
Problemen in der SEE-Versorgung führt:
(1) Die Vereinigten Staaten laufen Gefahr, ihre jahrelange
Führung
in vielen Bereichen der SEE-Technologien zu verlieren. Die
Fachkenntnisse, die für die verarbeitende SEE-Technologie und
für
SEE-Anwendung notwendig sind, haben ihren Weg nach Asien
gefunden und ermöglichten es China, die SEE-Industrie
beachtlich
auszubauen und alle anderen Länder in der Produktion von Erz
und
von veredelten Produkten in den Schatten zu stellen. Das
chinesische Ministerium für Wissenschaft und Technologie
verabschiedete vor kurzem ein neues nationales Programm zur
Grundlagenforschung. Zur ersten Gruppe von insgesamt 15
Projekten mit hoher Priorität gehört “Grundlagenforschung bei
Seltenerdmaterialien“ (Science, 18. Dez. 1998, S. 2171).
(2) Die Abhängigkeit der Vereinigten Staaten von Importen aus
China kommt zu einer Zeit, in der SEE eine immer wichtigere
Rolle
in der Verteidigung spielen, beispielsweise in Motoren von
Kampfjets und anderen Flugzeugbauteilen, in
Raketenlenksystemen, in elektronischen Gegenmaßnahmen, bei
der Unterwasserminensuche, der Raketenabwehr, der
Entfernungsmessung und bei Energie- und
Kommunikationssystemen im Weltraum.
(3) Inwieweit chinesische SEE für US-Märkte verfügbar sind
hängt
davon ab, wie stabil Chinas Innenpolitik und Wirtschaft ist und
wie
die Beziehungen zu anderen Ländern sind.
(4) Obwohl die aktuell niedrigen SEE-Preise, die durch das
große
Angebot Chinas entstanden sind, für andere Hersteller, vor
allem
für Mountain Pass, eine Belastung darstellen, fördern niedrige
Preise dafür die Entwicklung neuer Einsatzmöglichkeiten.
Beispielsweise stand kürzlich in einer chemischen Abhandlung zu
lesen, „…der Hauptnutzen von Lutetium war jahrelang die
Untersuchung des Verhaltens von Lutetium…“. Einige
vielversprechende Anwendungen für Lu sind bekannt, doch die
meisten sind aufgrund zu hoher Kosten nicht möglich. Würde der
Preis von Lu von mehreren tausend Dollar auf einige tausend
Dollar pro Kilogramm (Abb. 3) sinken, würden mit Sicherheit
selbst
für dieses relativ seltene SEE weitere Einsatzmöglichkeiten im
High-Tech-Bereich folgen. Wie groß die Rolle der Vereinigten
Staaten in der weiteren Verbreitung der SEE-Technologie und auf
den SEE-Märkten sein wird, bleibt eine wichtige, aber vorerst
unbeantwortete Frage.
Abbildung 7. Anteile einzelner SEE in zwei repräsentativen Erzen:
Bastnäsit,
dominiert von La, Ce und Nd, mit Eu durch Lu plus Y insgesamt nur
0,4%; und
lateritisches ion-adsorbiertes Erz, Y-dominiert. Dunkelblaue und
hellblaue Sektoren
stehen für Lanthanide mit geraden, bzw. ungeraden Ordnungszahlen
(siehe Abb.
2,3). Yttrium wird grün dargestellt.
Die Seltenerdelemente sind von grundlegender Bedeutung für die
Vielfältigkeit und die Verbreitung von High-Tech-Anwendungen,
die
einen wichtigen Faktor in der industriellen Wirtschaft der
Vereinigten Staaten darstellen. Eine längerfristige Knappheit
oder
Nichtverfügbarkeit von SEE würde für die amerikanische
Gesellschaft deutliche Veränderungen in vielerlei
technologischen
Aspekten bedeuten. Inländische SEE-Quellen die bekannt sind und
Potential haben, könnten deshalb für Wissenschaftler und
Politiker
zu einem zunehmend wichtigen Thema werden, sowohl im
öffentlichen, als auch im privaten Sektor.
12. Spielt China tatsächlich eine marktbeherrschende
Rolle bei der Produktion der Seltenerdmetalle?
China ist heute der dominante Player für den Abbau von REEs,
wobei es 90 % des weltweiten Angebots stellt. Außerdem ist es
der
führende Weiterverarbeiter und Nutzer der verfeinerten
Elemente.
Die Restrukturierung des Industriezweiges für “Seltene
Elemente“
in China brachte zwei Gruppen von Produzenten hervor, jedoch
wurde dies nicht akzeptiert und wieder aufgegeben. Zu den
führenden Produzenten in China zählen heute Baotou Steel,
Baotou
Rare Earth (Group) Co, Gansu Rare Earth Co. Sowie die Sichuan
Rare Earth Group. In der Nähe von Baotou, in der inneren
Mongolei, ist Bastnaesit ein Nebenprodukt des Eisenabbaus. In
Gansu und Sichuan ist Bastnaesit das primäre Mineral. Der US
Geological Survey (USGS) berichtet, dass die
Hauptproduktionsgebiete
von Scandium ebenfalls in China sowie in Russland und der
Ukraine liegen. Die weltweiten Reserven in “Seltenen Elementen“
werden heute auf etwa 100 Millionen Tonnen geschätzt. Zieht man
von diesen jedoch die unwirtschaftlich abbaubaren und
prozessbedingte Unwägbarkeiten ab, so dürften sich die
abbaubaren Nettoreserven auf lediglich 6 bis 10 Millionen
Tonnen
REO betragen.
Die weltweite Produktion von “Seltenen Elementen“ beträgt etwa
100.000 Tonnen Rare Earth Oxide (REO) pro Jahr. Seit den 90er
Jahren wurde in Australien verstärkt nach REEs gesucht. Hierbei
wurden vor allem die beiden Unternehmen Lynas Corporation
und Arafura Resources fündig.
Die Abhängigkeit vieler Industrieländer, vor allem den USA, von
REEs aus China ist heute nahezu perfekt, insbesondere da die
USA
nur in Kalifornien (Mountain Pass) und vor allem jedoch in
Wyoming (Bear Lodge) über nennenswerte Reserven verfügen, die
dort vom Unternehmen Rare Element Resources (Börsenkürzel:
RES.V) abgebaut werden.
Mining – Unternehmen welche sich im Aufbau
befinden zwecks Gewinnung von Seltenerd-
Elementen aber noch nicht mit der Produktion
begonnen haben:
• ARAFURA RESOURCES LTD.
• AVALON VENTURES LTD.
• CHINA RARE EARTH
• GREAT WEST MINING
• LYNAS CORPORATION LTD.
• NAVIGATOR RESOURCES LTD.
• RARE ELEMENT RESOURCES INC.
AVALON VENTURES (Berlin-Bremen) – WKN A0B9RL -
LYNAS CORPORATION (Frankfurt) – WKN 871899 -
http://www.lynascorp.com/content/upload/files/press_releases…
http://www.lynascorp.com/page.asp?category_id=9&page_id=13
http://www.lynascorp.com/page.asp?category_id=8&page_id=26&q…
ARAFURA RESOURCES (Frankfurt) – WKN 787896 -
http:// www.arafuraresources.com.au
History
Arafura Resources derives its name from the Arafura Sea, the body
of water which lies to
Australia’s north between the Northern Territory and New Guinea.
Arafura Sea comes from
the Portuguese mare aurifera, meaning ‘sea of gold’. The name dates
back to 1623, when
shipwrecked Portuguese were said to have seen gold-studded quartz
on the coast of Arnhem
Land.
Arafura listed on the Australian Stock Exchange on 5 November 2003
but the Company’s
history spans over a period of 20 years. In 1984, it first
commenced acquiring ground in the
Northern Territory.
Land was acquired on the basis that it was large and available and
in geologically prospective
areas with known mineralisation and the areas had little or no
modern exploration.
The portfolio was assembled to target "company making" prospects.
Where possible, they
were located in regional proximity for ease of planning. Ground was
carefully selected which
then enabled the Company to present a balanced and prospective
suite of tenements to seed
capital investors in the early days.
Arafura’s sound structure and good prospective ground encouraged
people to support this
fledgling junior explorer. Wise decisions by the Board in the early
life of the Company has
allowed for steady growth.
Prior to listing, Arafura had undertaken extensive geological and
development work on
granted areas and successfully negotiated with the relevant Native
Title Councils for access
agreements on a number of application areas.
The result was that at the time of listing, Arafura had either
title to or applications for some
12,000 km2 of highly prospective ground in the under-explored
Northern Territory of
Australia.
The Company is now pursuing the wealth that these projects hold.
They include:
• Nolans rare earths-phosphate-uranium project.
• Mt Porter and Kurinelli gold projects.
• Hammer Hill nickel JV with Mithril Resources Ltd.
• Jervois vanadium project.
The Nolans Rare Earths-Phospate-Uranium Project
The Nolans rare earths-phosphate-uranium project is Arafura's
flagship asset. It is located in
the eastern Reynolds Range, approximately 135 km north-west of
Alice Springs in the
Northern Territory of Australia. The project area is accessible via
the all weather Stuart
Highway. An operating gas pipeline passes within 5 km and the Alice
Springs to Darwin rail
line passes within 60 km of the project.
Nolans has real potential to be a large, low-cost producer of rare
earths.
Arafura discovered the deposit in 1999 and has since delineated a
substantial body of rare
earths and phosphate mineralisation. In addition, the deposit
contains uranium which would
be produced as a by-product of the rare earths processing.
The Nolans project is the key to Arafura's longer term success with
a resource that we believe
will support a mine life of greater than 20 years.
A pre-feasibility scoping study will be available in Q4 2007 that
details the capital and
operating costs of the project. Coupled with the resource
statement, a Net Present Value
(NPV) will be released to the ASX and investors.
Project Strategy
Our short term objectives are focused on ensuring that the Nolans
project has all approvals
and commercial agreements, enabling us to capitalise on rare earths
and phosphate market
opportunities.This will include construction of the Nolans process
plant with a plan for
production from Nolans Bore in 2010.
The test work for Nolans to date has provided significant progress
in the definition of the flow
sheet required for the engineering of a processing plant to recover
the rare earths, phosphate,
uranium and by-product calcium chloride. This test work will
continue with a target of
completing the detailed flow sheet design for all major product
streams with the rare earths
going to separated products enabling the pilot plant to commence in
Q1 of 2008.
Approvals documents including Notices of Intent (NT Government),
Project Referral (Federal
Government, Department of Environment and Water Resources) and
Application for Mining
Lease (NT Government) are all to be submitted in Q4 2007. Responses
to the above
documents will form the basis for the Environmental Impact
Statement and Bankable
Feasibility Study (Q4 2008).
Phosphate
Test work has indicated that the production of technical grade
phosphoric acid (H3PO4) is
likely with the most commonly trading product as merchant grade
(52%) phosphoric acid. In
2006, the world demand for phosphoric acid was 34 million tonnes of
P2O5 and growing at
about 2% per annum.
Phosphoric acid is an important industrial acid used in the
manufacture of fertilisers, for the
anti-corrosion treatment of metals and the production of inorganic
phosphates, especially
detergent and food grade phosphate compounds. In Australia,
phosphoric acid is almost
entirely confined to the production of phosphate fertiliser.
The world trade for phosphate based products is an active and
transparent commodity market.
Australia was a net importer of phosphate rock last year even with
the supply from the
Southern Cross operation in north western Queensland. The
Australian Bureau of Statistics
for March 2006 states that Australia imports about 825,000 tonnes
of phosphate rock per
annum.The general market outlook for the supply of phosphoric acid
in Australia and the
world market looks optimistic. Arafura's marketing strategy will
hinge around niche markets
where market share can be secured from economies of supply. There
is excess phosphoric
acid production capacity in the world and expansions in northern
Africa can strongly
influence price.
Calcium Chloride
Calcium chloride is a chemical compound that is used for two
primary purposes. These are:
• As an anti-freeze product used to de-ice airports and roads in
regions where winter
snow and ice require removal to enable the use of air and road
transport; and
• As a binding agent and dust suppressant for unsealed roads.
Geology
Nolans Bore is a unique deposit, which has world class
characteristics in size and grade of
rare earth elements, phosphate, uranium and thorium.
The host to REE (Rare Earth Elements) mineralisation is mainly
massive fluorapatite with
variable fluorapatite stockwork veins and bands. REE occur mainly
as cheralite
([REE,Ca][P,Si]O4) in fracture infill and micro-veinlets in the
fluorapatite. Mineralisation is
hosted by granite-gneiss country rock. Four styles of REE
mineralisation have been
recognised at Nolans Bore:
• Massive fluorapatite dykes of 4-6% REE.
• Very high grade REE mineralisation of 10-20% rare earth elements
found in the
cheralitic apatite-poor rocks.
• Calc-silicate hosted apatite-allanite-epidote REE
mineralisation.
• Zones of low grade REE mineralisation in gneisses and
kaolinite-altered rocks
adjacent to the fluorapatite dykes and adjacent to mylonite
zones.
The mineralisation styles vary in strike extent while the over-all
mineralisation zone is
continuous over a strike length of at least 1,000 metres and width
up to 900 metres.
Resource
The Nolans resource is stated at 18.6 million tonnes of inferred
and indicated resources. This
contains 577,000 tonnes of REO (grading 3.1% REO), 2.6 million
tonnes of phosphate
pentoxide (grading 14% P2O5) and 8.7 million pounds of uranium
(grading 0.47 lb/T U3O8).
These resources can support a processing operation of 10,000 REO
metal tonnes per annum
for at least 20 years.
The drilling programme also indicated that a larger resource is
highly likely as additional
mineralisation has been detected that has not been factored into
the resources estimation.
The total indicated and inferred resources as at November 2005
are:
Nolans Resource Classification
MT REO% REO (kt) P2O5% U3O8Ib/T
High grade 3.9 4.4 174 18.3 0.70
Medium grade 6.6 2.4 158 11.1 0.37
Total indicated 10.5 3.1 332 13.8 0.50
Total inferred 8.1 3.0 245 14.3 0.43
TOTAL 18.6 3.1 577 14.0 0.47
Nolans Resource Compared
Project Resource By Products REO
Recovery
Baotou
Inner Mongolia, China
300mt @
1.5% REO
REO a by
product of iron
ore separation
~25-50%
Mianning, Sichuan 17mt @
3% REO
None 50%
Mountain Pass
California & Nevada,
USA
12mt @
8% REO
None 50-60%
Mt Weld, Australia 7.7mt @
11.9% REO
None 60%
Nolans, Australia 18.6mt @
3.1% REO
Phosphoric acid,
Calcium
Chloride,
Uranium
80-85%
Kangankunde Hill
Malawi
11mt @
2% REO
None Unknown
REO Distribution
Rare earths are a suite of elements with discrete and related
association. Some of these
elements have higher values than others. Nolans is enriched in
neodymium and europium,
making the deposit valuable.
Rare Earth Contents by Project
Nolans Bore
%
Mountain Pass
%
Baotou
%
Mt Weld
%
Cerium 48.32 48.1 51.3 46.74
Lanthanum 20.40 25.5 25.7 25.50
Neodymium 21.06 18.5 15.7 18.50
Praseodymium 5.91 5.3 5.4 5.32
Samarium 2.37 2.3 1.1 2.27
Gadolinium 0.95 - - 0.75
Europium 0.37 0.19 0.19 0.44
Dysprosium 0.34 0.12 0.06 0.12
Other 0.28 - 0.5 0.36
Total 100.00 100.00 100.00 100.00
Nolans RE Distribution Compared
Nolans Bore Mt
Weld
Baotou Sichuan Mt
Pass
Ion
Clays
Ce + La 67% 73% 75% 75% 81% ~40-50%
Nd + Pr + Dy 27% 22% 22% 19% 18% ~20-30%
Sm + Eu + Gd + Yt 6% 5% 3% 6% 1% ~20-30%
Co-product Phosphoric
acid
- Iron -
-
-
By-Product Calcium
Chloride,
Uranium
- - -
- -
Mining
The dimension of the mineralisation suits open pit mining methods
with a low strip ratio. The
mineralisation is exposed at surface eliminating the need for
expensive stripping of barren
overburden. The low strip ratio of less than 1:1 and low mining
rates of less than 1 million
tonne per annum results in a small fleet of mining equipment. The
deposit is approximately 15
km from the Stuart Highway. This minimises the cost of the access
haul road.
Metallurgy
Arafura has engaged the Australian Nuclear Science and Technology
Organisation (ANSTO)
to determine the processing route for rare earths production. ANSTO
is a leader in rare earth
metallurgy and nuclear science technology in Australia. Arafura
have also engaged Bateman
Chemical Technologies to determine the processing route for
phosphoric acid and other byproducts
production. Bateman are a leading designer/builder of
fertiliser/phosphoric acid
plants.
Test work has returned consistently encouraging results from the
metallurgical programme to
date. The ANSTO results indicated that a three step process
provides the best approach for the
recovery of rare earths, phosphate and uranium. The Bateman results
have identified
commercial production of technical grade phosphoric acid may be
possible. Further value to
the project has been identified in the production of calcium
chloride.
The development of the Nolans phosphate hosted - rare earths
project has progressed to
budget and projected schedule when successfully completing Stage II
of the development
work at ANSTO. Stage III, the rare earths extraction stage, was
delayed 3 months due to
problems converting conventional monazite technology to suit Nolans
ore. The delay has
resulted in the pilot plant now commencing in Q1 2008.
Market Review
Rare earth metals are essential components of products with
significant growth potential in
the electronics industry, the delivery of energy efficiency and the
management of greenhouse
gas emissions.
With products as diverse as re-chargeable batteries, magnets in
electric motors, mobile
telephones, laptop computers, and plasma screens relying on rare
earths elements as key
components, the market for rare earth products continues to grow
strongly.
The biggest growth market for rare earths is hybrid car market
which is a major user of
rechargeable batteries (lanthanum) and high strength magnets
(neodymium). This market
continues to grow as the economy looks for fuel efficient transport
and a reduction of
greenhouse gas pollutants. The large increase in the price of oil
has also increased the demand
for alternative technologies and thus, growth in demand for rare
earths.
Most major car manufacturers have aggressive expansion plans for
hybrid cars that could
replace 5% of the world's new car manufacture (or 3 million
vehicles) by 2012. As a result of
this and other increases in demand, total rare earth demand is
forecast increase from its
current level of 110,00 tpa by 70% to 180-190,000 tpa in 2012.
While China has been the major supplier of rare earths for the last
two decades it now realises
that it can no longer fill this role without putting the
sustainability of its domestic industry at
risk. As a result, the mining, production and export of rare earths
in China are now under
strict control to ensure the long term viability of the closely
related electronics manufacturing
industries which are dependent on rare earths. The cut back in
Chinese production is creating
opportunities for non-Chinese rare earth projects.
Demand Structure
Traditionally the demand for rare earths is divided into the
following sectors:
• Catalysts (including petroleum cracking catalysts and
autocatalysts, which consume
lanthanum and cerium respectfully)
• Glass (cerium is the major constituent of this sector where it is
employed as a
decolourant; a demand that is falling as CRTs are replaced by LCDs
and PDPs)
• Polishing (a rapidly growing sector that is based on the unique
chemical and
mechanical properties of cerium in the polishing of glass,
including multi-level
electronic components)
• Metal Alloys (where the demand for lanthanum nickel hydride
batteries is the key
driver of demand and could put pressure on lanthanum supply)
• Magnets (currently, the most dynamic market for rare earths with
growth in demand
increasing at >15% for the past 5-10 years, which have driven
the prices for
neodymium and terbium to increase by more than 40% over the past 12
months)
• Phosphors (necessary for the production of phosphors for TVs and
enegy efficient
lamps this the smallest sector by volume(6-8%), but the largest
sector by value (30-
35%) as europium and terbium are among the rare earths with the
lowest abundance)
• Ceramics (yttrium stabilised zirconia, which is used throughout
the resources industry
where a material with high wear resistance is required, is the
backbone of this sector)
• Other (this sector includes many applications from its use in the
agriculture and textile
industries in China to diagnostic equipment for the health
industry)
Throughout the 50 year history of the rare earths industry there
has been an imbalance
between the ratio in which the rare earths occur and the ratio in
which they are consumed.
This has varied from a shortage of cerium in the 1970s due to the
demand for CRT
televisions, to a shortage of europium in the 1980s for TV and
fluorescent lights, to a severe
shortage of neodymium in the 1990s and 2000s due to the demand for
high strength magnets.
However, the rapid increase in demand for neodymium still shows no
sign of abating which
means that rare earth ores that contain high levels of neodymium,
such as Nolans, are at a
premium; a situation that is likely to get worse (or better for
Arafura!) over the next five
years..
Supply
Looking forward to 2012, when consumption is forecast to be
180-190,000 tonnes, China will
probably supply only 130-140,000 tonnes; sufficient to supply its
own needs only. On this
basis non-Chinese supply will need to be 40-50,000 tonnes if demand
is to be satisfied; hence
the Nolans Project is now viewed as an essential part of the supply
matrix early next decade.
The shortage is highlighted in the figure below:
As outlined above, the consumption of the individual rare earths
that make up the total
spectrum of demand is not in the same ratio as the mix in which
they occur in the various
deposits around the world. This is best illustrated by the figure
below in which the relative
abundance of the rare earths in the ‘new’ projects is compared with
forecast demand in 2012.
Nolans is well placed to take advantage of the high growth sectors
of the market.
The rare earths market in China is characterised by a high degree
of fragmentation; the top
12-16 companies supply 80% of the market, which is home to 150-200
processors where the
manufacturer of a given product can take place over four or more
stages, each of which could
be owned and operated by a separate company before it is sold to
the final consumer. For
example, consider the production of a rare earth magnetic powder
for use in the production of
bonded neodymium iron boron magnets. Company A will mine and
beneficiate the rare earth
ore to produce a rare earth mineral concentrate that is sold to
Company B. This latter
company utilises a chemical leaching process to produce light rare
earth and medium/heavy
rare earth chemical concentrates, usually as chlorides, carbonates
or nitrates. Company C,
who typically possesses separation facilities designed to process
one or two types of chemical
concentrate produces a range of rare earth chemicals (usually
oxides) with a REO
concentration of 99% from the mixed chemical concentrate. Company D
purchases
neodymium oxide which it reduces to neodymium metal in a carbon arc
reduction furnace,
which is sold to Company E who produces the rare earth magnetic
powders. The production
of a rare earth oxide for either a phosphor producer or an
autocatalyst producer may go
through a similar number of stages. It is Arafura’s intent that the
Nolans Project will be a
vertically integrated enterprise that will eliminate many of the
inefficiencies of the fragmented
supply chain in China.
RARE ELEMENT RES (Frankfurt) – WKN 12071 -
GREAT WESTERN MIN (Frankfurt) – WKN 886786 -
CHINA RARE EARTH (Frankfurt) – WKN 590363 -
NAVIGATOR RESOURCES (Berlin-Bremen : WKN 911185/ISIN
AU000000NAV2)
NAVIGATOR FPO (ASX) (NAV. AX)
Hybrid Vehicles and Rare Earths
Hybrid vehicles are an important driver for rare earth demand
because they incorporate
multiple components and subsystems that use rare earths. These
include:
• NiMH batteries that contain lanthanum
• Electric motors and regenerative braking that contain; neodymium,
praseodymium, and
dysprosium or terbium;
• Exhaust catalysts that contain cerium and lanthanum;
• Glass that contains cerium; and
• Sensors that contain yttrium.
Overall, a typical hybrid vehicle contains 15-16kg of rare earths,
with the majority contained
in the batteries. The global demand by 2010 is expected to be
approximately 2 million units.
As the cost differential between standard and hybrid vehicles
shrinks as hybrid production
increases (currently US$1,500 for the latest Toyota Camry), the
pure economic rationale will
become more attractive, particularly if high gas prices continue to
increase. A new Camry
driver who drives 80% in the city reaches break even at 36,000
miles with a US$3/gallon gas
price; 50% city driving requires 50,000 miles to break-even. This
does not factor depreciation
which should be lower with a hybrid car.
Während im Jahr 1990 die USA sich noch selbst mit “Seltenen
Rohstoffen“ versorgen konnten, ist as Land heute zu 90 % von
Importen
aus China abhängig [1]. Sich vom chinesischen Quasi-Monopol zu
befreien,
ist deshalb nur möglich, wenn alternative Anbieter, die über
nennenswerte
Reserven verfügen, wie Lynas und Arafura, schnellstmöglich in
die
Abbauphase übergehen. Mit bisher nachgewiesenen Reserven von über
2
Millionen Tonnen kann Lynas zu einer ernsthaften Konkurrenz für
die
Chinesen avancieren. Wenn es keine Verzögerungen gibt, sollte
Lynas
Corporation bereits ab dem Jahr 2010 etwa 10.000 Tonnen pro
Jahr,
d.h. 10 % der weltweiten Nachfrage liefern können.
Der andere Key Player Arafura Resources verfügt ebenfalls über
erheblichen Reserven an “Seltenen Elementen“. Beide Aktien sind
trotz ihres
spekulativen Charakters aufgrund ihres zukünftigen
Ertragspotentials als
“strong buy“ einzustufen und in Schwächephasen zu akkumulieren.
13. Stimmt es, dass die europäische Automobil-
Industrie sehr wenig an der weltweiten,
explodierenden Nachfrage nach Hybridautos
partizipiert ?
Hybridfahrzeuge gehören zur Kerntechnologie des 21.
Jahrhunderts.
Ohne Hybridantriebe würde die politischen Ziele,
Abgaswerte zu senken, eine reine Wunschvorstellung bleiben.
Mit der revolutionären Antriebstechnologie lässt sich der
Kraftstoffverbrauch eines Benzinmotors um mehr als 25 %,
der eines Dieselmotors um bis zu 15 % senken.
Es werden inzwischen zahlreiche Modelle angeboten. Der
Unangefochtene Marktführer TOYOTA will z.B. bis 2010 die Zahl
seiner Modelle auf 14 verdoppeln. Zahlreiche andere
Automobilhersteller
produzieren mittlerweile auch prestigeträchtige, PSstarke
Limousinen wie z.B. den LEXUS GS 450h mit 340 PS und
Hybridantrieb.
Handfeste Argumente, die immer mehr Verbraucher in den
USA, Asien aber auch verstärkt in Europa überzeugen.
Vor einigen Jahren galt das Hybridauto noch als Exot. Doch
der ständig steigende Ölpreis, ein weltweit gesteigertes
Umweltbewusstsein und ständig strengere Umweltgesetze zwingen
zum Umdenken in Richtung Hybrid. Ein Auto, dass von einem
Elektro- und einem Verbrennungsmotor (Benzin oder Diesel)
angetrieben wird.
So arbeiten mittlerweile alle Autohersteller intensiv an der
Weiterentwicklung von Hybridautos, denn keiner möchte den
Anschluss verpassen, Daimler, BMW und General Motors z.B.
sind eine Hybridkooperation eingegangen und haben 1 Milliarde
US-Dollar in die Entwicklung neuer Modelle investiert.
VW entwickelt gemeinsam mit dem Joint-Venture-Partner
Shanghai Automotive Industry Corp. Den VW Touran Hybrid,
der bis zu den Olympischen Spielen im Jahre 2008 auf dem
weltweit größten Wachstumsmarkt China serienreif sein soll.
Die Absatzzahlen zeigen, dass der Trend zum Hybridauto
unaufhaltsam ist, zu diesem Zweck möchte ich auch auf folgende
neueste Veröffentlichung hinweisen:
HYBRID SYNERGY DRIVE INFORMATION TERMINAL
Verkaufserfolg der Hybridfahrzeuge
Verkaufszahlen belegen „eine logische Entscheidung“
10 Jahre seit Markteinführung des Prius, dem weltweit ersten
Hybridfahrzeug in
Serienfertigung.
Bis Ende 2006 wurden unter den Markennamen Toyota und Lexus rund
866 000
Hybridfahrzeuge verkauft.
Umweltbewusste Menschen, deren Zahl weltweit ständig steigt,
sehen in einem Hybridfahrzeug eine ganz natürliche Alternative.
Und damit nicht genug – Toyota hat sehr ehrgeizige Pläne für
die
Zukunft. Der Konzern will bis 2010 den Absatz auf eine Million
Hybridautos steigern. Toyota schätzt, dass der Weltmarkt bis
2010 auf mindestens zwei bis drei Millionen Hybridfahrzeuge
anwachsen wird.
Dies sind alles noch überaus konservative Schätzungen –
angesichts der massiven Umweltbedrohung durch den Ausstoß der
Treibhausgase und der stark Modellpalette an Hybridautos. Das
Leverkusener Marktforschungsinstitut B D Forecast rechnet
sogar damit, dass bis zum Jahr 2025 der Hybridanteil an
den Autos in Japan 74 % betragen wird, in den USA 73 %
und in Europa 44 %.
Fantastische Zahlen , wenn man die notwendigen Rohstoffe in
physischer Form für diese Hybridtechnologie persönlich
kontrolliert.
In Europa dürfte vor allen Dingen das neue EU-Gesetz, wonach
alle
neu zugelassenen Autos ab 2012 nur noch durchschnittlich 130
Gramm CO2/per km statt bisher 163 Gramm CO2/per km
ausstoßen dürfen, die Hybridautos sehr stark ins
Käuferinteresse
gerückt werden.
Zum Vergleich: Der TOYOTA Prius stößt heute gerade einmal 104
Gramm CO2 / pro km aus, der FIAT Grande Punto – eines der
sparsamsten europäischen Autos (jedoch ohne Hybrid-Technology)
kommt bereits auf 139 Gramm CO2 / pro Km.
Diese Veröffentlichung soll dazu dienen, dass möglichst eine
Großzahl von Menschen am sichersten Projekt für einen
Senkrechtstart im Bereich der physischen Rohstoffe für dieses
Jahr
teilhaben. Da der initiierte REO-Index, welcher bei seinem
gigantischen Potential z.Zt. noch krass unterbewertet ist,
bietet
gerade jetzt sehr gute Einstiegmöglichkeiten, für eine
Vervielfältigung des eingesetzten Kapitals.
Irren ist hier nicht möglich!! Allein im letzten halben Jahr
haben
sich bei den Seltenerdmetall-Oxiden Renditen von bis zu
Mercedes B-Klasse mit Brennstoffzellenantrieb ab 2010
Mercedes-Benz bringt mit der B-Klasse sein erstes Serienfahrzeug
mit
Brennstoffzellenantrieb auf den Markt. Die Kleinserienproduktion
der BKlasse
F-Cell beginnt Anfang 2010. Als Antrieb für das Fahrzeug dient
eine
neue Generation des Brennstoffzellenantriebs, der wesentlich
kompakter und
zugleich leistungsfähiger und voll alltagstauglich sein soll.
Eine sehr kompakte Brennstoffzelle arbeitet wesentlich effizienter
als vorherige
Generationen - 30 Prozent mehr Leistung bei 16 Prozent weniger
Verbrauch.
Darüber hinaus zeichnet sich das System durch gute
Kaltstartfähigkeit aus, dafür
sorgen der elektrische Turbolader für die Luftversorgung und das
neue Be- und
Entfeuchtungssystem.
In der F-Cell B-Klasse kommt ein weiterentwickeltes, noch
kompakteres und
zugleich leistungsfähigeres System zum Einsatz. Der Elektromotor
entwickelt eine
Spitzenleistung von 100 kW/136 PS und ein maximales Drehmoment von
320
Newtonmeter. Damit erfüllt die B-Klasse F-Cell hohe
fahrdynamische
Anforderungen, die über dem Niveau eines Zweiliter-Benziners
liegen. Laut
Angaben des Herstellers verbraucht der Brennstoffzellen-Antrieb der
B-Klasse
umgerechnet nur 2,9 Liter Kraftstoff (Diesel-Äquivalent) je 100
Kilometer.
Quelle: ar/Mercedes; geschrieben von Administrator, am
Dienstag,
18. September 2007
14. Warum werden bei der Herstellung von
Hybridautos so große Mengen Seltenerdmetalle
benötigt ?
In zwei Bereichen werden bei Hybridautos Seltenerdmetalle
eingesetzt: Zum einem für die Batterie des Elektromotors, zum
anderen für extrem starke Magnete, die an zahlreichen Stellen
im Auto gebraucht werden.
• Die Batterie in Hybridautos:
Ein Hybridauto ist ein Fahrzeug mit zwei Antrieben – einem
Verbrennungsmotor und einem Elektroantrieb. Die Energie
für diesen Elektroantrieb stammt aber nicht wie bei reinen
Elektrofahrzeugen aus der Steckdose, sondern wird während
der Fahrt produziert.
Einerseits wird die Energie über einen durch den Benzinmotor
angetriebenen Generator erzeugt. Andererseits wird bei
Bergfahrten im Schubbetrieb oder beim Bremsen die kinetische
Energie des rollenden Autos in elektrische Energie umgewandelt
und in die Batterie eingespeist.
Die Energie, die für den Elektroantrieb benötigt wird, wird
in einer leistungsfähigen Nickel-Metallhydrid-Batterie
(NiMH-Batterie) gespeichert. Nahezu alle Hersteller setzen
auf diese Batterien, weil sie über eine sehr hohe
Energiedichte verfügen, leicht sind und eine lange
Lebensdauer haben.
Die Anode einer Nickel-Metallhydrid-Batterie besteht aus einer
Legierung verschiedener Seltenerdmetalle, die Mischmetall
genannt wird. Typisches Mischmetall besteht aus:
Lanthan 25%
Cer 50%
Praseodym 6%
Neodym 15%
Sonstige Metalle der seltenen Erden 1%
und einem kleinem Anteil Eisen 3%.
Eine typische, 50 Kilogramm schwere
Nickel-Metallhydrid-Batterie
eines Hybridkleinwagens benötigt stolze 12 Kilogramm
Seltenerdmetalle!
• Starke Magnete in Hybridautos:
Hybridautos brauchen eine hohe Anzahl von Elektromotoren,
damit auch bei ausgeschaltetem Benzinmotor sämtliche
Funktionen des Wagens ansprechbar bleiben. Uns für den
Betrieb der Elektromotoren nutzt man besonders gern
leistungsfähige Neodym-Magnete (auch Neodym ist ein
Seltenerdmetall).
Vor allen Dingen in den größeren Motoren, wie z.B. dem
Elektrischen Antrieb, ist der Einsatz dieser Magnete sinnvoll,
da sie die stärksten Permanentmagnete überhaupt sind.
Durch ihre Anwendung wird die Motorkraft erhöht und
das Gewicht der Komponenten reduziert.
Neodym-Magnete bestehen zu rund 33 Prozet aus dem
Element Neodym. Weitere Seltenerdmetalle können zur
Leistungssteigerung noch hinzugefügt werden.
Addiert man alle Anwendungen von Seltenerdmetallen in
Hybridautos, kommt man auf insgesamt 15 bis 16
Kilogramm, die durchschnittlich bei der Produktion
eines einzigen (typischen ) Hybridautos verwendet
werden.
Für den gesamten Bereich Neodym-Magnete, die
übrigens auch in Festplatten, CD- und DVD-Laufwerken sowie
in großen Motoren wie zum Beispiel Antriebssystemen für
Schiffe oder Generatoren für Windkraftanlagen eingesetzt
werden, geht BCC Resarch bis 2010 von einem Anstieg des
Seltenerdmetall-Verbrauchs von jährlich 14% aus.
15. Welche Beurteilung zu Hybridfahrzeugen etc.
vermittelt das Beratungs-Institut BCC in seinem
Bericht aus Januar 2006?
Das Beratungsinstitut BCC Research hat im Januar 2006 einen
sehr ausführlichen Bericht mit der ID-Nr. FCB034A unter dem
Titel
„Komponenten/Bauteile für Hybrid-Elektrofahrzeuge“
publiziert, welcher von dem Analysten B.L. GUPTA verfasst
wurde.
Der Inhalt dieses Berichtes kann aus der nachstehenden
Kurzfassung
entnommen werden.
BCC geht davon aus, dass der Verbrauch von NiMH-Legierungen
für Hybridautobatterien bis 2010 jedes Jahr um 46 Prozent
steigen wird!
EINFÜHRUNG
Der Markt für Hybrid-Elektrofahrzeuge hat sich zum
vielversprechendsten
neuen Markt für OEMs [Original Equipment Manufacturers].entwickelt.
Mehr
und mehr Funktionen, die früher durch mechanische oder
elektrische
Systeme ausgeführt wurden, werden mittlerweile von
elektronischen
Systemen übernommen. Kraftfahrzeuge, wie wir sie kennen, erleben
eine
technologische Revolution. Erderwärmung, Klimawandel,
Luftverschmutzung
und der dramatische Anstieg der Ölpreise zwingen Fahrzeughersteller
dazu,
schnellstmöglich mehr Benzin sparende Fahrzeuge auf dem Markt
zu
präsentieren.
Hybridmotoren werden zusätzlich zu den konventionellen Motoren
angeboten. Die momentanen weltweiten Verkaufszahlen
veranschaulichen
diesen Trend und deuten darauf hin, dass der Hybridmarkt in den
kommenden Jahren noch stark wachsen wird. Vorhersagen über das
tatsächliche Marktvolumen weichen allerdings beträchtlich
voneinander ab,
manche prognostizieren den Verkauf von einer Million
Hybridfahrzeugen bis
zum Jahr 2010. Der Markt für Bauteile, die in
Hybrid-Elektrofahrzeugen
verwendet werden, ist ein attraktiver, stetig wachsender und
milliardenschwerer Markt, der sich dadurch auszeichnet, dass
sorgfältig
abgeschätzte Mengen an Bauteilen produziert werden, die sowohl
extrem
sicher, als auch kostengünstig sein müssen. Hybridfahrzeuge werden
in den
USA und in Japan schon bald auf der Überholspur sein und neue
Nachfragen vom US-Markt werden von den Hauptakteuren der Branche
sehr
ernst genommen.
Dieser umfangreiche und zeitgemäße Bericht wird es
Automobilherstellern,
Systemlieferanten, Batterieherstellern, Elektromotorherstellern
und
etablierten Zulieferern erleichtern, passende Strategien zu
entwickeln, um
ihre Positionen auf dem Markt zu sichern und Kursänderungen
vorzunehmen, um so durch Investitionen in den wachsenden
Hybridmarkt
Umsatz und Rentabilität zu steigern.
INHALT DER STUDIE
Dieser Bericht befasst sich mit den Hauptaspekten von Hybrid-
Elektrofahrzeugen:
• Hybridsystemarten und Hauptbestandteile
• Momentaner Stand der Hybridfahrzeugtechnologie
• Technische Probleme, Kosten, Auswahlmöglichkeiten beim Design
von
Hybridfahrzeugen
• Marktwachstum und rechtliche Situation
• Produktentwicklung und Marketing seitens der OEMs und der
Zulieferer
• Hauptlieferanten, und
• Konkurrenztechnologien zu Hybridtechnologien.
VORGEHENSWEISE
Die Nachforschungen basieren auf einer qualitativen und
triangulativen
Vorgehensweise, um Anspruch auf Gültigkeit erheben zu können.
Am
Anfang stand eine umfangreiche und gründliche Lektüre der
Fachliteratur
zum Thema Hybrid-Elektrofahrzeuge. Zu diesen sekundären Quellen
gehören auch Hybrid-Elektrofahrzeug-Magazine, themenverwandte
Bücher,
Handels- und Marketingliteratur, mit Produkten und deren
Vermarktung
verwandte Literatur, Jahresberichte, Berichte von
Kraftfahrzeugexperten und
andere Publikationen. Auch Patente wurden überprüft und
analysiert.
Der zweite Schritt beinhaltete teilstrukturierte Emailkorrespondenz
mit
Leitern von Marketingabteilungen, Vertriebsingenieuren,
internationalen
Vertriebsmanagern, Anwendungstechnikern und anderen Fachleuten,
die
mit OEM-Firmen aus dem Bereich Hybrid-Elektrofahrzeuge zu tun
haben,
um so Informationen zu sammeln. Weitere Quellen waren Magazine, die
in
den USA, Deutschland, Singapur, dem Vereinigten Königreich, von
Akademien, technologischen Zulieferern, technischen Experten,
Berufsverbänden, Regierungsbehörden und Beratungsunternehmen
veröffentlicht wurden. Auch sie waren eine wertvolle
Informationsquelle.
INFORMATIONSQUELLEN
Zuerst führte BCC eine umfangreiche und detaillierte Auswertung
der
Literatur zum Thema Hybrid-Elektrofahrzeuge durch. Diese
Quellen
schlossen auch die neuesten Pressenachrichten auf der Website
des
Unternehmens ein, die sich mit Anwendungen, internen
Neuigkeiten,
Marketing und Produkten befassen. Zusätzlich wurden Broschüren,
Produktliteratur, Hybrid-Elektrofahrzeug- und Elektro-Magazine,
technische
Zeitschriften, technische Bücher, Marketingliteratur, andere
Veröffentlichungen zum Thema Vermarktung, Jahresberichte, Berichte
von
Wertpapieranalytikern und weitere mit dem Thema verwandte
Publikationen
durchgesehen.
In der verfügbaren Literatur gab es nur sehr wenig Daten, die sich
mit der
Analyse von Bauteil-Zulieferern von Hybrid-Elektrofahrzeugen als
Gesamtes
befassen; die vorhandenen Daten werden sich voraussichtlich
innerhalb der
nächsten fünf Jahre rapide ändern. Die Herausforderung hierbei
bestand
darin, den Markt für Hybrid-Elektrofahrzeug-Bauteile auf dem
aktuellen
Weltmarkt zu identifizieren und zu bewerten. Es wurde eine
umfangreiche
Patentanalyse durchgeführt, um die technologischen Innovationen
einzuschätzen und Forschungsaktivitäten auszumachen, die zur
Neuentwicklung von Produkten stattfinden.
Anschließend fanden sowohl formelle als auch informelle
Telefonbefragungen statt, sowie Emailkorrespondenz mit Personal aus
dem
Bauteilsektor. Zulieferer, Konstrukteure, Beraterunternehmer,
andere
technische Experten, Regierungsbeamte und Vertreter von
Berufsverbänden
wurden ebenfalls befragt, ebenso wie das Personal der
OEM-Unternehmen
selbst.
SCHWERPUNKTE DES BERICHTS
• Der Weltmarkt neuer Bauteile für Hybrid-Elektrofahrzeuge, der
sich im Jahr 2005 auf 1,64 Milliarden Dollar belief, wird
weiterhin
exponentiell wachsen; bis 2010 wird eine jährliche
Wachstumsrate von 24% vorhergesagt.
• Im Wertvergleich wird der Markt von neun
elektrischen/elektronischen
Produkten von 1149,40 Millionen Dollar im Jahr 2005 auf 3419,13
Millionen Dollar im Jahr 2010 steigen, während der Markt von
vier
mechanischen Produkten von 490,8 Millionen Dollar im Jahr 2005
auf
1392,06 Dollar im Jahr 2010 steigen wird.
OEMs greifen auf ihrer Suche nach Bauteilen zunehmend auf
Billiglohnländer
zurück, da für die nächsten zehn Jahre ein starkes Wachstum im
Bereich der
Fahrzeugproduktion/-montage vorhergesagt wird.
TRENDS Weltweiter Aufbruch auf den Märkten für neue Bauteile die in
Mild-
Hybrid- und Voll-Hybrid-Fahrzeugen (Autos und Geländewagen)
verwendet
werden,
2003-2010 ($ Millionen)
Antriebe, CVT, HPS, Bremsung
Motoren, Generatoren, IPUs
Batterien, Ultrakondensatoren, ECUs
IGBT-Wechselrichter, elektrische Kompressoren,
Hochspannungsverkabelung
16. Benötigen Energiesparlampen und Bildschirme
ebenfalls große Mengen an Seltenerdmetallen?
Als erstes Land de Welt will Australien herkömmliche Glühbirnen
verbieten. Es sollen zukünftig nur noch Energiesparlampen
eingesetzt und so bis zum Jahr 2012 die Emission von vier
Millionen Tonnen Treibhausgasen, die alleine in Australien
entstehen würden, vermieden werden. In Deutschland
beziehungsweise in der EU ist jedenfalls die Diskussion um ein
Verbot der Glühbirnen ebenfalls im Gange.
Bei der Glühbirne wird durch den (glühenden) Glühfaden Licht
erzeugt. Dabei geht aber ein Großteil der Energie in Form von
Wärme verloren.
Energiesparlampen hingegen haben eine höhere
Energieausbeute. Sie sind mit Gas gefüllt und mit einem
fluoreszierenden Leuchtstoff beschichtet, welcher aus
Seltenerdmetall besteht.
Viele Verbindungen aus Seltenerdmetallen fluoreszieren, wenn
man sie mit Elektronen, Ultraviolett- oder Röntgenstrahlung
dazu
anregt.
Die fluoreszierenden Eigenschaften der Seltenerdmetalle werden
nicht nur bei Energiesparlampen eingesetzt, sondern auch bei
der
Beschichtung von Bildröhren, LCD- und Plasmafernsehern.
Gerade bei Flachbildfernsehern, welche reißenden Absatz
finden, wird eine große Menge Leuchtstoff gebraucht. Allein
im TV-Bereich stiegen die Umsätze mit LCD-Flachbildschirmen
2006 auf 21.1 Milliarden US-Dollar- ein Plus von 73%
gegenüber dem Vorjahr!
Der größte Boom bei LCD-Fernsehern, die heute bereits einen
Anteil von 71 Prozent am Flachbildschirm-Gesamtmarkt haben,
wird dem Riesenformat vorhergesagt. Marktforscher von
Diplay Search gehen davon aus, dass der Verkauf von
LCDFernsehern
ab einer Größe von 50 Zoll bis 2011 JÄHRLICH
um 150% steigen wird. Und dafür wird eine RIESENMENGE
Seltenerdmetalle benötigt!
Das Seltenerdmetall Yttrium wird in diesem
Anwendungsgebiet am stärksten nachgefragt. Weitere hier
eingesetzte Seltenerdmetalle sind Europium, Terbium, Cer und
Gadolinium.
Den Experten von BCC Reserach zufolge wächst die Nachfrage
nach Seltenerdmetallen im Anwendungsbereich „Leuchtstoffe“ in
den nächsten Jahren jährlich um 13%. (Zum Zeitpunkt dieser
Prognose war noch nicht bekannt, dass Energiesparlampen in
Australien per Gesetz verordnet werden sollen - das
tatsächliche
Wachstum auf diesem Gebiet dürfte deshalb in den kommenden
Jahren noch um einiges höher liegen!)
17. Wird sich der Boommarkt nach Seltenerdmetallen
als Poliermittel in der High-Tech-Industrie noch
wesentlich vergrößern?
Ceroxid (er ist ein Seltenerdmetall) ist das leistungsfähigste
Poliermittel für Glasmaterialien. Je nach Sorte besitzen diese
Poliermittel einen Cer-Anteil von fast 100 Prozent.
Sehr stark wachsende Anwendungen für Ceroxid -
Poliermittel sind vor allem das Polieren von Flüssigkristall-
Displays (LCD) und Glas-Substrat-Platten in Festplatten der
neuesten Generation.
Diese neuen Festplatten speichern die Daten nicht mehr auf
metallenen Platten, sondern Platten aus Glas-Substrat, auf
denen
eine magnetische Schicht aufgebracht wird. Festplatten aus
Glas-Substrat sind weniger empfindlich gegenüber
Erschütterungen und werden mittlerweile in fast allen neuen
Laptops eingebaut. Nikkei Electronics schätzt, dass die
Nachfrage
nach Festplatten-Glas-Substrat jährlich um etwa 30% zulegen
wird.
Insgesamt soll die Nachfrage nach Seltenerdmetallen im Bereich
Poliermittel in den nächsten Jahren BCC-Schätzungen zufolge
jährlich um über 9% steigen.
Wie jeder aufgeschlossene Bürger dieser Welt zwischenzeitlich
sehen kann, sind Seltenerdmetalle in der High-Tech-Industrie
und
bei Zukunftstechnologien wie z.B. den Hybridautos nicht mehr
wegzudenken.
Das Unternehmen CRYSTAL International Consultants Ltd.
hat durch seine Initiative - den REO-Index® durch rechtzeitige
physische Sicherung und Einlagerung von Seltenerdmetall-Oxiden
eine Möglichkeit geschaffen, von welcher man ganz sicher sein
kann, dass diese Art der Sachwertsicherung in den nächsten fünf
Jahren 1000 Prozent zulegen kann.
Anwendungsbereiche von Seltenerdmetallen mit
hohem Wachstum
Grafik von GDS anfertigen lassen !!!!!
Abbildung. Die geschätzte Nachfrageentwicklung der vier
wichtigsten Anwendungsbereiche für Seltenerdmetalle
Bis 2010.
Nachfolgend werden noch weitere Anwendungen von
Seltenerdmetallen, beschrieben:
• Metallurgie:
In der Metallurgie werden Seltenerdmetalle bei einer Vielzahl
von Legierungen benötigt, wie z. B. in Aluminium- Magnesiumoder
so genannten Superlegierungen. So verbessert Yttrium
z.B. die Festigkeit von Aluminium- und Magnesiumlegierungen.
Der verstärkte Einsatz von Magnesium im Automobilbau wird
zu einem starken Nachfrageanstieg nach Seltenerdmetallen
aus diesem Anwendungsbereich führen.
• Faserlaser:
Die Seltenerdmetalle Erbium, Ytterbium und Neodym werden
bei der Produktion von Faserlasern eingesetzt. Diese
Faserlaser gelten laut dem Frauenhoferinstitut für Werkstoffund
Strahltechnik“ als eine zukunftsweisende Entwicklung in
der Lasertechnologie mit enormem Innovationspotential“. Die
Zahl der anwendungen steigt rasant und umfasst bisher
Gebiete wie Medizintechnik, Schweißen, Schneiden sowie
Mikrobearbeitung.
• Keramik:
Seltenerdmetalle, hier vor allem Yttrium, werden in der
Keramikindustrie zur Herstellung von Zirkoniumdioxid genutzt.
Dabei handelt es sich um eine Hochleistungskeramik, die vor
allem in der medizintechnik, im Maschinenbau und in der
Elektrotechnik angewendet wird.
• Landwirtschaft:
In China werden Seltenerdmetalle bei der Bodendüngung und
der Viehfütterung verwendet. Bei Nutzpflanzen führt dies zu
10 Prozent höheren Erträgen und bei den Nutztieren zu einem
schnellerem Wachstum.
Sie wundern sich sicher ein wenig, dass Sie als Investor in
Rohstoffe noch nie von den Seltenerdmetallen gehört haben?
Tatsächlich finden Sie bisher praktisch keinerlei Informationen
darüber in
der gängigen Wirtschafts- und Finanzpresse. Einen plausiblen Grund
für
die mangelhaften Informationen über die industrielle Verwendung
der
Seltenenerdmetalle und deren Oxide lässt sich nicht nennen. Aber
sie
können versichert sein, dass sich dieser Zustand mit dieser
Veröffentlichung schlagartig ändern wird!
Diese Tatsache wird sich zu einem Spitzenläufer entwickeln,
damit
begeben wir uns auf sehr dünnes Eis…. ich würde sie auch
komplett
auslassen, auch wenn sie bestimmt gut ziehen wird.
Seltenerdmetalle sind nicht nur heute hoch
begehrt, sie werden es ganz sicher auch in den
nächsten JAHRZEHNTEN bleiben!
Es gibt noch weitere visionäre Zukunftsanwendungen, die den Preisen
für
Seltenerdmetalle zusätzliche Phantasie geben.
Magnetische Kältemaschinen werden den Markt
für Kältetechnik revolutionieren.
Bereits vor 126 Jahren wurde der so genannte magnetokalorische
Effekt
von dem deutschen Physiker Emil WARBURG entdeckt: Material
erwärmt
sich, wenn man es einem starken Magnetfeld aussetzt und kühlt sich
ab,
wenn man das Magnetfeld wieder deaktiviert.
Bisher wurde dieser Effekt lediglich in der Grundlagenforschung und
bei
der Tieftemperaturphysik eingesetzt. Aber jüngste
Forschungsergebnisse
aus der Schweiz haben zwischenzeitlich ergeben, dass man auch
gewöhnliche Kühlgeräte wie Kühlschränke und Gefriertruhen
mithilfe dieses Effekts kühlen kann, wenn nur das richtige
Kühlmittel
benutzt wird.
Als ein sehr effektives Einsatzmaterial hat sich dabei das
Seltenerdmetall Gadolinium erwiesen, dass im Rahmen einer
Legierung
eingesetzt wird.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Kältemaschinen benötigt diese
Technoligie keine toxischen Chemikalien und ist somit sehr
umweltfreundlich. Darüber hinaus ist aufgrund einer höheren
thermodynamischen Effizienz der Energieverbrauch viel geringer.
Diese Technik ist praktisch überall einsetzbar: In
Haushaltskühlschränken,
Klimaanlagen, auf Kühlschiffen, in Industriekälteanlagen und vieles
mehr.
Wenn in ein paar Jahren Millionen von neuen Kühlschränken und
Klimaanlagen mit dieser Technologie ausgestattet sein werden,
dann wird die Nachfrage nach dem Seltenerdmetall Gadolinium
ganz
sicher explodieren.
Das Auto der übernächsten Generation, das
Wasserstoffauto, wird große Mengen Seltenerdmetalle
benötigen.
Auch Wasserstoffautos, mit deren Durchbruch im weltweiten
Automobilmarkt in ungefähr zehn Jahre zu rechnen ist, werden nicht
ohne
Seltenerdmetalle auskommen.
Größter Markt für Wasserstoffautos wird China sein, wo die großen
Städte
schon jetzt im Smog zu ersticken drohen. Und auch die
Ölversorgung
Chnas für die Herstellung von Treibstoff ist nicht mehr gesichert.
Bereits
heute müssen 40% des Erdöls importiert werden, im Jahre 2020
dürften
es mindestens 60% sein.
Deshalb versucht China Pionier des postfossilen Autos zu
werden.
Shanghai Fuel Cell Vehicle Powertrain, eine Unternehmensgründung
der
Tongji-Universität in Shanghai, arbeitet mit Hochdruck an der
Entwicklung
des Brennstoffzellenautos. Es gibt z.Zt. bereits 10 Prototypen, bis
zum
Jahre 2008 sollen es bereits 100 sein!
Die wichtigsten Einsatzgebiete von Seltenerdmetallen bei
Wasserstoffautos
sind:
1. Ein Wasserstoffauto mit Brennstoffzellenantrieb nutzt einen
großen
Elektromotor, um die in der Brennstoffzelle produzierte Energie
auf
die Strasse zu bringen. Diese Elektromotoren werden Neodym-
Magnete benötigen, damit sie ein Maximum an Leistungsfähigkeit
und ein Minimum an Gewicht erzielen. Im Gegensatz
zu Hybridautos haben einige Wasserstoffautos sogar mehrere
Elektromotoren. Der Honda FCX zum Beispiel besitzt nicht nur
einen 80 kW Antrieb für die Vorderachse, sondern auch je einen
25
kW Motor für die Hinterräder.
2. Einige Konzeptautos auf Wasserstoffbasis besitzen neben der
Energiequelle Brennstoffzelle eine große Nickel-Metallhydrid-
Batterie. Diese liefert zum Beispiel beim Ford Focus FCV-Hybrid
zusätzliche 18 kW, wenn der Fahrer beschleunigt. Vieles deutet
darauf hin, dass Serien-Wasserstoffautos in Zukunft mit
leistungsfähigen Nickel-Metallhydrid-Batterien ausgestattet sei
werden. Neben einigen zusätzlichen PS bei der Beschleunigung
kann
somit auch die Bremsbewegung wieder als Energie zurück
gewonnen werden. Dieses von Hybridautos stammende Prinzip wird
zum Beispiel beim Wasserstoffkonzeptauto Hyundai Santa Fe
FCHEV genutzt.
3. Ein weiteres mögliches Einsatzgebiet für Seltenerdmetalle in
Wasserstoffautos ist die Speicherung des Wasserstoffs in
Metallhydriden. Dabei wird der Wasserstoff mittels Drucks in
einer
geeigneten Metalllegierung gebunden und kann über eine Senkung
deswDrucks wieder freigesetzt werden. Als Metall bietet sich
unter
anderem Nickelmetallhydrid an, dass zu einem hohen Anteil aus
Mischmetall beziehungsweise Seltenerdmetallen besteht. Diese
Tankmethode ist sicherer als die Lagerung in Druckgasflaschen
und
verbraucht weniger Energie als die Speicherung in flüssiger
Form.
Damit dürfte klar sein, auch die übernächste Automobilgeneration
wird die
Nachfrage nach Seltenerdmetallen in die Höhe treiben. Neodym wird
für
die Elektromotoren in großen Mengen gebraucht werden und
Mischmetall
(Seltenerdmetall-Legierungen) für die Nickelmetallhydrid-Batterien
und
Nickelmetallhydrid-Wasserstoffspeicher.
Warum wurde von
CRYSTAL INTERNATIONAL CONSULTANTS Ltd. der REO-INDEX®
entwickelt?
Auf Grund der vorgenannten Veröffentlichungen sah sich die
Firma CRYSTAL International Consultants Ltd. veranlasst im
Jahre 2006 einen speziellen Index unter Verwendung der
Seltenerdmetall-Oxide zu entwickeln um auch hiermit, neben dem
bereits bestehenden und bewährten BM-Index®, einer breiten
Bevölkerungsschicht den Zugang zu Sachwerten zu ermöglichen,
welche einerseits exorbitante Gewinnerwartungen erhoffen lassen
und zum anderen aber um weit reichende soziale Ziele zur
Arbeitsplatzsicherung zu realieren, durch ein spezielles
privates
Stockpiling Programm mit diesen Rohstoffe.
REE / REO- Bewertungen
Folgende Schritte zur Bewertung wurden durchgeführt:
1. Aussonderung der gefährlichen REE
2. Anwendungen in den 6 Hauptanwendungsgebieten für REE
• Glass
• Katalysatoren
• Metallurgie
• Keramik
• Magnete
• RE-Phosphor (X-Ray etc.)
3. Aussonderung der RE mit geringer Anwendungshäufigkeit (AH)
4. Preisermittlung der REE / REO
5. Prozentuale Verteilung der REE/ REO für den Warenkorb.
AH metall/oxid Bem.
Ce 5 m als Mischmetall Cer 48%
Dy 3 zu enger Markt
Er 1
zu wenig
Anwendungsgebiete
Eu 3 o als m unbeständig
La 5 m
Lu ?
zu wenig
Anwendungsgebiete
Nd 6 o als m unbeständig
Pr 3 o als m unbeständig
Sc 5 o
sehr enger
Markt/Spekulation
Sm 5 m
Tb 5 m
Tm 1 m
Y 7 m
Yt 3 zu enger Markt
AH metall/oxid Bem.
Cer-Misch 5 m als Mischmetall Ce 48%
Eu 3 o als m unbeständig
La 5 m
Nd 6 o als m unbeständig
Pr 3 o als m unbeständig
Sm 5 m
Tb 5 m
Y 7 m
Zusammenfassung der wichtigsten Verwendungszwecke
der Seltenerdmetalle
• Dysprosium (griechisch dysprósitos "schwer zugänglich") und
Thulium findet
sich als Neutronenabsorber in Kernkraftwerken.
• Erbium ist Bestandteil in fotographischen Filtern.
• Gadolinium ist das einzige ferromagnetische SE-Metall. Es dient
auch als
Aktivator des grünen Leuchtstoffs im TV und gewinnt in der
zukünftigen
Kältetechnik mit hoher thermodynamischer Effizienz an
Bedeutung.
• Holmium ist Legierungsbestandteil wie fast alle Lanthanoide.
• Samarium ist als Permanentmagnet bekannt, etwa in Kopfhörern.
• Terbium dient als Lasermaterial.
• Praseodym färbt Gläser gelb.
• Promethium dient als Wärmequelle in Raumsonden.
• Ytterbium findet sich in der Röntgentechnik und
Hochleistungskeramik.
• Yttrium wird bei der Herstellung von LCD-Flachbildschirmen
verwendet
.Wegen seiner Beständigkeit gegenüber geschmolzenem Uran, dient
Yttrium
als Konstruktionswerkstoff für Bauteile von Kernreaktoren, z.B. in
Form von
Rohren, durch welche eine eutektische Legierung aus Uran und
Chrom
gepumpt werden kann, ohne Korrosion hervorzurufen. Yttrium-
Verbindungen werden für Fernsehbildröhren,
Quecksilberdampflampen,
Fluoreszenzlampen, Leuchtstoffverbindungen benutzt.
Yttrium-Eisen-
Garmets sind synthetische, hochschmelzende Silikate, welche als
Mikrowellenfilter eingesetzt werden. Yttrium-Aluminium-Garmets
nimmt man
für Laser, außerdem sind sie wegen ihrer Härte und ihres Glanzes
als
Schmucksteine begehrt.
„Yttralox“ ist eine feste, durchsichtige Lösung mit einem
Schmelzpunkt von
ca. 2200°C, gebildet aus ca. 90% Yttrium- und ca. 10% Thoriumoxid,
die für
Fenster von Hochtemperaturöfen, in Lasern und zur Beobachtung
von
Schmelzvorgängen verwendet wird.
• Europium als Leuchtstoff und in LCD-Flachbildschirmen.
• Cer als Bestandteil in LCD-Flach-Fernsehbildschirmen.
• Scandium wird als Aktivator zusammen mit Lanthanidenoxiden in
Erdölcrack-Katalysatoren eingesetzt. Scandium-Oxide sind
Bestandteile von
Ferriten, die als Speicherelemente von Rechnern dienen, außerdem
werden
sie bei der Herstellung von Leuchtstoffen für Farbbildröhren
eingesetzt.
Aluminium-Legierungen mit max. 2% Scandium finden Verwendung im
Flugzeugbau (z.B. MIG 29) und in besonders leichten Rahmen für
Rennräder.
Der Scandiumzusatz zum Aluminium soll dessen Gefüge verfeinern
und
Grobkornbildung – als potentielle Schwachstelle im Material –
unterbinden. Im
Cer-Mischmetall ist ebenfalls Scandium enthalten. Scandiumjodid
wird in
Xenon-Lampen für Autoscheinwerfer eingesetzt.
Der von
CRYSTAL International Consultants Ltd.
konzipierte
REO-Index®
hat nachfolgende Gewichtungen für die einzelnen Metalloxide:
REO-Anteile in %
CeO2 99% min 12,60%
Eu2O3 99,9% min 2,00%
La2O3 99% min 12,30%
Nd2O3 99% min 21,00%
Pr6O11 99% min 12,30%
Sm2O3 99% min 16,80%
Tb4O7 99% min 2,00%
Y2O3 99,999% min 21,00%
100,00%
Die festgelegten Gewichtungen ergeben sich aus :
- Anwendungshäufigkeit
- Marktpreis
- Marktliquidität
Der von mir konzipierte REO-Index® hat zwischen dem 01. Januar
2007
und dem 01. September 2007 einen Wertzuwachs von ca. 37%
erfahren.
Den realen Kaufpreis für jeweils ein kg REO-Index entnehmen Sie
bitte
dem nachfolgenden Chart bzw. der dazugehörigen Kurstabelle. Alle
Preise
werden börsentäglich um 14 Uhr aktualisiert.
Zur Beachtung sei auf folgendes hingewiesen:
- die Preise sind stark volatil;
- die Nachfrage für einzelne Metalloxide kann nicht immer
befriedigt werden;
- die Marktliquidität schwankt sehr, einzelne Metalloxide sind
zeitweise sogar schwer veräußerbar und müssen deshalb über
längere Zeiträume gehalten werden. Kündigungsfristen nach
frühestens 5 Jahren lassen jedoch eine sehr beachtliche
Rendite, von jährlich mehr als 10% erwarten.
Seltenerdmetall-Oxide
Metall-Oxide Chemische Formeln
Reinheit
Handels - Nr.
Ceroxide CeO2 99% min REO 5897
Europiumoxide Eu2O3 99,9% min REO 6395
Lanthanoxide La2O3 99% min REO 5797
Neodymoxide Nd2O3 99% min REO 6097
Praseodymoxide Pr6O11 99% min REO 5997
Samariumoxide Sm2O3 99% min REO 6297
Terbiumoxide Tb4O7 99% min REO 6597
Yttriumoxide Y2O3 99,999% min REO 3991
Die Preise der vorstehenden Metalloxide haben sich im gleichen
Zeitraum wie der REO-Index® wie folgt verändert:
Ceroxide CeO2 99% min 110,6%
Europiumoxide Eu2O3 99,9% min 35,6%
Lanthanoxide La2O3 99% min 76,4%
Neodymoxide Nd2O3 99% min 61,7%
Praseodymoxide Pr6O11 99% min 60,0%
Samariumoxide Sm2O3 99% min 3,0%
Terbiumoxide Tb4O7 99% min 15,4%
Yttriumoxide Y2O3 99,999% min 98,7%
Die Preisveränderungen für den REO-Index aber auch für die
einzelnen Seltenerdmetall-Oxide werden börsentäglich jeweils um
14:00 hrs. als Charts und in täglich fortgeschriebenen,
jährlichen
Datentabellen auf den Internetseiten von CRYSTAL publiziert.
Hier gelangen Sie zu dem Chart und den dazugehörigen Kursdaten
für den REO-Index®
Die nachstehenden Tabellen geben Auskunft über die einzelnen
Seltenerdmetalle und ihre dazugehörigen Metalloxyde in ihren
unterschiedlichen Handelsqualitäten wie sie im REO-Index® in den
festgelegten Gewichtungen enthalten sind.
usw. ... Siehe folgende Links:
http://www.crystal-consult.com/upload/images/PDF/Seltenerdme…
http://www.uni-muenster.de/Chemie.ac/lehre/dl-dpl/v-ac/sose/…
http://www.bateman-litwin.com/files/bateman/download/1692007…
Viel Spass und Freude
Gruß JoJo