211service.com
Může se americký průmysl vzácných zemin odrazit?
Prvky vzácných zemin byly nejasné až do minulého roku, kdy Čína, jejich primární výrobce, zpřísnila vývozní kvóty na materiály. Prvky vzácných zemin se používají v mnoha technologiích, včetně magnetů pro větrné turbíny, baterií hybridních automobilů, fluorescenčních žárovek a pevných disků.
Nájezd nahoru: Závod na separaci v dole Molycorp Mountain Pass v Kalifornii. Těžební společnost může utratit 400 milionů dolarů na rozšíření produkce.
Čína není jedinou zemí s významnými zásobami těchto cenných materiálů; ve skutečnosti byly USA jejich primárním výrobcem až do 90. let, kdy Číňané začali cenově podbízet Američany. Nyní společnosti v USA a Austrálii zvyšují produkci na dvou bohatých nalezištích vzácných zemin, ale proces bude trvat roky. Dostat se od hornin k čistým kovům a slitinám potřebným pro výrobu vyžaduje několik kroků, k jejichž provedení již americké společnosti nemají infrastrukturu ani duševní vlastnictví.
Na rozdíl od jejich názvu jsou kovy vzácných zemin hojné v zemské kůře a významné zásoby jsou soustředěny ve Spojených státech, Austrálii, Brazílii a dalších zemích. Podle U.S. Geological Survey je ve Spojených státech 13 milionů tun vytěžitelných vzácných zemin, 5,4 milionu v Austrálii a 19 milionů v Rusku a sousedních zemích. V roce 2009 měla Čína 36 milionů.
V 70. a 80. letech 20. století produkoval důl Mountain Pass v Kalifornii více než 70 procent světové nabídky. V roce 2009 se však ve Spojených státech žádné nevyráběly a bude obtížné, nákladné a časově náročné znovu nastartovat. Když v této zemi zastavíte těžbu, protože investice klesají, vyváží se také odborné znalosti o špičkových technologiích, říká Carol Raulston, mluvčí Národní těžařská asociace . Výzkumník vzácných zemin Karlem Gschneidnerem z Ames National Laboratory v Iowě také vidí nedostatek toho, co nazývá intelektuální infrastrukturou pro vývoj technologií vzácných zemin ve Spojených státech.
Dva doly, které zesílí těžbu nejdříve, jsou Mountain Pass, který vyvíjí Molycorp , a důl Mount Weld, který vyvíjí společnost Lynas , mimo Perth, Austrálie. Horský průsmyk má okraj již zřízený. Společnost však nemůže využívat procesy používané v dobách největší slávy dolu: jsou ekonomicky i ekologicky neudržitelné.
Čištění vzácných zemin komplikuje několik faktorů. Za prvé, všech 17 prvků má tendenci se vyskytovat společně ve stejných minerálních ložiscích, a protože mají podobné vlastnosti, je obtížné je od sebe oddělit. Mají tendenci se vyskytovat také v ložiskách s radioaktivními prvky, zejména thorium a uran. Tyto prvky se mohou stát hrozbou, pokud se s hlušinou, rozbředlým odpadním produktem prvního kroku při oddělování vzácných zemin od hornin, ve kterých se nacházejí, nebude správně nakládat.
Mountain Pass upadal v 90. letech 20. století, kdy čínští producenti začali těžbu podbízet cenou ve stejnou dobu, kdy měl problémy s bezpečností hlušiny. Když důl Mountain Pass fungoval na plnou kapacitu, produkoval každou hodinu, každý den v roce 850 galonů odpadní slané vody obsahující tyto radioaktivní prvky. Hlušina byla přepravována 11 mil dlouhým potrubím do odpařovacích nádrží. V roce 1998 měl Mountain Pass, který tehdy vlastnila dceřiná společnost ropné společnosti Unocal, při prasknutí ropovodu problém s úniky hlušiny; o čtyři roky později vypršelo povolení společnosti ke skladování hlušiny.
Mezitím v průběhu 90. let čínské doly využívaly svého postavení na trhu vzácných zemin. Číňané začali prvky odkrývat jako vedlejší produkt železnorudného dolu zvaného Bayan Obo v severní části země; získání obou produktů ze stejného webu pomohlo zpočátku udržet nízké ceny. A země investovala do výzkumu a vývoje v oblasti zpracování prvků vzácných zemin, nakonec otevřela několik menších dolů a poté povzbudila výrobce, kteří tyto kovy používají, aby v zemi zakládali zařízení.
Mezitím celosvětová poptávka po prvcích vzácných zemin roste. Letošní poptávka byla 125 000 tun; do roku 2015 se očekává nárůst na 225 000 tun a mluvčí Molycorp Jim Sims poznamenává, že tato projekce nezahrnuje průmysl větrných turbín, který by měl být významným trhem. Nejmodernější větrné turbíny, jako jsou ty, které budou instalovány na největší světové větrné farmě, 845megawattovém zařízení v Oregonu, využívají vysoce účinné magnety ze vzácných zemin. Mohou být desetinové velikosti a hmotnosti srovnatelných magnetů, ale stejně silné. Každý z těchto magnetů vyžaduje tunu vzácných zemin, říká Sims.
Společnost Molycorp obnovila povolení k těžbě v Mountain Pass a zahájila vlastní výzkum a vývoj v roce 2004. Letos společnost prodá 3 000 tun vzácných zemin s využitím horniny, která byla vytěžena před vypršením platnosti předchozího povolení, a nových separačních technologií, které vyvinula. Do roku 2012 Molycorp očekává produkci 20 000 tun ročně a podle současných povolení k těžbě by mohla zdvojnásobit kapacitu na 40 000 tun. Sims také říká, že společnost bude v roce 2012 vyrábět produkty ze vzácných zemin za poloviční náklady než Číňané. Podle společnosti tyto úspory umožní několik změn, jako je odstranění produkce odpadní slané vody. Molycorp bude používat systém s uzavřenou smyčkou, který přemění odpad zpět na kyseliny a zásady potřebné pro separaci a eliminuje potřebu nakupovat takové chemikálie. Společnost také na místě nainstaluje kogenerační zařízení na zemní plyn, aby snížila náklady na energii.
Ale Gschneidner z Ames Lab poznamenává, že jeden hlavní zdroj nákladů v procesu separace nelze odstranit – skutečnost, že to prostě trvá dlouho. Rozemletý kámen se znovu a znovu protřepává ve směsi rozpouštědel, aby se oddělily prvky podle hmotnosti; v závislosti na požadované konečné čistotě to musí být provedeno 10 000 až 100 000krát. Výsledek je poté prodáván jako koncentrát nebo zpracován za účelem výroby oxidů kovů vzácných zemin.
I když se Molycorpu podaří snížit náklady na separaci na polovinu, další krok ve výrobě může způsobit škytavku. Oxidy a koncentráty vzácných zemin mají trh – například jako katalyzátory pro ropný průmysl – ale nelze z nich vyrobit magnety. K výrobě magnetů musí být oxidy vzácných zemin nejprve přeměněny na čisté kovy, což je proces, který produkuje žíravé vedlejší produkty a dnes se provádí výhradně v Číně. Sims říká, že Molycorp zkoumá cesty, které jsou šetrné k životnímu prostředí a nepodléhají duševnímu vlastnictví ve vlastnictví zahraničních společností. Tyto kovy musí být dále vyrobeny do slitin vhodných pro magnety, což je další schopnost, která je soustředěna v zámoří, většinou v Japonsku a Německu.
Cílem společnosti je kontrolovat každý krok v dodavatelském řetězci, přes výrobu slitin a nakonec i magnetů. I zde USA postrádají infrastrukturu a duševní vlastnictví, takže Molycorp doufá, že získá licenci nebo koupí patenty na výrobu slitin a bude vyrábět magnety prostřednictvím společného podniku s jinou společností.
Tím, že Molycorp v červenci vstoupil na burzu, získal 379 milionů dolarů z 511 milionů dolarů, o kterých se společnost domnívá, že je zapotřebí k realizaci svých projektů do roku 2012. Dům a Senát by nabídla záruky na půjčky pro Molycorp a další investory do dolů vzácných zemin. A společnost požádala o úvěrové záruky prostřednictvím ministerstva energetiky USA, které vydá konečné rozhodnutí příští léto.