يكافح الاتحاد الأوروبي لتحقيق الأهداف الطموحة فيما يتعلق بالعناصر الأرضية النادرة في تشريع جديد يهدف إلى تعزيز الإنتاج المحلي من المعادن المهمة وتقليل الاعتماد على الصين.

إن المعادن الأرضية النادرة ذات اللون الأبيض الفضي وعددها 17 ليست غير شائعة في القشرة الأرضية. ولكن من الصعب العثور على الرواسب المجدية اقتصاديًا، وتأتي الندرة الحقيقية في العملية المعقدة لفصلها إلى المواد اللازمة لإنتاج مغناطيس دائم يستخدم في مجموعة من المنتجات المهمة.

أغلقت المؤشرات الرئيسية في وول ستريت على مكاسب متواضعة يوم الأربعاء، حيث احتفظ المستثمرون بأموالهم قبل مناظرة رئاسية منتظرة وتقرير رئيسي عن التضخم.

وتمثل الصين نحو 60% من إنتاج مناجم العناصر النادرة على مستوى العالم، لكن حصتها تقفز إلى 90% من إنتاج العناصر النادرة والمغناطيسات.

فيما يلي الخطوات المعقدة التي يجب أن تتخذها العناصر الأرضية النادرة حتى تصبح مغناطيسًا يستخدم في السيارات الكهربائية وتوربينات الرياح، وهما المجالان الرئيسيان اللذان يدفعان الطلب في السنوات القادمة.

التعدين

يتم استخراج الخام أولًا من حفرة مفتوحة أو منجم تحت الأرض، ثم يتم سحقه ونقله إلى مصنع، عادة بالقرب من موقع المنجم.

يحتوي الخام على نسبة صغيرة من العناصر النادرة، ولكن تتم إزالة المعادن الأخرى من خلال التعويم أو المعالجة المغناطيسية أو الكهروستاتيكية لإنتاج مركزات العناصر النادرة المختلطة التي غالبًا ما تحتوي على 60% إلى 70% من العناصر النادرة.

تنتج العمليات الأخرى مركزات أرضية نادرة كمنتج ثانوي لنفايات التعدين أو من معادن أخرى مثل الرمال المعدنية أو خام الحديد.

النشاط الإشعاعي

يجب أن تخضع أنواع معينة من الخام مثل المونازيت، لخطوة أخرى لإزالة الثوريوم أو اليورانيوم المشع من الخام، وغالبًا ما يتم ذلك باستخدام حمض.

الفصل

إحدى أصعب الخطوات هي فصل العناصر الأرضية النادرة عن بعضها البعض. تم تطوير هذه التكنولوجيا لأول مرة بعد الحرب العالمية الثانية في مختبرات الأبحاث الحكومية الأمريكية.

ويمكن تحقيق الفصل باستخدام تكنولوجيا التبادل الأيوني. ويمكن أيضًا أن يتم ذلك باستخدام المذيبات مثل الأمونيا وأحماض الهيدروكلوريك والكبريتات، على الرغم من أن بعض هذه المواد الكيميائية تنتج نفايات سامة يمكن أن تسبب السرطان.

يجب أن تمر ما تسمى بالعناصر النادرة الخفيفة والثقيلة عبر دوائر فصل مختلفة، حيث يتم استخراج العناصر النادرة الفردية.

ويجري تطوير تقنيات جديدة أكثر صداقة للبيئة، لكنها لم تستخدم على نطاق واسع بعد.

المعادن/السبائك

يتم بعد ذلك تحويل أكاسيد الأرض النادرة المنفصلة إلى معادن أرضية نادرة عن طريق التحليل الكهربائي.

تجمع المغناطيسات الدائمة الأكثر استخدامًا على نطاق واسع بين عناصر الأرض النادرة النيوديميوم والبراسيوديميوم مع الحديد والبورون، والتي يتم وضعها في فرن الحث الفراغي لتشكيل سبيكة. غالبًا ما يتم إضافة كميات صغيرة من الديسبروسيوم والتيربيوم من العناصر الأرضية النادرة لخلق المزيد من مقاومة الحرارة في المغناطيس.

صناعة مغناطيس

يتم تكسير السبائك وطحنها نفاثًا في جو من النيتروجين والأرجون إلى مسحوق بحجم ميكرون، والذي يمر بعملية ضغط ودرجة حرارة عالية تسمى “التلبيد” قبل ضغطها إلى مغناطيس يستخدم في السيارات الكهربائية أو توربينات الرياح أو غيرها.

اقرأ أيضًا: مورنينغ ستار ترفع القيمة العادلة لشركة تايوان سيميكوندكتور بنسبة 45%

المصدر: رويترز