レアアースはスマートフォン、風力タービン、電気自動車の動力源となっていますが、生産者はそれらをクリーンかつ費用対効果の高い方法で抽出することに苦労しています。
米国の研究者らは金曜日、新たなプロセスにより石炭鉱山廃棄物から大量のレアアースを抽出できる可能性があると発表した。ノースイースタン大学のチームは、石炭廃棄物からレアアースを抽出する方法を開発した。
このプロセスにより、従来の技術に比べて最大 3 倍の納期を達成できます。石炭尾鉱は、石炭処理で生じる泥状の残留物であり、砕石、水、および残留石炭粒子から構成されます。環境汚染を避けるために、事業者はこの廃棄物をプールやピットに大量に保管しています。
米国の石炭廃棄物のほとんどは、最終的には建設資材の充填材として加工されるか、無期限に埋め立てられます。しかし、科学者らは、これらの埋め立て地には回収可能なレアアースが600キロトン以上含まれていると推定している。
この量は、改善された処理プロセスを使用すれば、約 15 億トンの廃棄物から得ることができます。その結果、石炭廃棄物は、型破りではあるが有望な国内資源として浮上しました。
新しいプロセスは、密接に関連する 2 つの処理ステップに基づいています。まず、研究者らは石炭廃棄物をアルカリ溶液で処理し、マイクロ波を使用して加熱します。次に、この材料を硝酸で処理して、周囲の岩石から希土類元素を分離します。臨床検査では、アルカリ処理だけでは対象物質の放出量が非常に少ないことも示されています。
むしろ、前処理により、鉱物構造内での希土類元素の結合方法が変化します。研究者らは、アルカリとマイクロ波処理により、元素を囲む固体マトリックスが変化すると説明した。
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プロセスによって回収された磁性金属
これにより、処理された尾鉱はより多孔質になり、化学的にアクセスしやすくなります。変化した構造により、酸分解により大幅に大量のレアアースを放出することも可能になります。以前の抽出の試みは、レアアースが粘土鉱物の中にしっかりと結合したままだったため失敗に終わりました。
その結果、多くの研究活動の焦点は、硬岩の採掘やリサイクルなどの代替原料源に移りました。ノースイースタン大学のチームは、組み合わせたアプローチにより、極端な温度を必要とせずにこれらの鉱物の結合を弱めることができることを発見しました。同時に、マイクロ波加熱は、マイクロ波加熱がなければ長時間のプロセスを必要とする構造変化を促進します。
ネオジムは、このプロセスで回収できる元素の 1 つです。これにより、電気自動車、風力タービン、コンピュータードライブで使用される高性能磁石の製造が可能になります。世界のエネルギー供給の電化が進むにつれて、ネオジムの需要は増加し続けています。したがって、供給不足により、これらの重要な原材料の長期的な入手可能性について懸念が生じています。
効率の向上は期待できるものの、依然として大きなハードルが残っています。このプロセスには依然としてコストがかかり、規模を拡大するのが難しいことが判明する可能性があります。石炭廃棄物の鉱物組成は、その地質学的起源によって大きく異なります。したがって、オペレーターは場所ごとにプロセスを個別に調整する必要があります。ペンシルベニア州だけで推定20億トンの石炭廃棄物が保管されている。さらに、これらの鉱床は採掘地域や炭層によって化学的に異なります。
レアアースに加えて、廃棄物には他の貴重な元素も含まれています。たとえば、マグネシウムは多くの尾鉱捨て場で発見されており、プロジェクトの経済性を向上させる可能性があります。ただし、複数の要素を同時に取得すると、技術的な複雑さが増加します。研究者らは、統合された回復戦略がまだ開発中であることを認めています。
同チームは、世界的な需要が増加する中、効率改善は依然として重要であると強調した。さらに、国内市場の回復により、レアアースの海外サプライチェーンへの依存が低下する可能性がある。
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連邦政府はレアアースの供給を改善するための措置を講じています
需要の増加とサプライチェーンの緊張により、レアアースは世界の地政学の焦点になりつつあります。これらの材料は、電気自動車、先進兵器システム、再生可能エネルギー システム、重要な電子機器の基礎となります。
中国はレアアースの抽出、加工、精製を独占している。その結果、北京は世界中の下流産業に大きな影響力を及ぼしている。中国は世界のレアアース生産量の約60％と処理能力のほぼ90％を管理している。また、戦略的優位性を実証するために輸出規制やライセンス規制も利用しています。
米国の政策立案者は、この集中が国家安全保障上のリスクであるとの見方を強めている。したがって、ワシントンはサプライチェーンを多様化し、国内生産能力を再構築するための措置を講じた。
連邦政府は現在、選択された採掘および加工プロジェクトを直接支援しています。さらに、当局は株式投資を取得し、長期的な調達を約束しました。 FAST-41 のようなプログラムは、戦略的に重要な原材料プロジェクトの承認プロセスを迅速化することを目的としています。同時に、国防総省とエネルギー省はプロジェクト資金調達のリスクを軽減するための資金調達を調整している。
受益者とは、 パーペチュアのリソース (ナスダック:PPTA) (東証：PPTAアイダホ州における同社の輝安鉱プロジェクトでは、金と防衛にとって重要な鉱物であるアンチモンの両方が産出されています。
アンチモンは弾薬、難燃剤、軍用電子機器に不可欠です。したがって、米国政府はスティブニットを戦略的に重要なものとして分類しました。もう一人の新興プレイヤーは、 ミリタリーメタルズ社 (CNSX: ミリ) (OTCMKTS: MILIF) (送信者: QN90同社は、西側の防衛サプライチェーンに関連するアンチモンと錫の鉱床に焦点を当てています。
その間 ネブゴールド コープ (CVE:NAU) (OTCMKTS: ナウフ) (から: 5E50これは、探査の優先順位の変化を浮き彫りにしています。 NevGold は名目上は金の会社ですが、アンチモンの可能性をますます重視しています。
このリバランスは、戦略的金属が将来の評価に大きな影響を与えるという認識の高まりを反映している。その結果、レアアースと関連原材料が現在、経済安全保障計画の焦点となっています。
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