Produktion

Preisexplosion bei Seltenen Erden 2010-2012

Im Jahr 2010 stiegen die Preise für Seltene Erden (SEE) kurzzeitig auf ein Vielfaches des Ausgangsniveaus. Grund für die Preisexplosion: Die Volksrepublik China, damals Produzent von 98 % des Weltbedarfs an SEE, verhängte Exportbeschränkungen. Als Folge entstanden neue Bergbauprojekte rund um den Globus (Kalifornien, Australien, Grönland, diverse afrikanische Staaten) und es wurden Millionenbeträge in die Substitution von SEE ( u.a. Fraunhofer Institute Deutschland ) oder in Effizienzsteigerungen z.B. bei der Magnetfertigung (Japan) gesteckt. Diese Massnahmen drückten die Preise und der chinesische Marktanteil sank auf 90 % der Weltproduktion.

Auslöser für die Exportbeschränkungen war der Streit zwischen China und Japan um die Senkaku-Inseln nordöstlich von Taiwan. Um die japanische Elektronikindustrie zu treffen, welche die FeNdB-Magnete erfunden hat und wertvolle Patente in diesem Sektor besitzt, stoppte China die Ausfuhr von SEE. Die nachfolgende Preisexplosion betraf praktisch alle Industrienationen und machte die Abhängigkeit von High Tech-Produzenten gegenüber China sichtbar.

Reaktionen auf die Neodym-Verknappung durch chinesische Exportbeschränkungen

Bedingt durch die chinesische Preispolitik schossen nach 2012 neue Bergbauprojekte zur Förderung von Seltenen Erden wie Pilze aus dem Boden, u.a. in Namibia, Grönland und Australien. Da der Vorlauf für grössere Bergbauprojekte normalerweise bei 10 Jahren oder mehr liegt, wurden die meisten dieser Projekte nicht realisiert und nach dem erneuten Preisverfall Seltener Erden auf Eis gelegt.
In Deutschland, der EU, Japan und in den USA löste die Preisexplosion bei den Seltenen Erden im Jahr 2012 millionenschwere Investitionen in Programme zum Ersatz oder zur Einsparung von Seltenen Erden aus:
In Deutschland wurden mehrere SEE-Projekte vor allem an Fraunhofer-Instituten lanciert (Finanzvolumen ca. 20 Millionen €). Der Fokus liegt auf dem Schutz der deutschen Automobil-Industrie (u.a. Elektroautos) vor SEE-Verknappung und Abhängigkeit von China.
Das US-Energieministerium startete REACT (Rare Earth Alternatives in Critical Technologies), Ziel war unter anderem der Ersatz schwerer SEE-Elemente, die für Rüstungsindustrie und Weltraumtechnik benötigt werden.

Literatur: Kiggins, Ryan David. The Political Economy of Rare Earth Elements: Rising Power and Technological Change. Springer-Verlag 2015.

„Interestingly, the Nd₂Fe₁₄B magnet alloy was developed in 1982 by General Motors and Sumitomo Specialty Metals in response to the high cost of samarium-cobalt (SmCo) magnets“ SAE International

Neodym-Smartphone Produktionskette in China

• Abbau der Seltenen Erden, z.T. an Standorten mit Eisen-Abbau (Bayan Obo)
• Extraktion der Seltenen Erden mit starken Säuren
• Auftrennung der Seltenen Erden durch Zentrifugieren
• Mischung von Neodym und Dysprosium mit Eisen, Bor und ggf. weiteren Komponenten (Nd2Fe14B)
• Magnetherstellung durch Sintern oder durch Heissverformung
• Magnete werden in die gewünschte Form gebracht / abgefeilt
• Magnete werden magnetisiert
• die Magnete werden aussen beschichtet
• mehrere weitere Zwischenschritte, die zum Teil nicht genau bekannt sind
• Einbau der Magnete in Lautsprecher, Mikrophon und Vibrationsalarm von Smartphones, z.B. durch Foxconn

Neodym in Smartphones

In einem Smartphone sind ca. 0.4 g Neodym verbaut ( Lautsprecher, Vibrator, Mikrophon, Leiterplatte), die Quellenangaben variieren. Wie gross die Konzentration in den chinesischen Minen ist, wo der grösste Teil des Abbaus stattfindet, wird von der Volksrepublik China nicht preisgegeben. Bei der Gewinnung von Neodym ist nicht in erster Linie die geringe gewonnene Menge aus grossen Mengen Gestein das grösste Problem (wie beim Gold), sondern Radioaktivität und Säureeinsatz.