Sjældne jordartsmetaller er overalt! Både i medierne for tiden og rent fysisk rundt omkring dig. Du har dem sikkert i din lomme lige nu – i form af din telefon. Her er metallerne en vigtig del af de fleste grundfunktioner. Hvad de bruges til, og hvordan de ender i vores telefoner, kan du blive klogere på her.
Vidste du, at din telefon er fuld af små magneter? Magneterne er med til at få telefonen til at ringe, vibrere, lade op osv. De fleste elektriske hverdagsting som telefoner og computere indeholder magneter, og derfor er der rift om de metaller, de består af. Især de såkaldte sjældne jordartsmetaller (fremhævet herunder).
Gammeldags magneter er både tunge og store, og derfor er det heldigt, at det blev opdaget, at magneter lavet med sjældne jordartsmetaller er meget stærke. Derfor behøves man kun en lillebitte magnet for at have den nødvendige styrke, der skal til for at omdanne elektriske signaler til f.eks. vibrationer, tastetryk osv.
Sjældne jordartsmetaller er faktisk ikke særligt sjældne, de findes i forskellige mineraler verden over, som du kan se på kortet herunder. Typisk i en stor blanding af alle 17, da de ligner hinanden meget og derfor typisk ender i de samme kemiske miljøer i undergrunden. Nogle steder er koncentrationen høj nok til, at det kan betale sig at udvinde dem.
Vi har lavet en samlet grafisk oversigt (se i lille format herunder), der viser metallernes rejse fra mine til færdig magnet, som du kan printe som én stor sammenhængende figur.
Jordartsmetallernes rejse fra mine til magnet
Klippestykkerne, der indeholder de sjældne jordartsmetaller fasttømret i deres mineraler, kaldes malm. Malmen knuses og kværnes, så det bliver nemmere at sortere de mineraler fra, man ikke skal bruge. Mineralerne med sjældne jordartsmetaller sorteres fra og bringes videre til næste behandling. Malmen indeholder typisk kun få procent sjældne jordartsmetaller, så det er enorme mængder sten, der skal knuses. Malmen vil nogle gange indeholde en række andre grundstoffer, der også kan være et marked for.
Opløsning, separation og oprensning
De sjældne jordartsmetaller sidder stadig fast i forskellige mineraler, som opløses med syre. Det slipper de sjældne jordartsmetaller fri, så de alle sammen flyder frit rundt mellem hinanden.
Selvom de 17 sjældne jordartsmetaller ligner hinanden kemisk og fysisk, har de stadig hver deres lille særpræg, som gør dem eftertragtede til forskellige produkter. Nogle er gode til stærke magneter, nogle til farvning af glas, nogle til noget tredje osv. Derfor skal metalblandingen deles op i så mange af de rene metaller, som man kan. Det er både en indviklet og typisk forurenende proces, da der skal bruges skrappe kemikalier.
Når de enkelte sjældne jordartsmetaller er blevet delt ud i de 17 rene produkter, sælges de videre til forskellige industrier. Magnetproducenter er typisk interesserede i neodymium (Nd), som giver nogle særligt stærke og langtidsholdbare magneter, men også praseodymium (Pr), dysproseum (Dy) og terbium (Tb).
Færdig magnet til mange formål
Magneterne til telefonen skal blandes med andre stoffer igen for at få præcis de egenskaber, man leder efter til f.eks. højtaleren eller i kameraet. Blandingen kaldes en legering. Ofte blandes neodymium med jern (Fe) og bor (B). Magneterne kaldes derfor NeFeB-magneter. Magneterne sælges videre til telefonproducenter, bilproducenter, vindmølle-producenter, rumfartsindustri, våbenindustri og mange, mange flere (se præcis fordeling herunder).
Hvor en enkelt mobiltelefoni gennemsnit bruger ca. et halvt gram sjældne jordartsmetaller i alt, så skal der til de største vindmøller bruges op mod 250 kilo! Det er altså nogle helt andre mængder, det kræver. Produktionen af både vindmøller og elbiler forventes at stige og kræve en endnu større del af de sjældne jordartsmetaller, der udvindes.
Alle vil have neodymium
Neodymium er det mest efterspurgte af magnetmetallerne, og i 2020 blev der på verdensplan produceret 40.000-50.000 ton neodymium. I 2030 forventes det, at produktionen af elbiler ALENE vil kræve tæt på tre gange så meget. Heldigvis findes der meget store forekomster af sjældne jordartsmetaller rundt om i verden. Faktisk regner geologiske eksperter med, at vi har sjældne jordartsmetaller nok til mindst de næste 200 år.
Men selvom metallerne altså ikke er sjældne, så har leverandørerne svært ved at følge med behovet. Metallerne skal nemlig igennem en svær – og typisk ret forurenende – kemisk proces, før man kan lave magneter ud af dem. Den proces foregår lige nu kun ganske få steder i verden, næsten udelukkende i Kina (se figur længere nede).
Selvom der er rigeligt sjældne jordartsmetaller, kan der altså stadig blive problemer med at få dem til at række til alle. Derfor arbejdes der i mange brancher på at blive bedre til at genanvende metallerne. Lige nu genanvendes under 1 procent af de sjældne jordartsmetaller i EU. En anden mulighed er at prøve at erstatte
de mest efterspurgte af metallerne, især neodymium, med andre alternativer. Begge dele forskes der meget i.
Læs mere: Mogens forsker i alternative magneter, men: “Neodymiummagneter er bare et bedre materiale”
Hvor kommer de sjældne jordartsmetaller fra?
Som du kan se på grafen, har Kina i årevis totalt domineret markedet for sjældne jordartsmetaller. Det skyldes, at det kinesiske styre i 1990’erne valgte at satse stort på sjældne jordartsmetal-industrien, og de overhalede hurtigt alle andre leverandører.
I 2022 blev der på verdensplan udvundet ca. 300.000 ton sjældne jordartsmetaller, og langt størstedelen blev udvundet i Kina. Indtil slut-1990’erne var USA verdens største leverandør af sjældne jordartsmetaller, men så overhalede Kina, som siden har domineret produktionen totalt (se graf nedenfor). USA er nu i gang med at opskalere produktionen. Dog sendes malmen stadig til Kina til behandling, når den er gravet ud.
Metallerne fra Kina blev hurtigt så billige, at de fleste andre lande lukkede deres egne miner, fordi de ikke kunne konkurrere med de kinesiske priser. Det ses tydeligt på grafen i årene fra midten af 1990’erne og frem til starten af 2010’erne, hvor det nærmest kun er Kina, der har en produktion.
Kina har derfor både flest miner og står for over 90 procent af forarbejdningen af de rene metaller, som sælges til diverse industrier verden over. Så selvom der er miner flere steder i verden og de sjældne jordartsmetaller ikke er så sjældne endda – så er næsten hele verden lige nu afhængig af Kina for at få fat i de færdige metaller. Kun Australien, Rusland og Estland har selv faciliteter til efterbehandling af metallerne.
Flere mineselskaber har undersøgt mulighederne for at udvinde sjældne jordartsmetaller i Grønland, men p.t.
(2025) er der ingen aktive miner, der udvinder metallerne. Man ved dog, at der især i Sydgrønland er meget store forekomster af sjældne jordartsmetaller.
Det kan du læse mere om her: To grønlandske fjelde har jordartsmetaller til 100+ år.
Læs temaet om sjældne jordartsmetaller
Hvis du vil vide endnu mere om de sjældne jordartsmetaller, så læs eller genlæs vores tema fra 2021.Her kan du både læse mere om, hvordan forekomsterne af metallerne er dannet, om særligt store forekomster i Grønland og meget mere.
