milnnlrarsällsynta

Nya vindkraftverk innehåller stora mängder neodym, en metall som
var dyr redan innan Tyskland beslutade att avveckla kärnkraften.
Dessutom har världens största producent börjat begränsa
text Erik Jonsson, Karin Högdahl och Valentin Troll
WWWWWMWffiM
milnnlrarsällsynta
WWWWWWWW
EFTERFRÅcnn
örnn
DRAMATTsKT på en rad
tekniskt
viktiga metaller. De ingår i rnoderna energibesparande produkter som solceller, LED-lampor,
vindkraftverk och hybridbilar. Utvecklingen innebär att de så kallade sällsynta jordartsmetallerna
- sjutton metaller som tidigare betraktades som
kemisk kuriosa - har blivit en geopolitisk maktfaktor.
ICna står ensamt för över 95 procent av världsproduktionen. Nyligen införde landet exportbegränsningar för att säkra tillgångarna för sin egen
snabbt expanderande industri. USA, EU och Japan
har lämnat in en protest till Världshandelsorganisationen och förhandlingar pågår.
Vindkraften visar vad som står på spel. Generatorn i ett vindkraftverk kräver mycket kraftfulla magneter. Dagens överlägset bästa magneter
innehåller den sällsynta jordartsmetallen neodym.
Totalt behövs uppemot 3 5o kilo neodym och andra sällsynta jordartsmetaller för att bygga ett modernt vindkraftverk.
I fiol beslutade Tyskland att avskaffa all sin
34
FORSKNING & FRAMSTEG 7.2012
JoHAN JARNESTAD - KÄLLA' SGU & NASA
kärnkraft fram till år zozz. En storsatsning på
vindkraft ska ersätta en del av elproduktionen)
S
vilket komme r att kräva stora mängder neodym.
S
De sällsynta jordartsmetallerna är egentligen
inte så sällsynta. De finns spridda i jordens alla
bergarter. Halterna är inte heller så låga jämfort
med andra, traditionellt efterfrågade metaller som
e
a
tl
$r
till exempel koppar. Problemet ar attjordarts-
g
b
V
metallerna bara i sällsynta fall är en huvudkomponent i mineral, och därför sällan lämpar sig för
utvinning. Dessutom förekommer metallerna ofta
tt
b
tillsammans med radioaktiva grundämnen, vilket
kan göra hanteringen dyr och miljöfarlig.
k
a1
ir
vÄnloerus srönsrA GRUvA for sällsynta jordartsmetaller heter Bayan Obo och ligger i norra
I(na. På satellitbilder syns enorma dagbrott och
avfallshögar som sträcker sig flera kilometer ut
i landskapet. Marken i området är förorenad av
tungmetaller på grund av gruvdriften. På senare år
har myndigheterna börjat diskutera miljöproblemen på allvar. Men det är uppenb art att satsning-
k
t(
n
EI
t(
o.j
b'
IT
-9€ 9:lSt
YEJ 8 DNIN)SUOI
(toa'L
EroH suueJ uapu.S puelg 'uasreld gd -re8ulurJoq
apusue.rSaq Es>lJo sepro;ruouaS eJEueS '906r uep
-ar rSoleJeunu llanads rap.{u patu .laue3;aq
e8rpeno trns ua snar.lrq qro setltglddn rgCI
puelroSratso I euuerg pl^
rrg)I Errol{ r eureueS-raq EuIIe{lE apBIIEI BS ap 1ad
-ruexa IIn Jelle8 raq 'E{sruouo>la ruos stetleJtaq
-req 8r.ip1e a.re8lplr ruos -raraq8rpur! ruo EIpuEr{ top
-r3lle IBrsuIIu EIInJaprE^
uE>[ IIEJ ErpuB
I 'r3llE]3tu
EJpUE EJaU Jelle lle JsllEqsuul tuolnssep luos EuEp
-Es tsurru olur ra11e8 teq 'lleu ue JJ^o luESSaJluI
-3qq IIII tsruo>laJo; trIESSertuIo a;e8tpn ue EIpUE^
-roJ uEI IIEtetu..Au.. ua gd ue8g"r;reue pe>Ie
'J3llEterr EUEpES
Jälstuo>l3Joj J3^
f$*s*ffiiilJ$,ffiff
lie;i
l$
,""l[.*,il.'.i.ltlLiii,rtl:i
..,tt'''i$
Wff'S
.
ur'.
jfiiir i
,'*ii* '
*{ffiffi'*tt
Ät'.,il:iif
^E
-rDlsrq qf,o Jtttlq - edo;nfl I tsurru rtul qro - tleq
-ol3 ueru tte JoJJEp JattpstnJo.l r8o1ou1af gq Äu ne
ua8urplramn 'ued.rolsp-rof r ;apSueru Erus ra4rÄru
r
Jeruruo>leJo; ESSap ne e8ugw 'JalletetuslJeprof
etuÄs11es rlJo runnrl 'qolu '1etutl ';n11at 'ua1as 'unll
-ltg'runrueru;a8'runrpur ruos uauluepun.r8 E>lsllo
-xr Jeru ua^E suu5 uEtsII Ed 'Iulzqro reddo>1 'utgf
'trxneq uros Jelleletu qro IEJauIru e8tluen t^IlEIeJ
apueoraq rlrq rrpultu
suuu tuep puelg "uodur
^E
Jella Jeru edorng JE Jelletetu qro IEJeuItu 6€ -ra11e8
llE uBru JBJelElsuo>l JPCI 'oroz JE IEIJaI
9NlNr]YrSNVl ll lvs Nit f ouof e nf
tep
-BIU?J
JEU
E{SIIIJI
^E
'uapeJruosBuru
-pue^ue Et>lJtrddnr{u päru Jelleteru e>1sr3o1oulel
-8qq eruÄs11es srAepuEIIFIIrgJ
tenoqaq ratutuol
^E
Etlap gduerrg 'uap8ugl I E>lJy:Jffa Jeturuol etul
uJoJ r JesJnseJ EpuE>1 sua8ep tre
Jelletetuseq
^E
JESrA Eul) rlJo uJrprrJ 'uarlrstJg ruos JapuEI I ssepl
-lepelu rJJots tle ue JoJ resouSotd gd ape-reseq
'EuJasJnseJ elsrSoloa8 ep Ed ssa;d ;al
;e8urulgJrg
-tps pugtslgn tif,o Surullogrq apuexg^ sueplre^
rlro uap-rof ddn "ra33Äq rnt uts I Efll^
"rat3ue1d e-rpue
'ru.raue3.raq ddn -ra88r(q
ru os
;euatsSSÄq apueS
-8e1punr8 re IEJeurW'EJpuEJEA IIII Eupunq.IE ruos
uarrruepun-r8 EIIIo EJaH ne -rs8ulueJo; E>lsltue>1 ua8
-rluel'1e;aurru Jn suurnln JalletJru e11t dnur;d 1
'ugfilru r ualqo.rd paru IIn EIIgts
uEI 8ls I ruos rJtsnpurnn;8 qJo -leJeulut IUoUI uoIS
-uedxa apuEJEAStotu ua Ja^EJI
llu{at uo;8 gd ua
#ds#?$J#3
*xeng**mry"rge'
å$g#s##$
**,fi**fl
ruJng.r**.
$d##fiftrd
g,*grPl***.
'
1'"
',
sddffi$J#s
'
'**en#**X
'u,um*gdmxrrm
mwwww
Wffi
ffiffi#ffiffiffiffiwffiffi
ffiWffiffiWffiffiffiffiWffi
'
n.
.t'
,tj]
,t
r,.,;t
-*'
fi
{_$
I
I
z
tn
a
z
ö
:<
=
UJ
Skrotsten. Den här stenen
har sorterats bort vid
malmbrytning, men
innehåller koppar, tenn
och indium.
Prisutveckl i ngen för neodymoxid
KRON OR/KILO
600
o
a,n
LlJ
z
500
-z
I
400
300
2c{-j^
100
o
2004
201(J^
KÄLLA:
i ntressa nta ztrko n iumrika mineral. De betraktades
dock främst som udda företeelser. I dag har bilden
förändrats.
Ånen har prospekteringsföretaget Tasman Metals kartlagt områdets geologi, borrat och gjort kemiska analyser. Företaget hoppas
kunna öppna en gruva i Norra I(ärr för utvinning
av zirkonium och sällsynta jordartsmetaller. Att
detta plötsligt ar möjligt beror på att både efterfrågan och priset på dessa metaller har gått upp.
Andra fordela r år att förekomsten är fattig på rauNDER DE sENAsre
dioaktiva mineral, kan brytas i dagbrott och ligger
nära kommunikationer. Norra I(ärr är for tillflållet
ett av ffi lovande projekt av detta slag inom EU.
rönurou Arr HtrrA
NyA rönrroMsrER av de efterfrågade metallerna kan en del tas till vara från kasserade produkter. Finns det andra mojligheter? Jaroch
detta i direkt anknytning till just gruvbrytning.
I Sverige har det funnits gruvor i minst tusen år.
Därfor är stora områden påverkade av gruvdrift. I
anslutning till dessa gamla gruvor finns tusentals
36
FORSKNING & FRAMSTEG 7.2012
SG
högar av skrotsten - så kallade varphögar - som
sorterades bort från den värdefulla malmen. Fram
till för drygt ett sekel sedan utvann varje gruva
bara en metall, eller i bästa fall ett par.
Gruvorna i Bergslagen och övriga Mellansverige
bröts nästan uteslutande på järn och basmetaller, främst zink, bly och koppar. I vissa fall ånns
dokumenterade förekomster av sällsynta och ädla
metaller och halvmetaller. Men för det mesta betraktades dessa som kuriosa utan ekonomiskt värde och hamnade därför på varphögarna. I många
fall missade man dem helt.
Ett steg mot en mer hållbar hushållning med
naturens resurser är att undersöka om det finns
värdefulla grundämnen i varphögarna. Det är tanken bakom ett projekt som vi startade vid Uppsala
universitet i f ol. Hittills har vi hittat indium som bland annat används i bildskärmar - i varphögar på flera håll i västra Bergslagen. Dessutom
har vi undersökt sällsynta jordartsmetaller i rester
från järnmalmsbrytning i trakterna runt Ludvika.
Jakten på metaller som behövs i modern teknik
kan förstås också leda till att man upptäcker eller
A
to
d
f,
fr
o
t)
u
n
ri
S(
nl
AI
m
LE
']ISIAVUJ
3
'NINYSUOJ 'LOZ.L
'lalts;antun elesddn'ladeISualanoa6 lo1
uauorlnlllsul prn r6o1ol1ad I lossalord rg
lptl ulluale1
']alrsrantun elesddn'ladelsualenoa6 lo1
uauotlnlllsul pln lollalslaltslantun lp lqep6gH ugey
'laltsla^tun Ples
-ddn 'ladelsualanoab lol uauotlnltlsul prn r6o;elautu
I lossalold pela6un[pe Ll]o (ng5; 6urulosrapun
e1sr6o;oab sa6r,rans ptn 6o;oa6slels le uossuof {Uf
O'{lu{et euor8 suapnue4
J-oJ sJnsal 8rr4rn ua IIq uE{ uetstoDls AE.re8oq
epue8 seurolnrS tte ro-r rEIBt ,ner1gfiru a;eSlplr
qJo'loJeABJ ruo sueJJn>luo{ eJEpJErl uäW .JesseJ
-ordsEuru>lrrue B{llo
qJo;auodsuert 1ad
^E ^or{eq
cesol
tte ruelqord
Irp Ieq ue rgtsretp teCI
-ruexa fflr
'ueutugpunlS
e8llln t{sru>lat IIIr erc{ Brlluaserr
ue Jrlq Surur'fuqnnr8 prutue8 upr; Jetsal ne Buru
-urlratg ueuur .laforp rap a8ugl Jnq
_re
ue8g;g
'lorrn-13 ep8elpeu qJo ;esoqsuelstoJ4s e1ue3
upg rnllat EtereAIIIt tte -lalaq8rtfgu epo8
suug teq 'p1n8 petu suEruruESIIn serLlq
'urÄpoase.ld
Ll)o r,uÄpoau'ue1ue; leuue puelq .sgu
-lseg uFll lalegaleut ! rallelatuspep,lof
e1uÄs;;gs Ae
llns laq ua Ae uallf,plddn
llll appo; le6ululgsrapun epeslrol
'luaf, lauueu FI ile uepll paul
urol uelsbunl seulseg 'salo3 uaploJalse
e1>gtglddn ua6glÄu uap laua unpef, apel
e>ls
ueAE
rnllel
al{gstepun
rep ueltoqratsp I Sraq>1uE)I pn ennl8 ua euddo
nE paru prpJ IInJ r rE uapllog te8ela;o;Anro
'tuesseJtur Dlsrtuouo>la lhrlg Suruurun JEq petu
-rp(t 'rellarlos r rpSur ruos Ileteu^1eq rudsllgs ue rE
r nllaJ' eure8u r unpst ru
-oJ ter pue ua8u r IIJe^t n e>lsru
-{e1 uap rBq nu uew rappS B>ITJuE llB JoJ s^gDI ruos
euJessero-ld BJots uEI ec 'Iuelqord tte trJE a;eSrprr
raprrnllet epBIIe{ ES rerl p1n8 ne Buruuwn p171
'snuoq >lsltuou
-o{e ua IIq ralletarustreprof eruÄs1les AE Buluuwn
uE{ rgCI 'SraqsaSue-lg rlro ra8-laqrglfl r Burolnl8
-stuletuurpf e1ue8 ep etre]sratg rre gd raueld suu5
8rp 1 'u,(poeu qJo uBluBI ,runull,,(,tunueJ lsrupg
'talpletustrep;of
etuÄs11es Ae
]ueJordlln Blrp
ue IIn ddn rellgrleuur rep ualnedr ffv rESr^ ua8
-e1s8rafl uEU Jetuleru rorrrvuv^srol r
urs^rvNv
^v
'(q^) unlqlap^'(^) urn;lpÄ :uasleld
1111
6o,rp1q Äqla1lÄ
n
^e
ugrt leraulru
Ae
eilesyo3'uau
tu ppu n,r6
epuplo ale6;p;1 ereg llgqeuu! ruos
Eugupuelq ua lep len laltan enlgfs I
'eunÄ
rella plolapÄ sape11e1 ue[,rgq ugrl
-llel ueq ruos llelatu Äu ua aperalllluap!
lazlag
qf,o leleJeu!u
.sn!
qo)er sugr'arelslounleu epugJoq
lseu sa6;lens Ae uf '.,ualsbunl spulseg..
lellel 'leraulut luglo na uallunds6u96
'llEJ^BAnrB rrr(u qJo tlerurue8 r euraller
-eru EJEI' IIn Et euurul rre pd eJarunu JESTES EunJDJ
I gV;1T 'luauoduo>1rgds 8rt>1rrr ue ruos relleteru
-streprof erur(sllgs ellgqeuur 8rs tesr1 Jeq EunrDI I
suug ruos ddr uap AE reruleruurel
rrrede
]eleJaulw
I
'ronnrS e8rltugaq I tuep raltgrddnrarg ereuo
-
e6;rng aO'(lil) utnlqra qf,o (qD runlqlal
-sl>lrglddn lege urueu tgq apuetelpol
erÄl Aerp^ - pJolarsplrpl yeq6elso lla uauuppunlE eÄu n[s eleq
uallf,pl
-ddn
r e6ugulgstepu
tuos autuppunlb pÄu sauÄs llll na JeA
laleJaulut ! luauodurolpnnnq ua ile al
->1ee1ddn u!lopeg ueqof uals!tua>l.V6LJ
rp leleultu UeAs l6unl ile sapeillq rp6
'plg6,rgls alu! srutor{If,ols ! ruloqxe1
-ln ten leq uaAV'tggl lg ue6e;s6leg ne
ualep eleJluaf, uap 1 uennlEsgulseg ! ap
-e!gq egols!rls1>1rg1ddn epueuM uf
'leluel ltues'(ue!Aeu!puels taue) ulnlp
-uels'(uaproN e6gq'alnqI eu!1n raga)
t|'|n!lnql'(utlorllf,ols reua) tunltulorl rp
r,lro lrou xetls greseu gd Äqlan^ ! lutpls
-aq areruleu'e6lrens 1 lefigq eurellel
-eruspeplol e1uÄs;1gs ap tuo uapolslH
pJorloJ uEq6elso nE6 ;eraulut
llsuo^s