Harvinaiset maametallit pyörittävät maailmaa - Kemia-lehti

Seitsemäntoistasäihkyvää ainettaHarvinaiset maametallit ovat harmaitaja hopeanvärisiä, kiiltäviä, pehmeitä,taipuisia ja helposti muokattaviareaktiivisia alkuaineita, joilla on poikkeuksellisiakemiallisia ja fysikaalisiaominaisuuksia.Harvinaisiin maametalleihin kuuluujaksollisen järjestelmän kolmannenryhmän 17 alkuainetta: skandium(järjestysluku 21) ja yttrium (39) sekäkaikki 15 lantanoidia (57–71) eli lantaani,cerium, praseodyymi, neodyymi,prometium, samarium, europium,gadolinium, terbium, dysprosium,holmium, erbium, tulium, ytterbiumja lutetium.Aineet skandiumista samariumiinluetaan raskaisiin (HREE) ja aineetsiin päästämällä Kiinan hallitsemaanREE-markkinoita lähes yksinään. Kiinanosuus maailman tämänhetkisestä135 000 tonnin vuosituotannosta on 97prosenttia.europiumista lutetiumiin kevyisiinmaametalleihin (LREE).Kolme kaupallisesti tärkeintä mineraalia,joista REE-aineita saadaan,ovat monatsiitti, bastnäsiitti ja ioniadsorptiosavi.Monatsiitti ja bastnäsiittiovat kevyiden LREE-aineiden lähteitä.Ioniadsorptiosavesta taas löytyyraskaampia HREE-metalleja.Uloimpien elektronien samanlaisenjärjestyksen vuoksi harvinaisetmaametallit voivat korvata toisiaankiderakenteissa. Elektronikuorten samankaltainenluonne antaa niille yhteneviäominaisuuksia, joita ovat esimerkiksielektropositiivisuus ja poikkeuksellisetmagneettiset ja optisetominaisuudet.Lisäksi Kiinalla on hallussaan puoletkaikista tunnetuista harvinaisten maametallienreserveistä. Valtaosa maannykyisestä REE-tuotannosta on peräisinKeski-Mongoliassa sijaitsevastaBaotoun kaivoksesta.Vielä 1980-luvulla maailman silloisesta60 000 tonnin vuosituotannosta tuliKiinasta vain reilu neljäsosa. Idän jättiläinenalkoi kuitenkin kehittää strategiaansatarjoamalla REE-metalleja niinedullisesti, että jopa Yhdysvallat joutuikannattavuussyistä sulkemaan parhaankaivoksensa vuonna 2001.Viime vuonna Mountain Passin kaivosKaliforniassa päätettiin tosin käynnistääuudelleen, kun Kiina oli viime vuosikymmenenpuolivälistä lähtien systemaattisestivähentänyt REE-metallejasisältävien mineraalien vientiä. Nyt Kiinahaluaa jalostaa ne arvokkaiksi lopputuotteiksiitse.Todelliseen pulaan jouduttiin, kun Kiinavuonna 2010 pudotti vientinsä 24 000tonniin. Kysyntä maailmalla on reilustisuurempi. Jo vuonna 2007 harvinaisiamaametalleja käytettiin erilaisten tuotteidenvalmistukseen 100 000 tonnia, kertooYalen yliopiston tutkijoiden raportti.Määrän arvioidaan kaksinkertaistuvanvuoteen 2015 mennessä.Kun REE-aineiden käyttökohteidenlukumäärä lisäksi kasvaa nopeasti, harvinaistenmaametallien hinnat ovat moninkertaistuneetmuutamassa vuodessa.Pebby Greb/USDA ARSHarvinaisten maametallien oksideja ryhmäkuvassa. Takana keskellä tumma praseodyymi, siitä myötäpäivään cerium,lantaani, neodyymi, samarium ja vasemmassa yläkulmassa suomalaisen Johan Gadolinin kunniaksi nimetty gadolinium.1/2012 KEMIA13