Kas ir retzemju metāli un kāpēc tie ir tik svarīgi visām valstīm?
2025. gada februārī retzemju metāli kļuva par arvien aktuālāku diskusiju tematu politiskajā arēnā, taču reti kurš detalizēti saprot, kas tie īsti ir un kāpēc tie ir tik nepieciešami.
20. gadsimtā valstis neizrādīja lielu interesi par šiem metāliem, bet mūsdienās situācija ir krietni mainījusies. Statistika liecina, ka 1980. gadā pasaulē tika iegūtas 25 000 tonnas retzemju metālu, bet 2021. gadā šis apjoms sasniedza jau 280 000 tonnas. Tātad, kas ir šie elementi un kāpēc tie ir tik būtiski mūsdienu pasaulē?
Kāpēc tos sauc par retzemju metāliem?
Lai saprastu, kā pasaule atklāja retzemju elementus, jāatskatās vēsturē. 1787. gadā zviedru virsnieks Karls Areniuss, kurš aizrāvās ar mineraloģiju, devās uz Itterbī salas raktuvēm, meklēt retus akmeņus. Kādu dienu viņš uzdūrās neparastam melnam minerālam, kas atgādināja ogli. Ziņkārības vadīts, viņš to nosauca par “itterbītu” pēc salas nosaukuma. Areniuss vēl nenojauta, ka šis atradums kļūs par atslēgu veselas jaunu elementu grupas atklāšanai.
Pēc dažiem gadiem ķīmiķis Johans Gadolins izpētīja itterbītu un identificēja tajā jaunu vielu, kuru nosauca par “itrija zemi”. 18. gadsimtā termins “zeme” tika izmantots, lai aprakstītu blīvus un ugunsizturīgus metālu savienojumus. Šis atklājums kļuva par sākumpunktu turpmākiem pētījumiem, kuru rezultātā tika atklāti tādi metāli kā cērijs, lantāns un citi.
Nosaukums “retzemju metāli” var radīt iespaidu, ka tie ir ārkārtīgi reti sastopami, taču patiesībā to ir diezgan daudz Zemes garozā. Tomēr tie parasti ir sastopami tikai nelielās koncentrācijās un kā piemaisījumi dažādos minerālos, padarot to ieguvi sarežģītu un dārgu.
Retzemju metālu saraksts
Retzemju metāli veido īpašu 17 ķīmisko elementu grupu. Tajā ietilpst skandijs, itrijs un lantanoīdi, piemēram, lantāns, cērijs, neodīms, disprozijs un citi. Šie metāli lielākoties ir sudrabaini, labi vada elektrību un viegli reaģē ar citiem elementiem.
Lielākajai daļai retzemju elementu ir līdzīgas īpašības. Tie ātri reaģē ar skābekli, veidojot ugunsizturīgus oksīdus, kas praktiski nešķīst ūdenī. Pateicoties šīm īpašībām, retzemju metāli ir ļoti pieprasīti dažādās nozarēs.
Kur izmanto retzemju metālus?
21. gadsimtā pieprasījums pēc retzemju metāliem ir pieaudzis 11 reizes. Galvenais iemesls ir to neaizstājamība augsto tehnoloģiju attīstībā. Tie tiek izmantoti gandrīz visā elektronikā, kā arī mašīnbūvē, medicīnā un pat kosmosa industrijā.
Viens no nozīmīgākajiem pielietojumiem ir jaudīgu magnētu ražošana, kas tiek izmantoti elektromobiļu dzinējos. Tāpat retzemju metāli ir būtiski displeju tehnoloģijās – piemēram, eiropijs nodrošina spilgtus sarkanās krāsas toņus viedtālruņu, klēpjdatoru un televizoru ekrānos. Bez tā attēli būtu mazāk koši un piesātināti.
Naftas pārstrādē cērijs un lantāns tiek izmantoti kā katalizatori, kas palīdz pārveidot naftu par benzīnu, paātrinot ražošanas procesu. Savukārt metalurģijā retzemju elementus pievieno sakausējumiem, lai palielinātu to izturību un ilgtspēju, kas ir īpaši svarīgi aviācijas un kosmosa rūpniecībā.
Ņemot vērā šos faktorus, ir skaidrs, kāpēc visas pasaules valstis vēlas nodrošināt sev piekļuvi retzemju metāliem – tie ir stratēģiski svarīgi tehnoloģiskajai attīstībai gandrīz visās nozarēs.
Retzemju metālu ieguve
Retzemju metāli ir ļoti vērtīgi un dārgi, galvenokārt sarežģītās ieguves ,un pārstrādes dēļ. Tīrā veidā tie gandrīz nekad nav sastopami – lielākā daļa no tiem ir cieši saistīti ar citiem elementiem rūdās. Augstā ķīmiskā aktivitāte apgrūtina to atdalīšanu, jo, saskaroties ar skābekli, tie veido stabilus oksīdus, kas prasa sarežģītu ķīmisko apstrādi. Tāpēc to ieguve ir ilgstošs un dārgs process.
Retzemju metālu ieguves centri pasaulē
20. gadsimtā lielākā daļa retzemju metālu tika iegūta ASV Kalifornijas Mountain Pass raktuvē, kur tika iegūts ievērojams daudzums cērija, lantāna un citu elementu. Šī raktuve pieder uzņēmumam MP Materials, un laika gaitā tās darbība vairākkārt tika apturēta resursu izsīkuma dēļ. Tomēr nesen ieguve tur atkal ir atsākusies, kaut arī mazākā apjomā.
21. gadsimta sākumā Ķīna aktīvi attīstīja savu kalnrūpniecības nozari, atstājot ASV aiz muguras. Būtiska loma bija Bajan-Obo atradnes atklāšanai, kas ļāva valstij strauji palielināt ražošanas apjomus. Tā rezultātā Ķīna kļuva par pasaules līderi, nodrošinot 95% no visiem retzemju metāliem.
Šobrīd Ķīna joprojām ir lielākais retzemju metālu piegādātājs, lai gan tās tirgus daļa ir samazinājusies līdz 60%. Tomēr valstij pieder arī lielākā daļa pārstrādes jaudu, padarot citas valstis atkarīgas no Ķīnas piegādēm.
Retzemju metāli turpinās būt viens no galvenajiem tehnoloģiju attīstības stūrakmeņiem un to ieguve, un piegāde būs svarīgs jautājums globālajā ekonomikā vēl daudzus gadus uz priekšu.
