Złoża pierwiastków ziem rzadkich pod Myszkowem

21

Pojęcie wzięło się z rozpowszechnionego dawniej poglądu, że pierwiastki te są niezwykle rzadkie. Obecnie wiadomo jednak, że jest inaczej. Najpowszechniejszy rare earth element – cer – jest na 25. miejscu pod względem obecności w skorupie ziemskiej (a więc występuje w niej częściej niż ołów czy cyna). Natomiast najrzadziej występujący lutet jest i tak 200 razy bardziej powszechny w przyrodzie niż złoto! Natomiast odkryte w Polsce molibden i wolfram, mimo że na ogół nie są zaliczane do pierwiastków ziem rzadkich, występują w przyrodzie rzadziej niż cer.

„Rzadkie pierwiastki” występują więc w przyrodzie dość obficie, jednak mają szczególne właściwości chemiczne. Ich atomy są często bardzo rozproszone, a ich wyodrębnienie ze skorupy ziemskiej pochłania dużo czasu i pieniędzy. Dlatego wydobycie metali rzadkich w wielu miejscach na świecie jest nieopłacalne, w przeciwieństwie do wydobycia metali szlachetnych, których atomy posiadają naturalną zdolność do koncentracji.

ipod, diody i implanty

W codziennym życiu często stykamy się z pierwiastkami ziem rzadkich, nawet o tym nie wiedząc. Odkrycie niektórych z nich pozwoliło wręcz zrewolucjonizować pewne branże. Prym wiedzie tu elektronika.

Niewielkie rozmiary przenośnych odtwarzaczy muzycznych, takich jak walkman czy ipod, w dużej mierze zawdzięczamy wyjątkowym właściwościom magnetycznym neodymu i kilku pierwiastków bliskich mu na tablicy Mendelejewa. Stopy z dodatkiem neodymu pozwoliły na wyodrębnienie magnesów o małych rozmiarach i niewielkiej wadze, a to z kolei doprowadziło do powstania miniaturowej wielkości twardych dysków, napędów i innych podzespołów elektronicznych.

Również produkcja wszelkiego rodzaju monitorów, kolorowych wyświetlaczy, diod i telewizorów wymaga zastosowania metali ziem rzadkich. Największe znaczenie mają tu związki itru i europu. Są one odpowiedzialne za czerwone światło, obecne na kolorowych ekranach naszych telewizorów oraz wszędzie tam, gdzie mała czerwona dioda informuje o tym, że urządzenie jest włączone. Europ jest w tym zastosowaniu niezastąpiony, gdyż żaden inny pierwiastek nie generuje czerwonego koloru. Rare earths mogą też odpowiadać za fosforyzujące zielone i niebieskie światło.

W elektronice wykorzystuje się również niezwykłe właściwości tantalu, który używany jest w produkcji telefonów komórkowych, komputerów osobistych oraz w elektronice samochodowej.

Jednak zastosowania w elektronice to jedynie wierzchołek góry lodowej – pierwiastki ziem rzadkich są bowiem używane także w wielu innych branżach. Tantal został doceniony w przemyśle zbrojeniowym i technice jądrowej. Domieszki tantalu używa się również do wyrobu implantów oraz w produkcji narzędzi chirurgicznych i dentystycznych.

Tymczasem cer, erb i lantan znajdują zastosowanie w optyce. Jednak największe nadzieje związane z tym ostatnim pierwiastkiem dotyczą wprowadzenia na rynek akumulatorów z wodorkiem lantanowo-niklowym (LA-NI-H), które stopniowo zastępują baterie niklowo-kadmowe. Technologia wykorzystująca nietoksyczny lantan ma dużą wartość ekologiczną, gdyż rakotwórcze właściwości kadmu stwarzały problemy przy jego składowaniu i recyklingu.

Koniec chińskiego

monopolu?

Do połowy XX w. pierwiastki ziem rzadkich pozyskiwano głównie z Brazylii i Indii. Następnie prym przejęła Republika Południowej Afryki, a od połowy lat 60. XX wieku – Stany Zjednoczone. Dziś niemal cała światowa produkcja tych pierwiastków (ok. 97%) skupiona jest w Chinach.

Tak duża koncentracja wydobycia jest alarmująca, zwłaszcza że od 2009 r. Chiny regularnie straszyły światowe rynki ograniczeniami produkcji oraz eksportu tych surowców. Dlatego w wielu krajach świata toczy się wyścig mający na celu odkrycie i rozpoczęcie wydobywania rare earths.

Tym bardziej że naukowcy alarmują – zapasy niektórych „rzadkich pierwiastków” (np. iterbu) mogą się skończyć już w drugim dziesięcioleciu XXI wieku! Ich wydobycie utrzymuje się na względnie stałym poziomie, natomiast popyt na związki pierwiastków ziem rzadkich stale rośnie. Aby ich nie zabrakło, konieczne są nie tylko nowe kopalnie, ale także nowa technologia, ponieważ, wydobycie ich w wielu lokalizacjach po prostu nie jest opłacalne.

Czy Polska dołączy do krajów wydobywających „ rzadkie pierwiastki”? Na razie trudno jednoznacznie odpowiedzieć na to pytanie. Późną jesienią ubiegłego roku rozpoczęły się odwierty w rejonie Myszkowa – jeśli ich wyniki będą obiecujące, a inwestor oceni wydobycie złóż jako opłacalne, to będzie ubiegał się o licencję na wydobycie. Za realizację myszkowskiego projektu odpowiada Śląsko- Krakowska Kompania Górnictwa Metali, w której udziały mają spółki z Australii i USA.