Kina har ikke monopol på sjældne jordarters metaller (REE) Oversigt over projekter, reserver og forventet produktion i 2020 Per Kalvig, Chefkonsulent Centerleder MiMa
Myte 1: Kina har monopol på sjældne jordarter! Delvis! Kina kontrollerer en stor del af værdikæden. Men der er store ressourcer uden for Kina REE ressource c. 30% i Kina RE mining og opkoncentrering 97% i Kina? REE ressource ROW Nye producenter Adskillelse af malm til RE-oxider Raffinering af oxider til metaller 97% i Kina c. 100% i Kina? Fremstilling af magnet legering fra metaller 75-80% i Kina 20-25% i Japan Fremstilling af NdFeB magnet 75-80% i Kina 17-25% i Japan 3-5% i Europa
Myte 2: Sjældne jordarter er jord! Sjældne jordarter er en gruppe af grundstoffer, med beslægtede kemiske og fysiske egenskaber. Nej! det er metaller! (*): Kritiske REO = CREO Sc Scandium Y(*) Yttrium La Ce Pr Nd(*) Pm Sm Eu(*) Gd Tb (*) Dy(*) Ho Er Tm Yb Lu Lanthan Cerium Praseodym Neodym Promethium Samarium Eurobium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Yterbium Lutetium Lette REE = LREE Tunge REE = HREE
Myte 3: Sjældne jordarter er sjældne! Nej! ikke så sjældne endda! Kilde: Gordon Haxel, USGS. REE er sjældne i solsystemet! Men i jordens skorpe er de på niveau med nikkel, krom, tin, wolfram, titan og bly. De indbygges kun vanskeligt i de bjergartsdannende mineraler. REE koncentreres i nogle ret begrænsede geologiske miljøer.
Myte 4: Verden er ved at løbe tør for REE! Nej! Der er til mere end 800 år med de opmålte reserver Country Production 2011 (tons REO) Production 2012 (tons REO) Reserves (tons REO) Source: USGS, 2013 Source: USGS, 2013 Source: USGS, 2013 Reserver (tons REO) Source: Chinese Society of Rare Earth, 2010 USA - 7,000 13,000,000 11,800,000 Australia 2,200 4,000 1,600,000 13,400,000 Brazil 250 300 36,000 52,600,000 + ressourcer knyttet til de ca. 700 kendte, ikke opmålte, REE forekomster! China 105,000 95,000 55,000,000 36,000,000 India 2,800 2,800 3,100,000 3,100,000 Malaysia 280 350 30,000 Other NA NA 41,000,000 52,000,000 Total 111,000 110,000 110,000,000 168,900,00 0
REO forbruget fordelt på sektorer (2008) (NdFeB)-magneter 22 vol% / 37 value% % Fosforescerende stoffer 4 vol% /31 value% Metallurgiske industri samt batterier 20 vol% / 14 value% X% forventet årlig vækst 10-16% 7-10% 15-20% Katalysator markedet 22 vol%/ 5 value% Teknisk keramik 13 vol%/ 7 value% Glas industrien 8 vol%/ 2 value% Poleringsmidler 8 vol% / 4 value% 0-7% ~% 6-8%
Nogle REEmineraler er bedre egnet end andre Der kendes ca 300 mineraler som indeholder REE. REE-mængden er forskellig. REEsammensætningen er forskellig. De skal behandles forskelligt for at ekstrahere REE. Omkostninger og udbytte varierer. Source: Industrial Minerals and Rocks, USGS, Modified by GEUS Mineralisation Kemisk sammensætning (tillempet) Type Max % REO Ancylite SrREE(CO 3 )2(OH).H 2 O Carbonate 46 Bastnaesite (Ce,La,Y)(CO 3 )F Carbonate 75 Hydroxylbastna. REECO 3 (OH,F) Carbonate 75 Parisite CaREE 2 (CO 3 ) 3 F 2 Carbonate 64 Yttrosynchisite (Ce,Y)FCO 3 Carbonate 50 Fluocerite (La, Ce)F 3 Fluoride 70 Brannerite (U,Ca,Y,Ce)(Ti,Fe) 2 O 6 Oxide 6 Cerianite (Ce,Th)O 2 Oxide 81 Euxenite (Y,Ca,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti) 2 O 6 Oxide 30 Fergusonite (Y,Er,U,Th)(Nb,Ta,Ti)O 4 Oxide 46 Loparite (Na,Ca,Y,Ce)(Nb,Ti)O 3 Oxide 34 Pyrochlore (Na,Ca,Ce) 2 Nb 2 O 6 F Oxide 6 Samarskite (Y,Ce,Fe,U,Th,Ca)(Nb,Ta,Ti)O 4 Oxide 22 Apatite (Ca,Ce) 5 {(P,Si)O 4 } 3 (F, Cl, OH) Phosphate 12 Florencite CeAl 3 (PO 4 ) 2 (OH) 6 Phosphate 32 Monazite (Ce,La,Pr,Nd,Th,Y)PO 4 Phosphate 71 Xenotime YPO 4 Phosphate 62 Steenstrupine Na 14 Ce 6 Mn 2 Fe 2 (Zr,Th)(Si 6 O 18 ) 2 (PO 4 ) 7.3H 2 O Phosphosilic. 31 Allanite (orthite) (Ce,Ca,Y) 2 (Al,Fe) 3 (SiO 4 ) 3 OH Silicate 28 Britholite (Ce, Ca) 5 (SiO 4, PO 4 ) 3 (OH,F) Silicate 62 Catapleite Na2ZrSi3O9.2H2O Silicate Cerite (Ce,La,Ca) 9 (Mg,Fe)(SiO 4 ) 6 (SiO 3 OH)(OH) 3 Silicate 65 Eudialyte Na 15 Ca 6 (Fe,Mn) 3 Zr 3 (Si,Nb)Si 25 O 73 (OH,Cl,H 2 O) 5 Silicate 10 Gadolinite (La,Nd,Y,Ce) 2 FeBe 2 Si 2 O 10 Silicate 52 Kainosite Ca 2 (Y,REE) 2 Si 4 O 12 CO 3.H 2 O Silicate 38 Mosandrite (Ca,Na,REE) 12 (Ti,Zr) 2 Si 7 O 31 H 6 F 4 Silicate 33 Thalenite Y 3 Si 3 O 10 (OH) Silicate 63 Zircon (Zr,Th,Y,Ce)SiO 4 Silicate 4 Lovozerite H4Na2Ca(Zr,Ti)[Si6O18]. Silicate
Forskellige mineraler har forskellige REE-forhold Longnan, Kina (%REO) Ion-adsorption clay Kvanefjeld, Grønland Steenstrupin (%REO) Mt. Weld, Australien Monazit (%REO) Kringlerne, Grønland Eudialyt (%REO)
Årlig produktion af REO (t) Country Production 2011 (tons REO) Production 2012 (tons REO) USA - 7,000 Australia 2,200 4,000 Brazil 250 300 China 105,000 95,000 India 2,800 2,800 Source: Roskill, 2013 Malaysia 280 350 Other NA NA Total 111,000 110,000 From: USGS, 2013 ROW China Total De projekter der er kommet igennem til produktionsfasen er de som er gået i partnerskab med kemi-virksomheder: Molycorp (Silmet, Neo Material Technology) Lynas Corp. (Solvay/Rhodia) SARECO (Sumitomo) Great Western (Ganzhou Qiandong RE Group) 24,000 t REO 96,000 t REO 120,000 t REO UralKali Sumitomo/ KAZatomProm Great Western Lynäs Molycorp Indian Rare Earth Ltd.
REO produktionen i Kina (2011) Bastnaesite/monazite 50,000 tpa REO Kvote 2012: 51.5 kt Monazite dominated 25,000 tpa REO faldende Kvote 2012: 24 kt ccc Ion-adsorberet ler, monazite, xenotime 15,000 tpa REO Monazite 2,200 tpa REO
Kinas REO produktion og kvoteordninger 2007-2011 Ion-adsorbed clay Monazite Ion-adsorbed clay Ion-adsorbed clay Baestnaesite Ion-adsorbed clay Baestnaesite Monazite Ion-adsorbed clay Kina eksport kvote 60.200 47.500 50.200 30.300 30.300
Mountain Pass, California, USA (genåbnet producent) Mountain Pass malmen domineres af bastnaesite, som er relativ rig på LREE. Molycorp Minerals LLC: Mineral Resource at the Mountain Pass deposit Category REO% Mt REO (Mt) SEC Guide 7: Proven and Probable 8.24 13.58 1.0 NI 43-101: Measured & Indicated 6.68 24.34 1.5 Der er fundet en ny malm, indenfor licensområdet, som domineres af monazit (dvs. relativ rig på HREE). NI 43-101: Inferred 6.32 10.44 0.6 NI 43-101 Totals 34.78 2.1
Mountain Pass, California, USA (genåbnet producent) Mountain Pass har ligget stille i perioden 2002-2011. Planlagt produktion: 19.000 tpa REO heraf: 9.700 tpa LaO 6.600 tpa CeO 1.000 tpa PrO; 2.500 tpa NdO og 200 tpa andre REO. Produktionen planlægges øget til ca. 40.000 tpa Molycorp konceptet omfatter et fuldt integreret produktion fra Mine to magnet. Molycorp Minerals LLC: Production of REO at Molycorp facilities for Q1-Q2 2011 and forecast production for Q3-Q4 2011 Mountain Pass Mine (t REO) Molycorp Silmet AS (t REO) Molycorp Metals and Alloys (t REO) Total (t REO) Low Range High Range Low Range High Range Low Range High Range Low Range High Range 1Q (2) 499 229 (1) 68 (1) 796 2Q (2) 815 381 53 1,249 3Q (3) 977 1,321 400 500 51 69 1,428 1,890 4Q (3) 1,017 1,377 400 500 51 69 1,468 1,946 Total 3,308 4,012 2012: ca. 7.000 tpa 1,410 1,610 223 259 4,941 5,881
Mount Weld, Western Australia (ny producent) Mineral resources for the Central Lanthanum Deposit Category Kt REO(%) REO (Kt) Meassured 6,873 12.2 839 Indicated 6,983 8.1 566 Inferred 1,093 4.6 50 Total 14,949 9.8 1,455 Source: Lynäs, 2013 Mineral resources for the Duncan Deposit Category Kt REO(%) REO (Kt) Meassured 4,499 5.1 229 Indicated 3,925 4.7 184 Inferred 569 3.7 21 Total 8,992 4.8 434
Mount Weld, Western Australia (ny producent) REO distribution in Mount Weld REO CLD (%) Duncan (%) I 2. kvartal 2013 blev der produceret 15.710 tons koncentrat, svarende til 5.626 tons REO, til afskibning til Kuantan, Malyasia Lynas mål er 11.000 tpa REO (<5% HREE) Ekstraktion af REE blev påbegyndt i Malaysia i Juni 2013. La 23.88 24,87 Ce 47.55 39.38 Pr 5.16 4.75 Nd 18.13 17.89 Sm 2.44 2.83 Eu 0.53 0.77 Gd 1.09 1.99 Tb 0.09 0.26 Dy 0.25 1.27 Ho 0.03 0.19 Eb 0.06 0.41 Tm 0.01 0.04 Yt 0.03 0.18 Lu 0.00 0.02 Y 0.76 5.17
Forventet global udbud og efterspørgsel (t REO +/- 20%) i 2016 Source: Deutsche Bank, 2013 Producenterne Forventet REO (kt) 2016 Forventet REO (kt) 2018 Mountain Pass 19.0 19.0 Mt. Weld 22.0 22.0 Kina 93.8 93.8 Hvor skal de ca. 17.000 t REO komme fra? Indien 2.8 2.8 Malaysia 0.4 0.4 Brasilien 0.0 0.0 Genbrug 5.0 5.0 Total 143.0 143.0
REO produktion og -udviklingsprojekter Modified by GEUS from BGS, 2010
REO projekter i Grønland Milne Land, East Greenland (REE, Zr, Ti) Niaqornakassak (NIAQ) (REE) Tikussaak (REE) Qaqarsuk (Nb, Ta, REE) Moztfeldt (U, Nb, Ta, Zr, REE) Safartoq (Nb, Ta, REE) Kringlerne (Ta, Nb, REE, Zr) Kvanefjeld (U,REE, Zr, F, Zn,)
Benchmarking af udvalgte REO projekter Projekter Land Steenkampskraal ZAF Mt Weld CLD AUS Mt Weld Duncan AUS Mrima Hill Main Ngualla Araxá Kangankunde Bear Lodge KEN TZA BRA MWI USA Malm (Mt) TREO (%) 1 16,4 15 9,7 9 4,8 133 3,2 42 4,2 28 4,2 3 4,2 52 2,7 TREO (Mt) Insitu værdi ($/t) Basket value ($/kg) 0,1 4.664 29 1,5 2.664 27 0,4 1.743 36 4,3 1.021 32 1,7 999 24 1,2 964 23 0,1 869 21 1,4 808 30. Sarfartoq GRL 8 1,7 0,1 458 27 Projekter Wolverine Lofdal Hastings Kutessay II Bokan Norra Kärr Strange Lake Enriched Round Top Kipawa (JV) Land Malm (Mt) AUS NAM AUS KGZ USA SWE CAN USA CAN TREO (%) 1 0,7 0,0 2 0,6 0,0 36 0,2 0,1 18 0,3 0,0 4 0,8 0,0 58 0,6 0,3 20 1,4 0,3 1.034 0,1 0,7 24 0,4 0,1 In-situ TREO værdi (Mt) ($/t) Basket value ($/kg) 520 72 425 72 143 68 160 62 363 48 284 48 666 46 29 46 187 45 Norra Kärr SWE 58 0,6 0,3 284 48 Kvanefjeld GRL 619 1,1 6,5 272 26 Source: TMR, Sep. 2013 Sarfartoq GRL 8 1,7 0,1 458 27 Kvanefjeld GRL 619 1,1 6,5 272 26 Herudover spiller bl.a følgende faktorer en rolle for succes: - Metallurgi og biprodukter - Logistik forhold - Forretningskoncept og management
Historisk og forventet pris (US$/Kg) for LREO From: Deutsche Bank AG/Sydney 2013
Hvad koster REO- produktionerne? og hvor lang tid tager det at starte en ny produktion? Projekt Investerings behov (Mio US$) Investering US$/t REO kapacitet Mount Weld 566 71.000 Nolans Bore 499 23.000 Thor Lake 895 45.000 Strange Lake 548 55.000 Raffineringsanlæg til 20.000 t/y ~1 Mia. $US Kvanefjeld 2.310 62.000 Bear Lodge 87? Mt. Pass 681 17.000 Mineralefterforskning og metallurgiske tests Etableringsfase Typisk > 10 år Typisk 2-5 år