レアアース

レアアースを中国が輸出を制限したことで、日本のハイテク製品が作れなくなると言うニュースが流れ、一気にレアアース楽天 とは一体何なのと思いました。

レアアースについて調べたいと思います。

レアアースとは

18世紀末に、珍しい鉱物から発見されたため rare earth 希土類と名付けられました。レアアースは、全部で17種類で、スカンジュウム、イットリウムと15種類の元素(ランタノイド)です。

ランタノイドの原子は、原子核を回る電子の配置が、普通の元素とは異なっていて、この特殊な配置が「産業のビタミン」と呼ばれる特性を出しているそうです。

ネオジム磁石は、 ハイブリッド車楽天 のモーターやハードディスクドライブに用いられています。日本で開発された世界最強の永久磁石だそうです。ネオジムとジスプロシウムが使われ、ジスプロシウムは磁力を保つ力や耐熱性に優れています。

元素記号 元素名 使途
Sc スカンジウム 屋外競技場の照明
Y イットリウム 白色発光ダイオード
La ランタン 燃料電池
Ce セリウム ガラス研磨剤、自動車排ガス浄化触媒
Pr プラセオジム 黄色の顔料
Nd ネオジム 永久磁石
Pm プロメチウム 天然にはほとんどない
Sm サマリウム 永久磁石
Eu ユウロピウム テレビなどの蛍光体
Gd ガドリニウム 原子炉の制御棒
Tb テルビウム テレビなどの蛍光体
Dy ジスプロシウム 永久磁石
Ho ホルミウム 医療用レーザー
Er エルビウム 光ファイバー、ガラスの着色剤
Tm ツリウム 放射線量計
Yb イッテルビウム ガラスの着色剤
Lu ルテチウム PET(陽電子放射断層撮影)

La・ランタン〜Lu・ルテチウムまでがランタノイドです。

La・ランタン〜Eu・ユウロピウムまでが、軽希土類です。

Gd・ガドリニウム〜Lu・ルテチウムまでが、重希土類です。

レアアースの埋蔵量

2009年世界のレアアース生産量及び埋蔵量
中国のレアアース埋蔵量は3600万トンで世界の埋蔵量の36%を占め、生産量は12万トンで世界の生産量の97%を占めているそうです。これに対し、米国は埋蔵量が1300万トンで世界の13%、生産量はゼロ、ロシアは埋蔵量が1900万トンで世界の19%、生産量はゼロ、オーストラリアは埋蔵量が540万トンで生産量はゼロ、インドは埋蔵量が310万トンで世界の3%、生産量は2700トンで世界の2%を占めています。
中国のレアアースの特徴
中国では生産コストが安い上に、元素を簡単に分離できる世界でも珍しい鉱床を持っているからです。普通は、鉱石の中からレアアースを取り出すのに、強い酸やアルカリで溶かし、時間をかけて処理しなければなりません。しかし、中国南部にあるイオン吸着型の鉱床では、イオンとなったレアアースが鉱床表面に付着しており、簡単に分離できるそうです。他の鉱床ではほとんど採掘できない重希土類を多く含んでいるようです。そして、やっかいな放射性元素はほとんど含まないそうです。
世界の鉱床
イオン吸着型の鉱床は、タイ、マレー半島で見つかり、モンゴルでも重希土類が比較的多い鉱床が見つかったそうです。
レアアースの鉱床
レアアースの鉱床は、地殻下のマントル・岩石層がマグマになって上昇した所にできやすいそうです。主に大陸の内部に分布するそうです。ランタノイドは、化学的な性質が似ているので、鉱石の中にごちゃ混ぜになっています。放射線を出す元素もあり、扱いがめんどうだそうです。

レアアースの採掘について・トリウム(放射性元素)問題

アメリカのアイダホ州のレアアース鉱山には、70万トンのレアアースがあるそうです。周辺にも4つの鉱山があるようです。この鉱山の石にはレアアースと同じぐらいのトリウムという放射性元素を含んでいます。

このトリウムという放射性元素をどう扱うかが問題となっています。トリウムを原子力発電所の燃料として使おうという試みが、世界各地で模索されています。

ドイツのトリウム燃料の開発

ドイツでは10年かけて、トリウムを原子力発電所の燃料として使おうとする開発が行われています。

ウランやプルトニウムは、核分裂物質を含んでいますが、トリウムには核分裂する性質がないそうです。そこで、プルトニウムにトリウムを混ぜて使うと、使用後も不安定な形にならないようです。

ドイツは、電気自動車の開発が進んでいます。そこで、レアアースが必要です。レアアースを供給するためには、レアアースと抱き合わせになっているトリウムを生かす・使用する方法を考えなくてはなりません。

トリウムは、新たなエネルギー資源として注目されています。

アメリカでのトリウム燃料の開発

アメリカでは、バージニア州にあるライトブリッジ社が、ウランとトリウムとで原子力発電所の燃料として使おうとする開発が行われています。

ウランだけの場合と比べて、燃えかすのプルトニウムが半分になるそうです。このプルトニウムの処理は、いまでも大きな課題となっているだけに、半分に減ることには、大きな意味・利益があります。

また、アメリカでは、長年トリウムの研究を続けているインドから研究成果の話を聞く会などを設けて、幅広い研究がなされています。

トリウムの開発について

トリウムの燃料への開発については、まだ技術的にも未知な領域にあり、ビジネス的にもいろんなコストがかかることです。

第4世代の原子炉の開発の6つのうちの1つの候補が、トリウムだそうです。そして、本当に実現できるかどうか、単純なものではないようです。

もし、トリウムが使えそうと思っても、原子力発電を巻き込んでの大企画となります。日本としては、この開発に官民連携して注目していくことが大切だそうです。

日本のレアアース事情

日本は世界需要の約半分を占めますが、大部分を中国からの輸入品である風化花崗岩に頼っています。中国は、レアアースの生産のために強い酸性薬を使うことで、環境に問題があることを理由に、輸出を減らしています。環境問題を出されると、諸外国も文句は言えないようです。

鄧小平は、「中東にオイルがあるように、中国にはレアアースがある」と言っていたそうです。中国は、世界の中で貴重な資源であるレアアースをオイルと同じように見ていました。

2011年から中国以外の国でも、次々にレアアースが生産開始になります。カザフスタン、ベトナム、オーストラリア、南アフリカ共和国、アメリカ合衆国、カナダ、グリーンランド、オーストラリアなどです。また、新たにモンゴルなどの新規開発にも参画しているようです。

レアアース、豪州(オーストラリア)で確保

政府筋が23日に明らかにしたのは、日本の大手商社「双日」が豪州の鉱山の権益を確保することを、現地の民間企業と大筋合意に達したそうです。

正式合意すれば、日本の年間需要量の3割弱に相当する8500㌧前後を数年間にわたって確保できる見通しです。

出資総額は数百億円となる見込みで、政府は独立行政法人の石油天然ガス・金属鉱物資源機構(JOGMEC)を通じて8割程度を支援する方向で検討しています。

国会で審議中の2010年度補正予算案にレアアース対策費として1000億円を盛り込んでおり、その一部を充てる方針だそうです。2010.11.24

レアアース「脱中国」と「代替開発」

経済産業省は、中国によるレアアースの日本向け輸出規制に関しアンケートを行いました。商社など27社のうち16社が、改善のきざしがあると回答しています。

中国は2010年7月、今年のレアアース輸出枠を、前年比4割減の約3万トンに減らす方針を打ち出しました。中国は資源保護を理由に来年以降も、輸出枠を絞り込む可能性が高まっています。

日本企業の間では、セリウム(液晶ガラスの研磨剤や触媒に使う)、ランタン(光学レンズやセラミックコンテ゜ンサーに使う)などの不足が目立っています。今後はネオジムやジスプロシウムが不足する可能性もあります。これらは、ハイブリッド車のモーター用磁石に使われます。

日本の商社は、米国、ベトナム、インドなどからのレアアースの調達交渉や鉱山開発などを進めていますが、日本向けに出荷できるのは2012年以降となる地域がほとんどです。家電や部品、素材メーカー各社は、レアアースの使用量を減らす技術開発を急いでいます。2010.11.20

日本企業のレアアース削減への主な取り組み(2010.11)

三菱商事
ジスプロシウム使用量を最大9割減らした磁石開発ベンチャーに出資
日立製作所
酸化鉄を代替素材として使うモーターを開発中
TDK
ジスプロシウムを半減した磁石を開発
信越化学工業
エアコンなどの使用済み家電からレアアースを回収する事業を検討中
日本電産
レアアース不要の次世代モーターを2012年から量産へ
大同特殊鋼
ジスプロシウムを半減した磁石を2011年度から量産化
帝人
東北大と共同で、鉄と窒素による新素材での磁石を開発
キキョウの花
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更新日:2016/08/31