V5: Kritische Rohstoffe

Question 1

Definition: kritische Rohstoffe

Answer 1

Kritikalität = Konzept der Wichtigkeit aus Sicht eines Verbrauchers

• Drei Gründe, warum manche Materialien als kritisch betrachtet werden können:
  
  • wirtschaftlich bedeutend für die wichtigsten Industriebranchen (& Endverbraucher)
  • wirtschaftlich bedeutend für Regionen: z.B. EU Industrie
  • notwendig für moderne (Umwelt)-technologien: unterschiedliche Wertstoffe / Rohstoffe, die nicht ersetzbar sind (Solaranlagen, Windturbinen, neue Batterien & e-Mobilität, usw)

Question 2

Kritische Rohstoffe sind kritisch für…

Answer 2

1. …bestimmte Firmen/Endverbraucher
2. …bestimmte Regionen
3. …bestimmte Technologien

Question 3

Rohstoffe in der EU - Bewertungsgrundlagen:

Answer 3

Question 4

Kritische Rohstoffe aus EU Sicht:

Answer 4

Question 5

Definition von kritischen Rohstoffen gemäß der EU:

Answer 5

• nach dem Risiko der Verfügbarkeit und der wirtschaftlichen Bedeutung
• Herkunft der von der EU nominierten kritischen Rohstoffe:
  
  • hauptsächlich China

Question 6

HHI-Index (Herfindahl-Index, auch Hirschman-Index oder Herfindahl-Hirschman-Index):

Answer 6

• für die Marktkonzentration (Macht eines Monopols)
• Der rohstoffbezogene HHI wird berechnet, indem der relative Marktanteil eines Landes auf dem weltweiten Rohstoffmarkt quadriert wird und die resultierenden Zahlen addiert werden.
  • Zum Beispiel, auf einem Rohstoffmarkt dominieren 4 Länder mit Anteilen von 30, 30, 20 und 20 Prozent, dann beträgt der HHI 0,26 (30%2+30%2+20%2+20%2 = 0,26)

HHI 1 = Monopol

HHI >0,18 = starke Marktkonzentration

HHI <0,10 = niedrige Markkonzentration

Question 7

Einige Eigenschaften kritischer Rohstoffe:

Answer 7

• „Rohstoffkritikalität“ ist relativ
• Rohstoffe sind nicht in sich „kritisch“, sondern deren Versorgung ist aus unterschiedlichen Gründen für jemanden „kritisch“
  
  • Länder oder Ländergruppierungen (z. B. Deutschland oder die EU)
  • Teile von Länder (z. B. ein Bundesland)
  • Sektoren (z. B. Maschinen- oder Automobilbau)
  • Einzelne Firmen
  • Endverbraucher
• „Kritikalität“ hat mindestens zwei Dimensionen
  
  • Ein Maß für Risiko (Versorgungsrisiko)
  • Ein Maß für Betroffenheit (wirtschaftliche Bedeutung)
• Hintergründe sind wichtig für Entscheidungen in Politik und Unternehmen

Question 8

Seltene Erden Elemente:

Answer 8

Question 9

Seltene Erden Elemente:

Answer 9

Question 10

Produktion 1950-2012:

China

Answer 10

Question 11

Geochemie:

Answer 11

Question 12

Mineralogie:

Answer 12

Question 13

Genese von SEE Lagerstätten:

Answer 13

Question 14

Seltene Erden Elemente:

Answer 14

• 1. Primäre SEE Lagerstätten:
  
  • Konzentration durch magmatische und hydrothermale Prozesse (Erdinnern)
• 2. Sekundäre SEE Lagerstätten:
  
  • Konzentration durch chemische, biologische, klastische Sedimentation und durch Verwitterungsprozesse (Erdoberfläche)
• 3. Bergbauliche Reststoffe:
  
  • Abraumhalden, Bergeteiche (Abfall)

Question 15

Primäre SEE Lagerstätten:

Answer 15

Question 16

Delitzsch Karbonatit-Komplex, Sachsen:

Answer 16

Question 17

Primäre SEE Lagerstätten:

Answer 17

• Metasomatisch-hydrothermal mit Graniten & Karbonatiten
  
  • Bayan Obo, China
  • Australien, Brasilien, Kanada, Südafrika…
  • SEE Silikate, Karbonate & Phosphate

Question 18

Sekundäre SEE Lagerstätten:

Answer 18

Question 19

Sekundäre SEE Lagerstätten:

Answer 19

• Karbonatit Laterite
  
  • Mt Weld, Australien
  • Brasilien, Tanzania
  • Monazit (CePO4 )
  • Churchit (YPO42H2O)

Question 20

Ressourcen in Australien 61 Mt SEO:

Answer 20

Question 21

Olympic Dam Cu-U-Au-Ag Bergwerk:

Answer 21

• Vorräte:
  
  • 8340 Mt Cu-U-Au-Ag
  • LREE >> HREE
  • 0.2% La & 0.3% Ce
• SEE Mineralogie:
  
  • 1. LREE: Karbonate, Phosphate
  • 2. HREE: Uran-Minerale
• SEE Verhalten bei der Aufbereitung:
  
  • 1. SEE in Uran-Mineralen gelöst
  • 2. SEE in Karbonaten in tailings (~140 Mt)
• SEE Ressourcen:
  
  • 53 Mt SEO
• Globaler SEE Verbrauch pro Jahr 200.000 t / a:
  
  • Tailings reichen für die nächsten 265 Jahre

Question 22

Mary Kathleen Uran Bergwerk (geschlossen):

Answer 22

• Halden:
  
  • 24 Mt
  • LREE (UThCuAsNi)
  • La 0.3 %
  • Ce 0.5 %
• Tailings Sickerwässer:
  
  • pH 5.5
  • Ca-Mg-SO4
  • Hohe LREE, Fe, Mn, Ni, U, Zn, Ra-226 & U-238
• Ausfällungen:​
  
  • Fe-Minerale & Sulfate
  • Hohe Ce, La, As, U & Y
• Oberflächenwasser:
  
  • pH ~8.3, salzhaltig
  • Hohe Ca, Mg, U & SO4
• Sedimente:
  
  • Hohe LREE, U & SO4
  • Dispersion von LREE, U & SO4
• Apple of Sodom / Fettblattbaum / Calotropis procera:
  
  • Invasives, giftiges Unkraut
  • LREECuU Bioakkumulation, bis zu 100x Hintergrund
• Abgedeckter Bergeteich:
  
  • 7 Mt tailings
  • 3 % SEO
  • 0.8 % La & 1.3 % Ce
  • Karbonate & Silikate
• SEE Ressourcen:​
  
  • ​7 Mt SEO
• Globaler SEE Verbrauch pro Jahr 200.000 t / a:
  
  • Tailings reichen für die nächsten 35 Jahre

Question 23

Mary Kathleen Uran Bergwerk (geschlossen):

Heutige Umweltprobleme

Answer 23