Seltene Erden: Lagerstättenarten
Die Seltenen Erdelemente (SEE) verhalten sich zueinander sehr ähnlich und sind deshalb zusammen in den Strukturgittern verschiedener Minerale eingebaut. Diese Minerale bilden sich im Wesentlichen durch magmatische Prozesse und im Zusammenhang mit eher ungewöhnlichen Gesteinen, zum Beispiel Karbonatiten. Karbonatite sind sehr seltene, karbonatreiche Magmen aus dem oberen Erdmantel. In diesen können die SEE in abbauwürdigen Konzentrationen enthalten sein.
Aufnahme eines ´´Hornito´´, das ist ein kleiner schlotförmiger Ausbruchskegel am Ol Doinyo Lengai, dem weltweit einzigen aktiven Karbonatitvulkan, in Tansania.
Quelle:
Banco de Imágenes Geológicas, URL: https://www.flickr.com/photos/banco_imagenes_geologicas/17099872035
Weltweit sind etwa 400
Karbonatit-Komplexe bekannt, aber nur sechs werden derzeit als Lagerstätte abgebaut [4]. Hier zeigt sich wieder der Unterschied zwischen einem
Vorkommen (Anreicherung von Elementen) und einer Lagerstätte (wirtschaftlich abbaubares Vorkommen). Einer der bekannten Komplexen ist auch der Kaiserstuhl, ein Mittelgebirge in der Oberrheinischen Tiefebene (Baden-Württemberg) in Deutschland.
Lagerstätten können auch durch Oberflächenprozesse entstehen, denn manche SEE-haltigen Minerale wie Monazit und Xenotim sind sehr widerstandsfähig und bleiben bei der Verwitterung eines Gesteins zurück. Sie werden als
Seifen abgebaut, was oft als Nebenprodukt bei der Zinngewinnung geschieht. Wissenswert ist auch, dass Apatit und andere Phosphate, die in großen Mengen für die Düngerproduktion abgebaut werden, seltene Erdelemente enthalten können [2]. Die dringend benötigten SEE könnten als Beiprodukt gewonnen werden und damit einen großen Teil des weltweiten Bedarfs stellen [3, 6].
Tonminerale haben gute Adsorptionseigenschaften. Das heisst, sie können Ionen -geladene Atome- an sich binden. Die Seltenen Erden kommen in der Regel als 3-fach positiv geladene Ionen vor. In besonderen Fällen, zum Beispiel, wenn eine Tonlagerstätte sich in der Nähe eines SEE-reichen Karbonatitkörpers befindet, können Tone mit Seltenen Erden angereichert sein.
Die sogenannten Ionenadsorptions-Tone sind eine Hauptquelle für schwere SEE und in wirtschaftlich abbaubaren Mengen bisher nur in Süd-China und und Kasachstan gefunden worden [5]. Diese Tone enthalten nur 0,04 – 0,25% SEE, sind aber leicht abzubauen und aufzubereiten und insbesondere schwere SEE bringen einen hohen Marktpreis [4].
[1] Neukirchen, F., Ries, G. (2014): Die Welt der Rohstoffe – Lagerstätten, Förderung und wirtschaftliche Aspekte. Springer Verlag, Berlin – Heidelberg
[2] Pohl, W. (2005): Mineralische und Energie-Rohstoffe. (5.Auflage). Stuttgart: Schweizerbart´sche Verlagsbuchhandlung.
[3] Emsbo, P. Et al. (2015). Rare earth elements in sedimentary phosphate deposits: Solution to the global REE crisis. Gondwana research, 27(2), URL: https://doi.org/10.1016/j.gr.2014.10.008, letzter Zugriff am 18.06.2018
[4] Van Gosen, B.S., Verplanck, P.L., Long, K.R., Gambogi, Joseph, and Seal, R.R., II, 2014, The rare-earth elements—Vital to modern technologies and lifestyles: U.S. Geological Survey Fact Sheet 2014–3078, 4 p., URL: https://dx.doi.org/10.3133/fs20143078, letzter Zuriff am 18.06.2018.
[5] Kausch, P., Bertau, M., Gutzmer, J., & Matschullat, J. (2014). Strategische Rohstoffe — Risikovorsorge. Berlin: Springer Spektrum.
[6] Ceritech AG, Themenseite Seltene Erden aus Gips, URL: https://ceritech.com/seltene-erden-aus-gips/, letzter Zugriff am 27.05.2018.
