Sällsynta jordartsmetaller (förkortas ibland REE efter engelskans rare-earth element eller REM efter rare-earth metal) är metalliska grundämnen. Hit räknas med IUPAC:s definition periodiska systemets grupp 3, skandium, yttrium och lantanoidernaIUPAC: IR-3 Elements and Groups of Elements (March 04) (det vill säga lantan samt de fjorton lantaniderna).
Termen "sällsynta jordartsmetaller" är egentligen en felaktig benämning, eftersom de faktiskt inte är sällsynta, utan för att de bara finns i föreningar, inte som rena metaller, och är svåra att isolera och rena. REE finns relativt gott om i hela jordskorpan och kan brytas på minst 800 platser runt om i världen.
Lista över sällsynta jordartsmetaller Till de sällsynta jordartsmetallerna räknas således följande grundämnen:
Atomnr Kemiskbeteckning Namn Upptäcktsår Upptäckare Fyndort och mineralKarin Högdahl, De sällsynta jordartsmetallernas geologi, Uppsala Universitet, 2025 21 Sc Skandium 1879 Lars Fredrik NilsonYtterby, Gadolinit 39 Y Yttrium 1794 Johan Gadolin Ytterby, Gadolinit 57 La Lantan 1838 Carl Gustaf Mosander Bastnäsfältet, Cerit 58 Ce Cerium 1803 Jacob Berzelius m.fl. Bastnäsfältet, Cerit 59 Pr Praseodym 1885 Carl Auer von Welsbach Österrike, Cerit 60 Nd Neodym 1885 Carl Auer von Welsbach Österrike, Cerit 61 Pm Prometium 1945 Jacob A. Marinsky USA 62 Sm Samarium 1879 Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran Cerit 63 Eu Europium 1901 Eugène-Anatole Demarçay Cerit 64 Gd Gadolinium 1880 Jean Charles Galissard de Marignac Cerit 65 Tb Terbium 1843 Carl Gustaf Mosander Ytterby, Gadolinit 66 Dy Dysprosium 1886 Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran Gadolinit 67 Ho Holmium 1878 Jacques-Louis Soret m.fl.Ytterby, Gadolinit 68 Er Erbium 1842 Carl Gustaf Mosander Ytterby, Gadolinit 69 Tm Tulium 1879 Per Teodor CleveYtterby, Gadolinit 70 Yb Ytterbium 1878 Jean Charles Galissard de MarignacYtterby, Gadolinit 71 Lu Lutetium 1907 Georges Urbain m.fl. Gadolinit Kommentarer till tabellen. Berzelius cerium var en blandning. En del författare anger C.G. Mosander som upptäckare av både cerium och lantan.Gillespie, Chemistry of the elements, 1984 En del författare anger Cleve som upptäckare av både tulium och holmium. Båda upptäcktes från orent ErbiumPer Enghag, Jordens Grundämnen, 1999 Carl Gustaf Mosander upptäckte didym år 1840, Welsbach upptäckte år 1885 att didym är sammansatt av neodym och praseodym.Per Enghag, Jordens Grundämnen Lutetium upptäcktes av Urbain och Welsbach oberoende av varandra år 1907.Ullman's encyklopedia of Industrial Chemistry, Fifth Edition
Plats i periodiska systemet 1H 2He 3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca 21Sc 22Ti 23V 24Cr 25Mn 26Fe 27Co 28Ni 29Cu 30Zn 31Ga 32Ge 33As 34Se 35Br 36Kr 37Rb 38Sr 39Y 40Zr 41Nb 42Mo 43Tc 44Ru 45Rh 46Pd 47Ag 48Cd 49In 50Sn 51Sb 52Te 53I 54Xe 55Cs 56Ba 57La 58Ce 59Pr 60Nd 61Pm 62Sm 63Eu 64Gd 65Tb 66Dy 67Ho 68Er 69Tm 70Yb 71Lu 72Hf 73Ta 74W 75Re 76Os 77Ir 78Pt 79Au 80Hg 81Tl 82Pb 83Bi 84Po 85At 86Rn 87Fr 88Ra 89Ac 90Th 91Pa 92U 93Np 94Pu 95Am 96Cm 97Bk 98Cf 99Es 100Fm 101Md 102No 103Lr 104Rf 105Db 106Sg 107Bh 108Hs 109Mt 110Ds 111Rg 112Cn 113Nh 114Fl 115Mc 116Lv 117Ts 118Og
I vissa tekniska tillämpningar förekommer det att begreppet avgränsas på andra sätt än IUPAC:s officiella. Även en uppdelning mellan tunga (HREE) respektive lätta (LREE) sällsynta jordartsmetaller förekommer inom tekniska tillämpningar, dock utan att dessa begrepp tillämpas på ett enhetligt sätt. En relativt vanlig definition av HREE, baserat på ämnenas elektronstruktur, är dock terbium till lutetium (grundämne 65 till 71) samt yttrium (grundämne 39).Rare Earths Nomenclature. Time to Standardize? , Rare Metal Blog 2009-11-28
Existensen av skandium förutsades på teoretisk grund av Dmitrij Mendelejev, som provisoriskt kallade ämnet ekabor ("liknande bor").
Många av de sällsynta jordartsmetallerna har fått stor teknisk betydelse som tillsatsämnen inom halvledartekniken.
Förekomst miniatyr|stående=1.5|Den relativa förekomsten i jordskorpan av olika grundämnen. De sällsynta jordartsmetallerna anges med blått. De sällsynta jordartsmetallerna förekommer ofta tillsammans. Trots beteckningen är ämnena inte så sällsynta som man trodde när gruppen namngavs. Vanligast förekommande är cerium, som är det 25:e vanligaste grundämnet i jordskorpan. Prometium, som saknar stabila isotoper, förekommer nästan inte alls. Med undantag för prometium är alla grundämnen i gruppen mindre sällsynta än exempelvis silver och guld. De med jämna atomnummer som Sm, Gd, Dy etc. är betydligt vanligare än de med udda atomnummer som Eu, Tb, Ho etc. + Stora förekomster av sällsynta jordartsmetaller i EuropaKemisk Tidskrift 3/2025Economic Geology (2016)111(7):1529-1559The Canadian Mineralogist 2001, vol. 39, Nr 3.Applied Earth Science 2023, vol. 123, issue 1.The Canadian Mineralogist 2022, vol.60, Nr 6. Fyndighet Land Malm miljoner ton Halt av oxider % Mängd av oxider miljoner ton Mineral Per Geijer Sverige 1249 0,174 2,17 apatit Kiirunavaara Sverige 1629 0,018 0,29 apatit Malmberget Sverige 2265 0,022 0,50 apatit Norra Kärr Sverige 110 0,5 0,55 eudialyt Olserum Sverige 7,8 0,061 0,05 monazit, xenotim Fen Norge 559 1,57 8,78 bastnäsit, monazit Korsnäs Finland 13,5 1,02 0,14 apatit, monazit Kringlerne Grönland 4300 0,65 27,95 eudialyt Kvanefjeld Grönland 1010 1,1 11,11 steenstrupin, lovozerit Motzfeldt Grönland 340 0,26 0,88 bastnäsit, monazit Sarfartoq Grönland 8,34 1,72 0,14 synchysit, zhonghuacerit Storkwitz Tyskland 4,4 0,45 0,02 bastnäsit Khibiny Ryssland 675 1,08 7,3 apatit Lovozero Ryssland 1375 0,40 5,5 eudialyt, loparit Mineral innehållande sällsynta jordartsmetaller Apatit Eudialyt Synchysit Lovocerit Monazit Xenotim Gadolinit Bastnäsit Samarskit gadolinium upptäcktes ur detta mineral. Fergusonit Euxenit
+ Procenthaltsfördelning av några oxider i typiska mineral i % av totala halten av oxider av sällsynta jordartsmetaller.Ullman's Encyclopedia of Industrial Chemistry -- MonazitAustralien BastnäsitUSA XenotimMalaysia Apatit Ryssland La2O3 24 33 0,5 25,1 CeO2 46 49 5 45,0 Nd2O3 17 12 2,2 14,0 Gd2O3 1,5 0,2 4 1,5Dy2O3 0,7 0,03 8,7 1,0Y2O3 2,4 0,09 61 4,3 Sm2O3 2,5 0,8 1,9 1,6 Pr6O11 5 4,3 0,7 3,9 Procenthalt av sällsynta jordartsmetaller av totala halten i Bayan Obo gruvan Kina (mineral Monazit + Bastnäsit) La 22%, Ce 49%, Pr 5%, Nd 23%, Sm 0,16%, Eu 0,22% Dy 0,10%.International Journal of Hydrogen Energy, volume 145 p. 1-16 + Cerium, samarium och neodym i apatitinnehållande järnmalm ppmFrietsch, Ore Geology Reviews 9(1995) 489-510 -- Kiruna Malmberget Ce 780–1650 1000–2500 Nd 500–850 150–440 Sa 120–150 70–275
Produktion och marknad miniatyr|Världsproduktion av sällsynta jordartsmetaller under 1900-talets andra hälft Världsproduktionen av sällsynta jordartsmetaller dominerades länge av en gruva i Mountain Pass i Kalifornien, som stängdes 2002 på grund av fallande råvarupriser och miljöproblem men återöppnades 2018. Världsproduktionen 2018 (utom skandium) uppskattas till 170 000 ton och domineras av Kina där 70% bröts, framför allt i distriktet Bayan Obo i Inre Mongoliet. 12% bröts i Australien och 9% i USA. I Vietnam och Brasilien finns stora mineralreserver men dessa länder har endast låg produktion."China Tightens Grip on Rare Minerals", New York Times, 2009-08-31.
Marknad Metallerna i gruppen prissätts olika: År 2018 handlades oxider av de vanligt förekommande cerium och lantan för 2 USD/kg medan dysprosiumoxid kostade 180 USD/kg och terbiumoxid 461 USD/kg.
Sällsynta jordartsmetaller i Sverige I Sverige undersöks möjliga fyndigheter framför allt i Norra Kärr i närheten av Gränna och som utvinning ur gruvavfall i Kiruna.LKAB vill utvinna sällsynta dyrbara metaller på Sveriges Radios webbplats den 6 oktober 2011
I januari 2023 tillkännagavs att LKAB lokaliserat Europas största kända fyndighet av sällsynta jordartsmetaller i Per Geijermalmen strax norr om Kiruna.
Användningsområde Sällsynta jordartsmetaller används bland annat i katalysatorer, keramer, glas, permanentmagneter, mikrochip, LCD-skärmar, batterier och mobiltelefoner.http://www.montrealgazette.com/business/Quest+Rare+Minerals+Strange+Lake+project+will+take+investment+well+over+billion/7716998/story.html De nyupptäckta magnetmaterialen sintrad SmCo5 år 1970, Sm2(Co,Fe,Cu,Zr)17 år 1975 samt Nd2Fe14B år 1984Smallman, Ngan, Modern Physical Metallurgy, 2014) har kraftigt ökat efterfrågan på sällsynta jordartsmetaller.
Se även Jordartsmetaller REE-linjen Ytterby gruva Didym
Källor
Externa länkar Khan, M., Lundmark, M. och Hellström, J. (2012) "Sällsynta jordartsmetaller – betydelse för det försvars- och säkerhetspolitiska området", Stockholm:Totalförsvarets forskningsinstitut
Kategori:Periodiska systemet