AMERICAN RARE EARTHS LIMITED 
De twee grootste bedrijven ter wereld op het gebied van zeldzame aardmetalen buiten China staan voor de uitdaging om gesteente uit hun mijnen om te zetten in bouwstenen voor magneten die overal in de wereldeconomie worden gebruikt, van de iPhone van Apple tot het Model 3 van Tesla en het F-35 gevechtsvliegtuig van Lockheed Martin.
Het streven van het Westen om onafhankelijke voorraden van kritieke mineralen te ontwikkelen werd nog urgenter nadat Peking vorige maand exportcontroles instelde op de strategische metalen gallium en germanium, waardoor wereldwijd de vrees ontstond dat China hierna de export van zeldzame aardmetalen of verwerkingstechnologie zou kunnen blokkeren.
Uit de recente pogingen van MP, Lynas en andere bedrijven om hun eigen zeldzame aardmetalen te raffineren, blijkt hoe moeilijk het voor de rest van de wereld is om de wurggreep van China te doorbreken op de belangrijke groep van 17 metalen die nodig zijn voor de overgang naar schone energie, zo bleek uit interviews met meer dan een dozijn consultants, leidinggevenden, investeerders en industrieanalisten.
Technische complexiteit, spanningen in het partnerschap en zorgen over vervuiling belemmeren het vermogen van bedrijven om marktaandeel af te snoepen van China, dat volgens het Internationaal Energieagentschap 87% van de wereldwijde raffinagecapaciteit voor zeldzame aardmetalen in handen heeft.
Als de projecten blijven tegenstribbelen, is het mogelijk dat verschillende economieën hun doel om de koolstofuitstoot in 2050 tot nul te reduceren om de impact van de klimaatverandering te minimaliseren, niet halen zonder de betrokkenheid van Peking.
Plannen van het Australische Lynas om samen met een partner uit Texas een raffinaderij voor zeldzame aardmetalen in de VS te bouwen, zijn volgens twee bronnen die met de zaak bekend zijn, mislukt. Lynas heeft gezegd dat het een raffinaderij voor zeldzame aardmetalen in West-Australië probeert af te ronden die op hindernissen is gestuit en dat het een eigen fabriek elders in Texas aan het bouwen is.
Het doel van MP om haar eigen zeldzame aardmetalen in 2020 te raffineren werd door de COVID-19 pandemie en technische uitdagingen onderbroken, waardoor het doel verschoof naar eind 2023. Er kunnen donderdag updates komen, wanneer het bedrijf naar verwachting haar kwartaalresultaten bekend zal maken.
Eind vorig jaar zei het in de VS gevestigde MP dat het raffinageapparatuur in de buurt van zijn mijn in Californië in gebruik nam als onderdeel van een ingewikkeld kalibratieproces dat tot nu toe niet is geslaagd, waardoor het bedrijf afhankelijk blijft van China voor raffinage en dus voor bijna al zijn inkomsten. MP bouwt ook een magneetfabriek in Texas voor de levering aan General Motors, waarvoor de raffinageapparatuur in Californië operationeel moet zijn.
"Het (zeldzame aardmetalen) inbedrijfstellingsproces verloopt moeizaam, met horten en stoten," vertelde Jim Litinsky, CEO en grootste aandeelhouder van MP, in mei aan investeerders.
MP, waarvan de op één na grootste aandeelhouder het Chinese Shenghe Resources is, weigerde commentaar te geven voorafgaand aan de resultaten.
"Het raffinageproces voor zeldzame aardmetalen kan erg lastig zijn," zei Kray Luxbacker, die aan het hoofd staat van de mijnbouw- en geologische ingenieursafdeling van de Universiteit van Arizona en geen banden heeft met MP of haar partners. "Er zijn gewoon zoveel complexe stappen."
Zeldzame-aardmagneten zetten kracht om in beweging en zijn de essentiële onderdelen van de motor van een elektrisch voertuig. Ze zijn lichter en kunnen veel hogere temperaturen aan dan traditionele magneten, deels dankzij hun unieke chemische eigenschappen.
Raffinaderijen van zeldzame aardmetalen hebben te maken met 17 metalen, afhankelijk van de geologie van een afzetting, die allemaal bijna even groot en atomair zwaar zijn, waardoor de scheiding complex is. Deze zeldzame aardmetalen moeten in een specifieke volgorde worden gewonnen, waardoor MP en haar collega's geen specifieke elementen kunnen uitkiezen die ze willen hebben.
Om bijvoorbeeld neodymium en praseodymium te extraheren om EV-magneten te bouwen, moet MP eerst het minder gewenste lanthaan en cerium verwijderen, die ongeveer 83% van haar afzetting in Californië uitmaken, in een proces dat berust op een ingewikkelde cocktail van zuren, basen en andere chemicaliën die zijn afgestemd op de geologie van de mijn.
MP vertrouwde op Chinese expertise om haar in 2017 gekochte mijn opnieuw op te starten, maar die knowhow is minder nuttig als het aankomt op het op maat maken van raffinageapparatuur. Analisten zeggen dat soortgelijke problemen ongeveer een half dozijn andere bedrijven kunnen plagen die proberen om elders in de wereld onafhankelijk te raffineren.
"Wat er in China in de loop der jaren is gebeurd, is dat ze zwaar en slim hebben geïnvesteerd in de verwerkingscapaciteit om het (zeldzame aardmetalen) materiaal helemaal van de mijn tot aan de magneet om te zetten," zei Allan Walton, een professor in de metallurgie aan de Universiteit van Birmingham.
ECONOMISCHE CONTROLE
Dankzij China's expertise op het gebied van raffinage kan het land de prijzen van zeldzame aardmetalen in verschillende stadia van de verwerkingsketen in zijn eigen voordeel sturen, zoals lage prijzen voor eindproducten, om buitenlandse concurrentie te belemmeren, aldus analisten.
De raffinage van zeldzame aardmetalen "wordt niet echt aangepakt, zelfs niet door degenen die magneetcapaciteit ontwikkelen," zei Ryan Castilloux, een mineralenconsultant bij Adamas Intelligence.
Door zich strategisch te richten op industrieën die magneten gebruiken, gebouwd met zeldzame aardmetalen die in China worden geraffineerd tegen winstmarges die doelbewust laag worden gehouden, kan Beijing zijn bloeiende EV-industrie stimuleren, voegde Castilloux eraan toe.
China's model kwam vorige maand in een stroomversnelling toen de prijzen van zeldzame aardmetalen daalden tot het laagste niveau in bijna drie jaar, deels als gevolg van het stijgende Chinese aanbod. China biedt ook een exportkorting van 13% aan fabrikanten van magneten die zijn materiaal gebruiken, wat zijn dominantie nog versterkt.
Peking staat al jaren de invoer toe van licht bewerkt gesteente dat bekend staat als zeldzame aardmetalenconcentraat voor raffinage. Deze strategie zorgt voor prijzen die andere landen stimuleren om nieuwe mijnen te delven, maar geen verwerkingsfabrieken te bouwen die ook radioactief afval kunnen produceren, aldus analisten.
MP verscheepte vorig jaar ongeveer 43.000 ton concentraat naar China voor raffinage. Uit registraties blijkt dat het bedrijf ook fluorideafval uit China heeft verkocht met verlies, achtergelaten door een vorige eigenaar op zijn locatie in Californië, waar strenge opslagvoorschriften voor het materiaal gelden.
Myanmar, Vietnam en andere landen verschepen ook concentraat naar China voor raffinage.
Lynas raffineert concentraat in Maleisië dat het in Australië produceert, maar de autoriteiten in Kuala Lumpur zijn van plan om de import volgend jaar te blokkeren omdat ze vrezen dat de Lynas-fabriek radioactief afval lekt. Het bedrijf wil later dit jaar een vervangende verwerkingsfabriek openen in Australië.
Het bedrijf verkoopt al lange tijd zeldzame aardmetalen in de Verenigde Staten aan het particuliere bedrijf Blue Line om deze te verwerken tot gespecialiseerde materialen.
In 2019 stemden de twee in met de bouw van raffinagefaciliteiten in de buurt van San Antonio, Texas en bespraken ze met ambtenaren van de Trump-administratie hun plannen om "de enige grootschalige producent van gescheiden metalen ter wereld buiten China" te worden, volgens e-mails die door Reuters zijn verkregen.
Maar die poging, deels gefinancierd door het Pentagon, is sindsdien mislukt, vertelden twee bronnen aan Reuters. Redenen voor de mislukking, die nog niet eerder gemeld is, konden niet onmiddellijk worden vastgesteld.
Blue Line gaf geen commentaar aan Lynas. Het Pentagon zei dat het niet in staat was om onmiddellijk commentaar te geven. Lynas verwees naar persberichten uit het verleden, maar weigerde verder commentaar. Ondertussen werkte Lynas deze week de plannen bij voor andere raffinaderijen die het bedrijf langs de kust van Texas bouwt met $258 miljoen aan financiering van het Pentagon.
Elders zijn er projecten in Zweden, Zuid-Afrika, Australië en andere landen om zeldzame aardmetalen te winnen uit mijnafval en bijproducten die met succes aan 8% van de wereldwijde vraag zouden kunnen voldoen, volgens Adamas Intelligence.
Benchmark Mineral Intelligence, een leverancier van marktgegevens, schat dat China 89% van alle neodymium en praseodymium ter wereld raffineert, de belangrijkste metalen voor EV-magneten, een dominantie die tegen 2028 naar verwachting zal afnemen tot 75%.
Benchmark voorspelt dat de wereldwijde controle van China over de raffinage van dysprosium zal afnemen van 99% in 2023 tot 94% in 2028. Dysprosium helpt magnetisatie bij hoge temperaturen te behouden.
SCHONERE TECHNOLOGIE
Er is ook cruciale innovatie nodig om China's greep op de sector te doorbreken zonder dat dit ten koste gaat van de milieukwaliteit, aldus industrieanalisten, die zich zorgen maken over het giftige afval van de huidige processen, waardoor projecten worden belemmerd.
De pogingen van Leading Edge Materials om de Zweedse voorraad zeldzame aardmetalen in Norra Karr te ontwikkelen, werden in 2016 stopgezet omdat men vreesde dat chemicaliën in het drinkwater zouden kunnen lekken. Het bedrijf herwerkte de mijnplannen om ze duurzamer te maken en diende dit jaar een nieuwe milieuaanvraag in.
Tesla kondigde in mei plannen aan om EV-magneten zonder zeldzame aardmetalen te maken, met als argument dat het bestaande proces "milieu- en gezondheidsrisico's" met zich meebrengt.
"China heeft tientallen jaren geleden een strategische beslissing genomen om zijn capaciteit voor de verwerking van zeldzame aardmetalen te ontwikkelen, ondanks de milieugevolgen van de beschikbare technologie," aldus Melissa Sanderson, voorzitter van American Rare Earths, dat verschillende Amerikaanse projecten voor de verwerking van zeldzame aardmetalen ontwikkelt.
American Rare Earths werkt samen met wetenschappers van de Amerikaanse overheid in het Lawrence Livermore Laboratory om bacteriën te ontwikkelen die zeldzame aardmetalen kunnen verwerken. De particuliere ondernemingen Locus Mining en Aether Bio onderzoeken ook manieren om respectievelijk biosurfactanten en nanotechnologie te gebruiken.
UCore Rare Metals, Mosaic en het particuliere USA Rare Earth bestuderen ook verschillende verwerkingstechnologieën.
Schonere oplossingen zijn echter nog jaren verwijderd van productie.
"Als je kunt innoveren en oplossingen op de markt kunt brengen die zeldzame aardmetalen efficiënt produceren, dan heb je een enorme marktkans," zegt Nathan Picarsic, medeoprichter van het geopolitieke adviesbureau Horizon Advisory.
