در جستجوی عناصر نادر خاکی؛ باطله هایی که میلیاردها ارزش دارند!

در ایران نیز سازمان توسعه و نوسازی معادن و صنایع معدنی ایران به عنوان سازمان توسعه ای، نقش پیشگامی خود را در این زمینه ایفا کرده و اقدامات گسترده ای را آغاز کرده و با تدوین طرح عناصر نادر خاکی، موضوع شناسایی ظرفیت‌ها و ذخایر بالقوه را از تیر ماه 93 آغاز کرده است. غلامرضا ملاطاهری، مجری طرح عناصر نادر خاکی ایمیدرو، در گفت و گو با سایت خبری ایمیدرو به تشریح این موضوع، جایگاه ایران در میزان ذخایر، وضعیت جهانی و غیره پرداخته که در ادامه می آید:

درباره عناصر نادر خاکی توضیح بفرمایید؟

عناصر نادر خاکی شامل 15 عنصر در گروه لانتانیدها و نیز 2 عنصر «اسکاندیم» و «ایتریم» هستند. لانتانیدها با عدد اتمی 57 تا 71 هستند در جدول تناوبی مندلیف قرار دارند. اسکاندیم و ایتریم نیز با عدد اتمی 21 و 39 به دلیل خصوصیات و رفتارهای مشابه شیمیایی و حضور در کانی‌های تمرکز دهنده آنها ، جزء عناصر نادر خاکی طبقه‌بندی می‌شوند. این عناصر به 2 گروه سبک (خانواده سریم) و سنگین (خانواده ایتریم) تقسیم‌بندی می‌شوند. عناصر نادر خاکی به دلیل برخورداری از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مشابه، در طبیعت به همراه هم رخداده و مثل یک گونه شیمیایی رفتار می کنند.

عناصر نادر برخلاف نامشان، فراوانی نسبتاً زیادی در پوسته زمین دارند. به عنوان مثال، فراوانی عنصر «سریم» در پوسته زمین به‌عنوان فراوان‌ترین عضو این گروه، از فراوانی سرب و مس در پوسته زمین بیشتر است ولی چون این عناصر فعالیت شیمیایی زیادی دارند، پراکنده بوده و تمایل کمتری به تمرکز و ایجاد ذخایر اقتصادی دارند، به همین دلیل به آنها عناصر نادر خاکی اطلاق می‌شود.

 در صورت تمرکز، این فلزات به صورت دسته‌جمعی ذخیره تشکیل می‌دهند و استحصال آنها به صورت جداگانه نیاز به فرآیند شیمیایی پیچیده دارد. در برخی موارد، این عناصر به عنوان محصول جانبی در فرآیند تولید سایر عناصر، تولید می‌شوند. تقاضا برای این فلزات در دهه اخیر به صورت فزاینده‌ای افزایش یافته و در این دوره، چین بیش از 90 درصد تولید این عناصر را در انحصار داشته است. 

به نظر شما، عناصر نادر خاکی در توسعه جهانی چه نقشی دارد و فناوری های آینده چقدر می تواند به عناصر جدید نیازمند باشد؟

مصارف عمده عناصر نادر خاکی در  تولید کاتالیست‌ها، آهنرباهای دائمی، آلیاژهای متالورژی، فسفر سانس و رنگدانه، سرامیک، پولیش، صنایع الکترونیک و مخابرات، باتری‌های قابل شارژ، صنایع خودرو سازی و هوا و فضا است.

در حال حاضر، دنیا به سمت تولید خودروهای الکتریکی و هیبریدی پیش می رود که یکی از موارد  مصرف عناصر نادر خاکی به شمار می روند، بر این اساس، پیش بینی برخی شرکت های بین المللی این است که رشد مصرف عناصر نادرخاکی نسبت به تولید ، در سال های آینده روند فزاینده ای خواهد داشت.

در این میان برخی معتقدند که میزان مصرف این عناصر را می‌توان به‌عنوان شاخص رشد صنایع مدرن (Tech-High) یک کشور در نظر گرفت.

با توجه به استراتژیک بودن این عناصر، مناسبات سیاسی بین کشورهای صنعتی در تولید، فروش و به ویژه قیمت این عناصر بسیار تاثیر گذار است. همچنین  با توجه به انحصار کشور چین در تولید بخش عمده عناصر نادر خاکی، این کشور نقش به سزایی در تعیین قیمت عناصر نادر خاکی دارد. قیمت اکسید این عناصر در حال حاضر بسته به نوع، ازکیلویی 6 تا 7000 دلار متفاوت است.

البته شرکت های خارجی با هدف انحصار شکنی تولید، به دنبال سرمایه گذاری و مشارکت در اکتشاف و بهره برداری ازمعادن این عناصر در کشورهای دیگر هستند. شرکت توشیبای ژاپن از جمله این شرکت هاست که با مشارکت قزاق ها برای تولید عناصر نادر خاکی اقدام کرده است.

به نظر شما، ایران از نظر عناصر نادر خاکی چه جایگاهی در بین کشورهای معدن خیز جهان دارد؟ همچنین، در کشور ما چقدر در این حوزه کار شده و آیا به اکتشافات جدید انجامیده است؟

بر اساس آخرین گزارش سازمان زمین شناسی آمریکا، میزان ذخایز جهانی عناصر نادر خاکی حدود110 میلیون تن برآورد شده که از این میزان ذخایر، حدود 55 میلیون تن در اختیار چین و  حدود  13میلیون تن نیز در اختیار ایالات متحده آمریکا است. براساس گزارش مذکور،  میزان تولید عناصر نادر خاکی از معادن طی سال 2012 حدود 110 هزار تن اعلام شده که بیش از 90 درصد آن سهم کشور چین بوده است.

متاسفانه، در ایران اقدامی اصولی روی این ذخایر انجام نشده‌است و تاکنون، درباره‌ نیاز و میزان مصرف یا واردات این عناصر در کشور، اطلاعات چندانی در دسترس نیست. امّا با توجه به ویژگی‌های زمین‌شناسی و خاستگاه این عناصر، یعنی همراهی با سنگ‌های کربناتیت و کانسارهای آپاتیت با منشأ آذرین، مگنتیت‌های آپاتیت‌دار و سنگ‌های پرآلکلالن، وجود منابعی از این عناصر در ایران محتمل است که از آن جمله می توان کانسار‌های آپاتیت مگنتیت حوزه ایران مرکزی، ذخایر ساغند، ذخایر پلاسری مروست، پگماتیت های گرانیتی ارومیه و مشهد، ایلمنیت آپاتیت ارومیه و نفلین سینیت های آذربایجان را نام برد.

سرمایه گذاری در این حوزه، چقدر امیدوار کننده است؟

آنچه که مسلم است در حال حاضر انحصار، نیاز و تقاضای مضاعف و در نتیجه قیمت بالا، سود سرشاری را نصیب تولید‌کنندگان این عناصر کرده است. اکنون در کشور ما به سرمایه‌گذاری در بخش اکتشاف برای شناخت پتانسیل‌های این عناصر نیاز است. ذخایر شناخته‌شده نیز باید مورد بررسی‌های فنی و‌ اقتصادی کامل قرار گیرند و ذخایر بالقوه شناسایی شوند. همچنین، قابلیت فرآوری ذخایر بالقوه ارزیابی و تکنولوژی تولید این عناصر بومی‌سازی شود و ظرفیت‌های مصرف این عناصر در داخل کشور نیز باید بررسی شود.

با این حال، ایمیدرو با توجه به وظیفه حاکمیتی خود، انجام مطالعات مذکور را در دستور کار خود قرارداده است تا انشاءالله پس از شناسایی و کشف ذخایر و سپس فرآوری و تولید آنها، بتوانیم نیاز داخلی را -که با توجه به توسعه صنایع افزایش می یابد- تامین کنیم.

نکته دیگر، این که بخشی از عناصر نادر خاکی همراه با کانسنگ های آهن و فسفات هستند که به عنوان باطله دور ریخته می شوند و با استحصال همزمان آنها با فلزات آهن و فسفات، می توان ارزش افزوده بیشتری ایجاد کرد.

چه معادنی در کشور، از این عناصر به صورت تجمیعی برخوردارند و آیا در این زمینه اقدامی شده است؟

در همه مجتمع ها و شرکت های معدنی تابعه ایمیدرو، موضوع نمونه گیری عناصر نادر از ذخایر و باطله های همراه آنها انجام شده و مطالعات مربوط به میزان ذخیره این عناصر  و ارزیابی قابلیت فرآوری در مقیاس آزمایشگاهی و نیمه صنعتی در حال انجام است و چنانچه نتایج این مطالعات، توجیه فنی و اقتصادی داشته باشد، برنامه تولید صنعتی   عناصر نادر خاکی نیز توسط ایمیدرو عملیاتی خواهد شد.

ایمیدرو یا نهادهای مرتبط برای کشف و بهره برداری از عناصر نادر خاکی چه اقداماتی انجام داده اند و برنامه های آتی ایمیدرو چیست؟

با توجه به سیاست های ایمیدرو برای توسعه صنایع هایتک (نوین) و تمرکز ایمیدرو روی این موضوع،  طرح عناصر نادر خاکی با هدف شناخت پتانسیل‌ها و ذخایر بالقوه و بومی‌سازی تکنولوژی تولید این عناصر در کشور، از تیر ماه  سال93 فعالیت خود را آغاز کرد.

در حال حاضر، فعالیت اجرایی طرح در 2 زمینه در دست انجام است. نخست، انجام عملیات اکتشافی در حوزه ایران مرکزی با رویکرد شناخت و ارزیابی ذخایر عناصر نادر خاکی در این منطقه و دوم، ارزیابی قابلیت فرآوری و استحصال عناصر نادر خاکی در مقیاس آزمایشگاهی و نیمه‌صنعتی به منظور بومی‌سازی تکنولوژی صنعتی.

پس از اجرای پروژهای یاد شده، حسب نتایج حاصله، اطلاعات لازم برای انجام مطالعات فنی و اقتصادی و در نهایت، تولید این عناصر مطابق با استانداردهای موجود فراهم می شود.

چه مشکلات و چالش هایی برای توسعه این حوزه وجود دارد و پیشنهادات شما چیست؟

همان گونه که اشاره شد، نبود اطلاعات کافی و نداشتن  ارزیابی دقیق از منابع موجود کشور و نیز موضوع بومی‌سازی تکنولوژی تولید و مصرف عناصر نادر خاکی،  از جمله چالش های موجود این حوزه معدنی است. در مورد موضوع نخست، کار شناسایی و گردآوری اطلاعات شروع شده و پیش بینی می شود طی 2 سال عملیات اکتشافات عمومی به نتیجه برسد. پس از آن نیز اکتشافات تفضیلی و ارزیابی دقیق ذخیره انجام خواهد شد. در مورد بومی سازی و انتقال دانش  فرآوری عناصر خاکی، در مراحل تغلیظ و خردایش ، مشکلی وجود ندارد و تکنولوژی آن از داخل کشور قابل تامین است ولی در بخش جدایش تفریقی عناصر نادر باید از تکنولوژی های خارجی استفاده کنیم که البته برای بومی سازی این بخش نیز از کشورهای صاحب نظر بهره خواهیم برد.

چه کشورهایی در زمینه فرآوری عناصر نادر خاکی صاحب تکنولوژی هستند؟

کشور چین به عنوان بزرگترین تولید کننده عناصر نادر خاکی، از نظر تکنولوژی فرآوری این عناصر در رده نخست قرار دارد. اما کشورهای دیگری نظیر استرالیا،آفریقای جنوبی، آمریکا و اروپایی ها نیز در این حوزه صاحب نظرند.

 آیا بخش خصوصی تاکنون به حوزه   عناصر نادر خاکی ورود  پیدا کرده است؟

به دلیل ریسک و هزینه بالایی که اکتشاف این عناصر دارد، بخش خصوصی تاکنون به صورت جدی وارد این حوزه نشده است، اما به صورت محدود، شرکت هایی در حال جمع آوری اطلاعات و فعالیت در این حوزه هستند.

 گفت و گو کننده: یوسف بهمن آبادی