de.wedoany.com-Bericht: Angesichts der globalen Energiewende, der Elektrifizierung des Verkehrs und der Entwicklung der Künstlichen Intelligenz, die die Nachfrage nach Seltenen Erden und seltenen Metallen sprunghaft ansteigen lassen, beschleunigen nordamerikanische Aluminium- und Abfallwirtschaftsunternehmen die Rückgewinnung kritischer Materialien wie Scandium, Gallium und Seltener Erden aus Bauxitrückständen (Rotschlamm). ElementUSA plant, 850 Millionen US-Dollar in eine Anlage zu investieren, die jährlich 1 Million Tonnen Scandium, Gallium und Seltene Erden produzieren soll. Rio Tinto hat bereits die ersten primären Galliummengen erfolgreich extrahiert und plant eine kommerzielle Produktionskapazität von 40 Tonnen pro Jahr. Auch Alcoa und METLEN treiben ihre eigenen Galliumproduktionsprojekte voran. Diese Maßnahmen zielen darauf ab, die vollständige Abhängigkeit der USA von Importen bei Seltenen Erden und kritischen Metallen zu verringern, wobei China derzeit über 90 % der weltweiten Verarbeitung und Raffination Seltener Erden sowie 98 % der primären Galliumversorgung bereitstellt.
Seltene Erden sind eine Gruppe von 17 weichen Schwermetallen, darunter 15 Lanthanoide sowie Scandium und Yttrium, die üblicherweise in leichte und schwere Seltene Erden unterteilt werden. Scandium ist für die Aluminiumindustrie am kritischsten und wird zur Herstellung von Aluminiumlegierungen für die Luft- und Raumfahrt verwendet, um die Kraftstoffeffizienz, Korrosionsbeständigkeit und Ermüdungsfestigkeit zu verbessern. Die Forscher Wu et al. fanden heraus, dass Seltene Erden die Korngröße von Aluminiumlegierungen um bis zu 50 % reduzieren, die Zugfestigkeit erhöhen und die Hochtemperaturstabilität verbessern können. Lithium und Gallium sind ebenfalls von strategischer Bedeutung: Lithium wird in Lithium-Ionen-Batterien verwendet, die 2024 87 % der gesamten Lithiumnachfrage ausmachten; Gallium bietet bedeutende Vorteile in Verbindungshalbleitern und integrierten Schaltkreisen, wobei China derzeit 98 % der primären Galliumversorgung der Welt fördert und produziert.
Der Begriff „Seltene Erden" leitet sich von der Herausforderung ab, diese Elemente zu gewinnen, nicht von ihrer Häufigkeit in der Erdkruste. China liefert über 90 % der Verarbeitung und Raffination Seltener Erden, und die weltweiten hochgradigen Lagerstätten beschränken sich hauptsächlich auf China, die USA, Australien, Russland, Indien und Brasilien. Laut USGS-Daten betrug die Minenproduktion Seltener Erden in China im Jahr 2025 270.000 Tonnen bei Reserven von 44 Millionen Tonnen; die US-Produktion lag bei 51.000 Tonnen bei Reserven von 1,9 Millionen Tonnen. Die USA sind der zweitgrößte Produzent Seltener Erden; ihre Mountain Pass-Mine, betrieben von MP Materials Corp., verfügte bis 2022 über nachgewiesene und wahrscheinliche Reserven von 18,9 Millionen Tonnen Erz mit etwa 1,36 Millionen Tonnen Oxiden Seltener Erden bei einem durchschnittlichen Gehalt von 7,06 % und produziert jährlich 42.000 bis 43.000 Tonnen Seltenerdkonzentrat, was über 15 % der weltweiten Produktion entspricht. Die USA investieren aktiv in neue Projekte, darunter die von USA Rare Earth übernommene Texas Mineral Resources, die in Texas die Open-Pit-Mine Round Top Mountain baut, von der erwartet wird, dass sie bis 2030 täglich fast 40.000 Tonnen Rohstoffe für Seltene Erden und kritische Mineralien fördert. Rare Element Resources Ltd. nahm im März 2026 seine Demonstrationsanlage zur Verarbeitung und Trennung Seltener Erden in Upton, Wyoming, in Betrieb und treibt das Bear Lodge-Projekt für Seltene Erden voran. Terves LLC, eine Tochtergesellschaft von REalloys, erhielt einen Auftrag der Defense Logistics Agency zur Entwicklung der modularen Produktion von Samarium und Gadolinium mit einem Ziel von 300 Tonnen pro Jahr und arbeitet mit dem Saskatchewan Research Council am Bau der größten Schwer-Seltene-Erden-Metallisierungsanlage außerhalb Chinas. Kanada eröffnete im Juni 2021 seine erste Seltenerdmine, Nechalacho, betrieben von Vital Metals, die bis September 2021 28.000 Tonnen Erz aus der North Tardiff-Grube förderte. Die gemessenen und angezeigten Ressourcen im Gebiet Tardiff betragen 192,7 Millionen Tonnen mit einem Gesamtgehalt an Oxiden Seltener Erden (TREO) von 1,3 %, was 2,5 Millionen Tonnen TREO entspricht. Eine Scoping-Studie aus dem Jahr 2025 ergab, dass Tardiff in den ersten 11 Jahren der Minenlebensdauer jährlich 56.000 Tonnen Seltenerdkonzentrat mit einem Gehalt von 26,4 % TREO und 3,3 % Nioboxid produzieren könnte. Landesweit gibt es über 20 aktive Projekte für Seltene Erden mit Gesamtreserven und -ressourcen von 15,2 Millionen Tonnen Oxiden Seltener Erden.
Bauxitrückstände (Rotschlamm) sind ein Nebenprodukt des Bayer-Verfahrens zur Aluminiumoxidproduktion. Pro Tonne produziertem Aluminiumoxid fallen etwa 1,23 Tonnen Rotschlamm an. Die weltweite jährliche Produktion übersteigt 170 Millionen Tonnen, die kumulierte Menge liegt bei über 3 bis 4 Milliarden Tonnen. Im Jahr 2016 waren in Nordamerika fünf Aluminiumoxidraffinerien in Betrieb; bis 2026 wird erwartet, dass nur noch die Atalco-Anlage in Gramercy, Louisiana, und die Rio Tinto Vaudreuil-Anlage in Jonquière, Québec, Kanada, weiterbetrieben werden. Die Atalco-Raffinerie nahm 1957 den Betrieb auf, hat eine monatliche Aluminiumoxidkapazität von 100.000 Tonnen und hat über 30 Jahre Rotschlamm in sechs Tailings-Becken angesammelt. Das Unternehmen investierte 30 Millionen US-Dollar in die Installation von Diemme Filtration GHT2500F Filterpressen, erreichte Mitte 2025 einen Trocknungsgrad von über 73 % und eine Trockenstapelproduktion von 60 %, wodurch das Umweltrisiko um über 35 % gesenkt wurde. Die Rio Tinto Vaudreuil-Anlage, gegründet 1936, produziert jährlich 1,5 Millionen Tonnen Aluminiumoxid und erzeugt etwa 1 Million Tonnen Bauxitrückstände pro Jahr; die gelagerten Mengen übersteigen 40 bis 70 Millionen Tonnen. Es wurden 250 Millionen kanadische Dollar in eine Filter- und Optimierungsanlage investiert, die mit vier 85-Tonnen-Diemme-Entwässerungsfilterpressen ausgestattet ist. Die Konzentration Seltener Erden in Rotschlamm liegt zwischen 500 und 1700 ppm (0,05 bis 0,17 Gew.-%), aufgrund der Anreicherung im Bayer-Prozess zwei- bis dreimal höher als in der Erdkruste. Hauptbestandteile sind Cer (300 bis 700 ppm), Lanthan (80 bis 150 ppm), Neodym (90 bis 130 ppm), Scandium (120 bis 390 ppm) und Yttrium, wobei Scandium bis zu 95 % des wirtschaftlichen Werts der Seltenen Erden ausmacht.
ElementUSA kündigte 2021 erstmals Pläne an, aus dem in der Atalco-Raffinerie in Gramercy gelagerten Rotschlamm Seltene Erden und kritische Metalle zurückzugewinnen. In der Nähe der Raffinerie wird eine 850 Millionen US-Dollar teure Anlage zur Rückgewinnung, Trennung und Aufbereitung gebaut, die eine jährliche Kapazität von 1 Million Tonnen Scandium, Gallium und Seltenen Erden anstrebt. Das Unternehmen errichtete im September 2025 in Cedar Park, Texas, einen 30.000 Quadratfuß großen Critical Resource Accelerator und hat bereits Extraktionsraten von 50 % für Seltene Erden und 30 % für Scandium erreicht, mit dem Ziel von null festen Abfällen. Mit Reserven von 35 Millionen Trockentonnen kann die Raffinerie Gramercy etwa 30 Jahre lang Seltene Erden extrahieren. ElementUSA unterzeichnete im September 2022 einen Vertrag mit LAlumina zur Verarbeitung von bis zu 15 Millionen Tonnen Rotschlamm. Das US-Verteidigungsministerium gewährte ElementUSA im November 2025 einen Zuschuss von 29,9 Millionen US-Dollar zur Schaffung von Kapazitäten zur Gewinnung von Scandium und Gallium aus der Raffinerie Gramercy, die jährlich bis zu 50 Tonnen Gallium extrahieren und reinigen wird, was die erste bedeutende primäre Galliumquelle in den USA darstellt. ElementUSA unterzeichnete im Dezember 2025 eine verbindliche Absichtserklärung mit Metallium, die nicht verwässernde Mittel in Höhe von bis zu 10,1 Millionen US-Dollar für den Einsatz der Flash-Joule-Erwärmungstechnologie umfasst. Die US Critical Materials Company (USCM) unterzeichnete im April 2026 eine zweijährige gesponserte Forschungsvereinbarung mit der Columbia University zur Förderung von Projekten zur Produktion von Gallium, Scandium, Titan und Seltenen Erden aus Rotschlamm. Dabei wird Rotschlamm von verschiedenen Standorten untersucht sowie charakterisiert und Verfahren entwickelt.
Rio Tinto startete im Dezember 2024 ein Forschungs- und Entwicklungsprojekt zur Bewertung des Potenzials der Gewinnung und Rückgewinnung von Gallium in der Vaudreuil-Aluminiumoxidraffinerie und extrahierte im Mai 2025 in Zusammenarbeit mit Indium Corporation erfolgreich die ersten primären Galliummengen. Eine Pilotanlage wird 2027 in der Raffinerie Saguenay in Betrieb gehen; der Bau einer Demonstrationsanlage mit einer Jahreskapazität von bis zu 4 Tonnen Gallium ist am selben Standort geplant. Die kanadische Regierung hat bedingt einen nicht rückzahlbaren Zuschuss von bis zu 18,95 Millionen kanadischen Dollar genehmigt. Eine kommerzielle Anlage könnte eine Jahresproduktion von 40 Tonnen erreichen, was 5 bis 10 % der derzeitigen Weltgalliumproduktion entspricht. Die Regierung von Québec gewährt finanzielle Unterstützung in Höhe von bis zu 7 Millionen kanadischen Dollar.
In anderen Ländern gaben Alcoa zusammen mit der US- und der australischen Regierung im Oktober 2025 Pläne bekannt, die Entwicklung einer Galliumfabrik in der Wagerup-Aluminiumoxidraffinerie in Westaustralien voranzutreiben. Eine gemeinsame Zweckgesellschaft wird gemeinsam mit der Japan Australia Gallium Company (einem Joint Venture der japanischen Regierung und Sojitz Corporation) gegründet und von Alcoa betrieben. Die Fabrik soll voraussichtlich 100 Tonnen Gallium pro Jahr produzieren. METLEN Energy & Metals traf im Januar 2025 eine endgültige Investitionsentscheidung für ein 295,5 Millionen Euro-Projekt im Werk der Greek Aluminium in Agios Nikolaos, Griechenland. Ziel ist eine Gesamtkapazität von 2 Millionen Tonnen Bauxit pro Jahr, 1,26 Millionen Tonnen Aluminiumoxid (derzeit 865.000 Tonnen) und erstmals 50 Tonnen Gallium pro Jahr. Das Projekt wird es Europa ermöglichen, Galliumimporte vollständig zu ersetzen. Die Bauxitverarbeitung soll 2026 anlaufen, die Produktion von Aluminiumoxid und Gallium ab 2027 schrittweise beginnen und 2028 den vollen Betrieb aufnehmen.
