Her skal Europas første produksjon av sjeldne jordarter foregå

Foreløpig ligger det kun store steinhauger på nabotomten til det gamle jernverket på Ulefoss i Telemark. Haugenes oppgave er å gjøre klar grunnen for det som etter planen skal bli Europas første anlegg for produksjon av sjeldne jordarter.

– Vi skal ta det vi har dokumentert i ulike laboratorier til industriell skala, sier Alf Reistad, daglig leder i gruveselskapet Rare Earths Norway (REN), i det han kommer kommer gående sammen med Diderik Cappelen, eier av jernverket og medeier i REN.

Steinhaugene skal kartlegge stabiliteten i grunnen. Hvis grunnen viser seg å kunne holde fabrikken, og selskapet får nødvendige tillatelser, skal produksjonen starte allerede i 2026, forklarer Reistad.

To tonn per time

Fabrikktomten ligger et langt steinkast unna Fensfeltet, der REN har utvinningsrett på 90 prosent av området som har blitt beregnet til å være Europas største forekomst av sjeldne jordarter.

Planen er å hente ut inntil 6000 tonn masser fra en gruvegang som ble lagt ned på 1960-tallet.

Disse massene skal danne grunnlaget for tre års prøveproduksjon i den planlagte pilotfabrikken. På det meste skal to tonn malm knuses hver time.

I overkant av én prosent av innholdet i malmen blir til konsentratet av sjeldne jordarter.

I tillegg forventer de å få om lag ett tonn rent thorium fra den treårige produksjonen. Det radioaktive thoriumet skal etter planen selges til annen industri.

Ingen produksjon i dag

Konsentratet av sjeldne jordarter skal bearbeides på et separasjonsanlegg, trolig på REEtecs anlegg på Herøya, der Cappelen også er medeier, før metallet blir til kraftige permanentmagneter i elbiler, vindturbiner eller forsvarsmateriell.

EU importerer i dag om lag 98 prosent av disse magnetene fra Kina, og det finnes ingen utvinning og prosessering av sjeldne jordarter i Europa.

Kinesiske selskaper dominerer utvinningen og bearbeidingen i så stor grad at det er få andre som kan prosessen. Reistad sier de har samarbeidet med 20 ulike aktører fra 14 forskjellige land for å komme fram til prosessen.

To steg

Blant dem er Institutt for energiteknikk (Ife), som utvikler prosessen på en måte som skal hindre utslipp av radioaktive stoffer i drikkevannskilden.

Ifølge Hilde Tellesbø, avdelingsleder for miljøvennlig industri i Ife, kan prosessen fra malm til konsentrat grovt sett deles inn i to:

Prosessen starter med oppredning, hvor malmen først knuses og males til fine partikler. Deretter separeres verdimineralene basert på egenskaper som tetthet, magnetisme eller overflatekjemi. Dette gir et konsentrat av de ønskede mineralene, som fungerer som råmateriale for den videre hydrometallurgiske prosessen.

I den hydrometallurgiske prosessen benyttes våtkjemiske metoder for å skille ut de verdifulle metallene fra urenheter og mineraler som ikke ble fjernet under oppredningen. Her er det vanlig å optimalisere med hensyn på pH, trykk og temperatur.

Resultatet blir da et konsentrat som kan bearbeides videre.

Ikke hyllevare

Selv om prosessene grovt sett er godt kjent, er det få som kjenner til hvordan prosessen fungerer med den spesifikke malmen fra Fensfeltet.

– Kina står i dag for nesten all produksjon av sjeldne jordarter. Det vil si at det er lite kunnskap utenfor Kina om hvordan man skal gjøre dette på en god måte, sier Tellesbø.

Forskningsdirektør Christian Dye i Ife sier det sånn:

– Dette er ikke hyllevare. Man kan ikke kjøpe denne teknologien eller slå opp i faglitteratur for å finne ut hvordan man gjør det, sier Dye.

Han mener løsningen er klar til å kunne starte produksjon i pilotfabrikken fra neste år.

– Vi sitter på et teknologisk grunnlag til å ha kontroll på dette, men det er opp til REN å velge hvilke teknologiske løsninger som tas i bruk, sier Dye.

Landskamp

Sjeldne jordarter har blitt høyaktuelle ettersom Kina har begrenset eksporten av flere av dem som del av handelskrigen med USA.

I Sverige skal det statlige gruveselskapet LKAB bygge et pilotanlegg som skal produsere fosfor og sjeldne jordarter som biprodukt fra Kiruna-jernmalmen. Anlegget i Luleå har fått stempel som strategisk viktig for EU og skal etter planen være i produksjon fra 2027.

Erik Jonsson, statsgeolog i Sveriges geologiska undersökning (SGU) og professor ved Uppsala-universitetet, har tidligere beskrevet svenskenes prosjekt som mer realiserbart, først og fremst fordi lønnsomheten kan bli lav i og med at Kina i stor grad kan kontrollere prisene.

– Jeg tror at et prosjekt som LKABs, et selskap som som driver den desidert største jernforsyningen til Europa, kan leve med at det ikke alltid går så bra med denne sideproduksjonen. Et selskap som kun skal drive med sjeldne jordarter på Fensfeltet vil ha stor risiko – og spesielt stor risiko med disse spesialmetallene. Hver nye gruve som åpner vil påvirke markedspisene deres, sa Jonsson til TU i forbindelse med at RENs offentliggjøring av ressursestimater i fjor.

REN håper det skal komme reguleringer som sikrer driften selv om prisen på sjeldne jordarter dumpes.

Ifølge Ife er det ikke mulig å si om prosessen er enklere eller vanskeligere i Sverige. Malmen er en annen enn i Telemark, noe som gjør at prosessen også blir annerledes.

Nome kommune, som er kommunen som godkjenner byggingen av RENs pilotanlegg, beskriver tidsplanen som svært ambisiøs i sin brevveksling med strålevernmyndighetene. Byggingen av anlegget kan trolig starte før utslippstillatelsen er på plass, noe som betyr økt risiko for selskapet.