Seltene Erden

"Seltene Erden" - an diesem Begriff stimmt eigentlich nichts: Erstens handelt es sich um chemische Elemente in Form von Metallen und keine "Erden" und zweitens finden sich diese Elemente fast überall in der Erdkruste. Die seltensten Metalle der Seltenen Erden, sind 200 mal häufiger als Gold oder Platin. Selten sind jedoch wirtschaftlich auszubeutende Vorkommen, bei denen die Konzentration über einem Prozent liegt. Allerdings kommen die Seltenen Erden im Vergleich mit den Basismetallen selten oder garnicht in abbauwürdigen Lagerstätten vor.

Die oft verwendete abgekürzte Bezeichnung Seltene Erden statt Metalle der Seltenen Erden ist ein historisches Missverständnis. Der Name der Gruppe stammt aus der Zeit der Entdeckung dieser Elemente und beruht auf der Tatsache, dass sie zuerst in seltenen Mineralien gefunden und aus diesen in Form ihrer Oxide (früher "Erden" genannt) isoliert wurden. Nur Promethium, ein kurzlebiges radioaktives Element, ist in der Erdkruste wirklich selten.

Die Folge aus dieser Verteilung ist, dass der größte Teil des Weltvorrats an Seltenen Erden nur von wenigen Quellen oder als Beimischungen in anderen Mineralien vorhanden ist. Ein großer Teil der industriellen Gewinnung von Metalle der Seltenen Erden geschieht daher in Form von Nebenprodukten durch die chemische Aufbereitung bei der Gewinnung anderer, stärker konzentriert vorliegender Metalle (Bsp. Nb, Ta, Zr) aus deren Erzen.

Versuch einer Definition der Seltenen Erden

Der Begriff Seltene Erden ist nicht einheitlich definiert und variiert in der wissenschaftlichen und in der wirtschafts-(politischen) Literatur und in den Medien von Autor zu Autor.

• 1. Als Elemente der Seltenen Erden werden die chemischen Elemente der 3. Gruppe des Periodensystems (Scandium Z= 21 ), Yttrium (Z=39), Lanthan (Z=57) - mit Ausnahme von Actinium und Lawrencium) und die Lanthanoide (Z = 58 - 71) — insgesamt also 17 Elemente bezeichnet. (Diese Definition nach GMELIN (Handbuch der anorganischen Chemie, 1906/7) zielt auf die ähnlichen Eigenschaften ab; sie wird als bisher gängigste Meinung vertreten).
• 2. Elemente der Seltenen Erden sind die 14 Lanthanoiden⁽¹⁾ (Z = 58 bis 71, Cer bis Lutetium) plus Yttrium (Z=39) und Lanthan (Z=57), insgesamt also 16 Elemente.
• 3. Als Elemente der Seltenen Erden werden die 15 Lanthanoiden⁽¹⁾ (Z = 57 bis inkl.71, Lanthan bis Lutetium) plus Yttrium (Z = 39) bezeichnet.
• 4. Elemente der Seltenen Erden sind die 14 Lanthanoiden⁽¹⁾ (Z = 58 bis 71, Cer bis Lutetium)
• 5. Seltene Erden werden manchmal über die Elektronenkonfiguration (Füllung des 4f-Orbitals) definiert. Diese Definition umfasst alle Lanthanoiden, da hier kontinuierlich das 4f-Orbital aufgefüllt wird. Genaugenommen gehört eigentlich schon das Lutetium nicht mehr dazu, da das 4f-Orbital ab dem Ytterbium voll ist. (MEHL,D., 2003)
• 6. Neben den 14 Lanthanoiden gehören auch Lanthan und Yttrium, mit Einschränkungen auch Scandium zu den seltenen Erden (GMELIN-KRAUT, 1906/1907).

Wirtschaftliche / ökologische Aspekte

Die Auswirkungen von Seltenen Erden auf Umwelt und Gesundheit ergeben sich durch ihr vergesellschaftetes Vorkommen mit radioaktivem Thorium und/oder Uran und dem hohen Trennungsaufwand (Energie- und Chemikalieneinsatz). Die in den entstehenden Schlämmen enthaltenen Schwermetalle, Säuren, Oxalate, Nitrate, Fluoride, Thorium und Uran-Verbindungen müssen entsprechend gelagert und entsorgt werden.

Die Mineralien können nur durch Auslaugung in größerem Maßstab gewonnen werden. Bei der Aufbereitung der REE-Erze fallen große Mengen an giftigen Rückständen an (Laugen, Säuren und die teilweise radioaktiven Begleitelemente).

Eine Gewinnung der Metalle entsprechend den Umweltbestimmungen in der westlichen Welt wäre wirtschaftlich nicht vertretbar?

Vergleiche dazu eine Studie des Öko-Institut e.V. aus dem Jahre 2011.