عناصر نادر خاکی بهعنوان یکی از موتورهای محرکه فناوریهای پیشرفته، نقشی اساسی در رشد اقتصادی و صنعتی جهان ایفا میکنند. ایران نیز با دارا بودن ذخایر غنی در مناطقی چون مروست و سنندج–سیرجان، وارد مرحله تازهای از بهرهبرداری و فرآوری این منابع شده است. موفقیت شرکت تجلی توسعه معادن و فلزات در راهاندازی اولین کارخانه نیمهصنعتی تولید کنسانتره مونازیت، نشانهای روشن از جدیشدن تلاشها برای ورود به زنجیره ارزش این عناصر استراتژیک است.
شاید در نگاه اول تصور شود که پیشتر نیز اقداماتی در زمینهی فرآوری عناصر نادر خاکی انجام شده است، اما آنچه این دستاورد را برجسته میکند، رسیدن به روشی است که از منظر اقتصادی توجیهپذیر است. در فضای کسبوکار و اقتصاد، صرف دستیابی به یک روش آزمایشگاهی کفایت نمیکند؛ بلکه باید به نقطهای رسید که هزینهها و بازدهی آن برای سرمایهگذاران و صنعتگران مقرونبهصرفه باشد. همین ویژگی است که موفقیت تازهی ایران را از تلاشهای پیشین متمایز میسازد.
به گزارش معدنمدیا، عناصر نادر خاکی (Rare Earth Elements – REEs) مجموعهای از ۱۷ فلز ارزشمند شامل لانتانیدها، اسکاندیم و ایتریم هستند که بهواسطه خواص منحصربهفرد الکترومغناطیسی، نوری و کاتالیستی، در طیف گستردهای از صنایع هایتک، از الکترونیک و انرژیهای تجدیدپذیر گرفته تا صنایع دفاعی و هوافضا کاربرد دارند. با توجه به افزایش تقاضای جهانی و محدودیتهای عرضه، این عناصر برای بسیاری از کشورها جنبهای استراتژیک پیدا کردهاند.
۱. جایگاه ایران و ذخایر جهانی
بر اساس گزارشهای مختلف بینالمللی، میزان ذخایر قابلاستخراج عناصر نادر خاکی در جهان رقمی میان ۸۸ میلیون تن تا بیش از ۱۲۰ میلیون تن برآورد میشود. در برخی منابع، سهم چین از این ذخایر حدود ۳۱ درصد، و سهم کشورهای آمریکا، استرالیا، هند و مالزی در مجموع حدود ۴۴ درصد عنوان شده است؛ سایر کشورها نیز حدود ۲۵ درصد این ذخایر را در اختیار دارند. از سوی دیگر، گزارشهای دیگری نیز رقمی بالاتر از ۱۰۰ میلیون تن را برای کل ذخایر جهان ذکر میکنند که نشاندهنده اختلاف در روشهای برآورد و دادههای مورد استفاده است.
ایران نیز بهواسطه ساختار زمینشناسی متنوع خود، در زون سنندج–سیرجان و محدوده مروست دارای ذخایر ارزشمندی از عناصر نادر خاکی بهویژه در کانیهای مونازیت و باستناسیت است. تخمین برخی مطالعات داخلی، ذخایر مونازیت مروست (باختری و خاوری) را حدود ۱۲۵ میلیون تن عنوان میکند که در صورت استخراج و فرآوری اصولی، میتواند ایران را در زنجیره جهانی عناصر نادر خاکی به جایگاه قابلتوجهی برساند.
۲. چرا عناصر نادر خاکی «نادر» نامیده میشوند؟
اگرچه عناصر نادر خاکی از نظر فراوانی در پوسته زمین چندان کم نیستند (گاهی در حد مس یا نیکل)، اما معمولاً بهصورت پراکنده یافت میشوند و تشکیل کانیهایی با غلظت قابلاستخراج بهندرت اتفاق میافتد. به همین دلیل دسترسی اقتصادی به آنها دشوار است و در صنعت «نادر» تلقی میشوند.
۳. کاربردهای گسترده عناصر نادر خاکی
عناصر نادر خاکی از مؤلفههای اساسی در توسعه فناوریهای پیشرفته بهشمار میروند. مهمترین حوزههای کاربرد عبارتاند از:
صنایع الکترونیک و دیجیتال
تولید نمایشگرهای LED، تلفنهای هوشمند، رایانهها، ابزارهای ذخیرهسازی اطلاعات و تراشههای پیشرفته.
انرژیهای تجدیدپذیر و خودروهای الکتریکی
ساخت آهنرباهای دائمی قدرتمند برای توربینهای بادی، باتریهای لیتیوم-یون در خودروهای برقی و افزایش راندمان پنلهای خورشیدی.
صنایع دفاعی و هوافضا
استفاده در آلیاژهای سبک ولی مقاوم، سنسورهای پیشرفته، سیستمهای مخابراتی، جنگ الکترونیک، تجهیزات دید در شب و هدایت لیزری.
پزشکی و داروسازی
تولید تجهیزات تصویربرداری (MRI، اشعه ایکس)، برخی داروهای خاص و کاتالیستهای دارویی.
سایر کاربردها
تولید فولادهای آلیاژی، پودرهای جلا، افزودنیهای شیشه، آهنرباهای دائمی در موتورها و ژنراتورها، همچنین ارتقای کیفی محصولات کشاورزی در برخی موارد تحقیقاتی.
۴. تحولی جدید در صنعت عناصر نادر خاکی ایران
در سالهای اخیر، ایران گامهای پراکندهای را برای اکتشاف و بهرهبرداری از عناصر نادر خاکی برداشت؛ اما یک جهش قابلتوجه در این زمینه با ورود شرکت تجلی توسعه معادن و فلزات (از زیرمجموعههای گروه «ومعادن» و نخستین هلدینگ سهامی عام پروژه در ایران) رخ داد. این شرکت با همکاری شرکتهای دانشبنیان، موفق به راهاندازی نخستین کارخانه نیمهصنعتی تولید کنسانتره مونازیت شده است.
مشخصات کارخانه نیمهصنعتی
ظرفیت روزانه این کارخانه، تولید حدود ۱۲ کیلوگرم کنسانتره مونازیت با عیار ۳۰ تا ۴۰ درصد TREO (اکسید کل عناصر نادر خاکی) از ۶۰ تن خاک معدن ورودی است. این کنسانتره معمولاً از ۱۵ عنصر ارزشمند لانتانیدها و همچنین اسکاندیم و ایتریم تشکیل شده و در مقیاس آزمایشگاهی، امکان جداسازی و تولید اکسیدهای خالصی مانند اکسید نئودیمیوم، لانتانیم و سریوم از آن وجود دارد.
فناوریهای کلیدی بهکار رفته
استفاده از اسپیرالهای کلینر و فارم برای جداسازی ثقلی بهتر.
بهرهگیری از سپراتورهای الکترومغناطیسی با شدت میدان تا ۳۵ هزار گوس.
سیستم پیشرفته تصفیه و بازچرخانی آب با قابلیت بازگشت ۹۵ درصد آب مصرفی.
دستیابی به فناوریهای شکست ساختار یونی مونازیت و امکان نانوکردن عناصر نادر خاکی.
این پروژه نهتنها میتواند به خودکفایی نسبی ایران در تأمین مواد خام برای صنایع پیشرفته بینجامد، بلکه با تأسیس واحدهای صنعتی تکمیلی، امکان تولید اکسیدها و فلزات عناصر نادر خاکی را در آینده فراهم میسازد.
۵. چالشها و فرصتهای پیشِ رو
چالشهای فناورانه و تحریمها
فرآوری عناصر نادر خاکی به تجهیزات و دانش فنی پیچیدهای نیاز دارد که عمدتاً در انحصار کشورهایی چون چین، آمریکا و استرالیا قرار دارد. علاوه بر این، تحریمها دسترسی به فناوریهای روز را برای ایران دشوار کرده است.
مدیریت زیستمحیطی
استخراج و جداسازی عناصر نادر خاکی میتواند پسماندهای رادیواکتیو و آلایندههای سمی برجای بگذارد. بدون رعایت استانداردهای دقیق، خسارات جدی به اکوسیستم وارد میشود.
فرصتهای رشد بازار جهانی
پیشبینی میشود که تقاضای جهانی برای این عناصر تا سال ۲۰۳۳ به بیش از ۳۰۰ هزار تن در سال برسد. ایران با توسعه زیرساختهای معدنی و صنعتی، میتواند بخشی از این بازار روبهرشد را تأمین کند.
ورود به زنجیره ارزش افزوده بالا
تکمیل واحدهای نیمهصنعتی و گذار به فاز صنعتی، به ایران امکان میدهد از صادرات صرف مواد خام فراتر رفته و محصولات نهایی با ارزش افزوده بالاتر (مانند آلیاژها و فلزات عناصر نادر) را روانه بازار کند.
۶. جمعبندی و چشمانداز آینده
عناصر نادر خاکی بهعنوان یکی از موتورهای محرکه فناوریهای پیشرفته، نقشی اساسی در رشد اقتصادی و صنعتی جهان ایفا میکنند. ایران نیز با دارا بودن ذخایر غنی در مناطقی چون مروست و سنندج–سیرجان، وارد مرحله تازهای از بهرهبرداری و فرآوری این منابع شده است. موفقیت شرکت تجلی توسعه معادن و فلزات در راهاندازی اولین کارخانه نیمهصنعتی تولید کنسانتره مونازیت، نشانهای روشن از جدیشدن تلاشها برای ورود به زنجیره ارزش این عناصر استراتژیک است.
اگرچه محدودیتهای فناورانه و موانع بینالمللی همچنان وجود دارند، ایران با تکیه بر شرکتهای دانشبنیان و توان داخلی میتواند گامهای مهمی در تکمیل حلقههای فرآوری و تولید محصولات نهایی بردارد. با توجه به روند رو به رشد بازار جهانی، سرمایهگذاری هدفمند در این بخش نهتنها به تأمین نیاز صنایع داخلی کمک میکند، بلکه جایگاه کشور را در عرصه فناوریهای نوین و اقتصاد جهانی ارتقا خواهد داد.