أخبار ar.wedoany.com، مع تزايد الطلب على المعادن الأرضية النادرة والمعادن النادرة بدفع من التحول العالمي في مجال الطاقة، وكهربة السيارات، وتطور الذكاء الاصطناعي، تسارع شركات الألمنيوم وإدارة النفايات في أمريكا الشمالية إلى استخلاص المواد الحرجة مثل السكانديوم والغاليوم والمعادن الأرضية النادرة من مخلفات البوكسيت (الطين الأحمر). تخطط شركة ElementUSA لاستثمار 850 مليون دولار لبناء منشأة بطاقة إنتاجية سنوية تبلغ 100 ألف طن من السكانديوم والغاليوم والمعادن الأرضية النادرة. وقد نجحت شركة ريو تينتو في استخلاص أول دفعة من الغاليوم الأولي وتخطط لإنشاء طاقة إنتاجية تجارية تبلغ 40 طنًا سنويًا، بينما تواصل شركتا ألكوا وMETLEN مشاريعهما الخاصة لإنتاج الغاليوم. تهدف هذه المبادرات إلى تقليل الاعتماد الكامل للولايات المتحدة على الواردات في المعادن الأرضية النادرة والمعادن الحرجة، حيث توفر الصين حاليًا أكثر من 90% من معالجة وتكرير المعادن الأرضية النادرة عالميًا و98% من الإمداد الأولي للغاليوم.
العناصر الأرضية النادرة هي مجموعة تضم 17 معدنًا ثقيلًا ناعمًا، بما في ذلك 15 عنصرًا من اللانثانيدات بالإضافة إلى السكانديوم والإيتريوم، وتنقسم عادةً إلى معادن أرضية نادرة خفيفة وثقيلة. يعتبر السكانديوم الأكثر أهمية لصناعة الألمنيوم، حيث يُستخدم في تصنيع سبائك الألمنيوم للطيران لتحسين كفاءة الوقود ومقاومة التآكل ومقاومة الإجهاد. وجد الباحثون وو وآخرون أن العناصر الأرضية النادرة يمكن أن تقلل حجم حبيبات سبائك الألمنيوم بنسبة تصل إلى 50%، مما يزيد من قوة الشد ويحسن الاستقرار في درجات الحرارة العالية. يتمتع كل من الليثيوم والغاليوم بأهمية استراتيجية أيضًا: يُستخدم الليثيوم في بطاريات الليثيوم أيون، حيث شكلت استخدامات البطاريات 87% من إجمالي الطلب على الليثيوم في عام 2024؛ ويتميز الغاليوم بأهمية كبيرة في أشباه الموصلات المركبة والدوائر المتكاملة، وتقوم الصين حاليًا باستخراج وإنتاج 98% من الإمداد الأولي للغاليوم عالميًا.
مصطلح "المعادن الأرضية النادرة" ينبع من التحديات في استخلاص هذه العناصر، وليس من ندرتها في القشرة الأرضية. توفر الصين أكثر من 90% من معالجة وتكرير المعادن الأرضية النادرة، وتقتصر الرواسب عالية الجودة عالميًا بشكل رئيسي على الصين والولايات المتحدة وأستراليا وروسيا والهند والبرازيل. وفقًا لبيانات هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS)، بلغ إنتاج مناجم المعادن الأرضية النادرة في الصين عام 2025 حوالي 270 ألف طن، باحتياطيات تبلغ 44 مليون طن؛ بينما بلغ الإنتاج الأمريكي 51 ألف طن، باحتياطيات تبلغ 1.9 مليون طن. الولايات المتحدة هي ثاني أكبر منتج للمعادن الأرضية النادرة، ويدير شركة MP Materials Corp. منجم ماونتن باس، الذي كان لديه حتى عام 2022 احتياطيات مؤكدة ومحتملة تبلغ 18.9 مليون طن من الخام، تحتوي على حوالي 1.36 مليون طن من أكاسيد المعادن الأرضية النادرة بمتوسط درجة 7.06%، وينتج سنويًا ما بين 42 ألفًا و43 ألف طن من مركزات المعادن الأرضية النادرة، وهو ما يمثل أكثر من 15% من الإنتاج العالمي. تستثمر الولايات المتحدة بنشاط في مشاريع جديدة، بما في ذلك منجم روند توب ماونتن المكشوف الذي تشتريه شركة USA Rare Earth من شركة Texas Mineral Resources في تكساس، ومن المتوقع أن يستخرج يوميًا ما يقرب من 40 ألف طن من المواد الخام من المعادن الأرضية النادرة والمعادن الحرجة بحلول عام 2030. بدأت شركة Rare Element Resources Ltd. في مارس 2026 تشغيل مصنعها التجريبي لمعالجة وفصل المعادن الأرضية النادرة في أبتون بولاية وايومنغ، وتواصل تطوير مشروع Bear Lodge للمعادن الأرضية النادرة. حصلت شركة Terves LLC، وهي شركة تابعة لـ REalloys، على عقد من وكالة الدفاع اللوجستية لتطوير إنتاج معياري من الساماريوم والجادولينيوم، بهدف إنتاج 300 طن سنويًا، وتتعاون مع مجلس أبحاث ساسكاتشوان لبناء أكبر مصنع لتحويل المعادن الأرضية النادرة الثقيلة خارج الصين. افتتحت كندا أول منجم للمعادن الأرضية النادرة، Nechalacho، في يونيو 2021، وتديره شركة Vital Metals، وأنتج حتى سبتمبر 2021 حوالي 28 ألف طن من الخام من حفرة نورث تارديف، ويبلغ الموارد المقاسة والمشار إليها في منطقة تارديف 192.7 مليون طن، بمتوسط درجة 1.3% من إجمالي أكاسيد المعادن الأرضية النادرة (TREO)، تحتوي على 2.5 مليون طن من TREO. وجدت دراسة أولية عام 2025 أن تارديف يمكنها إنتاج 56 ألف طن سنويًا من مركزات المعادن الأرضية النادرة بدرجة 26.4% TREO و3.3% أكسيد النيوبيوم خلال أول 11 عامًا من عمر المنجم. يوجد في البلاد أكثر من 20 مشروعًا نشطًا للمعادن الأرضية النادرة، بإجمالي احتياطيات وموارد تبلغ 15.2 مليون طن من أكاسيد المعادن الأرضية النادرة.
مخلفات البوكسيت (الطين الأحمر) هي منتج ثانوي لعملية باير لإنتاج الألومينا، حيث ينتج عن كل طن من الألومينا حوالي 1.23 طن من الطين الأحمر، ويبلغ الإنتاج العالمي السنوي أكثر من 170 مليون طن، والكميات المتراكمة تتجاوز 3 إلى 4 مليارات طن. في عام 2016، كان هناك 5 مصافي ألومينا تعمل في أمريكا الشمالية، ومن المتوقع أنه بحلول عام 2026، سيواصل مصنعا أتلانتيك ألومينا (Atalco) في غراميرسي بولاية لويزيانا ومصفاة ريو تينتو فودرويل في جونكيير بمقاطعة كيبيك الكندية العمل فقط. بدأ تشغيل مصفاة أتالكو في عام 1957، بطاقة إنتاجية شهرية تبلغ 100 ألف طن من الألومينا، وتراكم الطين الأحمر لأكثر من 30 عامًا في 6 أحواض تخزين. استثمرت الشركة 30 مليون دولار لتركيب مكابس ترشيح من نوع Diemme Filtration GHT2500F، وحققت بحلول منتصف عام 2025 درجة جفاف تتجاوز 73% وإنتاج تراص جاف بنسبة 60%، مما قلل المخاطر البيئية بأكثر من 35%. تأسست مصفاة ريو تينتو فودرويل في عام 1936، وتنتج 1.5 مليون طن من الألومينا سنويًا، وتنتج حوالي مليون طن من مخلفات البوكسيت سنويًا، بكميات مخزنة تتراوح بين 40 و70 مليون طن. استثمرت الشركة 250 مليون دولار كندي لبناء مصنع ترشيح وتحسين، مزود بأربع مكابس ترشيح من نوع Diemme بسعة 85 طنًا. يتراوح تركيز العناصر الأرضية النادرة في الطين الأحمر بين 500 و1700 جزء في المليون (0.05 إلى 0.17% وزنيًا)، وهو أعلى بمقدار مرتين إلى ثلاث مرات من القشرة الأرضية بسبب التركيز أثناء عملية باير، ويشمل بشكل رئيسي السيريوم (300 إلى 700 جزء في المليون)، واللانثانوم (80 إلى 150 جزء في المليون)، والنيوديميوم (90 إلى 130 جزء في المليون)، والسكانديوم (120 إلى 390 جزء في المليون)، والإيتريوم، حيث يمثل السكانديوم ما يصل إلى 95% من القيمة الاقتصادية للمعادن الأرضية النادرة.
أعلنت شركة ElementUSA لأول مرة في عام 2021 عن خططها لاستخلاص المعادن الأرضية النادرة والمعادن الحرجة من الطين الأحمر المخزن في مصفاة أتالكو في غراميرسي، وتقوم حاليًا ببناء منشأة لاستخلاص وفصل وتركيز بتكلفة 850 مليون دولار بالقرب من المصفاة، بهدف طاقة إنتاجية سنوية تبلغ 100 ألف طن من السكانديوم والغاليوم والمعادن الأرضية النادرة. أنشأت الشركة في سبتمبر 2025 مسرعًا للموارد الحرجة بمساحة 30 ألف قدم مربع في سيدار بارك بولاية تكساس، وقد حققت معدلات استخلاص تصل إلى 50% للمعادن الأرضية النادرة و30% للسكانديوم، بهدف الوصول إلى صفر نفايات صلبة. بفضل احتياطيات تبلغ 35 مليون طن جاف، يمكن لمصفاة غراميرسي الحفاظ على استخلاص المعادن الأرضية النادرة لمدة 30 عامًا تقريبًا. وقعت ElementUSA في سبتمبر 2022 عقدًا مع شركة LAlumina لمعالجة ما يصل إلى 15 مليون طن من الطين الأحمر. خصصت وزارة الدفاع الأمريكية في نوفمبر 2025 مبلغ 29.9 مليون دولار لشركة ElementUSA، لإنشاء قدرة على استخلاص السكانديوم والغاليوم من مصفاة غراميرسي، والتي ستستخلص وتنقي ما يصل إلى 50 طنًا من الغاليوم سنويًا، لتصبح أول مصدر رئيسي للغاليوم الأولي في الولايات المتحدة. وقعت ElementUSA في ديسمبر 2025 خطاب نوايا ملزمًا مع شركة Metallium، يتضمن تمويلًا غير مخفف يصل إلى 10.1 مليون دولار، لنشر تقنية التسخين بالوميض بالجول. وقعت شركة المواد الحرجة الأمريكية (USCM) و جامعة كولومبيا في أبريل 2026 اتفاقية بحثية برعاية لمدة عامين، لدفع مشروع إنتاج الغاليوم والسكانديوم والتيتانيوم والمعادن الأرضية النادرة من الطين الأحمر، وسيشمل البحث دراسة الطين الأحمر من مواقع مختلفة وإجراء توصيف وتطوير العمليات.
أطلقت شركة ريو تينتو في ديسمبر 2024 مشروعًا بحثيًا وتطويريًا لتقييم إمكانية استخلاص واسترداد الغاليوم في مصفاة فودرويل للألومينا، ونجحت في مايو 2025 مع شركة Indium Corporation في استخلاص أول دفعة من الغاليوم الأولي. سيتم تشغيل مصنع تجريبي في عام 2027 في مصفاة ساغيناي، مع خطط لبناء مصنع تجريبي بطاقة إنتاجية تصل إلى 4 أطنان من الغاليوم سنويًا في نفس الموقع، وقد وافقت الحكومة الكندية بشكل مشروط على منحة غير قابلة للسداد تصل إلى 18.95 مليون دولار كندي. قد يصل الإنتاج السنوي للمصنع التجاري إلى 40 طنًا، وهو ما يمثل 5 إلى 10% من الإنتاج العالمي الحالي للغاليوم، وتقدم حكومة مقاطعة كيبيك دعمًا ماليًا يصل إلى 7 ملايين دولار كندي.
في دول أخرى، أعلنت شركة ألكوا بالتعاون مع حكومتي الولايات المتحدة وأستراليا في أكتوبر 2025 عن خطط لدفع تطوير مصنع غاليوم في مصفاة واجيروب للألومينا في غرب أستراليا. سيتم تشكيل شركة ذات غرض خاص مشتركة مع شركة اليابان وأستراليا للغاليوم المشتركة (مشروع مشترك بين الحكومة اليابانية وشركة سوجيتسو)، وستقوم ألكوا بتشغيله، ومن المتوقع أن ينتج المصنع 100 طن من الغاليوم سنويًا. اتخذت شركة METLEN للطاقة والمعادن في يناير 2025 قرارًا استثماريًا نهائيًا لتنفيذ مشروع بقيمة 295.5 مليون يورو داخل مصنع الألمنيوم اليوناني في سانت نيكولاس، بهدف طاقة إنتاجية إجمالية تبلغ 2 مليون طن من البوكسيت سنويًا، و1.26 مليون طن من الألومينا (مقابل 865 ألف طن حاليًا)، ولأول مرة 50 طنًا من الغاليوم سنويًا. سيمكن هذا المشروع أوروبا من استبدال واردات الغاليوم بالكامل، ومن المقرر أن يبدأ تشغيل أعمال البوكسيت في عام 2026، بينما يبدأ إنتاج الألومينا والغاليوم تدريجيًا من عام 2027، مع التشغيل الكامل في عام 2028.
