Sten Niklasson: Vad är REE?

Ända sedan Marco Polo återvände till Europa i slutet av tolvhundratalet, hade de välbeställda förundrats över de fantastiska porslinsföremål han medbragt från Kina. Porslinet var hårt nog att motstå försök att repa det med ett knivblad och tunt nog att släppa igenom ljus. Det påstods att kineserna till och med hade byggt ett högt tempel i porslin. Enligt ett annat rykte kunde man undgå att dö av förgiftning, om man drack ur en kopp av porslin. Åtskilliga försök gjordes att avslöja den tillverkningsprocess som kineserna utvecklat, men det skulle dröja 400 år innan den praktlystne och konstintresserade kungen August den starke av Polen-Litauen anlitade två begåvade herrar att på heltid ägna sig åt försök på området.

Alkemisten Johann Friedrich Böttger och geologen Walter von Tschirnhaus lyckades konstruera en ugn som gav temperaturer på 1 600⁰ C och som utnyttjades för att smälta porslin och analysera dess hemligheter. De upptäckte att föremålen från Kina bestod av en vit lera, kallad kaolin, samt en fältspat, vilka i hög temperatur smälte samman till ett glasliknande material. Efterhand förbättrades metoderna att framställa porslin, och 1710 etablerades Europas första porslinsfabrik i Meissen nära Dresden.  Dess emblem är fortfarande två korslagda svärd.

På många håll i Europa inleddes letandet efter råvaran fältspat, inte minst i Norden, där man funnit att kaminer klädda med porslinsplattor tålde högre temperatur och höll värmen längre än de gängse järnkaminerna.

En av gruvorna öppnades år 1780 i Ytterby, nära Vaxholm norr om Stockholm. Till en början bröts den på kvarts som användes som slaggbildare i järnbrukshyttorna. Fyndigheten visade sig också innehålla fältspat av god kvalitet som användes för glas- och porslinstillverkning ända fram till 1933.

Ytterbygruvan skulle emellertid bli världsberömd av helt andra skäl. Under bearbetningen av dess bergarter uppenbarades nämligen exotiska färgpigment, vilka tydde på förekomst av så kallade lantanider, numera ofta benämnda ”sällsynta jordartsmetaller” (REE). Lantaniderna är en grupp om femton metalliska grundämnen som mestadels är silverfärgade, men mattas till svartgrå nyanser, när de utsätts för syre i luften.

Bland de många framstående vetenskapsmän som Sverige producerade under 1700-talet fanns kemisten Johan Gadolin, vars far enligt tidens akademiska bruk innehade en kombinerad professur i fysik och teologi. Johan bosatte sig i Åbo och blev snart känd som skicklig geokemist. Det var till honom som amatörer och yrkesfolk inom bergshanteringen började skicka prover från Ytterby för analys, och det var han som, trots tidens bristfälliga undersökningsmetoder, i dessa prover lyckades isolera hela grupper av dittills okända ämnen. Han döpte ett av dessa ämnen till ”yttria”, och när bättre utrustade kollegor sextio år senare förfinade analyserna, fortsatte man att använda avledningar av namnet Ytterby som namn på de nya ämnena. Inte mindre än fyra av dem – ”yttrium”, ”ytterbium”, ”terbium” och ”erbium” – bidrog sålunda till att göra den lilla gruvan världskänd. Ytterligare tre döptes i brist på lämpliga bokstavskombinationer till ”holmium” efter Stockholm, ”thulium” efter det mytiska Thule samt ”gadolinium” efter Johan Gadolin. Ingen annan enskild plats på Jorden hade visat sig inrymma så många nya grundämnen.

Ingen anade då att lantanider skulle komma att spela en så betydande roll i 2000-talets industri. Nu vet vi att dessa metaller är av stort strategiskt värde i en mångfald applikationer, och att Kina med 70% av världsproduktionen, särskilt i ökenområdet Bayan Obo i Inre Mongoliet, dominerar den miljömässigt och tekniskt komplicerade utvinningen. I USA  bryts REE-förande malm i en enda gruva i Mountain Pass, men malmen skickades under flera år till Kina för bearbetning. President Trump har emellertid nyligen infört restriktioner på export av detta material, liksom 125% tull på importen från Kina.

Vietnam och Brasilien uppges ha stora reserver av lantanidförande mineraltillgångar, men produktionen är obetydlig. I Kvanefjeld i södra Grönland finns en av världens största förekomster av REE mineral, men malmen är fattig och svåråtkomlig. Ingen brytning i industriell skala förekommer – ännu, är det bäst att tillägga med tanke på det plötsliga intresse för Grönland som Trumpadministrationen visar.

I Sverige undersöks för närvarande tänkbara REE fyndigheter, till exempel Norra Kärr i närheten av Gränna, Varuträsk i Skelleftetrakten och Bastnäs i Riddarhyttans malmtrakt. År 2023 offentliggjorde LKAB resultatet av undersökningar av den så kallade Per Geijermalmen norr om Kiruna, vilken uppges hysa Europas största förekomst av sällsynta jordartsmetaller.

Lantaniderna ”neodym” och ”samarium” är vitala komponenter i extremt starka permanentmagneter som ingår i elbilsmotorer, kraftverk och hårddiskar i datorer. ”Europium” används i färgbildskärmar, lasrar och fiberoptik. ”Gadolinium” är ett viktigt kontrastmedel i medicinska undersökningar med magnetröntgen. Flera lantanider används som katalysatorer i fordons avgassystem och i petroleumindustrin.

Mobiltelefoner innehåller ett fyrtiotal olika grundämnen, däribland flera REE-mineral. Tillverkningen av en sådan telefon medför runt 86 kilo avfall. Sverige är framstående i fråga om tillvaratagande av viktiga ämnen och svarar för omkring hälften av Europas återvinning av mineral i elektronikskrot, däribland guld, silver,titan, litium och kobolt. Återvinningen av REE har dock hittills varit låg, cirka 0,2%, beroende på ineffektiv och kostnadskrävande separation av relativt små mängder material. Som jämförelse kan nämnas att återvinningen av stål från metallskrot har ökat från 50% på 1950-talet till 95% år 2020.

Geopolitiska faktorer tyder på att prospektering av REE-förande malmer kommer att öka dramatiskt, liksom att ny teknik för återvinning av sällsynta grundämnen kommer att locka forskare och investorer. Sverige har i dessa aktiviteter en gynnsam position, såväl geologiskt som teknologiskt.

Sten Niklasson är författare och tidigare generaldirektör