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レアメタル−REE−

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レアアース（Rare Earth Elements、REE、希土類元素）は、レアメタルの中でも代表的な元素群であり、原子番号57番ランタン（La）〜71番ルテチウム（Lu）のランタノイド（Lanthanoid）に、21番スカンジウム（Sc）および39番イットリウム（Y）を加えた計17種類を指す。狭義にランタノイドのみをレアアースと呼ぶ人もいる。

• 『中国の鉱物資源』のページの『レアアース』も参照。

【2011】

• 廣川（2011）による『レアメタルシリーズ2011レアアースの需要・供給及び価格の動向』から
  

  図1. レアアース鉱石の生産国推移 廣川（2011）による『レアメタルシリーズ2011レアアースの需要・供給及び価格の動向』から

• 金属企画調査部（2011）による『米国エネルギー省クリティカル物質戦略の需給予測』から
  

  付表. 需給予測まとめ 技術 使用キー 物質 クリーンエネルギー 技術に関する仮定 需給シナリオ（A-D） 解説 課題 磁石技術 （風力、 電気自動車） ネオジム 現在のハイブリッド自動車（HEVs）に独占的に使用されているネオジム鉄ホウ素（NdFeB）磁石を、全プラグイン・ハイブリッド電気自動車（PHEVs） と電気自動車に使用 レアアース永久磁石を使用した風力発電の市場シェアは、今後大幅な拡大 ■需給バランス 短期（2010-15）：十分（Dのみ不足）、中期（2015-25）：供給不足 短期的には、酸化ネオジムの基本的な供給量は十分 高市場浸透度シナリオ（CとD）では、酸化ネオジムの需要が高まっているのは、クリーンエネルギーの需要の拡大による。 シナリオCでは、風力発電と電気自動車の世界需要は、2025年のネオジムの全需要の大部分（40％）を占めると予想されており、車両用ネオジム需要は、風力発電用需要の約5倍となっている。 シナリオDのみ、2015年時点で需要が供給を上回っている。 使用量削減 代替物質の開発 ジスプロシウム ■需給バランス 短期（2010-15）：供給不足、中期（2015-25）：供給不足 短期的に酸化ジスプロシウムは基本的に供給不足 新鉱山開発による供給量は相対的に少なく、2015年まで12％の追加となっている。 全4シナリオにおいて、中期の初めには世界需要は2015年世界推定供給を上回っている。中期の需給不均衡に関して、クリーンエネルギー以外の需要のみにおいても、中期の中頃には需要と供給の不均等 が発生する。 シナリオCによると、2025年時点で電気自動車は風力発電の4倍のジスプロシウムの需要があるほか、世界のクリーンエネルギーによるジスプロシウムの需要は、2010年の16％から2025年には62％と急激に増加する。 代替アプローチ及び代替物質の開発（例：セラミック高温超伝導） 電池技術 （電気自動車） コバルト 今後、全ハイブリッド自動車には、ニッケル水素電池を使用し、プラグ イン・ハイブリッド車と電気自動車にはリチウムイオン電池を使用する。 シナリオCでは、2025年に1,300万台のプラグイン・ ハイブリッド車と460万台の電気自動車が販売されると予想 ■需給バランス 短期（2010-15）：十分、中期（2015-25）：十分 短中期的にコバルトの基本的供給は十分あり、2015年の推定供給量は、コンゴの鉱山からの供給がなくとも、需要に十分見合うものとなっている。これは、シナリオDで、クリーンエネルギーの需要が 劇的に増加しても同様である。 シナリオD以外では、クリーンエネルギー以外の技術によるコバルトへの世界需要は大部分を占めている。 　 リチウム ■需給バランス 短期（2010-15）：十分、中期（2015-25）：供給不足（C、D） 短期的に炭酸リチウムの基本的供給量は十分である。 世界需要は2025年以前に2015年の推定供給量を上回るとされているが、利用可能な資源量が豊富にあるため、既存の生産者は、2015年以降も世界的需要に見合うような供給を続けることが可能である。 シナリオCで、2010年のほぼゼロから 2025年には49％と劇的にクリーンエネルギー需要が増加。これは、急速な電気自動車の普及によるものである。2025年時点で炭酸リチウムの世界需要に見合う供 給を行うためには、2015年以降毎年100,000ｔの追加的供給が必要 シナリオDの高物質集約度の場合、クリーンエネルギー市場浸透度が高いケースでは需要を満た 　 ランタン ■需給バランス 短期（2010-15）：十分、中期（2015-25）：供給不足 短期的に酸化ランタンの基本的な供給量は十分である。 全シナリオにおいて、2015年推定供給量は中期の中頃まで需要を満たすものとなっている。ただ、中期において大規模な追加生産がない場合には、クリーンエネ ルギー需要の拡大によって、需給の不均衡が悪化する。ちなみに照明蛍光体にもランタンを用いるがその需要は比較的少 ない。 シナリオCにおいて、電気自動車用バッテリーのための世界需要は、2010年の2％ から2025年の19％に増加する。世界需要を満たすためには、2015年の推定供給量を超えて、年間14,000ｔの供給が必要となる見込み バッテリー技術の代替開発が推奨される。 太陽電池 薄膜発電 システム セリウム 考慮に入れる薄膜技術は、テルル化カドミウム（CdTe）及びCIGS（Copper Indium Ga Selenide） ■需給バランス 短期（2010-15）：十分、中期（2015-25）：供給不足（C、D）＊ 酸化セリウムの基本的な供給量は、短期的に十分であり、2015年までに操業開始を予定している鉱山からの供給量を含めると、中期の中頃までは需要を満たしている。 シナリオCでは、ニッケル水素電池で使用するセリウムの需要は、2025年時点で、照明の蛍光体用需要の10倍となっているほか、クリーンエネルギー以外の需要は、大部分を占め、2025年時点で84％となっている。 技術普及レベルが高いシナリオ（CとD）に対応するためには、少なくとも年間10,000ｔの追加的供給が必要となる。 ＊ただし、酸化セリウムは、レアアース鉱体中に高含有率で賦存するため、需給不 均衡は起こらないとの予想。 テルル ■需給バランス 短期（2010-15）：十分、中期（2015-25）：供給不足（C、D） 短期的には銅アノードスライムからの回収が増加することにより、テルルの供給量が劇的に増加するため、テルルの基本的供給量は十分になる見込み 2015年の追加供給を含めると、シナリオA.Cにおいて、2020年を過ぎるまで需要に見合う十分な量の供給があるとの見込み シナリオCにおいて、クリーンエネルギー以外の需要は徐々に縮小するものの、2025年の世界需要でも大半を占めている。また、米国クリーンエネルギーにおけるテルルの需要は、2025年時点で、世界需要の約1/6である。 シナリオDにおけるテルルの世界需要を満たすためには、2025年の供給量を2015年推定供給量の2倍にしなければならない。 物質集約度の低減。テルル化カドミウムのPVがGW当たり43tの低物質集約度に近づけば、中期においても、最小限の供給増加のみでPVの市場浸透度が高い場合にも対応可能 インジウム ■需給バランス 短期（2010-15）：若干供給不足（Cと特にD）、中期（2015-25）：供給不足 2015年までのインジウムの基本的供給量はわずかに不足しており、特に物質集約度が高い場合にその傾向が著しい。 市場調整がない場合、2025年のクリーンエネルギー分野以外の需要を満たすためだけでも、2015年推定供給量の25％以上供給量を増やす必要がある。 クリーンエネルギー以外の需要は、シナリオAからCにおいて大半を占めている。 CIGS太陽電池におけるインジウムの物質集約度を削減することによって、需要は大幅に削減。 2015年以降、供給不足と価格急騰を避けるためには、クリーンエネルギー以外の分野での需要削減が重要 ガリウム ■需給バランス 短期（2010-15）：十分（Dのみ不足）、中期（2015-25）：供給不足 ガリウムの基本的な供給量は十分にあり、2015年の推定供給量はシナリオD以外のすべてにおい、2020年以降の需要を満たすのに十分である。 クリーンエネルギー需要は、2010年の5％から2025年に16％増加する一方、クリーンエネルギー以外の需要は引き続きシナ リオA.Cの大部分を占めている。 シナリオCでは、米国のクリーンエネルギー需要は、世界のクリーンエネルギー需要の1/6を占めるようになると見込まれている。 物質集約度の改善がないままCIGC太陽電池の普及率が高まれば、ガリウムの世界的需要を満たすため、2015年から2025年の間に供給量を約85％拡大する必要がある。 高効率照明システムのための蛍光体 ユウロピウム 蛍光体には、複数のレアアース元素が用いられ、特に高効率蛍光灯照明用の需 要は、レアアース蛍光体の世界的需要の 85 ％ を占めている（しかし、各レアアー ス元素において全体量に占める蛍光体の 使用量は少ない）。 高効率の直管型蛍光灯（LFLs）と電球型蛍光灯（CFLs）の使用増加に伴い、蛍光体の需要は増加する。 ＜ユウロピウム＞ LED 及び有機EL（OLED）を代替として用いることで 2020年から2025年に酸化ユウロピウム の需要を低減させることが可能だと見ら れているが、本シナリオでは、その利用 は限られていると想定している ■需給バランス 短期（2010-15）：十分、中期（2015-25）：十分（Dのみ不足） 短期的に酸化ユウロピウムの基本的な供給量は十分にあるほか、中期的にも十分 な供給量があると見られる。蛍光体における酸化ユウロピウムのクリーンエネルギー需要は大半を占め、短期、中期とも世界需要の約2/3を占めている。 Mt.Weldでの生産によって世界的供給量は15％拡大し、2015年には追加生産量の大部分を占めている。 シナリオDのみ、中期において2015年推 定供給量を需要が上回る見込みである。 　 テルビウム ■需給バランス 短期（2010-15）：十分、中期（2015-25）：供給不足 短期的な酸化テルビウムの基本的な供給量は十分あるが、2015年以降、追加供給 なしでは、中期の初めには不足する可能性がある。低・高増加率のシナリオ両方において、中期中頃、2015年推定供給量 を需要が上回るとされている。 2011年操業開始予定のMt.Weldと2012年操業開始予定のMountain Passの両鉱山 から生産されるテルビウムの量は限られており、2015年までの供給量の増加は主に豪州のNolans Bore鉱山から来ている。 シナリオDにおける2025年の需要を満た すためには、2015年推定供給量に追加で 毎年140ｔの供給が必要である。 LED及び有機EL（OLED）を代替として用いることで2020年から2025年に酸化テルビウムの需要を低減させることが可能だと見られているが、本シナリオでは、その利用は限られていると想定している。 　 イットリウム ■需給バランス 短期（2010-15）：供給不足（C、D）、中期（2015-25）：供給不足（C、D） 既に2010年の世界需要は現在の生産量を上回っており、短中期的にイットリウムの基本的供給量は不足すると予測される。2015年までには生産量が11％増加すると見られているが、同レベルでは、短中期 的需要を満たすことは不可能である。 短中期において、蛍光体のクリーンエネルギー需要は、世界需要の約50％を占める。 低成長シナリオの需要を満たすためには、2015年のレベルから2025年までに40％以上生産を増加する必要がある。 高温超電導体の需要が、永久電池から市場占有率を奪うようなことがあれば、イッ トリウムの需要はさらに急激に増加する。 　 金属企画調査部（2011）による『米国エネルギー省クリティカル物質戦略の需給予測』から

• 美濃輪（2011）による『レアメタルシリーズ2010　希土類磁石から見たレアメタルと磁石応用の今後』から
  

  図22. 世界のレアアース鉱床の分布 美濃輪（2011）による『レアメタルシリーズ2010　希土類磁石から見たレアメタルと磁石応用の今後』から

【2010】

• USGS（2010）によるMineral Commodity Summariesの『Rare Earths 2010』から
  

  レアアースの生産量と埋蔵量〔REO（希土類酸化物）トン〕

  国名	生産量		埋蔵量
  	2008年	2009年
  中国	120,000	120,000	36,000,000
  HIS（Commonwealth of Independent States）	NA	NA	19,000,000
  米国	−	−	13,000,000
  オーストラリア	−	−	5,400,000
  インド	2,700	2,700	3,100,000
  ブラジル	650	650	48,000
  マレーシア	380	380	30,000
  その他	NA	NA	22,000,000
  合計（概数）	124,000	124,000	99,000,000
  NA＝Not available。 CIS＝独立国家共同体：旧ソビエト連邦の12カ国で形成された緩やかな国家連合体。

【2008】

• 渡辺ほか（2008）による『鉱物資源研究グループの希土類資源調査の現状』から
  

  図２　希土類元素の需要と供給予測（Roskill, 2007） 渡辺・実松・守山（2008）による『鉱物資源研究グループの希土類資源調査の現状』から

• 原田（2008）による『金属資源の将来予測に基づく｢元素戦略｣の必要性』
• 馬場（2008）による『レアメタルを巡る最近の状況』

【2007】

• 久保田（2007）による『オーストラリアのレアメタル資源の現状　2007 年　― レアアース編―』
  

  久保田（2007）による『オーストラリアのレアメタル資源の現状　2007 年　― レアアース編―』から

• 南（2007）による『レアメタル2007（2）　レアアース（希土類）の需要・供給・価格動向等』
• 石原・渡辺（2007）による『熱水性レアアース鉱床:カナダ,トアレイクの例』

【2006】

• 村上・石原（2006）による『軽希土類元素に富むカーボナタイト鉱床:米国,マウンテンパス鉱床』
• 守山・石原（2006）による『ロシア北西部,コラ半島のアルカリ深成岩類と希土類鉱物資源』
• 石原・村上（2006）による『レアアース資源を供給する鉱床タイプ』から
  

  第3表　世界の主要なレアアース鉱床の開発状況（Castor and Hedrick, 2006を一部変更）． 鉱床名 国名 鉱石量（万トン） 品位（%REO） 鉱床タイプ 現状 バイユンオボ 中国 5,740 6.0 REE鉄（カーボナタイト） 稼行中 マウンテンパス 米国 2,900 8.9 カーボナタイト 休山中 マウントウェルド オーストラリア 1,540 11.2 カーボナタイトラテライト 開発中 アラシャ ブラジル 80 13.5 カーボナタイトラテライト 未開発 カタロン ブラジル 200 12.0 カーボナタイトラテライト 未開発 Dubbo オーストラリア 70 0.86 トラカイトラテライト 未開発 Mrima Hill ケニア 30 5.0 カーボナタイトラテライト 未開発 ストレンジレイク カナダ 3,000 1.3 熱水鉱染鉱床 未開発 Nolan's Bore オーストラリア 380 4.0 アパタイト鉱脈 未開発 〔牛毛〕牛坪 中国 150 2.7−3.9 炭酸塩鉱脈 稼行中 竜南・尋烏 中国 不明 0.05−0.2 花崗岩ラテライト 稼行中 Lovozero ロシア 不明 0.01 超アルカリ閃長岩 稼行中 Aktyus キルギスタン 不明 0.25 不明 稼行中 Eneabba オーストラリア 不明 0.001 砂鉱 稼行中 Castor, S.B. and Hedrick, J.B.（2006）：Rare earth elements. In Kogel, J.E., Trivedi, N.C., Barker, J.M., and Krukowski, S.T. (eds.), Industrial Minerals and Rocks, 7th edition: Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, Littleton, Colorado, p. 769−792. 第4表　レアアース鉱床タイプと代表的鉱床． 鉱床タイプ 母岩 代表的鉱床 火成鉱床 マグマ性鉱床 ラポライト、閃長岩 ロボゼロ（ロシア） カーボナタイト 各種炭酸塩物 マウンテンパス、マオニューピン バイユンオボ（？） ペグマタイト鉱床 花崗岩など 小規模，採掘済み 熱水性鉱床 アルカリ花崗岩関連の鉱染網状、鉱脈鉱床 ストレンジレイク、トアレイク、南ア、ブルンジ 風化鉱床 イオン吸着型鉱床 花崗岩類 竜南、尋烏 ラテライト鉱床 カーボナタイト マウントウエルド、アラシャ、カタロン 漂砂鉱床 主に変成岩類起源 オーストラリア西と東海岸，インド南西海岸，ブラジルなど 石原・村上（2006）による『レアアース資源を供給する鉱床タイプ』から

【2005】

• 石原・村上（2005）による『いまレアアースが面白い−イオン吸着型鉱床は将来の高度先端産業を支えられるか？』

【2004】

• 宮脇（2004）による『希土類炭酸塩鉱物の結晶化学』
• 森川（2004）による『世界のレアアース需給　世界のレアメタル（3）』

【2002】

• USGS（2002）による『Rare Earth Elements-Critical Resources for High Technology』から
  

  Figure 1. Global rare earth element production (1 kt=106 kg) from 1950 through 2000, in four categories: United States, almost entirely from Mountain Pass, California; China, from several deposits; all other countries combined, largely from monazite-bearing placers; and global total. Four periods of production are evident: the monazite-placer era, starting in the late 1800s and ending abruptly in 1964; the Mountain Pass era, starting in 1965 and ending about 1984; a transitional period from about 1984 to 1991; and the Chinese era, beginning about 1991. Figure 3. Prices and abundances of the rare earth elements. Prices are for 1999 or 2000 in U.S. dollars per kilogram of REE metal, in two forms: (1) as oxides, in 2 to 25 kg packages, at 95 to 99.99% purity; (2) as 0.1 to 0.45 kg metal ingot, at 99.9% purity. Two representative REE ores−high-grade carbonatite ore from Mountain Pass, California, and lateritic ion-adsorption ore from southern China−are compared with Earth’s upper continental crust. Z, atomic number. Figure 4. Abundance (atom fraction) of the chemical elements in Earth’s upper continental crust as a function of atomic number. Many of the elements are classified into (partially overlapping) categories: (1) rock-forming elements (major elements in green field and minor elements in light green field); (2) rare earth elements (lanthanides, La-Lu, and Y; labeled in blue); (3) major industrial metals (global production ＞〜3x107 kg/year; labeled in bold); (4) precious metals (italic); and (5) the nine rarest “metals”−the six platinum group elements plus Au, Re, and Te (a metalloid). Figure 6. Proportions of individual REE in two representative ores: bastnasite, dominated by La, Ce, and Nd, with Eu through Lu plus Y totaling only 0.4%; and lateritic ion-adsorption ore, Y-dominated. Dark blue and light blue sectors represent lanthanides of even and odd atomic number, respectively (see figs. 2, 3). Yttrium is indicated by green. USGS（2002）による『Rare Earth Elements−Critical Resources for High Technology』から

【1995】

• 藤田・小島（1995）による『世界のレアアース資源』

【1989】

• 神谷（1989）による『世界のレアアース資源』から
  

  第1図 世界のレアアース鉱床分布図 神谷（1989）による『世界のレアアース資源』から

• 坂巻（1989）による『レアアース鉱物とその産状』
• 小笠原（1989）による『レアアースの地球化学』