Diese schwere Seltene Erde aus der Gruppe der Lanthanoide ist ein richtiger Alleskönner. Genau wie Dysprosiumoxid kann sie Magnete vor Entmagnetisierung durch Hitze schützen. Diese Eigenschaft wird durch den in Zukunft stark steigenden Bedarf nach Magneten für Windkraftanlagen immer wichtiger, da diese sich beim Betrieb stark erhitzen. In einem Konzept des Bundesverbandes der Energie und Wasserwirtschaft heißt es, dass es bei Dysprosiumoxid und Terbiumoxid mit massiven Engpässen und Preissteigerungen zu rechnen sei. Europa braucht laut dem Bericht 10 000 Tonnen solcher Magnete allein für den Windkraftausbau. Nur ein Prozent dieser Magnete wird in Europa produziert, während es 50 % der Magnete benötigt. Auch durch seine Verwendung in Brennstoffzellen ist Terbium als Metall wichtig für die Energiewende. In diesen dient es der Stabilisierung des Gefüges. Zu guter Letzt findet Terbiumoxid auch in der Halbleitertechnik Verwendung. Halbleiter werden häufig mit Terbiumoxid dotiert und gelten als das „Öl der Zukunft“.
Was ist Terbiumoxid?
Fakten über Terbiumoxid
10 Tonnen
ca. 320 Tonnen
Terbiumoxid befindet sich auch in Leuchtstoffröhren und Lasern
Neben seinen magnetischen Eigenschaften besitzt Terbiumoxid die Fähigkeit, Licht zu absorbieren und auszusenden. Es wird daher auch bei der Herstellung von Leuchtstoffen, Lasern und magneto—optischen Geräten verwendet. Terbiumoxid ist für die grüne Farbe in Bildröhren und Fluoreszenzlampen verantwortlich. Dadurch spielt es sowohl bei der medizinischen Bildgebung eine Rolle als auch der Herstellung von Festplatten. Auch für die grüne bzw. gelbe Farbe von Festkörperlasern ist Terbiumoxid die Ursache.
Abbau und Gewinnung
Die wichtigste Quelle für den Abbau schwerer Seltener Erden wie Terbium sind Ionenadsorbtionstone, die derzeit fast nur in China und Myanmar abgebaut werden. Der Rohstoff wird vor Ort durch Laugung gewonnen, danach produziert man die Metalle und Oxide.
Die Gewinnung von Terbiumoxid beginnt mit dem Abbau terbiumhaltiger Erze wie Xenotim, Gadolinit, Euxenit und Monazitsande, die bis zu 300 Gramm Terbium pro Tonne enthalten können. Das metallische Terbium erhält man nach Anreicherung der Erze und Abtrennung der anderen Seltenerdmetalle, die durch Ionenaustauschverfahren geschieht. Das Terbium wird anschließend durch eine Reduktion der erhaltenen Terbiumhalogenide mit Hilfe von Calcium oder Magnesium gewonnen. Die Produktion von Terbiumoxid in einem industriell verwertbaren Reinheitsgrad ist sehr aufwendig. Da es in der Natur nur in Verbindungen, meist mit Yttrium, vorkommt, muss es zunächst isoliert werden. Anschließend wird es mit Fluorwasserstoff zunächst in Terbiumfluorit umgewandelt und erst danach mit Calcium zu Terbium reduziert. Durch die seltene Umsetzung dieser Prozesse zählt Terbiumoxid zu den knappsten Seltenen Erden. Das Monopol hält wie bei den anderen schweren Seltenen Erden China.
Wachstumsmärkte
– Stabilisator von Hochtemperatur-Brennstoffzellen
– Leuchtstoffe in Bildröhren
– Magnete
– Katalysatoren
– Laser
– Festplatten
– Halbleiter
– Nuklearmedizin
Interessanter Fakt:
Auch die Kernforschung interessiert sich für Terbiumoxid. Eine zielgerichtete Alpha-Strahlentherapie setzt Terbium-Radionuklide dazu ein, kleine oder isolierte Tumore zu behandeln. Auch bei der Diagnose der Tumorzellen kommt Terbiumoxid zum Einsatz.
Preisentwicklung von Terbiumoxid
Wegen seiner Seltenheit und seines hohen Preises gilt Terbiumoxid als besonders kritischer Rohstoff. Gleichzeitig ist vor allem wegen seines Einsatzes in Neodym-Eisen-Bormagneten eine stark Wachsende Nachfrage nach Terbiumoxid zu erwarten. Die Deutsche Rohstoffagentur DERA geht davon aus, dass bis zum Jahr 2040 der Bedarf an Dysprosiumoxid und Terbiumoxid insgesamt auf bis zu 687 % der Raffinadeproduktion des Jahres 2018 ansteigen wird.