【保存版】レアメタルの秘密：種類別詳細と用途

レアメタルと聞いて、どのようなものが思い浮かびますか？ 

この記事では、リチウム、ガリウム、ニオブなど、私たちの日常生活や先端技術に不可欠な様々なレアメタルの種類とその重要性について詳しく解説します。

あなたが「レアメタル 種類」で検索してこのページにたどり着いたのは、おそらくスマートフォンや電気自動車など、レアメタルを使用した製品に関心があるか、またはレアメタルの産業的な価値や市場動向についての情報を求めているからでしょう。

この記事を読むことで、レアメタルがどのように私たちの生活や産業に役立っているのか、その種類ごとの特性や用途を理解することができます。

さらに、これからの資源管理やリサイクルの進展にどう貢献できるかについても触れています。

知識を深め、意識することが、資源の持続可能な利用につながります。今こそ、レアメタルについて知る最適なタイミングです。

この記事の監修者

藤原　弘一

1986年（有）藤原鉄工所（現フラスコ）入社、1992年代表取締役就任。
時代のニーズに適合した最新鋭設備と長年蓄積した職人技的加工技術を融合させ、顧客の信頼を築いた会社。

保有資格：司法書士、行政書士、宅地建物取引主任者、2級小型船舶、4級無線技士

レアメタルとは

レアメタルは、その希少性や抽出の困難さから市場での流通量が限られる非鉄金属です。

特に、電気自動車（EV）のモーターやバッテリーの製造に必要なこれらの金属の供給を確保することは、現代の技術産業における大きな課題の一つです。

これらの金属は、電気自動車だけでなく、多岐にわたるハイテク産業でも広く利用されています。

レアメタルは今後の産業発展にとって不可欠な要素であり、その供給は産出国に集中しているため、国際的な資源としても注目されています。

同じく希少な鉱物資源である「レアアース」は、レアメタルの中でも特に希土類元素を指す言葉で、全31種類のレアメタルの中で特に重要です。

金属はその用途や特性によって分類され、鉄や銅、アルミニウムは生産量が多く「ベースメタル」として知られています。

一方で、金、銀、プラチナなどは耐腐食性を持ち、希少性から「貴金属」と分類されます。

レアメタルはこれらとは異なり、産業技術に不可欠でありながら流通量が少ない特別な金属群を指しています。

レアメタルの種類

レアメタルは、地殻中の存在量が比較的少なかったり、採掘と精錬のコストが高い特徴があります。

それらの理由から流通・使用料が少ない非鉄金属を指し、一般的に以下の元素のことをいいます。

たとえば、チタンなどは地中埋蔵量は多いのですが、高純度のチタンを精錬するのは非常に困難で、その技術コストが非常に高額になるため、「稀少な金属」となっています。

レアメタルの特徴

レアメタルは、自然界における存在量が少ないまたは採掘が困難であるために供給が限られる金属元素の総称です。これらの金属は、多くの高度な技術や製品に不可欠で、その物理的および化学的特性が多くの産業で重宝されています。以下に、レアメタルの主な特徴をいくつか紹介します。

• 希少性
• 高価値
• 技術的重要性
• 地政学的影響
• 環境への影響

順番に解説します。

希少性

レアメタルは、地球の地殻に非常に少ない割合で存在し、そのため採掘が困難であり、市場での供給が限定されています。この希少性が、レアメタルの価値を高める一因となっています。

高価値

その希少性と技術的な応用の広がりにより、レアメタルは非常に高価で取引されます。特に、電子機器、再生可能エネルギー技術、航空宇宙などの分野で重要な役割を果たしています。

技術的重要性

レアメタルは、特定の技術的特性を持っており、半導体、高性能バッテリー、耐久性のある合金など、多くの先端技術に利用されます。例えば、リチウムはバッテリー技術に、ネオジムは強力な永久磁石に、タンタルは電子部品に使用されています。

地政学的影響

一部のレアメタルは特定の国や地域にしか存在しないため、これらの国が世界市場における供給の大部分を占めることがあります。このため、レアメタルは地政学的な緊張の原因ともなり得ます。

環境への影響

レアメタルの採掘はしばしば環境に大きな負荷をかけることがあり、特に採掘過程での土壌や水資源の汚染が問題になります。持続可能な採掘技術の開発が求められています。

これらの特徴により、レアメタルは現代社会において非常に重要な存在であり、その需要は今後も増加し続けることが予想されます。

関連記事：知られざるレアメタルの驚くべき特徴｜レアアースの違いについても解説

レアメタルの用途

レアメタルの用途は以下のとおりです。

• 電子、磁石材料
• 機能性材料
• 構造材料への添加剤

順番に解説します。

電子、磁石材料

レアメタルは電子部品や強力な磁石としての役割を果たし、特にハイテク産業で広く利用されています。以下では、レアメタルがどのようにしてこれらの用途に活用されているのか、具体的な例を挙げて説明します。

LED（発光ダイオード）の進化とガリウムの役割

LEDは、電圧を加えることによって光を発する半導体デバイスであり、1993年には高輝度の青色LEDが開発され、これが照明技術に革命をもたらしました。

この技術の中心には「窒化ガリウム」があります。この素材に含まれるガリウム（Ga）は、レアメタルの一つで、LEDの発光効率と寿命を向上させるために不可欠です。

LEDはただの照明器具に留まらず、信号機や液晶ディスプレイの画面など、幅広いアプリケーションで利用されています。

電気自動車（EV）の核心部品に使われるレアメタル

電気自動車（EV）市場におけるレアメタルの重要性は計り知れません。

特に、EVのコストの約三分の一を占めると言われるバッテリー技術には、リチウム（Li）、コバルト（Co）、ニッケル（Ni）といった複数のレアメタルが用いられています。

これらの金属は、バッテリーの性能、安定性、寿命を大幅に向上させるために重要な役割を果たしています。

EVモーターにおけるレアメタルの使用

電気自動車の駆動に欠かせないのがモーターですが、ここでもレアメタルがキーとなります。

モーターの効率と出力を高めるためには、強力な磁力が必要ですが、その磁力を生み出すのがネオジム（Nd）といった希土類（レアアース）元素です。

ネオジムを含む永久磁石は、高性能モーターの製造に不可欠で、他のレアアース元素であるジスプロシウム（Dy）、テルビウム（Tb）も同様に使用されます。

これらのレアメタルは、先進的な技術の進展に不可欠な要素であり、その供給と管理は今後の技術革新において重要な課題となっています。

各産業がこれらの素材をどのように利用しているかを理解することは、技術的な見地だけでなく、経済的および環境的な影響を考慮する上でも重要です。

機能性材料

レアメタルを活用することにより、従来の素材に革新的な機能を追加する事例が増えています。

その代表的な例として、「ニューガラス」が挙げられます。かつてガラスは主に食器や窓の素材として利用されていましたが、現在ではレアメタルを組み合わせることで、その用途が大幅に拡大しています。

ニューガラスの進化と応用

ニューガラスは、記録用ディスクや太陽電池の製造において重要な役割を担っています。

さらに、インジウム（In）を含むフッ化物ガラスは、インターネット通信を支える光ファイバーとしても利用されており、その性能向上に寄与しています。

光触媒の役割とレアメタルの重要性

また、レアメタルを利用した機能性材料の一つに光触媒があります。

光を当てることで化学反応を促進する光触媒には、主にチタン（Ti）を含む酸化チタンが使用されています。

これは建物の外壁や内壁に塗布することで、消臭、抗菌、防カビ、および有害物質の分解といった多くの利点を提供します。

このようにしてレアメタルは、私たちの日常生活においても非常に身近な存在となっています。

レアメタルのこれらの用途は、先端技術のみならず日常生活においてもその価値を発揮しており、持続可能な社会の発展に貢献しています。

これらの素材の採掘から加工、応用に至るまでのプロセスを理解することは、環境負荷の低減と資源の効率的な利用の観点からも重要です。

構造材料への添加剤

レアメタルが構造材料への添加剤として利用される場合、これは建築物の構造を支える基本部材の性能を向上させるために重要です。

特に、金属の強度や耐腐食性を高めるために利用されます。

構造材料としてのレアメタルの活用

建築物における構造材料には、伝統的に石や木材が使用されてきましたが、現代では鉄やアルミニウムといった金属が広く使用されています。

これらのベースメタルにレアメタルを添加することで、材料の機能が大幅に向上します。

ステンレス鋼の改良に貢献するレアメタル

ステンレス鋼は、その最も良く知られた例の一つであり、鉄（Fe）を基本とし、クロム（Cr）を10.5％以上含むことで、耐食性が著しく向上します。

クロムを加えることにより、材料の表面に保護膜が形成され、錆びにくい特性を持たせることができます。

この素材は、日常生活でよく見る食器や厨房用品に広く使用されています。

その他のレアメタルの利用

クロムの他にも、ニッケル（Ni）、マンガン（Mn）、バナジウム（V）、タングステン（W）などのレアメタルが構造材料に添加されることで、さまざまな特性が向上します。

これらのレアメタルは、材料の硬度を高めたり、耐熱性を向上させたりする効果があります。

レアメタルを使用することで、構造材料の性能が向上し、建築物の耐久性や安全性が強化されます。

このようにしてレアメタルは、高性能な建材の開発において不可欠な役割を果たし、現代の建築技術を支える基盤となっています。

これらの材料の進化により、より持続可能で効率的な建築物の構築が可能となります。

関連記事：【保存版】レアメタルの加工方法｜種類や用途についても詳しく解説

レアメタルを安定的に確保するための取り組み

レアメタルを安定的に確保するための取り組みは以下のとおりです。

• リサイクルの推進
• 海外資源の確保の推進

順番に解説します。

リサイクルの推進

レアメタルの有限な埋蔵量とその持続可能な利用に関する議論が盛んになっています。

特に、タングステン（W）やコバルト（Co）などのリサイクルが重要視されている鉱種に注目が集まっています。

これらのレアメタルは、日常生活で使われるスマホやパソコンなどの製品に含まれており、リサイクルを通じてこれらの貴重な資源を回収することが可能です。

都市鉱山からのレアメタルリサイクル

廃棄された電子製品は「都市鉱山」とも呼ばれ、これらからレアメタルを回収することで、新たな資源としての価値が見出されています。

国内外を問わず、限られた場所でのみ採掘されるレアメタルに対し、都市鉱山は貴重な代替資源となる可能性を秘めています。

実際に、日本の都市鉱山に含まれるレアメタルの量は、世界の埋蔵量の約1割を占めるほどとされ、リサイクルの推進はレアメタル資源の枯渇リスクを低減させる有効な手段です。

レアメタルの代替材料の開発

さらに、レアメタルが枯渇するリスクに対応するため、代替材料の開発も進められています。

レアメタルを使用せずとも同等の機能を果たす材料の研究は、資源確保の不確実性を軽減し、技術革新の新たな道を開くことに寄与しています。

これらの取り組みは、レアメタルの持続可能な利用とリサイクルを推進し、将来的な資源枯渇の問題に対する解決策を提供する重要なステップです。

リサイクルと代替材料の研究は、環境への影響を最小限に抑えつつ、レアメタル資源を効率的かつ効果的に利用する方法を模索しています。

海外資源の確保の推進

レアメタルは電気自動車（EV）の電池やモーターにとって欠かせない素材であり、その供給は多くのリスクに直面しています。

特に、産出地が限られ、資源量が少ないことから、確保戦略が急務です。

この背景を受けて、2020年3月に日本経済産業省は「新国際資源戦略」を発表し、レアメタルを含む重要な資源の確保に向けた方針を定めました。

新国際資源戦略とは

この戦略では、日本が持つ広大な排他的経済水域（EEZ）内の海底資源の活用を含め、供給源の多角化に重点を置いています。

鉱山から精錬工程に至るまで、レアメタルごとに具体的な戦略を策定し、国内外の資源を効果的に利用することが目標です。

政治リスクへの対応

レアメタルは特定の国に産出が偏っており、これらの国が輸出規制を設ける可能性もあります。

このため、資源外交が重要となり、産出国との良好な関係を維持することが、安定した供給網を確保する上での鍵とされています。

レアメタルの備蓄政策

また、国際的な供給不安に備えて、日本は1983年からレアメタルを含む31鉱種（55元素）の国内消費量の60日分を目安に備蓄を進めています。

この備蓄政策は、突発的な供給中断や価格変動に対するリスク管理の一環です。

このように、レアメタルの確保は今後の産業発展にとって不可欠であり、日本政府はこれらのリスクに対処するための複合的な戦略を展開しています。

資源の効率的な利用と国際協力が、持続可能な経済成長の支柱となるでしょう。

レアメタルの産出地

レアメタルの主要な産出地は、中国、アフリカ諸国、ロシア、および南北アメリカなど特定の地域に集中しています。

これらのレアメタルに関しては、世界の供給の大部分がわずかな国々によって支配されているのが現状です。

具体的には、希土類元素（レア・アース）やタングステンの場合、中国が世界の90%以上の埋蔵量を有しています。

また、バナジウムについては、南アフリカ、中国、ロシアの3国だけで全世界の埋蔵量の98%近くを占めています。

このような産出地の偏在性は、これらの国々の政策変動、経済状況、政治的不安定性などにより、レアメタルの供給が不確実になるリスクを高めています。

そのため、将来的に供給への影響が大きくなることが予想され、安定した供給網の構築や効果的なリサイクル技術の開発がますます重要になっています。

まとめ【レアメタルの種類を把握しましょう】

レアメタルは、その希少性や高い産業的価値から、現代技術にとって不可欠な存在です。

これらの金属は、電子機器、エネルギー技術、航空宇宙産業など、幅広い分野で重要な役割を果たしています。

レアメタルの中でも特に重要なものには、リチウム、コバルトなどがあります。

リチウムはバッテリー技術に、コバルトは耐熱合金やバッテリーの製造に使用されています。

これらの金属は、リサイクルや代替技術の開発によって、持続可能な利用が模索されています。

特に重要なレアメタルとその用途

• リチウム：電気自動車や携帯電話のバッテリーに必須。
• コバルト：耐熱性が求められる航空機のエンジン部品やバッテリーに使用。

これらのレアメタルは、今後も技術進歩とともにその需要が高まることが予想され、資源の確保と効率的な利用がますます重要になります。

株式会社フラスコでは、昭和48年の創業依頼、一般産業用機械部品の設計・製作・組立をはじめ、レアメタル、チタンやタングステン、ジルコニウムなどの金属加工を行なってきました。

時代にニーズに合わせ、最新鋭の設備と創業から約40年間培った、難削加工を可能とする職人の加工技術で様々な製品を生み出しています。

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