ND • Ordnungszahl 60
Neodym
Neodym ist ein silbrigweiß glänzende sehr reaktives Metall, das an der Luft leicht oxidiert. Es gehört zu den leichten Seltenen Erden.
Die wichtigste Eigenschaft von Neodym ist sein extrem starker permanenter Magnetismus in Legierungen mit Eisen und Bor. Basierend auf dieser Eigenschaft ist die mit Abstand wichtigste Anwendung die Herstellung von Neodym-Eisen-Bor(NdFeB)-Magneten.
Diese Magnete finden sich in einer Vielzahl von Anwendungen, was es wirtschaftlich zu einem der wichtigsten Elemente der Seltenen Erden macht.
Neodym wurde zusammen mit Praseodym 1885 durch Carl Auer von Welsbach aus dem von Carl Gustav Mosander entdeckten Didym isoliert. Reines metallisches Neodym wurde erst 1925 dargestellt.
Neodym in hochleistungs Magneten in Windkrafträdern
Neodym wird primär aus Bastnäsit und Monazit gewonnen. Der Neodym-Gehalt in beiden Mineralien beläuft sich in etwa bei zwischen 15 und 20 Prozent.
Monazit hat den Nachteil, dass es oft auch radioaktives Thorium enthält, was die Weiterverarbeitung und Lagerung des Erzes komplizierter macht.
Spitzenreiter beim Abbau ist wie auch bei den restlichen Seltenerdelemente China. Eine weitere wichtige Bastnäsitquelle ist die Mountain-Pass Mine in den USA.
Nach einer aufwändigen Abtrennung der Neodymbegleiter wird das Oxid mit Fluorwasserstoff zu Neodymfluorid umgesetzt und anschließend mit Calcium unter Bildung von Calciumfluorid zu Neodym reduziert. Calciumreste und Verunreinigungen trennt man in einer Umschmelzung im Vakuum ab.
Bis 2024 schickte MP Materials, der Betreiber der Mountain-Pass-Mine in den USA, die abgebauten Bastnäsiterze zu Weiterverarbeitung nach China. Seitdem hat die Firma eine eigene Weiterverarbeitungsanlage in Betrieb genommen. Das US-Verteidigungsministerium ist 2025 als Protektionsmassnahme als Mehrheitseigentümer bei MP Materials eingestiegen.
Die mit Abstand wichtigste industrielle Anwendung von Neodym ist die Herstellung von Permanentmagneten, bekannt als Neodym-Eisen-Bor-Magnete (NdFeB-Magnete).
NdFeB-Magnete besitzen die höchste magnetische Energiedichte aller kommerziell verfügbaren Permanentmagnete. Sie erzeugen ein sehr starkes Magnetfeld, sind klein und leicht und verbessern die Effizienz und Leistung von elektrischen Geräten erheblich.
Die Magnete werden in einer Vielzahl von Schlüsselindustrien eingesetzt, dabei stechen insbesondere die Autoindustrie hervor, die Permanentmagneten in den Elektromotoren von E-Autos verwendet. In Windkraftanlagen spielen sie ebenso eine gewichtige Rolle: Generatoren in modernen Windrädern (besonders in Direct-Drive-Anlagen) verwenden diese Magnete, um Rotationsenergie hocheffizient in Strom umzuwandeln. Eine große Offshore-Windturbine kann eine Tonne oder mehr an Neodym enthalten.
Dank NdFeB-Magneten ist die Miniaturisierung von Geräten möglich. Sie kommen in Lautsprechern, Kopfhörer und auch Festplatten vor.
Neodym wird daneben auch in Farbstoffen für Glas (z.B. Schweißerbrillen) und in Lasern (Nd:YAG-Laser) verwendet.
