درست مانند مواد مغذی ضروری برای سلامت بدن، مواد معدنی حیاتی نیز برای یک اقتصاد سالم، یک امنیت ملی سالم، یک سیستم آموزشی سالم و اساسا برای همه جنبه های یک جامعه سالم در این دوران مدرن ضروری هستند.

گزارش سازمان زمین شناسی ایالات متحده تحت عنوان لیست مواد معدنی حیاتی، 35 کانی را مورد بحث قرار می دهد. بنابراین خواه ایندیوم برای صفحه های LCD، کبالت برای آیفونها، اورانیوم برای رآکتورهای هسته ای، عناصر خاکی کمیاب برای آهنرباهای توربین بادی یا لیتیوم برای باتریهای قابل شارژ باشد، اگر منبع کافی از هر کدام را نداشته باشیم، خسارات خاصی در قدرت اقتصادی یا آسیب پذیری امنیت ملی رخ خواهد داد. این لیست شامل مواد معدنی مهم برای اهداف دفاعی، اقتصادی و صنعتی است و به ویژه برای مواد معدنی که در داخل کشور به مقدار قابل توجهی تولید نمی شوند، مهم می باشند.

مطابق دستورالعمل اجرایی، یک ماده معدنی حیاتی به این صورت تعریف می شود: یک ماده معدنی غیر سوختی یا مواد معدنی ضروری برای امنیت اقتصادی و ملی ایالات متحده، که زنجیره تامین آن نسبت به اخلال آسیب پذیر می باشد.

بنابراین، مطابق دستورالعمل اجرایی 13817 در سال 2017 ، این لیست حاوی عناصری است که "برای امنیت اقتصادی و ملی ایالات متحده ضروری است، دارای یک زنجیره تأمین آسیب پذیر در برابر اخلال است، و نقش اساسی در تولید یک محصول دارد، به طوریکه فقدان آن پیامدهای قابل توجهی برای اقتصاد یا امنیت ملی به همراه خواهد داشت. "

این گزارش همچنین به بحث در مورد استراتژیهای کاهش اتکا کشور به این عناصر، وضعیت فن آوریهای بازیافت، گزینه های جایگزین برای این مواد معدنی، گزینه های دسترسی به مواد معدنی مهم از طریق تجارت با متحدان و شرکا، برنامه ای برای بهبود کاوش و تهیه نقشه منابع از ایالات متحده و منابع معدنی آن و سایر موارد می پردازد.

این لیست کانیهای حیاتی، دائمی نیست بلکه پویا است و با پیشرفت جامعه به صورت دوره ای به روز می شود. لیست کامل شامل کانیهای زیر است:

آلومینیوم (بوکسیت)، کاربری تقریباً در تمام بخشهای اقتصاد.

آنتیموان، در باتریها و تاخیر اندازهای شعله استفاده می شود.

آرسنیک، که در مواد نگهدارنده الوار، سموم دفع آفات و نیمه هادی ها کاربرد دارد.

باریت، مورد استفاده در صنایع سیمان، نفت و پزشکی.

بریلیوم، به عنوان ماده آلیاژی در صنایع هوافضا و صنایع دفاعی.

بیسموت، مورد استفاده در تحقیقات پزشکی و اتمی.

سزیم، مورد استفاده در تحقیق و توسعه.

کروم، که در درجه اول در فولاد ضد زنگ و سایر آلیاژها استفاده می شود.

کبالت، مورد استفاده در باتریهای قابل شارژ و سوپر آلیاژها.

فلورسپار، که در ساخت آلومینیوم، بنزین و سوخت اورانیوم استفاده می شود.

گالیم، برای مدارهای مجتمع و دستگاه های نوری مانند LED کاربرد دارد.

ژرمانیوم، که برای فیبرهای نوری و برنامه های دید در شب استفاده می شود.

گرافیت (طبیعی)، مورد استفاده در روان کننده ها ، باتریها و پیلهای سوخت.

هافنیم، برای میله های کنترل هسته ای، آلیاژها و سرامیکهای با درجه حرارت بالا استفاده می شود.

هلیم، مورد استفاده برای ام آر آی ، عامل بالابر و تحقیقات.

ایندیوم ، بیشتر در صفحه های LCD استفاده می شود.

لیتیوم، که در درجه اول برای باتری استفاده می شود.

منیزیم، که در آسترهای کوره برای تولید فولاد و سرامیک استفاده می شود.

منگنز، مورد استفاده در ساخت فولاد.

نیوبیوم، بیشتر در آلیاژهای فولاد استفاده می شود.

فلزات گروه پلاتین، مورد کاربری در عوامل کاتالیزوری.

پتاس، در درجه اول به عنوان کود استفاده می شود.

گروه عناصر خاکی کمیاب، که عمدتا در باتریها و وسایل الکترونیکی استفاده می شود.

رنیوم، برای بنزین بدون سرب و آلیاژهای فوق العاده مورد استفاده قرار می گیرد.

روبیدیوم، برای تحقیق و توسعه در الکترونیک استفاده می شود.

اسکاندیم، برای آلیاژها و سلولهای سوختی استفاده می شود.

استرانسیم، برای تولید مواد شیمیایی و آهنرباهای سرامیکی استفاده می شود.

تانتالوم، مورد استفاده در قطعات الکترونیکی، بیشتر خازنها.

تلوریم، مورد استفاده در فولاد سازی و سلولهای خورشیدی.

قلع، به عنوان پوشش محافظ و آلیاژهای فولاد استفاده می شود.

تیتانیوم، به طور گسترده ای به عنوان یک رنگدانه سفید یا آلیاژهای فلزی کاربرد دارد.

تنگستن، در درجه اول برای ساخت فلزات مقاوم در برابر سایش استفاده می شود.

اورانیوم، بیشتر برای سوخت هسته ای استفاده می شود. U ضعیف شده در مهمات نظامی کاربرد دارد.

وانادیوم، در درجه اول برای آلیاژهای تیتانیوم استفاده می شود.

زیرکنیوم، که در صنایع سرامیک سازی با درجه حرارت بالا استفاده می شود.

بسیاری از این عناصر به طور مستقیم استخراج نمی شوند بلکه در هنگام ذوب یا فرآوری سنگ میزبان یا مواد دیگر بازیابی می شوند. این محصولات جانبی معمولاً از نظر شیمیایی مشابه ماده میزبان خود هستند بنابراین در همان کانیها اما در مقادیر کمتری وجود دارند. بنابراین فرآوری مس به ما امکان می دهد مقادیر قابل توجهی تلوریم را بازیافت کنیم.

بازیافت محصولات جانبی معمولاً نسبت به مقدار کل مواد موجود در استخراج کم است، اما فرآیند دریافت سود بیشتر باعث بازیافت اقتصادی می شود.

دوازده عنصر ذکر شده در بالا، از جمله هلیم، محصولات جانبی هستند که از استخراج نفت و گاز بازیابی می شود. این استراتژی افزایش تأمین استراتژیک همه این عناصر را پیچیده می کند زیرا بعضی اوقات بهم گره خورده اند.

شکل بالا رابطه بین محصولات جانبی و مواد میزبان را نشان می دهد. عناصر اصلی میزبان دایره داخلی را تشکیل می دهند. عناصر جانبی در فواصل متناسب با درصد تولید اولیه آنها (از 100 تا 0٪) در دایره خارجی قرار دارند از عنصر میزبان نشان داده شده منشا می گیرند. این نوع تلاشها از نقاط قوت زمین شناسی است. ایالات متحده به 24 کانی لیست بالا بین 75 تا 100٪ وابستگی حیاتی دارد.

مواد معدنی حیاتی و استراتژیک تقریباً بخشی از هر محصولی است که استفاده می کنیم (جدول).

فن آوریهای انرژی: ایندیم، گالیم، ژرمانیم، سلنیوم، تلوریم، نئودیمیم، لانتانیم، تانتالیم، وانادیم، لیتیوم، سیلییس، پلاتین، کبالت، نیکل، آرسنیک و نقره مواد معدنی کلیدی برای تولید فتوولتائیک خورشیدی، خورشیدی-حرارتی، انرژی بادی، الکتریکی و وسایل نقلیه هیبریدی می باشند.

هوا-فضا، ارتباطات و دفاع: این صنایع مهم به تأمین وانادیوم، رنیم، کبالت، نیکل، نیوبیم، نئودیمیم، ساماریوم، کبالت، ایتریوم، تربیوم، یوروپیوم و اربیوم نیاز دارند که در هواپیماهای جنگنده، پهپادها، تانکها، رادیوها، سپرهای محافظتی، و سایر تجهیزات جنگی استفاده می شوند.

فن آوریهای باتری: به کبالت، گرافیت، لیتیوم و منگنز نیاز دارد.

الکترونیک / روشنایی: به پرازودیمیم، ساماریم، اسکاندیم، یوروپیوم، گالیم، ایندیوم، ژرمانیم، قلع، سریم، لانتانیم، روی و سلنیم نیاز دارد.

                                              مواد معدنی حیات، کابردهای آنها، کشورهای اصلی تولید کننده و تامین کننده آنها

در اینجا ممکن است به یک درس زمین شناسی کوتاه نیاز باشد. لیست کمودیتیهای حیاتی عمدتا حاوی عناصر است و نه کانیها، اگرچه آنها به طور طبیعی در سنگها یافت می شوند و با نوعی ذوب یا روش جداسازی خالص می شوند. چند مورد ذکر شده مانند فلورسپار (CaF₂) و پتاس (KCl) در واقع کانی هستند.

لغت معدنی در این مورد اصطلاح عامیانه قدیمی برای هر چیزی است که جانوری یا گیاهی نباشد و شامل موارد زیادی می شود که در واقع مواد معدنی نیستند، مانند نفت و گاز. از نظر زمین شناسی، ماده معدنی هر ماده بلوری طبیعی که دارای یک ساختار فیزیکی ثابت (آرایش اتمها در فضا) و یک ترکیب شیمیایی ثابت، می باشد.

بنابراین این بلورهای کوارتز از یک ماده معدنی با ترکیب شیمیایی SiO₂ و ساختاری با اتمهای اکسیژن در یک چهار ضلعی اطراف هر اتم سیلیس مرتب شده اند. اما شیشه، ساخته شده از SiO₂، ماده معدنی نیست زیرا هیچ ساختار ثابتی ندارد، و تنها فقط یک مایع سرد شده است.

سنگ مجموعه ای از مواد معدنی است که همچنین ممکن است فقط از یک کانی تشکیل شده باشد. پبلهای سیمان شده کلسیت یا سیلیس در طبیعت سنگی است به نام کنگلومرا، که مشابه بتن می باشد. اما بتن از آنجا که ساخته شده بشر است، سنگ محسوب نمی گردد. صرف نظر از نحوه بحث درباره آنها، این عناصر برای زندگی ما حیاتی هستند.