Mis on haruldased muldmetallid?
Haruldased muldmetallid, tuntud ka kui haruldaste muldmetallide elemendid, viitavad perioodilisustabeli 17 elemendile, mis hõlmavad lantanoidide seeriat aatomnumbritega 57, lantaani (La) kuni 71, luteetsiumi (Lu), lisaks skandiumi (Sc) ja ütriumi (Y).
Nime põhjal võib eeldada, et need on „haruldased”, kuid kaevandatavate aastate (kinnitatud varude ja aastatoodangu suhe) ja maakoores tiheduse poolest on neid tegelikult rohkem kui pliid või tsinki.
Haruldaste muldmetallide tõhusa kasutamisega võib oodata dramaatilisi muutusi tavapärases tehnoloogias; muutusi nagu tehnoloogiline innovatsioon uue funktsionaalsuse kaudu, konstruktsioonimaterjalide vastupidavuse parandamine ning elektroonikaseadmete energiatõhususe paranemine.
Haruldaste muldmetallide oksiidide kohta
Haruldaste muldmetallide oksiidide rühma nimetatakse mõnikord lihtsalt haruldasteks muldmetallideks või mõnikord REO-ks. Mõned haruldased muldmetallid on leidnud praktilisemaid rakendusi metallurgias, keraamikas, klaasitootmises, värvainetes, laserites, televisioonides ja muudes elektriseadmetes. Haruldaste muldmetallide tähtsus on kindlasti tõusuteel. Samuti tuleb arvesse võtta, et enamik tööstuslikult kasutatavaid haruldasi muldmetalle sisaldavaid materjale on kas oksiidid või saadakse need oksiididest.
Haruldaste muldmetallide oksiidide lahtiste ja küpsete tööstuslike rakenduste osas moodustavad nende kasutamise katalüsaatorite koostises (näiteks kolmeastmelises autokatalüüsis), klaasiga seotud tööstusharudes (klaasi tootmine, värvimine või eemaldamine, klaasi poleerimine ja muud seotud rakendused) ja püsimagnetite tootmises peaaegu 70% haruldaste muldmetallide oksiidide kasutamisest. Muud olulised tööstuslikud rakendused hõlmavad metallurgiatööstust (kasutatakse lisandina Fe- või Al-metallisulamites), keraamikat (eriti Y puhul), valgustusega seotud rakendusi (fosforite kujul), aku sulamikomponentidena või tahkeoksiidkütuseelementides. Lisaks, kuid mitte vähem olulised, on ka väiksemahulised rakendused, näiteks haruldaste muldmetallide oksiide sisaldavate nanoosakeste süsteemide biomeditsiiniline kasutamine vähiravis või kasvajate tuvastamise markeritena või päikesekaitsekreemidena naha kaitsmiseks.
Haruldaste muldmetallide ühendite kohta
Kõrge puhtusastmega haruldaste muldmetallide ühendeid toodetakse maakidest järgmiste meetodite abil: füüsikaline kontsentreerimine (nt flotatsioon), leostamine, lahuse puhastamine lahustiekstraktsiooni teel, haruldaste muldmetallide eraldamine lahustiekstraktsiooni teel, üksikute haruldaste muldmetallide ühendite sadestamine. Lõpuks moodustavad need ühendid turustatavaid karbonaate, hüdroksiide, fosfaate ja fluoriide.
Ligikaudu 40% haruldaste muldmetallide toodangust kasutatakse metallilisel kujul – magnetite, akuelektroodide ja sulamite valmistamiseks. Metalle valmistatakse ülaltoodud ühenditest kõrgel temperatuuril sulatatud soolade elektrolüüsi teel ja kõrgel temperatuuril redutseerimise teel metalliliste redutseerijatega, näiteks kaltsiumi või lantaaniga.
Haruldasi muldmetalle kasutatakse peamiselt järgmistes valdkondades:
●Mmagnetid (kuni 100 magnetit uue auto kohta)
● Katalüsaatorid (autode heitgaaside ja nafta krakkimise)
● Klaasi poleerimispulbrid teleriekraanidele ja klaasist andmesalvestusketastele
● Laetavad akud (eriti hübriidautodele)
● Fotoonika (luminestsents-, fluorestsents- ja valguse võimendamise seadmed)
● Magnetite ja footonitehnoloogia eeldatavasti kasvavad järgmise paari aasta jooksul märkimisväärselt
UrbanMines pakub laia valikut kõrge ja ülikõrge puhtusastmega ühendeid. Haruldaste muldmetallide ühendite tähtsus kasvab jõudsalt paljudes võtmetehnoloogiates ning need on asendamatud paljudes toodetes ja tootmisprotsessides. Pakume haruldaste muldmetallide ühendeid erinevates klassides vastavalt klientide individuaalsetele vajadustele, mis on väärtuslikuks tooraineks erinevates tööstusharudes.
Milleks haruldasi muldmetalle üldiselt kasutatakse?
Haruldaste muldmetallide esimene tööstuslik kasutusala oli tulemasinate tulekivina. Sel ajal polnud eraldamise ja rafineerimise tehnoloogiat veel välja töötatud, seega kasutati mitme haruldaste muldmetallide ja soola elemendi segu või muutmata mischmetalli (sulami).
Alates 1960. aastatest sai võimalikuks eraldamine ja täiustamine ning iga haruldase muldmetalli omadused said ilmseks. Nende industrialiseerimiseks kasutati neid esmakordselt katoodkiiretorude fosforideks värvitelerites ja suure refraktsiooniga kaameraläätsedes. Need on aidanud kaasa arvutite, digitaalkaamerate, heliseadmete ja muu suuruse ja kaalu vähendamisele tänu nende kasutamisele suure jõudlusega püsimagnetites ja laetavates akudes.
Viimastel aastatel on nad pälvinud tähelepanu vesinikku neelavate sulamite ja magnetostriktsioonisulamite toorainena.
