Czym są pierwiastki ziem rzadkich?
Pierwiastki ziem rzadkich, zwane również pierwiastkami ziem rzadkich, odnoszą się do 17 pierwiastków w układzie okresowym, do których zalicza się szereg lantanowców o liczbie atomowej od 57 – lantan (La) do 71, lutet (Lu), a także skand (Sc) i itr (Y).
Nazwa mogłaby sugerować, że są to rudy „rzadkie”, ale biorąc pod uwagę liczbę lat wydobywczych (stosunek potwierdzonych zasobów do rocznej produkcji) i ich gęstość w skorupie ziemskiej, w rzeczywistości występują one obficiej niż ołów i cynk.
Dzięki efektywnemu wykorzystaniu pierwiastków ziem rzadkich można spodziewać się radykalnych zmian w konwencjonalnej technologii; zmian takich jak innowacje technologiczne dzięki nowym funkcjonalnościom, zwiększenie trwałości materiałów konstrukcyjnych oraz poprawa efektywności energetycznej maszyn i urządzeń elektronicznych.
O tlenkach pierwiastków ziem rzadkich
Grupa tlenków metali ziem rzadkich jest czasami określana po prostu jako metale ziem rzadkich lub jako REO. Niektóre metale ziem rzadkich znalazły bardziej praktyczne zastosowania w metalurgii, ceramice, szklarstwie, barwnikach, laserach, telewizorach i innych elementach elektrycznych. Znaczenie metali ziem rzadkich niewątpliwie rośnie. Należy również wziąć pod uwagę, że większość materiałów zawierających metale ziem rzadkich, mających zastosowanie przemysłowe, to albo tlenki, albo są one otrzymywane z tlenków.
Jeśli chodzi o zastosowania przemysłowe tlenków pierwiastków ziem rzadkich na szeroką skalę i w dojrzałych gałęziach przemysłu, ich wykorzystanie w formulacjach katalizatorów (np. w trójdrożnej katalizie samochodowej), w przemyśle szklarskim (wytwarzanie szkła, odbarwianie lub barwienie, polerowanie szkła i inne pokrewne zastosowania) oraz w produkcji magnesów trwałych stanowi prawie 70% zużycia tlenków pierwiastków ziem rzadkich. Inne ważne zastosowania przemysłowe obejmują przemysł metalurgiczny (stosowanie jako dodatki do stopów metali Fe lub Al), ceramikę (szczególnie w przypadku Y), zastosowania w oświetleniu (w postaci luminoforów), jako komponenty stopów baterii lub w ogniwach paliwowych ze stałym tlenkiem, między innymi. Dodatkowo, ale nie mniej ważne, istnieją zastosowania na mniejszą skalę, takie jak biomedyczne zastosowania nanocząstek zawierających tlenki pierwiastków ziem rzadkich w leczeniu raka lub jako markery do wykrywania nowotworów, a także jako kremy przeciwsłoneczne do ochrony skóry.
O związkach pierwiastków ziem rzadkich
Związki pierwiastków ziem rzadkich o wysokiej czystości są wytwarzane z rud następującą metodą: zagęszczanie fizyczne (np. flotacja), ługowanie, oczyszczanie roztworu poprzez ekstrakcję rozpuszczalnikiem, separacja pierwiastków ziem rzadkich poprzez ekstrakcję rozpuszczalnikiem, wytrącanie pojedynczych związków ziem rzadkich. Ostatecznie związki te tworzą nadające się do sprzedaży węglany, wodorotlenki, fosforany i fluorki.
Około 40% produkcji pierwiastków ziem rzadkich jest wykorzystywane w postaci metalicznej – do produkcji magnesów, elektrod do baterii i stopów. Metale są wytwarzane z powyższych związków poprzez wysokotemperaturowe elektrootrzymywanie stopionych soli i wysokotemperaturową redukcję z metalicznymi reduktorami, na przykład wapniem lub lantanem.
Pierwiastki ziem rzadkich wykorzystywane są głównie w następujących celach:
●Mmagnesy (do 100 magnesów na nowy samochód)
● Katalizatory (emisja spalin samochodowych i kraking ropy naftowej)
● Proszki do polerowania szkła do ekranów telewizyjnych i szklanych dysków pamięci masowej
● Akumulatory (szczególnie do samochodów hybrydowych)
● Fotonika (urządzenia do luminescencji, fluorescencji i wzmacniania światła)
● Oczekuje się, że w ciągu najbliższych kilku lat nastąpi znaczny rozwój magnesów i fotoniki
UrbanMines oferuje kompleksowy katalog związków o wysokiej i ultra-wysokiej czystości. Znaczenie związków ziem rzadkich dynamicznie rośnie w wielu kluczowych technologiach i są one niezastąpione w wielu produktach i procesach produkcyjnych. Dostarczamy związki ziem rzadkich w różnych klasach, zgodnie z indywidualnymi wymaganiami klienta, które stanowią cenne surowce w różnych gałęziach przemysłu.
Do czego najczęściej wykorzystuje się metale ziem rzadkich?
Pierwotnym przemysłowym zastosowaniem pierwiastków ziem rzadkich były krzemienie do zapalniczek. W tamtym czasie technologia ich separacji i rafinacji nie była jeszcze rozwinięta, dlatego stosowano mieszaninę kilku pierwiastków ziem rzadkich i soli lub niezmieniony metal miszmetaliczny (stop).
Od lat 60. XX wieku możliwe stało się rozdzielanie i rafinowanie pierwiastków, a właściwości zawarte w każdym z nich stały się oczywiste. W celu ich industrializacji, zostały one po raz pierwszy zastosowane jako luminofory lamp elektronopromieniowych w telewizorach kolorowych oraz w obiektywach aparatów fotograficznych o wysokiej refrakcji. Przyczyniły się one do zmniejszenia rozmiarów i wagi komputerów, aparatów cyfrowych, urządzeń audio i innych urządzeń dzięki zastosowaniu ich w wysokowydajnych magnesach trwałych i akumulatorach.
W ostatnich latach zyskują one coraz większą popularność jako surowiec do produkcji stopów pochłaniających wodór i stopów magnetostrykcyjnych.
