Čo sú to vzácne zeminy?
Vzácne zeminy, tiež známe ako prvky vzácnych zemín, označujú 17 prvkov v periodickej tabuľke, ktoré zahŕňajú rad lantanoidov od atómových čísel 57, lantán (La) do 71, lutécium (Lu), plus skandium (Sc) a ytrium (Y).
Z názvu by sa dalo predpokladať, že sú „vzácne“, ale z hľadiska ťažobných rokov (pomer potvrdených zásob k ročnej produkcii) a ich hustoty v zemskej kôre sú v skutočnosti hojnejšie ako olovo alebo zinok.
Efektívnym využívaním vzácnych zemín možno očakávať dramatické zmeny v konvenčnej technológii; zmeny, ako sú technologické inovácie prostredníctvom novo objavených funkcií, zlepšenia odolnosti konštrukčných materiálov a zvýšenie energetickej účinnosti elektronických strojov a zariadení.
O oxidoch vzácnych zemín
Skupina oxidov vzácnych zemín sa niekedy označuje len ako vzácne zeminy alebo niekedy ako REO. Niektoré kovy vzácnych zemín našli praktickejšie uplatnenie v metalurgii, keramike, výrobe skla, farbív, laserov, televízorov a iných elektrických komponentov. Význam kovov vzácnych zemín určite rastie. Treba tiež vziať do úvahy, že väčšina materiálov obsahujúcich vzácne zeminy s priemyselným využitím sú buď oxidy, alebo sa získavajú z oxidov.
Pokiaľ ide o rozsiahle a rozvinuté priemyselné využitie oxidov vzácnych zemín, ich použitie vo formuláciách katalyzátorov (napríklad v trojcestnej automobilovej katalýze), v sklárskom priemysle (výroba skla, odfarbovanie alebo farbenie, leštenie skla a iné súvisiace aplikácie) a výroba permanentných magnetov predstavuje takmer 70 % spotreby oxidov vzácnych zemín. Ďalšie dôležité priemyselné využitie sa týka hutníckeho priemyslu (používajú sa ako prísady do kovových zliatin Fe alebo Al), keramiky (najmä v prípade Y), aplikácií súvisiacich s osvetlením (vo forme fosforov), ako komponentov zliatin batérií alebo v palivových článkoch na tuhé oxidy, okrem iného. Okrem toho, ale nie menej dôležité, existujú aj aplikácie v menšom meradle, ako napríklad biomedicínske využitie nanočasticových systémov obsahujúcich oxidy vzácnych zemín na liečbu rakoviny alebo ako markery na detekciu nádorov, alebo ako opaľovacie krémy v kozmetike na ochranu pokožky.
O zlúčeninách vzácnych zemín
Vysoko čisté zlúčeniny vzácnych zemín sa vyrábajú z rúd nasledujúcimi metódami: fyzikálne zahusťovanie (napr. flotácia), lúhovanie, čistenie roztoku extrakciou rozpúšťadlom, separácia vzácnych zemín extrakciou rozpúšťadlom, zrážanie jednotlivých zlúčenín vzácnych zemín. Nakoniec tieto zlúčeniny tvoria obchodovateľné uhličitany, hydroxidy, fosfáty a fluoridy.
Približne 40 % produkcie vzácnych zemín sa používa v kovovej forme – na výrobu magnetov, elektród do batérií a zliatin. Kovy sa vyrábajú z vyššie uvedených zlúčenín elektrolytickým získavaním tavených solí pri vysokej teplote a redukciou pri vysokej teplote s kovovými redukčnými činidlami, napríklad vápnikom alebo lantánom.
Vzácne zeminy sa používajú hlavne v nasledujúcich oblastiach:
●Mmagnety (až 100 magnetov na nový automobil)
● Katalyzátory (emisie z automobilov a krakovanie ropy)
● Leštiace prášky na sklo pre televízne obrazovky a sklenené disky na ukladanie dát
● Nabíjateľné batérie (najmä pre hybridné vozidlá)
● Fotonika (luminiscenčné, fluorescenčné a svetelné zosilňovacie zariadenia)
● Očakáva sa, že magnety a fotonika v najbližších rokoch výrazne porastú
Spoločnosť UrbanMines dodáva komplexný katalóg vysoko a ultra vysoko čistých zlúčenín. Význam zlúčenín vzácnych zemín v mnohých kľúčových technológiách výrazne rastie a sú nenahraditeľné v mnohých produktoch a výrobných procesoch. Dodávame zlúčeniny vzácnych zemín v rôznych kvalitách podľa individuálnych požiadaviek zákazníkov, ktoré slúžia ako cenné suroviny v rôznych priemyselných odvetviach.
V čom sa zvyčajne používajú vzácne zeminy?
Prvé priemyselné využitie vzácnych zemín bolo na výrobu kresadla v zapaľovačoch. V tom čase ešte nebola vyvinutá technológia na separáciu a rafináciu, preto sa používala zmes viacerých prvkov vzácnych zemín a soli alebo nezmenený zmesný kov (zliatina).
Od 60. rokov 20. storočia sa umožnila separácia a zušľachťovanie a vlastnosti obsiahnuté v každej vzácnej zemine sa stali zrejmými. Pre ich industrializáciu sa najprv používali ako fosfory v katódových trubiciach pre farebné televízory a na objektívoch fotoaparátov s vysokým indexom lomu. Neskôr prispeli k zníženiu veľkosti a hmotnosti počítačov, digitálnych fotoaparátov, audio zariadení a ďalších vďaka ich použitiu vo vysoko výkonných permanentných magnetoch a nabíjateľných batériách.
V posledných rokoch si získavajú pozornosť ako surovina pre zliatiny absorbujúce vodík a magnetostrikčné zliatiny.
