Зміст
- Які рідкісні елементи Землі (РЗЕ)?
- Використання рідкісних елементів Землі
- Критичні засоби захисту
- Рідкісний погляд на стихію Землі
Виробництво рідкісних елементів Землі: Ця діаграма показує історію виробництва рідкісноземельних елементів у метричних тонах еквіваленту рідкоземельного оксиду між 1950 та 2017 рр. Це наочно показує вихід США на ринок у середині 1960-х років, коли кольоровий телевізор вибухнув попитом. Коли в кінці 1980-х на початку 1990-х Китай почав продавати рідкісні землі за дуже низькими цінами, шахти в США були змушені закриватися, оскільки вони вже не могли приносити прибуток. Коли Китай знизив експорт у 2010 році, ціни на рідкісні землі зросли швидко. Це мотивувало нове виробництво в США, Австралії, Росії, Таїланді, Малайзії та інших країнах. У 2016 році виробництво рідкісних земель у США припинилося, оскільки єдину шахту, що залишилася, було поставлено на догляд та утримання.
Періодична таблиця REE: Рідкісні елементи Землі - це елементи серії 15 лантанідів плюс ітрій. Скандій зустрічається в більшості рідкісних родовищ земляних елементів і іноді класифікується як рідкоземельний елемент. Зображення від.
Які рідкісні елементи Землі (РЗЕ)?
Рідкоземельні елементи - це група з сімнадцяти хімічних елементів, які зустрічаються разом у періодичній таблиці (див. Зображення). Група складається з ітрію та 15 лантанідних елементів (лантану, церію, празеодиму, неодиму, прометію, самарію, європію, гадолінію, тербію, диспрозію, гольмію, ербію, тулію, іттербію та лютецію). Скандій зустрічається в більшості рідкісних родовищ земляних елементів і іноді класифікується як рідкоземельний елемент. Міжнародний союз чистої та прикладної хімії включає скандій у їх визначення рідкісноземельних елементів.
Рідкоземельними елементами є всі метали, а групу часто називають "рідкоземельними металами". Ці метали мають багато подібних властивостей, і це часто призводить до того, що вони можуть знаходитись разом у геологічних покладах. Їх також називають "рідкісноземельними оксидами", оскільки багато з них зазвичай продаються як оксидні сполуки.
Використання рідкісноземельних елементів: Ця діаграма показує використання рідкоземельних елементів у США протягом 2017 року. Багато транспортних засобів використовують рідкоземельні каталізатори у своїх вихлопних системах для контролю забруднення повітря. Велика кількість сплавів робиться довговічнішою шляхом додавання рідкісноземельних металів. Скло, граніт, мармур та дорогоцінні камені часто шліфуються порошком оксиду церію. Багато двигунів і генераторів містять магніти, виготовлені з рідкоземельних елементів. Фосфори, що використовуються в цифрових дисплеях, моніторах і телевізорах, створюються рідкоземельними оксидами. Більшість акумуляторів для комп'ютерів, мобільних телефонів та електричних автомобілів виготовлені з рідкоземельних металів.
Використання рідкісних елементів Землі
Рідкоземельні метали та сплави, що містять їх, використовуються у багатьох пристроях, якими користуються люди щодня, наприклад, пам'ять комп’ютера, DVD-диски, акумуляторні батареї, стільникові телефони, каталітичні перетворювачі, магніти, люмінесцентне освітлення та багато іншого.
Протягом останніх двадцяти років стався вибух попиту на багато предметів, які потребують рідкоземельних металів. Двадцять років тому в користуванні було дуже мало мобільних телефонів, однак їх кількість сьогодні зросла до понад 7 мільярдів. Використання рідкоземельних елементів у комп’ютерах зросло майже так само швидко, як і мобільні телефони.
Багато акумуляторних батарей виготовлено із рідкоземельних сполук. Попит на батареї визначається попитом на портативні електронні пристрої, такі як стільникові телефони, зчитувачі, портативні комп'ютери та камери.
Кілька кілограмів рідкісноземельних сполук містяться в акумуляторах, що живлять кожен електромобіль та гібридно-електричний транспортний засіб. Оскільки стурбованість енергетичною незалежністю, зміною клімату та іншими проблемами сприяє продажу електричних та гібридних транспортних засобів, попит на акумулятори, виготовлені із рідкоземельних сполук, зросте ще швидше.
Рідкісні землі використовують як каталізатори, люмінофори та полірувальні сполуки. Вони використовуються для контролю забруднення повітря, освітлених екранів на електронних пристроях та полірування скла оптичної якості. Очікується, що всі ці товари будуть відчувати зростання попиту.
Інші речовини можуть бути замінені рідкоземельними елементами в їх найважливіших цілях; однак ці замінники зазвичай менш ефективні та затратні.
З 1950-х до початку 2000-х років оксид церію був дуже популярним лапідарним полірувальником. Це було недорого і дуже ефективно. Нещодавні подорожчання майже виключили використання оксиду церію в камінних кам'янистих спорудах та лапідарному мистецтві. На його місці зараз використовуються інші види полірувальних речовин, такі як алюміній та оксид титану.
Критичні засоби захисту
Рідкоземельні елементи відіграють важливу роль у нашій національній обороні. Військові використовують окуляри нічного бачення, високоточну зброю, засоби зв'язку, GPS-обладнання, акумулятори та іншу захисну електроніку. Вони дають військовим Сполучених Штатів величезну перевагу. Рідкоземельні метали є ключовими компонентами для виготовлення дуже твердих сплавів, які використовуються в бронетехніці та снарядах, які розбиваються при ударі.
Замінники можуть бути використані для рідкоземельних елементів у деяких захисних програмах; однак ці замінники зазвичай не такі ефективні, що зменшує військову перевагу. Кілька способів використання рідкісноземельних елементів узагальнено у супровідній таблиці.
Рідкісний погляд на стихію Землі
Очікується, що світовий попит на автомобілі, побутову електроніку, енергоефективне освітлення та каталізатори швидко зросте протягом наступного десятиліття. Очікується, що попит на рідкісні земні магніти зросте, як і попит на акумуляторні батареї. Очікується, що нові розробки медичних технологій збільшать використання хірургічних лазерів, магнітно-резонансної томографії та сцинтиляційних детекторів позитронно-емісійної томографії.
Рідкоземельні елементи широко використовуються у всіх цих галузях, тому попит на них повинен залишатися високим.