Conţinut
- Ce sunt elementele de pământ rare (REE)?
- Utilizări ale elementelor de pământ rare
- Utilizări critice de apărare
- Perspective rare din elementele Pământului
Producția elementelor de pământuri rare: Acest grafic arată o istorie a producției de elemente de pământuri rare, în tone metrice de echivalent de oxid de pământ rar, între 1950 și 2017. Arată clar intrarea Statelor Unite pe piață la mijlocul anilor 1960, când televiziunea color a explodat cererea. Când China a început să vândă pământuri rare la prețuri foarte mici la sfârșitul anilor 1980 și începutul anilor 1990, minele din Statele Unite au fost obligate să se închidă, deoarece nu mai puteau face profit. Când China a redus exporturile în 2010, prețurile pământului rare au scăzut. Aceasta a motivat o nouă producție în Statele Unite, Australia, Rusia, Thailanda, Malaezia și alte țări. În 2016, producția de pământuri rare din Statele Unite s-a oprit, deoarece singura mină rămasă a fost pusă la îngrijire și întreținere.
Tabelul REE: Elemente de pământuri rare sunt cele 15 elemente din seria lantanidelor, plus litiu. Scandiumul se găsește în majoritatea depozitelor de elemente de pământ rare și este uneori clasificat ca element de pământ rar. Imagine după.
Ce sunt elementele de pământ rare (REE)?
Elementele de pământuri rare sunt un grup de șaptesprezece elemente chimice care apar împreună în tabelul periodic (vezi imaginea). Grupul este format din itriu și din cele 15 elemente lantanide (lantanum, ceriu, praseodim, neodim, prometiu, samariu, europiu, gadoliniu, terbiu, disprosiu, holmiu, erbiu, tuliu, yterbiu și lutetiu). Scandiumul se găsește în majoritatea depozitelor de elemente de pământ rare și este uneori clasificat ca element de pământ rar. Uniunea Internațională de Chimie Pură și Aplicată include scandiu în definiția lor de pământuri rare.
Elementele de pământuri rare sunt toate metalele, iar grupul este adesea denumit „metale rare cu pământ”. Aceste metale au multe proprietăți similare și asta le determină adesea să fie găsite împreună în depozitele geologice. Acestea sunt, de asemenea, denumite "oxizi de pământuri rare", deoarece multe dintre ele sunt vândute în mod obișnuit sub formă de compuși de oxid.
Utilizarea elementelor de pământuri rare: Acest grafic arată utilizarea elementelor de pământuri rare în Statele Unite în cursul anului 2017. Multe vehicule folosesc catalizatori de pământuri rare în sistemele lor de evacuare pentru controlul poluării aerului. Un număr mare de aliaje sunt mai durabile prin adăugarea de metale rare. Sticla, granitul, marmura și pietrele prețioase sunt deseori lustruite cu pulbere de oxid de ceriu. Multe motoare și generatoare conțin magneți realizați cu elemente de pământ rare. Fosforii folosiți pe afișele digitale, monitoare și televizoare sunt create cu oxizi de pământuri rare. Majoritatea bateriilor de calculator, telefon mobil și vehicule electrice sunt fabricate cu metale rare.
Utilizări ale elementelor de pământ rare
Metalele rare și aliajele care le conțin sunt utilizate în multe dispozitive pe care oamenii le folosesc zilnic, cum ar fi memoria computerului, DVD-urile, bateriile reîncărcabile, telefoanele mobile, convertoarele catalitice, magneții, iluminarea fluorescentă și multe altele.
În ultimii douăzeci de ani, a existat o cerere de explozie pentru multe articole care necesită metale rare din pământ. În urmă cu douăzeci de ani, erau foarte puține telefoane mobile, dar numărul a crescut astăzi la peste 7 miliarde de utilizatori. Utilizarea elementelor de pământuri rare în calculatoare a crescut aproape la fel de repede ca telefoanele mobile.
Multe baterii reîncărcabile sunt fabricate cu compuși cu pământuri rare. Cererea pentru baterii este determinată de cererea de dispozitive electronice portabile, cum ar fi telefoane mobile, cititoare, computere portabile și camere de luat vederi.
Câteva kilograme de compuși cu pământuri rare sunt în baterii care alimentează fiecare vehicul electric și hibrid-electric. În ceea ce privește independența energetică, schimbările climatice și alte probleme determină vânzarea de vehicule electrice și hibride, cererea de baterii fabricate cu compuși de pământuri rare va urca și mai rapid.
Pământurile rare sunt utilizate ca catalizatori, fosfori și compuși de lustruire. Acestea sunt utilizate pentru controlul poluării aerului, ecrane iluminate pe dispozitive electronice și lustruirea sticlei de calitate optică. Se preconizează că toate aceste produse vor avea o cerere în creștere.
Alte substanțe pot fi înlocuite cu elemente de pământuri rare în cele mai importante utilizări ale acestora; cu toate acestea, acești înlocuitori sunt de obicei mai puțin eficienți și costisitori.
Din anii 1950 până la începutul anilor 2000, oxidul de ceriu a fost un polonez lapidar foarte popular. A fost ieftin și foarte eficient. Creșterile recente ale prețurilor au eliminat aproape folosirea oxidului de ceriu în rotația rocilor și în artele lapidare. Alte tipuri de lustruire, cum ar fi aluminiul și oxidul de titan, sunt acum utilizate în locul său.
Utilizări critice de apărare
Elementele de pământuri rare joacă un rol esențial în apărarea noastră națională. Armata folosește ochelari de vedere de noapte, arme ghidate cu precizie, echipamente de comunicații, echipamente GPS, baterii și alte echipamente electronice de apărare. Acestea oferă armatei Statelor Unite un avantaj enorm. Metalele rare din pământ sunt ingrediente cheie pentru fabricarea aliajelor foarte tari utilizate în vehiculele blindate și proiectilele care se spulberă la impact.
Înlocuitorii pot fi folosiți pentru elemente de pământuri rare în unele aplicații de apărare; cu toate acestea, acești înlocuitori nu sunt de obicei la fel de eficienți și asta diminuează superioritatea militară. Mai multe utilizări ale elementelor de pământuri rare sunt rezumate în tabelul însoțitor.
Perspective rare din elementele Pământului
Cererea globală de automobile, electronice de consum, iluminat eficient din punct de vedere energetic și catalizatoare este de așteptat să crească rapid în următorul deceniu. Se așteaptă ca cererea de magnet rar să crească, la fel și cererea pentru baterii reîncărcabile. Noile evoluții ale tehnologiei medicale sunt de așteptat să crească utilizarea de lasere chirurgicale, imagistica prin rezonanță magnetică și detectoare de scintilație cu tomografie cu emisie de pozitroni.
Elementele de pământuri rare sunt foarte utilizate în toate aceste industrii, astfel că cererea pentru acestea ar trebui să rămână mare.