Turinys
- Kas yra retųjų žemių elementai (REE)?
- Retųjų žemių elementų naudojimas
- Kritinis gynybos panaudojimas
- Retųjų žemių elementų perspektyva
Retųjų žemių elementų gamyba: Šioje diagramoje parodyta retųjų žemių elementų gamybos istorija, išreikšta tonomis retųjų žemių oksido ekvivalento nuo 1950 m. Iki 2017 m. Tai aiškiai parodo Jungtinių Valstijų patekimą į rinką septintojo dešimtmečio viduryje, kai spalvinė televizija padidino paklausą. Kai devintojo dešimtmečio pabaigoje ir dešimtojo dešimtmečio pradžioje Kinija pradėjo prekiauti retaisiais žemiais labai žemomis kainomis, kasyklos JAV buvo priverstos užsidaryti, nes nebegalėjo uždirbti pelno. Kai 2010 m. Kinija sumažino eksportą, retų žemių kainos smarkiai išaugo. Tai paskatino naują produkciją JAV, Australijoje, Rusijoje, Tailande, Malaizijoje ir kitose šalyse. 2016 m. Retųjų žemių gamyba JAV sustojo, nes likusi kasykla buvo atiduota prižiūrėti ir prižiūrėti.
REE periodinė lentelė: Retųjų žemių elementai yra 15 lantanidų serijos elementų ir itris. Skandis randamas daugelyje retųjų žemių elementų telkinių ir kartais klasifikuojamas kaip reto žemės elemento elementas. Paveikslėlis.
Kas yra retųjų žemių elementai (REE)?
Retųjų žemių elementai yra septyniolikos cheminių elementų grupė, atsirandanti kartu periodinėje lentelėje (žr. Paveikslėlį). Grupę sudaro itris ir 15 lantanidų elementų (lantanas, ceris, prazeodimis, neodimis, prometis, samaris, europas, gadolinis, terbis, disprosas, holmis, erbis, tulis, iterbis ir liutecis). Skandis randamas daugelyje retųjų žemių elementų telkinių ir kartais klasifikuojamas kaip reto žemės elemento elementas. Tarptautinė grynosios ir taikomosios chemijos sąjunga į savo retųjų žemių elementų apibrėžimą įtraukia skandį.
Visi retųjų žemių elementai yra visi metalai, o grupė dažnai vadinama „retųjų žemių metalais“. Šie metalai turi daug panašių savybių, todėl dažnai jie randami kartu geologiniuose telkiniuose. Jie taip pat vadinami „retųjų žemių oksidais“, nes daugelis iš jų paprastai parduodami kaip oksido junginiai.
Retųjų žemių elementų naudojimo būdai: Ši diagrama rodo retųjų žemių elementų naudojimą 2017 m. Jungtinėse Valstijose. Oro taršai kontroliuoti daugelis transporto priemonių savo išmetimo sistemose naudoja retųjų žemių katalizatorius. Daugybė lydinių yra patvaresni, pridedant retųjų žemių metalų. Stiklas, granitas, marmuras ir brangakmeniai dažnai šlifuojami cerio oksido milteliais. Daugelyje variklių ir generatorių yra magnetai, pagaminti iš retųjų žemių elementų. Skaitmeniniuose ekranuose, monitoriuose ir televizoriuose naudojamos fosforos sukuriamos naudojant retųjų žemių oksidus. Dauguma kompiuterių, mobiliųjų telefonų ir elektromobilių akumuliatorių yra pagaminti iš retųjų žemių metalų.
Retųjų žemių elementų naudojimas
Retųjų žemių metalai ir jų lydiniai naudojami daugelyje prietaisų, kuriuos žmonės naudoja kiekvieną dieną, pavyzdžiui, kompiuterio atmintyje, DVD diskuose, įkraunamose baterijose, mobiliuosiuose telefonuose, kataliziniuose konverteriuose, magnetuose, fluorescenciniame apšvietime ir dar daugiau.
Per pastaruosius dvidešimt metų išaugo paklausa daugelio daiktų, kuriems reikalingi retųjų žemių metalai. Prieš dvidešimt metų buvo naudojama labai mažai mobiliųjų telefonų, tačiau šiandien jų skaičius išaugo iki daugiau nei 7 milijardų. Retųjų žemių elementų naudojimas kompiuteriuose išaugo beveik taip pat greitai, kaip ir mobiliuosiuose telefonuose.
Daugybė įkraunamų baterijų yra pagaminta iš retųjų žemių junginių. Baterijų paklausą lemia nešiojamų elektroninių prietaisų, tokių kaip mobilieji telefonai, skaitytuvai, nešiojamieji kompiuteriai ir fotoaparatai, paklausa.
Keletas svarų retųjų žemių junginių yra baterijose, kurios maitina kiekvieną elektromobilį ir hibridinę elektrinę transporto priemonę. Dėl energetinės nepriklausomybės, klimato pokyčių ir kitų problemų kyla elektrinių ir hibridinių transporto priemonių pardavimas, retųjų žemių junginiais pagamintų akumuliatorių paklausa augs dar sparčiau.
Retosios žemės yra naudojamos kaip katalizatoriai, fosforai ir poliravimo junginiai. Jie naudojami oro taršos kontrolei, apšviestiems elektroninių prietaisų ekranams ir optinio stiklo poliravimui. Tikimasi, kad visų šių produktų paklausa išaugs.
Kitos medžiagos gali būti pakeistos retųjų žemių elementais svarbiausiais jų naudojimo atvejais; tačiau šie pakaitalai paprastai yra mažiau veiksmingi ir brangūs.
Nuo šeštojo dešimtmečio iki 2000-ųjų pradžios cerio oksidas buvo labai populiarus lapidų lenkų produktas. Tai buvo nebrangu ir labai efektyvu. Pastaruoju metu padidėjusios kainos beveik pašalino cerio oksido naudojimą atliekant grumtynes su akmenimis ir lapidinius menus. Jo vietoje dabar naudojami ir kiti poliravimo tipai, tokie kaip aliuminis ir titano oksidas.
Kritinis gynybos panaudojimas
Retųjų žemių elementai vaidina svarbų vaidmenį mūsų krašto gynyboje. Kariuomenė naudoja naktinio matymo akinius, tiksliai valdomus ginklus, ryšių įrangą, GPS įrangą, baterijas ir kitą gynybos elektroniką. Tai suteikia didžiulį pranašumą JAV kariuomenei. Retųjų žemių metalai yra pagrindinės sudedamosios dalys, leidžiančios gaminti labai kietus lydinius, naudojamus šarvuočiuose, ir sviedinius, kurie sudužo po smūgio.
Kai kuriuose gynybos tiksluose pakaitalai gali būti naudojami retųjų žemių elementams; tačiau šie pakaitalai paprastai nėra tokie veiksmingi ir tai mažina karinį pranašumą. Keli retųjų žemių elementų naudojimo būdai yra apibendrinti pridedamoje lentelėje.
Retųjų žemių elementų perspektyva
Manoma, kad per artimiausią dešimtmetį pasaulinė automobilių, plataus vartojimo elektronikos, energiją taupančio apšvietimo ir katalizatorių paklausa sparčiai augs. Tikimasi, kad padidės retųjų žemės magnetų poreikis, kaip ir pakraunamų baterijų. Tikimasi, kad dėl naujų medicinos technologijos pokyčių padidės chirurginių lazerių, magnetinio rezonanso tomografijos ir pozitronų emisijos tomografijos scintiliacijos detektorių naudojimas.
Retųjų žemių elementai yra plačiai naudojami visose šiose pramonės šakose, todėl jų paklausa turėtų išlikti didelė.