Добыча и переработка редкоземельных металлов (РЗМ) — сложный и опасный процесс, связанный с большими экологическими рисками, что 30 лет назад привело к сворачиванию добычи в США, которые обеспечивали более 60% мировой добычи.
В настоящее время самым крупным мировым продуцентом РЗМ является Китай. Основа его минерально-сырьевой базы — гигантское бастнезитовое месторождение Баян-Обо, где оксиды редких земель (РЗО) добываются из железо-ниобиевых руд в качестве попутного продукта.
Кроме того, на юге Китая отрабатываются латеритные месторождения ион-адсорбционных глин, которые являются важным источником тяжелых редкоземельных элементов.
Небольшое количество оксидов редких земель производится также в Канаде, США (из отвалов), России (из лопаритовых руд Ловозерского месторождения), Индии, Австралии и Малайзии (из монацита прибрежных россыпей).
| Запасы и ресурсы, тыс.т | Производство РЗМ в концентрате, тыс.т | ||
| Россия | Запасы категорий A+B+C 1 | 17856 | 2,5 |
| Запасы категории C2 | 9725 | ||
| Китай | Reserves 18400 | 18400 | 129,4 |
| Resources 66500 | 66500 | ||
| Австралия | Reserves 1600 | 1600 | 2,6 |
| Resources 4500 | 4500 | ||
| США | Reserves 1100 | 1100 | 1,9 |
| Resources 4200 | 4200 |
Значительная сырьевая база может быть создана в Северной Корее с ее уникальным место¬рождение Чонджу, которое, по предварительным оценкам больше китайского Баян-Обо.
Россия располагает огромными ресурсами и запасами редкоземельных металлов. Наибольшее их количество заключено в апатит-нефелиновых рудах месторождений Хибинской группы, технология переработки которых не позволяет рентабельно извлекать РЗМ.
Большинство других месторождений страны представлено сравнительно бедными рудами, разработка которых экономически нецелесообразна.
Томторское месторождение, отдельные участки которого сложены богатыми рудами, находится в удаленном регионе, на севере Якутии.
Сокращение китайских поставок РЗМ на внешний рынок в 2010-2011 гг. привело к значительному (в 10-20 раз) повышению цен. Потребители Японии, США и других стран были вынуждены использовать складские запасы и/или начинать новые проекты по разведке и добыче РЗМ.
В настоящее время на разных стадиях разведки и подготовки к эксплуатации за пределами Китая находится более 300 проектов. Кроме того, компании, использующие РЗМ, стремятся исключить их применение. Так, Toyota Motor Corp., Renault SA и Tesla Motors Inc.
объявили о возможности отказа от редких земель в электронных элементах в своих автомобилей. Успешно реализуются программы по переработке лома, который может обеспечивать до 10% мировых поставок РЗМ. В ближайшей перспективе высокая эффективность применения РЗМ будет поддерживать спрос на них.
Среднесрочная перспектива для поставщиков РЗМ также видится благоприятной, но китайская монополия на рынке может пошатнуться.
В России внутреннее потребление редких земель очень невелико, сырьевая база — огромна, но освоение ее требует значительных средств.
В среднесрочной перспективе удовлетворение внутренних потребностей возможно за счет ввода в строй небольших рудопроявлений с ураганными содержаниями дефицитных тяжелых РЗМ, расположенных в освоенных районах с развитой инфраструктурой.
Такими являются, например, Абрамовское и Бойковское иттриевоземельные проявления на Павловской площади в Приморье.
Мировой рейтинг стран. 2012 год Мировой рейтинг стран. 2012 год Мировой рейтинг стран. 2012 год Мировой рейтинг стран. 2012 год Мировой рейтинг стран. 2012 год Мировой рейтинг стран. 2012 год Мировой рейтинг стран. 2012 год Мировой рейтинг стран. 2012 год Мировой рейтинг стран. 2012 год Мировой рейтинг стран. 2012 год Мировой рейтинг стран. 2012 год Мировой рейтинг стран. 2012 год Мировой рейтинг стран. 2012 год Мировой рейтинг стран. 2012 год Мировой рейтинг стран. 2012 год Мировой рейтинг стран. 2012 год Мировой рейтинг стран. 2012 год Мировой рейтинг стран. 2012 год Мировой рейтинг стран. 2012 год Мировой рейтинг стран. 2012 год Мировой рейтинг стран. 2012 год Мировой рейтинг стран. 2012 год
- В начало В начало
- В конец В конец
…
c 0 по 40 из 22
Источник: https://nedradv.ru/nedradv/ru/msr/?obj=ca79a46078f5785d6a24f2c3830d59b6
Редкоземельные металлы и их добыча :
Редкоземельные металлы — это группа, которая влючает в себя 17 химических элементов, среди которых иттрий, лантан, скандий, а также лантаноиды. Лантаноиды изучают более подробно в высших учебных заведениях.
Первое понятие о редкоземельных металлах дается еще в школе. Редкоземельные металлы представляют собой довольно большую и весомую группу в периодической таблице Менделеева.
В данной статье мы расскажем про некоторые редкоземельные химические элементы.
Что такое редкие земли? Происхождение названия
Редкоземельные элементы — это металлы с характерным металлическим блеском, серебристо-белого цвета. Практически все элементы этой группы очень схожи между собой по своим химическим свойствам.
Название «редкоземельные», или «редкие земли», дано этой химический группе из-за того, что ее элементы очень редко встречаются в земной коре, а также практически все образуют плохо растворимые в воде оксиды (в химии такие оксиды раньше называли «землями»).
После того как название «редкоземельные» сложилось исторически и устоялось, ученые-химики выяснили, что эти элементы отнюдь не такие редкие, как считали их открыватели, а встречаются в природе иногда чаще других.
Прометий
Прометий — это знаменитый химический элемент, который относится к группе лантаноидов. Все его изотопы очень радиоактивны, именно поэтому в природе он практически не встречается. В 1945 году его наконец-то удалось получить, но лишь искуственно.
Якоб Мариинский и Лоуренс Гленденинг после долгих лет смогли наконец выделить прометий, несмотря на то, что многие считали это невозможным. Знаменитый английский физик Генри Мозли утверждал, что химического элемента прометий просто не существует.
Полученный элемент был назван в честь знаменитого мифического героя, который похитил у бога Зевса огонь, а затем отдал его людям.
Европий
Еще один редкоземельный металл, который относится к лантаноидам. Является одним из первых открытых химических элементов, которые стоят между барием и лютенцием. В чистом виде этот металл в природе не встречается.
Европий исполняет роль легирующей присадки, а еще этот химический элемент очень часто используется в различных исследованиях. Европий — вещество очень дорогое, он один из самых ценных лантаноидов.
Стоимость грамма металлического европия составляла порядка 900-2000 долларов США. На поверхности этого металла всегда есть тонкая оксидная пленка, поскольку европий очень быстро связывается с кислородом.
Гадолиний
В 1880 году знаменитый французский физик по имени Поль Эмиль Лекок де Буабордан выделил гадолиний, который пополнил группу лантаноидов. Сейчас все лантаноиды относятся к группе «редкоземельные металлы», и гадолиний не является исключением.
Применение гадолиния обусловлено его ядерно-физическими свойствами, которые с каждым новым исследованием все больше и больше раскрываются, именно поэтому о его применении говорить можно невероятно долго. Гадолиний — незаменимый химический элемент, основными областями его применения считаются ядерная энергетика, а также электроника.
Уран
Уран, или ураний? — это, пожалуй, самый известный элемент среди всех актиноидов. Элемент не имеет стабильных и постоянных изотопов, поэтому является слаборадиоактивным.
При нормальных условиях является металлом серого цвета. Когда-то вещество использовали для окрашивания стекла и керамики. Однако сейчас достоверно известно, что в знаменитой американской бомбе «Малыш» содержался уран.
Бомба уничтожила Хиросиму в 1945 году.
В конце XIX века при исследовании этого элемента Беккерель случайно обнаружил его радиоактивность, что впоследствии подтвердила Мария Кюри.
Уран очень широко распространен в земной коре, в отличие от других представителей группы редкоземельных металлов. Однако основная масса элемента сосредоточена в породах с очень высоким содержанием кремния.
Плутоний
Это очень тяжелый, но при этом хрупкий радиоактивный металл, который имеет характерный металлический блеск и светло-серый цвет. Относится с семейству актиноидов, как и предыдущий элемент. Плутоний и уран назвали в честь планет Солнечной системы.
После нескольких десятилетий исследования этого химического элемента ученые выяснили, что его химические свойства очень схожи со свойствами урана. Все дальнейшие исследования элемента проходили в строжайшей секретности в Чикаго.
Плутоний очень редко встречается в земной коре, потому что за миллиарды лет существования планеты Земля почти весь он распался на другие элементы, в том числе уран.
Добыча
Добыча редкоземельных металлов — это важный и сложный процесс. В наши дни абсолютным лидером по добыче является Китай, где ежегодно извлекается из недр порядка 90 тысяч тонн редкоземельных металлов. Второе место по добыче этих веществ занимают Соединенные Штаты Америки, которые контролируют около 13% добычи продукции.
Далеко не маленькими запасами редкоземельных металлов обладает и Россия. Имеющиеся в недрах нашей страны запасы, по мнению геологов и химиков, лишь немногим уступают китайским.
По подсчетам ученых-геологов, в земной коре содержится несколько миллионов тонн редкоземельных элементов, причем почти половина этих запасов приходится на Поднебесную. Сейчас добычу таких металлов продолжают увеличивать. Редкоземельные металлы играют важную роль в развитии и экономике любого государства.
Источник: https://www.syl.ru/article/242131/mod_redkozemelnyie-metallyi-i-ih-dobyicha
Как редкоземельные металлы используются в электронике и технике
Редкоземельные металлы составляют группу из 17 элементов.
Они нашли свое применение во многих технических изделиях, включая смартфоны, бытовую технику (телевизоры, компьютеры, объективы фотоаппаратов), электромобили, ветровые турбины, медицинскую и военную технику.
Некоторые из этих элементов очень редкие, другие распределены в небольших количествах по разным уголкам мира. Главная проблема редкоземельных металлов в том, что их добыча является экологически опасной, а обработка весьма дорогостоящей.
Список редкоземельных металлов и их названия
- К редкоземельным металлам (сокращенно – РЗМ) относят:
- 1) церий (Ce);
- 2) диспрозий (Dy);
- 3) эрбий (Er);
- 4) европий (Eu);
- 5) гадолиний (Gd);
- 6) гольмий (Ho);
- 7) лантан (La);
- 8) лютеций (Lu);
- 9) неодим (Nd);
- 10) празеодим (Pr);
- 11) прометий (Pm);
- 12) самарий (Sm);
- 13) скандий (Sc);
- 14) тербий (Tb);
- 15) тулий (Tm);
- 16) иттербий (Yb);
- 17) иттрий (Y).
В iPhone содержится 8 различных редкоземельных металлов, в некоторых других смартфонах их насчитывается 16 (за исключением радиоактивного прометия). В мобильных устройствах они отвечают за яркость экрана (тербий и диспрозий), ударопрочность, отклик тачскрина и вибрацию (неодим и диспрозий). Редкоземельные металлы также присутствуют в микросхемах и динамиках. И это только небольшая сфера их использования.
Применение редкоземельных металлов в технике
Выше мы разобрали, что такое редкоземельные металлы. Теперь рассмотрим вопрос о том, как они используются в технике и электронике.
• Неодим требуется в производстве мощных магнитов для жестких дисков и динамиков. Также находит применение в электромобилях и ветровых турбинах.
• Лантан применяется в фотокамерах и телескопических объективах, студийном освещении и кинопроекции, в аккумуляторах и водородных хранилищах.
• Церий необходим в автомобильных каталитических нейтрализаторах: он дает им возможность работать при повышенных температурах. Помимо этого, играет ключевую роль в конвертерных химических реакциях, а также в переработке сырой нефти.
- • Празеодим нужен для разработки усиленных металлов и стекол, авиационных двигателей и защитных масок для сварщиков и стекольников.
- • Гадолиний используется в дисплеях, рентгеновских системах и МРТ-аппаратуре.
- • Иттрий, тербий и европий требуются при создании дисплеев телевизоров и компьютеров, энергоэффективных лампочек и люминесцентных ламп, а также для создания стержней управления реакторами.
Помимо индустрии электроники в значительной степени от редкоземельных металлов зависят еще две отрасли – электрический автопром и ветроэнергетика. Компания Tesla создает двигатели с постоянными магнитами на основе неодима и празеодима.
Электродвигатели с содержанием редкоземельных металлов отличаются легкостью, мощностью и экономно расходуют заряд.
Согласно исследованию Argonaut, в электроавтомобилях используется на 1 кг больше редкоземельных магнитов, чем в авто с традиционным двигателем внутреннего сгорания.
В ветроэнергетике также огромным спросом пользуются неодим и празеодим. Как ожидается, спрос на эти металлы в течение следующих лет увеличится в 2,5 раза.
В 2016 году Россия импортировала до 90% редкоземельных металлов. Теперь курс изменился: к 2020 году РФ намерена отказаться от их импорта вовсе.
Каковы экологические последствия добычи редкоземельных ископаемых?
Добыча редкоземельных металлов отрицательно сказывается на экологии. Она провоцирует выброс в атмосферу как токсинов, так и углерода.
Большая часть шахт, ведущих добычу редкоземельных металлов, расположена в Китае. Страна исторически ограничивает экспорт ископаемых в ущерб производству других стран.
В настоящее время горнодобывающая промышленность Китая сосредоточена в руках шести правительственных организаций.
До 2012 года стоимость редкоземельных металлов росла. Затем производители техники стали использовать альтернативные материалы в том числе и потому, что затраты на добычу РЗМ очень высоки. Однако в 2016 году цены на редкоземельные металлы снова подскочили из-за спроса со стороны автопромышленности и ветроэнергетики.
Можно ли ограничить их добычу?
Да. Одним из решений является восстановление и переработка бытовой электроники. Другим вариантом считаются модульные смартфоны, которые позволяют заменять отдельные устаревшие компоненты для более новые, не меняя само устройство. Старые компоненты могут быть переработаны или утилизированы.
Но в настоящее время только 10% смартфонов отправляется на переработку. Рециркуляция редкоземельных металлов осложняется еще и тем, что их трудно извлечь из техники. Отсюда следует, что спрос на них в технологической индустрии закончится не скоро. Ученые продолжают поиски альтернатив этим достаточно дорогим ресурсам.
Чем быстрее найдутся подходящие аналоги, тем будет лучше для экологии.
Источник: http://yznavai.ru/kak-redkozemelnye-metally-ispolzujutsja-v-jelektronike-i-tehnike/
Редкоземельные металлы
Редкие и редкоземельные металлы получили свое название из-за их небольшой массовой доле в структуре земной коры по сравнению с другими элементами.
Это название впервые было озвучено в начале XIX века, когда месторождения были еще не до конца разведаны. В итоге оказалось, что металлы данной группы отнюдь не являются настолько редкими, как считалось ранее.
Но название уже крепко вошло в литературу и научную терминологию, поэтому менять его не стали.
Какие металлы отностясяк группе редкоземельных?
В группу входит 17 металлов, которые имеют сходные химические свойства. Например, все они образуют с кислородом трехвалентные оксиды, которые не растворяются в воде. Редкоземельные металлы достаточно активные химические элементы.
Особенно возрастает их активность при температуре свыше 300 градусов по Цельсию. В этих условиях они реагируют даже с чистым водородом, образуя двухатомные и трехатомные гидриды.
Реакция горения данных металлов сопровождается выделением большого количества тепла в атмосферу.
Самый активный металл из данной группы — лантан. Его приходится хранить под слоем парафина, так как на открытом воздухе он мгновенно образовывает оксид. Редкоземельные элементы хорошо реагируют со всеми галогенами с образованием трехатомных соединений. Их гидроксиды очень плохо растворимы в воде. Соли редкоземельных металлов хорошо растворяются в кислотах.
Наименьшую температуру плавления имеет церий — 797 градусов по Цельсию, а наивысшую — лютеций — 1652 градуса по Цельсию. Эти же элементы являются наиболее и наименее распространенными среди всех металлов, входящих в группу.
Добыча редкоземельных металлов в мире
Лидером по добыче редкоземельных металлов является Китай. В этой стране ежегодно извлекается из недр около 100 тысяч тонн чистых элементов, что составляет более половины от общего количества, добываемого во всем мире. Основная часть запасов находится в районе Баян-Обо.
На втором месте по данному показателю идет США, производящее около 13% мировой продукции. Несмотря на столь скромный показатель, Америка располагает довольно внушительными запасами. Но она, в отличие от многих других стран не спешит разрабатывать свои месторождения, предпочитая импортировать сырье.
Расчет ведется исходя из исчерпаемости природных ресурсов. С каждым годом их становится все меньше и меньше, а цена на них соответственно возрастает. Поэтому сейчас есть возможность покупать более дешевое сырье, а когда придет момент, можно будет продавать уже свое, но гораздо дороже.
Отличная с экономической точки зрения политика.
Довольно большие запасы редкоземельных металлов и в России. По оценкам геологов на сегодняшний момент наша страна занимает по имеющимся запасам второе место в мире после Китая.
Более 70% месторождений сосредоточено в Мурманской области, остальные приходятся на Республику Коми, Республику Сахи и Красноярский край. Пока что главным стратегическим сырьем для Российской Федерации являются нефть и газ. Основные силы добычной промышленности направлены именно на них.
Но в дальнейшем, чем меньше будет их оставаться в недрах, тем более важное место будет занимать добыча редкоземельных металлов в России.
Запасы редкоземельных металлов в мире оцениваются в 110 миллионов тонн. По подсчетам ученых это примерно 80% из всех разведанных наземных месторождений. Около 48% приходится на Китай. Также последние исследования позволяют сделать предположение, что на дне мирового океана имеются огромные запасы редкоземельных металлов на уровне 80-100 миллиардов тонн.
Сейчас продолжаются дополнительные исследования данных фактов. Если они подтвердятся, это станет настоящим прорывом в отрасли. Но быстро наладить их добычу все равно не получится.
На сегодняшний день не существует технологии, позволяющей вести разработку полезных ископаемых на огромной глубине.
И могут понадобиться десятилетия на поиски наиболее эффективного и рентабельного метода освоения месторождений редкоземельных металлов под водой.
Как уже было сказано выше, основным игроком на рынке редкоземельных металлов является Китай. От него испытывают зависимость практически все остальные государства.
Это позволяет диктовать свои условия, угрожая так называемой «сырьевой войной». Данный термин стал очень популярен в последнее время.
И очень многие крупные экспортеры полезных ископаемых стали лоббировать свои интересы в мировой политике при помощи данного вида воздействия.
Так что развитые страны стараются вырваться из сырьевой зависимости и освоить альтернативные виды материалов. Еще 8 лет назад производство редкоземельных металлов в Китае удовлетворяло до 97% мирового рынка.
Всего за 7 лет удалось отвоевать около 40% от указанной цифры. Но в ближайшее время не предвидится предпосылок для дальнейшего сохранения тенденции.
Скорее всего, еще 10-15 лет Китай будет иметь около 60% доли рынка.
Особенности получения редкоземельных металлов
Извлечение редкоземельных металлов из земли в чистом виде не возможно. Это связано с их высокой химической активностью. В природных условиях они образуют многоатомные сложные соединения, входящие в состав горных пород.
Всего на сегодняшний день известно около 250 минералов, содержащих в составе редкоземельные элементы. При этом не более 60 из них имеют промышленное значение.
В остальных доля чистого металла составляет менее 5% и их переработка не рентабельна.
Металлы редкоземельной группы очень часто встречаются в одном и том же месторождении. Поэтому при поступлении сырья на завод редкоземельных металлов, сначала проводится исследование на процентное содержание различных элементов в минерале. Полученные результаты помогут определить, какой именно обработке подвергнуть сырье для получения максимальной экономической выгоды.
Получение редкоземельных металлов разделяется на несколько этапов. В первую очередь раскладывают на составные части сложные соединения. Для этого применяются реакции термического разложения.
Они позволяют выделить двухатомные соединения металлов, которые подвергаются дальнейшей обработке. Наиболее часто проводят реакцию восстановления хлорида или фторида более активным металлом (кальцием, натрием, литием).
Также используют процедуру электролиза, ионной хроматографии или экстракции.
Применение редкоземельных металлов охватывает многие отрасли промышленности. В стекольном производстве применяют оксиды лантана, церия, празеодима и неодима для повышения прозрачности стекла.
Также при помощи металлов данной группы изготавливают термостойкие и невосприимчивые к воздействию кислоты стекла. Редкоземельные элементы входят в состав пигментов, применяемых в лакокрасочной промышленности.
В автомобильном производстве лантан используется при производстве аккумуляторов для гибридных машин.
В военном деле вещества используются для изготовления взрывчатых веществ. На основе сплавов неодима, самария, иттрия, европия и эрбия производят сверхмощные постоянные магниты.
Редкоземельные элементы в качестве присадок добавляют в некоторые виды сплавов для придания им необходимых свойств. В частности данные металлы придают материалу жаростойкость и повышенную защиту от воздействия коррозии.
В чистом виде они практически не используются в виду своей дороговизны.
Источник: https://promplace.ru/vidy-metallov-i-klassifikaciya-staty/redkozemelnye-metally-1584.htm
Редкоземельные элементы — это… Что такое Редкоземельные элементы?
Редкоземе́льные элеме́нты — группа из 17 элементов, включающая лантан, скандий, иттрий и лантаноиды. Все эти элементы — металлы серебристо-белого цвета, при том все имеют сходные химические свойства (наиболее характерна степень окисления +3).
Происхождение названия
Название «редкоземельные» (встречается сокращение TR, ср. лат. terrae rarae — «редкие земли») дано в связи с тем, что они, во-первых, сравнительно редко встречаются в земной коре (содержание (1,6-1,7)·10−2% по массе) и, во-вторых, образуют тугоплавкие, практически не растворимые в воде оксиды (такие оксиды в начале XIX века и ранее назывались «землями»).
Название «редкоземельные элементы» исторически сложилось в конце XVIII — начале XIX века, когда ошибочно считали, что минералы, содержащие элементы двух подсемейств, — цериевого (лёгкие — La, Се, Рг, Nd, Sm, Eu) и иттриевого (тяжёлые — Y, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) — редко встречаются в земной коре. Однако по запасам сырья редкоземельные элементы не являются редкими, по суммарной распространенности они превосходят свинец в 10 раз, молибден — в 50 раз, вольфрам — в 165 раз.
История
В 1794 году финский химик Юхан Гадолин, исследуя рудные образцы вблизи шведского местечка Иттербю, обнаружил неизвестную до того «редкую землю», которую назвал по месту находки иттрий.
Позже, немецкий химик Мартин Клапрот разделил эти образцы на две «земли», для одной из которых он оставил имя иттрий, а другую назвал церий (в честь недавно открытой малой планеты Церера и по имени древнеримской богини Цереры). Немного спустя шведский ученый К.
Мосандер сумел выделить из того же образца еще несколько «земель». Все они оказались оксидами новых элементов, получивших название редкоземельные металлы. Совместно к 1907 году химики обнаружили и идентифицировали всего 14 таких элементов.
На основе изучения рентгеновских свойств всем элементам были присвоены атомные номера от 57 (лантан) до 71 (лютеций), кроме 61. По возрастанию атомного веса они расположились следующим образом:
Вначале ячейка под номером 61 была незаполненной, в дальнейшем это место занял прометий, выделенный из продуктов деления урана и ставший 15-м членом этого семейства.
Свойства и получение
Оксиды редкоземельных элементов. По часовой стрелке от центрального первого: празеодим, церий, лантан, неодим, самарий, гадолиний
Редкоземельные элементы проявляют между собой большое сходство химических и некоторых физических свойств, что объясняется почти одинаковым строением наружных электронных уровней их атомов. Редкоземельные элементы — металлы, их получают восстановлением соответствующих оксидов, фторидов, электролизом безводных солей и другими методами.
Химические свойства
Скандий, иттрий и лантаноиды имеют высокую реакционную способность. Химическая активность этих элементов особенно заметна при повышенных температурах.
При нагревании до 300—400 °C металлы реагируют даже с водородом, образуя RH3 и RH2 (символ R выражает атом редкоземельного элемента). Эти соединения достаточно прочные и имеют солевой характер.
При нагревании в кислороде металлы легко реагируют с ним, образуя оксиды: R2O3, CeO2, Pr6O11, Tb4O7 (лишь только Sc и Y при помощи образования защитной оксидной плёнки являются стойкими на воздухе, даже при нагревании до 1000 °C).
Во время горения данных металлов в атмосфере кислорода выделяется большое количество тепла. При сгорании 1 г лантана выделяется 224,2 ккал тепла. Для церия характерной особенностью является свойство пирофорности — способность искриться при разрезании металла на воздухе.
Диоксид церия
Лантан, церий и другие металлы уже при обычной температуре реагируют с водой и кислотами-неокислителями, выделяя водород. Из-за высокой активности к атмосферному кислороду и воде куски лантана, церия, иттрия и др. следует хранить в парафине.
Химическая активность редкоземельных металлов неодинакова. От скандия до лантана химическая активность возрастает, а в ряду лантан — лютеций — снижается. Отсюда следует, что наиболее активным металлом является лантан. Это обуславливается уменьшением радиусов атомов элементов от лантана до лютеция с одной стороны, и от лантана до скандия — с другого.
Эффект «лантаноидной контракции» (сжатия) приводит к тому, что следующие после лантаноидов элементы (гафний, тантал, вольфрам, рений, осмий, иридий, платина) имеют уменьшенные радиусы атомов на 0,2—0,3 Å отсюда и очень схожие их свойства со свойствами соответствующих элементов пятого периода.
В элементах — скандий, иттрий, лантан — d-оболочка предпоследнего электронного слоя только начинает образовываться, поэтому радиусы атомов и активность металлов в этой группе возрастают сверху вниз. Этим свойством группа отличается от других побочных подгрупп металлов, у которых порядок изменения активности противоположный.
Поскольку радиус атома иттрия (0,89 Å) близок к радиусу атома гольмия (0,894 Å), то по активности этот металл должен занимать одно из предпоследних мест. Скандий же из-за своей активности должен располагаться после лютеция. В этом ряду ослабляется действие металлов на воду.
Редкоземельные элементы чаще всего проявляют степень окисления +3. Из-за этого наиболее характерными являются оксиды R2O3 — твёрдые, крепкие и тугоплавкие соединения. Будучи основными оксидами, они для большинства элементов способны соединяться с водой и создавать основания — R(OH)3.
Гидроксиды редкоземельных металлов малорастворимы в воде. Способность R2O3 соединяться с водой, основная функция, то есть и растворимость R(OH)3 уменьшаются в той же последовательности, что и активность металлов: Lu(OH)3, а особенно Sc(OH)3, проявляют некоторые свойства амфотерности.
Так, кроме раствора Sc(OH)3 в концентрированном NaOH, получена соль: Na3Sc(OH)6·2H2O.
Поскольку металлы данной подгруппы активны, а их соли сильных кислот растворимы, они легко растворяются в кислотах-неокислителях и кислотах-окислителях.
Все редкоземельные металлы энергично реагируют с галогенами, создавая RHal3 (Hal — галоген). С серой и селеном они также реагируют, но при нагревании.
Нахождение в природе
Как правило, редкоземельные элементы встречаются в природе совместно. Они образуют весьма прочные окислы, галоидные соединения, сульфиды. Для лантаноидов наиболее характерны соединения трёхвалентных элементов.
Исключение составляет церий, легко переходящий в четырёхвалентное состояние. Кроме церия четырёхвалентные соединения образуют празеодим и тербий. Двухвалентные соединения известны у самария, европия и иттербия. По физико-химическим свойствам лантаноиды весьма близки между собой.
Это объясняется особенностью строения их электронных оболочек.
Суммарное содержание редкоземельных элементов составляет более 100 г/т. Известно более 250 минералов, содержащих редкоземельные элементы. Однако к собственно редкоземельным минералам могут быть отнесены только 60 — 65 минералов, в которых содержание Ме2О3 превышает 5 — 8 %.
Главнейшие минералы редких земель — монацит (Ce, La)PO4, ксенотим YPO4, бастнезит Ce[CO3](OH, F), паризит Ca(Ce, La)2[CO3]3F2, гадолинит Y2FeBe2Si2O10, ортит (Ca, Ce)2(Al, Fe)3Si3O12(O, OH), лопарит (Na, Ca, Ce)(Ti, Nb)O3, эшинит (Ce, Ca, Th)(Ti, Nb)2O6.
Наиболее распространён в земной коре церий, наименее — тулий и лютеций.
Несмотря на неограниченный изоморфизм, в группе редких земель в определённых геологических условиях возможна раздельная концентрация редких земель иттриевой и цериевой подгрупп.
Например, с щелочными породами и связанными с ними постмагматическими продуктами преимущественное развитие получает цериевая подгруппа, а с постмагматическими продуктами гранитоидов с повышенной щёлочностью — иттриевая. Большинство фторкарбонатов обогащено элементами цериевой подгруппы.
Многие тантало-ниобаты содержат иттриевую подгруппу, а титанаты и титано-тантало-ниобаты — цериевую. Некоторая дифференциация редких земель отмечается и в экзогенных условиях.
Изоморфное замещение редких земель между собой, несмотря на разницу в их порядковых номерах, обусловлено явлениями «лантаноидного сжатия»: с увеличением порядкового номера происходит достройка внутренних, а не внешних электронных орбит, в результате чего объём ионов не увеличивается.
Селективное накопление редкоземельных элементов в минералах и горных породах может быть обусловлено различиями в их радиусах ионов. Дело в том, что радиусы ионов лантаноидов закономерно уменьшаются от лантана к лютецию. Вследствие этого возможно преимущественное изоморфное замещение в зависимости от степени различия в размерах замещённых ионов редкоземельных элементов.
Так, в скандиевых, циркониевых и марганцевых минералах могут присутствовать только редкие земли ряда лютеций — диспрозий; в урановых минералах преимущественно накапливаются минералы средней части ряда (иттрий, диспрозий, гадолиний); в ториевых минералах должны концентрироваться элементы цериевой группы; в состав стронциевых и бариевых минералов могут входить только элементы ряда европий — лантан.
Производство
В 2007—2008 гг. в мире добывалось по 124 тыс. т редкоземельных элементов. Причем лидировали следующие страны Китай (120,00 тыс. т), Индия (2,70 тыс. т), Бразилия (0,65 тыс. т).
Данные по СНГ, США и Австралии на 2008 год неизвестны. На конец 2008 года данные по запасам следующие: Китай (89 000 тыс. т), СНГ (21 000 тыс. т), США (14 000 тыс. т), Австралия (5 800 тыс. т), Индия (1 300 тыс.
т), Бразилия (84 тыс. т).[1]
В июле 2011 года исследовательская группа из Японии обнаружила на дне Тихого океана обширные залежи редкоземельных материалов. Находка подтверждена образцами грунта, извлеченными со дна на глубинах от 3500 до 6000 м в 78 местах.
Залежи располагаются в международных водах и тянутся к западу и востоку от Гавайев, а также к востоку от Таити и Французской Полинезии.
По оценкам специалистов, найденные залежи содержат от 80 до 100 млрд метрических тонн редкоземельных материалов, что значительно больше текущих глобальных запасов на уровне 100 млн тонн[2].
Применение
Редкоземельные элементы используют в различных отраслях техники: в радиоэлектронике, приборостроении, атомной технике, машиностроении, химической промышленности, в металлургии и др. Широко применяют La, Ce, Nd, Pr в стекольной промышленности в виде оксидов и других соединений.
Эти элементы повышают светопрозрачность стекла. Редкоземельные элементы входят в состав стекол специального назначения, пропускающих инфракрасные лучи и поглощающих ультрафиолетовые лучи, кислотно- и жаростойких стекол.
Большое значение получили редкоземельные элементы и их соединения в химической промышленности, например, в производстве пигментов, лаков и красок, в нефтяной промышленности как катализаторы.
Редкоземельные элементы применяют в производстве некоторых взрывчатых веществ, специальных сталей и сплавов, как газопоглотители. Монокристаллические соединения редкоземельных элементов (а также стёкла) применяют для создания лазерных и других оптически активных и нелинейных элементов в оптоэлектронике.
На основе Nd, Y, Sm, Er, Eu с Fe-B получают сплавы с рекордными магнитными свойствами (высокие намагничивающая и коэрцитивная силы) для создания постоянных магнитов огромной мощности, по сравнению с простыми ферросплавами.
См. также
- Лантаноиды
- Распространённость элементов
Примечания
Источник: https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/9797
Что такое редкоземельные металлы и их использование
Редкоземельные металлы представляют собой группу из 17 химически схожих элементов, имеющих решающее значение для производства многих высокотехнологичных продуктов. Несмотря на свое название, большинство из них в изобилии, но опасны и трудны при извлечении.
Что такое редкоземельные металлы – это 17 химических элементов с неудобными названиями и необычными свойствами. Их атомные номера 57-71, 21 и 39.
Несмотря на свое название, они не являются геологически редкими, но широко рассеяны по всей земной коре. Редкоземельные металлы добываются в немногих местах и несколькими фирмами, как правило, не находятся в высококонцентрированной форме.
Мировой рынок этих элементов является скромным (несколько миллиардов долларов в год), неустойчивым, сложным и доминирует в Китае, где не все шахты и экспорт легальны и прозрачны.
Один из экспертов пришел к выводу, что около половины мирового производства 2018 года было неофициальным.
По возрастанию атомного веса редкоземельные металлы расположились следующим образом:
- 21 Sc – Скандий
- 39 Y – Иттрий
- 57 La – Лантан
- 58 Ce – Церий
- 59 Pr – Празеодим
- 60 Nd – Неодим
- 61 Pm – Прометий
- 62 Sm – Самарий
- 63 Eu – Европий
- 64 Gd – Гадолиний
- 65 Tb – Тербий
- 66 Dy – Диспрозий
- 67 Ho – Гольмий
- 68 Er – Эрбий
- 69 Tm – Тулий
- 70 Yb – Иттербий
- 71 Lu – Лютеций.
Большинство этих элементов используются во многих различных областях.
Использование и добыча
Использование редкоземельных металлов является узкоспециализированным, но разнообразным.
Эти элементы использованы в мобильных телефонах, суперсильных магнитах и, следовательно, моторах и генераторах, некоторых катализаторах нефтеперерабатывающего предприятия, лазерах и в люминесцентной лампе или плоских экранах, некоторых батареях и в сверхпроводниках и других технологиях важных в современной жизни. Некоторые редкоземельные металлы особенно полезны в энергетических приложениях.
Ученые предупреждают, что нехватка редкоземельных металлов или почти монополия Китая на них, может подавить переход на возобновляемые источники энергии и другие чистые технологии.
В середине 1990-х годов Китай укрепил свой контроль над большей частью мирового рынка и добычу редкоземельных металлов в мире, а последний американский рудник и мельница, когда-то доминирующие в мире закрылись в 2002 году, потому что это было невыгодно.
Китай начал вводить экспортные квоты в 2006 году и ограничил экспорт в Японию (основной потребитель для высокотехнологичных миниатюрных двигателей) поэтому мировые цены взлетели.
Правительственные ведомства США опубликовали срочные сообщения о редкоземельном кризисе и его угрозе национальной безопасности.
Может ли контроль Китая над этими важнейшими элементами (примерно 97 процентов) блокировать способность Вашингтона производить ракеты Томагавк, самолеты F-35 и очки ночного видения, как предупреждали некоторые ученые, не говоря уже об электрических транспортных средствах и ветровых турбинах?
Неодим
Используется для создания мощных магнитов, используемых в громкоговорителях и жестких дисках компьютеров, чтобы они были меньше и эффективнее. Магниты, содержащие неодим, также используются в экологически чистых технологиях, таких как производство ветровых турбин и гибридных автомобилей.
Лантан
Этот элемент используется в камерах и объективах телескопа. Соединения, содержащие лантан, широко используются в приложениях для освещения углерода, таких как студийное освещение и проекция кино.
Церий
Используется в каталитических нейтрализаторах в автомобилях, что позволяет им работать при высоких температурах и играет решающую роль в химических реакциях в конвертере. Лунтан и церий также используются в процессе переработки сырой нефти.
Иттрий
Иттрий используется в процессе создания цветных дисплеев на таких устройствах, как телевизионные экраны.
Празеодим
Используется для создания крепких металлов для использования в авиационных двигателях. Празеодим также является компонентом особого сорта стекла, используемого для изготовления козырьков для защиты сварщиков и стеклоизготовителей.
Гадолиний
Используется в рентгеновских и МРТ-системах сканирования, а также в телевизионных экранах. Исследования также проводятся в его возможное использование при разработке более эффективных холодильных систем.
Иттрий, тербий, европий
Применяется в экранах телевизоров, компьютеров и в других устройствах, которые имеют визуальные дисплеи, поскольку используются для изготовления материалов, которые выделяют разные цвета. Европий также используется для изготовления контрольных стержней в ядерных реакторах.
Рынок редкоземельных металлов
В настоящее время рынок редкоземельных металлов в упадке, и Китай планирует ограничить годовое производство до 140 000 метрических тонн, начиная с 2020 года, чтобы попытаться снова поднять цены.
Причины падения цен на редкоземельные металлы
Начнем с супермагнитов.
Неодим – редкоземельный элемент, примерно с концентрацией в земной коре, как свинец и хром, но сосредоточен в высокосортных рудах.
В 1982 году Дженерал Моторс и японская компания Сумитомо обнаружили, что смешивание одной четвертой неодима по весу с тремя четвертями железа и бора может сделать самое мощное семейство супермагнетиков тогда известным, Nd2Fe14B и что свойства этих магнитов могут быть дополнительно улучшены путем добавления следов других редкоземельных металлов – празеодима плюс диспрозий или более дорогой тербий.
Китай, обладая большим количеством всех этих элементов и предпочитая добавленную стоимость экспорту сырья, создал индустрию супермагнитов, чьи низкие цены захватили большую часть мирового рынка и закрыли конкурентов. Китай также энергично проводит исследования и разработки, чтобы найти дальнейшее применение своей редкоземельной щедрости.
Даже в 2015 году, на долю Китая приходилось более 80% мирового редкоземельного производства, сейчас около 70 процентов – это неразумный баланс.
Технологические решения по уменьшению спроса
С 2010 года промышленники предупредили, что рынок редкоземельных металлов с монополией Китая на элементы супермагнитов могут сделать растущий глобальный переход на электрические автомобили и ветряные турбины невозможным – потому что их двигатели и генераторы якобы требовали супермагнитов и, следовательно, этих элементов. Некоторые такие сообщения были даже в 2017 году. Но это все подвергается сомнению. Все, что делают такие вращающиеся машины с постоянными магнитами, также может быть сделано или лучше двумя другими видами двигателей, которые не имеют магнитов.
Сейчас двигатели применяют современную управляющую программу и силовую электронику из кремния, самого распространенного твердого элемента на Земле.
Первый вид – это асинхронный двигатель, изобретенный Николой Теслой 130 лет назад и используемый в каждом электромобиле Приус и Тесла сегодня.
Без магнитов изготавливают двигатели не только в электрических автомобилях, но также в ветротурбинах, что освобождает тонны неодима.
То, что некоторые ветряные турбины и производители используют генераторы с постоянными магнитами, не означает, что другие должны их изготавливать также.
Точно также красные люминофоры в компактных люминесцентных лампах традиционно используют европий.
Но эти лампы теперь в значительной степени вытеснены белыми светодиодами, которые используют примерно на 96 процентов меньше европия.
Кроме того, новые красные люминофоры не используют редкоземельные металлы, в то время как последний зеленый люминофор сокращает использование тербия более чем на 90 процентов.
Эрбий в волоконно-оптических ретрансляторах – еще один редкоземельный элемент. Эрбий необходим чтобы увеличить емкость волокна. Ширина полосы частот сейчас увеличена путем передачи по мултиплексу и беспроволочными рационализаторствами.
Некоторые гибридные автомобили, такие как Honda Insight 2001 года, использовали никель-металл-гидридные батареи, содержащие лантан, но теперь они в значительной степени заменены более легкими литиевыми батареями, которые обычно не используют лантан. Кроме того, электромобилям с литиевыми батареями требуется в два—три раза меньше батарей по массогабаритным характеристикам.
Лидирующие на рынке литиевые батареи электромобиля в мире, как и их двигатели, вообще не используют редкие металлы. Количество электромобилей в мире растет. Появляются новые технологии в виде мощных потенциальных заменителей батарей (в частности, графеновые суперконденсаторы).
Источник: https://v-nayke.ru/?p=11522
Редкоземельные элементы
17.07.2016 12:29
Редкоземельными металлами называют некоторую группу элементов, обладающих определёнными сходными свойствами. При нагревании они способны образовывать оксиды, которые не растворяются при соприкосновении с водой. На сегодняшний день насчитывается 17 данных элементов: лютеций, церий, иттрий, лантан и т.д.
Открытие 16 из них произошло к 1907 году, и чуть позже добавился последний — прометий, который был получен в 1945 году, хотя о его существовании говорили с 1907 года.
Техническая классификация редких металлов
| Группа периодической системы | Элементы | Группа редких металлов |
| I | Литий, рубидий, цезий | Легкие |
| II | Бериллий | |
| IV | Титан, цирконий, гафний | Тугоплавкие |
| V | Ванадий, ниобий, тантал | |
| VI | Молибден, вольфрам | |
| III | Галлий, индий, таллий | рассеянные |
| IV | Германий | |
| VI | Селен, теллур | |
| VII | Рений | |
| III | Скандий, иттрий, лантан и лантаниды | Редкоземельные |
| I | Франций | радиоактивные |
| II | Радий | |
| VI | Актиний, торий, протактиний, уран, плутоний и др. трансурановые элементы | |
| VII | Полоний, технеций |
Использование редкоземельных металлов
Редкоземельные элементы (РЗЭ) представляют собой очень востребованную на сегодняшний день группу элементов. Их используют во многих областях, активно развивающихся в настоящее время.
Очень сложно переоценить значение данных веществ. Новые исследования позволяют предположить, что развитие технологий с применением РЗЭ позволять снизить или даже полностью ликвидировать энергетическую зависимость государств.
На их основе разрабатываются технологии будущего в таких сферах как, здравоохранение, оборона, компьютерная промышленность и всевозможные гаджеты для связи.
К тому же они позволяют применять «зеленые технологии» (электрические автомобили, очищение воды, солнечная энергия, катализаторы).
Сплав с использованием РЗЭ позволяет создавать несущие конструкции, которые можно использовать в самолетостроении, причем при производстве сверхзвуковых моделей. Данные элементы весьма востребованы в космической отрасли. Иллюминаторы, изготавливаемые при добавлении РЗЭ способны выдерживать просто невероятные механические нагрузки.
Отраслевое потребление редкоземельных металлов в мире
| Продукция | 2010 г. | 2015 г. | ||
| тыс. т | $ млн. | тыс. т | $ млн. | |
| Катализаторы | 17,5 | 75 | 16,5 | 66 |
| Полировальные средства | 11,5 | 80 | 20,0 | 50 |
| Стекло | 14,0 | 70 | 12,5 | 47 |
| Сплавы | 12,5 | 75 | 12,5 | 63 |
| Магниты | 10,5 | 130 | 8,0 | 75 |
| Люминофоры | 6,0 | 300 | 4,5 | 158 |
| Керамика | 3,0 | 40 | 2,5 | 30 |
Запасы РЗЭ
Основными добытчиками РЗЭ являются США, Китай, Индия, Австралия и Россия. Причем около 85% приходится на Китай среди первой десятки лидеров. В основном благодаря крупному месторождению и тому, что снижены требования к экологической безопасности производства, а также самой дешевой рабочей силой.
Россия по запасам ценного ресурса расположилась на втором месте. Последние данные были получены в 1993 году. В основном разработка и оценка не производится из-за труднодоступности РЗЭ. Поэтому на сегодняшний день бесспорным лидером является Китай по запасам (~40%) и производству.
Действительное количество запасов Рзэ в россии сложно оценить. По официальным данным это около 20% от общемирового запаса, но благодаря новым месторождениям, расположенным на Кольском полуострове и в Мурманской области, а также в Сибири, запасы могут оказаться действительно намного больше.
На сегодняшний день разработка и добыча РЗЭ является основным из приоритетных направлений всех развитых стран.
Мировые запасы редкоземельных металлов
| Страны | Запасы | База запасов |
| КНР | 43000 | 48000 |
| СНГ | 19000 | 21000 |
| США | 13000 | 14000 |
| Австралия | 5200 | 5800 |
| Индия | 1100 | 1300 |
| ЮАР | 390 | 400 |
| Бразилия | 82 | 310 |
| Малайзия | 30 | 35 |
| Шри-Ланка | 12 | 13 |
| Прочие страны | 21000 | 21000 |
| Всего | 100000 | 110000 |
Сложности производства
Стоит заметить, что название не отражает сути, и данные материалы нередко встречаются в природе. Основная проблема заключается в их добыче, так как их составляющая в рудах не предполагает выгодного извлечения для дальнейшего использования.
Кроме того, есть сложности при разделении этих элементов. Для того, чтобы осуществить разделение используются токсичные и дорогие вещества. К тому же сам цикл производства чистого вещества весьма значителен и многоэтапен. Как только будет разработан эффективный метод разделения РЗЭ его добыча, несомненно, значительно увеличится.
Причем РЗЭ разделены на две подгруппы — тяжёлые и легкие элементы. При этом наиболее труднодоступными являются как раз тяжелые РЗЭ. Они способны выдержать высокие температуры, и по этой причине очень востребованы в сфере современной энергетики. Развитие энергетики – основное перспективное направление, в котором используют редкоземельные элементы.
Редкоземельные элементы – основные производители
В настоящее время основным разработчиком, а также потребителем РЗЭ, является Китай. Около 95% РЗЭ добывается в этой стране. Данные элементы двигают технический прогресс вперед, и помогают создавать новые, более совершенные технические новинки, приносящие несомненную пользу человечеству.
Это позволяет Китаю регулировать цены на данное сырье, а также устанавливать квоты на потребление. Китай активно наращивает запас данного ресурса для своих собственных нужд.
Ранее США также весьма активно разрабатывали месторождения, но сейчас практически прекратили добычу. Элементы добываются открытым способом и наносят непоправимый ущерб почве и здоровью рабочих, именно по этой причине многие месторождения перестали разрабатываться.
На сегодняшний день Россия находится на втором месте как поставщик редкоземельных элементов.
Редкоземельные элементы сегодня
Редкоземельные металлы сегодня используются более широко, чем любые другие металлы. Прежде всего, это вызвано добавлением новых сфер производства, где их применение предпочтительнее.
Например, в последнее время их используют для изготовления оптоволокна, аккумуляторов и топливных элементов.
Их применение позволяет избежать излишнего загрязнения при производстве множества товаров в промышленных масштабах.
Из-за монополии Китая стоимость сырья возросла стремительно примерно в 20 раз. При этом Китай предпочитает добываемую продукцию использовать самостоятельно и продает уже дорогостоящий продукт с использованием редкоземельных элементов.
При этом отпускаемое сырье резко ограничилось в объеме. Сложно переоценить столь востребованный ресурс на сегодняшний день. Единственным способом избежать зависимости от ресурсов Китая является собственная разработка месторождений.
Несмотря на то, что в 2016 году были отменены экспортные пошлины и сам объем добываемого сырья из Китая увеличился, стоимость редкоземельных элементов не снизилась, но еще и возросла. Такой эффект получился в результате того, что горнодобывающие компании снизили объем производства сырья и было принято решение об увеличении запасов самого Китая столь ценным ресурсом.
Рзэ в россии
- В России было подписано распоряжение, в котором есть пункты о развитии промышленности РЗЭ в 2013 году и выделены средства из Федерального бюджета.
- Государственная поддержка в данной отрасли является определяющим для развития данной отрасли, так как практически все приходится создавать с нуля и кроме иностранных инвесторов на данном этапе перспективным направлением вряд ли заинтересуются российские инвесторы.
- Основными задачами данной программы является:
- — разработка добычи концентратов РЗЭ, а также разделение на чистые элементы;
- — исследования, позволяющие получать РЗЭ высокой очистки, а также их соединения;
— создание новых высокотехнологических материалов с применением РЗЭ и производство продукции нового поколения в таких сферах как: автомобильная промышленность, металлургия, магниты и т.д.
В итоге при выполнении программы в России должны создаваться производства, позволяющие получать сырье и производить готовый высокотехнологичный продукт. Данная промышленность в России находится в зачаточном состоянии и отставание в этой области от Китая составляет примерно 40 лет. Нет специалистов в данной области, отсутствуют предприятия и эффективная добыча сырья.
Очень тяжело наладить производство по причине малого использования в производстве РЗЭ, в том числе такая промышленность отрицательно влияет на экологию, так как соседствуют редкоземельные элементы в основном с такими радиоактивными элементами как уран и торий. Поэтому связываться со столь рискованным предприятием частный российский инвестор вряд ли будет. Именно по этой причине участие государства в разработках и финансировании очень важная составляющая успеха.
- В России на сегодняшний день учтено 16 месторождений РЗЭ. Выдели основные перспективные:
- — Томторское месторождение по своему содержанию элементов является уникальным, но пока всего лишь перспективным в связи отсутствием инфраструктуры в данном районе;
- — Чуктуконское месторождение страдает тем же недостатком, что и томторское – слабой инфраструктурой и кроме того требует дополнительной разведки;
- — Павловское месторождение в своем роде является уникальным источником РЗЭ, так как содержание радиоактивных элементов здесь минимально, что позволит обойтись без захоронений данных элементов.
Новости по добыче редкоземельных элементов.Российские специалисты разработали новый метод получения редкоземельных элементов из производственных отходов. Причем сама технология получения является безотходной.
Из фосфогипса посредством новой технологии получают гипс, который активно используется в строительстве. А концентраты редкоземельных элементов в свою очередь будут разделены и обогащены.
На выходе получаем полноценный продукт, необходимый при производстве высокотехнологических товаров из сырья низкой стоимости, производим гипс и ликвидируем отходы.
Производство по данной технологии уже запущено, и первые результаты появятся к концу 2016 года.
В ближайшем будущем данное открытие приведет Россию к полному обеспечению необходимым материалом, что позволит не закупать РЗЭ в Китае.
Данное открытие повлияет на ценовую политику редкоземельных металлов. Переоценить значение уникальной разработки вряд ли возможно.
В России необходимо развивать технологии использования ценного ресурса, иначе ставится под угрозу национальная безопасность государства.
Для того чтобы сократить возникающий дефицит редкоземельных элементов из-за ценовой политики основного поставщика сырья, а также снять ограничения по объемам поставки на внешний рынок, необходимо приступить к разработке месторождений в других странах, а также наладить повторное использование РЗЭ, что уже успешно выполняется во многих странах.
Сократить потребление столь ценного ресурса не получится в силу его использования во всех высокотехнологических производствах. И в дальнейшем спрос будет только расти, поэтому добычу РЗЭ стоит увеличить.
Ученные из США также ищут пути извлечения РЗЭ. Последняя разработка касается добычи металлов из угля. Благодаря использованию сульфата аммония удалось извлечь 89% из общего содержания в используемых образцах. Данный метод рассматривается для получения РЗЭ в промышленных масштабах в будущем.
Также ученные из Гарвардской школы обнаружили, что некоторые виды бактерий в сочетании с кислотными растворами способны вполне успешно разделять одни из самых тяжелых лантаноидов: иттербия, тулия и лютеция. К тому же данный способ не наносит вред экологии и является безопасным. В данный момент школа подала запрос на патент и изучается возможность коммерческого использования способа.
Согласно прогнозов потребление редкоземельных металлов будет только увеличиваться из года в год, поэтому открытия в данной области подстегнут экономическое развитие и помогут развить высокотехнологическую промышленность.
При удешевлении процессов добычи и разделения РЗЭ государство увеличит свой потенциал на мировой рынке. Главное условие успеха не останавливаться на достигнутом, развивать не только добычу, но и использование в производстве.
Редкоземельные металлы ценный стратегический ресурс на сегодняшний день.
Источник: http://news-mining.ru/analitika/20607_redkozemelnye-elementy/
Загрузка...
