Indhold
- Hvad er sjældne jordelementer (REE)?
- Anvendelser af sjældne jordelementer
- Kritiske forsvarsanvendelser
- Sjælden jordelement Outlook
Produktion af sjældne jordarter: Dette diagram viser en historie med produktion af sjældne jordartselementer, i metriske tons med ækvivalent med sjældne jordarter, mellem 1950 og 2017. Det viser klart, at De Forenede Staters indtræden på markedet i midten af 1960'erne, da farve-tv eksploderede efterspørgslen. Da Kina begyndte at sælge sjældne jordarter til meget lave priser i slutningen af 1980'erne og begyndelsen af 1990'erne, blev miner i De Forenede Stater tvunget til at lukke, fordi de ikke længere kunne tjene som profit. Da Kina skar eksporten ned i 2010, steg priserne på sjældne jordarter meget. Det motiverede til ny produktion i USA, Australien, Rusland, Thailand, Malaysia og andre lande. I 2016 stoppede produktionen af sjælden jord i USA, da den eneste resterende mine blev sat på pleje og vedligeholdelse.
REE periodisk tabel: De sjældne jordelementer er de 15 lanthanid-seriens elementer plus yttrium. Scandium findes i de fleste sjældne jordartselementer og klassificeres sommetider som et sjældent jordelement. Billede af.
Hvad er sjældne jordelementer (REE)?
Sjældne jordelementer er en gruppe af sytten kemiske elementer, der forekommer sammen i den periodiske tabel (se billede). Gruppen består af yttrium og de 15 lanthanidelementer (lanthanum, cerium, praseodym, neodym, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium og lutetium). Scandium findes i de fleste sjældne jordartselementer og klassificeres sommetider som et sjældent jordelement. Den internationale union af ren og anvendt kemi inkluderer skandium i deres definition af sjældne jordarter.
De sjældne jordelementer er alle metaller, og gruppen omtales ofte som de "sjældne jordartsmetaller." Disse metaller har mange lignende egenskaber, og det får ofte dem til at findes sammen i geologiske aflejringer. De omtales også som "sjældne jordartsoxider", fordi mange af dem typisk sælges som oxidforbindelser.
Anvendelser af sjældne jordelementer: Dette diagram viser brugen af sjældne jordelementer i USA i løbet af 2017. Mange køretøjer bruger sjældne jordkatalysatorer i deres udstødningssystemer til kontrol med luftforurening. Et stort antal legeringer gøres mere holdbare ved tilsætning af sjældne jordartsmetaller. Glas, granit, marmor og ædelstene poleres ofte med ceriumoxidpulver. Mange motorer og generatorer indeholder magneter fremstillet med sjældne jordelementer. Fosforer, der bruges i digitale skærme, skærme og fjernsyn er skabt med sjældne jordarter. De fleste computere, mobiltelefoner og elektriske køretøjsbatterier er lavet med sjældne jordartsmetaller.
Anvendelser af sjældne jordelementer
Sjældne jordartsmetaller og legeringer, der indeholder dem, bruges i mange enheder, som folk bruger hver dag, såsom computerhukommelse, DVD'er, genopladelige batterier, mobiltelefoner, katalytiske omformere, magneter, lysstofrør og meget mere.
I løbet af de sidste tyve år har der været en eksplosion i efterspørgsel efter mange genstande, der kræver sjældne jordartsmetaller. For tyve år siden var der meget få mobiltelefoner i brug, men antallet er steget til over 7 milliarder i brug i dag. Brugen af sjældne jordartselementer i computere er vokset næsten lige så hurtigt som mobiltelefoner.
Mange genopladelige batterier er lavet med sjældne jordforbindelser. Efterspørgslen efter batterier styres af efterspørgsel efter bærbare elektroniske enheder som mobiltelefoner, læsere, bærbare computere og kameraer.
Flere pund sjældne jordforbindelser er i batterier, der driver alle elektriske køretøjer og hybridelektriske køretøjer. Da bekymring for energiuafhængighed, klimaændringer og andre problemer driver salget af elektriske og hybridbiler, vil efterspørgslen efter batterier lavet med sjældne jordforbindelser stige endnu hurtigere.
Sjældne jordarter bruges som katalysatorer, fosforer og poleringsforbindelser. Disse bruges til luftforureningskontrol, oplyste skærme på elektroniske enheder og polering af glas i optisk kvalitet. Alle disse produkter forventes at opleve stigende efterspørgsel.
Andre stoffer kan erstattes med sjældne jordelementer i deres vigtigste anvendelser; disse erstatninger er imidlertid normalt mindre effektive og kostbare.
Fra 1950'erne indtil begyndelsen af 2000'erne var ceriumoxid en meget populær lapidær polish. Det var billigt og meget effektivt. De nylige prisstigninger har næsten elimineret brugen af ceriumoxid i bjergtumling og lapidary arts. Andre typer polish, såsom aluminium og titaniumoxid, bruges nu i stedet.
Kritiske forsvarsanvendelser
Sjældne jordelementer spiller en væsentlig rolle i vores nationale forsvar. Militæret bruger natvisionsbriller, præcisionsstyrede våben, kommunikationsudstyr, GPS-udstyr, batterier og anden forsvarselektronik. Disse giver det amerikanske militær en enorm fordel. Sjældne jordartsmetaller er nøgleingredienser til fremstilling af de meget hårde legeringer, der bruges i pansrede køretøjer og projektiler, der knuses ved påvirkning.
Erstatninger kan bruges til sjældne jordelementer i nogle forsvarsapplikationer; disse erstatninger er dog normalt ikke så effektive, og det mindsker den militære overlegenhed. Flere anvendelser af sjældne jordelementer er sammenfattet i den ledsagende tabel.
Sjælden jordelement Outlook
Den globale efterspørgsel efter biler, forbrugerelektronik, energieffektiv belysning og katalysatorer forventes at stige hurtigt i det næste årti. Efterspørgsel efter sjælden jordmagnet forventes at stige, ligesom efterspørgslen efter genopladelige batterier. Ny udvikling inden for medicinsk teknologi forventes at øge brugen af kirurgiske lasere, magnetisk resonansafbildning og positronemissionstomografi-scintillationsdetektorer.
Sjældne jordelementer bruges stærkt i alle disse brancher, så efterspørgslen efter dem bør forblive høj.