Редкоземельные элементы

Содержание
  1. Редкоземельные металлы
  2. Какие металлы отностясяк группе редкоземельных?
  3. Добыча редкоземельных металлов в мире
  4. Особенности получения редкоземельных металлов
  5. Редкоземельные металлы список
  6. Техническая классификация редких металлов
  7. Использование редкоземельных металлов
  8. Отраслевое потребление редкоземельных металлов в мире
  9. Запасы РЗЭ
  10. Мировые запасы редкоземельных металлов
  11. Сложности производства
  12. Редкоземельные элементы – основные производители
  13. Редкоземельные элементы сегодня
  14. Рзэ в россии
  15. Редкоземельные металлы: список названий, запасы, свойства – Токарь
  16. Редкоземельные металлы и их добыча :
  17. Что такое редкие земли? Происхождение названия
  18. Прометий
  19. Европий
  20. Гадолиний
  21. Уран
  22. Плутоний
  23. Добыча
  24. Как редкоземельные металлы используются в электронике и технике
  25. Список редкоземельных металлов и их названия
  26. Применение редкоземельных металлов в технике
  27. Каковы экологические последствия добычи редкоземельных ископаемых?

Редкоземельные металлы

Редкоземельные элементы

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.

Кстати, долгое время титан не использовался.Лишь в 1925 г., после того, как ученым удалось получить чистое вещество, самый твердый металл оказался в центре внимания. По оценкам ученых суммарные мировые запасы титана на сегодняшний день составляют около 730 миллионов тонн. При нынешних темпах добычи ископаемого сырья хватит…
Прочностные свойства металла во много раз увеличиваются, благодаря легирующим элементам стали. По сравнению с улеродистой сталью легированная сталь является более устойчивой к коррозии и менее хрупкой,что дает возможность использовать её для производства наружных…
Амфотерными металлами называют такие металлы, которые могут проявлять не только свои основные, но и кислотные свойства, вступая в реакцию с отдельными веществами. В зависимости от валентности, кислотные свойства таких металлов…
Температура изгтотовления различных конструкций из алюминиевых сплавов, как правило, не превышает 350 градусов. Это обусловлено свойствами алюминия – при длительной выдержке таких сплавов, как авиаль или…
Основным составным веществом алюминевого сплава является, как становится ясно из названия, алюминий. К другим, наиболее распространенным элементами, которые входят в состав сплавов на основе алюминия, можно отнести медь, железо, цинк…
Не удивительно, что многие считают самым дорогим металлом в мире золото. Это драгоценный металл, знакомый каждому, имеет высокую рыночную стоимость, однако не входит даже в тройку самых дорогих металлов. Стоит отметить, что цены на природные драгоценные металлы и металлы, полученные в лабораториях…

Источник: https://promplace.ru/vidy-metallov-i-klassifikaciya-staty/redkozemelnye-metally-1584.htm

Редкоземельные металлы список

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 системыЭлементыГруппа редких металлов
IЛитий, рубидий, цезийЛегкие
IIБериллий
IVТитан, цирконий, гафнийТугоплавкие
VВанадий, ниобий, тантал
VIМолибден, вольфрам
IIIГаллий, индий, таллийрассеянные
IVГерманий
VIСелен, теллур
VIIРений
IIIСкандий, иттрий, лантан и лантанидыРедкоземельные
IФранцийрадиоактивные
IIРадий
VIАктиний, торий, протактиний, уран, плутоний и др. трансурановые элементы
VIIПолоний, 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

Продукция2010 г.2015 г.
тыс. т$ млн.тыс. т$ млн.
Катализаторы17,57516,566
Полировальные средства11,58020,050
Стекло14,07012,547
Сплавы12,57512,563
Магниты10,51308,075
Люминофоры6,03004,5158
Керамика3,0402,530

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

СтраныЗапасыБаза запасов
КНР4300048000
СНГ1900021000
США1300014000
Австралия52005800
Индия11001300
ЮАР390400
Бразилия82310
Малайзия3035
Шри-Ланка1213
Прочие страны2100021000
Всего100000110000

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.

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.

Источник: https://masakarton.com/redkozemelnye-metally-spisok/

Редкоземельные металлы: список названий, запасы, свойства – Токарь

Редкоземельные элементы

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:

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:

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. 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.

  1. • Празеодим нужен для разработки усиленных металлов и стекол, авиационных двигателей и защитных масок для сварщиков и стекольников.
  2. • Гадолиний используется в дисплеях, рентгеновских системах и МРТ-аппаратуре.
  3. • 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.

https://www.youtube.com/watch?v=mQ4lyy0QhCM\u0026list=PLsOMq-874J1WUDdwP_oytWBJfUIjrK-Br

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.

Источник: https://nzmetallspb.ru/prochee/redkozemelnye-metally-spisok-nazvanij-zapasy-svojstva.html

Ваш педагог
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: