Отдел продаж +7 (499) 647-44-04
Консультация +7 (495) 278-08-85

Редкоземельные металлы — что это?

02.06.2023

Редкоземельные металлы – группа из 17 похожих по свойствам элементов серебристо-белого оттенка. Это Скандий, Иттрий, Лантан и 14 лантаноидов. Их содержание в земной коре минимальное. Есть несколько вариантов их обозначения: РЗЭ, REM, REE и TR.

Что такое РЗЭ, их химические, физические свойства?

Редкоземельные элементы на самом деле достаточно распространены. Но их концентрация в минеральных соединениях ничтожна, что сильно затрудняет добычу. Иными словами, чтобы получить один из 17 металлов, необходимо переработать большое количество породы.

  Наиболее распространенными являются:
• латан;
• неодим;
• церий;
• иттрий.

При этом все 17 элементов характеризуются высокой окисляемостью (+3). В результате они образуют оксиды, которые отличаются твердостью, прочностью и тугоплавкостью. Для предотвращения окислительных реакций организуются специальные условия хранения элементов. Они не растворяются в воде. РЗЭ активно реагируют на температурное воздействие (нагрев), легко взаимодействуют с кислотными средами и водородом. На их основе получают сплавы и металлы. Редкоземельные элементы отличаются высокой прочностью, при их нагреве выделяется большое количество тепла, проявляется пирофорность – искрение.

Редкоземельные металлы

Где добывают РЗЭ?

Лидером добычи редкоземельных элементов является Китай. Эксперты оценивают их запасы в этой стране на уровне 48% от общего количества. А на долю рудников Баотоу приходится 80% всех запасов КНР. На втором месте расположились Соединенные Штаты с 13% РЗЭ. За ними идут Россия, Канада и Австралия.

В РФ редкоземельные элементы добываются в Мурманской области на Ловозерском месторождении. Здесь получают концентрат, которые транспортируется на Соликамский магниевый комбинат, где преобразуется в карбонаты. На территории Восточной Сибири открыто несколько месторождений: Катугинское, Томторское, Чуктуконское. Но они не разрабатываются из-за сложных климатических условий.

В природных условиях РЗЭ – это сульфиды, то есть прочные окислы. Они содержатся в более чем 250 минералах. Но для выделения редкоземельных элементов подходят не более 60, так как минимальное их содержание не должно быть ниже 6%.

Все РЗЭ характеризуются низкой токсичностью. Они оказывают минимальное воздействие на организм человека. Но при разработке породы, получения концентрата остаются тяжелые воды, которые при сбросе без очистки наносят окружающей среде существенный ущерб. Побочным продуктом обогащения минералов являются радиоактивные уран и торий.

Для снижения негативного влияния от добычи редкоземельных металлов разрабатываются программы повторной переработки электроники. Пока они мало эффективны и дают всего 1% от общего объема получаемых РЗЭ. Причина – высокая стоимость технологии преобразования вторсырья.

Виды и особенности редкоземельных металлов?

Тантал – один из самых дорогостоящих (стоимость 1 килограмм – 200 долларов). Выпускается в виде порошка и слитков. Наибольшие запасы элемента находятся на территории России. В основном используется для производства конденсаторов для электросхем.

Литий – мировые запасы оцениваются на уровне 24 миллиона тонн. Лидерами его производства являются Россия, Бразилия, Чили и Боливия. Ежегодно добывают более 35 тысяч тонн этого металла. Получается, в том числе, из соляных отложений озер. Применяется для увеличения прочности алюминия, а также выпуска литий-ионных батарей.

Бериллий используется для получения бериллиевой бронзы. А она превращается в контакты и разъемы смартфонов, планшетов, ноутбуков, персональных компьютеров. Также материал преобразуется в пластики и стекло.

Ниобий – это добавка для получения особых сортов сталей и сплавов. Из них изготавливаются строительные конструкции, трубы для эксплуатации в неблагоприятных условиях, например для бурения нефтяных и газовых скважин. Набольшее количество ниобия добывается в Бразилии. На долю РФ приходится 25% от общего объема. Это от 2 до 4 тысяч тонн в год.

Редкоземельные металлы

Сфера применения?

Редкоземельные металлы широко используются для производства электроники. Из-за этого спрос на них последние десятилетия резко возрос. Хотя их нашли в начале XX века. А применение в промышленных масштабах началось в 60-х годах прошлого столетия. Это было обусловлено активным развитием телекоммуникационных технологий.

Сплавы с содержанием этих элементов применяются при создании комплектующих для персональных компьютеров, ноутбуков, смартфонов. В частности, без редкоземельных металлов невозможно производство плат и аккумуляторов. Без них не было таких известных брендов:
• Apple;
• Tesla;
• Philips.

Последние несколько лет спрос на эти элементы возрос еще больше. Это связано с активным развитием зеленых технологий в автомобилестроении. Батареи для электромобилей изготавливаются из материалов, включающих редкоземельные металлы. Также они применяются в качестве катализаторов и для полировки оптики.

Еще одна сфера применения – медицина. Тут используется оборудование для проведения диагностики и операций. В нем также присутствуют элементы управления, изготовленные из РЗЭ. Важную роль элементы играют для оборонной промышленности. На их базе производятся средства связи, высокоточное оружие, снаряды и броня. Для снижения себестоимости продукции ведутся поиски равноценных аналогов. Но существующие заменители не могут сравниться по свойствам с редкоземельными металлами. Ожидается, что в следующие 10 лет спрос на эти элементы значительно вырастет. Это связано со стремительным ростом производства электроники.

В России ежегодно используется более 2 тысяч тонн редкоземельных металлов. Две трети этого объема уходит на производство электроники (большая часть используется вооруженными силами). Несколько сот тонн в качестве катализатора применяется в нефтеперерабатывающей отрасли. Остальное потребляется различными отраслями промышленности, в том числе и предприятиями, выпускающими бытовую технику.

Другие статьи

Особенности свойств нержавеющей стали
05.12.2023

Особенности свойств нержавеющей стали

Нержавеющая сталь является одним из самых популярных материалов, используемых в различных отраслях. Она отличается от других видов стали своими уникальными свойствами, делающими ее незаменимой во многих сферах.   Одной из главных особенностей нержавеющей стали является ее способность сопротивлять коррозии. Это достигается благодаря наличию в ее составе хрома, который образует на
Читать полностью
Способы защиты от коррозии
20.11.2023

Способы защиты от коррозии

Коррозия – это неприятное и разрушительное явление, которое может повредить различные металлические поверхности. Коррозия может привести к снижению прочности, потере эстетического вида и даже полной непригодности металлических конструкций. В этой статье мы рассмотрим несколько основных способов защиты от коррозии и предотвращения повреждений металлов. Покрытия и покрытий материалы: Один из наиболее
Читать полностью
Классификация и особенности
12.05.2023

Классификация и особенности

Среднеуглеродистые стали – марки с содержанием углерода в диапазоне 0,25…0,6%, часто их легируют хромом, никелем, марганцем, кремнием в суммарном количестве, не превышающем 3-5%. Сплавы с углеродом по нижнему и верхнему пределам сильно различаются по свариваемости и другим характеристикам. Среднеуглеродистые стали могут содержать измельчители зерна – ванадий, титан, ниобий, – суммарное количество
Читать полностью
Компания “КВАРТО” Поздравляет вас с новым годом!
22.12.2023

Компания “КВАРТО” Поздравляет вас с новым годом!

Уважаемые клиенты и партнеры!   От лица всей команды компании Кварто хотелось бы поздравить вас с наступающим Новым годом! Мы благодарим вас за вашу веру в нашу компанию и партнерство с нами.   Уходящий год был полон вызовов и перемен, но благодаря вашей поддержке и доверию мы смогли преодолеть все
Читать полностью
Области применения фольги из латуни Л63
01.11.2023

Области применения фольги из латуни Л63

Фольга из латуни Л63 является материалом, который применяется в различных отраслях из-за своих широких спектральных характеристик. Вот несколько областей применения: Промышленность: Латунная фольга используется в производстве электроники, электротехники и автомобильной промышленности. Она может быть использована для изготовления контактных элементов, разъемов, конденсаторов, электродов и других компонентов.   Изготовление упаковки: Фольга из
Читать полностью
Технологии производства металлов
09.11.2023

Технологии производства металлов

Металлургия, старейшая отрасль тяжелой промышленности, является основой развития современного общества. Производство и обработка металлов играют ключевую роль во многих отраслях, включая машиностроение, энергетику, авиацию, автомобилестроение и строительство. В последние годы технологии производства металлов претерпели значительные изменения, благодаря которым удалось достичь новых высот в производительности и качестве продукции. В этой статье
Читать полностью
Справочная информация по жаропрочным сплавам.
02.06.2023

Справочная информация по жаропрочным сплавам.

Жаропрочные сплавы и стали отличаются высокой сопротивляемостью к пластической деформации. Это означают, что такие материалы выдерживают температурное воздействие и окислителей. Жаростойкие металлические сплавы используются для изготовления конструкционных элементов, которые эксплуатируются в сложных температурных условиях. Такие материалы отличаются механической прочностью, сопротивляемостью воздействию коррозийным процессам. Компания КВАРТО поставляет слитки , прутки , полосы
Читать полностью
В каких сферах используют алюминиевый пруток
05.02.2024

В каких сферах используют алюминиевый пруток

Алюминиевый пруток – это популярный вид алюминиевого проката, который используется в различных отраслях промышленности. Вот несколько примеров его использования: Строительство: алюминиевые прутки используются для изготовления каркасов зданий, мостов, опор и других конструкций. Они обладают высокой прочностью и легкостью, что делает их идеальным материалом для строительства. Машиностроение: алюминиевые прутки применяются для
Читать полностью
Ваша заявка принята