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

Цветные металлы — свойства, специфика и применение.
02.06.2023

Цветные металлы — свойства, специфика и применение.

  Цветные металлы — свойства, специфика и применение. Цветные металлы, такие как алюминий, медь, бронза, титан, магний, свинец, золото, серебро, платина широко используются в различных отраслях. Без них невозможны были бы полеты в космос, а также создание электроники и бытовой техники. Из них изготавливается надежный крепеж и кабельная продукция. Классификация.
Читать полностью
Проволока Моб: Преимущества и сферы применения
01.11.2023

Проволока Моб: Преимущества и сферы применения

Проволока Моб (Медная обмоточная проволока) – это медная проволока, которая обладает некоторыми уникальными свойствами и находит широкое применение в различных областях. Вот некоторые из преимуществ и сфер применения проволоки Моб: Высокая электропроводность: Медь является одним из наиболее электропроводящих материалов, что делает проволоку Моб отличным выбором для проводников электрического тока.  
Читать полностью
Использование металла в строительстве и архитектуре
06.12.2023

Использование металла в строительстве и архитектуре

Металл является незаменимым материалом в современном строительстве и архитектуре. Прочность, устойчивость к внешним воздействиям, долговечность и множество других свойств делают его идеальным материалом для создания различных конструкций.   Одним из наиболее распространенных применений металла в строительстве являются каркасы зданий. Металлические конструкции обеспечивают не только прочность и устойчивость здания, но и
Читать полностью
Преимущества и недостатки различных видов металлоконструкций
03.12.2023

Преимущества и недостатки различных видов металлоконструкций

Металлоконструкции используются в различных областях строительства и промышленности благодаря своей прочности и долговечности. Они могут быть выполнены из различных металлических материалов, таких как сталь, алюминий, железо и другие. Каждый вид металлоконструкций имеет свои преимущества и недостатки, которые следует учитывать при выборе материала для конкретного проекта.   Преимущества стальных металлоконструкций очевидны.
Читать полностью
С днём защитника Отечества!
20.02.2024

С днём защитника Отечества!

Поздравляем наших уважаемых клиентов! Желаем крепости духа, стали в решениях, твердости на пути к благополучию и прочности наших взаимовыгодных отношений. Желаем чувствовать собственную силу в руках и сердце, силу успеха, который всегда сопутствует в жизни настоящим мужчинам, а так же надежную поддержку со стороны друзей и родных. С 23 Февраля!
Читать полностью
20 интересных фактов о меди
01.11.2023

20 интересных фактов о меди

Медь является одним из самых старых известных металлов, используемых человечеством на протяжении тысячелетий. Медь имеет высокую электропроводность и теплопроводность, что делает ее идеальным материалом для проводников электричества и тепла. В основном медь добывается из недр Земли. С каждой тонной руды меди обычно можно получить около 10 килограммов меди.  Зеленый оксид
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
Особенности работы с цветными металлами
07.01.2024

Особенности работы с цветными металлами

В современном мире цветные металлы занимают важное место в экономике и промышленности. Они обладают особыми свойствами, которые определяют их применение в различных сферах. Рассмотрим основные особенности работы с такими металлами. Разнообразие цветных металлов К цветным металлам относят более 70 различных видов, каждый из которых обладает своими уникальными свойствами. Среди наиболее
Читать полностью
Ваша заявка принята