Τι είναι οι Σπάνιες Γαίες;
Οι σπάνιες γαίες, επίσης γνωστές ως στοιχεία σπάνιων γαιών, αναφέρονται σε 17 στοιχεία του περιοδικού πίνακα που περιλαμβάνουν τη σειρά λανθανιδίων από ατομικούς αριθμούς 57, λανθάνιο (La) έως 71, λουτέσιο (Lu), καθώς και σκάνδιο (Sc) και ύττριο (Y).
Από το όνομα, μπορεί κανείς να υποθέσει ότι αυτά είναι «σπάνια», αλλά όσον αφορά τα έτη εξόρυξης (ο λόγος των επιβεβαιωμένων αποθεμάτων προς την ετήσια παραγωγή) και την πυκνότητά τους μέσα στον φλοιό της γης, είναι στην πραγματικότητα πιο άφθονα από τον μόλυβδο ή τον ψευδάργυρο.
Χρησιμοποιώντας αποτελεσματικά τις σπάνιες γαίες, μπορεί κανείς να αναμένει δραματικές αλλαγές στη συμβατική τεχνολογία· αλλαγές όπως η τεχνολογική καινοτομία μέσω νέων λειτουργιών, οι βελτιώσεις στην ανθεκτικότητα των δομικών υλικών και η βελτιωμένη ενεργειακή απόδοση των ηλεκτρονικών μηχανών και εξοπλισμού.
Σχετικά με τα οξείδια των σπάνιων γαιών
Η Ομάδα Οξειδίων Σπάνιων Γαιών αναφέρεται μερικές φορές απλώς ως Σπάνιες Γαίες ή μερικές φορές ως REO. Ορισμένα μέταλλα σπάνιων γαιών έχουν βρει πιο πρακτικές εφαρμογές στη μεταλλουργία, την κεραμική, την υαλουργία, τις βαφές, τα λέιζερ, τις τηλεοράσεις και άλλα ηλεκτρικά εξαρτήματα. Η σημασία των μετάλλων σπάνιων γαιών είναι σίγουρα σε άνοδο. Πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη ότι τα περισσότερα από τα υλικά που περιέχουν σπάνιες γαίες με βιομηχανικές εφαρμογές είναι είτε οξείδια είτε προέρχονται από οξείδια.
Όσον αφορά τις εφαρμογές οξειδίων σπάνιων γαιών σε μεγάλες και ώριμες βιομηχανίες, η χρήση τους σε συνθέσεις καταλυτών (όπως στην τριοδική κατάλυση αυτοκινήτων), σε βιομηχανίες που σχετίζονται με το γυαλί (κατασκευή γυαλιού, αποχρωματισμός ή χρωματισμός, στίλβωση γυαλιού και άλλες σχετικές εφαρμογές) και η κατασκευή μόνιμων μαγνητών αντιπροσωπεύουν σχεδόν το 70% της χρήσης οξειδίων σπάνιων γαιών. Άλλες σημαντικές βιομηχανικές εφαρμογές αφορούν τη μεταλλουργία (χρησιμοποιούνται ως πρόσθετα σε κράματα μετάλλων Fe ή Al), την κεραμική (ειδικά στην περίπτωση του Y), εφαρμογές που σχετίζονται με τον φωτισμό (με τη μορφή φωσφόρων), ως συστατικά κραμάτων μπαταριών ή σε κυψέλες καυσίμου στερεών οξειδίων, μεταξύ άλλων. Επιπλέον, αλλά όχι λιγότερο σημαντικό, υπάρχουν εφαρμογές χαμηλότερης κλίμακας, όπως οι βιοϊατρικές χρήσεις νανοσωματιδιακών συστημάτων που περιέχουν οξείδια σπάνιων γαιών για τη θεραπεία του καρκίνου ή ως δείκτες ανίχνευσης όγκων ή ως αντηλιακά καλλυντικά για την προστασία του δέρματος.
Σχετικά με τις ενώσεις σπάνιων γαιών
Οι ενώσεις σπάνιων γαιών υψηλής καθαρότητας παράγονται από μεταλλεύματα με την ακόλουθη μέθοδο: φυσική συμπύκνωση (π.χ., επίπλευση), έκπλυση, καθαρισμός διαλύματος με εκχύλιση με διαλύτη, διαχωρισμός σπάνιων γαιών με εκχύλιση με διαλύτη, καθίζηση μεμονωμένων ενώσεων σπάνιων γαιών. Τέλος, αυτές οι ενώσεις σχηματίζουν εμπορεύσιμα ανθρακικά άλατα, υδροξείδιο, φωσφορικά άλατα και φθορίδια.
Περίπου το 40% της παραγωγής σπάνιων γαιών χρησιμοποιείται σε μεταλλική μορφή—για την κατασκευή μαγνητών, ηλεκτροδίων μπαταριών και κραμάτων. Τα μέταλλα παρασκευάζονται από τις παραπάνω ενώσεις με ηλεκτρολυτική παραγωγή τηγμένου αλατιού σε υψηλή θερμοκρασία και αναγωγή σε υψηλή θερμοκρασία με μεταλλικά αναγωγικά, για παράδειγμα, ασβέστιο ή λανθάνιο.
Οι σπάνιες γαίες χρησιμοποιούνται κυρίως στα ακόλουθα:
●Mμαγνήτες (έως 100 μαγνήτες ανά νέο αυτοκίνητο)
● Καταλύτες (εκπομπές αυτοκινήτων και πυρόλυση πετρελαίου)
● Σκόνες γυαλίσματος γυαλιού για οθόνες τηλεόρασης και δίσκους αποθήκευσης δεδομένων από γυαλί
● Επαναφορτιζόμενες μπαταρίες (ειδικά για υβριδικά αυτοκίνητα)
● Φωτονική (συσκευές φωταύγειας, φθορισμού και ενίσχυσης φωτός)
● Οι μαγνήτες και η φωτονική αναμένεται να αναπτυχθούν σημαντικά τα επόμενα χρόνια
Η UrbanMines παρέχει έναν ολοκληρωμένο κατάλογο ενώσεων υψηλής και εξαιρετικά υψηλής καθαρότητας. Η σημασία των Ενώσεων Σπάνιων Γαιών αυξάνεται έντονα σε πολλές βασικές τεχνολογίες και είναι αναντικατάστατες σε πολλά προϊόντα και διαδικασίες παραγωγής. Παρέχουμε Ενώσεις Σπάνιων Γαιών σε διαφορετικές ποιότητες ανάλογα με τις απαιτήσεις των μεμονωμένων πελατών, οι οποίες χρησιμεύουν ως πολύτιμες πρώτες ύλες σε διάφορους κλάδους.
Σε τι χρησιμοποιούνται γενικά οι Σπάνιες Γαίες;
Η πρώτη βιομηχανική χρήση σπάνιων γαιών ήταν για την κατασκευή πυριτόλιθου σε αναπτήρες. Εκείνη την εποχή, η τεχνολογία διαχωρισμού και βελτίωσης δεν είχε αναπτυχθεί, επομένως χρησιμοποιήθηκε ένα μείγμα πολλαπλών στοιχείων σπάνιων γαιών και αλάτων ή αναλλοίωτο μείγμα μετάλλου (κράματος).
Από τη δεκαετία του 1960, ο διαχωρισμός και η βελτίωση έγιναν δυνατοί και οι ιδιότητες που περιέχονται σε κάθε σπάνια γαία έγιναν εμφανείς. Για τη βιομηχανοποίησή τους, εφαρμόστηκαν για πρώτη φορά ως φωσφόροι καθοδικών σωλήνων για έγχρωμες τηλεοράσεις και σε φακούς φωτογραφικών μηχανών υψηλής διάθλασης. Συνέχισαν να συμβάλλουν στη μείωση του μεγέθους και του βάρους υπολογιστών, ψηφιακών φωτογραφικών μηχανών, συσκευών ήχου και άλλων μέσω της χρήσης τους σε μόνιμους μαγνήτες υψηλής απόδοσης και επαναφορτιζόμενες μπαταρίες.
Τα τελευταία χρόνια, έχουν κερδίσει την προσοχή ως πρώτη ύλη για κράματα απορρόφησης υδρογόνου και κράματα μαγνητοσυστολής.
