ธาตุหายากคืออะไร?
ธาตุหายาก หรือที่รู้จักกันในชื่อธาตุโลหะหายาก หมายถึงธาตุ 17 ชนิดในตารางธาตุ ซึ่งรวมถึงอนุกรมแลนทานัม ตั้งแต่เลขอะตอม 57 (แลนทานัม หรือ La) ถึง 71 (ลูเทเซียม หรือ Lu) รวมทั้งสแกนเดียม (Sc) และอิตเทรียม (Y)
จากชื่ออาจทำให้เข้าใจผิดว่าแร่เหล่านี้ "หายาก" แต่ในแง่ของจำนวนปีที่สามารถขุดได้ (อัตราส่วนของปริมาณสำรองที่ได้รับการยืนยันต่อผลผลิตประจำปี) และความหนาแน่นของแร่ในเปลือกโลกแล้ว แร่เหล่านี้มีปริมาณมากกว่าตะกั่วหรือสังกะสีเสียอีก
การใช้แร่หายากอย่างมีประสิทธิภาพจะนำมาซึ่งการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในเทคโนโลยีแบบดั้งเดิม เช่น นวัตกรรมทางเทคโนโลยีผ่านฟังก์ชันการทำงานใหม่ๆ การปรับปรุงความทนทานของวัสดุโครงสร้าง และประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ดีขึ้นสำหรับเครื่องจักรและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
เกี่ยวกับออกไซด์ของธาตุหายาก
กลุ่มออกไซด์ของธาตุหายากบางครั้งเรียกว่า ธาตุหายาก หรือ REO ธาตุหายากบางชนิดถูกนำไปประยุกต์ใช้ในด้านต่างๆ เช่น โลหะวิทยา เซรามิก การผลิตแก้ว สีย้อม เลเซอร์ โทรทัศน์ และชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ความสำคัญของธาตุหายากกำลังเพิ่มสูงขึ้นอย่างแน่นอน นอกจากนี้ ต้องคำนึงถึงด้วยว่า วัสดุที่มีธาตุหายากเป็นส่วนประกอบส่วนใหญ่ที่ใช้ในอุตสาหกรรมนั้นเป็นออกไซด์ หรือได้มาจากออกไซด์
ในส่วนของการใช้งานออกไซด์ของธาตุหายากในระดับอุตสาหกรรมที่เติบโตเต็มที่แล้วนั้น การใช้งานในสูตรตัวเร่งปฏิกิริยา (เช่น ในตัวเร่งปฏิกิริยาแบบสามทางสำหรับยานยนต์) ในอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับแก้ว (การผลิตแก้ว การลดสีหรือการย้อมสี การขัดเงาแก้ว และการใช้งานอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง) และการผลิตแม่เหล็กถาวร คิดเป็นเกือบ 70% ของการใช้งานออกไซด์ของธาตุหายากทั้งหมด การใช้งานทางอุตสาหกรรมที่สำคัญอื่นๆ ได้แก่ อุตสาหกรรมโลหะวิทยา (ใช้เป็นสารเติมแต่งในโลหะผสมเหล็กหรืออะลูมิเนียม) เซรามิก (โดยเฉพาะในกรณีของ Y) การใช้งานที่เกี่ยวข้องกับแสงสว่าง (ในรูปของสารเรืองแสง) เป็นส่วนประกอบของโลหะผสมในแบตเตอรี่ หรือในเซลล์เชื้อเพลิงออกไซด์แข็ง เป็นต้น นอกจากนี้ ยังมีการใช้งานในระดับที่เล็กกว่า เช่น การใช้ระบบอนุภาคนาโนที่มีออกไซด์ของธาตุหายากในด้านชีวการแพทย์สำหรับการรักษามะเร็งหรือเป็นเครื่องหมายตรวจจับเนื้องอก หรือเป็นครีมกันแดดในเครื่องสำอางเพื่อปกป้องผิว
เกี่ยวกับสารประกอบธาตุหายาก
สารประกอบธาตุหายากที่มีความบริสุทธิ์สูงผลิตจากแร่ด้วยวิธีการดังต่อไปนี้: การแยกด้วยวิธีทางกายภาพ (เช่น การลอยตัว), การชะล้าง, การทำให้บริสุทธิ์ด้วยสารละลายโดยการสกัดด้วยตัวทำละลาย, การแยกธาตุหายากด้วยการสกัดด้วยตัวทำละลาย, การตกตะกอนของสารประกอบธาตุหายากแต่ละชนิด สุดท้ายสารประกอบเหล่านี้จะกลายเป็นคาร์บอเนต ไฮดรอกไซด์ ฟอสเฟต และฟลูออไรด์ที่สามารถนำไปจำหน่ายได้
ประมาณ 40% ของการผลิตแร่หายากถูกนำไปใช้ในรูปโลหะ เช่น ในการทำแม่เหล็ก ขั้วแบตเตอรี่ และโลหะผสม โลหะเหล่านี้ผลิตจากสารประกอบดังกล่าวโดยกระบวนการแยกด้วยไฟฟ้าจากเกลือหลอมเหลวที่อุณหภูมิสูง และการรีดิวซ์ด้วยสารรีดิวซ์โลหะที่อุณหภูมิสูง เช่น แคลเซียมหรือแลนทานัม
แร่หายากส่วนใหญ่ใช้ในด้านต่อไปนี้:
●Mแม่เหล็ก (สูงสุด 100 ชิ้นต่อรถยนต์ใหม่หนึ่งคัน)
● ตัวเร่งปฏิกิริยา (ไอเสียรถยนต์และการแตกตัวของปิโตรเลียม)
● ผงขัดเงาสำหรับหน้าจอโทรทัศน์และแผ่นดิสก์เก็บข้อมูลแบบกระจก
● แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ (โดยเฉพาะสำหรับรถยนต์ไฮบริด)
● โฟโตนิกส์ (อุปกรณ์เปล่งแสง เรืองแสง และขยายแสง)
● คาดว่าเทคโนโลยีแม่เหล็กและโฟโตนิกส์จะเติบโตอย่างมีนัยสำคัญในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า
UrbanMines จัดจำหน่ายสารประกอบที่มีความบริสุทธิ์สูงและบริสุทธิ์สูงมากหลากหลายชนิด ความสำคัญของสารประกอบธาตุหายากกำลังเพิ่มสูงขึ้นอย่างมากในเทคโนโลยีหลักหลายด้าน และเป็นสิ่งที่ไม่สามารถทดแทนได้ในผลิตภัณฑ์และกระบวนการผลิตหลายอย่าง เราจัดจำหน่ายสารประกอบธาตุหายากในเกรดต่างๆ ตามความต้องการของลูกค้าแต่ละราย ซึ่งเป็นวัตถุดิบที่มีค่าในอุตสาหกรรมต่างๆ
โดยทั่วไปแล้ว ธาตุหายากถูกนำไปใช้ในด้านใดบ้าง?
การนำแร่หายากมาใช้ในอุตสาหกรรมครั้งแรกคือการทำหินเหล็กไฟสำหรับไฟแช็ก ในเวลานั้น เทคโนโลยีการแยกและการกลั่นยังไม่ได้รับการพัฒนา จึงใช้ส่วนผสมของแร่หายากหลายชนิดและธาตุเกลือ หรือโลหะผสมที่ไม่ผ่านการเปลี่ยนแปลงใดๆ
นับตั้งแต่ทศวรรษ 1960 การแยกและการกลั่นแร่หายากก็เป็นไปได้ และคุณสมบัติที่อยู่ในแร่หายากแต่ละชนิดก็ปรากฏชัดเจนขึ้น สำหรับการนำไปใช้ในอุตสาหกรรม แร่หายากเหล่านี้ถูกนำไปใช้ครั้งแรกเป็นสารเรืองแสงในหลอดภาพสำหรับโทรทัศน์สีและเลนส์กล้องที่มีดัชนีหักเหสูง ต่อมาพวกมันได้มีส่วนช่วยลดขนาดและน้ำหนักของคอมพิวเตอร์ กล้องดิจิทัล อุปกรณ์เสียง และอื่นๆ อีกมากมาย ผ่านการใช้ในแม่เหล็กถาวรประสิทธิภาพสูงและแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา โลหะผสมเหล่านี้ได้รับความสนใจมากขึ้นในฐานะวัตถุดิบสำหรับโลหะผสมดูดซับไฮโดรเจนและโลหะผสมที่มีคุณสมบัติแม่เหล็ก
