العناصر الأرضية النادرة (REEs) "فيتامينات" الصناعة الحديثة

العناصر الأرضية النادرة (REEs) "فيتامينات" الصناعة الحديثة

مقدمة عن عناصر الأرض النادرة

عناصر الأرض النادرة (REEs) هي مجموعة من 17 عنصرًا معدنيًا موجودًا في قشرة الأرض ، وتتألف من 15 لانتانييد (من لانتانيوم إلى لوتيتيوم) بالإضافة إلى السكنديوم واليتريوم.نادراً ما توجد في تركيزات عالية، مما يجعل استخراج وفصل هذه المعادن المشابهة كيميائيا عملية معقدة ومكثفة في الموارد.

وبسبب خصائصها المغناطيسية والضوئية والحفازية الفريدة، تعمل REEs كـ "فيتامينات" أو "توابل" حاسمة للتكنولوجيا الصناعية، مما يتيح للأجهزة أن تصبح أصغر وأسرع،وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة.

الأشكال الشائعة

نادراً ما يتم تداول المعادن النظيفة؛ بدلاً من ذلك، يتم إنتاجها وتبيعها عادةً تجارياً في عدة أشكال متخصصة.

أكسيدات الأرض النادرة (REOs):الشكل التجاري الأكثر شيوعًا ، وغالباً ما يتم بيعه كغبار عالي النقاء للزجاج والسيراميك والحفازات.

المعادن والسبائك:تستخدم الأشكال المختلطة مثل Mischmetal (مزيج طبيعي من La و Ce و Nd و Pr) في المعادن والحجارة الخفيفة.

الأشكال المتخصصة:يتم تصنيع الأهداف والفوليوات والأسلاك والعصي لترسب البخار المتطور والبحوث المعملية.

التطبيقات الأساسية والمتقدمة

المنفعة الصناعية لـ REE تمتد إلى كل قطاع حديث تقريبًا.

التكنولوجيا الخضراء:

توربينات الرياح:المولدات ذات المحرك المباشر تستخدم مغناطيسات ضخمة من النيوديميوم-الحديد-البورون (NdFeB) ، تحتوي على مئات الكيلوغرامات من النيوديميوم والبرازيوديميوم والديسبروزيوم لزيادة الكفاءة.

السيارات الكهربائية: المغناطيسات عالية القوة في المحركات تمكن من تصميمات مضغوطة مع عزم دوران متفوق ، في حين أن اللانثانوم ضروري لبطاريات النيكل المعدني الهيدريد.

إلكترونيات المستهلك:

الشاشات: يعمل اليوروبيوم والتيربيوم واليترميوم كالفوسفورات، مما يخلق الألوان الحمراء والخضراء النابضة بالحياة على شاشات الهواتف الذكية والتلفزيون.

الحوسبة:مغناطيسات النيوديميوم تعمل على رؤوس القراءة والكتابة في محركات الأقراص الصلبة والمكبرات الصوتية المصغرة في الهواتف الذكية.

التصنيع الصناعة:

المحفزات: السيريوم واللانثانوم حيويان لمحولات المحفزات السيارات للحد من الانبعاثات السامة وللتكسير المحفز السائل في تكرير النفط.

التلميع الدقيق: أوكسيد السيريوم هو أكثر العوامل فعالية في العالم لتلميع الزجاج البصري، وعدسات الكاميرا، وملفات السيليكون.