Metale ziem rzadkich

Jie Zhao/Współtwórca/Getty Images

Metale ziem rzadkich nie są tak rzadkie, jak mogłaby sugerować ich nazwa. Mają kluczowe znaczenie dla wysokowydajnej optyki i laserów oraz są niezbędne dla najpotężniejszych magnesów i nadprzewodników na świecie.

Wydobycie metali ziem rzadkich jest po prostu droższe niż większości metali, jeśli nie jest wydobywane za pomocą szkodliwych dla środowiska chemikaliów. Te metale również tradycyjnie nie są tak opłacalne na rynkach. To sprawiło, że były one mniej pożądane w przeszłości – dopóki świat nie zdał sobie sprawy, że Chiny kontrolują znaczną część rynku.

Te trudności, w połączeniu z zapotrzebowaniem na metale do zastosowań w zaawansowanych technologiach, wprowadzają komplikacje ekonomiczne i polityczne, które sprawiają, że niektóre z najbardziej interesujących metali są jeszcze bardziej ekscytujące dla inwestorów.

Ziemie rzadkie na rynku

Według United States Geological Survey od 2018 r. Chiny wyprodukowały około 80% światowego zapotrzebowania na metale ziem rzadkich (spadek z 95% w 2010 r.). Ich rudy są bogate w itr, lantan i neodym.

Od sierpnia 2010 r. utrzymują się obawy o chińską dominację kluczowych dostaw metali ziem rzadkich, ponieważ Chiny ograniczyły kwoty eksportowe metali bez oficjalnego wyjaśnienia, natychmiast wywołując debatę na temat decentralizacji światowej produkcji ziem rzadkich.

Ogromne ilości rud ziem rzadkich znaleziono w Kalifornii w 1949 r., a kolejne są poszukiwane w całej Ameryce Północnej, ale obecne wydobycie nie jest wystarczająco znaczące, aby strategicznie kontrolować jakąkolwiek część globalnego rynku pierwiastków ziem rzadkich (kopalnia w Mountain Pass w Kalifornii nadal musi wysyła swoje minerały do ​​Chin w celu ich przetworzenia).

Metale ziem rzadkich są przedmiotem obrotu na NYSE w formie funduszy giełdowych (ETF), które reprezentują koszyk akcji dostawców i kopalń, w przeciwieństwie do handlu samymi metalami. Wynika to z ich rzadkości i ceny, a także z ich niemal stricte przemysłowej konsumpcji. Metale ziem rzadkich nie są uważane za dobrą inwestycję fizyczną, tak jak metale szlachetne, które posiadają wewnętrzną wartość low-tech.

Metale ziem rzadkich i ich zastosowania

W układzie okresowym pierwiastków w trzeciej kolumnie wymieniono pierwiastki ziem rzadkich. Trzeci wiersz trzeciej kolumny jest rozwijany pod wykresem, wyszczególniając szeregi pierwiastków lantanowców. Skand i itr są wymienione jako metale ziem rzadkich, chociaż nie należą do serii lantanowców. Wynika to z dominacji dwóch elementów będących w części podobne do lantanowców.

Kolumna 3 układu okresowego pierwiastków wymienia pierwiastki ziem rzadkich. Todd Helmenstine

W celu zwiększenia masy atomowej poniżej podano 17 metali ziem rzadkich i niektóre z ich powszechnych zastosowań.

Skand: Ciężar atomowy 21. Stosowany do wzmacniania stopów aluminium. Itr: Masa atomowa 39. Stosowany w nadprzewodnikach i egzotycznych źródłach światła. Lantan: Waga atomowa 57. Stosowany w specjalistycznych okularach i optyce, elektrodach i magazynowaniu wodoru. Cer: Ciężar atomowy 58. Jest doskonałym utleniaczem, stosowanym w krakingu olejowym podczas rafinacji ropy naftowej oraz do barwienia na żółto ceramiki i szkła. Prazeodym: Masa atomowa 59. Stosowany w magnesach, laserach oraz jako kolor zielony w ceramice i szkle. Neodym: Waga atomowa 60. Stosowany w magnesach, laserach oraz jako kolor fioletowy w ceramice i szkle. Prometeusz: Masa atomowa 61. Stosowany w bateriach jądrowych. Tylko izotopy wytworzone przez człowieka zostały kiedykolwiek zaobserwowane na Ziemi, z przypuszczeniem 500-600 gramów naturalnie występujące na planecie. Samar: Masa atomowa 62. Stosowany w magnesach, laserach i wychwytywaniu neutronów. Europium: Masa atomowa 63. Produkuje kolorowe luminofory, lasery i lampy rtęciowe. Gadolin: Masa atomowa 64. Stosowany w magnesach, optyce specjalistycznej i pamięci komputera. Terb: Masa atomowa 65. Stosowany jako zielony w ceramice i farbach oraz w laserach i świetlówkach.
• Dysproz : Masa atomowa 66. Stosowany w magnesach i laserach.
Holmium: Masa atomowa 67. Stosowany w laserach. Erb: Masa atomowa 68. Stosowany w stali stopowej z wanadem, a także w laserach. Tul: Masa atomowa 69. Stosowany w przenośnym sprzęcie rentgenowskim. Iterb: Masa atomowa 70. Stosowany w laserach na podczerwień. Działa również jako świetny reduktor chemiczny. Paryż: Masa atomowa 71. Stosowany w szkle specjalistycznym i sprzęcie radiologicznym.