Contenuto
- Cosa sono gli elementi delle terre rare (REE)?
- Usi di elementi di terre rare
- Usi della difesa critica
- Outlook dell'elemento della terra rara
Produzione di elementi di terre rare: Questo grafico mostra una storia di produzione di elementi di terre rare, in tonnellate di ossido di terre rare equivalenti, tra il 1950 e il 2017. Mostra chiaramente l'ingresso degli Stati Uniti sul mercato a metà degli anni '60, quando la televisione a colori esplose la domanda. Quando la Cina iniziò a vendere terre rare a prezzi molto bassi alla fine degli anni '80 e all'inizio degli anni '90, le miniere negli Stati Uniti furono costrette a chiudere perché non potevano più realizzare profitti. Quando la Cina ha tagliato le esportazioni nel 2010, i prezzi delle terre rare sono saliti alle stelle. Ciò ha motivato la nuova produzione negli Stati Uniti, in Australia, Russia, Tailandia, Malesia e altri paesi. Nel 2016, la produzione di terre rare negli Stati Uniti si è interrotta poiché l'unica miniera rimasta è stata messa in cura e manutenzione.
Tavola periodica REE: Gli elementi delle terre rare sono i 15 elementi della serie di lantanidi, oltre all'ittrio. Lo scandio si trova nella maggior parte dei depositi di elementi di terre rare ed è talvolta classificato come elemento di terre rare. Immagine di.
Cosa sono gli elementi delle terre rare (REE)?
Gli elementi di terre rare sono un gruppo di diciassette elementi chimici che si presentano insieme nella tavola periodica (vedi immagine). Il gruppo è costituito da ittrio e dai 15 elementi di lantanide (lantanio, cerio, praseodimio, neodimio, prometio, samario, europeo, gadolinio, terbio, disprosio, olmio, erbio, thulium, itterbio e lutetio). Lo scandio si trova nella maggior parte dei depositi di elementi di terre rare ed è talvolta classificato come elemento di terre rare. L'Unione Internazionale di Chimica Pura e Applicata include lo scandio nella sua definizione di elemento di terre rare.
Gli elementi delle terre rare sono tutti metalli e il gruppo viene spesso definito "metalli delle terre rare". Questi metalli hanno molte proprietà simili e questo spesso li fa trovare insieme nei depositi geologici. Sono anche denominati "ossidi di terre rare" perché molti di loro sono generalmente venduti come composti di ossido.
Usi di elementi di terre rare: Questo grafico mostra l'uso di elementi di terre rare negli Stati Uniti durante il 2017. Molti veicoli usano catalizzatori di terre rare nei loro sistemi di scarico per il controllo dell'inquinamento atmosferico. Un gran numero di leghe sono rese più resistenti dall'aggiunta di metalli delle terre rare. Vetro, granito, marmo e pietre preziose sono spesso lucidati con polvere di ossido di cerio. Molti motori e generatori contengono magneti realizzati con elementi di terre rare. I fosfori utilizzati in display digitali, monitor e televisori sono creati con ossidi di terre rare. La maggior parte delle batterie per computer, telefoni cellulari e veicoli elettrici sono realizzate con metalli delle terre rare.
Usi di elementi di terre rare
I metalli delle terre rare e le leghe che li contengono sono utilizzati in molti dispositivi che le persone usano ogni giorno come memoria del computer, DVD, batterie ricaricabili, telefoni cellulari, convertitori catalitici, magneti, illuminazione fluorescente e molto altro.
Negli ultimi vent'anni c'è stata un'esplosione della domanda di molti articoli che richiedono metalli delle terre rare. Vent'anni fa c'erano pochissimi telefoni cellulari in uso, ma il numero è salito a oltre 7 miliardi in uso oggi. L'uso di elementi di terre rare nei computer è cresciuto quasi quanto i telefoni cellulari.
Molte batterie ricaricabili sono realizzate con composti di terre rare. La domanda di batterie è guidata dalla domanda di dispositivi elettronici portatili come telefoni cellulari, lettori, computer portatili e fotocamere.
Diversi chili di composti di terre rare sono presenti nelle batterie che alimentano ogni veicolo elettrico e veicolo ibrido elettrico. Dato che le preoccupazioni per l'indipendenza energetica, i cambiamenti climatici e altri problemi spingono la vendita di veicoli elettrici e ibridi, la domanda di batterie prodotte con composti di terre rare aumenterà ancora più rapidamente.
Le terre rare sono utilizzate come catalizzatori, fosfori e composti lucidanti. Vengono utilizzati per il controllo dell'inquinamento atmosferico, schermi illuminati su dispositivi elettronici e la lucidatura di vetri di qualità ottica. Tutti questi prodotti dovrebbero registrare una domanda crescente.
Altre sostanze possono essere sostituite con elementi di terre rare nei loro usi più importanti; tuttavia, questi sostituti sono generalmente meno efficaci e costosi.
Dagli anni '50 ai primi anni 2000, l'ossido di cerio era uno smalto lapidario molto popolare. Era economico e molto efficace. I recenti aumenti dei prezzi hanno quasi eliminato l'uso dell'ossido di cerio nel burattamento delle rocce e nelle arti lapidarie. Altri tipi di smalto, come alluminio e ossido di titanio, vengono ora utilizzati al suo posto.
Usi della difesa critica
Gli elementi delle terre rare svolgono un ruolo essenziale nella nostra difesa nazionale. I militari usano occhiali per la visione notturna, armi guidate di precisione, apparecchiature di comunicazione, apparecchiature GPS, batterie e altri dispositivi elettronici di difesa. Questi danno ai militari degli Stati Uniti un enorme vantaggio. I metalli delle terre rare sono ingredienti chiave per la realizzazione delle leghe molto dure utilizzate nei veicoli blindati e nei proiettili che si frantumano all'impatto.
I sostituti possono essere utilizzati per elementi di terre rare in alcune applicazioni di difesa; tuttavia, questi sostituti di solito non sono altrettanto efficaci e ciò riduce la superiorità militare. Diversi usi di elementi di terre rare sono riassunti nella tabella allegata.
Outlook dell'elemento della terra rara
La domanda globale di automobili, elettronica di consumo, illuminazione ad alta efficienza energetica e catalizzatori dovrebbe aumentare rapidamente nel prossimo decennio. La domanda di magneti in terre rare dovrebbe aumentare, così come la richiesta di batterie ricaricabili. Nuovi sviluppi nella tecnologia medica dovrebbero aumentare l'uso di laser chirurgici, imaging a risonanza magnetica e rivelatori a scintillazione per tomografia ad emissione di positroni.
Gli elementi delle terre rare sono ampiamente utilizzati in tutti questi settori, quindi la loro domanda dovrebbe rimanere elevata.