Улучшение технологий: роль редкоземельных металлов в современном мире

В России запасы 29 редких металлов составляют 658 миллионов тонн, из которых 28,5 миллионов тонн — это редкоземельные металлы. Эти ресурсы имеют огромное значение для различных отраслей промышленности. Редкие металлы используются в производстве множества современных устройств: от смартфонов до высокоэффективных солнечных панелей. Например, такие металлы, как лантан и церий, находят применение в производстве катализаторов и оптических стекол. Стоимость редких металлов может существенно меняться в зависимости от рыночной ситуации, что делает их важным объектом для инвестиций и исследований. Об этом сообщает comandir.com

Редкоземельные металлы: как они трансформируют повседневные вещи

Скандий (Sc) — это химический элемент с атомным номером 21, который имеет интересные характеристики и разнообразные области применения. Мировое потребление скандия составляет около 80 тонн в год, однако на рынок поступает только 20-30 тонн. Стоимость одной тонны этого металла варьируется в зависимости от уровня его переработки.

Хотя скандий присутствует в земной коре, его концентрация крайне низка, и он добывается в основном как побочный продукт других металлов. Наибольшим производителем скандия является Китай, который отвечает за около 80% его добычи, в то время как Филиппины составляют 10%, а Россия и Украина — по 2%.

Запасы скандия сосредоточены в разных странах, причем более 60% из них находится в Китае. В США запасы скандия можно найти в отвалах горнорудных выработок, где он составляет до 10%. Также значительные запасы имеются в Канаде, Казахстане, России, Украине, Австралии и на Мадагаскаре.

Скандий в первую очередь используется для производства алюминиево-скандиевых сплавов. Добавление всего 0,1-0,5% этого редкоземельного металла значительно улучшает физические характеристики алюминия, делая его более прочным, термостойким и устойчивым к коррозии. Эти сплавы находят применение в аэрокосмической и оборонной отраслях, а также всё чаще используются в спортивном инвентаре, например, в рамах гоночных велосипедов.

Кроме того, скандий применяется в производстве твердооксидных топливных элементов для мощных дата-центров и в освещении, например, для создания ламп интенсивного света, используемых на стадионах.

Иттрий (Y), который имеет атомный номер 39, представляет собой значимый элемент с годовыми объемами потребления, колеблющимися от 10 до 15 тысяч тонн. Наиболее крупным производителем иттрия в мире является Китай, который контролирует более половины глобального производства. Остальные страны, занимающиеся его добычей, включают Россию, Австралию и США.

Основные запасы иттрия также находятся в Китае, где сосредоточено около 50% мировых ресурсов. Кроме того, значительные запасы находятся в США (15%), Австралии (10%), Индии (10%) и Малайзии (5%). Остальные запасы разбросаны по таким странам, как Россия, Бразилия, Вьетнам и Мьянма. Примечательно, что иттрий был обнаружен в пробах лунного грунта, что подчеркивает его распространенность.

Иттрий широко используется в различных отраслях. Он играет ключевую роль в производстве светодиодов, лазеров и люминесцентных ламп, что делает его важным компонентом в электронной промышленности, а также в производстве дисплеев и осветительных приборов. Небольшие добавления иттрия в сплавы улучшают их термостойкость и ударопрочность, что делает этот металл ценным для применения в покрытии реактивных двигателей, подшипников и огнеупорных форсунок. Таким образом, иттрий является важным элементом в современных технологиях.

Лантан (La), атомный номер 57

Лантан — это химический элемент, который имеет атомный номер 57 и занимает важное место в мировой промышленности. Годовое потребление лантана составляет от 70 до 80 тысяч тонн, что подчеркивает его значимость.

Наиболее крупные запасы лантана сосредоточены в Китае, который обладает почти 60% мировых резервов. Австралия, США, Россия, Вьетнам и Украина имеют примерно равные доли, каждая из которых составляет около 10%, кроме Вьетнама и Украины, чьи запасы составляют по 5%.

Лантан применяется в различных областях. Он используется в ядерной энергетике, а также в черной и цветной металлургии. В медицине этот элемент находит применение в производстве медицинского оборудования. Кроме того, лантан активно используется в электронике и радиотехнике, а также в производстве деталей для ракет и авиации. В автомобильной промышленности лантан применяется в катализаторах, что свидетельствует о его важной роли в современных технологиях.

Церий (Ce) — это редкоземельный элемент с атомным номером 58. Ежегодное мировое потребление церия составляет от 55 до 65 тысяч тонн.

Цена на одну тонну церия зависит от рыночной ситуации. Основные запасы этого элемента сосредоточены в нескольких странах: более 60% находится в Китае, 20% — в Австралии, 8% — в Бразилии, по 5% — в России и США, а 2% составляют запасы Швеции.

Церий широко используется в производстве специальных марок стекла, огнеупорных материалов и в медицинских приложениях.

Ключ к инновациям и улучшениям в технологиях

Празеодим (Pr), атомный номер 59

Празеодим — это редкоземельный элемент с атомным номером 59. Его мировое потребление достигает до 10 тысяч тонн в год. Основные запасы празеодима располагаются в Китае (более 40%), Вьетнаме и Бразилии (по 10%), России (5%) и Южноафриканской Республике (5%).

Этот элемент играет ключевую роль в производстве постоянных магнитов, которые используются в ветровых турбинах, автогенераторах и даже в квантовых компьютерах. Благодаря своим уникальным свойствам, празеодим является важным компонентом в высоких технологиях.

Неодим (Nd), атомный номер 60

Неодим, с атомным номером 60, имеет мировое потребление в пределах 7-10 тысяч тонн в год. Крупнейшие запасы неодима сосредоточены в Китае (до 50%), США (10%), Австралии (10%), Швеции (5%) и России (5%).

Неодим используется для создания мощных магнитов, которые применяются в электромобилях, жестких дисках компьютеров и медицинских аппаратах, таких как магнитно-резонансные томографы. Его востребованность растет с развитием технологий.

Прометий (Pm), атомный номер 61

Прометий — это редкоземельный элемент с атомным номером 61, который практически не используется в промышленности. Его производство ограничено и составляет лишь 400-700 граммов в год, в основном в США и России. Прометий применяется преимущественно в исследовательских целях, например, для создания ядерных батарей.

Самарий (Sm), атомный номер 62

Самарий, имеющий атомный номер 62, имеет мировое потребление около 700 тонн в год. Основные запасы самария сосредоточены в Китае и США (по 30%), Казахстане (8%), России (7%), Украине (5%) и других странах.

Этот элемент находит применение в ядерной энергетике, микроэлектронике и производстве постоянных магнитов, что подчеркивает его значимость в различных отраслях.

Европий (Eu), атомный номер 63

Европий, с атомным номером 63, имеет мировое потребление около 600-800 тонн в год. Запасы европия преимущественно находятся в Китае (30%), США (25%), России (20%), Японии (20%) и ЮАР (5%).

Европий используется в атомной, ядерной и водородной энергетике, а также в медицине. Его флуоресцентные свойства применяются для проверки подлинности банкнот евро.

Гадолиний (Gd), атомный номер 64

Гадолиний, имеющий атомный номер 64, имеет мировое потребление около 450-500 тонн в год. Основные запасы гадолиния сосредоточены в Китае (40%), Австралии (30%), США (10%), Индии (10%) и России (10%).

Этот элемент используется в ядерной энергетике и медицине, а также в производстве сверхпроводников, что делает его важным для технологий будущего.

Тербий (Tb), атомный номер 65

Тербий, с атомным номером 65, имеет мировое потребление в диапазоне 700-800 тонн в год. Основные запасы тербия находятся в Китае (75%), Австралии (10%), России (10%) и Японии (5%).

Тербий находит применение в производстве мощных звуковых источников, ультразвуковых излучателей и в лазерной технике, что подчеркивает его значимость в высоких технологиях.

Диспрозий (Dy), атомный номер 66

Диспрозий, имеющий атомный номер 66, имеет мировое потребление около 100-110 тонн в год. Основные запасы диспрозия сосредоточены в Китае (более 90%), с небольшими объемами в США, Австралии, России, Индии и ЮАР (по 1,5-2%).

Этот элемент используется в энергетических установках и в различных отраслях электронной и химической промышленности.

Гольмий (Ho), атомный номер 67

Гольмий, с атомным номером 67, имеет мировое потребление около 100-120 тонн в год. Основные запасы находятся в Китае (более 60%), в Австралии (20%), России (10%) и ряде других стран.

На данный момент гольмий не имеет широкого применения, но используется в металлургии, ядерной энергетике и для создания термоэлектрических материалов. Его потенциальные применения в антигравитационных устройствах вызывают интерес у ученых.

Эрбий (Er), атомный номер 68

Эрбий, имеющий атомный номер 68, имеет мировое потребление около 500 тонн в год. Основные запасы сосредоточены в Китае (до 80%), России (10%) и Австралии (5%).

Эрбий используется в волоконно-оптической связи, металлургии и в исследованиях термоядерного синтеза, что подчеркивает его роль в передовых технологиях.

Тулий (Tm), атомный номер 69

Тулий, с атомным номером 69, имеет мировое потребление в пределах 50-52 тонн в год. Крупнейший производитель тулия — Китай, который с 2022 года прекратил его продажи. Основные запасы тулия находятся в Китае (до 60%), а также в России (5%) и Малайзии (5%).

Тулий находит применение в медицине, в частности, при лечении онкологических заболеваний, а также в электронике и ядерной энергетике, что делает его важным элементом для различных технологий.