Редкоземельные металлы
Редкоземельные металлы: лантан, церий, неодим, празеодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, диспрозий, гольмий, тербий, эрбий, лютеций. По разным классификациям к ним также причисляют ряд металлов, рассмотренных выше. Обладают исключительными свойствами благодаря особому строению атома (электронная f-орбиталь).
Мировые запасы РЗМ - около 150 млн. т.
Мировая добыча - 110 тыс. тонн РЗМ в пересчете на оксиды (без учета скандия).
В лидерах Китай, запасами обладают также Россия, Монголия, США, Бразилия.
Со стороны ряда аналитиков звучат оценки о предстоящем дефиците РЗМ, т.к. китайское месторождение Баян-Обо эксплуатируется уже более полувека, а сопоставимых с ним запасов нет.
Принято делить РЗМ на две группы: цериевую (лёгкие - La, Се, Рг, Nd, Sm, Eu) и иттриевую (тяжёлые - Y, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu). Наиболее ценна и особенно дефицитна иттриевая группа.
РЗМ применяются при производстве ключевых видов высокотехнологичной продукции: компьютеров, ноутбуков, жидкокристаллических мониторов, сотовых телефонов, высокоэрцитивных магнитов, генераторов, особо твердых сплавов, оптических механизмов, катализаторов для крекинга нефти, сверхпроводящих материалов, военной и космической техники.
Примеры конкретных производств:
· С применением самария изготавливают самарий-кобальтовые магниты, с применением неодима – магниты неодим-железо-бор. Они значительно превосходят ферритовые и без них немыслима высокотехнологичная генерация электроэнергии
· В производстве монокристаллов для твердотельных лазеров (алюмоиттриевый, алюмогадолиниевый гранат) используются неодим, иттрий, церий, гадолиний и эрбий
· Выделение плутония из урана происходит с помощью фторида лантана
· Гадолиний, эрбий, диспрозий и европий добавляют в регулирующие стержни и в топливо для ядерных реакторов (уран-гадолиниевое и уран-эрбиевое)
· РЗМ используются для легирования титана, алюминия и других цветных металлов. Например, с помощью ввода иттриевой крошки в нержавеющую сталь выполнены оболочки твэлов для БН‑1200, которые будут выдерживать температуру до 1200 градусов
· добавки РЗМ в состав оптических линз позволяют осуществлять селективное пропускание и достигать высокого коэффициента преломления
· РЗМ востребованы как катализаторы для оптимизации выделения из нефти светлых нефтепродуктов
· Посредством РЗМ легируют кремний для полупроводников.
Для одного гибридного автомобиля, соответствующего европейским экологическим стандартам, требуется около 10 кг редкоземельных металлов (мотор, аккумулятор). В современной ветровой энергетике, на которую сейчас делается ставка, для получения 1 МВт мощности нужно не менее 200 кг неодима.
В период СССР страна занимала второе место в мире как по запасам, так и по производству РЗМ. В настоящее время запасы никуда не делись, а производство отсутствует: составные части отошли в другие страны (Эстония, Казахстан), а без них оставшиеся функционировать не смогли. В стране работает только один Ловозерский ГОК (Кольский полуостров), который добывает лопарит (вид сырья для РЗМ). Для получения индивидуальных РЗМ концентрат направляется в Эстонию. Если построить новое разделительное производство, то весь цикл можно восстановить. Запасы РЗМ - 30% от мировых (как указано выше, 2 место в мире), а по прогнозным ресурсам Россия на первом месте в мире.
21.04.2022
