REE-希土類元素-金属、鉱物、鉱業、用途

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著者: Laura McKinney
作成日: 8 4月 2021
更新日: 12 5月 2024
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希土類元素の生産: このチャートは、1950年から2017年までの希土類酸化物換算のトン単位での希土類元素生産の歴史を示しています。カラーテレビが需要を爆発させた1960年代半ばの米国市場への参入を明確に示しています。 1980年代後半から1990年代初頭に中国が非常に低い価格で希土類を販売し始めたとき、米国の鉱山はもはや利益を上げることができなかったため、閉鎖を余儀なくされました。 2010年に中国が輸出を削減したとき、レアアースの価格は急騰しました。これは、米国、オーストラリア、ロシア、タイ、マレーシア、およびその他の国での新しい生産の動機となりました。 2016年、米国での希土類の生産は、残りの鉱山の1つだけが手入れと保守が行われたため停止しました。

REE周期表: 希土類元素は、15個のランタニド系列元素とイットリウムです。スカンジウムは、ほとんどの希土類元素の堆積物に含まれており、希土類元素として分類されることもあります。による画像。

希土類元素(REE)とは何ですか?

希土類元素は、周期表で一緒に発生する17個の化学元素のグループです(画像を参照)。このグループは、イットリウムと15個のランタニド元素(ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム)で構成されています。スカンジウムは、ほとんどの希土類元素の堆積物に含まれており、希土類元素として分類されることもあります。 International Pure and Applied Chemistry Unionでは、希土類元素の定義にスカンジウムが含まれています。

希土類元素はすべて金属であり、このグループはしばしば「希土類金属」と呼ばれます。これらの金属には多くの類似した特性があり、それが地質堆積物中に一緒に見つかることがよくあります。それらの多くは通常、酸化物化合物として販売されているため、「希土類酸化物」とも呼ばれます。




希土類元素の使用: このチャートは、2017年の米国における希土類元素の使用を示しています。多くの車両は、大気汚染防止のために排気システムに希土類触媒を使用しています。希土類金属の添加により、多くの合金の耐久性が向上しています。ガラス、花崗岩、大理石、宝石は、多くの場合、酸化セリウム粉末で磨かれます。多くのモーターと発電機には、希土類元素で作られた磁石が含まれています。デジタルディスプレイ、モニター、テレビで使用される蛍光体は、希土類酸化物で作られています。ほとんどのコンピューター、携帯電話、電気自動車のバッテリーは、希土類金属で作られています。


希土類元素の使用

希土類金属とそれらを含む合金は、コンピューターメモリ、DVD、充電式バッテリー、携帯電話、触媒コンバーター、磁石、蛍光灯など、毎日使用される多くのデバイスで使用されています。

過去20年間に、希土類金属を必要とする多くのアイテムの需要が爆発的に増加しました。 20年前には使用中の携帯電話はほとんどありませんでしたが、その数は現在70億を超えています。コンピューターでの希土類元素の使用は、携帯電話とほぼ同じ速さで成長しています。

多くの充電式バッテリーは、希土類化合物で作られています。バッテリーの需要は、携帯電話、リーダー、ポータブルコンピューター、カメラなどのポータブル電子機器の需要に牽引されています。

数ポンドの希土類化合物は、すべての電気自動車とハイブリッド電気自動車に電力を供給するバッテリーに入っています。エネルギーの独立性、気候変動、およびその他の問題に対する懸念が電気自動車およびハイブリッド車の販売を促進しているため、希土類化合物で作られたバッテリーの需要はさらに急速に増加します。

希土類は、触媒、蛍光体、および研磨化合物として使用されます。これらは、大気汚染防止、電子機器の照明付きスクリーン、および光学品質のガラスの研磨に使用されます。これらの製品はすべて、需要の増加が予想されます。

他の物質は、最も重要な用途で希土類元素の代わりに使用できます。ただし、これらの代替品は通常、効果が低く、費用がかかります。


1950年代から2000年代初頭まで、酸化セリウムは非常に人気のあるラピダリーポリッシュでした。安価で非常に効果的でした。最近の価格の上昇により、岩のタンブリングや宝石の芸術での酸化セリウムの使用はほとんどなくなりました。現在では、アルミニウムや酸化チタンなど、他の種類のポリッシュが代わりに使用されています。



重要な防衛用途

希土類元素は、国防において重要な役割を果たします。軍隊は、暗視ゴーグル、精密誘導武器、通信機器、GPS機器、バッテリー、およびその他の防衛用電子機器を使用しています。これらは、米軍に大きな利点を与えます。希土類金属は、衝撃を受けて砕ける装甲車両や発射体に使用される非常に硬い合金を作るための重要な成分です。

一部の防衛用途では、希土類元素に代替物を使用できます。ただし、これらの代替物は通常、それほど効果的ではなく、軍事的優位性を低下させます。希土類元素のいくつかの用途は、添付の表にまとめられています。


希土類元素の見通し

自動車、家庭用電化製品、エネルギー効率の高い照明、触媒に対する世界的な需要は、今後10年間で急速に増加すると予想されます。希土類磁石の需要は、充電式バッテリーの需要と同様に増加すると予想されます。医療技術の新しい開発により、手術用レーザー、磁気共鳴画像法、ポジトロン放出断層撮影シンチレーション検出器の使用が増加すると予想されます。

希土類元素はこれらのすべての産業で頻繁に使用されているため、それらに対する需要は依然として高いはずです。