Ứng dụng chính của kim loại đất hiếm

Hiện nay,đất hiếmcác yếu tố chủ yếu được sử dụng trong hai lĩnh vực chính: truyền thống và công nghệ cao. Trong các ứng dụng truyền thống, do hoạt tính cao của kim loại đất hiếm nên chúng có thể tinh chế các kim loại khác và được sử dụng rộng rãi trong ngành luyện kim. Thêm oxit đất hiếm vào luyện thép có thể loại bỏ các tạp chất như asen, antimon, bismuth, v.v. Thép hợp kim thấp cường độ cao làm từ oxit đất hiếm có thể được sử dụng để sản xuất linh kiện ô tô và có thể ép thành tấm thép và ống thép, được sử dụng để sản xuất đường ống dẫn dầu và khí đốt.

Các nguyên tố đất hiếm có hoạt tính xúc tác vượt trội và được sử dụng làm chất xúc tác cho vết nứt dầu mỏ trong ngành dầu khí để cải thiện hiệu suất dầu nhẹ. Đất hiếm cũng được sử dụng làm chất lọc xúc tác cho khí thải ô tô, máy sấy sơn, chất ổn định nhiệt nhựa và trong sản xuất các sản phẩm hóa học như cao su tổng hợp, len nhân tạo và nylon. Bằng cách sử dụng hoạt động hóa học và chức năng tạo màu ion của các nguyên tố đất hiếm, chúng được sử dụng trong ngành công nghiệp thủy tinh và gốm sứ để làm rõ thủy tinh, đánh bóng, nhuộm, khử màu và tạo chất màu gốm. Lần đầu tiên ở Trung Quốc, đất hiếm được sử dụng trong nông nghiệp làm nguyên tố vi lượng trong nhiều loại phân bón hỗn hợp, thúc đẩy sản xuất nông nghiệp. Trong các ứng dụng truyền thống, các nguyên tố đất hiếm nhóm xeri được sử dụng chủ yếu, chiếm khoảng 90% tổng lượng tiêu thụ củađất hiếmcác phần tử.

Trong các ứng dụng công nghệ cao, do cấu trúc điện tử độc đáo củađất hiếm,các mức năng lượng khác nhau của quá trình chuyển đổi điện tử tạo ra quang phổ đặc biệt. Các oxit củayttri, terbi, Vàeuropiumđược sử dụng rộng rãi làm chất lân quang đỏ trong tivi màu, các hệ thống hiển thị khác nhau và trong sản xuất ba loại bột đèn huỳnh quang màu cơ bản. Việc sử dụng các đặc tính từ tính đặc biệt của đất hiếm để sản xuất các nam châm siêu vĩnh cửu khác nhau, chẳng hạn như nam châm vĩnh cửu samarium coban và nam châm vĩnh cửu boron sắt neodymium, có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghệ cao khác nhau như động cơ điện, thiết bị chụp cộng hưởng từ hạt nhân, maglev xe lửa và các thiết bị quang điện tử khác. Thủy tinh Lanthanum được sử dụng rộng rãi làm vật liệu cho các loại thấu kính, thấu kính và sợi quang khác nhau. Thủy tinh xeri được sử dụng làm vật liệu chống bức xạ. Tinh thể hợp chất đất hiếm thủy tinh neodymium và yttrium nhôm garnet là những vật liệu cực quang quan trọng.

Trong ngành công nghiệp điện tử, nhiều loại gốm sứ có thêmoxit neodymium,oxit lantan, Vàoxit yttriđược sử dụng làm vật liệu tụ điện khác nhau. Kim loại đất hiếm được sử dụng để sản xuất pin sạc niken hydro. Trong ngành năng lượng nguyên tử, yttri oxit được sử dụng để sản xuất thanh điều khiển cho lò phản ứng hạt nhân. Các hợp kim chịu nhiệt nhẹ được làm từ các nguyên tố đất hiếm nhóm xeri, nhôm và magie được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ để sản xuất các bộ phận cho máy bay, tàu vũ trụ, tên lửa, tên lửa, v.v. Đất hiếm cũng được sử dụng trong vật liệu siêu dẫn và từ giảo, nhưng khía cạnh này vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu và phát triển.

Các tiêu chuẩn chất lượng dành chokim loại đất hiếmtài nguyên bao gồm hai khía cạnh: các yêu cầu công nghiệp chung đối với trữ lượng đất hiếm và tiêu chuẩn chất lượng đối với tinh quặng đất hiếm. Hàm lượng F, CaO, TiO2 và TFe trong tinh quặng xeri fluorocarbon sẽ được nhà cung cấp phân tích nhưng không được dùng làm cơ sở để đánh giá; Tiêu chuẩn chất lượng đối với hỗn hợp cô đặc bastnaesit và monazit được áp dụng cho cô đặc thu được sau quá trình tuyển quặng. Hàm lượng tạp chất P và CaO của sản phẩm loại 1 chỉ cung cấp dữ liệu chứ không dùng làm cơ sở đánh giá; Tinh quặng monazite dùng để chỉ tinh quặng cát sau khi được làm giàu; Tinh quặng phốt pho yttrium cũng đề cập đến tinh quặng thu được từ quá trình làm giàu quặng cát.

Việc phát triển và bảo vệ quặng nguyên sinh đất hiếm liên quan đến công nghệ thu hồi quặng. Tuyển nổi, tách trọng lực, tách từ và quá trình làm giàu kết hợp đều đã được sử dụng để làm giàu khoáng chất đất hiếm. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình tái chế bao gồm loại và trạng thái xuất hiện của các nguyên tố đất hiếm, cấu trúc, cấu trúc và đặc điểm phân bố của khoáng sản đất hiếm cũng như loại và đặc điểm của khoáng chất gangue. Các kỹ thuật hưởng lợi khác nhau cần được lựa chọn dựa trên các trường hợp cụ thể.

Việc làm giàu quặng nguyên sinh đất hiếm thường áp dụng phương pháp tuyển nổi, thường được bổ sung bằng trọng lực và tách từ, tạo thành sự kết hợp giữa trọng lực tuyển nổi, quá trình trọng lực tách từ tuyển nổi. Các chất định vị đất hiếm chủ yếu được tập trung bằng trọng lực, được bổ sung bằng cách tách từ, tuyển nổi và tách điện. Mỏ quặng sắt đất hiếm Baiyunebo ở Nội Mông chủ yếu bao gồm quặng monazite và fluorocarbon cerium. Có thể thu được chất cô đặc đất hiếm chứa 60% REO bằng cách sử dụng quy trình kết hợp tuyển nổi hỗn hợp rửa tuyển nổi tách trọng lực. Mỏ đất hiếm Yaniuping ở Mianning, Tứ Xuyên chủ yếu sản xuất quặng xeri fluorocarbon và tinh quặng đất hiếm chứa 60% REO cũng thu được bằng quá trình tuyển nổi tách trọng lực. Việc lựa chọn chất tuyển nổi là chìa khóa thành công của phương pháp tuyển nổi trong chế biến khoáng sản. Khoáng chất đất hiếm do mỏ sa khoáng Nanshan Haibin ở Quảng Đông sản xuất chủ yếu là monazite và yttrium phosphate. Bùn thu được từ quá trình rửa nước tiếp xúc được trải qua quá trình làm giàu xoắn ốc, sau đó là tách trọng lực, được bổ sung bằng phương pháp tách từ và tuyển nổi, để thu được tinh quặng monazite chứa 60,62% REO và tinh quặng photphorite chứa Y2O525,35%.