Редки земи - Елементариумът

Редки земи или лантаниди са елементи, които имат много сходни химични свойства. Поради тази причина промишлените данни са само частично подробни по елементи и са групирани главно в редкоземните продукти. Редките земи са свързани със скандий и итрий. Наричани редки земи, тези елементи не са редки и се срещат в търговската мрежа под формата на оксиди, соли или метали, като елементите са отделени или не. Те имат оригинални оптични и магнитни свойства, които са позволили развитието на използването им, по-специално като фосфор или в магнити, например за вятърни турбини.

Индустриални данни

Редките земи представляват групата на лантанидите (елементи с атомни номера между 57 и 71, от лантан до лутеций), към които се добавят, поради сходни химични свойства (същата колона на периодичната таблица), итрий (Y) и скандий (Sc) . Различаваме церикови земи, леките (лантан, церий, празеодим, неодим, самарий, европий и гадолиний) от итричните, по-тежките (други редки земи), европий и гадолиний понякога се класифицират като тежки редки земи.

Въпреки името си, елементите, съставляващи редки земи, не са рядкост. Най-разпространеният, церий, е по-разпространен в земната кора от медта, най-редкият, тулий, е 4 пъти по-обилен от среброто (виж таблицата по-долу). Съдържанието като цяло се изразява под формата на оксиди.

Сурови материали

Съдържанието на редки земи в земната кора, обозначено като TR, е приблизително 0,08%, вижте таблицата по-долу за повече подробности.

Прометиум (Pm), радиоактивен (полуживот от 147 Pm = 2.62 години), не се среща естествено. Той се появява като нестабилен изотоп в продуктите на делене на уран.

Съдържанието на скандий в рудите винаги е много ниско: от няколко ppm до няколко десетки ppm. Често радиоактивният торий и уран се свързват с редки земи, което води до трудности при експлоатацията и, по-специално в Китай, до многобройни замърсявания.

Руди и добив

Основните минерали са бастнезит и монацит.

Бастнезит: това е флуорокарбонат, (TR) FCO3, с високо съдържание на церинова пръст и относително в европий. Добит в Китай, съвместен продукт на желязна мина, Bayan Obo, Вътрешна Монголия и САЩ, Mountain Pass, окръг Сан Бернардино, Калифорния.

Моназит: това е ортофосфат от рядка земя и торий, (TR, Th) PO4. Той е и основната руда на тория. Често е страничен продукт от преработката на илменит (титанова руда), добиван в пясъците на плажовете, в Австралия, Индия, Бразилия, Малайзия ... Рудата се обогатява до около 60% чрез магнитно разделяне. Преди находището на планинския проход в Съединените щати, той е бил основният източник на редки земи и дълго време, до развитието на китайското производство, Австралия е основен производител на монацит.

Депозитът Mount Weld в Западна Австралия се експлоатира от 2011 г. от компанията Lynas Corp. Депозитът с диаметър 3 км е резултат от вулканична дейност с проникване на карбонатит. Операцията е открита на дълбочина 51 m. Производственият капацитет под формата на концентрати е 66 000 t/година, съдържащ 26 500 t/година редки земни оксиди. Обработката на концентрати се провежда от 2012 г. в Куантан, Малайзия. От юни 2018 г. до юни 2019 г. производството е 19 737 t оксиди на редкоземни и 5 898 t Nd/Pr сплав. Доказани и вероятни запаси са 19,5 милиона тона руда, съдържащи 8,5% редки земни оксиди. Съдържащите се редки земи се състоят от 47% от Ce, 24% от Nd и Pr, 24% от La. Производствата, извършвани в Куантан, са под формата на Nd-Pr оксид, La-Ce карбонат, La-оксид. Ce карбонат, Ce оксид.