Применение редкоземельных металлов

Что такое редкоземельные металлы?

Всего таких элементов 17 — лантан и лантаноиды, иттрий и скандий. Все эти элементы обладают очень похожими характеристиками: металлы с серебристо-серым цветом и сходными химическими свойствами. Однако сферы их использования чрезвычайно обширны — от приборостроения до нефтяной промышленности. Большая часть редкоземельных элементов используется в высокотехнологичной сфере, редко в чистом виде — слишком уж дорого они обходятся. Не удивительно, что на рынке с таким несовпадающим спросом и предложением пока не достигнуто насыщение — и, по словам экспертов, его не стоит ждать раньше 2020 года.

Техническое применение

Цена на редкоземельные металлы в силу их редкости гораздо выше, чем на обычное сырье, но в то же время в последние годы падает — выросло предложение. Китай, который еще в прошлом году производил 86% всех элементов, может сдать позиции под напором конкурентов. На этом рынке есть отличные шансы у России — по данным геологоразведки, в стране залегает 22% от всех редкоземельных металлов (второе место в мире). На этот рынок также собирается выйти Австралия — на ее территории, как выяснилось, можно добывать как минимум пять элементов. Кроме того, Япония заявила, что собирается добывать эти металлы со дна Тихого океана.

Стоимость конкретных редкоземельных металлов сильно колеблется в зависимости от области их применения, сложности получения, спроса в конкретный период и других нюансов. Так, килограмм металлического европия стоил весной 2011 года около $1700 за кг, а весной 2012 — уже $4500. Оксид металла, как правило, гораздо дешевле — к примеру, оксид европия сейчас стоит около $1000. При этом оксид празеодима, который обычно даже считают в тоннах, стоит всего около $100 за кг.

Одними из самых востребованных металлов остаются как раз европий, неодим, иттрий, диспрозий и тербий. Первый активно применяется в атомной энергетике, электронике, медицине (в том числе и для лечения рака). Неодим используют для создания лазеров, ламп накаливания и в сельском хозяйстве, его оксид — в стекловарении. Иттрий даже конкурирует с титаном в аэрокосмической промышленности. Тербий применяется в производстве компьютеров. Диспрозий незаменим в ядерной энергетике и металлургии.

Рассмотрим области их использования в промышленности.

• Скандий: космическая техника, энергосберегающие лампы.

• Иттрий: лазеры, микроволновые фильтры, высокотемпературные сверхпроводники.

• Лантан: линзы, нефтеочистка, стекло с высоким показателем преломления, электроды.

• Церий: cтекло и керамика, полироли, оксиданты.

• Празеодимий: магниты, лазеры, лампы накаливания.

• Неодим: магниты, лазеры.

• Прометий: атомные батареи.

• Самарий: магниты, лазеры, мазеры.

• Европий: лазеры, энергосберегающие лампы.

• Гадолиний: магниты, лазеры, рентгеновские трубки, магнитно-резонансная томография, компьютерная память.

• Тербий: лазеры, лампы дневного света.

• Диспрозий: магниты, лазеры.

• Гольмий: лазеры.

• Эрбий: лазеры, ванадиевая сталь.

• Тулий: медицинские рентгены.

• Иттербий: лазеры.

• Лютеций: позитронно-эмиссионная томография, стекло с высоким показателем преломления.