¿Qué son las tierras raras? ¿Cuál es el valor económico? Hola, estaré encantado de responder a tu pregunta. Descubrimiento de elementos de tierras raras La palabra tierras raras es un nombre que quedó de la historia. Las tierras raras se descubrieron a finales de 2018. En aquella época, la gente solía referirse a los óxidos sólidos que eran insolubles en agua como suelo. Las tierras raras suelen separarse en estado de óxido y son relativamente raras, por lo que se denominan tierras raras (re o R para abreviar). El descubrimiento de estas tierras raras duró más de 150 años, desde el aislamiento del itrio por J. Gadolin en 1794 hasta la producción de prometio por J. A. Marinsky y otros en 1947. La mayoría de los elementos de tierras raras fueron descubiertos por unos pocos mineralogistas, químicos y metalúrgicos europeos. Ho era un estadounidense, Mariinsky y L. E. Glendenin (L. E. Glendenin) y Colher (A.D. Coryell) obtuvieron elementos de tierras raras en productos de fisión de uranio mediante separación por intercambio iónico. En el pasado, se pensaba que el prometio no existía en la naturaleza hasta 1965, cuando se descubrió una pequeña cantidad de prometio en una planta de fosfato en Finlandia durante el procesamiento de apatita. Los elementos de tierras raras son los lantánidos de la tabla periódica de elementos químicos: lantano (La), cerio (Ce), praseodimio (Pr), neodimio (Nd), prometio (Pm), samario (Sm), europio (Eu), gadolinio (Gd), terbio (Tb). El lantano, el cerio, el praseodimio, el neodimio, el prometio, el samario y el europio se denominan colectivamente elementos ligeros de tierras raras (elementos de tierras raras del grupo del cerio), gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio, tulio, iterbio y lutecio. Según las similitudes y diferencias en las propiedades físicas y químicas de los elementos de tierras raras, a excepción del escandio, algunos se dividen en tres grupos (algunos se clasifican como elementos dispersos), a saber, el grupo de tierras raras ligeras es lantano, cerio, praseodimio, neodimio y prometio; el grupo de tierras raras medianas son samario, europio, gadolinio, terbio y disprosio; el grupo de tierras raras pesadas es holmio, erbio, tulio, iterbio, lutecio e itrio. El nombre colectivo de los 17 elementos químicos con números atómicos 21, 39, 57 ~ 71 en el grupo IIIB del sistema periódico. Entre ellos, 15 elementos químicos con números atómicos del 57 al 71 también se denominan colectivamente elementos lantánidos. Características de los elementos de tierras raras Los elementos de tierras raras son el nombre general de los elementos de las series de escandio, itrio y lantánidos del grupo IIIB de la tabla periódica de elementos. Entre ellos, el prometio es un elemento radiactivo artificial. Ambos son metales muy reactivos con propiedades muy similares. La valencia común es 3. La mayoría de sus iones hidratados están coloreados y pueden formar fácilmente complejos estables. La extracción con disolventes y el intercambio iónico son actualmente los mejores métodos para separar tierras raras. El lantano, el cerio, el praseodimio, el neodimio y otros metales ligeros de tierras raras generalmente se producen mediante electrólisis porque tienen puntos de fusión bajos y pueden precipitar en estado fundido en el cátodo durante el proceso de electrólisis. El cloruro y el fluoruro se pueden utilizar como dos sistemas de sal. El primero utiliza cloruro de tierras raras como materia prima y el segundo se añade en forma de óxido. Los principales minerales de tierras raras en la naturaleza son la monacita, la cerita, la cerita, la biotita y el fosfato de itrio. Se llama así porque su abundancia natural es pequeña y existe en forma de minerales de sal de óxido o ácido oxigenado. Se han descubierto más de 250 minerales de tierras raras, los más importantes de los cuales son la bastnasita [(Ce, La)FCO3], la monacita [CePO4, Th3(PO4)4], el fosfato de itrio (YPO4) y el oro raro negro. mineral [(Y, Ce, Ca) (Nb, Ta, Ti)2O6] etc. Se ha descubierto que las tierras raras no son escasas, especialmente en China, que ocupa el primer lugar en el mundo en términos de reservas con valor minero. Desde el descubrimiento del itrio por J. Gadolin de Finlandia en la ciudad de Urby cerca de Estocolmo, Suecia, en 1794 hasta el aislamiento del prometio a partir de productos de fisión de uranio por J.A. Malinschi de Estados Unidos en 1947, han transcurrido más de 150 años. Usos de los elementos de tierras raras La mayoría de los elementos de tierras raras son paramagnéticos. A 0°C, el gadolinio es más ferromagnético que el hierro. El terbio, el disprosio, el holmio y el erbio también son ferromagnéticos a bajas temperaturas. Los bajos puntos de fusión del lantano y el cerio y las altas presiones de vapor del samario, europio e iterbio muestran enormes diferencias en las propiedades físicas de los metales de tierras raras. El samario, el europio y el itrio tienen secciones transversales de absorción de neutrones térmicos mayores que el cadmio y el boro, y se utilizan ampliamente como materiales de control en reactores nucleares. Los metales de tierras raras son maleables, siendo el samario y el iterbio los mejores. A excepción del iterbio, la dureza de las tierras raras del grupo del itrio es mayor que la de las tierras raras del grupo del cerio. Los elementos de tierras raras se han utilizado ampliamente en la electrónica, la industria petroquímica, la metalurgia, la maquinaria, la energía, la industria ligera, la protección del medio ambiente, la agricultura y otros campos.
La aplicación de tierras raras puede producir materiales fluorescentes, materiales de baterías de hidruro metálico de tierras raras, materiales de fuentes de luz eléctrica, materiales de imanes permanentes, materiales de almacenamiento de hidrógeno, materiales catalíticos, materiales cerámicos de precisión, materiales láser, materiales superconductores, materiales magnetoestrictivos, materiales de refrigeración magnéticos. Materiales de almacenamiento magnetoópticos, materiales de fibra óptica, etc. El sistema de cloruro comúnmente utilizado es KCl-RECl3, que se usa ampliamente en la producción industrial y agrícola y en la investigación científica. Agregar pequeñas cantidades de tierras raras al acero, al hierro fundido y a las aleaciones puede mejorar enormemente el rendimiento. Los materiales magnéticos de tierras raras tienen un magnetismo extremadamente fuerte y se utilizan ampliamente. Se utiliza ampliamente como catalizador en la industria química. Los óxidos de tierras raras son importantes materiales luminiscentes y materiales láser. China es rica en recursos minerales de tierras raras, tiene excelentes condiciones de mineralización y sus reservas probadas ocupan el primer lugar en el mundo, lo que proporciona una base sólida para el desarrollo de la industria de tierras raras de China.