การใช้งานหลักของโลหะหายาก

ตอนนี้,แผ่นดินที่หายากองค์ประกอบส่วนใหญ่จะใช้ในสองส่วนหลัก: แบบดั้งเดิมและเทคโนโลยีขั้นสูง ในการใช้งานแบบดั้งเดิม เนื่องจากมีกิจกรรมสูงของโลหะหายาก จึงสามารถทำให้โลหะอื่นๆ บริสุทธิ์ได้ และใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมโลหะวิทยา การเติมแรร์เอิร์ธออกไซด์ลงในเหล็กถลุงสามารถขจัดสิ่งเจือปน เช่น สารหนู พลวง บิสมัท ฯลฯ เหล็กโลหะผสมต่ำที่มีความแข็งแรงสูงซึ่งทำจากออกไซด์ของแรร์เอิร์ธสามารถใช้ในการผลิตชิ้นส่วนยานยนต์ได้ และสามารถกดลงในแผ่นเหล็กและท่อเหล็กที่ใช้ สำหรับการผลิตท่อส่งน้ำมันและก๊าซ

ธาตุหายากมีฤทธิ์ในการเร่งปฏิกิริยาที่เหนือกว่า และใช้เป็นสารเร่งการแตกตัวของตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการแตกตัวของปิโตรเลียมในอุตสาหกรรมปิโตรเลียม เพื่อเพิ่มผลผลิตของน้ำมันเบา นอกจากนี้ ธาตุหายากยังใช้เป็นตัวฟอกปฏิกิริยาสำหรับไอเสียรถยนต์ เครื่องอบแห้งสี สารเพิ่มความคงตัวของความร้อนแบบพลาสติก และในการผลิตผลิตภัณฑ์เคมี เช่น ยางสังเคราะห์ ขนสัตว์เทียม และไนลอน ด้วยการใช้กิจกรรมทางเคมีและฟังก์ชันการระบายสีไอออนิกของธาตุหายาก พวกมันจึงถูกใช้ในอุตสาหกรรมแก้วและเซรามิกสำหรับการทำให้แก้วใส ขัดเงา การย้อมสี การลดสี และเม็ดสีเซรามิก นับเป็นครั้งแรกในประเทศจีนที่มีการใช้ธาตุหายากในการเกษตรเป็นธาตุรองในปุ๋ยผสมหลายชนิด เพื่อส่งเสริมการผลิตทางการเกษตร ในการใช้งานแบบดั้งเดิม ธาตุหายากของกลุ่มซีเรียมส่วนใหญ่จะถูกนำมาใช้ คิดเป็นประมาณ 90% ของการบริโภคธาตุหายากทั้งหมด

ในการใช้งานที่มีเทคโนโลยีสูงเนื่องจากโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์พิเศษของธาตุหายาก,การเปลี่ยนผ่านทางอิเล็กทรอนิกส์ในระดับพลังงานต่างๆ จะทำให้เกิดสเปกตรัมพิเศษ ออกไซด์ของอิตเทรียม เทอร์เบียม และยูโรเพียมมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสารเรืองแสงสีแดงในโทรทัศน์สี ระบบการแสดงผลต่างๆ และในการผลิตผงหลอดฟลูออเรสเซนต์สีหลักสามชนิด การใช้คุณสมบัติแม่เหล็กพิเศษของธาตุหายากเพื่อผลิตแม่เหล็กถาวรซุปเปอร์ชนิดต่างๆ เช่น แม่เหล็กถาวรซาแมเรียมโคบอลต์และแม่เหล็กถาวรนีโอไดเมียมเหล็กโบรอน มีแนวโน้มการใช้งานที่กว้างขวางในสาขาเทคโนโลยีขั้นสูงต่างๆ เช่น มอเตอร์ไฟฟ้า อุปกรณ์สร้างภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กนิวเคลียร์ แม่เหล็กแม็กเลฟ รถไฟ และออปโตอิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ แก้วแลนทานัมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นวัสดุสำหรับเลนส์ เลนส์ และใยแก้วนำแสงต่างๆ แก้วซีเรียมถูกใช้เป็นวัสดุกันรังสี แก้วนีโอไดเมียมและคริสตัลสารประกอบแรร์เอิร์ธอะลูมิเนียมอิตเทรียมโกเมนเป็นวัสดุแสงออโรร่าที่สำคัญ

ในอุตสาหกรรมอิเล็คทรอนิคส์เซรามิกต่างๆมีการเติมแต่งด้วยนีโอดิเมียมออกไซด์ แลนทานัมออกไซด์ และอิตเทรียมออกไซด์ ถูกนำมาใช้เป็นวัสดุตัวเก็บประจุต่างๆ โลหะหายากใช้ในการผลิตแบตเตอรี่แบบชาร์จนิกเกิลไฮโดรเจน ในอุตสาหกรรมพลังงานปรมาณู อิตเทรียมออกไซด์จะใช้ในการผลิตแท่งควบคุมสำหรับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ โลหะผสมทนความร้อนน้ำหนักเบาที่ทำจากธาตุหายากกลุ่มซีเรียม อลูมิเนียม และแมกนีเซียมใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศเพื่อผลิตชิ้นส่วนสำหรับเครื่องบิน ยานอวกาศ ขีปนาวุธ จรวด ฯลฯ นอกจากนี้ ดินหายากยังใช้ในวัสดุตัวนำยิ่งยวดและวัสดุที่มีสนามแม่เหล็ก แต่สิ่งนี้ ด้านยังอยู่ในขั้นตอนการวิจัยและพัฒนา

ที่ได้มาตรฐานคุณภาพสำหรับโลหะธาตุหายากทรัพยากรประกอบด้วยสองประเด็น: ข้อกำหนดทางอุตสาหกรรมโดยทั่วไปสำหรับแหล่งสะสมของธาตุหายากและมาตรฐานคุณภาพสำหรับแหล่งแร่หายากที่มีความเข้มข้น ซัพพลายเออร์จะต้องวิเคราะห์ปริมาณ F, CaO, TiO2 และ TFe ในแร่ซีเรียมเข้มข้นของฟลูออโรคาร์บอน แต่จะไม่ใช้เป็นพื้นฐานในการประเมิน มาตรฐานคุณภาพสำหรับสารเข้มข้นผสมของบาสนีไซต์และโมนาไซต์ใช้ได้กับสารเข้มข้นที่ได้รับหลังการเสริมสมรรถนะ ปริมาณ P และ CaO ที่ไม่บริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์เกรด 1 ให้ข้อมูลเท่านั้นและไม่ได้ใช้เป็นเกณฑ์การประเมิน Monazite Concentrate หมายถึงความเข้มข้นของแร่ทรายหลังจากการทำให้บริสุทธิ์ แร่ฟอสฟอรัสอิตเทรียมยังหมายถึงสมาธิที่ได้จากการเสริมแร่ทราย

การพัฒนาและการปกป้องแร่ปฐมภูมิหายากเกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีการนำแร่กลับมาใช้ใหม่ การลอยอยู่ในน้ำ การแยกด้วยแรงโน้มถ่วง การแยกด้วยแม่เหล็ก และการทำให้ได้รับประโยชน์จากกระบวนการรวม ล้วนถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มคุณค่าของแร่ธาตุหายาก ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อการรีไซเคิล ได้แก่ ประเภทและสถานะการเกิดธาตุหายาก โครงสร้าง โครงสร้าง และลักษณะการกระจายตัวของแร่ธาตุหายาก และชนิดและลักษณะของแร่ gangue จำเป็นต้องเลือกเทคนิคการได้รับประโยชน์ที่แตกต่างกันตามสถานการณ์เฉพาะ

การได้รับประโยชน์จากแร่ปฐมภูมิหายากของโลกโดยทั่วไปจะใช้วิธีการลอยอยู่ในน้ำ ซึ่งมักจะเสริมด้วยแรงโน้มถ่วงและการแยกแม่เหล็ก ก่อให้เกิดการรวมกันของแรงโน้มถ่วงในการลอย กระบวนการแรงโน้มถ่วงการแยกด้วยแม่เหล็กลอยอยู่ในน้ำ ตัววางธาตุหายากส่วนใหญ่จะมีความเข้มข้นโดยแรงโน้มถ่วง เสริมด้วยการแยกแม่เหล็ก การลอยอยู่ในน้ำ และการแยกทางไฟฟ้า แหล่งแร่เหล็กหายาก Baiyunebo ในมองโกเลียในส่วนใหญ่ประกอบด้วยแร่โมนาไซต์และฟลูออโรคาร์บอนซีเรียม แร่หายากที่มีความเข้มข้น 60% REO สามารถหาได้โดยใช้กระบวนการรวมของการลอยตัวแบบลอยตัวด้วยการล้างแบบแยกด้วยแรงโน้มถ่วง แหล่งแร่หายาก Yaniuping ในเหม่ยหนิง มณฑลเสฉวนผลิตแร่ซีเรียมฟลูออโรคาร์บอนเป็นหลัก และแร่หายากที่มีความเข้มข้น 60% REO ก็ได้มาโดยใช้กระบวนการแยกลอยด้วยแรงโน้มถ่วง การเลือกสารลอยอยู่ในน้ำเป็นกุญแจสำคัญสู่ความสำเร็จของวิธีการลอยอยู่ในน้ำสำหรับการแปรรูปแร่ แร่ธาตุหายากที่ผลิตโดยเหมือง Placer Nanshan Haibin ในมณฑลกวางตุ้งส่วนใหญ่เป็น monazite และอิตเทรียมฟอสเฟต สารละลายที่ได้จากการล้างน้ำที่สัมผัสจะต้องได้รับผลประโยชน์แบบเกลียว ตามด้วยการแยกด้วยแรงโน้มถ่วง เสริมด้วยการแยกด้วยแม่เหล็กและการลอยตัว เพื่อให้ได้โมนาไซต์เข้มข้นที่มี REO 60.62% และฟอสฟอไรต์เข้มข้นที่มี Y2O5 25.35%