عناصر نادر خاكی (REE)  یا لانتانیدها

كاربرد فلزات عناصر نادر خاكی

متالورژی

تولید شیشه و سرامیك

در صنعت هسته‌ای

الكترونیك، تكنولوژی رادیویی و لیزر

تكنولوژی روشنایی الكتریكی

صنایع شیمیایی

كشاورزی

گروه لانتانید در بر گیرنده 14 عنصر با اعداد اتمی 58 (سریم) تا 71 (لوتسیوم) می‌باشد كه در ردیف ششم جدول تناوبی عناصر قرار دارند.

عنصر لانتانیم (La) با عدد اتمی (57) به دلیل تشابه خواصی كه با 14 عنصر فوق دارد، جزء این عناصر بحساب آمده، كل مجموعه را به نام لانتانیدها می‌شناسند.

همچنین دو عنصر اسكاندیم (Sc) با عدد اتمی 21 و ایتریوم (Y) با عدد اتمی 39 كه معمولاً در همراهی با لانتانیم در كانیهای مربوط می‌آیند بعنوان لانتانیدها در نظر گرفته می‌شوند.

اولین كشف عناصر لانتانیدی، عنصر ایتریوم در سال 1794 بوده است. اگرچه كشف تمام عناصر لانتانیدی در قرن بیستم تكمیل شده است، بدست آوردن تركیبات و فلزات خالص این عناصر از سال 1950 به بعد و آن هم با بكارگیری متدهای جدید و موثر جداسازی امكانپذیر بوده است.

تكنولوژی انرژی اتمی باعث ابداع روشهای جدیدی برای جدا كردن ایزوتوپهای مواد شده و در نهایت متدهای جدیدی را برای كنترل خلوص عناصر نادر خاكی، توسعه داده است كه از آن جمله می‌توان به آنالیزهای رادیواكتیویته اشاره نمود.

مطالعات علمی بر روی این عناصر و همچنین حوزه‌های صنعتی كاربردهای این عناصر در جهان، سال به سال در حال افزایش است.

عناصر نادر خاكی

مقدمه

كانی شناسی، فراوانی، پیدایش

هضمسنگ

كانی مونازیت

هضم با اسیدسولفوریك

باستنازیت

هضم قلیایی

سنگهای دیگر

كلریزاسیون

فراوری عناصر نادر خاكی

اضمحلال مونازیت بوسیله NaoH

اطلاعات كانی شناسی

هیدروترمال كامل با استفاده از هیدروكسید سدیم

روش فوزیون

لیچینگ توسط اسید سولفوریك

لیچینگ توسط اسید كلریدریك

عناصر نادر خاكی لیتوفیل هستند، بنابراین به صورت تركیبات اكسیدهای از قبیل كربناتها، سیكلاتها، تیتاناتها و فسفاتها و… می باشند:

1- كانی هایی شامل لانتانیوم، نئودیمیوم،ساماریم، یوروپیوم كه در آن سدیم و بعضی مواقع لانتانیوم یا نئودیمیوم به عنوان جزء اصلی تركیب هستند (گروه سدیم). مثال این گروه با ستنازیت به فرمول شیمیایی (Ce…)Fco3 (ماكزیمم REO 75%) مونازیت (Ce…)Po4 (ماكزیمم REO 65%)، آلانیت (Fe,Al)3(Sio4)3(OH) (Ca.Ce…) (ماكزیمم REO 48%) می باشد.

2-كانی های كادلینوم تالوتتیوم و ایتریم به عنوان جزء اصلی (گروه عناصر نادر خاكی اتیریم). مثال بارز این گروه گزنوتیم (Y=…)Po4 (ماكزیمم REO) و گادولینیت (Y=…)2FeBe2Si2O10 (ماكزیمم REO 48%) می باشند.

3- كانی های كمپلكس كه در آن هر دو گروه اتیریم و سدیم می توانند حضور داشته باشند، كه هر كدام از این گروه می توانند به عنوان جزء اصلی تلقی شوند. كانی‌های این گروه سنگهای اكسیده شامل تیتانیوم، نئوبیوم، تانتالیم، اورانیوم و توریم می باشند. برای مثال:

اگزنیت Euxenite:

سامارسكیت Samarskite:

فرگوسونیت Fergusonite:

بتافیت Betafite:

كانی های گروه اول و دوم در سنگهای پگمانیت، دگرگونی، گناسیهای هیدروترمال شدن و لایه های پنوماتولیك، اسكارنها و كربناتها وجود دارند. كانی های گروه سوم بیشتر در پگمانیتها یافت می شود. با ستنازیت و مونازیت عموماً همراه مگنتیت وهماتیت گزارش شده اند. مونازیت بیشتر در ذخایر ثانوی در كانی های سنگین ماسه‌های ساحلی وجود دارد. استخراج مونازیت همراه روتیل، ایلمنیت و زیركن در استرالیا، برزیل، هند و آمریكا می باشد.

ذخایر جهانی عناصر نادر خاكی در سال 1990 در حدود 6 10*84 تن REO تخمین زده شده است. كه در این میان چین با 6 10*43 تن ذخیره 50 درصد ذخایر جهان را داراست.

از سال 1980 تا سال 1991 قیمت مونازیت استرالیا با بیش از 55 درصد REO بین $/ton900-800 ثابت بوده است. گزنوتیم مالزی با 60 درصد ایتریم به قیمت
$/t33-32 می باشد.

نقطه ذوب عناصر در دامنه 816 (Yb) تا 663 (Lu) است.

فلزات نادر خاكی به راحتی می توانند در درجه حرارتهای زیر نقطه ذوب دفع شوند وجود ناخالصی ها، مخصوصاً اكسیژن اثر منفی و مضر روی خواص چرخشی سرد و گرم شدن دارد.

 برای اطلاعات بیشتر و خرید دکمه دریافت را بفشارید