Chuyên mục
Khoa học

Đất hiếm là gì? Dùng để làm gì? Có thật sự hiếm không?

Đất hiếm được sử dụng từ năm 1950 đến nay. Mĩ là nước đầu tiên có ngành công nghiệp khai thác đất hiếm. Cho đến khi Trung Quốc bắt đầu xuất khẩu chúng với giá rất thấp. Từ năm 2010, giá đất hiếm tăng vọt do Trung Quốc cắt giảm xuất khẩu. Điều đó đã thúc đẩy ngành khai thác đất hiếm ở Hoa Kỳ, Úc, Nga, Thái Lan, Malaysia và các nước khác.

Đất hiếm là gì?

Các nguyên tố đất hiếm là một nhóm gồm 17 nguyên tố hóa học xuất hiện cùng nhau trong bảng tuần hoàn. Nhóm này bao gồm:

  1. Cerium  (Ce)
  2. Dysprosium (Dy)
  3. Erbium (Er)
  4. Europium (Eu)
  5. Gadolinium (Gd)
  6. Holmium (Ho)
  7. Lanthanum (La)
  8. Lutetium Lu)
  9. Neodymium (Nd )
  10. Praseodymium (Pr)
  11. Promethium (Pm)
  12. Samarium (Sm)
  13. Scandium  (Sc)
  14. Terbium  (Tb)
  15. Thulium  (Tm)
  16. Ytterbium  (Yb)
  17. Yttri  (Y)

đất hiếm là gì

Các nguyên tố đất hiếm thường là các kim loại và được gọi là “kim loại đất hiếm”. Những kim loại này có nhiều tính chất tương tự nhau và điều đó thường khiến chúng được tìm thấy cùng nhau trong các mỏ địa chất. Chúng cũng được gọi là “oxit đất hiếm” vì đa số trong số chúng thường được bán dưới dạng hợp chất oxit.

Đất hiếm dùng để làm gì?

Đất hiếm và những hợp kim có chứa chúng được sử dụng trong nhiều thiết bị mà mọi người sử dụng hàng ngày như bộ nhớ máy tính, điện thoại di động, bộ chuyển đổi xúc tác, nam châm, đèn huỳnh quang…

Ngày nay, với việc phổ biến của điện thoại di động cũng như máy tính, kim loại đất hiếm càng trở nên thiết yếu và phổ biến hơn.

 

Cách sử dụng các nguyên tố đất hiếm tại Hoa Kỳ

 

Chất xúc tác hóa học 55%
Gốm sứ và thủy tinh 15%
Luyện kim & Hợp kim 10%
Đánh bóng thủy tinh 5%
Khác 15%
(Dữ liệu năm 2017 từ USGS)

Một lượng nhỏ hợp chất đất hiếm có trong pin của các loại phương tiện chạy bằng điện. Khi lo ngại về sự biến đổi khí hậu, cạn kiệt nguồn tài nguyên… đã thúc đẩy ngành công nghiệp xe điện. Nhu cầu về pin được làm bằng các hợp chất đất hiếm sẽ còn tăng nhanh hơn nữa.

đất hiếm

Đất hiếm được sử dụng làm chất xúc tác và các hợp chất đánh bóng. Chúng được sử dụng để kiểm soát ô nhiễm không khí, màn hình chiếu sáng trên các thiết bị điện tử… 

Công dụng của các nguyên tố đất hiếm

Lanthanum Kính nhìn ban đêm
Neodymium Hệ thống hướng dẫn, thông tin liên lạc
Eu Bóng đèn huỳnh quang, phốt pho trong đèn và màn hình
Erbium Bộ khuếch đại trong truyền dữ liệu sợi quang
Samarium Nam châm vĩnh cửu ổn định ở nhiệt độ cao
Samarium Vũ khí dẫn đường chính xác
Samarium Sản xuất “nhiễu trắng” trong công nghệ tàng hình

Các yếu tố đất hiếm đóng một vai trò thiết yếu trong quốc phòng. Quân đội sử dụng kính nhìn đêm, vũ khí dẫn đường chính xác, thiết bị liên lạc, thiết bị GPS, pin và các thiết bị điện tử quốc phòng khác. Kim loại đất hiếm là thành phần chính để chế tạo các hợp kim rất cứng được sử dụng trong xe bọc thép và đạn bắn vỡ khi va chạm.

Bạn có biết: Nam châm đất hiếm được sử dụng trong tuabin gió. Một số tuabin lớn đòi hỏi hai TẤN nam châm đất hiếm. Những nam châm này rất mạnh và làm cho tuabin có hiệu suất cao. Nam châm đất hiếm được sử dụng trong tuabin và máy phát điện trong nhiều ứng dụng năng lượng thay thế.

Đất hiếm có thực sự “hiếm” không?

Các nguyên tố đất hiếm không “hiếm” như tên gọi của chúng. Thulium và lutetium là hai nguyên tố đất hiếm ít phổ biến nhất. Nhưng chúng đều có trữ lượng trung bình lớn hơn gần 200 lần so với lượng vàng dồi dào của trái đất. Tuy nhiên, những kim loại này rất khó khai thác.

Các nguyên tố đất hiếm phong phú nhất là cerium, yttri, lanthanum và neodymium. Chúng có trữ lượng trung bình tương đương với các kim loại công nghiệp thường được sử dụng như crom, niken, kẽm, molypden, thiếc, vonfram và chì. Một lần nữa, chúng hiếm khi được tìm thấy ở nồng độ chiết xuất.

Sản lượng và trữ lượng đất hiếm trên thế giới
(Dự toán 2017)

Quốc gia Sản xuất
(tấn tấn)
Dự trữ
(tấn số liệu)
Hoa Kỳ 1.400.000
Châu Úc 20.000 3.400.000
Brazil 2.000 22.000.000
Canada 830.000
Trung Quốc 105.000 44.000.000
Đất xanh 1.500.000
Ấn Độ 1.500 6,900,000
Ma-rốc 140.000
Malaysia 300 30.000
Nga 3.000 18.000.000
Nam Phi 860.000
nước Thái Lan 1.600 Không có sẵn
Việt Nam 100 22.000.000
Tổng số thế giới (làm tròn) 130.000 120.000.000

Tài nguyên khoáng sản đất hiếm thế giới

Đất hiếm tương đối phong phú trong vỏ Trái đất. Nhưng nồng độ có thể khai thác được phát hiện ít phổ biến hơn so với hầu hết các quặng khác. Tài nguyên của Mỹ và thế giới chủ yếu chứa trong bastnäsite và monazite.

đất hiếm dùng để làm gì

Trữ lượng của Bastnäsite ở Trung Quốc và Hoa Kỳ chiếm tỷ lệ lớn nhất trên thế giới. Trong khi trữ lượng monazite ở Úc, Brazil, Trung Quốc, Ấn Độ, Malaysia, Nam Phi, Sri Lanka, Thái Lan và Hoa Kỳ tạo thành phân khúc lớn thứ hai.

Bài viết về đất hiếm được tham khảo thông tin từ “Tóm tắt hàng hóa khoáng sản” của Cục khảo sát địa chất Hoa Kỳ.

Bài viết liên quan:

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *