所有元素中最美麗的稀土元素

2020-12-22 稀世知真

麥可·麥克雷，Kitco新聞

分享本文:

在巴克球和其他稀土玩具中發現的超強磁鐵不僅是一種消遣，還是交通、電子和可再生能源的關鍵材料。

根據加拿大稀土網的描述，稀土元素是17種具有獨特磁性、螢光和化學性質的金屬。人們對少數幾種稀土，尤其是釹的磁性能進行了大量探索，並將為未來的許多技術奠定基礎。

在Kitco最近的一篇評論中，專業投資者馬林卡杜薩(Marin Katusa)特別指出了這種稀土元素的重要性。

Katusa寫道:「稀土元素對風力渦輪機和電動汽車這兩大主要區別至關重要。」永磁體具有令人難以置信的磁性，正在取代直接驅動風力渦輪機的齒輪箱。換句話說，如果各國想要走向綠色，它們必須擁有REEs。」

《全球市場觀察》(Global Market Insights)對此表示贊同，並指出釹是市場領導者。

「以金屬為基礎，釹引領市場增長，其次是鈧和鏑。2019年，釹、鈧和鏑的市場份額分別為近30%、17%和10%。其中，釹廣泛應用於可再生能源部門和電動汽車等，鈧合金廣泛應用於飛機和航空航天工業，」該研究公司在6月寫道。

廣泛的效用不一定會導致替代。與鈷等眾所周知的電動汽車材料不同，釹的獨特性能使其難以被取代。

Katusa寫道:「我沒有看到(替代)使用永久磁鐵的情況。」「釹磁鐵是世界上所有磁鐵中磁力最大的。此外，它們具有優良的耐熱性和矯頑力(抗退磁)。」

Katusa指出，豐田已經做過從永磁體中去除部分釹的研究。這家日本汽車巨頭試圖用鑭和鈰這兩種更便宜的稀土金屬來替代釹。交換會導致性能下降和更嚴重的惡化。

不斷增長的需求

Adamas Research在9月份發布的一份報告中寫道，具有磁性的稀土目前產量不足。

Adamas預測，到2030年，全球磁鐵稀土氧化物的消費價值將增長5倍，從今年的29.8億美元增加到本世紀末的156.5億美元。

「如果全球稀土行業繼續短視地運營——只為未來3至5年的前景做準備、預測和投資——磁鐵稀土的需求增長速度將很快達到『逃逸速度』;當年需求增長達到如此之大(即每年6000噸)時，已經落後的供給側根本不可能趕上並跟上需求的增長，」報告作者寫道。

這家研究公司說:「……我們迫切需要大量投資，以開發新的供應來源和下遊價值鏈，將這些供應轉化為金屬、合金、磁鐵和全球高科技產業所需的其他材料。」

阿達馬斯預測，從2022年起，釹、鐠和氧化鏑的供應將出現不足。到2030年，全球釹鐵硼合金和粉末的短缺將達到每年4.8萬噸——大致相當於2500萬至3000萬輛電動汽車牽引電機的需求。

此外，到2030年，釹、鐠和氧化鐠的需求總和將上升到16000噸，大約相當於Lynas公司的釹和氧化鐠年產量的3倍，或MP Materials的年產量的3倍(或氧化鐠當量)。

全球市場觀察的增長率則較為保守。全球估計，稀土金屬市場在2019年達到132億美元，到2026年產量將達到198億美元，使REE在未來6年的複合年增長率為10.8%。

多元化中國鎖定的供應

中國牢牢控制著稀土供應。美國地質調查局(U.S. Geological Survey)估計，從中國進口的稀土將達到80%。

路透看到的文件顯示，美國國防部7月宣布為兩個項目提供資金，用於加工用於軍事武器的稀土礦物。經審查後發現，撥款符合美國政府的最大利益。美國國防部4月22日授予澳大利亞Lynas Corp和私人控股的MP Materials兩家公司資金，分別用於建造德克薩斯州和加利福尼亞州的稀土分離設施。去年10月，川普政府發布了一項行政命令，審查美國對中國稀土的依賴。

為了滿足日益增長的需求，同時擺脫對中國供應的依賴，2020年宣布了許多舉措:

在西半球最大的單一稀土產地加利福尼亞州的帕斯山，MP材料公司(NYSE:MP)接受了國防部的資金。該公司表示，它籌集了5.45億美元，為一項「分三個階段的商業計劃，以恢復對美國的完整稀土供應鏈」提供全部資金。該公司已經開始運送濃縮咖啡。現場精煉計劃在2022年，NdPr磁鐵生產計劃在2025年。

澳大利亞萊納斯公司(Lynas Corporation, ASX:LYC, OTC:LYSDY)目前是世界上最大的非中國磁鐵金屬稀土氧化物生產商，該公司在馬來西亞的工廠生產稀土氧化物。今年8月，該公司宣布與Kalgoorlie籤署了一份轉租協議，建造一座稀土加工設施，預計將在2023年中期投入運營。

今年8月，薩斯喀徹溫省政府宣布將資助一個3100萬加元的稀土加工設施，希望該設施將成為該省未來商業稀土資源擴張的催化劑和行業模式。

去年12月，Pensana Rare Earths metals (LSE:PRE, ASX:PM8)宣布將在英國設立英國首個稀土加工廠，以幫助建立全球首個完全可持續的磁鐵金屬供應鏈。該公司正在推進其在安哥拉的Longonjo項目，以供應加工設施。

相關焦點

  • 稀土元素在高新技術產業中的應用
    【能源人都在看，點擊右上角加'關注'】稀土元素因電子層結構獨特，而具有優異的磁、光、電等物理和化學特性，在新能源汽車、航天航空等高新技術產業中發揮著重要的作用。接下來主要介紹的是稀土元素在高新技術產業中的應用。
  • 美研究人員從磷石膏中提取稀土元素
    原標題：美研究人員從磷石膏中提取稀土元素稀土元素，有工業維生素之稱，是手機、計算機等許多高科技設備不可或缺的製造材料。全世界的稀土元素儲量並不豐富，且分布不均，長期處於供應短缺狀態。而最近，美國研究人員在《化學熱力學雜誌》線上版發表研究報告稱，他們開發出一種從工業廢棄物——磷石膏中提取稀土元素的方法，或可緩解稀土元素供應緊張局面。磷石膏是用磷酸鹽礦石生產磷酸產生的廢棄物，其中含有大量稀土元素。研究人員估計，全世界每年產生的磷石膏中含有大約10萬噸稀土元素，這一數字與全球每年稀土氧化物總產量（12.6萬噸）相差無幾。
  • 海西研究院廈門稀土材料研究所與臺北科技大學稀土與稀有元素技術...
    海西研究院廈門稀土材料研究所與臺北科技大學稀土與稀有元素技術研發中心籤署協議 2016-02-25 福建物質結構研究所 【字體：大 中 小】
  • 中國稀土之釹元素,超強磁鐵打造現代生活!
    中東有石油，中國有稀土，中東的石油正面臨低價，中國的稀土卻供不應求。隨著高科技產業的發展，工業領域對稀土的需求只增不減。稀土中需求量最大的元素，就是排行第四的釹元素，我們可以叫她四姑娘。這個名字可不是白叫的，人家釹和硝酸反應可以生成一種粉紅色的化合物。
  • 研究稱將常見元素組合成化合物後 有望取代電子設備中的稀土金屬
    據外媒報導，由於一組通常被稱為稀土金屬的元素，電子設備成為可能，但顧名思義，這些元素可能供應有限並且相對昂貴。現在，一個科學家團隊已經找到了一種方法，可以將更常見的元素組合成電子有用的化合物，這些化合物可以用於可調諧照明和太陽能電池板。
  • 溶劑冶金法從Nd–Fe–B磁鐵中回收稀土元素
    摘要已知質子離子液體吡啶鹽酸鹽是用於金屬氧化物（包括稀土氧化物）的非水溶劑。然而，迄今為止，其在萃取冶金中，尤其是在溶劑萃取中的應用受到其與水相的混溶性的限制。在本文中，使用熔融吡啶鹽酸鹽（165°C）溶解Nd-Fe-B永磁體的生產廢料，以回收有價值的金屬釹和。
  • 「稀土元素鑭(La)鈰(Ce)釔(Y)應用 研究研討會」會議通知
    「稀土元素鑭（La）鈰（Ce）釔（Y）應用研究研討會」會議通知
  • 元素周期表包含了宇宙中的所有元素嗎?
    不同元素的區別在於質子數的不同，例如，氫包含一個質子，氧包含8個質子，鐵包含26個質子。人類對於化學元素的正確認識始於門捷列夫，他找到了元素的周期規律，並製作出了能夠預測未知元素的元素周期表。此後，科學家不斷發現新的元素，逐漸填補了元素周期表的空白。在自然界中，人類可以找到從1號元素氫到98號元素鉲。
  • 宇宙特物——鑭系元素與錒系元素,它們為何具有極重要的戰略價值?
    他們基本上是同一種東西，不過稀土元素還是不完全等同於鑭系元素的。鑭系元素是指元素周期表中第57號元素鑭到71號元素鑥15種元素的統稱。稀土元素除了這15種外，還要加上（Sc）、釔（Y）。「稀土」這一名稱的恰當性還在於此類金屬通常存在於稀有礦物中，此類金屬的分布極其分散，並很難將其單獨剝離出來加以認定，雖然現有發現有些稀土元素如鈰比例高於銅，但這種發現不過是基於地殼表面所考察的數據，就整個地球而言，稀土元素的比例理論上應該更低
  • 把元素周期表中的所有元素都買1克,需要花費多少錢?
    比爾蓋茨的辦公室有一面牆，牆上根據化學元素周期表來設置，每個格子中都放著對應化學元素的物品或者是信息，當然這裡面不含危害性大的放射性元素，以及需要人工合成的元素。在1~118號元素當中，82號鉛是最重的非放射性元素，92號鈾是地球上大量存在的最重元素，93號錼和94號鈽在自然界非常稀少，其中94號鈽還是核電廠的副產品（鈾-235裂變後的一系列反應得到）可以大量得到，鈽還是原子彈的重要材料之一。
  • 稀土之痛:「三張王牌」中的稀土往事
    這些元素之所以被稱為「稀土」，是歷史遺留問題：早先認為這類元素在自然界中非常稀有，並且由於製取技術的不發達，只能製得這類元素像「土」一樣的氧化物，因而得名「稀土」元素。但現代科學技術告訴我們，「稀土」元素在自然界中的含量並不算少，其含量甚至高於一些常見元素：例如，鈰在地殼中的豐度與銅相近，而鑥則要比金高出200多倍。
  • 元素周期表(1)
    幾萬人的送葬隊伍在街上緩慢地移動著，在隊伍的最前面，既沒有花圈，也沒有遺像，而是由十幾個青年學生扛著一塊大木牌，上面畫著好多方格，方格裡寫著「C」、「O」、「Fe」、「Zn」、「P」、「S」等元素符號。原來，這是為俄羅斯著名的化學家門捷列夫舉行的葬禮。木牌上畫著的那張有好多方格的表，是化學元素周期表。這是門捷列夫一生對科學的最主要的貢獻。在追悼會上，人們反覆引述了門捷列夫的格言：「什麼是天才?
  • 集齊元素周期表所有元素,大概需要多少錢?
    題圖：維基百科集齊元素周期表所有元素，大概需要多少錢？氖氣永遠是所有氣體發光最亮的一個氙氣發光（估計是大家最感興趣的元素了）這是一隻 5g 的 Cs，盛夏中的它已經完全是金黃色液體但是既然是元素收藏，那么元素的形態當然是越稀有越好，金屬一般以晶體形態為奇（例如鋨晶、鉻晶），非金屬一般以同素異形體為奇（例如黑磷、紅硒），這些藏品的價格就十分感人了價格還不是最重要的，最難受的是！
  • 元素周期律和元素周期表的重要意義,不信你看
    (1) 在哲學方面元素周期律揭示了元素原子核電荷數遞增引起元素性質發生周期性變化的事實，有力地論證了事物變化的量變引起質變的規律性。元素周期表是周期律的具體表現形式，它把元素納人一個系統內，反映了元素間的內在聯繫，打破了曾經認為元素是互相孤立的形上學觀點。通過元素周期律和周期表的學習，可以加深對物質世界對立統一規律的認識。
  • 在元素周期表中發現新的物質「旋轉」狀態
    了解這種新型的磁性行為，可以完善我們對元素周期表上的元素的理解，並最終可能為人工智慧的新材料鋪平道路。該成果於29日發表在《Science》雜誌上。"在一罐蜂蜜中，當曾經清晰的地方變成乳黃色的時候你可能認為蜂蜜變質了，但實際上是蜂蜜開始結晶了。這就很像釹的結晶過程，"掃描探針顯微鏡教授Alexander Khajetoorians說。
  • 藏文科普 | 「發光元素」點亮我們的生活
    氖（Ne）在元素周期表中屬於稀有氣體元素（零族元素）。而稀有氣體還包含：氦（He），氬（Ar），氪（Kr），氙（Xe），氡（Rn）（天然放射性元素，不參與霓虹燈的製作），稀有氣體的化學性質很不活潑，所以過去人們其稱之為「惰性氣體」。1910年，科學家克勞特注意到法國科學家莫爾曾在1895年做過這樣一個實驗：莫爾在抽真空的玻璃燈管中充入少量二氧化碳，然後給以高壓，使它放電，結果燈管發出白色的光。
  • 各元素對鎂鋰合金的影響
    鎂鋰合金是迄今為止密度最小的合金材料。由金屬鎂和金屬鋰為主要元素而製得的鎂鋰合金密度很小，一般為1.35~1.65g/cm3，是所有金屬結構材料中最輕的，它比普通鎂合金輕1/4~1/3，比鋁合金輕1/3~1/2，所以鎂鋰合金也稱為超輕合金。
  • 元素如何在元素周期表中分組
    一組中的元素通常看起來和表現相似，因為它們在最外層的殼中具有相同數量的電子 - 它們向世界展示的面貌。例如，在桌子的最右側的第18組元件具有完全完整的外殼並且很少參與化學反應。元素通常被分類為金屬或非金屬，但兩者之間的分界線是模糊的。金屬元素通常是良好的電和熱導體。金屬中的亞組基於這些集合的類似特徵和化學特性。
  • 118種元素名稱的來歷(中)
    鈮，Nb(Niobium)，舊稱Cb(Columbium，鈳)，因首先在北美的鈳礦石中發現這種元素，而以哥倫布(Columbus)的名字命名。後來從鈳礦中分離出鉭(73)，才真正得到該元素，遂用Tantalus的女兒Niobe命名之。42.
  • 科學家們從隕石中尋找靈感,以成就無關鍵元素的磁鐵
    關鍵材料研究所(Critical Materials Institute)從隕石中的鐵鎳合金中汲取靈感，開發出了一種低成本、高性能的永磁體。資料來源:美國能源部艾姆斯實驗室英文來源：Ames Laboratory美國能源部(DOE)關鍵材料研究所(Critical Materials Institute)從隕石中的鐵鎳合金中汲取靈感，開發出了一種低成本、高性能的永磁體。