दुर्मिळ पृथ्वी धातूंचे मुख्य उपयोग

सध्या,दुर्मिळ पृथ्वीघटकांचा वापर प्रामुख्याने दोन प्रमुख क्षेत्रांमध्ये केला जातो: पारंपारिक आणि उच्च-तंत्रज्ञान. पारंपारिक अनुप्रयोगांमध्ये, दुर्मिळ पृथ्वी धातूंच्या उच्च क्रियाकलापांमुळे, ते इतर धातू शुद्ध करू शकतात आणि धातू उद्योगात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. स्टील वितळवताना दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड जोडल्याने आर्सेनिक, अँटीमनी, बिस्मथ इत्यादी अशुद्धता दूर होऊ शकतात. दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईडपासून बनवलेले उच्च शक्तीचे कमी मिश्र धातु स्टील ऑटोमोटिव्ह घटक तयार करण्यासाठी वापरले जाऊ शकते आणि ते स्टील प्लेट्स आणि स्टील पाईप्समध्ये दाबले जाऊ शकते, जे तेल आणि वायू पाइपलाइन तयार करण्यासाठी वापरले जाते.

दुर्मिळ पृथ्वी घटकांमध्ये उत्प्रेरक क्रिया उत्कृष्ट असते आणि हलक्या तेलाचे उत्पादन सुधारण्यासाठी पेट्रोलियम उद्योगात पेट्रोलियम क्रॅकिंगसाठी उत्प्रेरक क्रॅकिंग एजंट म्हणून त्यांचा वापर केला जातो. दुर्मिळ पृथ्वीचा वापर ऑटोमोटिव्ह एक्झॉस्ट, पेंट ड्रायर्स, प्लास्टिक हीट स्टेबिलायझर्ससाठी आणि सिंथेटिक रबर, कृत्रिम लोकर आणि नायलॉन सारख्या रासायनिक उत्पादनांच्या निर्मितीमध्ये उत्प्रेरक शुद्धीकरण म्हणून देखील केला जातो. दुर्मिळ पृथ्वी घटकांच्या रासायनिक क्रियाकलाप आणि आयनिक रंग कार्याचा वापर करून, ते काच आणि सिरेमिक उद्योगांमध्ये काचेचे स्पष्टीकरण, पॉलिशिंग, रंगवणे, रंग बदलणे आणि सिरेमिक रंगद्रव्ये यासाठी वापरले जातात. चीनमध्ये प्रथमच, दुर्मिळ पृथ्वीचा वापर शेतीमध्ये अनेक संयुग खतांमध्ये ट्रेस घटक म्हणून केला गेला आहे, ज्यामुळे कृषी उत्पादनाला चालना मिळते. पारंपारिक अनुप्रयोगांमध्ये, सेरियम गटातील दुर्मिळ पृथ्वी घटकांचा वापर प्रामुख्याने केला जातो, जो दुर्मिळ पृथ्वी घटकांच्या एकूण वापराच्या सुमारे 90% आहे.

उच्च-तंत्रज्ञान अनुप्रयोगांमध्ये, विशेष इलेक्ट्रॉनिक रचनेमुळेदुर्मिळ पृथ्वी,त्यांच्या विविध ऊर्जा पातळी इलेक्ट्रॉनिक संक्रमणांमुळे विशेष वर्णपट निर्माण होतो.यट्रियम, टर्बियम आणि युरोपियमरंगीत टेलिव्हिजन, विविध डिस्प्ले सिस्टीम आणि तीन प्राथमिक रंगीत फ्लोरोसेंट लॅम्प पावडरच्या निर्मितीमध्ये लाल फॉस्फर म्हणून मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. विविध सुपर परमनंट मॅग्नेट, जसे की समेरियम कोबाल्ट परमनंट मॅग्नेट आणि निओडीमियम आयर्न बोरॉन परमनंट मॅग्नेट तयार करण्यासाठी दुर्मिळ पृथ्वीच्या विशेष चुंबकीय गुणधर्मांचा वापर, इलेक्ट्रिक मोटर्स, न्यूक्लियर मॅग्नेटिक रेझोनन्स इमेजिंग डिव्हाइसेस, मॅग्लेव्ह ट्रेन्स आणि इतर ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स सारख्या विविध उच्च-तंत्रज्ञान क्षेत्रात व्यापक अनुप्रयोग शक्यता प्रदान करतो. विविध लेन्स, लेन्स आणि ऑप्टिकल फायबरसाठी सामग्री म्हणून लॅन्थॅनम ग्लासचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. सेरियम ग्लासचा वापर रेडिएशन प्रतिरोधक सामग्री म्हणून केला जातो. निओडीमियम ग्लास आणि यट्रियम अॅल्युमिनियम गार्नेट दुर्मिळ पृथ्वी कंपाऊंड क्रिस्टल्स हे महत्त्वाचे ऑरोरल साहित्य आहेत.

इलेक्ट्रॉनिक उद्योगात, विविध सिरेमिकची भर घालतनिओडीमियम ऑक्साईड, लॅन्थेनम ऑक्साईड आणि यट्रियम ऑक्साईड विविध कॅपेसिटर मटेरियल म्हणून वापरले जातात. निकेल हायड्रोजन रिचार्जेबल बॅटरी तयार करण्यासाठी दुर्मिळ पृथ्वी धातूंचा वापर केला जातो. अणुऊर्जा उद्योगात, यट्रियम ऑक्साईडचा वापर अणुभट्ट्यांसाठी नियंत्रण रॉड तयार करण्यासाठी केला जातो. सेरियम गटातील दुर्मिळ पृथ्वी घटक, अॅल्युमिनियम आणि मॅग्नेशियमपासून बनवलेले हलके उष्णता-प्रतिरोधक मिश्रधातू विमान, अंतराळयान, क्षेपणास्त्रे, रॉकेट इत्यादींसाठी भाग तयार करण्यासाठी एरोस्पेस उद्योगात वापरले जाते. दुर्मिळ पृथ्वीचा वापर सुपरकंडक्टिंग आणि मॅग्नेटोस्ट्रिक्टिव्ह मटेरियलमध्ये देखील केला जातो, परंतु हा पैलू अद्याप संशोधन आणि विकासाच्या टप्प्यात आहे.

साठी गुणवत्ता मानकेदुर्मिळ पृथ्वी धातूसंसाधनांमध्ये दोन पैलूंचा समावेश आहे: दुर्मिळ पृथ्वीच्या साठ्यांसाठी सामान्य औद्योगिक आवश्यकता आणि दुर्मिळ पृथ्वीच्या सांद्रतेसाठी गुणवत्ता मानके. फ्लोरोकार्बन सेरियम अयस्क कॉन्सन्ट्रेटमध्ये F, CaO, TiO2 आणि TFe चे प्रमाण पुरवठादाराद्वारे विश्लेषण केले जाईल, परंतु मूल्यांकनासाठी आधार म्हणून वापरले जाणार नाही; बॅस्टनेसाइट आणि मोनाझाइटच्या मिश्र सांद्रतेसाठी गुणवत्ता मानक बेनिफिशिएशननंतर मिळवलेल्या सांद्रतेला लागू होते. पहिल्या श्रेणीच्या उत्पादनातील अशुद्धता P आणि CaO सामग्री केवळ डेटा प्रदान करते आणि मूल्यांकन आधार म्हणून वापरली जात नाही; मोनाझाइट कॉन्सन्ट्रेट म्हणजे बेनिफिशिएशननंतर वाळूच्या धातूच्या सांद्रतेचा संदर्भ; फॉस्फरस यट्रियम अयस्क कॉन्सन्ट्रेट म्हणजे वाळूच्या धातूच्या बेनिफिशिएशनमधून मिळवलेल्या सांद्रतेचा संदर्भ.

दुर्मिळ पृथ्वीच्या प्राथमिक धातूंच्या विकास आणि संरक्षणामध्ये धातूंच्या पुनर्प्राप्ती तंत्रज्ञानाचा समावेश आहे. दुर्मिळ पृथ्वी खनिजांच्या समृद्धीसाठी फ्लोटेशन, गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण, चुंबकीय पृथक्करण आणि एकत्रित प्रक्रिया लाभ हे सर्व वापरले गेले आहेत. पुनर्वापरावर परिणाम करणारे मुख्य घटक म्हणजे दुर्मिळ पृथ्वी घटकांचे प्रकार आणि घटना स्थिती, दुर्मिळ पृथ्वी खनिजांची रचना, रचना आणि वितरण वैशिष्ट्ये आणि गँग्यू खनिजांचे प्रकार आणि वैशिष्ट्ये. विशिष्ट परिस्थितीनुसार वेगवेगळ्या लाभदायक तंत्रांची निवड करणे आवश्यक आहे.

दुर्मिळ पृथ्वी प्राथमिक धातूचे फायदे सामान्यतः फ्लोटेशन पद्धतीचा अवलंब करतात, बहुतेकदा गुरुत्वाकर्षण आणि चुंबकीय पृथक्करणाने पूरक असतात, ज्यामुळे फ्लोटेशन गुरुत्वाकर्षण, फ्लोटेशन चुंबकीय पृथक्करण गुरुत्वाकर्षण प्रक्रियांचे संयोजन तयार होते. दुर्मिळ पृथ्वी प्लेसर प्रामुख्याने गुरुत्वाकर्षणाने केंद्रित असतात, चुंबकीय पृथक्करण, फ्लोटेशन आणि विद्युत पृथक्करणाने पूरक असतात. आतील मंगोलियातील बाययुनेबो दुर्मिळ पृथ्वी लोह धातूच्या साठ्यात प्रामुख्याने मोनाझाइट आणि फ्लोरोकार्बन सेरियम धातूचा समावेश असतो. मिश्रित फ्लोटेशन वॉशिंग गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण फ्लोटेशनच्या एकत्रित प्रक्रियेचा वापर करून 60% REO असलेले दुर्मिळ पृथ्वी साठा मिळवता येतो. सिचुआनमधील मियानिंगमधील यानियुपिंग दुर्मिळ पृथ्वी साठा प्रामुख्याने फ्लोरोकार्बन सेरियम धातूचे उत्पादन करतो आणि गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण फ्लोटेशन प्रक्रियेचा वापर करून 60% REO असलेले दुर्मिळ पृथ्वी साठा देखील मिळवला जातो. खनिज प्रक्रियेसाठी फ्लोटेशन पद्धतीच्या यशाची गुरुकिल्ली फ्लोटेशन एजंट्सची निवड आहे. ग्वांगडोंगमधील नानशान हैबिन प्लेसर खाणीद्वारे उत्पादित दुर्मिळ पृथ्वी खनिजे प्रामुख्याने मोनाझाइट आणि यट्रियम फॉस्फेट आहेत. उघड्या पाण्याच्या धुण्यापासून मिळवलेल्या स्लरीला सर्पिल बेनिफिशिएशन केले जाते, त्यानंतर गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण केले जाते, त्यानंतर चुंबकीय पृथक्करण आणि फ्लोटेशनद्वारे पूरक केले जाते, ज्यामुळे 60.62% REO असलेले मोनाझाइट कॉन्सन्ट्रेट आणि Y2O5 25.35% असलेले फॉस्फोराइट कॉन्सन्ट्रेट मिळते.