希土類金属の主な用途

現在、希土類元素は主に伝統的用途とハイテク用途の2つの主要な分野で使用されています。伝統的用途では、希土類金属の高い活性により、他の金属を精製することができ、冶金産業で広く使用されています。鋼の製錬に希土類酸化物を添加することで、ヒ素、アンチモン、ビスマスなどの不純物を除去することができます。希土類酸化物から作られた高強度低合金鋼は、自動車部品の製造に使用できるほか、鋼板や鋼管にプレス加工して石油・ガスパイプラインの製造にも使用されます。

希土類元素は優れた触媒活性を有し、石油産業において軽油の収率向上を目的とした石油分解触媒として利用されています。また、自動車排ガス浄化触媒、塗料乾燥剤、プラスチック熱安定剤、合成ゴム、人造ウール、ナイロンなどの化学製品の製造にも用いられています。希土類元素の化学活性とイオン着色作用を利用し、ガラスやセラミック産業においてガラスの清澄化、研磨、染色、脱色、セラミック顔料などに利用されています。中国では初めて、希土類元素が微量元素として各種複合肥料に配合され、農業生産の促進に貢献しています。従来の用途では、セリウム族希土類元素が主に利用されており、希土類元素総消費量の約90%を占めています。

ハイテク用途では、希土類元素,様々なエネルギー準位の電子遷移が特殊なスペクトルを生成する。イットリウム、テルビウム、ユーロピウムカラーテレビや各種ディスプレイシステム、三原色蛍光灯粉末の製造において、赤色蛍光体として広く使用されています。希土類の特殊な磁気特性を利用して、サマリウムコバルト永久磁石やネオジム鉄ボロン永久磁石などのさまざまな超永久磁石を製造しており、電動モーター、核磁気共鳴イメージング装置、リニアモーターカー、その他のオプトエレクトロニクスなど、さまざまなハイテク分野で幅広い応用が期待されています。ランタンガラスは、さまざまなレンズ、レンズ、光ファイバーの材料として広く使用されています。セリウムガラスは、耐放射線材料として使用されています。ネオジムガラスとイットリウムアルミニウムガーネット希土類複合結晶は、重要なオーロラ材料です。

電子産業では、様々なセラミックに酸化ネオジム、酸化ランタン、酸化イットリウム 希土類金属は、様々なコンデンサ材料として使用されています。希土類金属は、ニッケル水素二次電池の製造に使用されています。原子力産業では、酸化イットリウムが原子炉の制御棒の製造に使用されています。セリウム族希土類元素、アルミニウム、マグネシウムからなる軽量耐熱合金は、航空宇宙産業において、航空機、宇宙船、ミサイル、ロケットなどの部品の製造に使用されています。希土類は超伝導材料や磁歪材料にも使用されていますが、この分野はまだ研究開発段階にあります。

品質基準希土類金属資源には、希土類鉱床に対する一般的な産業要求と希土類精鉱の品質基準という2つの側面があります。フッ素化セリウム鉱石精鉱中のF、CaO、TiO2、TFeの含有量は供給者が分析する必要がありますが、評価の基準として使用することはできません。バストネサイトとモナザイトの混合精鉱の品質基準は、選鉱後に得られる精鉱に適用されます。一級品の不純物PとCaO含有量はデータを提供するだけであり、評価の基準として使用されません。モナザイト精鉱とは、砂鉱石を選鉱した後の精鉱を指します。リンイットリウム鉱石精鉱も、砂鉱石の選鉱から得られる精鉱を指します。

レアアース一次鉱石の開発と保護には、鉱石回収技術が不可欠です。レアアース鉱物の濃縮には、浮選、重力分離、磁力分離、複合選鉱法などが用いられてきました。リサイクルに影響を与える主な要因としては、レアアース元素の種類と産状、レアアース鉱物の構造、組成、分布特性、脈石鉱物の種類と特性などが挙げられます。具体的な状況に応じて、異なる選鉱技術を選択する必要があります。

希土類一次鉱石の選鉱では、一般的に浮選法が採用され、重力と磁気分離が補助的に用いられ、浮選重力、浮選磁気分離重力プロセスの組み合わせが形成されます。希土類砂鉱は主に重力で濃縮され、磁気分離、浮選、電気分離によって補完されます。内モンゴルの白雲泊希土類鉄鉱床は、主にモナザイトとフルオロカーボンセリウム鉱石で構成されています。混合浮選洗浄重力分離浮選の組み合わせプロセスを使用することで、60％のREOを含む希土類精鉱を得ることができます。四川省綿寧のヤニウピン希土類鉱床は主にフルオロカーボンセリウム鉱石を産出し、重力分離浮選プロセスを使用して60％のREOを含む希土類精鉱も得られます。浮選剤の選択は、鉱物処理における浮選法の成功の鍵です。広東省南山海浜砂鉱床鉱山で産出される希土類鉱物は、主にモナザイトとリン酸イットリウムです。露出水洗浄後に得られたスラリーは、螺旋選鉱法にかけられ、その後、重力分離、磁気分離、浮選を経て、REO含有率60.62%のモナザイト精鉱とY2O5含有率25.35%のリン光石精鉱が得られます。