Contenido
- ¿Qué son los elementos de tierras raras (REE)?
- Usos de elementos de tierras raras
- Usos críticos de defensa
- Perspectiva del elemento de tierras raras
Producción de elementos de tierras raras: Este gráfico muestra una historia de producción de elementos de tierras raras, en toneladas métricas de equivalente de óxido de tierras raras, entre 1950 y 2017. Muestra claramente la entrada de los Estados Unidos en el mercado a mediados de la década de 1960 cuando la televisión en color explotó la demanda. Cuando China comenzó a vender tierras raras a precios muy bajos a fines de la década de 1980 y principios de la década de 1990, las minas en los Estados Unidos se vieron obligadas a cerrar porque ya no podían obtener ganancias. Cuando China recortó las exportaciones en 2010, los precios de las tierras raras se dispararon. Eso motivó una nueva producción en los Estados Unidos, Australia, Rusia, Tailandia, Malasia y otros países. En 2016, la producción de tierras raras en los Estados Unidos se detuvo ya que la única mina restante se puso bajo cuidado y mantenimiento.
Tabla periódica REE: Los elementos de tierras raras son los 15 elementos de la serie de lantánidos, más itrio. El escandio se encuentra en la mayoría de los depósitos de elementos de tierras raras y a veces se clasifica como un elemento de tierras raras. Imagen por.
¿Qué son los elementos de tierras raras (REE)?
Los elementos de tierras raras son un grupo de diecisiete elementos químicos que ocurren juntos en la tabla periódica (ver imagen). El grupo consta de itrio y los 15 elementos lantánidos (lantano, cerio, praseodimio, neodimio, prometio, samario, europio, gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio, tulio, iterbio y lutecio). El escandio se encuentra en la mayoría de los depósitos de elementos de tierras raras y a veces se clasifica como un elemento de tierras raras. La Unión Internacional de Química Pura y Aplicada incluye el escandio en su definición de elementos de tierras raras.
Los elementos de tierras raras son todos metales, y el grupo a menudo se conoce como los "metales de tierras raras". Estos metales tienen muchas propiedades similares, y eso a menudo hace que se encuentren juntos en depósitos geológicos. También se les conoce como "óxidos de tierras raras" porque muchos de ellos se venden típicamente como compuestos de óxido.
Usos de elementos de tierras raras: Este cuadro muestra el uso de elementos de tierras raras en los Estados Unidos durante 2017. Muchos vehículos usan catalizadores de tierras raras en sus sistemas de escape para el control de la contaminación del aire. Una gran cantidad de aleaciones se hacen más duraderas mediante la adición de metales de tierras raras. El vidrio, el granito, el mármol y las piedras preciosas a menudo se pulen con polvo de óxido de cerio. Muchos motores y generadores contienen imanes hechos con elementos de tierras raras. Los fósforos utilizados en pantallas digitales, monitores y televisores se crean con óxidos de tierras raras. La mayoría de las baterías de computadoras, teléfonos celulares y vehículos eléctricos están hechas con metales de tierras raras.
Usos de elementos de tierras raras
Los metales y las aleaciones de tierras raras que los contienen se usan en muchos dispositivos que las personas usan todos los días, como memoria de computadora, DVD, baterías recargables, teléfonos celulares, convertidores catalíticos, imanes, iluminación fluorescente y mucho más.
Durante los últimos veinte años, ha habido una explosión en la demanda de muchos artículos que requieren metales de tierras raras. Hace veinte años había muy pocos teléfonos celulares en uso, pero el número ha aumentado a más de 7 mil millones en uso hoy. El uso de elementos de tierras raras en las computadoras ha crecido casi tan rápido como los teléfonos celulares.
Muchas baterías recargables están hechas con compuestos de tierras raras. La demanda de baterías está impulsada por la demanda de dispositivos electrónicos portátiles como teléfonos celulares, lectores, computadoras portátiles y cámaras.
Varias libras de compuestos de tierras raras se encuentran en baterías que alimentan cada vehículo eléctrico y vehículo híbrido-eléctrico. A medida que las preocupaciones por la independencia energética, el cambio climático y otros problemas impulsan la venta de vehículos eléctricos e híbridos, la demanda de baterías fabricadas con compuestos de tierras raras aumentará aún más rápido.
Las tierras raras se usan como catalizadores, fósforos y compuestos de pulido. Estos se utilizan para el control de la contaminación del aire, pantallas iluminadas en dispositivos electrónicos y el pulido de vidrio de calidad óptica. Se espera que todos estos productos experimenten una demanda creciente.
Otras sustancias pueden ser sustituidas por elementos de tierras raras en sus usos más importantes; sin embargo, estos sustitutos suelen ser menos efectivos y costosos.
Desde la década de 1950 hasta principios de la década de 2000, el óxido de cerio fue un esmalte lapidario muy popular. Era económico y muy efectivo. Los recientes aumentos de precios casi han eliminado el uso de óxido de cerio en la caída de rocas y las artes lapidarios. Otros tipos de esmalte, como el aluminio y el óxido de titanio, ahora se utilizan en su lugar.
Usos críticos de defensa
Los elementos de tierras raras juegan un papel esencial en nuestra defensa nacional. El ejército usa gafas de visión nocturna, armas guiadas con precisión, equipo de comunicaciones, equipo de GPS, baterías y otros dispositivos electrónicos de defensa. Estos le dan al ejército de los Estados Unidos una enorme ventaja. Los metales de tierras raras son ingredientes clave para fabricar aleaciones muy duras utilizadas en vehículos blindados y proyectiles que se rompen con el impacto.
Los sustitutos se pueden usar para elementos de tierras raras en algunas aplicaciones de defensa; sin embargo, esos sustitutos generalmente no son tan efectivos y eso disminuye la superioridad militar. Varios usos de elementos de tierras raras se resumen en la tabla adjunta.
Perspectiva del elemento de tierras raras
Se espera que la demanda mundial de automóviles, electrónica de consumo, iluminación de bajo consumo y catalizadores aumente rápidamente durante la próxima década. Se espera que aumente la demanda de imanes de tierras raras, al igual que la demanda de baterías recargables. Se espera que los nuevos desarrollos en tecnología médica aumenten el uso de láseres quirúrgicos, resonancia magnética y detectores de centelleo por tomografía por emisión de positrones.
Los elementos de tierras raras se usan mucho en todas estas industrias, por lo que la demanda de ellos debería seguir siendo alta.