Yleiskatsaus
Harvinaisia maametalleja kutsutaan myös harvinaisiksi maametalleiksi. Harvinaisia maametalleja on käytetty laajasti elektroniikassa, petrokemianteollisuudessa, metallurgiassa, koneissa, energiassa, kevyessä teollisuudessa, ympäristönsuojelussa, maataloudessa ja muilla aloilla.
Harvinaisten maametallien runsaus maankuoressa ei ole niukkaa, mutta jakautuminen on erittäin epätasaista, pääasiassa Kiinassa, Yhdysvalloissa, Intiassa, entisessä Neuvostoliitossa, Etelä-Afrikassa, Australiassa, Kanadassa, Egyptissä ja muissa maissa. Kiina on maa, jolla on maailman suurimmat harvinaisten maametallien resurssit. Tärkeimpiä harvinaisten maametallien kaivoksia ovat Bayan Obon harvinaisten maametallien kaivos, Shandong Weishanin harvinaisten maametallien kaivos ja Mianningin harvinaisten maametallien kaivos.
Harvinaisten maametallien käyttötarkoitukset
Sotilaallinen
Harvinaiset maametallit tunnetaan teollisena "kultana". Erinomaisten fotoelektromagneettisten ominaisuuksiensa ansiosta niitä voidaan yhdistää muihin materiaaleihin. Erilaisten uusien materiaalien merkittävin tehtävä laajalla valikoimalla on parantaa huomattavasti muiden tuotteiden laatua ja suorituskykyä. Paranna esimerkiksi tankkien, lentokoneiden ja ohjusten valmistukseen käytetyn teräksen, alumiiniseoksen, magnesiumseoksen ja titaaniseoksen taktista suorituskykyä huomattavasti. Lisäksi harvinaiset maametallit ovat myös korkean teknologian voiteluaineita elektroniikkaan, lasereihin, ydinteollisuuteen ja suprajohtavuuteen. Kun harvinaisten maametallien teknologiaa käytetään armeijassa, se johtaa väistämättä harppaukseen sotilasteknologiassa. Tietyssä mielessä Yhdysvaltain armeijan ylivoimainen hallinta useissa paikallisissa sodissa kylmän sodan jälkeen ja sen kyky teurastaa vihollinen häikäilemättömästi ja julkisesti johtuu ylivoimasta harvinaisten maametallien teknologian alalla.
Metallurginen teollisuus
Harvinaisten maametallien tai fluoridien ja silidien lisäämisellä teräkseen voi olla merkitystä jalostuksessa, rikinpoistossa, matalan sulamispisteen haitallisten epäpuhtauksien neutraloinnissa ja teräksen käsittelyn suorituskyvyn parantamisessa. harvinaisten maametallien ferrosiimetalliseosta ja harvinaisten maametallien pii-magnesiumseosta käytetään pallomaisina aineina harvinaisten maametallien pallografiittisen raudan valmistukseen. Koska tämä pallografiittivalurauta soveltuu erityisen hyvin monimutkaisten pallografiittiraudan osien valmistukseen erityisvaatimuksilla, sitä käytetään laajalti autoissa, traktoreissa, dieselmoottoreissa ja muissa koneiden valmistusteollisuudessa. ; Harvinaiset maametallit, jotka on lisätty ei-rautametalliseoksiin, kuten magnesium, alumiini, kupari, sinkki, nikkeli jne., voivat parantaa lejeeringin fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia ja parantaa seoksen mekaanisia ominaisuuksia huoneenlämpötilassa ja korkeassa lämpötilassa.
Petrokemian teollisuus
Harvinaisesta maametallista valmistetulla molekyyliseulakatalyytillä on korkea aktiivisuus, hyvä selektiivisyys ja vahva raskasmetallimyrkytyskestävyys, joten se korvaa alumiinisilikaattikatalyytin öljyn katalyyttisessä krakkausprosessissa. synteettisen ammoniakin valmistusprosessissa kokatalyyttinä käytetään pientä määrää harvinaisten maametallien nitraattia, ja sen prosessikaasutilavuus on 1,5 kertaa suurempi kuin nikkeli-alumiinikatalyytin; butadieenikumin ja isopreenikumin syntetisoinnissa käytetään harvinaisten maametallien naftenaatti-tri-isosyanaattia Butyylialumiinityyppinen katalyytti, saadulla tuotteella on erinomainen suorituskyky, sen etuna on vähemmän laitteita, vakaa toiminta, lyhyt jälkikäsittelyprosessi jne.; Harvinaisen maametallin komposiittioksidia voidaan käyttää myös polttomoottoreiden pakokaasujen puhdistuksen katalysaattorina, ja ceriumnaftenaattia voidaan käyttää myös maalinkuivaimena jne.
Lasikeramiikka
Harvinaisten maametallien oksideja tai käsiteltyjä harvinaisten maametallien rikasteita voidaan käyttää laajalti optisen lasin, silmälasilinssien, kuvaputkien, oskilloskooppiputkien, tasolasin kiillotusjauheena, muovisten ja metallisten astioiden kiillotukseen. lasin sulatusprosessissa ceriumoksidia voidaan käyttää voimakkaasti hapettavaan vaikutukseen rautaan, mikä vähentää lasin rautapitoisuutta, jotta saavutetaan tarkoitus poistaa lasista vihreä; harvinaisten maametallien oksidien lisääminen voi saada optista lasia ja erikoislasia eri tarkoituksiin, mukaan lukien lasi, joka läpäisee infrapunasäteet, ultraviolettisäteet, happoa ja lämpöä kestävä lasi, röntgensäteitä kestävä lasi jne.; Harvinaisten maametallien lisääminen keraamisiin lasitteisiin ja emaloihin voi vähentää lasitteen haurautta ja saada tuotteet näyttämään erilaisia värejä ja kiiltoa. Sitä käytetään laajasti keramiikkateollisuudessa.
Uudet materiaalit
Harvinaisen maametallin koboltti- ja neodyymi-, rauta- ja boorikestomagneettimateriaaleilla on korkea remanenssi, korkea koersitiivisuus ja korkea energiatuote, ja niitä käytetään laajasti elektroniikka- ja ilmailuteollisuudessa. Granaattityyppinen ferriitin yksikide ja polykide, joka muodostuu puhtaan harvinaisen maametallin oksidin ja rautatrioksidin yhdistelmästä, jota voidaan käyttää mikroaaltouuni- ja elektroniikkateollisuudessa; Yttrium-alumiinigranaattia ja erittäin puhtaasta neodyymioksidista valmistettua neodyymilasia voidaan käyttää kiinteinä lasermateriaaleina; harvinaisten maametallien heksaborideista voidaan valmistaa katodimateriaaleja elektroniemissiota varten; Lantaani nikkelimetalli on hiljattain kehitetty vedyn varastointimateriaali 1970-luvulla; lantaanikromaatti on korkean lämpötilan lämpösähköinen materiaali; Viime vuosina maat ympäri maailmaa ovat ottaneet käyttöön barium-, yttrium-, kupari- ja happielementtejä parantaakseen. Bariumpohjaisista oksideista valmistetut suprajohtavat materiaalit voivat saada suprajohteita nestemäisen typen lämpötilavyöhykkeelle, mikä tekee läpimurron suprajohtavien materiaalien kehityksessä. Lisäksi harvinaisia maametallia käytetään laajalti myös valaistuslähteissä, projektio-TV:n loisteaineissa, tehostavina kuvaruudun loisteaineissa, kolmivärisissä loisteaineissa ja kopiolamppujauheissa; maataloudessa harvinaisten maametallien nitraatin vähäisten määrien levittäminen peltokasveille voi lisätä sen tuotantoa 5–10 %; Tekstiiliteollisuudessa harvinaisten maametallien klorideja käytetään laajalti myös turkisparkituksessa, turkisten värjäyksessä, villan värjäyksessä ja maton värjäyksessä.
Maatalousvaikutukset
Tutkimustulokset osoittavat, että harvinaiset maametallit voivat lisätä kasvien klorofyllipitoisuutta, tehostaa fotosynteesiä, edistää juurien kehitystä ja lisätä juurien ravinteiden imeytymistä. Harvinaiset maametallit voivat myös edistää siementen itävyyttä, lisätä siementen itämisnopeutta ja edistää taimien kasvua. Yllä mainittujen päätoimintojen lisäksi sillä on myös kyky parantaa tiettyjen viljelykasvien tautien kestävyyttä, kylmäkestävyyttä ja kuivuuden kestävyyttä. Useat tutkimukset ovat myös osoittaneet, että harvinaisten maametallien sopivien pitoisuuksien käyttö voi edistää ravinteiden imeytymistä, muuntumista ja hyödyntämistä kasveissa. Maissin siementen peittaus harvinaisilla maametallilla, taimien puhkeaminen ja saumaus ovat 1-2 päivää kontrollia aikaisempia, kasvin korkeus nousee 0,2 metriä, varhainen kypsyys on 3-5 päivää ja jyvä on täynnä, mikä lisää satoa 14 %. Soijapavun siementen peittaus harvinaisilla maametallilla, syntyä päivää aikaisemmin, palkojen määrä kasvia kohden kasvaa 14,8-26,6 ja kolmen palkon määrä kasvaa, mikä lisää satoa 14,5-20,0%. Harvinaisten maametallien ruiskuttaminen voi lisätä omenoiden ja sitrushedelmien Vc-pitoisuutta, kokonaissokeripitoisuutta ja sokeri-happosuhdetta sekä edistää hedelmien värjäytymistä ja varhaista kypsymistä. Se voi myös estää hengityksen voimakkuutta varastoinnin aikana ja vähentää hajoamisnopeutta.
Maailman yleiskatsaus
Kiina
maani on todellakin maailman suurin harvinaisten maametallien resurssimaa, jonka todistetut harvinaisten maametallien resurssit ovat noin 65,88 miljoonaa tonnia. Valtioneuvoston tiedotustoimisto julkaisi 20. kesäkuuta 2012 valkoisen kirjan "China's Rare Earth Status and Policies". Asiakirjassa korostettiin, että maani on kattanut yli 90 prosenttia maailman markkinoista 23 prosentilla harvinaisten maametallien resursseista. Kotimaani harvinaisten maametallien teollisuuden nopea kehitys ei ole ainoastaan täyttänyt kotimaisen taloudellisen ja sosiaalisen kehityksen tarpeita, vaan se on myös edistänyt merkittävästi harvinaisten maametallien maailmanlaajuista tarjontaa. Kotimaani on jo pitkään täyttänyt vakavasti sitoumuksensa liittyä Maailman kauppajärjestöön, noudattaa Maailman kauppajärjestön sääntöjä ja edistää harvinaisten maametallien reilua kauppaa. maani harvinaisten maametallien resurssit eivät ole pelkästään runsaita, vaan niissä on myös täydellisten mineraalien ja harvinaisten maametallien, kohtuullisten harvinaisten maametallien laatujen ja mineraalipisteiden kohtuullisen jakautumisen etuja, jotka ovat luoneet vankan perustan maani harvinaisten maametallien kehitykselle. ala. Kiinan harvinaisilla maametallivaroilla on erittäin suotuisat metallogeeniset olosuhteet, täydelliset esiintymät, laaja levinneisyys ja suhteellisen keskittyneet alueet. Tällä hetkellä yli kaksi kolmasosaa maan provinsseista (alueista) on löytänyt tuhansia esiintymiä, malmipaikkoja ja mineraaleja geologisten tieteiden työssä.化地. Se on kuitenkin jakautunut keskittyneesti Baiyun Oboon Sisä-Mongoliassa, Etelä-Jiangxissa, Pohjois-Guangdongissa, Guangdongissa, Sichuan Liangshanissa ja Shandong Weishanissa muodostaen pohjoisen, etelän, lännen ja idän levinneisyyden, ja pohjoinen on kevyempi kuin etelä. on raskas.
Yhdysvallat
Yhdysvaltojen harvinaisten maametallien resurssit sisältävät pääasiassa bastnaesiittia, monatsiittia ja muita mineraaleja, joita voidaan käyttää sivutuotteina mustan harvinaisen kultamalmin, piiberyllium-yttriummalmin ja fosforin talteenotossa. . yttriummalmi. Mountain Passin kaivos San Bedinon piirikunnassa Kaliforniassa on maailman suurin yksittäinen bastnaesiittikaivos. Se löydettiin radioaktiivisten mineraalien etsinnässä vuonna 1949. Harvinaisen maametallin laatu on 5-10 % REO:ta ja varastot ovat 5 miljoonaa tonnia. Se on suuri harvinaisten maametallien kaivos. Monatsiittia on louhittu Yhdysvalloissa pitkään, ja louhittu määrä on Green Cove Springs Mine Floridassa. Esiintymä on noin 19 km pitkä, 1,2 km leveä ja 6 metriä paksu. Monatsiittia on runsaasti. Lisäksi Pohjois-Carolinassa, Etelä-Carolinassa, Georgiassa, Idahossa ja Montanassa on myös sijoitustalletuksia, ja reservit ovat myös huomattavat.
Intia
Intian tärkeimmät talletukset ovat sijoittajia. Monatsiitin tuotanto Intiassa alkoi vuonna 1911, ja suurimmat esiintymät olivat Keralassa, Madrasissa ja Orissassa. Tunnettu kaivosalue on suuri Trafanco-esiintymä Chavalassa ja Manafanrakurichissa Etelä-Intian länsirannikolla. Se toimitti puolet maailman malmista vuosina 1911–1945 ja on edelleen tärkeä tuotantopaikka. Vuonna 1958 uraanin ja toriumin resursseja tutkittaessa löydettiin uusi monatsiitti- ja ilmeniittiesiintymä Ranchin tasangolta Biharin osavaltion sisäpuolella, valtava mittakaava. Monatsiittitoriumpitoisuus Intiassa on jopa 8 % ThO2:ta. Manavan Lakulichista kerättyä raskasta hiekkamonatsiittia on 5–6 %. Ilmeniitin osuus on 65 %, rutiilin 3 %, zirkonin 5-6 % ja granaatin 7-8 %.
Entinen Neuvostoliitto
Entisellä Neuvostoliitolla on suuri määrä harvinaisia maametallivaroja. Siihen liittyvät mineraaliesiintymät sijaitsevat Kuolan niemimaalla, ja alkalisissa kivissä on harvinaisia maametallien apatiitteja. Pääasiallinen harvinaisten maametallien lähde entisessä Neuvostoliitossa on harvinaisten maametallien talteenotto apatiittimalmista. Lisäksi apatiittimalmissa harvinaisia maametallimineraaleja voidaan ottaa talteen cerium-niobiumperovskiitista, joka sisältää 29-34 % harvinaisia maametallia. Lisäksi bastnaesiitteja on Hellebitissä ja Sennellissä.
Australia
Australia on merkittävä monatsiitin tuottaja. Monatsiittia kierrätetään zirkonin, rutiilin ja ilmeniitin tuotannon sivutuotteena. Australian kaivokset ovat keskittyneet pääasiassa läntiselle alueelle. Australia tuottaa myös ksenotiimia. Harvinaisten maametallien resursseja, joita voidaan kehittää ja hyödyntää Australiassa, ovat uraanin louhinnan rikastusjätteet Mount Isassa Keski-Queenslandissa sekä Roxbur Downsin kupari- ja uraanikultaesiintymät Etelä-Australiassa.
Kanada
Kanada sivutuottaa pääasiassa harvinaisia maametallia uraanikaivoksista. Ontariossa Bryan River-Elit Laken alueella sijaitseva uraanikaivos koostuu pääasiassa bitumisista uraanista, uraaniilmeniittistä, monatsiitista ja ksenotiimistä. Harvinaiset maametallit voidaan mainita myös, kun uraania uutetaan märkämenetelmällä. Lisäksi Quebecin Orcan alueella omistama pyrokloorikaivos on myös suuri potentiaalinen harvinaisten maametallien resurssi. Newfoundlandissa ja Labradorin osavaltiossa on myös Strunch Lake Mine, joka sisältää myös yttriumia ja raskaita harvinaisia maametallia ja valmistautuu kehittämiseen.
Etelä-Afrikka
Etelä-Afrikka on Afrikan tärkein monatsiittien tuottaja. Kap maakunnassa Stinkampskraalissa sijaitsevan apatiittikaivoksen mukana on monatsiittia, joka on maailman ainoa yksisuumatyyppinen monatsiittiharvinaisten maametallien kaivos. Lisäksi kaakkoisrannikon Chats Bayn rantahiekoissa on harvinaisia maametallia, ja monatsiittia ja bastnaesiittia yhdistetään myös Buffalon fluoriittikaivokseen. Kierrätystä suunnitellaan ja tutkitaan.
Malesia
Se kerää pääasiassa harvinaisia maametallien mineraaleja, kuten monatsiittia, ksenotiimiä ja niobiumyttriumia, tinamalmin rikastusjätteestä, joka oli aikoinaan maailman tärkein raskaiden harvinaisten maametallien ja yttriumin lähde.
Egypti
Egypti ottaa monatsiittia talteen ilmeniitistä. Esiintymä sijaitsee Niilin suiston alueella ja kuuluu joenvarren hiekkakaivokselle. Esiintymän lähde on laskeutunut yläjoen rapautuneesta tulvahiekasta. Monatsiittivarannot ovat noin 200 000 tonnia.
Brasilia
Brasilia on maailman vanhin maa harvinaisten maametallien tuotannossa. Se aloitti monatsiittien viennin Saksaan vuonna 1884 ja oli aikoinaan kuuluisa kaikkialla maailmassa. Brasilian monatsiittivarat ovat keskittyneet pääasiassa itärannikolle, Rio de Janeirosta pohjoiseen Fortalezaan, ja niiden pituus on noin 643 km ja suuria esiintymiä.
Kotimaan nykytilanne
Kauppaministeriö totesi, että Kiinan harvinaisten maametallien varastot voivat kestää vain 20 vuotta. Kiinan harvinaisten maametallien varannot putosivat 37 prosenttia vuosina 1996–2009, jolloin niitä oli vain 27 miljoonaa tonnia, mikä vastaa 23 prosenttia maailman varannoista. Nykyisellä tuotantovauhdilla maani keskisuuret ja raskaat harvinaisten maametallien varastot kestävät vain 15–20 vuotta, ja ne on ehkä tuotava maahan. Kiina ei ole ainoa maa maailmassa, joka omistaa harvinaisia maametalleja, mutta se on viimeisten vuosikymmenten aikana ottanut suurimman osan maailman harvinaisten maametallien toimittamisesta. Tämän seurauksena se on maksanut hinnan luonnonympäristönsä tuhoamisesta ja omien luonnonvarojensa kuluttamisesta. Japani ja Etelä-Korea toiminta-investoivat paljon rahaa ohittaakseen Kiinan löytääkseen harvinaisten maametallien Japani alkoi etsiä ympäri maailmaa harvinaisten maametallien hankintalähteitä, jotka voisivat korvata Kiinan. Tokio aikoo investoida 1,2 miljardia Yhdysvaltain dollaria parantaakseen harvinaisten maametallien tarjontaa. Japani on päässyt sopimukseen Mongolia Lightningin kanssa maan harvinaisten maametallien kehittämisestä tästä kuusta alkaen. Etelä-Korealla, toisella harvinaisten maametallien suurella kuluttajalla, on samanlainen suunnitelma. Aiemmin tässä kuussa Etelä-Korea ilmoitti investoivansa 15 miljoonaa Yhdysvaltain dollaria 1 200 tonnin harvinaisten maametallien varaamiseksi vuoteen 2016 mennessä. Japanilaiset tiedotusvälineet kannustivat toista suurta löytöä – Tyynenmeren harvinaiset maametallit ovat kadonneet. Ulkomaisten tiedotusvälineiden mukaan brittiläisen "Nature-Earth Science" -lehden verkkopainos julkaisi 3. päivänä Tokion yliopiston Japanissa apulaisprofessori Kato Yasuhiron johtaman tutkimusryhmän tutkimustulokset. Tutkimustuloksessa todettiin, että Keski-Tyynenmeren liete noin 8,8 miljoonalla neliökilometrillä, mukaan lukien Havaijin saari, ja noin 2,4 miljoonalla neliökilometrillä lähellä Tahitin saarta kaakossa, sisältää suuria pitoisuuksia harvinaisia maametalleja ja koko hyödynnettävä määrä on maata. . 1000 kertaa korkeampi.
Konsepti
Harvinainen maametalli ei ole maaperä, vaan tärkeä strateginen resurssi, erityisesti tärkeä raaka-aine korkean teknologian teollisuudelle, kuten eräille tarkkuusiskuaseille sotilasvarusteissa ja joissakin autonosissa. Komponentit ja korkean teknologian tuotteet perustuvat harvinaisista maametalleista valmistettuihin komponentteihin.
Tämä harvinainen strateginen resurssi on keskittynyt pääasiassa Kiinaan. Siksi jotkut länsimaiset tiedotusvälineet kommentoivat, että kun tämä kallisarvoinen resurssi myönnettiin, se oli Kiina, joka sai Jumalan suosion.
Li Gang, kauppaministeriön kansainvälisen kaupan ja taloustieteen instituutin Euroopan osaston johtaja, sanoi: Maamme teollinen kehitys tällä alueella on edelleen suhteellisen nopeaa. Todettujen varojen ja tuotantokapasiteetin näkökulmasta on sanottava. Perheen tausta on selkeämpi.
Konseptiosakkeet
Baogang Harvinaiset maametallit: Sillä on 57,38 miljoonaa tonnia harvinaisia maametallivaroja, mikä vastaa 62 % maailman harvinaisten maametallien varoista. yhtiön harvinaisten maametallien vuosituotantokapasiteetti on noin 54 000 tonnia. Yhtiö suunnittelee varastoivansa noin 300 000 tonnia harvinaisten maametallien kultakaivoksia viidessä vuodessa ja noin 80 000 tonnia harvinaisten maametallien tuotteita kahdessa vuodessa.
Guangsheng Nonferrous Metals: omistaa 7,13 miljoonaa tonnia harvinaisia maametallivaroja ja sen vuotuinen tuotantokapasiteetti on lähes 20 000 tonnia; yhtiön harvinaisten maametallien sulatus- ja erotuskapasiteetti on 8 000 tonnia, mikä on maan ensimmäisellä sijalla samalla alalla.
CNMC: Investoi 7 000 tonnin vuosittaisen harvinaisten maametallien erotusprojektin rakentamiseen Xinfengissä, Shaoguanissa, Guangdongissa (Xinfeng on tärkeä ionipohjaisten harvinaisten maametallien kaivosten tuotantoalue Kiinassa).
Xiamenin volframiteollisuus: sen reservi on 130 000 tonnia harvinaisten maametallien resursseja ja vuotuinen tuotantokapasiteetti on noin 2 000 tonnia.
Minmetals-kehitys: Kiinan suurimman harvinaisten maametallien tukikohdan omistaminen ja Minmetals Rare Earthin perustaminen Ganzhouhun, Jiangxin maakuntaan Ganzhoussa, integroi korkealaatuiset ioniset harvinaisten maametallien resurssit ja harvinaisten maametallien erotussulatusyritykset Ganzhoun lähialueilla.
Jiangxi Copper: Suurin osakkeenomistaja Jiangxi Copper Group on integroinut harvinaisten maametallien luonnonvarat Sichuanissa. Mianning Yaniupingin harvinaisten maametallien kaivos Sichuanista on hankittu lähes 2 miljoonan tonnin todennetuin varoin ja nykyinen varastokapasiteetti on 1,57 miljoonaa tonnia.
Kiinan harvinaiset maametallit
Kiina on ainoa maa, joka pystyy toimittamaan kaikki 17 harvinaista maametallia. Varannot muodostavat 23 % maailman kokonaismäärästä, mikä tekee siitä todellisen "harvinaisen maametallin voiman". Japani, Eurooppa ja Pohjois-Amerikka ovat sen päämarkkina-alueita.
Kiinan harvinaiset maametallit, joilla on valtava monopolipotentiaali, on kuitenkin myyty paikallisilla hinnoilla useiden vuosien ajan, ja hinnoitteluvoima on aina ollut Euroopan ja Yhdysvaltojen kaltaisten maiden käsissä.
Kansainvälisen kauppatieteen yliopiston kansainvälisen kauppakorkeakoulun apulaisprofessori Cui Fan huomautti: Kansainvälinen kauppayhteisö on pitkään valittanut harvinaisten maametallien myyntihinnasta. Maan eri osissa ei ole koordinaatiota, jotka kilpailevat viennistä,