Czym są REE?
Grupa pierwiastków ziem rzadkich (REE) składa się z siedemnastu pierwiastków chemicznych, w tym piętnastu lantanowców oraz itru i skandu. Wszystkie te pierwiastki występują w postaci śladowych ilości w złożach, które są nierównomiernie rozmieszczone na całym świecie (szacowane średnie stężenie w skorupie ziemskiej od około 130 do 240 µg/g). Można je sklasyfikować na wiele sposobów, między innymi jako krytyczne (Nd, Y, Eu, Dy, Tb i Er), nie uznawane za krytyczne (Pr, Sm, La i Gd) i nadmiarowe (Tm, Ce, Ho, Lu, i Yb) lub jako lekkie pierwiastki ziem rzadkich (LREE) i ciężkie pierwiastki ziem rzadkich (HREE). LREE występują w postaci bastnazytu ((Ce, La)CO3(F,OH)) i monazytu ((Ce,La,Nd,Th)PO4), natomiast HREE występują zwykle w postaci apatytu, cheralitu, eudialitu, loparytu, fosforytu, iłów ziem rzadkich (adsorpcja jonów), wtórnego monacytu i ksenotymu.
Dlaczego są tak ważne?
REE nabierają coraz większego znaczenia ze względu na ich unikalne właściwości chemiczne, fizyczne, katalityczne, luminescencyjne i magnetyczne oraz oczywiście wiele zastosowań przemysłowych (elektronika, OZE, obronność, optyka, motoryzacja, rolnictwo, medycyna, energetyka itp. ). Na przykład neodym jest stosowany w magnesach wykorzystywanych w dyskach twardych, cer w autokatalizatorach i w produkcji telewizorów, a także baterii pojazdów elektrycznych. Dzięki ich zastosowaniu wszystkie nowoczesne gadżety mogą być wydajniejsze, mniejsze, szybsze i lżejsze. Dlatego w najbliższej przyszłości popyt na REE będzie nadal rósł.
Skąd pochodzą REE?
W XX wieku REE wydobywano przede wszystkim w Kalifornii i Australii. Obecnie głównymi producentami REE są Chiny (63%), Rosja (14%), Australia (10%), USA, Birma, Brazylia i Indie. Również Kazachstan, Kirgistan, Tadżykistan, Uzbekistan i Turkmenistan wykazują pewne występowanie minerałów REE. Jednak największym eksporterem REE na świecie są Chiny. Ich monopol zmusza inne kraje do poszukiwania alternatywnych źródeł i rozwijania technik odzyskiwania REE. Tyle że konwencjonalne techniki wydobycia REE, które dotyczą złóż rud są energochłonne i generują znaczne ilości toksycznych odpadów oraz kwaśnych ścieków. Dlatego należy szukać nowych źródeł REE. jednym z ich mogą być właśnie popioły lotne.
Źródło: Rybak, A.; Rybak, A. Characteristics of Some Selected Methods of Rare Earth Elements Recovery from Coal Fly Ashes. Metals 2021, 11, 142. https://doi.org/10.3390/met11010142
grafika: nettetal10,jdn2001cn0, Buffik z Pixabay
