દુર્લભ પૃથ્વી ધાતુઓના મુખ્ય ઉપયોગો

હાલમાં,દુર્લભ પૃથ્વીતત્વોનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે બે મુખ્ય ક્ષેત્રોમાં થાય છે: પરંપરાગત અને ઉચ્ચ-ટેક. પરંપરાગત ઉપયોગમાં, દુર્લભ પૃથ્વી ધાતુઓની ઉચ્ચ પ્રવૃત્તિને કારણે, તેઓ અન્ય ધાતુઓને શુદ્ધ કરી શકે છે અને ધાતુશાસ્ત્ર ઉદ્યોગમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. સ્ટીલને ગંધવામાં દુર્લભ પૃથ્વી ઓક્સાઇડ ઉમેરવાથી આર્સેનિક, એન્ટિમોની, બિસ્મથ વગેરે જેવી અશુદ્ધિઓ દૂર થઈ શકે છે. દુર્લભ પૃથ્વી ઓક્સાઇડમાંથી બનેલા ઉચ્ચ શક્તિવાળા ઓછા એલોય સ્ટીલનો ઉપયોગ ઓટોમોટિવ ઘટકો બનાવવા માટે થઈ શકે છે, અને તેને સ્ટીલ પ્લેટો અને સ્ટીલ પાઇપમાં દબાવી શકાય છે, જેનો ઉપયોગ તેલ અને ગેસ પાઇપલાઇન્સના ઉત્પાદન માટે થાય છે.

રેર અર્થ તત્વોમાં ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિ શ્રેષ્ઠ હોય છે અને હળવા તેલના ઉત્પાદનમાં સુધારો કરવા માટે પેટ્રોલિયમ ઉદ્યોગમાં પેટ્રોલિયમ ક્રેકીંગ માટે ઉત્પ્રેરક ક્રેકીંગ એજન્ટ તરીકે ઉપયોગ થાય છે. રેર અર્થનો ઉપયોગ ઓટોમોટિવ એક્ઝોસ્ટ, પેઇન્ટ ડ્રાયર્સ, પ્લાસ્ટિક હીટ સ્ટેબિલાઇઝર્સ અને કૃત્રિમ રબર, કૃત્રિમ ઊન અને નાયલોન જેવા રાસાયણિક ઉત્પાદનોના ઉત્પાદનમાં ઉત્પ્રેરક શુદ્ધિકરણ તરીકે પણ થાય છે. રેર અર્થ તત્વોની રાસાયણિક પ્રવૃત્તિ અને આયનીય રંગ કાર્યનો ઉપયોગ કરીને, તેનો ઉપયોગ કાચ અને સિરામિક ઉદ્યોગોમાં કાચ સ્પષ્ટીકરણ, પોલિશિંગ, રંગકામ, રંગીનકરણ અને સિરામિક રંગદ્રવ્ય માટે થાય છે. ચીનમાં પ્રથમ વખત, કૃષિ ઉત્પાદનને પ્રોત્સાહન આપતા બહુવિધ સંયોજન ખાતરોમાં ટ્રેસ તત્વો તરીકે દુર્લભ પૃથ્વીનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. પરંપરાગત એપ્લિકેશનોમાં, સેરિયમ જૂથના દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોનો મોટાભાગે ઉપયોગ થાય છે, જે દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોના કુલ વપરાશના લગભગ 90% હિસ્સો ધરાવે છે.

હાઇ-ટેક એપ્લિકેશન્સમાં, ખાસ ઇલેક્ટ્રોનિક માળખાને કારણેદુર્લભ પૃથ્વી,તેમના વિવિધ ઉર્જા સ્તરના ઇલેક્ટ્રોનિક સંક્રમણો ખાસ સ્પેક્ટ્રા ઉત્પન્ન કરે છે.યટ્રીયમ, ટર્બિયમ અને યુરોપિયમરંગીન ટેલિવિઝન, વિવિધ ડિસ્પ્લે સિસ્ટમ્સ અને ત્રણ પ્રાથમિક રંગીન ફ્લોરોસન્ટ લેમ્પ પાવડરના ઉત્પાદનમાં લાલ ફોસ્ફર તરીકે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. વિવિધ સુપર કાયમી ચુંબક, જેમ કે સમેરિયમ કોબાલ્ટ કાયમી ચુંબક અને નિયોડીમિયમ આયર્ન બોરોન કાયમી ચુંબકના ઉત્પાદન માટે દુર્લભ પૃથ્વીના ખાસ ચુંબકીય ગુણધર્મોનો ઉપયોગ, ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ, ન્યુક્લિયર મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ ઇમેજિંગ ઉપકરણો, મેગ્લેવ ટ્રેન અને અન્ય ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક્સ જેવા વિવિધ હાઇ-ટેક ક્ષેત્રોમાં વ્યાપક એપ્લિકેશન સંભાવનાઓ ધરાવે છે. લેન્થેનમ કાચનો ઉપયોગ વિવિધ લેન્સ, લેન્સ અને ઓપ્ટિકલ ફાઇબર માટે સામગ્રી તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે. સેરિયમ કાચનો ઉપયોગ કિરણોત્સર્ગ પ્રતિરોધક સામગ્રી તરીકે થાય છે. નિયોડીમિયમ કાચ અને યટ્રીયમ એલ્યુમિનિયમ ગાર્નેટ દુર્લભ પૃથ્વી સંયોજન સ્ફટિકો મહત્વપૂર્ણ ઓરોરલ સામગ્રી છે.

ઇલેક્ટ્રોનિક ઉદ્યોગમાં, વિવિધ સિરામિક્સના ઉમેરા સાથેનિયોડીમિયમ ઓક્સાઇડ, લેન્થેનમ ઓક્સાઇડ અને યટ્રીયમ ઓક્સાઇડ વિવિધ કેપેસિટર સામગ્રી તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે. રેર અર્થ ધાતુઓનો ઉપયોગ નિકલ હાઇડ્રોજન રિચાર્જેબલ બેટરી બનાવવા માટે થાય છે. અણુ ઊર્જા ઉદ્યોગમાં, યટ્રીયમ ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ પરમાણુ રિએક્ટર માટે નિયંત્રણ સળિયા બનાવવા માટે થાય છે. સેરિયમ જૂથના રેર અર્થ તત્વો, એલ્યુમિનિયમ અને મેગ્નેશિયમથી બનેલા હળવા ગરમી-પ્રતિરોધક મિશ્રધાતુનો ઉપયોગ એરોસ્પેસ ઉદ્યોગમાં વિમાન, અવકાશયાન, મિસાઇલો, રોકેટ વગેરે માટેના ભાગો બનાવવા માટે થાય છે. રેર અર્થનો ઉપયોગ સુપરકન્ડક્ટિંગ અને મેગ્નેટોસ્ટ્રિક્ટિવ સામગ્રીમાં પણ થાય છે, પરંતુ આ પાસું હજુ પણ સંશોધન અને વિકાસના તબક્કામાં છે.

માટે ગુણવત્તા ધોરણોદુર્લભ પૃથ્વી ધાતુસંસાધનોમાં બે પાસાઓનો સમાવેશ થાય છે: દુર્લભ પૃથ્વીના ભંડાર માટેની સામાન્ય ઔદ્યોગિક આવશ્યકતાઓ અને દુર્લભ પૃથ્વીના સાંદ્રતા માટેના ગુણવત્તા ધોરણો. ફ્લોરોકાર્બન સેરિયમ ઓર કોન્સન્ટ્રેટમાં F, CaO, TiO2 અને TFe ની સામગ્રીનું વિશ્લેષણ સપ્લાયર દ્વારા કરવામાં આવશે, પરંતુ તેનો ઉપયોગ મૂલ્યાંકન માટે આધાર તરીકે કરવામાં આવશે નહીં; બેસ્ટનેસાઇટ અને મોનાઝાઇટના મિશ્ર કોન્સન્ટ્રેટ માટે ગુણવત્તા ધોરણ લાભ પછી મેળવેલા કોન્સન્ટ્રેટ પર લાગુ પડે છે. પ્રથમ ગ્રેડ ઉત્પાદનની અશુદ્ધિ P અને CaO સામગ્રી ફક્ત ડેટા પ્રદાન કરે છે અને તેનો મૂલ્યાંકન આધાર તરીકે ઉપયોગ થતો નથી; મોનાઝાઇટ કોન્સન્ટ્રેટ લાભ પછી રેતીના અયસ્કના કોન્સન્ટ્રેટનો સંદર્ભ આપે છે; ફોસ્ફરસ યટ્રીયમ ઓર કોન્સન્ટ્રેટ પણ રેતીના અયસ્કના લાભમાંથી મેળવેલા કોન્સન્ટ્રેટનો ઉલ્લેખ કરે છે.

દુર્લભ પૃથ્વી પ્રાથમિક અયસ્કના વિકાસ અને રક્ષણમાં અયસ્કની પુનઃપ્રાપ્તિ તકનીકનો સમાવેશ થાય છે. દુર્લભ પૃથ્વી ખનિજોના સંવર્ધન માટે ફ્લોટેશન, ગુરુત્વાકર્ષણ વિભાજન, ચુંબકીય વિભાજન અને સંયુક્ત પ્રક્રિયા લાભદાયીકરણનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. રિસાયક્લિંગને અસર કરતા મુખ્ય પરિબળોમાં દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોના પ્રકારો અને ઘટના સ્થિતિઓ, દુર્લભ પૃથ્વી ખનિજોની રચના, માળખું અને વિતરણ લાક્ષણિકતાઓ અને ગેંગ્યુ ખનિજોના પ્રકારો અને લાક્ષણિકતાઓનો સમાવેશ થાય છે. ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓના આધારે વિવિધ લાભદાયી તકનીકો પસંદ કરવાની જરૂર છે.

દુર્લભ પૃથ્વી પ્રાથમિક અયસ્કનું લાભકરણ સામાન્ય રીતે ફ્લોટેશન પદ્ધતિ અપનાવે છે, જે ઘણીવાર ગુરુત્વાકર્ષણ અને ચુંબકીય વિભાજન દ્વારા પૂરક હોય છે, જે ફ્લોટેશન ગુરુત્વાકર્ષણ, ફ્લોટેશન ચુંબકીય વિભાજન ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રક્રિયાઓનું સંયોજન બનાવે છે. દુર્લભ પૃથ્વી પ્લેસર્સ મુખ્યત્વે ગુરુત્વાકર્ષણ દ્વારા કેન્દ્રિત હોય છે, ચુંબકીય વિભાજન, ફ્લોટેશન અને વિદ્યુત વિભાજન દ્વારા પૂરક હોય છે. આંતરિક મંગોલિયામાં બાયયુનેબો દુર્લભ પૃથ્વી આયર્ન ઓર ડિપોઝિટમાં મુખ્યત્વે મોનાઝાઇટ અને ફ્લોરોકાર્બન સેરિયમ ઓરનો સમાવેશ થાય છે. મિશ્ર ફ્લોટેશન ધોવા ગુરુત્વાકર્ષણ વિભાજન ફ્લોટેશનની સંયુક્ત પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને 60% REO ધરાવતું દુર્લભ પૃથ્વી કેન્દ્ર મેળવી શકાય છે. સિચુઆનના મિઆનિંગમાં યાનિયુપિંગ દુર્લભ પૃથ્વી થાપણ મુખ્યત્વે ફ્લોરોકાર્બન સેરિયમ ઓરનું ઉત્પાદન કરે છે, અને 60% REO ધરાવતું દુર્લભ પૃથ્વી કેન્દ્ર પણ ગુરુત્વાકર્ષણ વિભાજન ફ્લોટેશન પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને મેળવવામાં આવે છે. ખનિજ પ્રક્રિયા માટે ફ્લોટેશન પદ્ધતિની સફળતા માટે ફ્લોટેશન એજન્ટોની પસંદગી ચાવી છે. ગુઆંગડોંગમાં નાનશાન હૈબિન પ્લેસર ખાણ દ્વારા ઉત્પાદિત દુર્લભ પૃથ્વી ખનિજો મુખ્યત્વે મોનાઝાઇટ અને યટ્રીયમ ફોસ્ફેટ છે. ખુલ્લા પાણીને ધોવાથી મેળવેલ સ્લરી સર્પાકાર લાભદાયક બને છે, ત્યારબાદ ગુરુત્વાકર્ષણ વિભાજન, ચુંબકીય વિભાજન અને ફ્લોટેશન દ્વારા પૂરક બને છે, જેથી 60.62% REO ધરાવતું મોનાઝાઇટ કોન્સન્ટ્રેટ અને Y2O5 25.35% ધરાવતું ફોસ્ફોરાઇટ કોન્સન્ટ્રેટ મળે.