Đất hiếm là gì ?
Đất hiếm tên trong tiếng anh là Rare earth, chúng còn được gọi với tên khác là kim loại đất hiếm hay oxit đất hiếm. Loại đất này có chứa 17 kim loại, là tập hợp của những nhóm nguyên tố hiếm có hàm lượng rất nhỏ trong vỏ của trái đất
Trong đó 17 nguyên tố trong đất hiếm đó là : lantan (La), xeri (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), promethium (Pm), samarium (Sm), europium (Eu), gadolinium (Gd), terbium (Tb ), dysprosi (Dy), holmi (Ho), erbi (Er), thulium (Tm), ytterbium (Yb), lutetium (Lu), scandium (Sc) và yttrium (Y)
Đất hiếm được xem là một loại khoáng sản chiến lược, quan trọng và có giá trị đặc biệt không thể thay thế trong các lĩnh vực từ điện tử, kỹ thuật nguyên tử, công nghiệp hóa chất, chế tạo máy, luyện kim…
Lịch sử khám phá ra đất hiếm
- Lần đầu phát hiện một khoáng vật đen “ytterbite” đây là nguyên tố đất hiếm đầu tiên được phát hiện vào năm 1787. Người phát hiện ra là Trung úy Carl Axel Arhenius tại một mỏ đá ở làng Ytterby, Thụy Điển. Sau đó vào năm 1800, nguyên tố trên được đổi tên thành Gadolinite.
- Đến năm 1803, xuất hiện thêm 2 nguyên tố đất hiếm được biết đến là Yttri và Xeri
- Năm 1839, Carl Gustaf Mosander, trợ lý của Berzelius, đã tách caria ra bằng phương pháp đun nóng nitrat và hòa sản phẩm nàu trong axit nitric. Oxit của muối hòa tan được gọi là lanthana. Sau đó, ông phân tách tiếp lanthana thành didymia và lanthana thuần túy.
- Đến năm 1842, từ yttria Mosander tách thành ba oxit là yttria nguyên chất, terbia và erbia. Đất hiếm này cho ra muối màu hồng được ông gọi là terbium, còn đất tạ ra oxit peroxide màu vàng có tên erbium.
- Đến năm 1842 chứng kiến sự có mặt của 6 nguyên tố đất hiếm là : yttri, xeri, lantan, didymi, erbi cùng terbi.
- Việc tách kim loại đất hiếm gặp nhiều khó khăn cũng như xác định sự phân tách hoàn tất, từ đó dẫn đến những tuyên bố khám phá sai lầm sự xuất hiện các nguyên tố mới trong đất hiếm
- Hiện nay đã có 17 nguyên tố đất hiếm được công bố, cụ thể theo bảng phía dưới
Đất hiếm được ứng dụng ra sao ?
Trong lĩnh vực công nghiệp
- Dùng làm nam châm vĩnh cửu trong máy phát điện
- Ứng dụng chế tạo nam châm trong các máy tuyển từ công nghệ tuyển khoáng, loa phát âm thanh, turbine chạy điện và máy phát, mô tơ…
- Dùng chế tạo các đèn cathode trong máy vô tuyến truyền hình
- Làm chất xúc tác trong công nghệ lọc hóa dầu và xử lý môi trường, chất khử hóa học, làm vật liệu siêu dẫn, công nghệ laser hồng ngoại trong lĩnh vực quân sự
- Các ion có trong đất hiếm được dùng làm các vật liệu phát quang, máy X-quang di động
- Chế tạo cảm biến trong hệ thống tên lửa
- Sử dụng trong ngành công nghiệp kính bằng cách dùng nguyên tố cerium, lanthanum, lutetium để đánh bóng mặt kính, tạo màu sắc cho kính
- Sản xuất các đồ da dụng, ống nhòm, động cơ máy bay hay các chất phụ gia của hệ thống khí thải xe hơi
Trong nông nghiệp
- Ứng dụng của đất hiếm trong nông nghiệp được dùng để sản xuất phân bón, chế phẩm của phân bón vi lượng giúp tăng năng suất và khả năng chống chịu sâu bệnh
- Được thử nghiệm trong việc bổ sung thức ăn chăn nuôi
- Dùng để diệt mối, mọt đục thân cây
Trong y tế
- Được dùng trong sản xuất các thiết bị phẫu thuật thuốc trị ung thư, máy tạo nhịp tim và thuốc viêm khớp
Những tác hại của đất hiếm
Ngoài những ứng dụng trong trọng trong đời sống, sản xuất thì đất hiếm cũng được xem là chưa nhiều nguyên tố độc hại, trong đó tính phóng xạ là tác hại lớn. Vì thế việc khai thác cũng như sử dụng không đúng cách và hợp lý sẽ dẫn đến ô nhiễm môi trường
Trong quá trình khai thác, chế biến đất hiếm không quá phức tạp nhưng gây ảnh hưởng rất nặng nề đến sức khỏe của công nhân
Gây ô nhiễm môi trường xung quanh các mỏ khai thác, dẫn đến ô nhiễm nguồn đất, tàn phá môi trường , ô nhiễm nguồn nước, hệ sinh thái bị biến đổi
Chính vì thế khi khai thác đất hiếm cần nghiên cứu và xử lý chất thải một cách thích hợp nhất
Thực trạng khai thác và sử dụng đất hiếm trên thế giới
– Đất hiếm được khai thác từ những năm đầu thập niên 50 của thế kỷ trước với các sa khoáng monazite trên bãi biển. Do chứa nhiều thorium mang tính phóng xạ nên việc khai thác bị hạn chế
Khoảng năm 1965 đất hiếm được khai thác diễn ra chủ yếu ở vùng núi Colorado của Mỹ. Vào năm 1983 vị trí dẫn đầu được Trung Quốc tái hiện với trữ lượng khoảng 100 nghìn tấn/ năm
Trữ lượng đất hiếm trên thế giới khoảng 87 triệu tấn nhưng nhu cầu mỗi năm khoảng 125,000 tấn thì tài nguyên đất hiếm này phải khai thác trong vòng 700 năm mới cạn kiệt
Đất hiếm ở nơi nào Việt Nam
Tại việt nam nguồn tài nguyên đất hiếm được đánh giá có trữ lượng khoảng 11 triệu tấn. Được phân bố chủ yếu ở vùng Tây Bắc như Nậm Xe, Đông Pao – Lào Cai, Yên Bái
Đất hiếm sa khoảng chủ yếu dạng monazite, xenomit là photphate đất hiếm hay siliccat. Có ở lục địa và ven biển phân bố ở sông, suối trữ lượng nhiều ở Bắc Bù Khang – Nghệ An
