کاربرد مواد معدنی عناصر نادر خاکی و تأثیرات زیست محیطی

کاربرد مواد معدنی عناصر نادر خاکی و تأثیرات زیست محیطی

مواد معدنی با عنوان عناصر خاکی کمیاب (REE) شامل عناصر سری لانتانید La ، Ce ، Pr ، Nd ، Pm ، Sm ، Eu ، Gd ، Tb ، Dy ، Ho ، Er ، Tm ، Yb و Lu) به علاوه Sc و Y هستند. عناصر خاکی کمیاب (REE) یک گروه ویژه  از 17 عنصر شیمیایی در جدول تناوبی هستند.  بسیاری از صنایع مدرن از جمله مواد معدنی موجود درصنایع شیمیایی ، لوازم الکترونیکی مصرفی ، انرژی پاک برای محیط زیست ، حمل و نقل ، مراقبت های بهداشتی ، صنایع هواپیمایی و دفاع هستند. 15 مورد از این عناصر به گروه لانتانیدها با اعداد اتمی بین  57 تا عدداتمی 71 تعلق دارند معمولاً به دو گروه مجزا تقسیم می شوند: عناصر خاکی سبک  (LREE)  و عناصر خاکی سنگین (HREE)

. LREE عبارتند از مواد معدنی خاکی از جمله  La ، Ce ، Pr ، Nd ، Pm و Sm. آنها به مقدار بیشتری در محیط یافت می شوند  علاوه بر انحلال بیشتر و خاصیت قلیائیت بالاتر ، توده های اتمی کوچکتری نیز دارند.

HREE عبارتند از : Eu ، Gd ، Tb ، Dy ، Ho ، Er ، Tm ، Yb ، Lu و Y. این عناصر دارای جرم اتمی بالاتر ، حلالیت کمتر و قلیائیت کمتری هستند .

مواد معدنی از جمله عناصر نادر در فناوری مدرن از تلفن های همراه و تلویزیون ها گرفته تا لامپ های LED و توربین های بادی بسیار حیاتی شده اند.

آفرینش این مواد معدنی در پوسته زمین ، کانی شناسی آنها ، انواع مختلف رسوبات در خشکی و اقیانوس ها از نقطه نظر داده های جدید مورد بررسی قرار میگیرد.

رخنمون های این مواد معدنی و چگونگی شکل گیری مخازن اصلی زمین ، به روزرسانی های چند وجهی در مورد کاربردهای REE در کشاورزی و پزشکی از جمله موارد جدید در حال ظهور ارائه شده است.

مواد معدنی متشکل از عناصر خاکی خطرات زیست محیطی بسیار از جمله مسائل پیچیده بهداشتی انسانی ناشی از استخراج REE و ریختن مقیاس گسترده زباله های الکترونیکی حاوی غلظت های قابل توجه REE در تاریخ امروز بشریت را دارد. راهکارهای  جدید برای تأمین آتی و بیشتر در زمینه  REE شامل تحولات استخراج REE پیشرفته  از خاکستر زغال سنگ و بازیافت از زباله های الکترونیکی از ضایعات وابسته  است.

بازیافت و تولید در فن آوری های جداسازی جداگانه REE در هر دو عملیات متالورژی و بازیافت شکل گرفته است. از روش های تحلیلی برای تعیین دقیق و تحلیل داده ها در مطالعات طیف سنجی فلورسانس اشعه ایکس (XRF) ، طیف سنجی جرمی تخلیه درخشان (GD-MS) ، طیف سنجی تجزیه ناشی از لیزر (LIBS) ، نوری پلاسما همراه طیف سنجی گسیل (ICP-OES) ، تجزیه و تحلیل فعال سازی نوترون ابزاری (INAA) ، طیف سنجی جرمی پلاسما به روش القایی (شامل ICP-MS ، ICP-TOF-MS ، HR-ICP-MS   با فرسایش لیزر و همچنین نبولاسیون محلول) و سایر روش ها و متدهای جدید ابزاری ، در انواع مختلف مواد ارائه شده است.