Obțineți informații despre istoria, producția, aplicațiile acestui metal moale
Metalul dysprosium este un element de pământ rare, lucios și argintos (REE), utilizat în magneți permanenți datorită rezistenței sale paramagnetice și durabilității la temperaturi ridicate.
Proprietăți
- Simbol Atomic: Dy
- Număr atomic: 66
- Element Categorie: Lantanide metal
- Greutate atomică: 162,50
- Punct de topire: 1412 ° C
- Punct de fierbere: 2567 ° C
- Densitate: 8,551 g / cm3
- Vickers Duritate: 540 MPa
caracteristici
În timp ce este relativ stabilă în aer la temperaturi ambiante, metalul dysprosium va reacționa cu apa rece și se va dizolva rapid în contact cu acizii.
Cu toate acestea, în acid fluorhidric, metalul pământuri rare va forma un strat protector de fluorură de disposium (DyF 3 ).
Aplicația principală a metalului de argint moale este în magneți permanenți. Acest lucru se datorează faptului că disprosiul pur este puternic paramagnetic peste -93 ° C (-136 ° F), ceea ce înseamnă că este atras de câmpurile magnetice într-o gamă largă de temperaturi.
Împreună cu holmiu, disprosiul are de asemenea cel mai mare moment magnetic (forța și direcția tragerii rezultată afectate de un câmp magnetic) a oricărui element.
Temperatura ridicată de topire a lui Dysprosium și secțiunea de absorbție a neutronilor permit, de asemenea, utilizarea acestuia în tijele de control nucleare.
În timp ce disprosiul se va prelucra fără scânteiere, acesta nu este utilizat comercial ca metal pur sau în aliaje structurale.
Ca și alte elemente de lantanid (sau pământuri rare), disprosiul este cel mai adesea asociat în mod natural în corpurile de minereu cu alte elemente de pământuri rare.
Istorie
Chimistul francez Paul-Emile Lecoq de Boisbadran a recunoscut pentru prima dată drospromul ca element independent în 1886, în timp ce analiza oxidul de erbium.
Reflectând natura intimă a REE-urilor, de Boisbaudran investigase inițial oxidul de ytriu impur, de unde a atras erbium și terbium folosind acid și amoniac.
S-a descoperit că oxidul de oxid de oxizi de erbiu, în sine, conține alte două elemente, holiul și tiuliul.
În timp ce de Boisbaudran a lucrat la domiciliu, elementele au început să se dezvăluie ca niște păpuși rusești, iar după 32 de secvențe de acid și 26 de precipitații de amoniac, de Boisbaudran a fost capabil să identifice drosprosul ca un element unic. El a numit noul element după cuvântul grecesc dysprositos , adică "greu de obținut".
Forme mai clare ale elementului au fost pregătite în 1906 de către Georges Urbain, în timp ce o formă pură (prin standardele actuale) a elementului nu a fost produsă decât în 1950, după dezvoltarea tehnicilor de separare i metode de reducere metalografică de către Frank Harold Spedding pionier al cercetării în domeniul pământurilor rare, și echipa sa de la Ames Laboratory.
Laboratorul Ames, alături de Laboratorul Naval Ordnance, a fost de asemenea central în dezvoltarea uneia dintre primele utilizări majore pentru disprosium, Terfenol-D. Materialul magnetostrictiv a fost cercetat în anii 1970 și comercializat în anii 1980 pentru utilizarea în sonare navale, senzori magneto-mecanici, actuatori și traductoare.
Utilizarea dysprosiumului în magneți permanenți a crescut, de asemenea, odată cu crearea de magneți de neodymium- fier - bor (NdFeB) în anii 1980. Cercetările efectuate de General Motors și Sumitomo Special Metals au dus la crearea acestor versiuni mai puternice și mai ieftine ale primilor magneți permanenți (samariu- cobalt ), care au fost dezvoltați cu 20 de ani în urmă.
Adăugarea a 3 până la 6 procente de dispersie (în greutate) la aliajul magnetic NdFeB mărește punctul Curie al magnetului și coercivitatea, îmbunătățind astfel stabilitatea și performanța la temperaturi ridicate, reducând, de asemenea, demagnetizarea.
Magneții NdFeB sunt standardele standard în aplicațiile electronice și vehiculele electrice hibride.
REE-urile, inclusiv disprosul, au fost împinse în centrul atenției mass-media mondiale în 2009, după ce limitele exporturilor chineze ale elementelor au dus la apariția neajunsurilor și a interesului investitorilor în metale. Aceasta, la rândul său, a dus la creșterea rapidă a prețurilor și a investițiilor semnificative în dezvoltarea surselor alternative.
producere
Recentele atenții din partea mass-media care examinează dependența globală de producția REE din China subliniază adesea faptul că țara reprezintă aproximativ 90% din producția mondială REE.
În timp ce un număr de tipuri de minereu, inclusiv monazitul și bastnasitul, pot conține disprosium, sursele cu cel mai mare procent de disprosiu conținut sunt argilele de adsorbție ionică din provincia Jiangxi, China și minereurile xenotime din China de Sud și Malaezia.
În funcție de tipul de minereu, trebuie folosite o varietate de tehnici hidrometalurgice pentru extragerea REE-urilor individuale. Înfloarea și prăjirea pâinii concentrate este cea mai obișnuită metodă de extracție a sulfatului de pământuri rare, un compus precursor care poate fi procesat în consecință prin deplasarea cu schimb de ioni. Ionii dysprosiumici care rezultă sunt apoi stabilizați cu fluor pentru a forma fluorură de dispsie.
Fluorura de dizprosiu poate fi redusă în lingouri metalice prin încălzirea cu calciu la temperaturi ridicate în creuzetele tantal.
Producția globală de disprosium este limitată la aproximativ 1800 de tone metrice (conținând disprosium) anual. Aceasta reprezintă doar aproximativ 1% din totalul pământurilor rare rafinate în fiecare an.
Cei mai mari producători de pământuri rare includ Baotou Steel Rare Earth Hi-Tech Co., China Minmetals Corp. și Aluminiu Corp din China (CHALCO).
Aplicații
De departe, cel mai mare consumator de disposium este industria magnetului permanent. Astfel de magneți domină piața motoarelor de tracțiune de înaltă eficiență care sunt utilizate în vehiculele hibride și electrice, generatoarele de turbine eoliene și unitățile de discuri cu greutăți.
Faceți clic aici pentru a afla mai multe despre aplicațiile de droseră.
surse:
Emsley, John. Blocurile de construcție ale naturii: Un ghid AZ la elementele .
Presa Universitatii Oxford; Ediția nouă ediție (14 septembrie 2011)
Arnold Magnetic Technologies. Rolul important al disprosiumului în magneți permanenți moderni . 17 ianuarie 2012.
British Geological Survey. Elemente de pământ rare . Noiembrie 2011.
URL: www.mineralsuk.com
Kingsnorth, Prof. Dudley. "Poate supraviețui dinastia râurilor din China rară". Conferința Minelor și piețelor industriale din China. Prezentare: 24 septembrie 2013.
Urmați pe Terence pe Google+