Dobijte informacije o povijesti, proizvodnji, primjeni ovog mekog metala
Dysprosium metal je mekan, srebrni srebrni element rijetke zemlje (REE) koji se koristi u stalnim magnetima zbog svoje paramagnetske čvrstoće i trajnosti visoke temperature.
Nekretnine
- Atomski simbol: Dy
- Atomski broj: 66
- Element Kategorija: Lantanidni metal
- Atomska težina: 162,50
- Talište: 1412 ° C
- Točka vrenja: 2567 ° C
- Gustoća: 8,551 g / cm3
- Vickersova tvrdoća: 540 MPa
Karakteristike
Dok je relativno stabilan u zraku pri sobnoj temperaturi, disprosijev metal reagira s hladnom vodom i brzo otapa u dodiru s kiselinama.
U fluorovodičnoj kiselini, međutim, teški rijetki zemaljski metal će stvoriti zaštitni sloj disprosijevog fluorida (DyF3).
Meka, srebrna obojenja metala glavna primjena je u stalnim magnetima. To je zbog činjenice da je čista disprosija snažno paramagnetska iznad -93 ° C (-136 ° F), što znači da privlači magnetska polja unutar širokog raspona temperatura.
Zajedno s holmijem, disprosium također ima najviši magnetski moment (snaga i smjer povlačenja koja je posljedica magnetskog polja) bilo kojeg elementa.
Dysprosiumova visoka temperatura taljenja i presjek apsorpcije neutrona također dopuštaju da se koristi u nuklearnim kontrolnim šipkama.
Dok će disprosium strojati bez iskrenja, ona se ne koristi komercijalno kao čisti metal ili u strukturne legure .
Poput drugih elemenata lantanida (ili rijetkih zemalja), disprosija se najčešće prirodno povezuje u rudarskim tijelima s drugim elementima rijetke zemlje.
Povijest
Francuski kemičar Paul-Emile Lecoq de Boisbadran najprije je prepoznao disprosium kao neovisni element 1886. godine dok je analizirao erbium oksid.
Razmišljajući o intimnoj prirodi REE-a, de Boisbaudran je u početku istraživao nečisti yttrij oksid, iz kojeg je izvlačio erbium i terbium pomoću kiseline i amonijaka.
Otkriveno je da je erbium oksid imao dva druga elementa, holmija i tium.
Dok je de Boisbaudran radio u svojoj kući, elementi su se počeli otkrivati kao ruske lutke, a nakon 32 kiselinske sekvence i 26 amonijaka, de Boisbaudran je mogao identificirati disprosium kao jedinstveni element. Odredio je novi element nakon grčke riječi dysprositos , što znači "teško dobiti".
Više čistih oblika elementa pripremio je Georges Urbain 1906. godine, dok se čisti oblik (prema današnjim standardima) elementa nije proizvodio do 1950. godine, nakon razvijanja tehnika razdvajanja jaotraživanja i metalografskih redukcija Frank Harold Spedding, pionir rijetkih istraživanja na zemlji, i njegov tim u Ames Laboratoryu.
Laboratorij Ames, zajedno s laboratorijem Naval Ordnance, također je bio glavni u razvoju jedne od prvih glavnih namjena disprosija, Terfenol-D. Magnetostriktivni materijal istraživan je tijekom 1970-ih i komercijaliziran 1980-ih za uporabu u pomorskim sonarima, magneto-mehaničkim senzorima, aktuatorima i pretvornicima.
Dysprosiumova uporaba u stalnim magnetima također je rasla stvaranjem neodimij- željezo - bora (NdFeB) magneta 1980-ih. Istraživanje od strane General Motors i Sumitomo Special Metals dovelo je do stvaranja ovih jačih, jeftinijih verzija prvog stalnog (samarij- kobalt ) magneta koji je bio razvijen 20 godina ranije.
Dodavanje između 3 i 6 posto disprosija (po masi) prema NdFeB magnetskoj leguri povećava magnetski Curie točku i koercivnost, čime se poboljšava stabilnost i performanse pri visokim temperaturama, a također smanjuje demagnetizaciju.
NdFeB magneti su sada standard u elektroničkim aplikacijama i hibridnim električnim vozilima.
REE-ovi, uključujući i disprosije, bili su usredotočeni na globalno medijsko središte u 2009., nakon što su ograničenja na kineskom izvozu elemenata dovela do nedostatka opskrbe i interesa investitora za metale. To zauzvrat dovodi do brzog povećanja cijena i značajnih ulaganja u razvoj alternativnih izvora.
Proizvodnja
Nedavna medijska pažnja koja istražuje globalnu ovisnost o kineskoj produkciji REE često ističe činjenicu da zemlja broji oko 90% svjetske proizvodnje REE.
Dok brojni tipovi rudače, uključujući monazite i bastnazite, mogu sadržavati disprosium, izvori s najvišim postotkom sadržanog disprosija su ionske adsorpcijske gline u pokrajini Jiangxi, Kini i xenotime rude u Južnoj Kini i Maleziji.
Ovisno o vrsti rude, moraju se koristiti različite hidrometalurške tehnike kako bi se izveli pojedinačni REE. Pjenjenje i prženje koncentrata pjenom je najčešća metoda ekstrakcije rijetkog zemnog sulfata, prekurzorskog spoja koji se može postupati istiskivanjem ionske izmjene. Rezultirajući disprosijevi ioni zatim se stabiliziraju s fluorom da bi formirali disprosium fluorid.
Dysprosijev fluorid se može reducirati u metalne ingota zagrijavanjem s kalcijem pri visokim temperaturama u tantalnim krilima.
Globalna proizvodnja disprosija ograničena je na oko 1800 tona godišnje (sadržava disprosium). To svake godine svrstava samo oko 1 posto svih rijetkih zemalja.
Najveći proizvođači rijetkih zemalja uključuju Baotou Steel Rare Earth Hi-Tech Co, China Minmetals Corp i Aluminum Corp. of China (CHALCO).
Prijave
Daleko, najveći potrošač disprosija je industrija permanentnog magneta. Takvi magneti dominiraju tržištem motora s velikim učinkom koji se koriste u hibridnim i električnim vozilima, generatorima vjetroagregata i tvrdim diskovima.
Kliknite ovdje da biste pročitali više o aplikacijama s disprosijom.
izvori:
Emsley, John. Prirodni blokovi gradnje: AZ vodič za elemente .
Oxford University Press; Izdanje novog izdanja (14. rujna 2011.)
Arnold Magnetic Technologies. Važna uloga disopsija u modernim stalnim magnetima . 17. siječnja 2012.
British Geological Survey. Elementi rijetke Zemlje . Studeni 2011.
URL: www.mineralsuk.com
Kingsnorth, prof. Dudley. "Može li se Kina preživjeti od rijetke dinastije Zemlje". Kineska industrijska mineralna i tržišna konferencija. Prezentacija: 24. rujna 2013.
Slijedite Terence na Google+