Dobijte informacije o istoriji, proizvodnji i primeni ovog mekog metala
Metalo disprozijuma je mekan, sjajni srebrni element retke zemlje (REE) koji se koristi u trajnim magnetima zbog svoje paramagnetne čvrstoće i dugotrajnosti pri visokoj temperaturi.
Nekretnine
- Atomski simbol: Dy
- Atomski broj: 66
- Element Kategorija: Lanthanide metal
- Atomski Težina: 162.50
- Tačka topljenja: 1412 ° C
- Tačka ključanja: 2567 ° C
- Gustina: 8.551g / cm3
- Vickers Tvrdoća: 540 MPa
Karakteristike
Dok je relativno stabilan u vazduhu na okolnim temperaturama, disprozijum metal će reagovati sa hladnom vodom i brzo se rastvara u kontaktu sa kiselinama.
U fluorovodoničnoj kiselini, međutim, teški retka zemlja metala formira zaštitni sloj disprozijuma fluorida (DyF 3 ).
Glavna aplikacija metalne, srebrne boje je u trajnim magnetima. To je zbog činjenice da je čisti disprozij snažno paramagnetski iznad -93 ° C (-136 ° F), što znači da ga privlače magnetna polja u širokom opsegu temperatura.
Pored holmijuma, disprozij ima i najviši magnetni moment (jačina i pravac izvlačenja koja utiče na magnetsko polje) bilo kog elementa.
Visoka temperatura topljenja disprozijuma i poprečni presek apsorpcije neutrona takođe omogućavaju da se koristi u nuklearnim kontrolnim šipkama.
Dok disprozijum bude mašina bez iskre, on se ne koristi komercijalno kao čist metal ili u strukturnim legurama .
Kao i drugi elementi lantanida (ili retke zemlje), disprozij je najčešće prirodno povezan u rude telima sa drugim elementima retke zemlje.
istorija
Francuski hemičar Paul-Emile Lecoq de Boisbadran prvi put prepoznaje disprozij kao nezavisni element 1886. godine, dok je analizirao erbijum oksid.
Odražavajući intimnu prirodu REE-a, de Boisbaudran je inicijalno istraživao nečisti iritijum oksid, iz kojeg je izvlačio erbijum i terbijum koristeći kiselinu i amonijak.
Pronađeno je da je Erbijev oksid zasidran sa dva druga elementa, holmijuma i tulijuma.
Kako je de Boisbaudran radio u svom domu, elementi su počeli da se otkrivaju kao ruske lutke, a nakon 32 kiselinske sekvence i 26 amonijaka, de Boisbaudran je mogao prepoznati disprozij kao jedinstveni element. Novi naziv je nazvao po grčkoj riječi dysprositos , što znači "teško dobiti".
Još čistih oblika elementa pripremio je Georges Urbain 1906. godine, dok čisti oblik (po današnjim standardima) elementa nije proizveden do 1950. godine, nakon što je razvio tehnike razmjene i metalne skraćenice od strane Frank Harolda Speddinga, pionir istraživanja retkih zemalja i njegov tim u Ames Laboratoriji.
Laboratorija Ames, zajedno sa Laboratorijom za mornaričku opremu, takođe je bila centralna u razvoju jedne od prvih velikih upotreba disprozijuma, Terfenol-D. Magnetostriktivni materijal je istraživan tokom 1970-ih i komercijalizovan 1980-ih godina za upotrebu u mornarima, magneto-mehaničkim senzorima, aktuatorima i pretvaračima.
Upotreba disprozijuma u stalnim magnetima porasla je i sa stvaranjem magneta neodimijum- željezo - bor (NdFeB) 1980-ih godina. Istraživanje General Motorsa i Sumitomo Special Metala dovelo je do stvaranja ovih jačih, jeftinijih verzija prvih trajnih (samarij- kobalt ) magneta, koji su razvijeni 20 godina ranije.
Dodavanje od 3 do 6 posto disprozijuma (po težini) na magnetnu leguru NdFeB povećava tačku magije Curie i koercitivnost, čime se poboljšava stabilnost i performanse na visokim temperaturama, a takođe smanjuje demagnetizacija.
NdFeB magneti su sada standard u elektronskim aplikacijama i hibridnim električnim vozilima.
REE-i, uključujući i disprozijume, bili su uključeni u globalni medijski centar u toku 2009. godine, nakon što su ograničenja kineskog izvoza elemenata dovela do nedostataka ponude i interesovanja investitora za metale. To je dovelo do brzih povećanja cijena i značajnih ulaganja u razvoj alternativnih izvora.
Proizvodnja
Nedavna pažnja medija koja ispituje globalnu zavisnost od kineske REE proizvodnje često naglašava činjenicu da zemlja čini oko 90% globalne proizvodnje REE-a.
Iako veliki broj vrsta rude, uključujući monazit i bastnasit, mogu sadržavati disprozij, izvori sa najvećim procentom sadržanog disprozijuma su jonske adsorpcione gline provincije Jiangxi, Kine i ksenotime rude u Južnoj Kini i Maleziji.
U zavisnosti od vrste rude, moraju se koristiti različite hidrometalurške tehnike kako bi se izvadili pojedinačni REE. Pržena flotacija i pečenje koncentrata najčešće je najčešća metoda za ekstrakciju sulfata retkog zemljišta, jedinjenja prekursora koja se stoga može obraditi pomoću izmjene jonske razmjene. Dobijeni disosprozioni joni se onda stabilizuju fluorom kako bi se formirao disprozijum fluorid.
Diprosium fluorid se može smanjiti na metalne ingote zagrevanjem kalcijuma na visokim temperaturama u tantalnim lončarima.
Globalna proizvodnja disprozijuma je ograničena na oko 1800 metričkih tona (sadržana disprozijuma) godišnje. To čini svega oko 1 procenat svake rijetke rafinacije svake godine.
Najveći proizvođači retkih zemalja uključuju Baotou Steel Rare Earth Hi-Tech Co., China Minmetals Corp. i Aluminium Corp. iz Kine (CHALCO).
Aplikacije
Dalje, najveći potrošač disprozijuma je industrija trajnog magneta. Takvi magneti dominiraju na tržištu za visoko efikasne vučne motore koji se koriste u hibridnim i električnim vozilima, generatorima vetroturbina i hard diskovima.
Kliknite ovde da pročitate više o aplikacijama disprozijuma.
Izvori:
Emsley, John. Blokovi prirode: AZ vodič za elemente .
Oxford University Press; Novo izdanje (14. septembar 2011.)
Arnold Magnetic Technologies. Važna uloga disprozijuma u savremenim permanentnim magnetima . 17. januar 2012.
British Geological Survey. Rijetki elementi zemlje . Novembar 2011.
URL: www.mineralsuk.com
Kingsnorth, prof. Dudley. "Može li preživeti dinastija kineskih retkih zemalja?" Kineska konferencija o industrijskim mineralima i tržištima. Prezentacija: 24. septembra 2013. godine.
Pratite Terence na Google+