Roczna produkcja globalna (2022)
Tlenek dysprozu
Zachowuje siłę magnetyczną w ekstremalnych temperaturach
Czym jest tlenek dysprozu?
Tlenek dysprozu jest jednym z czterech najważniejszych metali ziem rzadkich wymaganych do budowy magnesów. Nazwa pochodzi z greki, gdzie „dysprosium” oznacza „trudno dostępny”, a zatem trafnie symbolizuje ogromny wysiłek wymagany do oddzielenia tego ciężkiego metalu ziem rzadkich od innych lantanowców. Dopiero po destylacji w wysokiej próżni można uzyskać tlenek dysprozu o tak wysokim stopniu czystości, że może on być stosowany w przemyśle. Biorąc pod uwagę rosnące zapotrzebowanie przemysłowe, tak wysokie koszty produkcji muszą prowadzić do niedoborów.
Dysproz, który ma jasny srebrzysty połysk w postaci metalicznej, jest szczególnie cenny dla przemysłu, ponieważ jest bardzo zasadowy, a zatem niezwykle reaktywny. Najważniejszą właściwością tego pierwiastka jest jego wysoka koercja. Chroni to magnesy przed rozmagnesowaniem w wysokich temperaturach, dzięki czemu tlenek dysprozu jest niezbędny do produkcji zarówno samochodów elektrycznych, jak i turbin wiatrowych. Dysproz ma również najwyższy moment magnetyczny, obok holmu, pierwiastka ziem rzadkich. Właściwość ta opisuje siłę magnetyczną i orientację cząsteczki. Tlenek dysprozu jest również wykorzystywany w generatorach i do budowy prętów kontrolnych w elektrowniach jądrowych. Wreszcie, odgrywa on również rolę w produkcji lamp halogenowych i energooszczędnych, a także wysokiej jakości laserów.
Rozwój cen
Branża od lat stara się zmniejszyć udział dysprozu w wysokowydajnych magnesach. Niemniej jednak nie da się obejść tego pierwiastka ziem rzadkich, do tego stopnia, że Międzynarodowa Agencja Energii określa go, podobnie jak tlenek terbu, jako kluczowy pierwiastek. Niemiecka Agencja Zasobów Mineralnych (DERA) przewiduje sześciokrotny wzrost popytu do 2040 r., podczas gdy czysty dysproz wymagany do produkcji magnesów jest produkowany prawie wyłącznie w Chinach. Ze względu na związane z tym ryzyko krajowe i niedobór surowca, ceny prawdopodobnie wzrosną w przyszłości.
Główne obszary zastosowań
- Stopy żaroodporne dla magnesów trwałych
- Pręty sterujące reaktorów jądrowych
- Technologia laserowa
- Lampy halogenowe i metalohalogenkowe
Fakty na temat tlenku dysprozu
Roczna wielkość produkcji na całym świecie
W 2050 r. tlenek dysprozu będzie pierwiastkiem ziem rzadkich o największej luce podażowej
Oczekuje się, że spośród wszystkich metali ziem rzadkich, tlenek dysprozu będzie miał największą lukę podażową w przyszłości. Według badania przeprowadzonego przez Uniwersytet w Leuven, zapotrzebowanie na dysproz dla czystej energii w 2050 r. ma być o 433% wyższe niż w 2020 r.
Górnictwo i wydobycie
Większość światowej produkcji tlenku dysprozu pochodzi z Chin, a niewielkie ilości z USA, Australii, Indii i Rosji. Dysproz jest wydobywany z minerałów ksenotymu, monacytu i bastnäsytu, a także euxenitu, fergusonitu, gadolinitu i polikrase. W produkcji czystego dysprozu, tlenek dysprozu musi być najpierw oddzielony od innych lantanowców. Następnie poddaje się go reakcji z fluorowodorem, tworząc fluorek dysprozu. Następnie następuje redukcja do dysprozu metalicznego za pomocą wapnia. Dysproz o wysokiej czystości może być również wytwarzany poprzez destylację w wysokiej próżni.
Rynki rozwijające się
- Lampy halogenowe i metalohalogenkowe oraz lampy energooszczędne
- Technologia laserowa
- Pręty sterujące reaktorów jądrowych
- Stopy dla magnesów trwałych
- Elektromobilność
- Energia wiatrowa
Interesujący fakt:
Jego zdolność do ochrony przed rozmagnesowaniem pod wpływem ciepła może również sprawić, że tlenek dysprozu stanie się krytycznym elementem infrastruktury nowoczesnego społeczeństwa informacyjnego. Wynika to z faktu, że dyski twarde również zawierają magnesy trwałe i muszą być chronione przed wysokimi temperaturami. W świecie, w którym ilość przechowywanych cyfrowo informacji szybko rośnie, tlenek dysprozu odgrywa zatem kluczową rolę, zwiększając niezawodność i żywotność dysków twardych.
