Roczna produkcja światowa (2022)
Tlenek neodymu
Podstawy działania magnesów o wysokiej wydajności
Czym jest tlenek neodymu?
Ten niebieski proszek w postaci tlenku należy do lantanowców i stanowi główny składnik magnesów neodymowo-żelazowo-borowych. Są to obecnie najsilniejsze magnesy trwałe, zdolne do utrzymania obciążenia od stu do tysiąca razy większego od własnej masy, co pozwala na osiągnięcie wysokiej wydajności przy niewielkiej masie; są one o około 40 procent silniejsze niż magnesy samarowo-kobaltowe tej samej wielkości. Z tych powodów znajdują zastosowanie w wielu technologiach.
Ponieważ w turbinach wiatrowych montowane są duże magnesy neodymowo-żelazowo-borowe, zapewnienie wystarczających dostaw tlenku neodymu ma kluczowe znaczenie dla powodzenia transformacji energetycznej. Głównie z tego powodu popyt na ten metal, zaliczany do grupy metali ziem rzadkich lekkich, stale rośnie.
Zmiany cen
Na całym świecie państwa inwestują wiele milionów dolarów w produkcję magnesów. Niski poziom cen, dotychczas w dużej mierze dyktowany przez Chiny, z trudem da się utrzymać. Biorąc pod uwagę nakłady związane z produkcją zgodną z nowoczesnymi zachodnimi przepisami, cena tlenku neodymu jest obecnie niewiarygodnie niska. Biorąc pod uwagę ogromny popyt wynikający zarówno z transformacji energetycznej, jak i z potrzeb przemysłu motoryzacyjnego oraz obronnego, można założyć, że ceny gwałtownie wzrosną.
Główne zastosowania
- Magnesy o wysokiej wydajności
- Barwniki do emalii i porcelany
- Okulary z filtrem UV
- Technologia laserowa
- Magnesy stałe
Ciekawostki dotyczące tlenku neodymu
roczna wielkość produkcji na świecie
Podwyżka cen (2021)
Kilka kluczowych gałęzi przemysłu jednocześnie potrzebuje magnesów neodymowo-żelazowo-borowych
Tlenek neodymu ma jednak szczególne znaczenie jako składnik wysokiej jakości laserów. Tak zwane lasery na granacie itrowo-glinowym domieszkowanym neodymem, czyli lasery Neodymium-YAG, są szeroko stosowane w przemyśle. Magnesy neodymowe znajdują również zastosowanie w najwyższej klasy sprzęcie elektronicznym. Można je na przykład znaleźć w słuchawkach i głośnikach telefonów komórkowych, a także w dyskach twardych i innych urządzeniach pamięci masowej.
Kolejnym ważnym obszarem zastosowań są samochody elektryczne napędzane silnikami magnetycznymi. W takim pojeździe montuje się nawet do 20 kilogramów metali ziem rzadkich, z czego większość stanowi tlenek neodymu. Jeszcze większe ilości są potrzebne w pojazdach wojskowych, co sprawia, że tlenek neodymu jest niezbędny dla zapewnienia współczesnego bezpieczeństwa wojskowego.
Górnictwo i wydobycie
Neodym występuje w naturze wyłącznie w połączeniu z innymi lantanowcami. Często występuje w postaci związków chemicznych, wraz z prazeodymem, w minerałach z grupy monacytu i grupy cerytu. Podobnie jak w przypadku innych pierwiastków ziem rzadkich, jego bezpośrednie wydobycie jest utrudnione ze względu na niewielką zawartość w skorupie ziemskiej. Głównym dostawcą neodymu są Chiny. Znaczące złoża rudy znajdują się również w Australii, zwłaszcza na Terytorium Północnym. Tam firma wydobywcza Arafura Resources wydobywa rudę zawierającą neodym i planuje budowę zakładu przetwórczego. Stany Zjednoczone również posiadają znaczną kopalnię w Mountain Pass.
Rynki rozwijające się
- Magnesy
- Lasery
- Farby do szkła i ceramiki
- Urządzenia pamięci masowej, takie jak dyski twarde
- Głośniki i słuchawki
- Okulary z filtrem UV
Ciekawostka:
Tlenek neodymu znajduje również zastosowanie w pracach nad syntezą jądrową jako (prawie) darmowym źródłem energii. Dzięki coraz lepszym technologiom naukowcom udaje się podgrzać plazmę wodorową do temperatur panujących we wnętrzu Słońca. Zbliża się moment, w którym plazma będzie wytwarzać więcej energii niż ta, która została w nią włożona. W szczególności dwie metody toczą zacięty wyścig: reaktory z cewkami magnetycznymi typu tokamak oraz te, w których plazmę ogrzewa się za pomocą laserów neodymowych. Tlenek neodymu jest niezbędny do budowy obu typów reaktorów.
