Đất hiếm là gì? Công dụng và tác hại của đất hiếm

Đất hiếm là gì?

Đất hiếm (Rare earth) là nhóm nguyên tố hiếm có hàm lượng ít trong vỏ Trái đất và rất khó tách ra từng nguyên tố riêng biệt. Đây là một nhóm 17 loại vật chất có từ tính và tính điện hóa đặc biệt. Chúng có vai trò thiết yếu trong sản xuất thuốc điều trị ung thư, điện thoại thông minh và các công nghệ năng lượng tái tạo. Các chất này đã được xếp hạng “cực kì quan trọng” cho các ngành công nghiệp (bao gồm cả nhành sản xuất vũ khí).

Cụ thể, 17 nguyên tố đất hiếm là: Xeri (Ce), dysprosi (Dy), erbi (Er), europi (Eu), gadolini (Gd), holmi (Ho), lantan (La), luteti (Lu), neodymi (Nd), praseodymi (Pr), promethi (Pm), samari (Sm), scandi (Sc), terbium (Tb), thuli (Tm), ytterbi (Yb) và yttri (Y).

Mặc dù mang tên là “hiếm”. Thế nhưng, chúng có thể được tìm thấy khắp nơi trên bề mặt vỏ trái đất. Tuy nhiên, điều đáng kể là chúng thường được phân bố với trữ lượng thấp, khó khăn và đắt đỏ trong khai thác.

Người ta có thể tìm thấy các nguyên tố đất hiếm ở trong các lớp trầm tích, các mỏ quặng và cát đen. Nhóm đất hiếm thường không có tên trong sự sắp xếp khoa học. Tuy vậy, chúng vẫn được Học viện sở hữu trí tuệ toàn cầu sắp xếp vào dạng hợp kim và các hợp chất khác. Chính xác là nam châm đất hiếm từ các dạng khác nhau của nam châm.

Hiện nay các nhà khoa học Việt Nam đã tách được các nguyên tố đất hiếm đạt đến độ sạch đến 98-99% và ứng dụng cho nhiều ngành khác nhau trong công nghiệp

Ứng dụng của đất hiểm

Những nguyên tố đất hiếm rất khó khai thác

Đất hiếm được sử dụng nhiều trong các ngành công nghệ cao. Như công nghệ thực phẩm, y tế, đánh bóng thuỷ tinh, sứ gốm, máy tính, màn hình tivi màu, chiếu sáng, ô tô thân thiện với môi trường, nam châm, pin, xúc tác lọc hoá dầu, tên lửa, radar,… Cụ thể chúng được sử dụng trong các ngành như:

Trong công nghiệp

Đất hiếm được dùng để chế tạo các thỏi nam châm

Cụ thể đất hiếm được sử dụng trong các ngành công nghệ như:

• Chế tạo các nam châm vĩnh cửu cho các máy phát điện.
• Góp phần chế tạo các nam châm trong các máy tuyển từ trong công nghệ tuyển khoáng. Nam châm thì là một phần thiết yếu của ổ đĩa, mô tơ nhỏ, bất cứ thứ loa nào phát ra âm thanh, turbine chạy điện và máy phát.
• Chế tạo các đèn cathode trong các máy vô tuyến truyền hình.
• Làm chất xúc tác trong công nghệ lọc hóa dầu và xử lý môi trường.
• Dùng làm vật liệu siêu dẫn.
• Các ion đất hiếm cũng được sử dụng như các vật liệu phát quang trong các ứng dụng quang điện.
• Được ứng dụng trong công nghệ laser hồng ngoại cho mục đích quân sự.
• Đặc biệt nó còn có thể sử dụng để chế tạo cảm biến cho hệ thống tên lửa
• Ngành công nghiệp kính sử dụng nhiều nhất. Cerium, lanthanum và lutetium được dùng trong cả việc đánh mặt kính lẫn thêm màu sắc cho kính.
• Chúng còn được tìm thấy trong các đồ gia dụng. Chúng giúp máy tính và điện thoại thông minh nhẹ hơn, nhỏ hơn và hiệu quả hơn.

Trong nông nghiệp

Phân bón vi sinh, vi lượng trong hoạt động sản xuất nông nghiệp

Trong nông nghiệp, đất hiếm còn được bổ sung thêm vào phân bón để bón cho cây trồng. Các chế phẩm phân bón vi lượng nhằm tăng năng suất. Và chống chịu sâu bệnh cho cây trồng. Đồng thời cũng đã có một số thử nghiệm để bổ sung vào thức ăn chăn nuôi.

Ngoài ra, nó còn có thể sử dụng để diệt mối mọt trong các cây mục. Nhằm bảo tồn các di tích lịch sử cần được bảo quản.

Trong y tế

Đất hiếm được sử dụng trong y tế, bao gồm việc sản xuất các thiết bị phẫu thuật, thuốc trị ung thư, máy tạo nhịp tim, thuốc viêm khớp. Ngoài ra, chúng cũng có thể được tìm thấy trong ống nhòm, động cơ máy bay, hoặc chất phụ gia trong hệ thống khí thải xe hơi nhằm giảm phát thải.

Tác hại của đất hiếm

Khai thác đất hiếm ảnh hưởng tiêu cực tới môi trường

Đây là các nguyên tố rất độc (có nhiều nguyên tố có tính phóng xạ). Vì thế, nếu khai thác không đảm bảo sẽ gây ô nhiễm môi trường.

Đặc biệt, để khai thác, tuyển và chế biến đất hiếm đòi hỏi phải có quy trình công nghệ rất cao. Mặc dù, quá trình này không phức tạp, nhưng ảnh hưởng nặng nề tới sức khỏe người công nhân. Đồng thời làm ô nhiễm môi trường xung quanh các mỏ, các trung tâm xử lý quặng. Đặc biệt là ô nhiễm không khí và ô nhiễm đất.

Ngoài ra, quá trình khai thác đất hiếm có thể tàn phá môi trường. Các mỏ khai thác sẽ đặt hệ sinh thái vào thế nguy hiểm khi thải ra các sản phẩm phụ gốc kim loại, gây ô nhiễm nguồn nước. Vì vậy, việc khai thác đất hiếm cần phải được nghiên cứu một cách thấu đáo.

Đất hiếm là nguyên tố không thể thiếu của ngành công nghiệp điện tử. Tuy nhiên, để khai thác và chế tạo thứ tài nguyên này có ảnh hưởng rất tiêu cực tới môi trường và sức khỏe của con người. 

• Việt Nam lần đầu nghiên cứu công nghệ khai thác đất hiếm
  

Nguồn th