نبضها حربي
07-30-2020, 06:26 AM
السلام عليكم ورحمة الله
تعتبر المواد الخام ضرورية لتطوير وتشغيل المناطق الصناعية مثل الاتحاد الأوروبي شهد الطلب العالمي على المواد الخام نمواً غير مسبوق في القرن العشرين ، ونتيجة الزيادة الملحوظة في استهلاك المواد الخام خلال السنوات الأخيرة ، والتوزيع غير المتكافئ جغرافيا للموارد المعدنية للأرض ، والاستغلال المكثف لمعظم الرواسب الكبيرة والعالية الجودة في أوروبا ، والقيود المفروضة على الاستثمارات الأجنبية والصادرات الأجنبية التي فرضتها الصين ، جعلت إمداد المواد الخام بأسعار معقولة واحدة من أعظم التحديات التي يواجهها الاتحاد الأوروبي في القرن الحادي والعشرين .
استجابةً لذلك ، أطلق الاتحاد الأوروبي مبادرة الاتحاد الأوروبي للمواد الخام ، وأظهر أنه من بين جميع المواد الخام التي تم فحصها ، كانت عناصر الأرض النادرة (ree) ، ويعتمد الاتحاد الأوروبي حاليًا بنسبة 100٪ على الواردات ، معظمها من الصين .
واسم العناصر النادرة للأرض (ree) هي الاسم الجماعي لـ 17 عنصرًا معدنيًا مشابهًا كيميائيًا (اللانثانيدات ، الإسكنديوم ، والإيتريوم) التي تحدث في مجموعة واسعة من المعادن النادرة للأرض (ree) ويتم استخراجها مجتمعة مع بعضها البعض ؛ وتتطلب معالجة مكثفة .
ما هي العناصر النادرة للارض
العناصر الأرضية النادرة هي مجموعة مكونة من سبعة عشر عنصرًا كيميائيًا تحدث معًا في الجدول الدوري ، وتتكون المجموعة من الإيتريوم و 15 عنصرًا من اللانثانيد (اللانثانوم ، والسيريوم ، والبراسيوديميوم ، والنيوديميوم ، والبروميثيوم ، والساماريوم ، واليوروبيوم ، والجادولينيوم ، والتيربيوم ، والديسبروسيوم ، والهولميوم ، والإربيوم ، والثوليوم ، والإيتيربيوم ، واللوتيتيوم ) ، يوجد الإسكنديوم في معظم رواسب العناصر الأرضية النادرة ويصنف كعنصر أرضي نادر ، يشتمل تصنيف الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية على الاسكانديوم في تعريف العناصر الأرضية النادرة .
العناصر الأرضية النادرة هي مجموعة من المعادن التي لها العديد من الخصائص المتشابهة ، وغالبًا ما يتم العثور عليها معًا في الرواسب الجيولوجية ، ويشار إليها أيضًا باسم أكاسيد الأرض النادرة لأن الكثير منها يباع عادة كمركبات أكسيد .
اصل العناصر الأرضية النادرة
تم اكتشاف العناصر الأرضية النادرة في عام 1787 من قبل ملازم في الجيش السويدي يدعى كارل أكسيل ، وتم إنتاجها تجاريًا لأول مرة في ثمانينيات القرن التاسع عشر عندما تم استخراجها في السويد والنرويج ، وكان أول إنتاج أجنبي لها في البرازيل في عام 1887 ، وبدأت الهند في إنتاجها في عام 1911 .
وفي الفترة من 1940 إلى 1990 ، أنتجت الولايات المتحدة معادنها الأرضية النادرة ، ويعد منجم الجبل باس في كاليفورنيا أكبر مورد في البلاد ، وحتى الثمانينات كانت الولايات المتحدة واحدة من أكبر المنتجين في العالم ، ثم زادت الصين من الإنتاج بأكثر من 500 ٪ منذ عام 1990 بسبب الودائع الكبيرة والعمالة الرخيصة .
معالجة العناصر الارضية النادرة
من الصعب العثور على عناصر التربة النادرة منفصلة عن بعضها لأنها لا توجد بكميات كبيرة ، لذا يجب فصلهم عن بعضهم البعض باستخدام مجموعة متنوعة من تقنيات التعدين والمعالجة ، وهناك ثلاث طرق رئيسية لفصل العناصر وتنقيحها ، بما في ذلك التبلور التجزيئي ، والتبادل الأيوني ، واستخراج المذيبات .
وتنتج معظم مناجم الطاقة الكهربائية الأرضية هذه الأنواع من العناصر فقط باستخدام تقنيات واسعة النطاق تشمل الحفر ، والتفجير ، والسحب ، يتم فصل العناصر وتنقيتها ثم تنقيحها لتفي بمعايير الصناعة للتطبيقات المناسبة .
استخدامات العناصر الأرضية النادرة
تُستخدم المعادن الأرضية النادرة والسبائك التي تحتوي عليها في العديد من الأجهزة التي يستخدمها الأشخاص يوميًا ، مثل ذاكرة الكمبيوتر ، وأقراص dvd ، والبطاريات القابلة لإعادة الشحن ، والهواتف المحمولة ، والمحولات الحفازة ، والمغناطيسات ، والإضاءة الفلورية ، وغير ذلك الكثير .
وخلال العشرين عامًا الماضية حدث ارتفاع في الطلب على العديد من العناصر التي تتطلب معادن أرضية نادرة ، فمنذ عشرين عامًا ، كان عدد قليل جدًا من الناس يمتلكون هاتفًا محمولًا ، لكن اليوم أكثر من 5 مليارات شخص يمتلكون جهازًا محمولًا ، كما نما استخدام العناصر الأرضية النادرة في أجهزة الكمبيوتر بنفس سرعة نمو الهواتف المحمولة .
علاوة على ذلك فإن العديد من البطاريات القابلة لإعادة الشحن مصنوعة من مركبات أرضية نادرة ، ويتم الطلب على البطاريات بسبب الطلب على الأجهزة الإلكترونية المحمولة مثل الهواتف المحمولة ، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة ، والكاميرات .
هل العناصر الأرضية النادرة نادرة حقًا
لا ، إنها أكثر وفرة في قشرة الأرض من العديد من العناصر القيمة الأخرى ، وحتى أندر عناصر الأرض النادرة ، وهو الثوليوم برقمه الذري 69 ، هو أكثر وفرة 125 مرة من الذهب ، أما أقل العناصر الأرضية النادرة ندرة ، وهو السيريوم ، برقمه الذري 58 ، أكثر وفرة بمقدار 15000 مرة من الذهب .
انتاج العناصر الأرضية النادرة
في حين أن كندا ليست منتجًا حاليًا للمعادن الأرضية النادرة ، إلا أنها تستضيف عددًا من مشاريع الاستكشاف المتقدمة وبعض أكبر الاحتياطيات والموارد المقاسة والمشار إليها لهذه المعادن ، والتي تقدر بأكثر من 15 مليون طن من أكاسيد التربة النادرة .
تصنيف العناصر الأرضية النادرة
يتم تصنيف العناصر الأرضية النادرة على أنها عناصر ثقيلة وعناصر خفيفة ، ويتم إنتاج العناصر الأرضية النادرة الخفيفة مثل (اللانثانوم ، والسيريوم ، والبراسيوديميوم ، والنيوديميوم ، والبروميثيوم ، والساماريوم ، واليوروبيوم ، والجادولينيوم ، والسكانديوم) بكميات عالمية وفائضة في العرض .
ويتم إنتاج العناصر الاقتصادية الرئيسية الثقيلة مثل ( التيربيوم ، والديسبروسيوم ، والهولميوم ، والإربيوم ، والإيتيربيوم ، واللوتيتيوم ، والإيتريوم ) بشكل رئيسي في الصين وهي محدودة العرض ، وتستمر الجهود العالمية لجلب موارد جديدة إلى السوق .
وتحتوي العديد من مشاريع استكشاف العناصر الأرضية النادرة الأكثر تطوراً في كندا على تركيزات عالية من العناصر الأرضية النادرة الثقيلة ذات القيمة العالمية المستخدمة في التكنولوجيا المتقدمة وتطبيقات الطاقة النظيفة .
اعتبارات بيئية مرتبطة بالعناصر الأرضية النادرة
توجد العناصر الأرضية النادرة بشكل طبيعي في تركيز منخفض للغاية في البيئة ، بالقرب من مناطق التعدين والمواقع الصناعية ، يمكن أن ترتفع التركيزات إلى عدة أضعاف عن المستويات الطبيعية ، وبمجرد وصولها إلى البيئة ، يمكن أن تتسرب العناصر الأرضية النادرة إلى التربة حيث يتحدد نقلها بعدة عوامل مثل التآكل ، والطقس ، ودرجة الحموضة ، وهطول الأمطار ، والمياه الجوفية ، وما إلى ذلك لجزيئات التربة ، واعتمادا على توافرها الحيوي ، يمكن امتصاص العناصر الأرضية النادرة في النباتات ومن ثم يستهلكها البشر والحيوانات في وقت لاحق .
ويساهم إنتاج الأسمدة الفسفورية في تلوث العناصر الأرضية بسبب إنتاجها وترسبها حول مصانع إنتاج الأسمدة الفوسفورية ، علاوة على ذلك ، يتم استخدام الأحماض القوية أثناء عملية الاستخراج من الكيانات البيئية ، والتي يمكن أن تتسرب إلى البيئة ويتم نقلها عبر المسطحات المائية مما يؤدي إلى تلوث البيئات المائية . كما أن تعدين وتكرير وإعادة تدوير العناصر الأرضية النادرة له عواقب وخيمة على البيئة إذا لم تتم إدارته بشكل صحيح ، وقد يكون الخطر المحتمل هو المخلفات المشعة ذات المستوى المنخفض الناتجة عن تفاعل الثوريوم واليورانيوم في خامات العناصر الأرضية النادرة ، ويمكن أن تؤدي المعالجة غير الصحيحة لهذه المواد إلى ضرر بيئي واسع النطاق
تعتبر المواد الخام ضرورية لتطوير وتشغيل المناطق الصناعية مثل الاتحاد الأوروبي شهد الطلب العالمي على المواد الخام نمواً غير مسبوق في القرن العشرين ، ونتيجة الزيادة الملحوظة في استهلاك المواد الخام خلال السنوات الأخيرة ، والتوزيع غير المتكافئ جغرافيا للموارد المعدنية للأرض ، والاستغلال المكثف لمعظم الرواسب الكبيرة والعالية الجودة في أوروبا ، والقيود المفروضة على الاستثمارات الأجنبية والصادرات الأجنبية التي فرضتها الصين ، جعلت إمداد المواد الخام بأسعار معقولة واحدة من أعظم التحديات التي يواجهها الاتحاد الأوروبي في القرن الحادي والعشرين .
استجابةً لذلك ، أطلق الاتحاد الأوروبي مبادرة الاتحاد الأوروبي للمواد الخام ، وأظهر أنه من بين جميع المواد الخام التي تم فحصها ، كانت عناصر الأرض النادرة (ree) ، ويعتمد الاتحاد الأوروبي حاليًا بنسبة 100٪ على الواردات ، معظمها من الصين .
واسم العناصر النادرة للأرض (ree) هي الاسم الجماعي لـ 17 عنصرًا معدنيًا مشابهًا كيميائيًا (اللانثانيدات ، الإسكنديوم ، والإيتريوم) التي تحدث في مجموعة واسعة من المعادن النادرة للأرض (ree) ويتم استخراجها مجتمعة مع بعضها البعض ؛ وتتطلب معالجة مكثفة .
ما هي العناصر النادرة للارض
العناصر الأرضية النادرة هي مجموعة مكونة من سبعة عشر عنصرًا كيميائيًا تحدث معًا في الجدول الدوري ، وتتكون المجموعة من الإيتريوم و 15 عنصرًا من اللانثانيد (اللانثانوم ، والسيريوم ، والبراسيوديميوم ، والنيوديميوم ، والبروميثيوم ، والساماريوم ، واليوروبيوم ، والجادولينيوم ، والتيربيوم ، والديسبروسيوم ، والهولميوم ، والإربيوم ، والثوليوم ، والإيتيربيوم ، واللوتيتيوم ) ، يوجد الإسكنديوم في معظم رواسب العناصر الأرضية النادرة ويصنف كعنصر أرضي نادر ، يشتمل تصنيف الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية على الاسكانديوم في تعريف العناصر الأرضية النادرة .
العناصر الأرضية النادرة هي مجموعة من المعادن التي لها العديد من الخصائص المتشابهة ، وغالبًا ما يتم العثور عليها معًا في الرواسب الجيولوجية ، ويشار إليها أيضًا باسم أكاسيد الأرض النادرة لأن الكثير منها يباع عادة كمركبات أكسيد .
اصل العناصر الأرضية النادرة
تم اكتشاف العناصر الأرضية النادرة في عام 1787 من قبل ملازم في الجيش السويدي يدعى كارل أكسيل ، وتم إنتاجها تجاريًا لأول مرة في ثمانينيات القرن التاسع عشر عندما تم استخراجها في السويد والنرويج ، وكان أول إنتاج أجنبي لها في البرازيل في عام 1887 ، وبدأت الهند في إنتاجها في عام 1911 .
وفي الفترة من 1940 إلى 1990 ، أنتجت الولايات المتحدة معادنها الأرضية النادرة ، ويعد منجم الجبل باس في كاليفورنيا أكبر مورد في البلاد ، وحتى الثمانينات كانت الولايات المتحدة واحدة من أكبر المنتجين في العالم ، ثم زادت الصين من الإنتاج بأكثر من 500 ٪ منذ عام 1990 بسبب الودائع الكبيرة والعمالة الرخيصة .
معالجة العناصر الارضية النادرة
من الصعب العثور على عناصر التربة النادرة منفصلة عن بعضها لأنها لا توجد بكميات كبيرة ، لذا يجب فصلهم عن بعضهم البعض باستخدام مجموعة متنوعة من تقنيات التعدين والمعالجة ، وهناك ثلاث طرق رئيسية لفصل العناصر وتنقيحها ، بما في ذلك التبلور التجزيئي ، والتبادل الأيوني ، واستخراج المذيبات .
وتنتج معظم مناجم الطاقة الكهربائية الأرضية هذه الأنواع من العناصر فقط باستخدام تقنيات واسعة النطاق تشمل الحفر ، والتفجير ، والسحب ، يتم فصل العناصر وتنقيتها ثم تنقيحها لتفي بمعايير الصناعة للتطبيقات المناسبة .
استخدامات العناصر الأرضية النادرة
تُستخدم المعادن الأرضية النادرة والسبائك التي تحتوي عليها في العديد من الأجهزة التي يستخدمها الأشخاص يوميًا ، مثل ذاكرة الكمبيوتر ، وأقراص dvd ، والبطاريات القابلة لإعادة الشحن ، والهواتف المحمولة ، والمحولات الحفازة ، والمغناطيسات ، والإضاءة الفلورية ، وغير ذلك الكثير .
وخلال العشرين عامًا الماضية حدث ارتفاع في الطلب على العديد من العناصر التي تتطلب معادن أرضية نادرة ، فمنذ عشرين عامًا ، كان عدد قليل جدًا من الناس يمتلكون هاتفًا محمولًا ، لكن اليوم أكثر من 5 مليارات شخص يمتلكون جهازًا محمولًا ، كما نما استخدام العناصر الأرضية النادرة في أجهزة الكمبيوتر بنفس سرعة نمو الهواتف المحمولة .
علاوة على ذلك فإن العديد من البطاريات القابلة لإعادة الشحن مصنوعة من مركبات أرضية نادرة ، ويتم الطلب على البطاريات بسبب الطلب على الأجهزة الإلكترونية المحمولة مثل الهواتف المحمولة ، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة ، والكاميرات .
هل العناصر الأرضية النادرة نادرة حقًا
لا ، إنها أكثر وفرة في قشرة الأرض من العديد من العناصر القيمة الأخرى ، وحتى أندر عناصر الأرض النادرة ، وهو الثوليوم برقمه الذري 69 ، هو أكثر وفرة 125 مرة من الذهب ، أما أقل العناصر الأرضية النادرة ندرة ، وهو السيريوم ، برقمه الذري 58 ، أكثر وفرة بمقدار 15000 مرة من الذهب .
انتاج العناصر الأرضية النادرة
في حين أن كندا ليست منتجًا حاليًا للمعادن الأرضية النادرة ، إلا أنها تستضيف عددًا من مشاريع الاستكشاف المتقدمة وبعض أكبر الاحتياطيات والموارد المقاسة والمشار إليها لهذه المعادن ، والتي تقدر بأكثر من 15 مليون طن من أكاسيد التربة النادرة .
تصنيف العناصر الأرضية النادرة
يتم تصنيف العناصر الأرضية النادرة على أنها عناصر ثقيلة وعناصر خفيفة ، ويتم إنتاج العناصر الأرضية النادرة الخفيفة مثل (اللانثانوم ، والسيريوم ، والبراسيوديميوم ، والنيوديميوم ، والبروميثيوم ، والساماريوم ، واليوروبيوم ، والجادولينيوم ، والسكانديوم) بكميات عالمية وفائضة في العرض .
ويتم إنتاج العناصر الاقتصادية الرئيسية الثقيلة مثل ( التيربيوم ، والديسبروسيوم ، والهولميوم ، والإربيوم ، والإيتيربيوم ، واللوتيتيوم ، والإيتريوم ) بشكل رئيسي في الصين وهي محدودة العرض ، وتستمر الجهود العالمية لجلب موارد جديدة إلى السوق .
وتحتوي العديد من مشاريع استكشاف العناصر الأرضية النادرة الأكثر تطوراً في كندا على تركيزات عالية من العناصر الأرضية النادرة الثقيلة ذات القيمة العالمية المستخدمة في التكنولوجيا المتقدمة وتطبيقات الطاقة النظيفة .
اعتبارات بيئية مرتبطة بالعناصر الأرضية النادرة
توجد العناصر الأرضية النادرة بشكل طبيعي في تركيز منخفض للغاية في البيئة ، بالقرب من مناطق التعدين والمواقع الصناعية ، يمكن أن ترتفع التركيزات إلى عدة أضعاف عن المستويات الطبيعية ، وبمجرد وصولها إلى البيئة ، يمكن أن تتسرب العناصر الأرضية النادرة إلى التربة حيث يتحدد نقلها بعدة عوامل مثل التآكل ، والطقس ، ودرجة الحموضة ، وهطول الأمطار ، والمياه الجوفية ، وما إلى ذلك لجزيئات التربة ، واعتمادا على توافرها الحيوي ، يمكن امتصاص العناصر الأرضية النادرة في النباتات ومن ثم يستهلكها البشر والحيوانات في وقت لاحق .
ويساهم إنتاج الأسمدة الفسفورية في تلوث العناصر الأرضية بسبب إنتاجها وترسبها حول مصانع إنتاج الأسمدة الفوسفورية ، علاوة على ذلك ، يتم استخدام الأحماض القوية أثناء عملية الاستخراج من الكيانات البيئية ، والتي يمكن أن تتسرب إلى البيئة ويتم نقلها عبر المسطحات المائية مما يؤدي إلى تلوث البيئات المائية . كما أن تعدين وتكرير وإعادة تدوير العناصر الأرضية النادرة له عواقب وخيمة على البيئة إذا لم تتم إدارته بشكل صحيح ، وقد يكون الخطر المحتمل هو المخلفات المشعة ذات المستوى المنخفض الناتجة عن تفاعل الثوريوم واليورانيوم في خامات العناصر الأرضية النادرة ، ويمكن أن تؤدي المعالجة غير الصحيحة لهذه المواد إلى ضرر بيئي واسع النطاق