Contenu
- Que sont les éléments de terres rares (REE)?
- Utilisations d'éléments de terres rares
- Utilisations critiques de la défense
- Perspectives des éléments de terres rares
Production d'éléments de terres rares: Ce graphique présente l'historique de la production d'éléments de terres rares, exprimée en tonnes métriques d'équivalent d'oxyde de terres rares, entre 1950 et 2017. Il montre clairement l'entrée sur le marché des États-Unis au milieu des années 1960, lorsque la télévision couleur a explosé. Lorsque la Chine a commencé à vendre des terres rares à des prix très bas à la fin des années 80 et au début des années 90, les mines aux États-Unis ont été obligées de fermer leurs portes car elles ne pouvaient plus réaliser de profit. Lorsque la Chine a réduit ses exportations en 2010, les prix des terres rares ont monté en flèche. Cela a motivé une nouvelle production aux États-Unis, en Australie, en Russie, en Thaïlande, en Malaisie et dans d'autres pays. En 2016, la production de terres rares aux États-Unis s'est arrêtée, la seule mine restante ayant été mise en entretien.
REE Tableau périodique: Les éléments des terres rares sont les 15 éléments de la série des lanthanides, plus l’yttrium. Le scandium se trouve dans la plupart des gisements d’éléments de terres rares et est parfois classé comme élément de terres rares. Image par.
Que sont les éléments de terres rares (REE)?
Les éléments de terres rares sont un groupe de dix-sept éléments chimiques qui apparaissent ensemble dans le tableau périodique (voir image). Le groupe comprend l'yttrium et les 15 lanthanides (lanthane, cérium, praséodyme, néodyme, prométhium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium et lutétium). Le scandium se trouve dans la plupart des gisements d’éléments de terres rares et est parfois classé comme élément de terres rares. L'Union internationale de chimie pure et appliquée inclut le scandium dans sa définition de l'élément terre rare.
Les éléments des terres rares sont tous des métaux, et le groupe est souvent appelé les «métaux des terres rares». Ces métaux ont de nombreuses propriétés similaires, ce qui les amène souvent à se retrouver ensemble dans des gisements géologiques. Ils sont également appelés "oxydes de terres rares" car nombre d'entre eux sont généralement vendus sous forme de composés oxydés.
Utilisations d'éléments de terres rares: Ce graphique montre l'utilisation des terres rares aux États-Unis en 2017. De nombreux véhicules utilisent des catalyseurs à base de terres rares dans leurs systèmes d'échappement pour lutter contre la pollution de l'air. Un grand nombre d'alliages sont rendus plus durables par l'addition de métaux de terres rares. Le verre, le granit, le marbre et les pierres précieuses sont souvent polis avec une poudre d'oxyde de cérium. De nombreux moteurs et générateurs contiennent des aimants fabriqués avec des éléments de terres rares. Les phosphores utilisés dans les affichages numériques, les moniteurs et les téléviseurs sont créés avec des oxydes de terres rares. La plupart des batteries d'ordinateurs, de téléphones portables et de véhicules électriques sont fabriquées avec des métaux de terres rares.
Utilisations d'éléments de terres rares
Les métaux et les alliages de terres rares qui les contiennent sont utilisés dans de nombreux appareils utilisés quotidiennement, tels que la mémoire d'ordinateur, les DVD, les piles rechargeables, les téléphones portables, les convertisseurs catalytiques, les aimants, les éclairages fluorescents, etc.
Au cours des vingt dernières années, il y a eu une explosion de la demande pour de nombreux articles nécessitant des métaux de terres rares. Il y a vingt ans, très peu de téléphones portables étaient utilisés, mais leur nombre a dépassé les 7 milliards aujourd'hui. L'utilisation d'éléments de terres rares dans les ordinateurs a augmenté presque aussi vite que les téléphones cellulaires.
De nombreuses batteries rechargeables sont fabriquées avec des composés de terres rares. La demande pour les batteries est stimulée par la demande pour les appareils électroniques portables tels que les téléphones cellulaires, les lecteurs, les ordinateurs portables et les appareils photo.
Plusieurs kilos de composés de terres rares sont dans des batteries qui alimentent tous les véhicules électriques et les véhicules hybrides. En ce qui concerne l'indépendance énergétique, le changement climatique et d'autres facteurs qui conditionnent la vente de véhicules électriques et hybrides, la demande de batteries à base de composés de terres rares augmentera encore plus rapidement.
Les terres rares sont utilisées comme catalyseurs, phosphores et composés de polissage. Ceux-ci sont utilisés pour le contrôle de la pollution de l'air, les écrans illuminés d'appareils électroniques et le polissage du verre de qualité optique. Tous ces produits devraient connaître une demande croissante.
D'autres substances peuvent remplacer les terres rares dans leurs utilisations les plus importantes. Cependant, ces substituts sont généralement moins efficaces et moins coûteux.
Des années 1950 au début des années 2000, l'oxyde de cérium était un vernis lapidaire très populaire. C'était bon marché et très efficace. Les récentes hausses de prix ont pratiquement éliminé l'utilisation de l'oxyde de cérium dans le tumbling et les arts lapidaires. D'autres types de vernis, tels que l'aluminium et l'oxyde de titane, sont maintenant utilisés à sa place.
Utilisations critiques de la défense
Les éléments de terres rares jouent un rôle essentiel dans notre défense nationale. L'armée utilise des lunettes de vision nocturne, des armes à guidage de précision, du matériel de communication, du matériel GPS, des batteries et d'autres appareils électroniques de défense. Celles-ci donnent à l'armée américaine un avantage énorme. Les métaux des terres rares sont des ingrédients clés pour la fabrication des alliages très durs utilisés dans les véhicules blindés et les projectiles qui se brisent lors de l'impact.
Les substituts peuvent être utilisés pour des éléments de terres rares dans certaines applications de défense; cependant, ces substituts ne sont généralement pas aussi efficaces et cela diminue la supériorité militaire. Plusieurs utilisations des terres rares sont résumées dans le tableau ci-joint.
Perspectives des éléments de terres rares
La demande mondiale d'automobiles, d'électronique grand public, d'éclairage à haute efficacité énergétique et de catalyseurs devrait augmenter rapidement au cours de la prochaine décennie. La demande en aimants de terres rares devrait augmenter, tout comme la demande en piles rechargeables. Les nouveaux développements de la technologie médicale devraient accroître l'utilisation des lasers chirurgicaux, de l'imagerie par résonance magnétique et des détecteurs de scintillation par tomographie par émission de positrons.
Les terres rares étant fortement utilisées dans toutes ces industries, leur demande devrait rester élevée.