Có tất cả 17 nguyên tố đất hiếm (REE) - 15 nguyên tố nhóm Lantan cộng với yttrium và scandium.
Đất hiếm là một nhóm khá đa dạng, với mỗi thành phần có ứng dụng, giá cả và nguồn cung sẵn có khác nhau. Tuy nhiên, các REE thường được xếp vào cùng một giỏ vì bản chất chúng không tồn tại tách biệt với nhau. Ngoài ra, việc phân tách rất phức tạp - trước khi có các phương pháp hiện đại, quá trình này quá khó khăn và tốn kém để theo đuổi.
Bất chấp sự phức tạp của thị trường, vẫn đáng để xem xét kỹ hơn về các loại đất hiếm khác nhau và công dụng của chúng. Khi các chính phủ toàn cầu thực hiện các bước để đáp ứng các mục tiêu chuyển đổi năng lượng, nhu cầu dự kiến sẽ tăng mạnh, tạo cơ hội cho các nhà đầu tư có kiến thức về lĩnh vực này.
Nguyên tố đất hiếm có thực sự hiếm?
Nhiều nhà đầu tư của REE sẽ quen với câu ngạn ngữ rằng đất hiếm không hiếm đến thế - trên thực tế, theo Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ , hầu hết đất hiếm đều có nhiều trong vỏ Trái đất hơn vàng, bạc và bạch kim.
Tính đến năm 2023, trữ lượng đất hiếm đã lên tới hơn 110 triệu tấn . Đất hiếm có thể được tìm thấy trong các trầm tích cacbonatite, các hệ thống lửa kiềm, các trầm tích đất sét hấp phụ ion và các trầm tích sa khoáng chứa monazite-xenotime.
Điểm mấu chốt cần lưu ý là mặc dù REE tương đối dồi dào trong lớp vỏ Trái đất trên toàn thế giới, “nồng độ có thể khai thác lại ít hơn so với hầu hết các mặt hàng khoáng sản khác”, theo Cục Khảo sát Địa chất Mỹ.
Xét về sự sẵn có của các nguyên tố cụ thể, lanthanum và cerium tương đối dồi dào trong các mỏ đất hiếm, trong khi neodymium và praseodymium thì ít hơn nhiều; trong khi đó, erbium, ytterbium và lutetium rất hiếm. Yttrium phổ biến như lanthanum và cerium trong một số loại trầm tích, nhưng scandium cũng rất hiếm.
Đất hiếm thường được chia thành loại “nặng” và “nhẹ” dựa trên trọng lượng nguyên tử của chúng. Và mặc dù nồng độ của các REE khác nhau khác nhau trong mỗi mỏ nhất định, nhưng mọi mỏ thường bị chi phối bởi đất hiếm nặng hoặc nhẹ, với một số nguyên tố dồi dào hơn nhiều.
Đất hiếm được sử dụng như thế nào trong sản xuất và công nghiệp?
Như đã đề cập, mặc dù về cơ bản các REE được nhóm lại với nhau nhưng ứng dụng của chúng rất khác nhau.
Xeri, loại đất hiếm dồi dào nhất, có nhiều trong vỏ Trái đất hơn đồng. Kim loại được sử dụng làm chất đánh bóng cho các loại kính khác nhau, bao gồm cả màn hình LCD.
Lanthanum được sử dụng làm chất xúc tác để lọc dầu và cải thiện khả năng chống kiềm của thủy tinh, đặc biệt là trong ống kính máy ảnh. REE này cũng được sử dụng để sản xuất đèn hồ quang carbon được ngành công nghiệp điện ảnh sử dụng.
Europium được sử dụng trong công thức hóa học cho đèn LED, màn hình CRT và bóng đèn huỳnh quang. Yttri cũng được sử dụng trong đèn LED và bóng đèn huỳnh quang. Mặc dù erbium có một số ứng dụng nhưng nó được sử dụng phổ biến nhất để chế tạo sợi quang thủy tinh vì nó có thể khuếch đại tín hiệu mạng.
Như đã đề cập trước đó, một trong những REE hiếm có về nguồn cung cấp cho mỏ là scandium, một kim loại quan trọng bền như titan, nhẹ như nhôm và cứng như gốm. Có một số ứng dụng mới đang nổi lên đối với scandium, bao gồm các hợp kim dùng cho thiết bị thể thao cao cấp cũng như cho các bộ phận ô tô và máy bay.
Nam châm đất hiếm là gì và chúng được sử dụng như thế nào?
Praseodymium, neodymium, samarium và dysprosium thường được sử dụng trong nam châm đất hiếm, chúng mạnh hơn về trọng lượng hoặc thể tích so với bất kỳ loại nam châm nào khác. Những nam châm này đang được sử dụng ngày càng nhiều, đặc biệt là khi không gian bị hạn chế.
Nam châm làm từ neodymium, boron và sắt, được gọi là nam châm neodymium, là loại nam châm mạnh nhất hiện có và những nam châm này có thể được tìm thấy trong động cơ tua-bin gió cũng như xe điện.
Nam châm Samarium-coban được ưa chuộng trong các ứng dụng quân sự. Đó là vì những nam châm này có thể hoạt động ở nhiệt độ cực cao và không bị ảnh hưởng bởi các xung điện từ. Ví dụ, một xung điện từ do vũ khí hạt nhân phóng ra từ khoảng cách xa sẽ không ảnh hưởng đến động cơ được điều khiển bởi nam châm samarium-coban.
Hầu hết các ngành công nghiệp khác sử dụng hỗn hợp neodymium làm nam châm được lựa chọn do giá coban cao.
Praseodymium và dysprosium cũng được sử dụng phổ biến trong nam châm công nghiệp nhằm cải thiện độ cưỡng bức và khả năng chống ăn mòn. Hơn nữa, dysprosium có một chức năng khác trong nam châm neodymium-praseodymium-iron-boron - nam châm chỉ có thể tự hoạt động ở nhiệt độ khá thấp, nhưng việc bổ sung dysprosium hoặc một loại đất hiếm khác, terbium, cho phép chúng tiếp tục hoạt động ở nhiệt độ cao hơn nhiều.
Một trong những thị trường hứa hẹn nhất cho nam châm đất hiếm là động cơ xe điện. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là nam châm neodymium vĩnh cửu không thực sự cần thiết đối với việc chế tạo bất kỳ loại xe điện nào. Trên thực tế, động cơ chính Model S của Tesla (NASDAQ: TSLA ) không chứa bất kỳ loại nam châm nào.
Đất hiếm sẽ được sử dụng như thế nào trong tương lai?
Các ứng dụng cho nam châm đất hiếm đang phát triển nhanh chóng khi các công nghệ mới phát triển. Tuy nhiên, việc thiếu nguồn cung an toàn đã thúc đẩy một số ngành tìm kiếm các công nghệ thay thế không cần tới nam châm REE.
Tuy nhiên, nam châm đất hiếm sẽ không sớm biến mất. REE là một phần quan trọng của công nghệ thúc đẩy cuộc sống hiện đại. Chúng có thể được tìm thấy trong điện thoại thông minh, máy tính và tivi, và như đã thảo luận, chúng là thành phần quan trọng trong các công nghệ năng lượng xanh như tua-bin gió và nhiều động cơ xe điện.
Hiểu rõ các loại đất hiếm khác nhau là bước đầu tiên để đầu tư vào lĩnh vực này. Việc hiểu được động lực cung và cầu cũng rất hữu ích, từ các quốc gia sản xuất hàng đầu đến các quốc gia có trữ lượng hàng đầu ; nhận thức được triển vọng của ngành cũng có thể giúp các nhà đầu tư thực hiện những bước đi đúng đắn.
Theo Nasdaq
Theo dõi tiếp các bài viết của chúng tôi tại www.finverse.vn