Đất hiếm là gì? Công dụng đất hiếm, đất hiếm có thực sự hiếm?

Đất hiếm (rare earth) là nhóm nguyên tố hiếm có hàm lượng ít gồm 17 loại vật chất trong vỏ Trái đất và rất khó tách ra từng nguyên tố riêng biệt. Các loại vật chất, kim loại trong đất hiếm có từ tính và tính điện hóa đặc biệt. Chúng bao gồm các chất như lanthanum, gadolinium, cerium và promethium, 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.

Đất hiếm còn được mệnh danh là kim loại "quý hơn vàng" giúp kinh tế Trung Quốc tăng trưởng phi mã. Thực tế đất hiếm là gì? Cùng Homedy tìm hiểu về việc hình thành đất hiếm, công dụng của loại đất hiếm này.

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. Trong nhóm nguyên tố đất hiếm có những nguyên tố có hàm lượng trong vỏ Trái đất còn cao hơn cả bạc và chì. Nhóm nguyên tố đất hiếm gồm 17 nguyên tố chia làm hai nhóm:

Nhóm nặng gồm 10 nguyên tố: Dysprosium (Dy), Erbium (Er), Europium (Eu), Gadolinium (Gd), Holmium (Ho), Lutetium(Lu). Terbium (Tb), Thulium (Tm), Ytterbium (Yb), Yttrium (Y).
Nhóm nhẹ gồm 07 nguyên tố: Cerium (Ce), Lathanium (La), Neodymium(Nd), Praseodymium (Pr), Promethium (Pm), Samarium (Sm) và Scandium (Sc).
Trong vỏ Trái đất có hơn 10 khoáng vật chứa nguyên tố đất hiếm, trong đó có ý nghĩa là nguồn chính của đất hiếm là các khoáng vật BASTNAESITE (Ce, La, Y...) , CO3(f,OH)3 và MONAZITE (Ce, La, Nd, Th, Y...) (PO4, SiO4)3.

Công dụng của đất hiếm

Đất hiếm nằm trong các khu vực bất động sản đặc thù 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...

- Dùng để chế tạo các nam châm vĩnh cửu cho các máy phát điện

- Dùng để đưa vào các chế phẩm phân bón vì lượng nhằm tăng năng suất và chống chịu sâu bệnh cho cây trồng

- Dùng để chế tạo các nam châm trong các máy tuyển từ trông công nghệ tuyển khoáng

- Dùng để diệt mối mọt, các cây mục nhằm bảo tồn các di tích lịch sử

- Dùng chế tạo các đèn catot trong các máy vô tuyến truyền hình

- Dùng làm 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

Chú ý: Đất hiếm 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. Ngoài ra, để khai thác, tuyển và chế biến đất hiếm đòi hỏi phải có quy trình công nghệ rất cao... Vì vậy, việc khai thác đất hiếm cần phải được nghiên cứu một cách thấu đáo.

Khai thác đất hiếm

Các nước có trữ lượng đất hiếm đáng kể:

Trung Quốc (27 triệu tấn chiếm 30,6% của thế giới).
Mỹ (13 triệu tấn chiếm 14,70%).
Australia (5,2 triệu tấn).
Ấn Độ (1,1 triệu tấn)...

Có 4 nước khai thác đất hiếm đáng kể là: Trung Quốc, Ấn Độ, Brazil, Malaysia... Trung Quốc là nước khai thác đất hiếm nhiều nhất thế giới.

Các nước tiêu thụ đất hiếm lớn nhất là Mỹ, Nhật Bản, Trung Quốc. Các nước xuất khẩu các sản phẩm đất hiếm lớn nhất là: Trung Quốc, Mỹ, Nhật, Thái Lan. Các nước nhập khẩu các sản phẩm đất hiếm lớn nhất là Nhật Bản, Pháp, Đức, Anh, Australia.

Đất hiếm có thực sự hiếm?

Ban khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (USGS) mô tả đất hiếm là “nhiều ở mức trung bình”. Chúng không nhiều như silicon hay sắt, nhưng vẫn có số lượng tương đương chì hay đồng. Trung Quốc sở hữu một lượng lớn đất hiếm, nhưng Brazil, Canada, Úc, Ấn Độ, Mỹ và Nhật Bản cũng đều có đất hiếm.

Khó khăn trong việc tinh chế đất hiếm (và cũng là lý do chúng được đặt cái tên “hiếm”) nằm ở việc đất hiếm không đóng thành quặng, mà lẫn cùng nhiều tạp chất khác. Tính chất hóa học của đất hiếm ngang ngửa với một thanh niên hòa đồng, ai cũng có thể bắt cặp; việc trích xuất đất hiếm từ quặng thì lại giống việc thuyết phục anh bạn say rượu dừng uống để về nhà, một quá trình dông dài và gây ức chế.

 Ngành đất hiếm phát triển tại Trung Quốc mang đến "mỏ vàng" cho đất nước này tuy nhiên với Trung Quốc cũng đã phải trả giá bởi ảnh hưởng môi trường và các hệ lụy về rác thải. Tương lai ngành đất hiếm sẽ như thế nào, cùng Homedy đón đọc qua các bài viết sau nhé.

N. Phương (Tổng hợp)