희토류(Rare Earth Elements)

1 희토류 개요
 1) 희토류(Rare earth elements, 稀土類) 정의
   - 희토류는 지구화학적 특성상 경제성이 있는 정도로 농축된 형태로는 산출되지 않으며 광물형태로는 희귀하여 자연에서 매우 드믈게 존재하는 금속원소 라는 의미로 명명되었다.

     * 실제로 매장량이 적은것은 아니나 화합물로 매장되어있어서 실제 산업에 이용하기 위해서는 정제 제련등의 과정이 필요하다.
   - 원소기호 57번부터 71번까지의 란탄계 원소 15개와 21번(스칸듐 Sc), 39번(이트륨 Y)등 총 17개의 원소를 총칭.

출처 : 대한화학회

  2) 희토류의 특징
   - 화학적으로 안정되고, 열전도율이 높다.
   - 화학적, 전기적, 자성적, 방광적 성질이 있다.
 3) 희토류의 매장
   - 상대적으로 지구상에 풍부하게 매장되어 있으나 상당히 분산되어 존재하므로 정제등의 조치가 필요하다.
     * 58번(세륨 Ce)은 지각내 25번째 매장량을 보여준다.
     * 61번(프로메튬 Pm)은 안정된 동위원소가 없어서 자연적으로 채취하기 어렵다.
   - 희토류는 마그마로부터 생긴 광상으로 존재하거나 이온흡착형 광상 두가지가 있다.
     * 희토류의 60%는 마그마로부터의 광상인데, 이는 방사성원소와 함께 하여 채굴이 어렵다.
     * 이온흡착형 광상은 점토입자 표면에 이온이 달라붙은 형태라 산성액 도포만으로 채굴이 가능하여 확보가 상대적으로 쉽다.
   - 희토류 최대 매장국은 중국으로 약 5,500만톤으로 추정됨.
     * 중국 남부 장시성, 광둥성, 후난성, 광시 자치구등에서 희토류 원소를 상당량 매장한 이온흡착형 광상형이다.
     * 대다수의 희토류 매장상태가 이온 흡착형이라 채산성이 상대적높아 중국은 낮은가격으로 희토류 채굴이 가능하다.
     * 중국의 생산량은 2010년 생산량 13만톤으로 전세계 생산량의 97%를 차지한다. 이어 인도, 브라질이 있다.

     * 중국이 희토류 생산 최대국으로 통상 희토류 거래규모는 위안화로 표기된다.

 

2 희토류의 활용
 1) 희토류의 자원화
   - 채굴(mining) -> 분리(seperation) -> 정련(refine) -> 합금화(alloy) 과정 거쳐 최종 재료가 된다.
   - 희토류의 분리, 정련, 합급화 과정은 상당한 기술력을 요구하며 상당한 공해물질이 발생한다.
     * 채굴에 의한 환경파괴, 정련등에 의한 공해물질 발생으로 대다수 선진국에서는 자국내 희토류 개발을 중지하고 있다.
 2) 희토류의 활용
   - 산업 재료로 사용
     * LCD, LED, CTR 및 형광램프등의 형광체와 세라믹 기능소재, 초전도체등 제품에 이용
   - 방사선 차폐효과 : 원자로 제어재료로 이용
   - 희토류 별 용도

출처 : 네이버백과