Focus PaperRare earth elements: A review of applications, occurrence, exploration, analysis, recycling, and environmental impact
Seltene Erden (REE) umfassen die Elemente der Lanthanidenserie (La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb und Lu) sowie Sc und Y. Diese Metalle sind heute für verschiedene moderne Technologien – von Mobiltelefonen und Fernsehern bis hin zu LED-Glühbirnen und Windkraftanlagen – sehr wichtig geworden. Dieser Artikel fasst das Vorkommen dieser Metalle in der Erdkruste, ihre Mineralogie und die verschiedenen Arten von Lagerstätten an Land und in den Ozeanen unter dem Gesichtspunkt der neuen Daten mit weiteren Beispielen aus dem indischen Subkontinent zusammen. Zusätzlich zu ihrem Nutzen für das Verständnis der Entstehung der großen Erdvorkommen werden facettenreiche Aktualisierungen zu den Anwendungen von REE in der Landwirtschaft und der Medizin, einschließlich neu entstehender Anwendungen, vorgestellt. Es wird ein Überblick über die Umweltgefahren gegeben, einschließlich der Probleme für die menschliche Gesundheit aufgrund des REE-Bergbaus und der großflächigen Entsorgung von Elektroschrott, der erhebliche Konzentrationen von REE enthält. Neue Strategien für die künftige Versorgung mit Seltenen Erden, einschließlich der jüngsten Entwicklungen bei der Gewinnung von Seltenen Erden aus kohlebefeuerter Asche und dem Recycling von Elektroschrott, werden vorgestellt. Jüngste Entwicklungen bei einzelnen REE-Abscheidungstechnologien sowohl in der Metallurgie als auch im Recycling werden hervorgehoben. Ein Überblick über die Analysemethoden für die präzisen und genauen Bestimmungen, die in all diesen Studien erforderlich sind, wie z. B. Röntgenfluoreszenzspektrometrie (XRF), laserinduzierte Breakdown-Spektroskopie (LIBS), instrumentelle Neutronenaktivierungsanalyse (INAA), optische Emissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES), Glimmentladungs-Massenspektrometrie (GD-MS), induktiv gekoppelte Plasma-Massenspektrometrie (einschließlich ICP-MS, ICP-TOF-MS, HR-ICP-MS mit Laserablation sowie Lösungszerstäubung) und andere instrumentelle Techniken in verschiedenen Materialtypen werden vorgestellt.