Focus PaperRare earth elements: A review of applications, occurrence, exploration, analysis, recycling, and environmental impact
Rare earth elements (REE) include the lanthanide series elements (La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu) plus Sc and Y. Nykyään näistä metalleista on tullut erittäin kriittisiä useille nykyaikaisille teknologioille kännyköistä ja televisioista LED-lamppuihin ja tuulivoimaloihin. Tässä artikkelissa esitetään yhteenveto näiden metallien esiintymisestä maankuoressa, niiden mineralogiasta ja erityyppisistä esiintymistä sekä maalla että valtamerissä uusien tietojen ja Intian niemimaalta saatujen esimerkkien perusteella. Sen lisäksi, että niistä on hyötyä maapallon tärkeimpien varantojen muodostumisen ymmärtämisessä, esitellään monipuolisia päivityksiä REE:iden sovelluksista maataloudessa ja lääketieteessä, mukaan lukien uudet nousevat sovellukset. Lisäksi esitetään yhteenveto ympäristöriskeistä, kuten REE:n louhinnasta ja merkittäviä REE-pitoisuuksia sisältävän sähköisen jätteen laajamittaisesta kaatopaikalle sijoittamisesta johtuvista ihmisten terveyteen liittyvistä ongelmista. Lisäksi esitellään uusia strategioita REE:n tulevaa saatavuutta varten, mukaan lukien viimeaikainen kehitys REE:n louhinnassa hiilipolton tuhkasta ja sähköisen jätteen kierrätyksessä. Yksittäisten REE-erotustekniikoiden viimeaikaista kehitystä sekä metallurgisissa että kierrätysoperaatioissa on korostettu. Kaikissa näissä tutkimuksissa tarvittavat analyysimenetelmät, kuten röntgenfluoresenssispektrometria (XRF), laserindusoitu läpilyöntispektroskopia (LIBS), instrumentaalinen neutroniaktivointianalyysi (INAA) ja induktiivisesti kytketyn plasman optinen emissiospektrometria (ICP-OES), esitetään pääpiirteittäin, hehkupurkausmassaspektrometria (GD-MS), induktiivisesti kytketyn plasman massaspektrometria (mukaan lukien ICP-MS, ICP-TOF-MS, HR-ICP-MS laserablaatiolla sekä liuossumutuksella) ja muut instrumentaaliset tekniikat erityyppisissä materiaaleissa.