Metalle der Seltenen Erden
Relevanz
Obwohl seltene Metalle erst seit relativ kurzer Zeit von der Industrie beherrscht werden, werden sie heute in großem Umfang von High-Tech-Industrien verwendet. Sie werden entweder direkt aus Lagerstätten oder aus Abfällen bei der Entwicklung anderer Arten von Mineralien abgebaut. Die Rohstoffe der Seltenen Erden werden heute sowohl durch kleine Bergbauobjekte als auch durch riesige Lagerstätten repräsentiert, die es ermöglichen, die Produktion dieser Metalle über mehrere hundert Jahre zu berechnen.
allgemeine Charakteristiken
Geologen klassifizieren etwa 36 chemische Elemente aus dem Periodensystem als seltene Metalle, deren Entwicklung vor weniger als 100 Jahren aktiv begann. Viele dieser Elemente (Rhenium, Hafnium, Gallium, Scandium, Germanium) wurden viel früher entdeckt, aber ihre Eigenschaften wurden der Menschheit im Gegensatz zu Edelmetallen erst im 20. Jahrhundert bekannt. Anfangs galten sie als exotisch, daher der Name «seltene Metalle», der als bedingt bezeichnet werden kann. Der Name hat nichts mit ihren physikalischen und chemischen Eigenschaften oder einer unzureichenden Verbreitung in der Natur zu tun. Nach Ansicht vieler Forscher verbindet diese Metallgruppe vor allem die Neuheit der praktischen Anwendung. Der unzureichende Gehalt dieser Elemente in der Erdkruste und die Schwierigkeit der technologischen Isolierungsprozesse sind nur für einige von ihnen relevant. Man kann mit Sicherheit sagen, dass der Begriff «seltene Metalle» heute keine direkte semantische Bedeutung hat, da sie in verschiedenen Industriebereichen weit verbreitet sind.
Verwendung
Meistens handelt es sich bei seltenen Metallen um Hightech-Materialien. Lithium ermöglichte beispielsweise die Herstellung miniaturisierter und gleichzeitig geräumiger Batterien, die wieder aufgeladen werden können. Niob ist zur Grundlage für die Herstellung supraleitender Materialien mit hoher Stromdichte geworden, Tantal wird bei der Herstellung geräumiger Miniaturkondensatoren verwendet und Hafnium wird bei der Herstellung korrosionsbeständiger hitzebeständiger Legierungen verwendet. Leistungsstarke Miniatur-Permanentmagnete bestehen aus Samarium und zuverlässige Halbleiterbauelemente aus Indium oder Gallium. Moderne Nachtsichtgeräte und hochwertige Glasfasern wären ohne Germanium nicht möglich.
Durch Forschung entdecken moderne Wissenschaftler immer wieder neue Eigenschaften dieser Metalle und erweitern so ihre praktische Anwendung. Waren seltene Metalle zu Beginn der Entwicklung nur in der Verteidigungsindustrie gefragt, werden sie heute aktiv bei der Herstellung von Verpackungsbehältern, Batterien, Fliesen, Sanitärartikeln und Halbleitern eingesetzt. Die Produktion und der Verbrauch seltener Metalle schreiten heute mit enormer Geschwindigkeit voran und überholen andere Metalle. Die Nachfrage nach ihnen in aktiv entwickelten Gebieten steigt jährlich um 15−25%. Die Preisspanne ist sehr groß. Die Cadmiumreihe liegt in der Nähe von Zink und Blei, während andere den Metallen der Platingruppe (Scandium, Lutetium) nahe stehen.
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