Nadir Metaller

Nadir toprak metallerinin kesin bir tanımı yoktur, ancak terim genellikle küçük miktarlarda kullanılan metalleri ifade eder. Bu metaller özellikle yüksek teknolojili ürünlerin üretiminde kullanıldığı için önemlidir. Bu nedenle “endüstrinin vitaminleri” adıyla da anılırlar.

Başka deyişle, 21. yüzyılda nadir toprak metalleri olmadan yaşam aynı olamazdı. Cep telefonları, iPad’ler, dizüstü bilgisayarlar, televizyonlar, hibrit arabalar, rüzgar türbinleri, güneş pilleri ve savunma sanayii, daha pek çok cihazın üretimi nadir toprak metallerine bağlıdır.

Hangisi Nadir Metallerdir?

Nadir toprak metalleri 2 grup altında toplanır: nadir toprak elementleri – periyodik tablodaki 17 elementten oluşur. Ayrıca, 15 lantanit artı skandiyum ve itriyum; altı platin grubu elementi; ve bakır, altın, uranyum, fosfatlar, demir veya çinko cevherlerinde oluşan diğer yan ürün metaller de bu grupta sayılır. 

Aşağıda lise kimya derslerinden hatırlayacağınız elementler tablosunu görüyorsunuz. Bu tabloda pembe ile gösterilenler 17 nadir toprak elementi ve sarı ile gösterilenler nadir metal elementidir.


Pek çok nadir toprak metali aslında oldukça yaygın olmakla birlikte, nadiren ekonomik olarak çıkarılmaya yetecek miktarlarda bulunurlar.

En iyi bilinen değerli metaller, tabii ki, kayıtlı tarih başlamadan önce hem para birimi hem de sanat eseri haline getirilmiş olan altın ve gümüştür. Bununla birlikte, platin element grubu (platinin kendisi, paladyum, iridyum, osmiyum, rodyum ve rutenyum) da önemli değerli metallerdir. Platin ve paladyum, tıpkı altın ve gümüş gibi ISO tarafından atanan uluslararası para birimlerine sahiptir.

Nadir metalleri özel yapan nedir? 

Nadir metal sınıflaması neye göre yapılır? Değerli metalleri tartışırken sıklıkla başvurulan üç alan vardır:

Doğal olarak oluşan metalik bir element olmalı

Altın, gümüş, platin ve hatta osmiyum gibi sıra dışı değerli metallerin tümü metallerdir (kimyasal anlamda) ve doğal olarak meydana gelirler. Bir laboratuarda oluşturulması gereken kararsız elementler (tipik olarak diğer elementleri kaynaştırarak veya ışınlayarak) asla değerli metaller olarak sayılamaz.

Nadir olmalı

Yerkabuğunda bulunan metal miktarı oldukça küçük olmalıdır. Bakır, geleneksel olarak madeni para ve mücevheratta kullanılırken, onu ‘değerli’ olarak saymak için öngörülen miktara nazaran çok yaygındır. Alüminyum bir zamanlar değerli bir metal olarak kabul ediliyordu çünkü rafine etmek neredeyse imkansızdı. Bununla birlikte, modern üretim teknikleri onu sıradan bir metal statüsüne düşürdü.

Değerli olmalı

Bir metal diğer her iki testi de geçebilir, ancak insanlar tarafından istenmiyorsa sayılmaz. Altın ve gümüş hem para birimi, külçe olarak hem de sanat yapmak için çok aranıyor, ancak elektronik endüstrisi için de hayati önem taşıyor. Bazıları kuyumculukta kullanılırken, günümüzde üretilen paladyum ve platinin çoğunluğu otomobil üreticileri tarafından katalitik konvertörler üretmek için kullanılıyor.

Nadir Metal Miktarı Üretimi Yapan Ülkeler

1948 yılına kadar, dünyanın nadir toprak metallerinin çoğu, Hindistan ve Brezilya’daki nehirlerin kum yataklarından elde ediliyordu . Batı burnundaki Steenkampskraal madeninin kurulmasıyla, 1950’lerden itibaren, Güney Afrika dünyanın en zengin nadir toprak elementleri kaynağı haline geldi.

1960’lardan 1980’lere kadar, Kaliforniya’daki Mountain Pass nadir toprak madeni ABD’yi lider üretici yaptı. Bugün, Hint ve Güney Afrika yatakları hala bazı nadir toprak konsantreleri üretiyor, ancak Çin üretimi pazarın % 97’sini kaplıyor. Oysa dünya rezervlerin sadece % 36.7’sine sahip durumda. Avustralya, dünya üretiminin% 15’ine sahip ikinci büyük üretici. Kuzey Batı Avustralya’daki Halls Creek’in 160 km güney doğusunda bulunan Browns Range madeni şu anda gelişme aşamasında ve Çin dışındaki ilk önemli disprosiyum üreticisidir.

Artan talep nedeniyle dünyanın yakında nadir toprak elementlerinin kıtlığı ile karşı karşıya kalacağı endişeleri var. Çünkü artan teknolojik gelişim, gitgide daha fazla talep yaratıyor

Nerelerde Kullanılır?

Nadir metaller, akıllı telefonlar, elektrikli araçlar, rüzgar türbinleri, dijital kameralar, bilgisayar parçaları, yarı iletkenler, yenilenebilir enerji teknolojisi, askeri teçhizat, cam yapımı ve metalurji de kullanılır. 

Ce, La ve Nd, alaşım yapımında ve yakıt hücreleri ve nikel-metal hidrit pillerin üretiminde önemlidir . Ce, Ga ve Nd elektronikte önemlidir ve LCD ve plazma ekranların, fiber optiklerin, lazerlerin üretiminde ve tıbbi görüntülemede kullanılır. Nadir toprak elementlerinin ek kullanımları, tıbbi uygulamalarda, gübrelerde ve su arıtmada izleyicilerdir.

Nadir metallerin arabalarda kullanımına dair bir şema aşağıda yer almaktadır.

Belki biraz da miktarsal bilgi versek iyi olur; bir F-35 Stealth Fighter uçağında 400 kg, Bir Arleigh Burke sınıfı Amerikan destroyerinde 2.300 kg, bir Virginia sınıfı Amerikan denizaltısında 4.150 kg nadir metal kullanılıyor.

JeoPolitik Durum

ABD Jeoloji Araştırması ve ABD İçişleri Bakanlığı tarafından yayınlanan 2011 tarihli bir “Çin’in Nadir Metal Endüstrisi” raporu, Çin’deki endüstri eğilimlerini ana hatlarıyla açıklıyor ve ülkenin üretiminin geleceğine yön verebilecek ulusal politikaları inceliyor. Rapor, Çin’in nadir toprak mineralleri üretimindeki liderliğinin son yirmi yılda hızlandığını belirtiyor. 

1990’da Çin, bu tür minerallerin yalnızca % 27’sini üretiyordu. 2009 yılında ise dünya üretimi 132.000 mt iken, Çin bunun 129.000’ini üretti. 

2006 yılında Çin, 47 yerli nadir toprak üreticisi ve tüccarının ve 12 Çin-yabancı nadir toprak üreticisinin ihracat yapmasına izin verdi. O zamandan beri kontroller her yıl sıkılaştırıldı; 2011 yılına kadar sadece 22 yerli nadir toprak üreticisi ve tüccarı ve 9 Çin-yabancı nadir toprak üreticisi yetkilendirildi. Hükümetin gelecekteki politikaları büyük olasılıkla sıkı kontrolleri sürdürmesi bekleniyor. Bunun anlamı fiyatların yukarıya çekilmesi ve arzın azaltılmasıdır.

Amerika Birleşik Devletleri Jeolojik Araştırma Kurumu 2009’dan bu yana, Amerika Birleşik Devletleri askeri işgali altındaki nadir toprak yatakları için Güney Afganistan’ı aktif olarak araştırıyor . Sovyetlerin Khanashin köyü yakınlarındaki Helmand Eyaletinde nadir toprak metalleri içeren volkanik kayaçları araştırdığına dair bilgiler çerçevesinde, uzaktan algılama anketleri ve saha çalışması gerçekleştiriyor.

USGS çalışma ekibinin, seryum ve neodim gibi hafif nadir toprak elementleri içeren sönmüş bir yanardağın merkezinde oldukça büyük bir kaya alanı bulduğu, 1.3 milyon metrik tonluk kayayı veya mevcut talep seviyelerinde yaklaşık on yıllık arzı haritalandırdığı, Pentagon’un burada yaklaşık 7,4 milyar $ değerinde nadir metal olduğunu tahmin ettiği kaydediliyor.

Sidebar