محاضرات وورش عن هندسة التعدين

alshangiti

مشرف وإستشاري هندسة المناجم
إنضم
12 مارس 2007
المشاركات
1,627
مجموع الإعجابات
103
النقاط
63
السلام عليكم ورحمة الله
موضوع هذا الاسبوع عن المعادن النفيسة وهو مفتوح للنقاش فى المحاور التالية

1- ما هى المعادن النفيسة
2- كم عدد المعادن النفيسة المشهور تداولها
3- بماذا تمتاز المعادن النفيسة
4- اسعار المعادن النفيسة
5- استخدامات المعادن النفيسة

انتظر اجاباتكم والنقاش مفتوح لمدة اسبوع الى الجمعة القادمة

دمتم جميعا بخير
 

Kw.i

عضو جديد
إنضم
1 أكتوبر 2016
المشاركات
50
مجموع الإعجابات
6
النقاط
0
شكرا تسلمو يا رب
 

alshangiti

مشرف وإستشاري هندسة المناجم
إنضم
12 مارس 2007
المشاركات
1,627
مجموع الإعجابات
103
النقاط
63
السلام عليكم ورحمة الله
اجابات الاسالة السابقة هى

تَشمل المعادنُ النفيسة كلاًّ مِن الذَّهب والفضة، والبلاتين والبلاديوم، والروثينيوم والروديوم، والأزوميوم والأريديوم.

الأربعة الأولى هي المعروفة لدى النَّاس، ويتمُّ المتاجرة بها على نطاقٍ واسع حول العالَم كسِلَع استثماريَّة، في حين أنَّ الأربعة الأخيرة غيرُ معروفة للجمهور العاديِّ، وهي من المعادن النَّادرة، ويُطلَق عليها مع البلاتين والبلاديوم اسم مجموعة البلاتين، ولها استخداماتٌ صناعيَّة محدَّدة وهامَّة.

تَمتاز المعادن النفيسة بِلَمعانها وبَريقها ونعومة مَلمسِها، مُقارنةً بغيرها، إضافةً إلى كونها أكثر خُمولاً ومقاومة للتَّآكُل من غيرها، وأعلى في درجات انصِهارها، ولا يَخفى أن الذَّهب والفضَّة هُما المَعْدنان الأكثر شهرةً؛ نظرًا إلى استِخْدامهما منذُ القدم للزِّينة، وفي مَجال سَكِّ العملات، وفي وقتنا الحاضر فإنَّ الذهب والفضَّة والبلاتين والبلاديوم سِلَع مؤثِّرة في السوق والاقتصاد، وتشكِّل جزءًا من المخزونات الاحتياطيَّة الإستراتيجيَّة للحكومات والبورصات والمؤسَّسات الدوليَّة؛ فعلى سبيل المثال يُقدَّر المخزون الاحتياطيُّ الأمريكي من الذَّهب بما يَزِيد عن 9000 طن، وصندوق النَّقد الدولي حوالي 3250 طنًّا، إضافة إلى عشرات آلاف الأطنان الأخرى من الذَّهب والفِضَّة والبلاتين الَّتي تَمْتلكها الحكومات والمؤسَّسات الأخرى المعنيَّة حول العالَم.
تتعرَّض أسعار المعادن النَّفيسة، خصوصًا الذَّهب والفضة، والبلاتين والبلاديوم لتقلُّبات يوميَّة على مدار العام في أسواق السِّلَع الدَّولية؛ وذلك تبعًا لِمَبدأ العَرْض والطَّلَب، وينظر لهذه السِّلع الثَّمينة كملاذاتٍ آمنة عند ارتفاع حدَّة التضخُّم، أو عند حدوث عدم استقرارٍ كما في الحروب، أو عند وجود أوضاعٍ ماليَّة متردِّية، وزيادة كبيرة في مديونيَّة الدولة، تؤدِّي لزيادة البطالة، وقد تقود في النِّهاية لحالةٍ من الرُّكود الاقتصاديِّ، فيُقبِل الجميع على شرائها من باب التحوُّط، والحفاظِ على قيمة مدَّخراتِهم من العملة الورقيَّة من التَّآكل الذي قد تتعرَّض له في ظروفٍ كهذه، وقد حقَّقت أسعار المعادن النَّفيسة - خصوصًا الذَّهب - ارتفاعاتٍ قياسيَّةً غير مسبوقةٍ منذ بداية الأزمة الاقتصاديَّة العالَميَّة في أواخر عام 2008م، وما زالت حتَّى يومنا هذا، حيث لامسَ سعر (أونصة الذهب) سقف ال 1900 والان 1300
إضافة إلى كون المعادن النَّفيسة سلعًا إستراتيجيَّة عالية القيمة، وأدوات استثمارية، على الصَّعيد الاقتصاديِّ العالَمي؛ فهي أيضًا موادُّ صناعية هامَّة، وفي بعض الأحيان يلعب الطلب الصناعيُّ الدور الأكبرَ في تحديد أسعارها، كما هو الحال مع البلاتين والبلاديوم بشكلٍ خاص في مجال صناعة السيَّارات؛ حيث ازداد الطَّلَب عليها مؤخَّرًا؛ بسبب تشديد القَوانين المُتعلِّقة بالحدِّ من انبِعاث الغازات الخَطِرة الملوِّثة للبيئة من عوادم السيَّارات، والَّتي يَدْخل البلاتين والبلاديوم والروديوم كجزءٍ هام في صناعتها، إضافةً إلى أهَمِّية البلاتين البالغة في بعض أجزاء دوائِرِ الإشعال الكهربائيَّة لِمحرِّكات الاحتراق الداخليِّ في المركبات.

يُستخدم البلاتين أيضًا في مَجال صناعة الزُّجاج وأدوات الجراحة، وبعض الصِّناعات الكيميائيَّة والإلكترونيَّة، أمَّا الاستخدامات الصناعيَّة للذهب فهي محدودةٌ مقارَنةً ببقيَّتِها؛ فهو يُستخدَم - كما الفضَّة - في طلاء المعادن الأخرى غير النَّفيسة؛ لحِفْظها، وإكسابها مظهرًا جميلاً، وقيمةً أعلى، إضافة إلى استخدامه في مجال طبِّ الأسنان لعمل تيجان وجسور الأسنان، في حين تُستخدم الفضَّة بشكل أساسي في صناعة التصوير الفوتوغرافي، وفي حشوات الأسنان، وفي بعض التَّطبيقات الإلكترونيَّة المتقدِّمة بسبب مُوصِّلِيَّتها الفائقة.



 

alshangiti

مشرف وإستشاري هندسة المناجم
إنضم
12 مارس 2007
المشاركات
1,627
مجموع الإعجابات
103
النقاط
63
موعدنا الاسبوع القادم ان شاء الله
 

alshangiti

مشرف وإستشاري هندسة المناجم
إنضم
12 مارس 2007
المشاركات
1,627
مجموع الإعجابات
103
النقاط
63
السلام عليكم ورحمة الله

موضوعنا هذ الاسبوع عن معادن الاساس base metal

ما هى المعادن الاساسية وما هى استخداماتها

مو عدنا غدا للاجابة والنقاش
 

alshangiti

مشرف وإستشاري هندسة المناجم
إنضم
12 مارس 2007
المشاركات
1,627
مجموع الإعجابات
103
النقاط
63
للاسف لا توجد اى مشاركة

اتمنى من الاخوة المشاركة


معادن الاساس

1- استخدامات النحاس
ن النحاس مصدر مهم في حد ذاته لطبيعة والبشرية تعددت استعمالاته واستخداماته.

  1. صناعة الكهرباء يستخدم في صناعة الكهربائية لانه ليس باهض الثمن مثل صناعة المولدات الكهربائية وكابلات التوصيل الكهرباء. بمانه شديد المقومة للمحاليل الكيميائية والتوصي الحراري والكهربائي استعمل في المباني والمنشات الكيميائية وانابيب التدفئة والمنازل.
  2. اللحــام تستعمل في الالت الموسيقية النحاسية مثل الأجهزة الأخرى التي يتم لحامها بازنك والنحاس من المعروف ان اللحام بالنحاس وهو من أقدم الصناعات الذي استخدمة الحدادون والذي يقومن بصناعة المجوهرات والأسلحة وفي الحرف اليدوية، ولوصل الفلزات ببعضها البعض يستعمل أحد الاساليب الرئيسية في حين هذه الطريقة أيضا تستعمل في الالت الموسيقية النحاسية مثل الأجهزة والابواق التي يتم لحام تلك الأجهزة بازنك والنحاس.
  3. الغـــذاء وجــد أن غـذاء الإنسان العادي يحتوى ما بين (2-5 جم) من النحاس يــوميـاً وأن زيــادة نسبة النحاس في الغــذاء تسبب اعتلال الصحة والإصابـة بمرض ويلسون وهو زيـادة النحاس في أغشية الجسم وخاصة الـرأس والكبـد وتجـدر الإشارة إلى أن محلول النحاس المسمى (Fethling Solution) يستخدم في الاختبارات التحليلية لصناعة السكر. يعتقد أن الزنك والنحاس يتنافسا على الامتصاص في الجهاز الهضمي بحيث أن النظام الغذائي الذي يحتوي على كمية مفرطة من أحد هذه المعادن يؤدي إلى نقص في المعدن الآخر. إن التوصيات لاستهلاك النحاس عند الأشخاص البالغين الأصحاء هي 0.9 ملغ يومياً. من الناحية الأخرى توصي البحوث المهنية باستهلاك 3 ملغ يومياًCu
  4. صناعة السبائك يخـلط النحاس مع عدد كبير من المعـادن الأخـرى لإنتـــاج أكثر من (1000 سبيكة) مختلفة لكل منها صفات صناعيـة تختلف باختلاف المعـادن التي تم خلطها بالنحـاس وكـذلك تتغير ألــوان السبائك باختلاف ألــوان المعـادن المخلوطة ومن أهم هذه السبائك مايلـى :
    1. سبيكة البرونز وهي من أهـم السبائك حيث يضاف للنحاس نسبة من الـزنك تتراوح مـا بين (5-40%) ويتميز البرونز بالشدة والصلابة والمقاومة العالية للاحتكاك والاحتفاظ بجودته لمدة طويلة وكان الكنغانيون أول من خلط النحاس لإنتــاج البرونز الذي استخدموة في صناعـة الأسلحة مثل السيـوف والـرمـاح ذات الرؤوس الحـادة، وعندمـا يضاف إلى السبيكة نسبة من الرصاص تتراوح ما بين (3-5%) تـزيــد جودة البرونز وتزيد أغراض استعماله.
    2. سبيكة النحاس والنيكل والزنك وتتكون من النحاس بنسبة (55-65%) والزنك بنسبة (17-27%) والنيكل بنسبة (10%) للحصول على سبيكة تستخدم كأساس لتغطية أنية الطعام مثل الطباق والملاعق والسكاكين بطبقة فضية اللون وفى طلاء المجوهرات.
    3. سبيكة البرونز والفسفور والقصدير وتتكون بإضافة الفسفور بنسبة (35%) والقصدير بنسبة (10%) للحصول على سبيكة تتميز بدرجة عالية من المرونة وسهولة التكيف والثبات والبقاء مما يجعلها ملائمة لصناعة الزنبرك الذي له القدرة على استعادة حجمه بعد الضغط وصناعة الأغشية أو الصفائح الرقيقة المسامية التي بين السوائل كما في البطاريات أو الموجودة في قرص سماعة التليفون.
    4. سبيكة البرونز والسليكون المجوهرات حيث يضاف إلى سبيكة البرونز بنسبة (1-3%) من عنصر السليكون بالإضافة إلى معادن أخرى مثل الرصاص والقصدير والزنك والمنجنيز والحديد والنكيل. وتتميز هذه السبيكة بقوة مثل الفولاذ ومقاومة شديدة للاحتكاك ويستخدم في إنتــاج المعدات اللازمة للمنشآت الكيميائية التي تتعرض إلى محاليل تساعد على سرعة تــآكــل المعادن.
    5. سبيكة البرونز والنحاس والألمنيوم وتحتوى على فلز الألمنيوم بنسبة تتراوح (5-12%) مع نسبة من الزنك والسليكون وتتميز هذه السبيكة بالمقاومة الشديدة للتفاعلات وتستخدم في المصافي ومعامل تكريــر الملــح.
 

alshangiti

مشرف وإستشاري هندسة المناجم
إنضم
12 مارس 2007
المشاركات
1,627
مجموع الإعجابات
103
النقاط
63
2- الزنك الموضوع القادم
 

alshangiti

مشرف وإستشاري هندسة المناجم
إنضم
12 مارس 2007
المشاركات
1,627
مجموع الإعجابات
103
النقاط
63
الزنك واستخداماته


إن الزنك أو بالإنجليزية (Zinc): هو أحد العناصر الكيميائية المعدنية الهامة؛ بسبب استخداماته المتعددة. ومن خصائصه العامة: أنه يحمل الرمز (Zn)، والرقم الذري (30)، ولونه فضي أو رمادي، كما أن له لمعانًا مميزاً. ويشابه الزنك في بعض خصائصه عنصر المغنيسيوم. ومن أسمائه الأخرى: الخارصين، والتوتياء. ينتمي الزنك إلى المجموعة (12) في الجدول الدوري للعناصر، وهو أول عنصر فيها، وهذه المجموعة هي إحدى مجموعات (الفلزات الانتقالية). وينتمي إلى هذه المجموعة العديد من العناصر الأخرى، ومنها: الكادميوم (Cd)، والزئبق (Hg). ويتفاعل الزنك مع العديد من العناصر الأخرى، كالعناصر التي تنتمي لمجموعة الهالوجينات، والكبريت وغيرها. يعتبر الزنك من أكثر العناصر وفرة في القشرة الأرضية، حيث يتواجد الزنك في العديد من الدول والمناطق في العالم. ومن أكثر الدول إنتاجاً للزنك: الصين، والبيرو، وأستراليا، والهند، والولايات المتحدة الأمريكية وكندا. والزنك لا يتواجد بشكل حر في الطبيعة، وإنما يكون مختلطًا بعناصر أخرى، كالذهب والفضة والكادميوم والرصاص، ويستخرج من العديد من الخامات ومنها: السفاليرات، وسميثسونايت، وغيرها. كما يتواجد الزنك في العديد من النباتات والأطعمة، كالحبوب والبقوليات والمكسرات، والمأكولات البحرية، واللحوم. إن للزنك الكثير من الإستخدامات الصناعية المهمة، ومنها: يستخدم الزنك في تغطية الحديد؛ لحمايته من التآكل والصدأ. يدخل الزنك في العديد من الصناعات، ومنها: الصناعات المطاطية، والصناعات الخزفية، وصناعة مواد التجميل، وصناعة بعض المستحضرات الطبية. يحتاج الإنسان إلى الزنك بكميات قليلة لا تتجاوز 15 ملغ يوميًا، حيث أن الزنك مفيد جدًا لجسم الإنسان، ومن فوائده: ع أنه يلعب دورًا هامًا في عمل أكثر من 200 أنزيم في الجسم، والتي تساعد على أداء الجسم لوظائفه البيولوجية بشكل سليم، كوظائف الدماغ والقلب والتنفس والهضم وغيرها. يقوي الجهاز المناعي في الجسم، حيث يساهم في تقوية عمل خلايا الدم البيضاء. يقوي الذاكرة. إن للزنك العديد من الفوائد على الجلد والبشرة، حيث أنه يساهم في تجديد خلايا الجلد، كما أنه فعال في علاج حب الشباب، وعلاج قشرة الرأس، حيث يدخل الزنك في تصنيع بعض أنواع الشامبو، وبعض أنواع المراهم والكريمات. ويفيد أيضًا في شفاء الجروح والحروق. يدخل الزنك في إنتاج الحيوانات المنوية. قد يتعرض جسم الإنسان للعديد من الأعراض والمشاكل الصحية؛ بسبب نقص الزنك، ومنها: فقدان الشهية ونقص الوزن. فقر الدم (الأنيميا). تأخر في النمو عند الأطفال. بعض المشاكل الجلدية، كتساقط الشعر، والطفح الجلدي. بعض المشاكل النفسية، كالاكتئاب
 

طارق البخاري

عضو نشط
إنضم
28 ديسمبر 2007
المشاركات
407
مجموع الإعجابات
68
النقاط
28
العناصر الأرضية النادرة وتطبيقاتها الصناعية

نقلا عن صفحة جيوبيديا على الفيس بوك


إعـــداد: جيولوجي/ محمـود العنانـي
بالمركز المصري للدراسات الاقتصاديه و الابحاث العلميه والبيئيه و التطوير
________________________________
تمهيــــــــد:
العناصر الأرضية النادرة هي مجموعة من 17 عنصر متشابه كيميائياً وتشمل عنصري السكانديوم واليتريوم بالإضافة الي عناصر اللانثانيدات (وهي مجموعة عناصر كيميائية تتدرج في العدد الذري من 57 الي 71 وتبدأ وسميت نسبة لعنصر اللانثانيوم). أما عنصري السكانديوم واليتريوم فتم اعتبارهما من العناصر النادرة لما لهما من خصائص كيميائية وفيزيائية متشابهة. ويأتي مصطلح "النادرة" من ندرة المعادن الحاوية لتلك العناصر في صخور القشرة الأرضية والطبيعة.
وتعتبر العناصر النادرة كنزاً طبيعياً لأي دوله في العالم ويتضح ذلك من اعتبار الصين واليابان أنها تمثل أمناً قومياً بالنسبة لاقتصادهم فهي حيوية لغالبية الصناعات التكنولوجية الحديثة مثل أجهزة الحاسب الآلي، الاتصالات، الطاقات النظيفة، النقل المتقدم، المجال العسكري، العناية الصحية، البصريات، الهواتف الذكية، المغناطيسات، المحفزات، السبائك المعدنية، السيراميكيات، الفوسفوريات وغيرها الكثير
بسبب الخصائص الكهروكيميائية والضيائيه والمغناطيسية المميزة للعناصر الأرضية النادرة فهي تجعل التكنولوجيات الحديثة تؤدي عملها بوزن وانبعاثات واستهلاك طاقة أقل أو بمعني آخر فهي تجعلها أكثر كفاءة وأقل حجما وأسرع وأكثر احتمالاً وذات ثباتاً حراريا.
المنتجات والتكنولوجيات المدعمة بهذه العناصر ومميزاتها تساعد في النمو الاقتصادي العالمي ورقي مستوي المعيشة وأيضاً حماية أرواحنا.
وفيما يلي سنحاول أن نسرد باختصار أهم التطبيقات الصناعية للعناصر النادرة لبيان مدي أهميتها في الصناعات المختلفة.
ترتيب سلسلة العناصر الأرضية النادرة حسب العدد الذري لكل منها:
1- Scandium (Sc) [Z. 21]
2- Yttrium (Y) [Z. 39]
3- Lanthanum (La) [Z. 57]
4- Cerium (Ce) [Z. 58]
5- Praseodymium (Pr) [Z. 59]
6- Neodymium (Nd) [Z. 60]
7- Promethium (Pm) [Z. 61]
8- Samarium (Sm) [Z. 62]
9- Europium (Eu) [Z. 63]
10- Gadolinium (Gd) [Z. 64]
11- Terbium (Tb) [Z. 65]
12- Dysprosium (Dy) [Z. 66]
13- Holmium (Ho) [Z. 67]
14- Erbium (Er) [Z. 68]
15- Thulium (Tm) [Z. 69]
16- Ytterbium (Yb) [Z. 70]
17- Lutetium (Lu) [Z. 71]

أولاً: تطبيقات صناعة المحولات الحفزية Catalysts Applications:
مثال: تكرير البترول، المحولات (المعادمات) المحفزة.
هي واحده مما يطلق عليه اسم " تكنولوجيا الطاقات الخضراء او النظيفة " وتشمل وسائل النقل الهجينة والكهربائية والمولدات العاملة بالرياح التي تقلل من استخدام واستهلاك الوقود الهيدروكربوني.
ويعتبر عنصري السيريوم Cerium (Ce) واللانثانيوم Lanthanum (La) من أهم العناصر النادرة المستخدمة في صناعة المحفزات.
المحولات (المعادمات) الحفزية هي جهاز ضمن منظومة وسائل النقل يستخدم لتحويل الغازات العادمة السامه والملوثة للبيئة (مثل اول أكسيد الكربون وأكسيد النيتروجين) الناتجة عن المحرك لعدم توافر أكسجين كافي لأكسدتها واختزالها فتقوم بتحويلها كليا لنواتج اقل ضرراً مثل ثاني أكسيد كربون وبخار الماء وغاز النيتروجين

ويلعب تغليف سطح المحولات الحفزية بالعناصر النادرة دوراً هاما في التفاعلات الكيميائية داخل المحول حيث يتم أكسدة اول أكسيد الكربون والأوزون وتحويلهما الي ثاني أكسيد كربون وأكسجين. وترفع العناصر النادرة من درجة حرارة التفاعل حيث يتم بأعلى كفاءه وأقل تكلفه بشكل أفضل من أداء مجموعة معادن البلاتين المستخدمة لنفس الغرض.
وفي مجال تكرير البترول تلعب العناصر النادرة دورا هاما في صناعة (محفزات تفتيت السوائل (Fluid-cracking catalysts والتي تستخدم في تكرير خام البترول محولةً المولات الثقيلة فيه الي مولات أخف لاستخلاص أنواع الوقود المختلفة كالبنزين والديزل والسولار.
ومن ضمن التطبيقات الصناعية للعناصر النادرة في مجال صناعة المحفزات أيضاً إضافات الديزل والمعالجة الكيميائية ومرشحات التلوث الصناعي.

ثانياً: تطبيقات صناعة المغناطيسات Magnets Applications
تعتبر صناعة المغناطيسات الدائمة مناهم تطبيقات العناصر الأرضية النادرة بالأخص عناصر النيوديميوم والتربيوم والديسبروزيوم Neodymium (Nd),Terbium (Tb), Dysprosium (Dy)
وتم استحداث هذا التطبيق لأول مره في الستينيات من القرن العشرين عندما تم سبك عنصر السماريوم Samarium (Sa) مع عنصر الكوبلت Cobalt (Co)
وفي الثمانينيات تم تطوير مغناطيسات دائمة من سبك عنصر النيوديميوم مع الحديد والبورون لتكون بديلاً لمغناطيسات الكوبلت والسماريوم لان الحديد أرخص وأكثر توافراً من الكوبلت. تعد مغناطيسات عنصر النيوديميوم أكثر قوه لأنها تقدم أداءً أفضل وبحجم أقل حيث انها تعطي قوه مغناطيسيه أعلي بمرتين ونصف من مغناطيسات الكوبلت والسماريوم.
تستخدم مغناطيسات النيوديميوم صغيرة الحجم في ميكروفون سماعات الرأس للأجهزة الاستهلاكية مثل مشغلات الموسيقي MP3فتجعلها ذات وزن أقل وحجم أصغر وأداء أكفأ. وتستخدم مغناطيسات النيوديميوم أيضا في أجهزة القرص الصلب Hard Disk وأجهزة الفيديو الرقميةDVD
ولمغناطيسات النيوديميوم مع الحديد والبورون أهمية فيما يسمي بتكنولوجيا الطاقات الخضراء كتوربينات الرياح والسيارات الهجينة. ففي مجال توربينات الرياح كلما كان المغناطيس أقوي يتم توليد طاقة كهربيه أعلي لهذا فمغناطيسات النيوديميوم لها دور حيوي في توربينات الرياح.
وفي مجال السيارات الهجينة (مثال: تويوتا بريوس) تستخدم مغناطيسات النيوديميوم في المحركات الكهربية العاملة بالبطاريات بجانب المحركات العاملة بالوقود للتقليل استهلاك الوقود.
إن استخدام العناصر النادرة يزيد من كفاءة الطاقة في عديد من المجالات فعلي سبيل المثال فان المغناطيسات في أجهزة تكييف الهواء بإمكانها تقليل استهلاك الطاقة بنسبة تصل الي النصف مع نفس مستوي الأداء. وتستخدم عناصر التربيوم والديسبروزيوم
Terbium (Tb) and Dysprosium (Dy) لمنع فقد القدرة المغناطيسية في ظروف من درجة الحرارة المرتفعة

ثالثاً: تطبيقات صناعة السبائك المعدنية
السبائك المعدنية هي مواد مكونه عنصرين فلزيين او أكثر أو من عنصر فلزي مع اخر لافلز وتختلف خصائص السبائك عن خصائص مكوناتها في الصورة النقية لكل منها. ومن اهم العناصر النادرة المستخدمة في السبائك عنصري اللانثانيوم والسيريوم Lanthanium (La) & Cerium (Ce).
وللعناصر النادرة تطبيقات رئيسيه في صناعة السبائك المعدنية ولعل أقدمها سبيكة الميشميتال Mischmetal المكونة فقط من عناصر أرضية نادره هي السيريوم بنسبة 50% واللانثانيوم بنسبة 25% ونسب صغيره من النيوديميوم والبريزوديميوم وهي سبيكة بيروفورية Pyrophoric Alloy أي لها خاصية اخراج شرارات إذا تم خدشها او طرقها وهذا النوع من السبائك (مثل الفيروسيريوم) يستخدم في أدوات القدح ومصابيح البطاريات ويمزج معها اكاسيد الحديد والمغنيسيوم بسبب ليونتها.
وتزيد العناصر النادرة من مقاومة السبائك للأكسدة لذلك تستخدم في صناعة السبائك السوبر superalloys (نوع من السبائك مقاوم للحرارة) التي بدورها تستخدم في تطبيقات عمليات الأكسدة عالية الحرارة كالمولدات الكهربية.
وأيضا تستخدم العناصر النادره وخاصةً عنصر اللانثانيوم La في بطاريات النيكل الهجينه القابله لإعادة الشحن (NiMH Batteries) المستخدمة في العديد من المنتجات الإلكترونيه والسيارات الهجينه.

رابعاً: تطبيقات صناعة الفوسفوريات Phosphors Applications
الفوسفور: هي مادة لها خاصية الاشعاع الفوسفورية أي القدرة على اخراج الطاقة الممتصة في صورة ضوء ببطيء نسبياً
ومن اهم العناصر النادرة المستخدمة في صناعات الفوسفوريات: يوروبيوم، يوتريوم، تيربيوم، سيريوم.Europium (Eu), Yttrium (Y), Terbium (Tb), Cerium (Ce
وللفوسفوريات أهمية بالغه في صناعة شاشات التلفاز والحاسب الآلي وأي جهاز عرض يتطلب أنبوبة أشعة الكاثود او شاشة بتقنية البلازما.
والألوان التي نراها على الشاشات تأتي من استخدام عناصر نادره كالتالي:
الأحمر: من مركبات عناصر اليوتريوم واليوروبيوم
الأخضر: من مركبات عناصر التربيوم-الفلوريد-الزنك
الأزرق: من مركبات عناصر السيريوم-الاسترانشيوم-السالفيد
وتستخدم مزيج من فوسفوريات الألوان الأساسية هذه في توليد ضوء الخلفية الأبيض في الشاشات LCD والمصابيح الكهربية ثلاثية الفوسفور الموفرة للطاقة
وقد تم تطوير شاشات البلازما بإضافة فوسفوريات زرقاء من عنصر اليوروبيوم مما زاد مدة الاحتفاظ بمستوي السطوع بنسبة أكبر عشر مرات.
ويعتبر مجال الإضاءة الموفرة للطاقة من اهم التطبيقات التكنولوجية لفوسفوريات العناصر الأرضية النادرة. فمثلاً المصباح الفلوري المدمج (FCL) يستخدم طاقة أقل بنسبة 30% عن كمية الطاقة اللازمة لإنتاج نفس الإضاءة في المصابيح العادية.
وتقدم تقنية الصمامات الثنائية الباعثة للضوء Light-emitting Diodes (LED) العديد من الميزات عن تقنية المصابيح الفلورية المدمجة والعادية كالاستهلاك الأقل للطاقة والعمر الافتراضي الأطول وأكثر احتمالاً ومتانه وأصغر حجماً. ويبلغ العمر الافتراضي لها حوالي 50 ألف ساعة.
وتستخدم فوسفوريات العناصر النادرة أيضا في صناعة الألياف البصرية والليزر. ففي مجال الليزر يستخدم عنصر النيوديميوم كمنشط، وتستخدم تقنيات الليزر المدعمة بالعناصر النادرة في المجال الطبي وطب الأسنان بشكل متزايد.
وتستخدم تقنيات ليزر عنصر الإربيوم Erbium Lasers في العلاج التجميلي لاجتثاث طبقة البشرة وإظهار نعومتها والجلد ذو المظهر الأكثر شباباً. وفي طب الأسنان تستخدم تقنيات ليزر عنصر الإربيوم في معالجة وإزالة تجاويف تسوس الأسنان بشكل آمن وفعال. ويزيد تدعيم الألياف الزجاجية بالعناصر النادرة من المسافة التي يمكنها نقل الضوء اليها.

خامسا: تطبيقات صناعة الزجاج Glass & Polishing Applications
تستخدم العناصر الأرضية النادرة بتوسع في صناعة الزجاج لقدرتها علي امتصاص الأشعة الفوق بنفسجية وتستخدم كصبغات للزجاج, ويستخدم عنصري النيوديميوم و البريزوديميوم في النظارات الشمسية للحماية من الأشعة فوق البنفسجية, ويعتبر عنصر اللانثانيوم مكون هام جدا في عدسات الكاميرات لان الزجاج قليل السليكا المدعم بأكسيد اللانثانيوم يكون له معامل انكسار أعلي وتشتت أقل, ويستخدم عنصر السيريوم و أكاسيده في صنفرة وتلميع الأسطح الزجاجية (كالمرايا والواجهات الزجاجية وشاشات التلفاز وأنابيب أشعة الكاثود) لأنه يزيل الزجاج اما بالإذابة الكيميائية أو الكشط التآكلي ميكانيكاً بشكل أفضل من وسائل الصنفرة الأخرى كالسليكا و الزركونيا , وفي عام 1896 استخدم عنصر السيريوم لأول مره كمزيل ألوان لمحو أثر اللون الأخضر المصفر الناتج عن أكسيد الحديد.
في مجال صناعة الزجاج تستخدم العناصر النادرة كصبغات كالتالي:
السيريوم: يصبغ الزجاج بلون أصفر وبني ويمكنه إزالتهما أيضاً
النيوديميوم: يصبغ الزجاج باللون الأحمر
البريزودميوم: يصبغ الزجاج باللون الأخضر
الهولميوم: يصبغ الزجاج باللون الأزرق
اليوروبيوم: يصبغ الزجاج باللون الوردي

سادساً: تطبيقات صناعة السيراميكياتCeramics Applications
السيراميكيات: مواد صلبه غير عضويه وغير معدنيه مكونه من ذرات فلزيه ولافلزية وشبه فلزيه ترتبط مع بعضها بروابط أيونيه وتساهميه
تعتبر أكاسيد العناصر النادرة (خاصة اليتريوم والسيريوم) أساسيه جدا في صناعة السيراميكيات لأنها تزيد من قوة وصلابة السيراميكيات الهيكلية عند اضافتها كعوامل تثبيت وتكلس (تلبد) لتقليل درجة حرارة التكلس وتكاليف الإنتاج. ولأكاسيد العناصر النادرة أهمية كبيره في صناعة السيراميكيات الوظيفية (كالحساسات الشبه موصله) وسيراميكيات الموجات الميكروية العازلة والاجتهادية الضغطية.
Functional ceramics such as semiconductor sensors, microwave dielectric and piezoelectric ceramics
وتستخدم أيضا في صناعة المكثفات السيراميكيه لتغيير خصائص معادلة الحرارة والعزل الكهربي للعديد من عوازل (الباريوم-تيانيت) السيراميكيه. وإضافة عناصر اللانثانيوم والسيريوم والنيوديميوم تعطي ثبوت لمعامل العزل الكهربي dielectric constant وتطيل من فترة عمر المكثف. وتستخدم كميات صغيره من اكاسيد العناصر النادرة كملونات (خضاب -Pigment) في صناعة السيراميكيات وعلى سبيل المثال:
البريزوديميوم: يصنع منه خضاب أصفر اللون
اليتريوم: يعطي لوناً برتقالياً
النيوديميوم: يعطي لوناً وردياً خفيفا
وتستخدم أكاسيد عنصري السيريوم واليتريوم في صناعات البوتقات لتحمي وتزيد قدرة المواد الحرارية على مقاومه درجات الحرارة العالية جداً.

سابعاً: تطبيقات اخري Other Applications
للعناصر النادرة نطاق واسع من التطبيقات البالغة الأهمية في مجالات كالطب والدفاع والطاقة النووية والزراعة وغيرها.
1- الطاقة النووية:
العناصر النادرة باستطاعتها امتصاص النيترونات وتظل ثابته في درجات الحرارة العالية. ويستخدم عنصر الجادولينيوم كسم قابل للاحتراق في مفاعلات غليان الماء. ويستخدم عنصر اليوروبيوم في قضبان التحكم لتنظيم عمليات المفاعل لأنه ممتص جيد للنيترونات.

2- الدفاع:
من أمثلة تكنولوجيات الدفاع المعتمدة على العناصر النادرة البصريات والمسح والحماية وأجهزة الارسال والاستقبال بالسونار والاتصالات بالموجات الميكروية وأجهزة الليزر والطائرات.

3- الطب:
عنصر الجادولينيوم يقدم تصوير بشكل أفضل للسرطانات. ولمغناطيسات العناصر النادرة أهمية بالغه في أجهزة الرنين المغناطيسي. وتستخدم المغناطيسات الدائمة كبديل للكابلات فائقة التبريد المكلفة في أنظمة الهيليوم السائل لتقليل المقاومة الكهربية في لفات الكابلات مما أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي أكثر اتساعا وأقل إرهاقا للمرضي.

4- الزراعة:
تستخدم العناصر النادرة كمخصبات زراعية بالأخص في الصين. وتضاف مركبات العناصر النادرة أثناء انتاج سماد السوبر فوسفات الكلسي لإنتاج سماد عناصر نادره فوسفاتي (REPF) يحتوي نسبة 0.04 – 0.16 % من العناصر النادرة. وهذا السماد المدعم بالعناصر النادرة يزيد من كمية المحصول ويقلل من نسبة المحصول المصابة بأمراض نباتيه ويزيد من جودة المحصول أيضا.

5- الخضاب والدهانات:
تستخدم مركبات السيريوم في تغليف دهانات الكروم الرصاصية لتزيد من قوة احتمالها ومقاومتها للبهتان نتيجة تعرضها للضوء. ويستخدم عنصر اليتريوم كتغليف للدهانات ليكسبها مقاومة للتآكل.

ثامناً: تكنولوجيات حديثه New Technologies
من أمثلة التقنيات الإلكترونية الحديثة المعتمدة على العناصر النادرة أجهزة معالجات الكمبيوتر بسرعة أقل من سرعة الضوء sub-light-speed processors وأنظمة الاتصالات المتقدمة بالأقمار الصناعية والموصلات الفائقة المتقدمة ومعالجة وتنقية المياه وخلايا الطاقة الأكسيديه الصلبة وأجهزة التبريد المغناطيسي Magnetic Refrigeration.
تاسعاً: أهم الاستخدامات المختارة لكل عنصر
1- السكانديوم: صناعة سبائك ألومنيوم-سكانديوم الخفيفة اللازمة لصناعة الطائرات
2- اليوتيريوم: صناعة ليزر اليوتيريوم-ألومنيوم-جارنت، أحد الإضافات في صناعة الصلب
3- اللانثانيوم: صناعة البطاريات القابلة لإعادة الشحن والزجاج ذو معامل الانكسار العالي والمقاوم للقلويات، التفتيت الحفزي في تكرير البترول -عدسات الكاميرات
4- السيريوم: عامل مؤكسد كيميائياً – مسحوق صنفرة وتلميع الزجاج – خضاب أصفر اللون للزجاج والسيراميكيات – سبيكة الفيروسيريوم لأنظمة الإضاءة – تكرير البترول
5- - البريزوديميوم: صناعة المغناطيسات – خضاب وملون للزجاج – أنظمة الليزر – صناعة زجاج النظارات الواقية
6- النيوديميوم: مغناطيسات العناصر النادرة – أنظمة الليزر – صباغ بنفسجي للزجاج – المكثفات
7- البروميثيوم: البطاريات النووية
8- السماريوم: المغناطيسات والليزر وامتصاص النيترونات
9- اليوروبيوم: الفوسفوريات الحمراء والزرقاء – الليزر – مصابيح الفلوريسنت
10- الجادولينيوم: مغناطيسات العناصر النادرة – الزجاج ذو معامل الانكسار العالي – السبائك المغناطيسية كالجالفينول -أحد الإضافات في صناعة الصلب.
11- التيربيوم: الفوسفوريات الخضراء – الليزر -مصابيح الفلوريسنت -السبائك المغناطيسية
12- الديسبروزيوم: مغناطيسات العناصر النادرة – الليزر -السبائك المغناطيسية
13- الهولميوم: الليزر – ثوابت ضبط الطول الموجي في المطياف البصري
14- الإربيوم: ليزر الأشعة تحت الحمراء – عامل اختزال كيميائي – الألياف البصرية
15- الثوليوم: أجهزة الأشعة السينيه المنقوله – الليزر
16- اليوتيربيوم: ليزر الأشعه تحت الحمراء -عامل اختزال كيميائي – القنابل المضيئه – الفولاذ المقاوم للصدأ
17- اللوتيتيوم: التصوير المقطعي بالانبعاث البويزتروني - – الزجاج ذو معامل الانكسار العالي

_______________________________
REFERENCES
1- The Rare Earth Elements, Fundamentals and Applications [David A. Atwood, 2012].

2- Lanthanides & Actinides [Monica Halka, and Brian Nordstrom].
3- Rare Earth Element Geochemistry [P. Henderson].
4- Industrial Applications of Rare Earth Elements [Karl A. Gschneidner, Jr.].
5- Rare Earth Elements [British Geo-Survey, 2010]
6- Rare Earth Elements in Ultramafic and Mafic Rocks [Felix P. Lesnov].
7- The Principal Rare Earth Elements Deposits of the United [USGS].
 

alshangiti

مشرف وإستشاري هندسة المناجم
إنضم
12 مارس 2007
المشاركات
1,627
مجموع الإعجابات
103
النقاط
63
شكرا لك ابو حمزة
 

طارق البخاري

عضو نشط
إنضم
28 ديسمبر 2007
المشاركات
407
مجموع الإعجابات
68
النقاط
28
أنا تلميذكم يا أستاذنا
 
التعديل الأخير:

alshangiti

مشرف وإستشاري هندسة المناجم
إنضم
12 مارس 2007
المشاركات
1,627
مجموع الإعجابات
103
النقاط
63
مبادرة معدنى الشرق الاوسط
middle east miners initiative
كل مجاضرات 2020 و 2021 موجودة علي موقع ال youTube
هذه بعض المحاضرات

Ore Body Subsurface Modeling And Mineral Resource Estimates​

Ore Deposits, Exploration Methods and Reporting​

Top 10 Business Risk and Opportunities for Mining 2021​

 
أعلى