Лютеций в Уральске

Лютеций представляет собой твёрдый и плотный металл серебристо-белого цвета. Он является одним из наиболее дорогостоящих редкоземельных металлов, что обусловлено сложностью его выделения из промышленных минералов. Особенно широко используется в наукоемких отраслях, например - в производстве носителей информации и ядерной энергетике. Несмотря на то, что объёмы его использования в промышленности не очень велики по сравнению с иными металлами, лютеций остается важным материалом для высокотехнологичных отраслей и все больше внедряется в узкоспециализированные сферы.

В основном его разделяют на разновидности по минералам, из которых он выделен. К наиболее распространенным промышленным минералам, которые являются источниками лютеция, относятся:

• бастнезит;
• эвксенит;
• ксенотим.

Характеристики лютеция

К основным относятся:

• восприимчивость к механической обработке;
• очень высокая температура плавления;
• твёрдость;
• плотность.

Производство

Существуют различные способы выделения лютеция. Основными считаются:

• Экстракция. Этот способ считается достаточно сложным, так как заключается в выделении лютеция из исходного раствора с помощью растворителя, но практически без смешивания с начальной смесью. Для выделения оксида лютеция используется смесь концентрата, оксида иттербия и четвертичная соль аммония. Существуют различные варианты данного метода, в том числе экспериментальные, с применением разнообразных видов растворителя наряду с использованием солей аммония;
• Дробная кристаллизация. В данном случае производится многостадийный и сложный процесс по переводу концентрата из раствора в твёрдую форму во время кристаллизации. В качестве добавочных элементов и растворителя нередко используются такие вещества, как оксид иттербия или различные хлориды.

Применение лютеция

Используется в следующих отраслях:

• Металлургия. Чаще всего лютеций в различных концентрациях добавляется к сплавам хрома, увеличивая их восприимчивость к механической обработке и прочность. Однако, также он используется при легировании хромовых и никелевых изделий, предназначенных для производства жаростойких конструкций. Это обусловлено тем, что исследования показали благоприятное влияние лютеция как добавочного элемента при легировании на эксплуатационный срок никелевых и хромовых изделий;
• Атомная энергетика. С одной стороны, применение лютеция в сфере атомной энергетики является небольшим по объему. Однако, он активно используется как активационный детектор для детектирования частиц и как поглотитель нейтронов. В этом качестве металл находит применение в ядерной физике. Прошедший полимерную модификацию с помощью церия силикат используется в ядерной физике в аналогичных целях;
• Медицина. Лютеций используется в наиболее наукоемких сферах медицины. В ядерной медицине он используется для обеспечения работы аппаратов позитронно-эмиссионной томографии, которые помогают проводить специализированные обследования внутренних органов для выявления заболеваний. Также галлат применяется в производстве лазерных материалов медицинского назначения. Именно такие лазеры позволяют корректировать дефекты кожи и проводить некоторые медицинские операции;
• Производство магнитов. Лютеций считается одним из лучших материалов для изготовления очень стабильных магнитов. В этом плане данный металл используется в комбинации с железом, кремнием и алюминием. Однако, очень высокая стоимость чистого лютеция и чрезвычайно сложный процесс его выделения из промышленных минералов существенно ограничивают производство магнитов с компонентами лютеция. Такие магниты предназначены в основном для узкоспециализированных и высокотехнологичных отраслей, например - для космической сферы или для особых физических исследований, в которых изучаются ионные процессы;
• Производство носителей информации. Некоторые типы цилиндрических магнитных доменов производятся с добавлением феррогранатов (неметаллических магнитных материалов), прошедших полимерную модификация с помощью соединений лютеция или иных компонентов с его небольшой концентрацией.