Celosvětová roční produkce (2022)
Oxid dysprosia
Zachovává magnetickou sílu i při nejvyšší teplotě
Co je to oxid dysprosia?
Oxid dysprosia, těžký kov, je jednou ze čtyř nejdůležitějších vzácných zemin potřebných pro výrobu magnetů. Název pochází z řečtiny, kde „dysprosium“ znamená „těžko dostupný“, což trefně vystihuje náročnost oddělování tohoto těžkého prvku vzácných zemin od ostatních lanthanoidů. Teprve po destilaci ve vysokém vakuu se získá oxid dysprosia v tak vysoké čistotě, že jej může průmysl využívat. Takto vysoké nároky na výrobu musí vzhledem k rostoucí průmyslové poptávce vést k nedostatku tohoto prvku.
Dysprosium, které má v kovové formě světle stříbřitý lesk, je pro průmysl cenné především proto, že je velmi nešlechtilý a tudíž mimořádně reaktivní. Nejdůležitější vlastností tohoto prvku je jeho vysoká koercitivita. Ta chrání magnety před demagnetizací při vysokých teplotách, takže oxid dysprosia je nepostradatelný jak pro výrobu elektromobilů, tak i větrných turbín. Kromě toho má dysprosium, spolu s holmiem, které patří mezi vzácné zeminy, nejvyšší magnetický moment. Tato vlastnost popisuje magnetickou sílu a orientaci částice. Oxid dysprosia se však používá také v generátorech a při výrobě řídicích tyčí pro jaderné elektrárny. V neposlední řadě hraje roli i při výrobě halogenových a úsporných žárovek a také vysoce kvalitních laserů.
Vývoj cen
Průmysl se již řadu let snaží snížit podíl dysprosia, například u vysoce výkonných magnetů. Přesto se bez tohoto prvku vzácných zemin neobejdeme, a proto jej Mezinárodní energetická agentura označuje, stejně jako oxid terbia, za klíčový prvek. Německá agentura pro suroviny DERA předpokládá do roku 2040 šestinásobný nárůst poptávky, zatímco čisté dysprosium potřebné pro výrobu magnetů se vyrábí téměř výhradně v Číně. Vzhledem k souvisejícímu riziku spojenému s danou zemí a nedostatku této suroviny je v budoucnu pravděpodobný růst cen.
Hlavní oblasti použití
- Tepelně odolné slitiny pro permanentní magnety
- Regulační tyče jaderných reaktorů
- Laserová technika
- Halogenové a výbojky s kovovými parami
Fakta o oxidu dysprosia
roční objem těžby na celém světě
V roce 2050 bude oxid dysprosia vzácnou zeminou s největším nedostatkem v zásobování
Ze všech vzácných zemin bude v budoucnu s největší pravděpodobností největší nedostatek právě oxidu dysprosia. Podle studie Univerzity v Leuvenu bude poptávka po dysprosiu pro účely čisté energie v roce 2050 o 433 % vyšší než v roce 2020.
Těžba a získávání
Většina celosvětové těžby oxidu dysprosia pochází z Číny, menší množství pak z USA, Austrálie, Indie a Ruska. Dysprosium se získává z minerálů xenotimu, monazitu a bastnäsitu, jakož i z euxenitu, fergusonitu, gadolinitu a polykrasu. Při výrobě čistého dysprosia je nejprve nutné oddělit oxid dysprosia od ostatních lanthanoidů. Následně se pomocí fluorovodíku přemění na fluorid dysprosia. Poté se za pomoci vápníku provede redukce na kovové dysprosium. Následnou destilací ve vysokém vakuu lze navíc vyrobit vysoce čisté dysprosium.
Rostoucí trhy
- Halogenové a výbojky s kovovými parami i úsporné žárovky
- Laserová technika
- Regulační tyče jaderných reaktorů
- Slitiny pro permanentní magnety
- Elektromobilita
- Větrná energie
Zajímavost:
Díky své schopnosti chránit před demagnetizací způsobenou teplem se oxid dysprosia může stát klíčovou součástí infrastruktury moderní informační společnosti. I pevné disky totiž obsahují permanentní magnety a je třeba je chránit před zvýšenými teplotami. Ve světě, kde množství digitálně uložených informací prudce roste, hraje oxid dysprosia rozhodující roli tím, že zvyšuje spolehlivost a životnost pevných disků.
