《稀土文献综述》word版

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1、绪论1定义稀土金属（rareearthmetals）又称稀土元素，稀有金属，是元素周期表ⅢB族中钪、钇、镧系17种元素的总称，常用R或RE表示。钪和钇因为经常与镧系元素在矿床中共生，且具有相似的化学性质，故被认为是稀土元素。与其名称暗示的不同，稀土元素（钷除外）在地壳中的丰度相当高，其中铈在地壳元素丰度排名第25，占0.0068%（与铜接近）。然而，由于其地球化学性质，稀土元素很少富集到经济上可以开采的程度。稀土元素的名称正是源自其匮乏性。人类第一种发现的稀土矿物是从瑞典伊特比村的矿山中提取出的硅铍钇矿，许多稀土元素的名称正源自于此地。[1]2化学符号它们的名称和化学

2、符号是钪(Sc）、钇(Y）、镧(La）、铈(Ce）、镨(Pr）、钕(Nd）、钷(Pm）、钐(Sm）、铕(Eu）、钆(Gd）、铽(Tb）、镝(Dy）、钬(Ho）、铒(Er）、铥(Tm）、镱(Yb）、镥(Lu）。它们的原子序数是21(Sc）、39(Y）、57(La）到71(Lu）。3国内储量在已探明的稀土储量中，中国位居第一，约占世界总储量21000万吨的43%，独联体达4000万吨，世稀土金属界储量的19.5%，位居第二，美国为2700万吨，占世界12.86%，位居第三。其次巴西、澳大利亚、越南、加拿大和印度等国的拥有量也相当可观。（现朝鲜发现世界上最大稀土矿，储量为中

3、国6倍，初步评估结果显示潜在矿物总量60亿吨,总计2.162亿吨稀土氧化物）中国控制世界稀土市场约98%的份额。从中国进口稀土的主要三个国家有：日本、韩国、美国。其中，日本、韩国没有稀土资源，而美国拥有稀土资源但禁止开采。如果中国一直保持着这样的出口量，20年后，中国可能成为稀土小国或稀土无国。4起源稀土是历史遗留的名称。稀土金属是从18世纪末叶开始陆续发现。稀土金属当时人们常把不溶于水的固体氧化物称为土，例如把氧化铝叫陶土。稀土一般是以氧化物状态分离出来，又很稀少，因而得名稀土。稀土金属的化学性质很相似，所以在矿物中共生，但是钪的化学性质同其他稀土差别较大，一般稀土

4、矿物中不含钪。最稀少的钷最初是从铀反应堆裂变产物中获得的，放射性元素147Pm的半衰期为2.7年。过去认为自然界中不存在钷，直到1965年，芬兰一家磷酸盐工厂在处理磷灰石时发现了痕量的钷。5发展1787年瑞典人阿伦尼乌斯(C.A.Arrhenius）在斯德哥尔摩附近的于特比(Ytterby）小镇上找到一种不寻常的稀土金属黑色矿石，1794年芬兰人加多林(J.Gadolin）从中分离出一种新的物质。三年后（1797），瑞典人埃克贝里(A.G.Ekeberg）证实了这一发现，并以发现地名给新的物质命名为yttria（钇土）。后来为了纪念加多林，称这种矿石为gadolini

5、te（加多林矿，即硅铍钇矿）。1803年德国化学家克拉普罗特(M.H.Klaproth）、瑞典化学家贝采利乌斯(J.J.Berzelius）和希辛格尔(W.Hisinger）分别从一种矿石（铈硅矿）中发现了一种新的物质──铈土（ceria）。1839年瑞典人穆桑德尔(C.G.Mosander)发现了镧。1843年穆桑德尔又发现了铽和铒。1878年瑞士人马里纳克发现了镱。1879年法国人布瓦博德朗发现了钐，瑞典人克利夫(P.T.Cleve）发现了钬和铥，瑞典人尼尔松(L.F.Nilson）发现了钪。1880年瑞士人马里纳克发现了钆。1885年奥地利人韦尔斯巴赫(A.vo

6、nWels-bach）发现了镨和钕。1886年布瓦博德朗发现了镝。1901年法国人德马尔凯(E.A.Demarcay）发现了铕。1907年法国人于尔班（G.Urbain）发现了镥。1947年美国人马林斯基（J.A.Marinsky）等从铀裂变产物中得到钷。从1794年加多林分离出钇土至1947年制得钷，历时150多年。6稀土工业稀土工业始于19世纪80年代。当时需要从独居石（钍和稀土矿物）中提取制汽灯纱罩用的钍，而稀土则稀土金属是无用的副产品。到20世纪初，稀土在打火石、碳弧棒、玻璃着色和抛光粉等方面陆续得到应用。同时电灯取代了汽灯，因而在处理独居石过程中，钍和稀土主

7、副易位。第二次世界大战期间，钍因为核技术的需求而大量生产，稀土又成为处理独居石过程的副产品，但纯度不高，应用不广。到50年代，由于离子交换和溶剂萃取新技术成功地应用于稀土的分离和提纯，稀土产品纯度提高，价格下降。60年代，稀土用作石油裂化催化剂和制取荧光粉；70年代出现稀土钴永磁体，并在炼钢中添加稀土，这些都促进了稀土工业的迅速发展。中国于50年代末制得除钷以外的全部稀土金属，60年代初开始工业生产。1972年制得钷。7资源稀土在地壳中占0.0153%，其中铈的地壳丰度最大（0.0046%）。其次是钇、钕、镧等（表1）。稀土的丰度与常见金属锌、锡、钴