资源描述:
《稀土在农业上的应用》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、稀土元素稀土元素的发现稀土一词是历史遗留下来的名称。稀土元素(RareEarthElement)是从18世纪末叶开始陆续发现,当时人们常把不溶于水的固体氧化物称为生。稀土一般是以氧化物状态分离出来的,乂很稀少,因而得名为稀土(RareEarth,简称RE或R)。这些稀土元素的发现,从1794年芬兰人加多林(J。Gadolin)分离出轮到1947年美国人马林斯基(J。AoMarinsky)等制得梔,历时150多年。其中大部分稀土元素是欧洲的一些矿物学家、化学家、冶金学家等发现制取的。梔是美国人马林斯基、格兰德宁(L。EoGlendenin)和科列尔(C。
2、D。Coryell)用离子交换分离,在铀裂变产物的稀土元素中获得的。过去认为自然界中不存在铤,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铤。稀土元素组成稀土就是化学元素周期表中澜系元素一一鳗(La)、鍾(Ce)、M(Pr).弦(Nd)、B(Pm)>鉉(Sm)、复(Eu)、鱼(Gd)、鐵(Tb)、鳗(Dy)、銚(Ho)、M(Er).铉(Tni)、禮(Yb)、缰(Lu),以及与輪系的15个元素密切相关的两个元素饥.(Sc)和轻(Y)共17种元素,称为稀土元素。通常把澜、肺、错、钱:、铤、彩、镐称为轻稀土元素(肺组稀土),轧、铉、铺、钦、钳
3、、铉、穗、铠、铠称为重稀十.元素(铠组稀土)。也有的根据稀土元素物理化学性质的相似性和差异性,除铳之外(有的将铳划归稀散元素),划分成三组,即轻稀土组为翎、肺、错、钦、梔;中稀土组为侈、馆、轧、铉、销;重稀土组为钦、钳、铉、饉、镭、铠。周期系1IIB族中原子序数为21、39和57〜71的17种化学元素的统称。其中原子序数为57〜71的15种化学元素乂统称为鋼系元素。稀土元素的特性稀土元素是周期表中IIIB族铳、铠和澜系元素之总称。其中钢是人造放射性元素。他们都是很活泼的金属,性质极为相似,常见化合价+3,其水合离子大多有颜色,易形成稳定的配化合物。溶剂
4、萃取和离子交换是目前分离稀土的较好方法。鋼、肺、错、放等轻稀土金属,由于熔点较低,在电解过程可呈熔融状态在阴极上析出,故一般均采用电解法制取。可用氯化物和氟化物两种盐系,前者以稀土氯化物为原料加入电解槽,后者则以氧化物的形式加入。稀土矿物在口然界中主要矿物有独居石、饰硅石、饰铝石、黑稀金矿和磷酸铠矿。因其天然丰度小,又以氧化物或含氧酸盐矿物共生形式存在,故得名。已经发现的稀土矿物有250种以上,最重要的有氟碳饰銅矿[(Ce,La)FC03]、独居石[CeP04,Th3(P04)4]、磷铠石(YP04)、黑稀金矿[(Y,Co,Ca)(Nb,Ta,Ti)2
5、06]、硅披铠矿(Y2FeBe2Si2010)、褐帘石[(Ca,Ce)2(A1,Fc)3Si3012]、钟硅石[(Ce,Y,Pr)2Si207・H20]。现已查明,稀土元素并不稀少,特别是中国的稀土资源十分丰富,有开采价值的储量占世界第一位。从1794年芬兰J加多林从瑞典斯德哥尔摩附近的于特比镇发现锂开始,一直到1947年美国JA马林斯基从铀的裂变产物中分离岀梔,共经历150多年。稀土元素用途大多数稀土元素呈现顺磁性。轧在0°C时比铁具更强的铁磁性。轼、铺、钦、餌等在低温下也呈现铁磁性,鋼、钝的低熔点和彩、错、饉的高蒸气压表现出稀土金属的物理性质有极大
6、差异。彩、错、铠的热中子吸收截而比广泛用于核反应堆控制材料的镉、硼还大。稀土金属具有可塑性,以彩和饉为最好。除镣外,做组稀土较肺组稀土具有更高的硬度。稀土元素已广泛应用于电子、石油化工、冶金、机械、能源、轻工、环境保护、农业等领域。应用稀土可生产荧光材料、稀土金屈氢化物电池材料、电光源材料、永磁材料、储氢材料、催化材料、精密陶瓷材料、激光材料、超导材料、磁致伸缩材料、磁致冷材料、磁光存储材料、光导纤维材料等。常用的氯化物体系为KC1-REC13他们在工农业生产和通中有广泛的用途,在钢铁、铸铁和合金中加入少量稀土能大大改善性能。用稀土制得的磁性材料其磁性
7、极强,用途广泛。在化学工业中广泛用作催化剂。稀土氧化物是重要的发光材料、激光材料。中国拥有丰富的稀土矿产资源,成矿条件优越,堪称得天独厚,探明的储量居世界Z首,为发展屮国稀土工业提供了坚实的基础。稀土在农业上的应用稀土元素是指元素周期表屮15种斓系元素(57—71)及铳(21)和钦(39)共17种元素。它们具有光、电磁波等一系列独特的功能。在工农业生产和日常生活屮具有广泛的应用。稀土元素在工业中的地位极为重要。几乎所有的电动机械,从尖端的军事机械一直到普通的家用电器,都离不开磁材料。电动汽车的起动机使用枚铁硼永磁材料,起动力会大大增加,而体积却会大大减
8、小;新一代变频空调、洗衣机等家用电器,使用钱铁硼永磁材料后,能耗显著降低,性能进一步提高;移动