我国稀土资源的开发现状及发展方向

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1、我国稀土资源的开发现状及发展方向池汝安教授武汉工程大学稀土元素一、稀土概况稀土的英文是RareEarth，简写RE，意即“稀少的土”，其实这不过是18世纪遗留给人们的误会，由于当时人们只能制得一些不纯净的像土一样的氧化物而得名。稀土元素并不稀少，只是分散。稀土是镧系元素镧(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)、再加上与其电子结构和化学性质相似的钪(Sc)和钇(Y)，共十七个元素。依据稀土硫酸盐的溶解度差

2、异，常把稀土分为轻、中、重稀土三组，轻稀土为La、Ce、Pr、Nd四个元素，中稀土为Sm、Eu、Gd、Tb、Dy五个元素，重稀土为Ho、Er、Tm、Yb、Lu和Y六个元素。一、稀土概况1787年卡尔·阿雷尼乌斯军官在瑞典伊特比（Ytterby）村发现1794年加多林（Gadolinite））1843年莫桑德(K．G．Mosander)1878年马利格纳克(JeanCharlesG．DeMarignac)1879年尼尔森（Lars．F．Nilsson）1907年韦尔斯巴克(AuervonWelsbach)、乌贝恩(G．Urbain)1879

3、年克利夫（PerTheodoreCleve）黑色石头钇土钇铽饵土镱土饵镱饵土钪镥钬铥镝1886年博依斯包德(LecogdeBoisbaudran)一、稀土概况—重稀土的发现历程Tungsten矿铈土（谷神星）1803年伯采利乌斯（J.J.Berzelius）、黑新格尔（W.elsbach）、克拉普罗斯（M.H.Klaproth）镧（隐藏之意）1839年莫桑德(K.G.Mosander)镨钕（双生子之意）19世纪40年代莫桑德(K.G.Mosander)镨钕1885年韦尔斯巴克(AuervonWelsbach)铈一、稀土概况—轻稀土的发现历

4、程铌钇矿钐钆（纪念加多林）钐土钐铕1901年德马克(E.A.Demarcay)1880年马利格纳克(JeanCharlesG．DeMarignac)1879年博依斯包德(LecogdeBoisbaudra)1947年，马林斯基（J.A.Marinsky）、格伦迪宁（L.E.Glendenin）和科里尔（C.E.Coryell）在处理铀裂变产物时，发现钷。一、稀土概况—轻稀土的发现历程一、稀土概况—应用稀土有独特的4f电子结构，因此它有许多独特的性能，是现代工业和新材料的“味精”。早在19世纪末和20世纪30年代，稀土就已应用于照明用的白炽

5、灯纱罩，随后稀土用于制备打火石和以稀土氟化物作添加剂加入弧光灯的碳极芯中。到40年代，稀土元素得到广泛的应用，主要用于抛光粉、玻璃的脱色剂和陶瓷的乳浊剂等，随后开发出单一稀土的应用。一、稀土概况—应用目前，稀土已在冶金、陶瓷、玻璃、石油化工、核工业、电子工业、农业及医药方面得到广泛的应用。冶金工业特种钢、稀土镁合金玻璃、陶瓷工业二氧化铈作为抛光剂光学材料三基色荧光粉、镧玻璃磁性材料钐－钴永磁体、钕－铁－硼永磁体超导材料农业稀土微肥化学工业石油裂化催化剂镧的应用非常广泛，主要用途有：应用于压电材料、电热材料、热电材料、磁阻材料、发光材料(兰

6、粉)、贮氢材料、光学玻璃、激光材料、各种合金材料等。此外，镧也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中，光转换农用薄膜也用到镧。在国外，科学家把镧对作物的作用赋与“超级钙”的美称。一、稀土概况—应用1886年韦尔斯巴克(AuerVonWelsbaeh)发现铈元素的第一个用途，用于煤汽灯纱罩可以提高汽灯的亮度，即作汽灯纱罩的发光增强剂。1903年，韦尔斯巴克(AuerVonWelsbaeh)发现了铈元素的第二个用途——制造打火石。1910年，人类发现了铈的第三个用途——探照灯和电影放映机的电弧碳棒。一、稀土概况—应用从以上铈的三大用途可以看出，

7、铈的用途都与发光有关。因此铈被誉为稀土元素家族中的“光明使者”。目前，铈的应用领域非常广泛，几乎所有的稀土应用领域中都包含有铈的应用。如抛光粉、储氢材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电容器、压电陶瓷、铈碳化硅磨料、燃料电池原料、部分永磁材料、各种合金钢及有色金属等。一、稀土概况—应用应用于磨料抛光以及光线领域。永磁体的制造:一方面廉价的镨钕金属代替昂贵的纯钕金属，降低了永磁体制造成本。另一方面，提高了永磁体的抗氧化性能和机械性能。镨黄(釉用)原子红(釉用)氟化镨钕陶瓷领域:使陶瓷的色彩更加丰富、纯正、淡雅。石油领域:这种应用开始于20世纪70

8、年代，主要用于制备石油裂化催化剂，提高催化剂的活性、选择性和稳定性。一、稀土概况—应用钕金属还广泛的应用于有色金属材料。在有色金属材料中添加适量的金属钕，可以提高有色金属的高温性能、气密性能以