稀土冶金RareEarth2011May10th

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1、稀土冶金7.1概述稀土元素是周期表中ⅢB族中的镧系元素(原子序数由57至71)以及钪和钇共17个元素的统称，一般用R或RE代表。这17个元是：钪(21Sc)、钇(39Y)、镧(57La)、铈(58Ce)、镨(59Pr)、钕（60Nd）、钷(61Pm)、钐(62Sm)铕(63Eu)、钆(64Gd)、铽(65Tb)、镝(66Dy)、钬(67Ho)、铒(68Er)、铥(69Tm)、镱(70Yb)、镥(71Lu)。HPeriodicTableoftheElementsHeLi108.50.53Be12771.85BC48302.26NOFNeNa97.80.97Mg6501

2、.74Al6602.7SiPSClArK63.7Ca8381.55Sc15393.0Ti16684.51V19006.1Cr18757.19Mn12457.43Fe15367.86Co14958.9Ni14538.9Cu10838.96Zn419.57.14Ga29.85.91Ge937.45.32AsSe2174.79BrKrRb38.91.53Sr7682.6Y15094.47Zr18526.49Nb24158.4Mo261010.2TcRu250012.2Rh196612.4Pd155212.0Ag96010.5Cd320.98.65In156.27.31Sn

3、231.97.3Sb630.56.62Te449.56.24IXeCs28.71.90Ba7143.5La9206.17Hf222213.1Ta299616.6W341019.3Re318021.0Os270022.6Ir245422.5Pt176921.4Au106319.3Hg-38.413.6Tl30311.85Pb327.411.4Bi271.39.8PoAtRnCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLu7979351024103510728261312135614071461149715458241652轻、重稀土的分类是：镧至铕7个元素称为

4、铈组稀土亦称轻稀土；钆及钆以后的元素和钇称为钇组稀土亦称重稀土。(钆有的资料列入轻稀土）钇被列入重稀土组是因为它的离子半径在重稀土元素钬、铒之间，化学性质也与它们相似，在自然界中与其共存。三组分类法是根据酸性萃取剂对稀土元素萃取分离的难易程度来进行的，把稀土分为轻、中、重三组：即镧、铈、镨、钕为轻稀土组；钐、铕、钆为中稀土组和铽、镝、钬、钇、铒、铥、镱、镥为重稀土组。“438”稀土元素发现历史7.1.2稀土金属的性质典型的金属元素，活泼性仅次于碱金属和碱土金属。物理性质镧系收缩：密度在6~10g/cm3导电性差.化学性质主要化合物及其性质稀土元素的氢氧化物RE(OH

5、)3具有碱性，并且难溶于水和碱中。三价稀土元素的氯化物、硫酸盐和硝酸盐大都呈各种组成的水合结晶形态存在。有强烈的吸水性，易溶于水和稀的无机酸中。硫酸盐RE2(SO4)3·8H2O在水中的溶解度随温度的增高而降低；稀土氟化物和草酸盐在水和稀无机酸中的溶解度很小。氟化物能以REF3·0.5H2O的水合结晶或无水盐(如PrF3和NdF3)从水溶液中沉淀。矿物资源17种稀土元素的地壳丰度为236.2×10-4％，比常见金属铜、铅、锌、锡都多，其中铈组元素的地壳丰度为159.2×10-4％，钇组稀土为77.0×10-4％，而且17种稀土元素在地壳中的分布很不均匀，镧、铈、钇较

6、富，铽、铥、镥较少，钷是人造同位素，只能从裂变产物中获得。目前作为工业生产的原料主要是独居石、氟碳铈矿、褐钇铌矿、磷钇矿、钛铀矿、黑稀金矿和离子吸附型矿物(即风化淋积型稀土矿)。离子吸附型稀土矿是中国目前生产钇族稀土及铕的主要原料。稀土冶金方法概述稀土金属的提取冶金一般包括：精矿分解：纯化合物制备：稀土金属制取：稀土金属提纯：特点：稀土金属由于其原料、物理化学性质及产品应用等方面的特点，其冶金过程不同于黑色金属冶金及一般有色金属冶金，主要体现在：1)稀土金属冶金处理的原料一般品位较低，且成分复杂。2)稀土金属冶金流程一般较复杂，且生产过程中往往需采用许多科学领域中的

7、先进技术，互相配合。3）由于稀土金属发现较晚，其生产及应用方面的研究很不够，因此生产方法、生产过程相应用都不成热、不定型，正处于不断变革和不断发展的阶段。稀土冶金过程：精矿分解溶剂萃取/离子交换生产金属稀土精矿分解：将矿物中的主要成分转变成易溶于水或酸的化合物，然后经溶解、分离、净化等工序，为稀土分离作准备，也可以直接沉淀成混合稀土化合物产品。稀土精矿分解方法：A、酸分解法（硫酸法和氢氟酸法）B、碱分解法（苛性钠法和苏打法）C、高温氯化法。硫酸焙烧法是我国处理包头稀土矿和氟碳铈精矿的主要方法。7.3氟碳铈矿-独居石混合型精矿的浓硫酸分解7.3.1浓硫酸强化焙烧混