稀土资料(朱梦珊).doc

_ 在元素周期表中，目前已知的元素有100多种，其中有一个大家族叫做“稀土元素”，它包括17个成员：从原子序为57的澜(La)至原子序为7l的镕(Lu)的15个“澜系元素”以及化学性质跟它们近似的同属第m族的抗(sc)和纪(Y)的两个元素。 您可曾想到，稀土元素已经在您身边服务了。当您烟瘾起来想抽香烟时，您习惯地从口袋里拿出打火机，昨嚷一声点燃香烟。您可知道，其中的打火石就是用以铀为主的混合稀土金属制造的，它是一种打火合金，磨擦时就会产生火花。当您打开彩色电视机观看节目时，您被五彩续纷的色彩所吸引，其中鲜艳的红色就是由掺钝的硫氧化纪荧光粉发出的红光产生的。铸和亿都是稀土大家族的一员。入夜了，您漫步在街上，把马路照得通明的街道两旁电灯杆上高悬着高压汞灯，这就是由涂在灯壳上的掺铸的钒酸亿或掺镐的钒磷酸亿荧光粉发出的亮光(锅也是稀土元素)。当您走到商店里或宾馆里，但见天花板上镶嵌了很多节能灯，厅堂灯光辉煌，那灯光就是由掺三价铸的发红光的荧光粉、掺二价铸的发蓝光的荧光粉，以及掺三价饰与锚的发绿光的荧光粉发出的，由红、蓝、绿三种基色混合就可以发出白光或调成各种颜色的光(钟与锚也是稀土大家族的一员)。当您坐在电影院观看电影时，一束亮光带着生动的画面照到屏幕上，那束亮光就是由掺人稀土氟化物的碳棒通电后产生的弧光。当您坐在沙发上拿起一个鲜黄美丽的茶杯品茶时，茶杯上那种鲜黄悦目的颜色可能就是用语黄陶瓷制成的(错也是稀土大家族的一员)。当您和朋友举杯同庆时，您如果拿的是钦玻璃酒杯，那该是多么潇洒!在日光或白炽光下的酒杯呈现葡萄酒一样的紫红色，但在荧光灯下，它又呈现出浅蓝色。当您戴着便携式录放机的立体声耳机欣赏音乐时，耳机内装着小型轻便的铰铁硼永磁体，为您产生悠扬悦耳的音乐，其中的铰又是稀土元素之一。当您拿起照相机拍摄时，可以拍摄出清晰图像的照相机镜头是由澜玻璃制成的。当您拿起移动电话向您的亲朋好友打电话时，移动电话内用的是铺镍合金制成的稀土镍氢电池，铡也是稀土元素之一。当您进行x光透视时，您是否知道：为了减少X射线对身体的损害，在x射线感光胶片前放上x射线增感屏，既可减少x射线的使用剂量，又可获得更清晰的图像，那x射线增感屏就是用发蓝光的掺二价铸的氟氯化钡荧光粉制成的。汽车和自行车上有些钢铁和金属部件也含有稀土或用化学热处理方法渗有稀土用以改善其性能的。汽车排放的尾气目前已成为污染大城市的一大公害，为了净化尾气，在汽车上安装有含三元催化剂的装置，三元催化剂内就含有稀土元素，它不声不响地为改善我们的环境尽力。仅仅举出上述这些事例就可以看出，稀土元素就在我们的身边，为提高我们生活的质量服务。 微量稀土金属加入钢、铸铁、有色金属及其合金中可以改善这些材料的多种性能另外，含稀土金属的合金、各类单一和复杂化合物以及各种类型的复合材料都有其特殊的物理和物理化学性质，这与稀土金属，尤其是其中的铜系元素的原子的特殊电子层组态有关。 中国的稀土永磁材料的发展令人振奋，也令世界瞩目，烧结敛铁硼材料的产量于2001年居世界第一。中国的磁体产业近十年来有了飞跃的发展，已成为公认的永磁材料强国。 稀土永磁合金是20世纪60年代发展起来的新型功能材料。随着科学技术的发展，人类已经进入信息时代。永磁材料发展迅速，其应用程度已一跃成为衡量一个国家人民生活水平的标志之一。永磁材料已成为计算机、航空航天、通讯、交通、冶金、化工、医疗保使等领域现代科学技术发展的物质基础。稀土永磁材料逐渐由永磁材料家族的普通一员变成主体。到20lO年，稀土永磁材料将占到永磁材料市场的55。2l世纪将是稀土永磁材料大发展的世纪。 永磁合金(材料)性能优劣判断标难：(1)磁晶各向异性的大小；（2）居里点的高低；（3）此话强度的高低。判断永磁合金(材料)是否有发展前途的主要因素：(1)磁性能的高低；(2)主要原材料来源是否广泛，资源是否丰富；(3)成本与售价的高低。 凡具有专门功能，研究开发、制造及应用技术密集度高，配方技术能左右产品性能，附加值高、收益大、小批量、多品种的精细化工产品，称为稀土精细化学品。而生产稀土精细化学品的工业，则称为稀土精细化学工业，简称稀土精细化工。我们一般不把稀土的采选、常规分离和冶炼列入稀土精细化工范畴。 稀土精细化工企业极其重视产品的生产技术、产品的应用技术和售后鼓术服务这些环节间的协调。科学技术的日新月异、产品的不断更新换代，使捐用户对商品的选择性提高，市场竞争十分激烈。这就要求不断地更新产品，按供优质的技术服务，紧跟各应用领域的发展步伐。 近年来，随着稀土对于精细化工这一领域的不断介入，稀土精细化工这一新兴产业在国民经济中的地位也日益突出。特别是稀土作为我国的丰产元素，其开发利用对于发挥我国的资源优势、促进地方经济的发展具有重要意义。目前，我国稀土元素的分离及生产均具有一定的规模和产量，但始终制约着我国稀土资源利用的原因是国内稀土应用市场缺乏，大部分稀土初级产品主要依靠出口，而一旦国际市场变化，国际上对我国实行贸易限制，首当其冲的便是稀土产品，从而造成许多稀土生产厂家难以经营。故开发国内的稀土应用市场，大力发展稀土精细化工显得非常迫切。稀土精细化工的特点是生产投资少，附加价值率高，利润大。这也是符合当今世界化学工业发展新潮流的。另外，稀土精细化学品的生产对水电、土建、设备要求不高，国内的一般精细化工企业经过技术改造便可进行。原材料也是国内丰富易购的。因此，发展稀土精细化工在我国也是切实可行的。 稀土金属、台金和化台物在钢铁和有色冶金、石油和化工、玻璃和陶瓷、原子能技术、医疗和状业生产等领域中得到了广泛的应用。特别是当前高新技术产业的蜕起，含稀土元素的荧光材料、激光材料、磁性材料、磁光材料、贮氢材料、高温超导材料、光纤通讯材料和半导体光能材料等日趋占有了举足轻重的地位，展示出稀土在新技术领域有着广阔的应用前景。 一、钢铁和有色冶金 稀土添加剂愈来愈广泛地应用于钢、铸铁和有色金属的冶金中，其中主要是使用含饰、朗的合众或锦组稀土金属。也使用含纪的合金和稀土氟化物添加剂。 在钢的精练期或在浇钢时，加入稀土添加剂可起到脱氧、除硫、甚至除氮的作用，能够改变钢中夹杂物的形态、细化晶粒和起到微合金化的作用。从而改善钢的某些性能。一般是在1t铜中加09225kg混合稀土金属，即可提高和改善不锈钢、高速钢、硅钢及耐热钢的机械性能、特别是冲击韧性，提高抗蚀及耐高温性能、加工性能和铸件表面质量，提高钢的再结晶温度。 稀土台金在铸造行业中主要用作铸铁的球化剂、蠕化剂和孕育剂。加入约o15的饰可以生产高强度的球墨铸铁，在机械制造行业中可代替部分铸钢和锻钢。加稀土台金生产的蠕墨铸铁机械性能接近于球墨铸铁，铸造性能优于球墨铸铁，具有重要的应用前景。稀土合金添加剂可以提高灰铸铁质量，改善其浇铸性能及热可锻性，提高抗氧化性能和强度，因此加稀土台金生产的高强度灰铸铁被广泛用于制作钢锭模和高层建筑的水暖器材。 在铝、铜、镁、锌、铅等各种有色金属中，加入稀土金属添加剂可以改善合金的组织、细化晶粒、除去晶间微量杂质和缺陷，提高其高温强度和改善多方面的性能。在铝合金中添加稀土元素制作的电缆，提高了抗拉强度和耐磨性，且不降低导电性能。6R稀土于各种铝合金或镁合金中可提高其高温强度，用于制造轮船引擎上的叶轮、飞机发动机和导弹上的部件。混合稀土金属添加剂可提高用于航空工业的高强度细晶粒含锌和倍的镁合金的蠕变阻力。含o05一C35锦添加剂的铅铜和铅硅铜合金用于制造各种航空发动机零件。含锦和锰的合金热膨胀系数小，可用作制造活塞式发动机的台金材料。 用作打字机字头的锌合金中加入002005的稀土金属可延长使用寿命。用金镍纪台金作电刷比用钮银合金接触可靠性好。钻基合金中加入纪、镍基合金中加入铺或饰，能使船用涡轮机的耐腐蚀性提高10倍。锐合金中加入纪能获得极好的焊接性能和低温韧性。饮中加入1的铺能使低温韧性提高1倍。饰组金属含量高的 台金(70一75稀土和2530铁)会自燃，被广泛用于制作打火石，并用于军事工业上作炮弹的引信、曳光剂和引燃装置。 二、石油和化工 稀土化合物可用作石油裂化的催化剂，在脱氢、氧化、脱水、重整、聚合等反应中起催化作用。用于裂解石油的稀土分子筛比硅铝酸盐Y型分子筛的催化活性大，使用寿命提高2倍，使原油转化率由40提高到80，汽油转化率提高10，出油率增加10。 我国首创的稀土橡胶催化剂已成功地用于合成异戊橡胶和顺丁橡胶的生产。异戊橡胶聚合过程中因稀土催化剂为均相，设备可长期稳定运转，而且不必脱灰，生胶性能与天然橡胶接近。用稀土催化剂合成的顺丁橡胶顺式结构含量高达90以上，加工性能优良，聚合过程平稳，比用镍催化剂成本大为降低。 稀土化合物还可用作合成氨、有机化学氧化过程、硫酸生产以及汽车排气和工业废气净化等的催化剂。稀土化合物可用作油漆、染料等的成分。在纺织工业中作为媒染剂和使纺织品不透水。 三、荧光和激光材料 由于稀土元素用作彩色电视荧光屏的荧光粉，使彩色电视机的生产得到迅速的发展。在用销活化了的正钒酸纪的基础上制成红色荧光粉，在试基础上制成绿色荧光粉。现正在研制浅蓝色的荧光粉。 各种稀土荧光粉还广泛应用于高压水银灯、荧光灯、投影电视屏、x射线增感屏以及静电复印机和晒图机的冷光源等光电器材中。在照明光源中，用相应的稀土碘化物REl3制成的钥灯、钻灯、衫灯、抗灯光效很高。如镐灯的光色接近太阳光，光效比氖灯高1倍，且体积小、稳定而清洁，已用作电影、印刷等的照明光源。在空心碳管中装入混合轻稀土氟化物制作弧光灯碳棒可增强弧光灯的亮度，用于探照灯及放映电影。各种稀土磷光体能使微波放大，将红外线转变成可见光，用于夜间侦察。 稀土元素广泛地用于各类激光(固态晶体、液态晶体等)技术上，可用稀土作基础材料或活化物质。例如，以CaWO4为基的激光活化物为钦，以CaF2为基的激光活化物为镑。钞激活的纪铝石榴石晶体可以得到连续大功率输出的激光，广泛用于测距、激光雷达、通讯、水下显示、微型加工等领域。钦玻璃激光器容易调整组分以适应各种用途，容易加工成大尺寸和各种形状，成本较低，宜用于高能脉冲激光与放大。稀土无机液体激光器的阂值低，放大系数大，利用循环使液体冷却可作平均功率大和重复频率的激光器。 四、原子能工业 在原子能工业中最有价值的是热中子俘获面较大的稀土元素乳、衫、镑。这些稀土氧化物可用作核反应堆和。原子能发动机的控制挥及陶瓷保护层的组分。特别是用在核动力潜艇和飞机上，效率高、体积小、重量轻。最适合这种用途的是铭、因为它具有五种能吸收热中子的同值素。 具有小的热中子俘获面销金属纪不与液态铀发生作用，可用作核反应堆的结构材料，如作铀合金燃料的包套。它又具有很大的吸氢能力氢化亿热稳定性好，可用于高温反应堆作减速剂。 五。农业 稀土微量肥料是一种混合稀土硝酸盐，用于水稻、棉花t小麦?油菜、高粱、玉米等农作物都有不同程度的增产效果。i稀土化合物在农业上还可用作杀虫灭菌剂. 稀土就是化学元素周期表中镧系元素镧(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)，以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素钪(Sc)和钇(Y)共17种元素，称为稀土元素(Rare Earth)。简称稀土(RE或R)。2004年出口许可证管理商品目录稀土25309020稀土金属矿26122000钍矿砂及其精矿28053011钕28053012镝28053019 其他稀土金属、钪及钇（未相互混合或相互熔合）28053021 电池级的稀土