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文档简介
资料来源:行行查研究中心资料来源:亚洲金属网,网络公开资料整理,行行查研究中心稀土市场概述:不可再生的稀土资源镧-La适合做摄影机、照相机、显微镜镜头和高级光学仪器棱镜铈-Ce可用于汽车尾气净化和美容防晒护肤品添加剂镨-Pr常用来制造有色玻璃、搪瓷和陶瓷钕-Nd钕铁硼磁体磁能极高,被称作当代“永磁之王”钷-Pm用来制造荧光粉、航标灯钐-Sm用于制造激光材料、微波和红外器材铕-Eu大部分用于荧光粉钆-Gd常用作核反应堆中吸收中子的材料铽-Tb广泛应用于燃料喷射系统、微定位和飞机太空望远镜的调节等领域镝-Dy已用于电影、印刷等照明光源钬-Ho制作光纤激光器等光通讯器件铒-Er用于对人眼安全的便携式激光测距仪(常见于民用/军用领域)铥-Tm用于不需电源的手提式X射线机镱-Yb光通讯的光纤放大材料镥-Lu可应用于能源电池技术以及荧光粉激活剂钪-Sc可用以制特种玻璃及轻质耐高温合金等钇-Y制特种玻璃及陶瓷,并用作催化剂资料来源:亚洲金属网,行行查研究中心资料来源:网络公开资料整理,行行查研究中心稀土市场概述:稀土的重要战略价值稀土是尖端国防装备的“核心密码”,直接关联国家军事优势与战略威慑力。广泛应用于先进武器、雷达、导弹、卫星稀土是尖端国防装备的“核心密码”,直接关联国家军事优势与战略威慑力。广泛应用于先进武器、雷达、导弹、卫星、隐身技术等领域,显著提升装支撑航空航天关键结构件、国防通信信号组件等核心装备环节,筑牢国防安全技术根基,是保障国家主权与安稀土素有“工业维生素”之称,贯穿传统产业升级与新兴产业发展全流程。优化传统工业生产效率与环保性能,推动石油、化工等领域绿色转型;支撑风电、氢能、核能等清洁能源产业其产业链完整性与技术先进性,决定国家在全球高端制造与能源转型中的竞争力,是经济高质量发展的重要支稀土战略价值体现在全球供应链主导资源稀缺性与应用不可替代性,使其掌控稀土开采、冶炼、深加工全产业链,可占据全球科技竞争与产业分工主动权,保障产业链安全,形成战略制衡能力,是国家综合实力与国际话凭借独特理化特性,稀土是高科技领域不可替代的关键材料。覆盖新能源、高端制造、光电及信息技术等领域,发挥技术赋能作用。支撑超高清显示、红外通信、生物医疗等领域新技术发展,是产业高端创新与技术突破的核心前提。稀土的发现与发展稀土市场概述:从元素探索到产业化起步稀土的发现与发展①①稀土发现始于北欧,1787年瑞典军官阿伦尼乌斯在瑞典伊特比村发现黑色矿石,以村名将其命名为Ytterite。②1794年芬兰化学家加多林从该矿石中提取“钇土”并命名钇,这一年被视作首个稀土元素发现之年,但“钇土”实为钇组稀土混合氧化物,后续科学家从中分离出镱、铒等重稀土。③1803年瑞典化学家伯采利乌斯与黑新格尔报告发现“铈土”并命名铈,其同样是铈组稀土混合氧化物,后续从中分离出镧、镨等轻稀土。④早期化学家均误将混合稀土氧化物认作单一稀土元素。①①1839年,瑞典化学家莫桑德尔从“铈土”中发现稀土元素镧,其命名源自希腊语“隐藏者”。②1841年,莫桑德尔从“铒土”中分离出“迪迪姆”,后证实其为镧、钕的混合氧化物。③1885年,奥地利化学家韦尔斯巴克才将“迪迪姆”拆分为单一元素镨和钕,这一过程历时44年。④重稀土发现历程漫长,1794年发现钇后,相继发现铒、镱等元素,重稀土元素镥是1907年被发现的。①①1947年,美国人马林斯克及其同事从原子反应堆铀废料中分离出最后一个稀土元素钷,钷(Pm)是17种稀土元素中最后被发现的。②同年,美国科学家发明离子交换法分离稀土,斯佩丁改进该工艺,实现公斤级纯净单一稀土的制备。③该技术突破为研究稀土光、电、磁、核特性及开发稀土用途奠定基础,推动稀土从元素发现期迈入产业化与战略应用黄金期。稀土市场概述:轻稀土之镧元素外文名:Lanthanum化学式:La密度;6.162g/cm³外观;银白色金属原子量;138.90547发现人:1839年瑞典化学家莫桑德尔元素类别:镧系元素周期:第六周期电子排布:[Xe]5d16s2电负性:1.10(鲍林标度)金属镧壳用于生产镍氢电池,这是镧最主要的应用之一。主要用于制造制特种合金精密光学玻璃、高折射光学纤维板,适合做摄影机、照相机、显微镜镜头和高级光学仪器棱镜等。还用了制造陶瓷电容器、压电陶瓷掺入剂和X射线发光材料溴氧化镧粉等。由磷铈镧矿砂萃取或由灼烧碳酸镧或硝酸镧而得。也可以由镧的草酸盐加热分解可以制得。镧-138是放射性的,半衰期为1.1×1011年,曾被试用来治疗癌症。用作多种反应的催化剂,如掺杂氧化镉时催化一氧化碳的氧化反应,掺杂钯时催化一氧化碳加氢生成甲烷的反应。浸渗入氧化锂或氧化锆(1%)的氧化镧可用于制造铁氧体磁体。是甲烷氧化偶联生成乙烷和乙烯的非常有效的选择性催化剂。用于改进钛酸钡(BaTiO3)、钛酸锶(SrTiO3)铁电体的温度相依性和介电性质,以及制造纤维光学器件和光学玻璃。稀土市场概述:轻稀土之铈元素硫化铈可以取代铅、镉等对环境和人类有害的金属用作塑料红色着色剂,也可美国研制的Ce:LiSAF固体激光器,可通过监测色氨酸浓度探查生物试剂,也可用于医学领域。用金属铈可以制造铈钻铜铁永磁材料;铈鸽电极可以代替有放中文名:铈外文名:CeriumCAS登录号:7440-45-1EINECS登录号:231-154-9密度:6.77g/cm³外观:银白色金属原子质量:140.116发现人:克拉普罗特周期:第六周期电负性:1.12(鲍林标度)原子半径:181.8pm电子排布:[Xe]4f15d16s2类别:镧系元素稀土市场概述:轻稀土之镨元素中文名:镨中文名:镨外文名:Praseodymium发现人:莫桑德尔周期:第六周期元素类别:镧系元素电子排布:[Xe]4f36s2密度:6.77g/cm³CAS登录号:7440-10-0EINECS登录号:231-120-3外观:银白色金属,有绿色光泽安全性描述:S17;S7/9;S33;S16原子量:140.90765镨作为用量较大的稀土元素,很大一部分是以混合稀土的形式被利用,比如用作金属材料的净化变质剂、化工催化剂、农用稀土等等。以镨钕富集物的形式加入Y型沸石分子筛中制备石油裂化催化剂,可提高催化剂的活性、选择性和稳定性。镨可用于研磨、抛光材料:纯碱基底抛光粉常呈黄色,镨基抛光粉则是替代传统低光效、高污染氧化铁红粉的优质材料,抛光性能优异。稀土永磁是稀土核心应用领域之一,镨单独作永磁材料性能一般,但作为协同元素可显著提升永磁材料的磁性能。无论是第一代稀土永磁材料钐钴永磁合金,还是第三代稀土永磁材料钕铁硼,加入适量的镨都能有效地提高和改善永磁材料性能。镨在光纤领域的用途也越来越广,已开发出在1300~1360nm谱区起放大作用的掺镨光纤放大器(PDFA技术日趋成熟。稀土市场概述:轻稀土之钕元素中文名:钕中文名:钕外文名:NeodymiumCAS登录号:7440-00-8EINECS登录号:231-109-3密度:7.004g/cm³外观:银白色金属危险性描述:R36/37/38发现者:冯·韦尔塞巴赫元素类别:镧系元素电子排布:[Xe]4f46s2电负性:1.14(鲍林标度)金属钕的核心用途是制备钕铁硼永磁材料,该材料磁能积极高,被誉为“永磁之王”,广泛应用于电子、机械等高科技在医疗领域,Nd:YAG激光器可替代传统手术刀,用于部分外科摘除手术或创口消毒(需专业操作)。钕还应用于有色金属材料。在镁或铝合金中添加1.5-2.5%钕,可提高合金的高温性能、气密性和耐腐蚀性,广泛用作航空航天材料。钕也用于玻璃和陶瓷材料的着色以及橡胶制品的添加剂。稀土市场概述:轻稀土之钷元素中文名:钷中文名:钷外文名:PromethiumCAS登录号:7440-12-2EINECS登录号:231-154-9沸点:约3,000℃外观:银白色或灰色光泽周期:第六周期常见同位素质量数:145(¹⁴⁵Pm)电子排布式:[Xe]4f56s2原子半径:183.4pm元素类别:镧系元素可作热源,为真空探测和人造卫星提供辅助能量。Pm-147放出能量低的β射线,用于制造钷电池。可作为导弹制导仪器、钟表的电源,这类电池体积小、续航久,能连续使用数年。此外,钷还用于便携式X-射线仪、制备荧光粉、度量厚度以及航标灯中。主要用于示踪研究,也可制造核能电池,笔尖大小的“原子电池”可作导弹仪器、手表、收音机的电源,同时也是硫化锌夜光粉的原料之一。用量作测厚度仪器的射线源。刻度和校正仪表、工业厚度计:用于钢铁制造、塑料工业和造纸工业。电离源:用于电子捕获鉴定器、静电消除器等。用作同位素热源。稀土市场概述:轻稀土之钐元素中文名:钐中文名:钐外文名:SamariumEINECS:231-128-7CAS:7440-19-9电子排布式:4f66s2发现人:德·布瓦博德朗原子量:150.36元素类型:镧系金属元素钐主要的商业应用为钐钴磁铁,其具有仅次于钕磁铁的永久磁化。钐基化合物可耐受700℃以上高温且不易失磁,未来在固态元件、高端技术领域有较大应用潜力。在工业应用中,钐被用于一些激光的掺杂物,它也作为玻璃添加剂帮助吸收红外能量。钐在炼钢和炼铁过程中可作为净化剂用。可脱氧除硫;将它加入铁中可生产球墨铸铁,改善铁的性能。氧化钐(Sm2O3)是一种常用的陶瓷添加剂,将其加入于陶瓷材料中,在很大程度上改善陶瓷的烧结性,致密性;改变陶瓷显微结构以及相组成,从而提高了陶瓷的质量和性能。稀土市场概述:轻稀土之铕元素中文名:铕中文名:铕外文名:Europium原子量:151.965CAS登录号:7440-53-1外观:银白色金属应用:彩色电视机红色荧光粉的核心原料危险性描述:微毒发现人:德马尔赛发现时间:1901年用作彩色电视机的荧光粉,在激光材料及原子能工业中有重要的应用。氧化铕还用于新型X射线医疗诊断系统的受激发射荧光粉。氧化铕可用于制造有色光学镜片、滤光片,也可应用于磁泡存储器等电子元件,在原子反应堆的控制材料、屏蔽材料和结构稀土铕配合物是一种兼具有机化合物高发光量子效率和无机化合物良好稳定性的红色荧光材料,具有很好的应用前景。氧化铕大部分用于荧光粉。Eu3+用于红色荧光粉的激活材料中也能一展身手。因它的原子比任何其他元素都能吸收更多的中子,所以常用于原子反应堆中作吸收中子的材料。此外,可用作彩色电视机的荧光粉,这些荧光粉发出闪亮的红色,用来制造电视荧光屏;激光材料等。涂敷稳定性、回收成本等最好的荧光粉。再加上对提高发光效率和对比度等技术的改进,故正在被广泛应用。稀土市场概述:重稀土之钆元素中文名:钆外文名:GadoliniumCAS登录号:7440-54-2EINECS登录号:231-162-2密度:7.901g/cm³外观:银白色稀土金属闪点:3266℃安全性描述:S43;S7/8;S26危险性符号:Xi医疗领域:在医疗应用方面,医疗领域:在医疗应用方面,钆与乙二胺五醋酸(DTPA)的络合物,是MRI(磁共振成像)的造影剂,原理是钆原子核的磁力矩影响周围水分子,使影像呈现差异以辅助诊断,显示出和没有受到影响的水性质不同这一点,使用对照画面,有利于病情的诊断。核能领域:在原子能工业中,利用铕和钆的同位素的中子吸收截面大的特性,作轻水堆和快中子增殖堆的控制棒和中子吸收剂。利用钆是所有元素中对热中子强烈反应的特点,除用于原子反应堆的控制外,还可以将不可见中子用钆吸收并使之发光,作为在X线胶卷上感光的荧光化剂使用。原子量:157.25周期:第六周期元素类别:镧系元素电子排布:[Xe]4f75d16s2电负性:1.20(鲍林标度)工业领域:利用钆的“磁热效应”(磁场中变磁铁时发热、撤磁场时吸热工业领域:利用钆的“磁热效应”(磁场中变磁铁时发热、撤磁场时吸热可制造小型高效制冷器;也用于磁泡记忆装置,作为存储信息的载体。稀土市场概述:重稀土之铽元素中文名:铽中文名:铽外文名:TerbiumCAS登录号:7440-27-9EINECS登录号:231-137-6密度:8.23g/cm³外观:银白色金属应用:稀土永磁合金组分、燃料电池稳定剂、电子元器件材料安全性描述:S16;S22;S24/25;S26;S27;S28;S36/37/39原子量:158.93周期:第六周期元素类别:镧系元素电子排布:[Xe]4f96s2稀土市场概述:重稀土之镝元素中文名:镝外文名:Dysprosium别名:镝棒原子量:162.5CAS登录号:7429-91-6EINECS登录号:231-073-9镝是大磁致伸缩合金(如铽镝铁Terfenol合金)镝是大磁致伸缩合金(如铽镝铁Terfenol合金)作为钕铁硼系永磁体的添加剂使用,在著提升磁体的矫顽力,现在镝的需求量镝用作荧光粉激活剂,三价镝是一种有前途的单发光中心三基色发光材料的激活离沸点:2562℃密度:8.551g/cm³外观:银白色六方紧密堆积晶格金属或做中子吸收剂。Dy₃Al₅O₁₂(镝铝石榴石)发现者:德·布瓦博德郎镝的化合物在炼油和化学工业中可作催化剂。如在铁氧基氨合成催化剂中加入镝作为结构助剂,可以提高催化剂的催化活性和耐热性能。氧化镝可用作高频介电陶瓷镝的化合物在炼油和化学工业中可作催化剂。如在铁氧基氨合成催化剂中加入镝作为结构助剂,可以提高催化剂的催化活性和耐热性能。氧化镝可用作高频介电陶瓷稀土市场概述:重稀土之钬元素中文名:钬外文名:Holmium原子量:164.93元素类型:金属元素CAS登录号:7440-60-0热容:J/(mol·K):27.15导电性:106/(cm·Ω):0.0124导热系数:W/(m·K):16.2熔化热:(千焦/摩尔):12.20用作金属卤素灯添加剂用作金属卤素灯添加剂,金属卤素灯是一种气体放电灯,它是在高压汞灯基础上发展起来的,其特点是在灯泡里充有另外用掺钬的光纤可以制作光纤激光器、光纤放大器、光纤传感器等等光族群:稀土元素通讯器件在光纤通信迅猛的今天将发挥更重要的作用。在磁致伸缩合金Terfenol通讯器件在光纤通信迅猛的今天将发挥更重要的作用。在磁致伸缩合金Terfenol-D中添加少量钬,可降低合金达到饱和磁化所需的外磁场强度。各种不同的稀土卤化物。主要使用的是稀土碘化物各种不同的稀土卤化物。主要使用的是稀土碘化物,在气体放电时发出不同的谱线光色。在钬灯中采用的工作物质是碘化钬,在电弧区可以获得较高的金属原子浓度,从而大大提高了辐射效能。汽化热:(千焦/摩尔):241.0原子体积:(立方厘米/摩尔):18.7钬可以用作钇铁或钇铝石榴石的添加剂。元素在宇宙中的含量:(ppm):0.0005钬可以用作钇铁或钇铝石榴石的添加剂。掺钬钇铝石榴石(Ho:YAG)可发射2μm激光,人体组织对该波段激光吸收效率高,手术精准度高且热损伤小掺钬钇铝石榴石(Ho:YAG)可发射2μm激光,人体组织对该波段激光吸收效率高,手术精准度高且热损伤小,常用于眼科手术;我国2μm激光晶体技术已达国际水平。晶体结构:晶胞为六方晶胞稀土市场概述:重稀土之铒元素中文名:铒外文名:中文名:铒外文名:Erbium体积弹性模量:Gpa:44.4热容:J/(mol·K):28.12导电性:106/(cm·Ω):0.0117原子量:167.26元素类型:金属元素发现人:莫桑德尔导热系数:W/(m·K):14.5熔化热:(千焦/摩尔):19.90汽化热:(千焦/摩尔):261.0Er³+在1550nm波段(光纤通信的低损耗窗口)的发光特性,使其成为掺铒光纤放大器的核心;该放大器可补偿通信系统光损耗,是光纤通信网络中关键的光学器件,目前掺铒二氧化硅光纤放大器已实现商业化应用。Er3+加入到玻璃中可制成稀土玻璃激光材料,是目前输出脉冲能量最大,输出功率最高的固体激光材料。掺铒的激光晶体及其输出的1730nm激光和1550nm激光对人的眼睛安全,大气传输性能较好,对战场的硝烟穿透能力较强,保密性好,不易被敌人探测,照射军事目标的对比度较大,已制成军事上用的对人眼安全的便携式激光测距仪。Er3+还可做稀土上转换激光材料的激活离子。铒也可应用于眼镜片玻璃、结晶玻璃的脱色和着色等。稀土市场概述:重稀土之铥元素中文名:铥中文名:铥外文名:Thulium原子量:168.93421CAS登录号:7440-30-4EINECS登录号:231-140-2密度:9.3208g/cm³(20℃)外观:银白色金属铥-170可用作医用轻便X光机的射线源,它能发射X射线,可用于制造便携式X射线仪,放射出X射线照射血液并使白血细胞下降,从而减少器官的早期排异反应。铥在X射线增感屏用荧光粉中做激活剂LaOBr:Br(蓝色达到增强光学灵敏度,因而降低了X射线对人的照射和危害,与以前钨酸钙增感屏相比可降低X射线剂量50%,这在医学应用具有重要现实的意义。铥的部分化合物对肿瘤组织具有一定亲和性,在肿瘤的临床诊断与治疗领域有潜在应用价值(重稀土对肿瘤组织的亲和性通常高于轻稀土,铥是其中表现较突出的元素之一)。铥可在新型照明光源金属卤素灯做添加剂。Tm³+掺杂玻璃可制成稀土玻璃激光材料,这类材料是目前输出脉冲能量较大、功率较高的固体激光材料之一。Tm3+还可以做稀土上转换激光材料的激活离子。稀土市场概述:重稀土之镱元素中文名:镱中文名:镱外文名:Ytterbium原子量:173.04CAS登录号:7440-64-4EINECS登录号:231-173-2元素类型:金属体积弹性模量:GPa30.5热容:J/(mol·K)26.74导电性:10^6/(cm·Ω)0.0351熔点:824℃(lit.)沸点:1196℃(lit.)密度:6.54g/mLat25℃(lit.)外观:银白色软金属,有光泽元素符号:Yb导热系数:W/(m·K)38.5熔化热:(千焦/摩尔)7.660汽化热:(千焦/摩尔)128.90原子体积:(立方厘米/摩尔)24.79可作为热屏蔽涂层材料的组分,添加镱能改善电沉积锌层的耐蚀性,含镱锌层的晶粒更细小、均匀致密。用于测定压力的镱元件,试验证明,镱元件在标定的压力范围内灵敏度高,同时为镱在压力测定应用方面开辟了一个新途径。日本学者成功地完成了掺镱钆镓石榴石埋置线路波导激光器的制备工作,这一工作的完成对激光技术的进一步发展很有意义。用于磁致伸缩材料:这类材料在磁场中会产生显著形变(超磁致伸缩性通常由镱/铁氧体合金等组分构成,添加镱可增强其磁致伸缩性能。磨牙空洞的树脂基填料,以替换过去普遍使用银汞合金。镱还用于荧光粉激活剂、无线电陶瓷、电子计算机记忆元件(磁泡)添加剂、和玻璃纤维助熔剂以及光学玻璃添加剂等。稀土市场概述:重稀土之镥元素中文名:镥中文名:镥外文名:Lutetium原子量:174.967CAS号:7439-94-3体积弹性模量:Gpa:47.6热容:J/(mol·K):6.7186导电性:106/(cm·Ω):0.0185元素类型:金属元素颜色:白色发现人:乌尔班导热系数:W/(m·K):6.4熔化热(千焦/摩尔):18.60汽化热(千焦/摩尔):355.90原子体积(立方厘米/摩尔):17.78制造某些特殊合金。例如镥铝合金可用于中子活化分析。稳定的镥核素在石油裂化、烷基化、氢化和聚合反应中起催化作用。磁泡贮存器的原料。经国外有关部门研究发现,镥在电致变色显示和低维分子半导体中具有潜在的用途。钇铁或钇铝石榴石的添加元素,改善某些性能。掺镥四硼酸铝钇钕晶体(掺镥NYAB)是一种复合功能晶体,采用盐溶液冷却法生长,其光学均匀性、激光性能均优于传统NYAB晶体。镥还用于能源电池技术以及荧光粉的激活剂等。稀土市场概述:轻稀土之钪元素中文名:钪中文名:钪外文名:Scandium相对原子质量:44.956发现者:尼尔森和克莱夫管制类型:不受管制元素类型:过渡金属周期:第四周期电负性:1.36外观:柔软、银白色的金属CAS登录号:7440-20-2EINECS登录号:231-129-2密度:2.985g/cm³安全性描述:S26;S28;S36/37;S7/9;S36/37/39;S16;S43;S45;S27在冶金工业中,钪常作为合金添加剂,可提升合金的强度、硬度与耐热性(如钪铝合金的性能优于普通铝合金)。如,在铁水中加入少量的钪,可显著改善铸铁的性能,少量的钪加入铝中,可改善其强度和耐热性。在化学工业上,用钪化合物作酒精脱氢及脱水剂,生产乙烯和用废盐酸生产氯时的高效催化剂。在电光源工业中,含钪的钠钪灯(钪钠灯具有发光效率高、光色接近日光的优点。在电子工业中,钪可用作各种半导体器件,如钪的亚硫酸盐在半导体中的应用已引起了国内外的注意,含钪的铁氧体在计算机磁芯中也颇有前途。在玻璃工业中,可以制造含钪的特种玻璃。自然界仅存在稳定同位素⁴⁵Sc,另有约⁴⁶Sc~⁴⁹Sc等)。其中,⁴⁶Sc作为示踪剂,已在化工、冶金及海洋学等方面使用。⁴⁶Sc是放射性同位素,国外有研究探索其在癌症治疗中的潜在应用(目前尚未广泛临床使用)。稀土市场概述:中重稀土之钇元素中文名:钇中文名:钇外文名:Yttrium沸点:3338℃化学符号:Y相对密度:4.689原子体积(立方厘米/摩尔):19.8相对原子质量:88.9058元素类型:金属元素发现年代:1794年发现者:加多林电子层排布:2-8-18-8-3晶体结构:晶胞为六方晶胞的抗氧化性与延展性;MB26合金中添加富Al-Zr合金中加入少量富钇稀土,可提高合电解池和要求氢溶解度高的气敏元件的生产含钇达90%的高钇结构合金,可应用于航空大型构件进行钻孔、切削和焊接等机械由Y-Al石榴石单晶片构成的电子显微镜荧光屏,荧光亮度高,对散射光的吸收钇还用于耐高温喷涂材料、原子能反应堆燃料的稀释剂、永磁材料添加剂以及资料来源:行行查研究中心稀土产业链:从资源到应用的全链路布局冶炼分离稀土原材料冶炼分离稀土原材料 资料来源:中国稀土,行行查研究中心稀土上游:稀土元素蕴藏于多类原矿中化学成分及性质独居石矿物产出;稀有金属碳酸岩中;云英岩与石英岩中;型脉中:混合岩中及风化壳与砂矿中。由于有经济开采价值的独居石主要资源是冲击型或海滨砂矿床,因晶体结构及形态物理性质呈黄褐色棕色红色间或有绿色,半透明至透明,条痕白色或浅红黄色,且协会于2013年3月1日正式确认其为新矿物,并依据所含稀土镧和稀有金属钒的特性命名为主要含有轻稀土元素镧(含量占比约28.3%化学成分及性质2氟碳铈矿晶体结构及形态物理性质化学成分及性质磷钇矿磷钇矿是稀土元素矿床(也就是稀土矿)的主要矿晶体结构及形态物理性质资料来源:网络公开资料整理,行行查研究中心稀土上游:稀土矿的特点与稀土元素的赋存状态缺少硫化物和硫酸盐(只有极个别的这说明稀稀土硅酸盐以岛状构稀土元素因原子结构、化学性质相近,常共生在同一矿稀土矿物的分布规律:岩氧化物类稀土矿为主;热稀土矿物的分布规律:岩氧化物类稀土矿为主;热钇的矿物大部分都赋存在花岗岩类岩石和与其有关部分稀土矿物(特别是复杂的氧化物及硅酸盐)呈现非晶质稀土元素参加矿物的晶格,构成矿物必不可少的组成部分。①晶格型赋存:稀土元素作为矿物晶格的组成部分(如独居石、氟碳铈矿)。资料来源:《国内外稀土矿产资源及其分布概述》张苏江等,行行查研究中心稀土上游:我国稀土资源储量分布概况以位于内蒙古包头的白云鄂博矿为绝对代表。该世界最大的稀土矿,其稀土储量曾占全国总储量等南方省份的离子吸附型稀土矿。这类矿床虽然总储量目前已逐步推广绿色开采技术,是国家环保监管和资源资料来源:网络公开资料整理,行行查研究中心稀土上游:白云鄂博矿区世界级稀土共生矿只有综合利用才能充分发挥宝贵资源价值稀土随铁矿同步开采回收,产量规模大、综合成本低,市场竞争力较强稀土矿物伴生铌、磷等元素,若不预先分选,会影响钢铁产品质量,因此需同步开展综合回收稀土矿物与多种矿物紧密共生,粒度细,分选难度大稀土配分组成好,富含钕、铕等有价成分属氟碳铈矿和独居石为主,混合型轻稀土矿稀土储量特别巨大,占世界工业总储量40%以上资料来源:中国稀土,行行查研究中心稀土中游:冶炼分离、深加工白云鄂博矿催化剂尾气净化器白云鄂博矿催化剂尾气净化器金属铈金属钕钕铁硼水磁体荧光粉节能灯金属钐钐钴永磁体精铁矿酸泡碱分精铁矿酸泡碱分稀土选矿稀土选矿解酸溶盐酸体系萃取溶永磁电机氧化钕永磁电机稀土合金火氧化铕稀土合金火弱磁弱磁选矿稀土精矿矿石稀土精矿矿石破碎合金氧化钐合金稀土硅铁氧化钕浓硫碳酸稀土抛光粉助力车电动汽车浓硫碳酸稀土抛光粉助力车电动汽车镍氢电池酸强化焙烧水钐铕钆富集物烧水硫酸体系萃取浸硫酸体系萃取熔盐电解熔盐电解电池级混合稀土金属资料来源:CNKI,亚洲金属网,行行查研究中心稀土中游:稀土精矿的分解工艺优先溶解过滤优先溶解过滤球磨水球磨水l 独居石精矿碱液分解洗涤过滤 独居石精矿碱液分解洗涤过滤综合回收轻稀土浓缩结晶综合回收轻稀土浓缩结晶水水资料来源:亚洲金属网,中国稀土,行行查研究中心①混合稀土水溶液与含有萃取剂的有机溶剂混合③稀土与萃取剂形成络合①混合稀土水溶液与含有萃取剂的有机溶剂混合③稀土与萃取剂形成络合物,抽取至有机相中。分离工艺-前置环节冶炼工艺⑤单独抽取出所需的稀土离子⑤单独抽取出所需的稀土离子核心环节早期稀土分离的核心方法,利用不同稀土化合物在溶剂中溶解度早期稀土分离的核心方法,利用不同稀土化合物在溶剂中溶解度利用稀土络合物稳定性差异,实现不同稀土离子的分离。该方法可一次分离多元素且产品熔盐电解是跨湿法与火法的通用技术熔盐电解是跨湿法与火法的通用技术,多用于单一稀土金属批量制备;火法冶金主流资料来源:中国稀土,行行查研究中心稀土中游:稀土的提纯与金属制备资料来源:《稀土永磁材料在电机中的应用及永磁电机的发展趋势》,中国稀土学会,银河磁体,大地熊招股书,行行查研究中心稀土中游:稀土永磁材料(1/2)钕铁硼系Nd₂钕铁硼系Nd₂Fe14B高(1.0-1.5T)较低(0.3-0.9T)优异(常规耐温250℃左材料生产工序材料生产工序产品加工工序配方设计熔炼铸锭氢破碎气流磨晶界扩散热处理真空烧结取向成型机械加工表面处理充磁钕铁硼产品包装资料来源:搜狐汽车,行行查研究中心稀土中游:稀土永磁材料(2/2)资料来源:CNKI,嘉世咨询,行行查研究中心稀土中游:其他稀土材料资料来源:《华宏科技:发行股份及支付现金购买资产并募集配套资金报告书(草案)》,网络公开资料整理,行行查研究中心稀土下游:循环回收环节氧化焙烧机械粉碎钕铁硼废料机械粉碎(去除有机杂质)资源节约稀土元素是战略性矿产资源,其开采和加工成本高昂。通过回收废旧稀土产品/加工废料中的稀土,可有效替代部分原生稀土资源,降低对稀土矿的依赖。(去除有机杂质)资源节约环境保护萃取分离板框压滤除杂盐酸溶解稀土元素的开采和加工过程往往伴随着严重的环境污染。回收利用废旧金属中的稀土元素,可以减少新矿的开采,同时避免废旧稀土产品随意丢弃造成的重金属污染,从而环境保护萃取分离板框压滤除杂盐酸溶解经济效益草酸沉淀烘干灼烧封装入库回收利用废旧金属中的稀土元素,可以形成新的产业链和经济增长点,稀土在高端产品中富集度高,回收附加值显著。同时,由于稀土元素在高科技产品中的广泛应用,其回收价值也相对较高。经济效益草酸沉淀烘干灼烧封装入库资料来源:特斯拉官网,iMechanics机械公众号,行行查研究中心钕铁硼永磁体无框电机旋转执行器空心杯电机线性执行器无框电机钕铁硼永磁体无框电机钕铁硼永磁体转子外壳轴永磁体转子外壳轴永磁体:产生磁场气隙:气隙越大磁场越弱外壳:构成磁通回路,由导磁材料做成资料来源:网络公开资料整理,行行查研究中心稀土下游:新能源汽车驱动电机的稀土永磁赋能接线端口接线端口端盖带永磁体的转子分离离合器定子绕组定子端盖极致能效永磁同步电机效率普遍达90%以上,部分先进产品最高效率点可达97%,显著优于传统异步电机。据测算,每提升1%的电机效率,新能源汽车续航里程可增加约2%~3%,这对缓解“里程焦虑”至关重要。高功率密度与轻量化以特斯拉Model3高性能版为例,其永磁电机功率密度高达约5.5kW/kg,远超多数同级别感应电机。这使得驱动电机体积更小、重量更轻,为电池包和乘员舱腾出更多空间,并有助于降低整车能耗。优异的动态响应与驾驶体验稀土永磁电机具有瞬时扭矩响应快、调速范围广、噪音振动小等特点,能够提供更平顺、更强劲的加速性能和更舒适的驾驶体验。能量回收效率在制动和滑行过程中,永磁电机可高效转换为发电机模式,将动能转化为电能回充电池,进一步提升能源利用效率。稀土下游:稀土在军事领域的多元应用高性能永高性能永磁与电机光学与探光学与探测系统结构与防结构与防护材料钕铁硼永磁体具有极高的矫顽力与剩磁,可支撑高功率密度电机/储能装置,实现装备“小型化、大功率”兼顾。应用场景:战斗机矢量推进系统、无人机动力单元、雷达转台、电磁炮储能装置等。稀土元素(如钇、镧)可改善玻璃/晶体的光学性能,是高性能光学与探测装备的基础。应用:夜视仪、激光测距仪、激光制导武器、红外探测装备等。稀土(如钪、钇)可细化合金晶粒,大幅增强铝合金、钛合金的强度与耐热性。应用:航航空发动机叶片、坦克装甲、航天器结构件、防弹装激光与核动力装备陆军地面作战装备电子对抗与通信装备稀土下游:稀土永磁材料在风电领域的技术路线适配 箱箱电气系统箱箱电气系统直驱永磁•结构简单,维护工作量小•无齿轮箱,机械传动效率提升•采用全功率变流器,使发电机•机组工作转速范围宽•发电机体积与重量大,不利于安装运输•发电机轴承承载巨大载荷,对发电机轴承要求高易发生失磁现象•发电机冷却难度增加半直驱永磁同步•相对直驱,发电机的体积与重•相对直驱,降低了发电机轴承故障风险•采用全功率变流器,使发电机与电网分离•机组工作转速范围宽•配备有齿轮箱,传动机构复杂,•在震动、冲击和高温下,相对容易发生失磁现象•发电机冷却难度增加•相对直驱驱动传动效率有所降低双馈异步•发电机的体积与重量减少,发电机成本低•变流器功率小,成本降低•配备有齿轮箱,传动机构复杂,增加了维护工作量•发电机转子存在滑环,维护量大,增加故障风险资料来源:美国地质调查局,行行查研究中心稀土市场规模:稀土全球供应格局,中国的核心主导地位40000202020212022202320242025Emm全球稀土产量(万吨)YoY202020212022202320242025Emm中国稀土产量(万吨)YoY资料来源:USGS,IEA,行行查研究中心澳大利亚俄罗斯越南美国其他美国缅甸澳大利亚尼日利亚泰国其他其他资料来源:各公司官网,行行查研究中心
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