硅酸钇镥晶体回收料中稀土总量、十五种稀土元素配分量的测定
XB/T XXX—201X
附录A
（规范性）
硅酸钇镥晶体回收料中稀土总量的测定
A.1方法原理
试样经酸分解后，氨水沉淀稀土，以分离钙、镁等。以盐酸溶解稀土，在pH1.8～2的条件下用草酸沉淀稀土，以分离铁等。于950℃将草酸稀土灼烧成氧化物，称其质量。用ICP-OES法测定滤液中残留稀土量，补正结果。硅酸钇镥中稀土总量等于灼烧后氧化物重量与滤液中稀土含量之和。
A.2试剂
除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度的水。
A.2.1高氯酸（ρ1.67g/mL）。
A.2.2过氧化氢（30%）。
A.2.3盐酸（1+1）。
A.2.4盐酸（2+98）
A.2.5硝酸（1+1）。
A.2.6氨水（1+1）。
A.2.7草酸溶液（50g/L）。
A.2.8氯化铵-氨水洗液：100mL水中含2g氯化铵和2mL氨水。
A.2.9草酸洗液（2g/L）。
A.2.10盐酸洗液：100mL水中含2mL盐酸（A.2.3）。
A.2.11精密pH试纸（0.5～5.0）。
A.2.12甲酚红溶液（2g/L），50%乙醇溶液。
A.2.13氧化镥标准贮存溶液：准确称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化镥[w（Lu2O3/REO）≥99.99%;w(REO）≥99.5%]置于100mL烧杯中，加少量水湿润，加入5mL盐酸（A.2.3），低温加热至溶解完全，冷却至室温，移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg氧化镥。
A.2.14移取10.00mL氧化镥标准贮存溶液（A.2.13）于100mL容量瓶中，用盐酸（A.2.4）稀释至刻度，摇匀。此1mL溶液含氧化镥100μg。
A.3仪器设备
A.3.1分析天平感量0.1mg。
A.3.2高温炉温度>950℃。
A.4试样
A.4.1粉料直接称量。
A.4.2晶块料先于球磨机粉碎成粉末后称量。
A.4.3油泥料：称取约30g，精确至0.001g。置于100mL瓷蒸发皿中，在300℃~400℃电热板上加热灼烧0.5h 至干燥，冷却，称重，立即研磨均匀，称量。
A.5分析步骤
A.5.1试料
准确称取0.50g试样(A.4)，精确至0.0001g。
A.5.2测定次数
独立地进行两次测定，取其平均值。
A.5.3测定
A.5.3.1将试料（A.5.1）置于200mL烧杯中，加入10mL硝酸(A.2.5)，1mL过氧化氢（A.2.2）、5mL高氯酸（A.2.1），低温加热至冒高氯酸烟。稍冷，用水洗器壁。加2mL高氯酸（A.2.1），低温加热至冒高氯酸烟，待试料溶解完全，蒸发至1mL左右。加20mL水，加热使盐类溶解至清。过滤，滤液接收于300mL烧杯中，用盐酸洗液（A.2.10）洗涤烧杯和滤纸5次～6次，弃去滤纸。
A.5.3.2沉淀分离
A.5.3.2.1将试液（A.5.3.1）以水稀释至约100mL，加热至近沸，滴加氨水（A.2.6）至刚出现沉淀，加0.1mL 过氧化氢（A.2.2），30mL氨水（A.2.6），煮沸。用中速定量滤纸过滤。用氯化铵—氨水洗液（A.2.8）洗涤烧杯2次～3次，沉淀6次～7次，弃去滤液。
A.5.3.2.2将沉淀和滤纸放于原烧杯中，加10mL盐酸（A.2.3），捣碎滤纸。加入100mL水，煮沸。加入50mL 近沸的草酸溶液（A.2.7），用氨水（A.2.6）、盐酸（A.2.3）和精密pH试纸（A.2.11）调节pH为2.0；或加4滴～6滴甲酚红溶液（A.2.12），用氨水（A.2.6）调至溶液呈桔黄色（pH1.8～2.0）。加热煮沸，或于80℃～90℃保温40min，冷却至室温，放置2h。
A.5.3.2.3用慢速定量滤纸过滤，滤液收集于250mL的容量瓶中，草酸洗液（A.2.9）洗涤烧杯2次～3次，用小块滤纸擦净烧杯，将沉淀全部转移至滤纸上，洗涤沉淀8次～10次。将沉淀连同滤纸放于950℃灼烧至质量恒定的瓷坩埚中，于电炉低温加热，将沉淀和滤纸灰化。
A.5.3.2.4将瓷坩埚于950℃高温炉中灼烧1h。将瓷坩埚及烧成的氧化稀土置于干燥器中，冷却至室温，称其质量。
A.5.3.2.5重复A.5.3.2.4操作，直至恒重。
A.5.3.2.6滤液中稀土总量的测定：将收集于250mL容量瓶中滤液用水定容，摇匀。移取50mL于300mL的烧杯中，加入10mL硝酸（A.2.5）、5mL高氯酸（A.2.1）破坏草酸根离子，冒烟至溶液蒸至近干，取下稍冷，加10mL盐酸（A.2.3）溶解至清亮，冷却至室温，将滤液移入50mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，待测。
A.5.3.2.7分别移取氧化镥标准溶液（A.2.14）适量于100mL容量瓶中，配制氧化镥浓度梯度为0μg/mL、1.00μg/mL、5.00μg/mL、10.00μg/mL、20.00μg/mL，用盐酸（A.2.4）稀释至刻度，混匀，待测。
A.5.3.2.8将标准系列溶液和分析试液按仪器最佳工作条件于等离子体发射光谱仪上进行测定。推荐使用Lu （261.542nm、339.707nm）两条谱线进行测定。
A.6分析结果的计算
A.6.1硅酸钇镥晶体回收料中稀土总量以质量分数ω(REO)计，按公式（A.1）计算：
100%V m 10V P 100%)()(1
0-6
021????+?-=
m m m REO ω……………………………（A.1)式中：
m 1——瓷坩埚及烧成物的质量，单位为克（g ）；m 2——瓷坩埚的质量，单位为克（g ）；m 0——试料的质量，单位为克（g ）；V——原试液总体积，单位毫升（mL ）；V 1——分取试液体积，单位毫升（mL ）；
P——计算机输出的试样溶液中氧化镥的浓度，单位为微克每毫升（μg/mL ）。
XB/T XXX—201X
附录B
（规范性）
硅酸钇镥晶体回收料中十五种稀土元素配分量的测定
B.1方法原理
试样经酸分解后，在稀盐酸介质中，直接以氩等离子体光源激发，进行光谱测定。
B.2试剂
除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度的水。
B.2.1高氯酸（ρ1.67g/mL）。
B.2.2盐酸（ρ1.19g/mL）。
B.2.3氢氟酸（ρ1.15g/mL）。
B.2.4硝酸（ρ1.42g/mL）。
B.2.5过氧化氢（30%）。
B.2.6盐酸（1+9）。
B.2.7盐酸（2+98）。
B.2.8氧化镧[w(La2O3/REO)≥99.99%;w(REO)≥99.5%]。
B.2.9氧化铈[(w(CeO2/REO)≥99.99%;w(REO)≥99.5%]。
B.2.10氧化镨[w(Pr6O11/REO)≥99.99%;w(REO)≥99.5%]。
B.2.11氧化钕[w(Nd2O3/REO)≥99.99%;w(REO)≥99.5%]。
B.2.12氧化钐[w(Sm2O3/REO)≥99.99%;w(REO)≥99.5%]。
B.2.13氧化铕[w(Eu2O3/REO)≥99.99%;w(REO)≥99.5%]。
B.2.14氧化钆[w(Gd2O3/REO)≥99.99%;w(REO)≥99.5%]。
B.2.15氧化铽[w(Tb4O7/REO)≥99.99%;w(REO)≥99.5%]。
B.2.16氧化镝[w(Dy2O3/REO)≥99.99%;w(REO)≥99.5%]。
B.2.17氧化钬[w(Ho2O3/REO)≥99.99%;w(REO)≥99.5%]。
B.2.18氧化铒[w(Er2O3/REO)≥99.99%;w(REO)≥99.5%]。
B.2.19氧化铥[w(Tm2O3/REO)≥99.99%;w(REO)≥99.5%]。
B.2.20氧化镱[w(Yb2O3/REO)≥99.99%;w(REO)≥99.5%]。
B.2.21氧化镥[w(Lu2O3/REO)≥99.99%;w(REO)≥99.5%]。
B.2.22氧化钇[w(Y2O3/REO)≥99.99%;w(REO)≥99.5%]。
B.2.23氧化镥标准贮存溶液：准确称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化镥[w(Lu2O3/REO)≥99.99%; w(REO)≥99.5%]置于100mL烧杯中，加少量水湿润，加入5mL盐酸（B.2.2），低温加热至溶解完全，冷却至室温，移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg氧化镥。
B.2.24氧化钇标准贮存溶液：准确称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化钇[w(Y2O3/REO)≥99.99%; w(REO)≥99.5%]置于100mL烧杯中，加少量水湿润，加入5mL盐酸（B.2.2），低温加热至溶解完全，冷却至
室温，移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg氧化钇。
B.2.25稀土氧化物混合标准溶液：分别准确称取0.1000g经950℃灼烧1h后置于干燥器中冷却至室温（除氧化铈以外）的各单一稀土氧化物（B.2.8、B.2.10～B.2.22），于同一100mL烧杯中，加少量水湿润，加入10mL盐酸（B.2.2），低温加热至溶解完全（可滴加过氧化氢助溶），冷却后移入100mL容量瓶中；准确称
取0.1000g经950℃灼烧1h后置于干燥器中冷却至室温的氧化铈[(w(CeO2/REO)≥99.99%;w(REO)≥99.5%]，于100mL烧杯中，加少量水湿润，加入5mL硝酸（B.2.4），滴加过氧化氢助溶，低温加热至溶解完全，冷却后转移至上述同一容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。此1mL溶液含各单一稀土氧化物1mg。
B.2.26准确移取10.00mL稀土氧化物标准溶液2（B.2.26）于100mL容量瓶中，用盐酸（B.2.7）稀释至刻度，摇匀。此1mL溶液含各单一稀土氧化物100μg。
B.3仪器设备
B.3.1分析天平感量0.1mg。
B.3.2高温炉温度>950℃。
B.3.3电感耦合等离子体发射光谱仪：分辨率<0.006nm（200nm处）。
B.3.4光源：氩等离子体光源。
B.4试样
B.4.1粉料直接称量。
B.4.2晶块料先于球磨机粉碎成粉末后称量。
B.4.3油泥料：称取约30g，精确至0.001g。置于100mL瓷蒸发皿中，在300℃~400℃电热板上加热灼烧0.5h 至干燥，冷却，称重，立即研磨均匀，称量。
B.5分析步骤
B.5.1试料
称取0.10g试样（B.4），精确至0.0001g。
B.5.2测定次数
独立地进行两次测定，取其平均值。
B.5.3分析试液的制备
B.5.3.1将试料（B.5.1）置于100mL聚四氟乙烯烧杯中，加入4mL盐酸（B.2.2）、2mL高氯酸（B.2.1），于加热板200℃加热溶解发烟至近干（约30min），取下冷却。
B.5.3.2加2mL氢氟酸（B.2.3）、2mL高氯酸（B.2.1）继续加热分解并蒸除HF，待高氯酸白烟冒尽（约90min），再轻轻摇几下烧杯，确保不再冒白烟，取下冷却。此时烧杯中剩余少量潮湿的固体物质。
B.5.3.3用10mL盐酸（B.2.6）浸取，摇匀，此时溶液变为清亮，将溶液转移至100mL容量瓶中，用高纯水稀释至刻度，摇匀。
B.5.3.4移取5.00mL于上述试液（B.5.3.3）于100mL容量瓶中，用盐酸（B.2.7）稀释至刻度，摇匀待测。
B.5.4标准溶液配制
按表B.1移取各贮存溶液和稀土氧化物混合标准溶液于5个不同的100mL容量瓶中，用盐酸（B.2.7）稀
释至刻度，混匀。各标准溶液的浓度见表B.2。
表B.1标准贮存溶液移取量
标准溶液标号
分取各贮存液体积/mL
B.5.23 B.5.24 B.5.26
1000
2 1.000.100.10
3 2.000.250.25
4 3.000.500.50
5 5.00 1.00 1.00
表B.2标准溶液浓度
标准溶液标号
各稀土元素质量浓度（μg/mL）
Y2O3La2O3CeO2Pr6O11Nd2O3Sm2O3Eu2O3Gd2O3
100000000
2 1.100.100.100.100.100.100.100.10
3 2.750.250.250.250.250.250.250.25
4 5.500.500.500.500.500.500.500.50 511.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
标准溶液标号
各稀土元素质量浓度（μg/mL）
Tb4O7Dy2O3Ho2O3Er2O3Tm2O3Yb2O3Lu2O3-
10000000-
20.100.100.100.100.100.1010.10-
30.250.250.250.250.250.2520.25-
40.500.500.500.500.500.5030.50-
5 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.0051.00-
B.5.5测定
B.5.5.1推荐分析线见表B.3
表B.3稀土杂质元素推荐分析线
元素分析线波长/nm元素分析线波长/nm
Y398.260Tb332.440
La379.478Dy353.170
Ce413.765Ho341.646
Pr422.293Er326.478
Nd401.225Tm313.126
Sm443.432Yb289.138
Eu412.970Lu339.707
Gd 342.247-
B.5.5.2在仪器最佳工作条件下，根据待测试样的稀土类型，将对应类型的标准溶液（B.5.4）与分析试液（B.5.3.4）依次进行氩等离子体光谱测定。B.6分析结果的计算与表述
B.6.1硅酸镱镥晶体回收料中十五个稀土元素氧化物的配分量，按式（B.1）计算，数值以%表示。
%100?=
∑j
i
ρρω………………………………………………………………(B.1)式中：
i
ρ——待测稀土元素氧化物的质量浓度，单位为微克每毫升（μg/mL ）；
∑j ρ——各稀土元素氧化物的质量浓度之和，单位为微克每毫升（μg/mL ）。
地球化学稀土元素配分分析()
《地球化学》实习测验 REE图表处理及参数计算 一、实习目的 1、掌握稀土元素组成模式图的制作方法。 2、掌握表征稀土元素组成的基本参数。 3、培养独立查阅文献及处理数据的能力。 二、基本原理 1、稀土元素组成模式图 1、原子序数为横坐标 2、标准化数据为纵坐标 3、对数刻度 2、表征稀土元素组成的基本参数 3、稀土总量 4、轻重稀土比值 5、轻稀土分异指数 6、重稀土分异指数 7、铕、铈异常 三、实习测验内容 1、绘制各类侵入岩的稀土元素组成模式图； 2、计算各类侵入岩稀土元素组成的基本参数； 3、对已绘制的图表和计算出的数据进行解释。 4、在以上实习内容掌握之后，自行查阅文献一篇，并进行以上3项操作。
四、实习测验步骤 1、根据查阅文献数据，找到自己想要的数据 表1 蒙库铁矿床岩石、矿石、矿物稀土元素成分分析（ppm） 2、选出自己要的数据建立表格 表2 稀土元素组成模式图（ppm） 3、对数据进行球粒陨石标准化 表3球粒陨石标准化后稀土元素组成模式图(ppm) 图1 蒙库铁矿床稀土元素配分图 5、计算稀土元素基本参数 表4 表征稀土元素组成的基本参数 6、数据及图表的解析 （1）绿帘石：∑REE=266.49ppm，表明稀土元素含量较高；LR/HR=4.98，表明轻重稀土元素间发生了较大的分异，轻稀土元素相对富集；(La/Sm)N=2.26，(Gd/Lu)N=1.47，显示轻重稀土元素内部都发生了分异作用，轻稀土元素分异更明显。Eu异常值=1.23，为强正异常；Ce异常值=0.95，表明Ce基本无异常；稀土元素配分模式为轻稀土富集，重稀土相对亏损的右倾型，图像具有左陡右缓特点，Eu正异常明显特征。 （2）磁铁矿矿石：∑REE=10.75ppm，表明稀土元素含量较低；LR/HR=3.15，表明轻重稀土元素间发生了较大的分异，轻稀土元素相对富集；(La/Sm)N=1.47， (Gd/Lu)N=0.88，显示轻重稀土元素内部都发生了分异作用，轻稀土元素分异更明显。 Eu异常值=1.8，为强正异常；Ce异常值=0.84，位弱Ce异常；稀土元素配分模式为轻稀土富集，重稀土相对亏损的右倾型，图像具有左陡右缓特点，Eu正异常明显特征。
稀土元素的回收再利用讲课稿
稀土元素的回收再利 用
稀土元素的回收再利用 稀土这个词是历史遗留下的名词。而稀土元素最早是从18世纪末也开始陆续的发现，从1794年芬兰人加多林（J.Gadolin）分离出钇到1947年美国人马林斯基（J.A.Marinsky）等制得钷，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。钷是美国人马林斯基、格兰德宁（L.E.Glendenin）和科列尔（C.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钷，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钷人们常把不溶于水的固体氧化物叫作土。稀土一般是以氧化物状态分离出来的，因为其冶炼提纯难度较大，虽然在地球上储量巨大，故显得稀少，得名稀土。稀土元素由于其原子电子层结构和物理化学性质不同，在矿物中共生情况和不同的离子半径可产生不同的特征，它包括镧(La)、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。 稀土元素的共性是：①它们的原子结构相似；②离子半径相近（REE3+离子半径 1.06×10-10m~0.84×10-10m，Y3+为0.89×10-10m）；③它们在自然界密切共生。而稀土元素有多种分组方法，目前最常用的有两种：两分法：1）铈族稀土，La-Eu，亦称轻稀土（LREE），2）钇族稀土，Gd-Lu+Y+Sc，亦称重稀土（HREE），两分法分组以Gd划界的原因是：从Gd开始在4f亚层上新增加电子的自旋方向改变了。而Y归入重稀土组主要是由于Y3+离子半径与重稀土相近，化学性质与重稀土相似，它们在自然界密切共生。也有的根据稀土元素物理化学性质的相似性和差异性，除钪之外（有的将钪划归稀散元素），划分成三组，即轻稀土组为镧、铈、镨、钕、钷；中稀土组为钐、铕、钆、铽、镝；重稀土组为钬、铒、铥、镱、镥、钇。而三分法可分为轻稀土为La~Nd、中稀土为Sm~Ho、重稀土为Er~Lu+Y。 在自然界中主要矿物有独居石、铈硅石、铈铝石、黑稀金矿和磷酸钇矿。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，最重要的有独居石 [CePO4，Th3（PO4）4]、磷钇石（YPO4）、黑稀金矿[(Y，Ce，Ca) (Nb，Ta，Ti)2O6]、硅铍钇矿 （Y2FeBe2Si2O10）、褐帘石[（Ca，Ce）2(Al，Fe)3Si3O12]、铈硅石[（Ce，Y，Pr）2Si2O7·H2O]。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、储量占世界第一位。 大多数稀土元素呈现顺磁性。钆在0℃时比铁具更强的铁磁性。铽、镝、钬、铒等在低温下也呈现铁磁性，镧、铈的低熔点和钐、铕、镱的高蒸气压表
稀土元素的分离方法
稀土元素的分离方法 目前，除Pm以外的16个稀土元素都可提纯到6N(99.9999%)的纯度。由稀土精矿分解后所得到的混合稀土化合物中，分离提取出单一纯稀土元素，在化学工艺上是比较复杂和困难的。其主要原因有二个，一是镧系元素之间的物理性质和化学性质十分相似，多数稀土离子半径居于相邻两元素之间，非常相近，在水溶液中都是稳定的三价态。稀土离子与水的亲和力大，因受水合物的保护，其化学性质非常相似，分离提纯极为困难。二是稀土精矿分解后所得到的混合稀土化合物中伴生的杂质元素较多(如铀、钍、铌、钽、钛、锆、铁、钙、硅、氟、磷等)。因此，在分离稀土元素的工艺流程中，不但要考虑这十几个化学性质极其相近的稀土元素之间的分离，而且还必须考虑稀土元素同伴生的杂质元素之间的分离。 现在稀土生产中采用的分离方法： (1)分步法从1794年发现的钇(Y)到1905年发现的镥(Lu)为止，所有天然存在的稀土元素间的单一分离，还有居里夫妇发现的镭，都是用这种方法分离的。分步法是利用化合物在溶剂中溶解的难易程度(溶解度)上的差别来进行分离和提纯的。方法的操作程序是：将含有两种稀土元素的化合物先以适宜的溶剂溶解后，加热浓缩，溶液中一部分元素化合物析出来(结晶或沉淀)。析出物中，溶解度较小的稀土元素得到富集，溶解度较大点的稀土元素在溶液中也得到富集。因为稀土元素之间的溶解度差别很小，必须重复操作多次才能将这两种稀土元素分离开来，因而这是一件非常困难的工作。全部稀土元素的单一分离耗费了100多年，一次分离重复操作竟达2万次，对于化学工作者而言，其艰辛的程度，可想而知。因此用这样的方法不能大量生产单一稀土。 (2)离子交换法由于分步法不能大量生产单一稀土，因而稀土元素的研究工作也受到了阻碍，第二次世界大战后，美国原子弹研制计划即所谓曼哈顿计划推动了稀土分离技术的发
稀土提取与分离技术 (发)
产业技术情报—————————————————————————————————————————————————————————————2013年12月18日第6期（总第6期） 编者按： 稀土提取及分离技术的基本内容有如下几个方面：稀土矿物的富集、稀土的提取、稀土富集物的制备、稀土元素的分离与提纯、稀土化合物的制备。本期通过专利分析，对稀土提取及分离技术的专利数量、专利国家和地区分布、专利技术布局，以及稀土提取与分离技术国家分布、技术主题、核心专利等进行了分析，并得出以下结论。 本期重点：稀土提取与分离技术专利分析 ●中国在稀土提取与分离技术领域起步较早，但由于我国稀土技术保密规定等 原因，文献报道不多，2006年后迅速发展，专利数量跃居世界第一，但专利影响力（核心专利）很小。 ●稀土提取与分离技术主要集中在提取与分离过程与方法、分离过程中使用的 体系和萃取剂、稀土分离、提取的设备与装置以及对稀土提取过程中废水的处理。 ●日本企业为该技术领域的主要专利持有人，专利均集中在从合金或其他混合 物中回收稀土元素以及提取与分离过程中所使用的萃取剂。此外，日本机构还擅长从一些废料（例如荧光粉材料和磁性材料）中回收稀土金属。 ●中国有5家高校、科研单位和5家企业专利申请量进入全球Top30，分别为 北京大学、北京科技大学、东北大学、内蒙古科技大学、中科院长春应用化学研究所、北京有色金属研究总院、包头稀土研究院、甘肃稀土新材料有限公司等。 ============================================================= 主编：刘细文执行主编：贾苹本期策划：徐慧芳陆彩女陈枢舒联系地址：北京北四环西路33号中科院国家科学图书馆区域信息服务部邮编：100190 电话：82625972邮件地址：xxcykb@https://www.360docs.net/doc/1b14169134.html,
2018年稀土废料回收利用行业分析报告
2018年稀土废料回收利用行业分析报告 2018年4月
目录 一、行业概况 (4) 二、行业上下游的关联性 (6) 1、上游产业 (7) 2、下游产业 (7) 三、行业管理 (8) 1、行业主管部门及行业监管体制 (8) 2、行业主要法律法规和政策 (9) 四、行业竞争格局 (10) 五、行业市场规模 (11) 1、市场供给规模 (12) 2、市场需求规模 (12) （1）风力发电 (13) （2）新能源汽车 (14) （3）汽车零部件 (15) （4）节能变频空调 (15) （5）节能电梯 (16) （6）机器人及智能制造 (16) 六、行业进入壁垒 (17) 1、资金壁垒 (17) 2、技术壁垒 (17) 3、品牌壁垒 (18) 4、人才壁垒 (18)
5、行政壁垒 (18) 七、行业风险 (19) 1、政策风险 (19) 2、环保风险 (20) 3、经济周期风险 (20) 八、影响行业发展的因素 (21) 1、有利因素 (21) （1）产业政策支持 (21) （2）原材料优势 (21) （3）进一步向中高端需求转型 (22) 2、不利因素 (22) （1）原材料价格波动较大 (22) （2）自主研发、创新能力不足 (23)
一、行业概况 西方发达国家的废弃资源综合利用起步较早，早在20世纪80年代中期，资源紧缺、环境恶化推进了西方发达国家对包括再生稀土资源在内的各种再生资源的循环利用。其中德国和日本两国的循环经济法律法规最为完善，并且这两国的循环经济在实施过程中都已经形成了完整的闭环，使得主要资源基本能够循环利用，保持了良好的生态环境。2003年，德国和日本的各种资源的平均循环利用率达到70%以上，如德国废旧电池回收循环率从1998年的零上升到2003年的70%，家庭废弃物利用率从1996年的35%上升到2003年的60%。上述两国在法制基础上确立了循环经济的发展模式，取得了良好的经济效益、社会效益和生态效益。 我国再生资源利用行业起步较晚，仍处于起步阶段，再生资源回收体系尚不完善，还未完全形成集中收集、科学回收的体系，资源回收率不高，资源化水平不高，规模也较小。虽然近年来我国再生资源行业得到迅猛发展，但我国再生资源产生量和需求量与发达国家相比还有很大差距。我国再生资源发展还存在巨大的市场空间。近年来，作为再生资源利用行业的分支，稀土废料回收利用行业也一直处于上升阶段，尤其随着指令性生产计划的实施，稀土原矿分离企业的生产被限制，稀土废料回收利用行业的产能爆发式上涨。根据中国稀土行业协会的统计结果，2014年全国钕铁硼废料处理能力为20万吨，超过了全国产生钕铁硼废料的6倍左右，产能严重过剩。为促进稀土行业
稀土元素的化验测试方法探究
稀土元素的化验测试方法探究 发表时间：2018-05-22T16:04:01.773Z 来源：《基层建设》2018年第6期作者：蔡靓 [导读] 摘要：在化工业领域，稀土元素具有非常独特的光学、电磁性质，用途非常广泛。本文总结了自然界和实验过程常用的几种应对稀土元素化验测试。 中国煤炭地质总局一四七勘探队江苏省徐州市 221611 摘要：在化工业领域，稀土元素具有非常独特的光学、电磁性质，用途非常广泛。本文总结了自然界和实验过程常用的几种应对稀土元素化验测试。 关键字：稀土元素；化验；测试 1自然界稀土元素分馏分析方法 1.1岩矿中稀土元素分馏分析 为了更清楚示踪地球化学分馏作用和指示各类岩石的成因，常常在地质体REE含量分析数据基础上，通过计算得出一些参数和图示。目前在地球化学中常用的图示和REE组成参数有：REE组成模式图、表征REE组成的参数及异常指数。REE组成模式的图示方法有两类，均以选定一种参照物质，用其中REE含量对样品中相应REE含量进行标准化，即用样品中REE的含量除以参照物质中各REE含量；然后以原子序数和标准化数据分别为横纵坐标作图。A.增田和C.D.科里尔（MasudaCoryell）图解是最常用的一种表示REE组成模式的图解，该图解选择球粒陨石为参考物质。的优点是：能消除元素奇偶规律造成的REE丰度随原子序数增长的锯齿变化，能使样品中REE间的任何分离都清楚显示出来。另一种图示是以研究体系的一部分（可以是一种特殊岩石或矿物）作为参考物质，这种图示能清楚显示不同矿物间REE 分异程度。 表征REE组成的参数有：总稀土元素含量（∑REE）、轻重稀土比（LREE/HREE或者∑LREE/∑HREE）、（La/Yb）N、（La/Lu）N、（Ce/Yb）N、（La/Sm）N、（Gd/Lu）N（下标N为标准化）。其中（La/Yb）N、（La/Lu）N和（Ce/Yb）N均能反映LREE和HREE 的分异程度；（La/Sm）N和（Gd/Lu）N分别能对LREE和HREE内部分馏程度提供信息。吴成斌等利用∑REE和（La/Yb）N得出河南方城鱼池正长岩体总量较高，轻稀土元素强烈富集。异常指数主要有：δCe（Ce/Ce*）和δEu（Eu/Eu*），计算式见公式（1）和公式（2）。由于Ce3+在氧化条件下容易氧化为Ce4+而出现分异，Eu3+在还原条件下容易被还原为Eu2+而出现分异，故铈异常（δCe）和铀异常（δEu）能够很好的反应岩矿的沉积环境的氧化还原条件。 1.2地质变迁中稀土元素分馏分析 岩石的化学风化是元素地球化学循环中的重要过程，研究比较成熟。密度测量等容法和固定元素法是元素迁移评估常用的两种方法。没有在风化剖面外部发生沉积，且风化剖面没有发生膨胀和收缩，使用密度测量的等容法对评估元素迁移率是十分有用。但恒定体积的假定是难以明确证明，且处理具有不同程度硬度、相干性或孔隙度的岩石时，根据等体积方法的取样是非常麻烦的，即样品不相干可能干扰密度测量。固定元素法公式其主要应用于分析风化过程中REE的移动和重新分配，能测量相对于母岩中元素浓度的变化。因为所有元素在某种程度上都是可溶的，所以一些元素的不动行为的基本假设无效。然而，在地质背景下，风化剖面通常仅存在于短时间内，并且具有极低含水溶解度的组分将不会被显著移动。元素的比例不受其他成分的量（即去除）的变化的影响；因此，当应用于风化剖面的相关样品时，比率的变化特别有用。Nesbitt、Middelburg和Weijden等利用固定元素法选择Ti作为参比元素研究了花岗岩风化过程常微量元素分馏情况、Braun和Pagel等利用固定元素法选择钍（Th）作为参比元素研究了正长岩风化过程元素分馏情况。 1.3化学分析过程中稀土元素分馏分析 化学分析过程中的稀土元素分馏是普遍存在，但其原理复杂，目前研究甚少。REE理化性质存在差异：轻稀土元素离子比重稀土元素离子水解能力强，故LREE离子更容易随pH增高而形成沉淀；重稀土元素离子优于轻稀土元素离子与常见的阴离子（如：CO32-、HCO3-和F-等）形成配合物。根据实验目的建立合适的实验方法才能有效的减小稀土元素分馏对化学分析结果的干扰。陈琳莹等采用不同浓度醋酸、盐酸和硝酸在不同反应时间下检测碳酸盐矿物溶解情况及其稀土元素含量。对同一泥灰岩样品用2%和5%硝酸、5%盐酸和5%醋酸进行溶解，方解石均可完全溶解。少量溶解的粘土即会影响碳酸盐矿物中REE的测定，影响利用δCe示踪沉积环境氧化还原条件的准确性。由此得出，泥灰岩自生方解石的REE分析的理想条件为：0.5-1.0g样品，5%醋酸，反应1h。该条件对示踪沉积环境的δCe影响不大。 2感耦等离子体质谱技术实验 将实验用稀矿溶液采样后的细孔过滤和原子纤维光学离子膜分别等分为4份，用经标化的试管从其中任意一份试液中吸取4ML，加入3%亚硝酸，置于温度在45度左右的水分子溶液中。通过物理压迫技术，进行活性萃取，并用玻棒搅拌，将活性试剂进行分子粉碎。并再次使用物理压迫技术用1%硝酸稀活性液，将溶液稀释成含量小于78.6%高密度分子稀释液。取10ml高密度分子稀释溶液置于样品收集管中放置待测，测定前需要再进行一次震荡，并加入浓度为10.2%的亚硝酸盐进行提炼，最后在选定仪器工作条件下进行测定。取1份1/3空白微孔滤膜和样品滤膜分别加入，稀土矿标准实验工作液100μg/L，按上述分析步骤进行样品溶液的制备。稀元素空白回收率和样品回收率，除样本特殊情况外，均在95%～105%的范围内，满足分析的要求。将样品模均分成6等份，取其中份进行批次相同方法精密度测定。在测定的稀土矿金属元素中三次测定标准值之间的相对误差值均在0.25%到0.55%之间。由于微孔过滤波样品无法完全等分，同膜之间的样品量也不尽相同，所以真实结果应该优于测量结果。ICP-MS技术结果的干扰主要包括有序性干扰和无序性干扰两种。有序性干扰主要原因是质异序元素的有序重叠和测试过程中不规则分子体接头处形成的分子粒性干扰。无锡性干扰主要表现为，同质序元素无序重叠，其不规则分子随机匹配等分子序列。如Au酸化物对Eu的干扰就比较严重。因为在一般非序性基体中Au的含量比稀土元素要高。Au的酸化物和氢氧化物分别干扰Eu的两个非序性元素15Eu和13Eu。尤其当样品中Eu含量很低时，Au的酸化物干扰会更明显。在测量时选定的仪器条件下，当Au 浓度<4mg/L时，Au的干扰不重，可以进行计算。在样品中等插入以氢元素为吸附元素的氢氧水，混合稀土标准测试液，以对标准溶液的校正。 3结论 稀土元素的开发和利用对我国国民经济生产具有重要意义，因此利用感耦等离子体质谱技术（ICP—MS）准确测量稀土矿中的其他金属元素对稀土元素提纯具有重要意义。地表水体样品中稀土元素含量较少，稀土元素地球化学发展早期主要集中在对固体岩矿样品的研究上，对水体中REE的研究却起步较晚，数据较少，随着Gray等在等离子体质谱仪（ICP-MS）的基础上结合激光剥蚀的进样方法，开创了激
稀土分离方法概述
稀土分离方法概述 姓名：任嘉琳班级：应化1102 学号：1505110619 摘要：近年来我国许多单位，在稀土分离工艺研究中，取得新的成果，重点是南方离子吸附性稀土矿，特点是单一稀土或部分稀土的分离转向整个镧系元素的全分离，从偏重技术指标到转为重视技术经济指标 关键词：稀土全分离单一分离 引言：稀土元素氧化物是指元素周期表中原子序数为57 到71 的15种镧系元素氧化物，以及与镧系元素化学性质相似的钪（Sc）和钇（Y）共17 种元素的氧化物。稀土具有4f电子亚层，丰富的跃迁能级，大的原子磁距，多变的配位数，在光电磁材料中显示不可替代的作用，被誉为“工业维生素”。我国是稀土大国，所拥有的稀土储量占世界总工业储量的80%以上，由于稀土元素电子结构相似，化学性质相似，分离十分困难，但是为了探索功能材料。探索其本质特征，发现新的功能体系，拓展应用领域，必须解决分离稀土的难题[1]现在，常用的方法有溶剂萃取和离子交换。除Pm以外的16个稀土元素都可以提纯到6N(99.9999%)的纯度。由稀土精矿分解后所得到的混合稀土化合物中，分离提取出单一纯稀土元素，在化学工艺上是比较复杂和困难的。其主要原因有二个，一是镧系元素之间的物理性质和化学性质十分相似，多数稀土离子半径居于相邻两元素之间，非常相近，在水溶液中都是稳定的三价态。稀土离子与水的亲和力大，因受水合物的保护，其化学性质非常相似，分离提纯极为困难。二是稀土精矿分解后所得到的混合稀土化合物中伴生的杂质元素较多（如铀、钍、铌、钽、钛、锆、铁、钙、硅、氟、磷等）。因此，在分离稀土元素的工艺流程中，不但要考虑这十几个化学性质极其相近的稀土元素之间的分离，而且还必须考虑稀土元素同伴生的杂质元素之间的分离。 1.萃取分离 轻稀土（P204弱酸度萃取）—镧、铈、镨、钕和钷； 中稀土（P204低酸度萃取）—钐、铕、钆、铽和镝； 重稀土（P204中酸度萃取）—钬、铕、铒、铥、镱、镥和钪。 2.萃取工艺 （1）分步法[2] 从1794年发现的钇（Y)到1905年发现的镥（Lu)为止，所有天然存在的稀土元素间的单一分离，还有居里夫妇发现的镭，都是用这种方法分离的。分步法是利用化合物在溶剂中溶解的难易程度(溶解度)上的差别来进行分离和提纯的。方法的操作程序是：将含有两种稀土元素的化合物先以适宜的溶剂溶解后，加热浓缩，溶液中一部分元素化合物析出来（结晶或沉
第 章稀土元素 习题答案
第九章稀土元素 【习题答案】 9.1 什么叫内过渡元素？什么叫镧系元素？什么叫稀土元素？ 解：内过渡元素：指镧系和锕系元素，位于f区，也称为内过渡元素。 镧系元素：从57号元素镧到第71号元素镥，共15种元素，用Ln表示。 稀土元素：是15个镧系元素加上钪（Sc）和钇（Y），共计17个元素。 9.2 从稀土元素的发现史，你能得到何种启示？ 解：请阅读“9.1.1 稀土元素的发现”一节的内容，体会科学研究的精神。 9.3 稀土元素在地壳中的丰度如何？主要的稀土矿物有哪些？世界和我国的稀土矿藏分布 情况如何？ 解：稀土元素在地壳中的丰度如下表所示： 元素名称Sc Y La Ce Pr Nd Pm Sm 丰度/g·t－1 5 28.1 18.3 64.1 5.53 23.9 4.5×10－20 6.47 元素名称Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 丰度/g·t－1 1.06 6.36 0.91 4.47 1.15 2.47 0.20 2.66 0.75 主要的稀土矿物有独居石、氟碳铈矿、磷酸钇矿等。 我国稀土资源极其丰富，其特点可概括为：储量大、品种全、有价值的元素含量高、分 布广。已在18个省市发现蕴藏各类稀土矿，储量占世界已探明稀土矿藏的55％左右。南方 以重稀土为主，内蒙古以轻稀土为主。在内蒙古包头市北边白云鄂博，称为“世界稀土之都”， 储量占全国储量70％以上。国外稀土资源集中在美国、印度、巴西、澳大利亚和俄罗斯等国。 9.4 如何从稀土矿物中提取稀土元素？ 解：从稀土矿物中提取稀土元素主要包括三个阶段： （1）精矿的分解：利用化学试剂与精矿作用使稀土元素富集在溶液或沉淀中，与伴生元 素分离开来。方法可分为干法和湿法。 （2）化合物的分离与纯化：从混合稀土氧化物或混合稀土盐中分离出单一的稀土元素。 方法有分级结晶法、分级沉淀法、选择性氧化还原法、离子交换法、溶剂萃取法等。 （3）稀土金属的制备：通常采用熔融盐电解和热还原法。
地球化学稀土元素配分分析
地球化学稀土元素配分分 析 Final revision by standardization team on December 10, 2020.
《地球化学》实习测验 REE图表处理及参数计算 一、实习目的 1、掌握稀土元素组成模式图的制作方法。 2、掌握表征稀土元素组成的基本参数。 3、培养独立查阅文献及处理数据的能力。 二、基本原理 1、稀土元素组成模式图 1、原子序数为横坐标 2、标准化数据为纵坐标 3、对数刻度 2、表征稀土元素组成的基本参数 3、稀土总量 4、轻重稀土比值 5、轻稀土分异指数 6、重稀土分异指数 7、铕、铈异常 三、实习测验内容 1、绘制各类侵入岩的稀土元素组成模式图； 2、计算各类侵入岩稀土元素组成的基本参数； 3、对已绘制的图表和计算出的数据进行解释。 4、在以上实习内容掌握之后，自行查阅文献一篇，并进行以上3项操作。 四、实习测验步骤 1、根据查阅文献数据，找到自己想要的数据 表1 蒙库铁矿床岩石、矿石、矿物稀土元素成分分析（ppm） 2、选出自己要的数据建立表格 表2 稀土元素组成模式图（ppm） 3、对数据进行球粒陨石标准化 表3球粒陨石标准化后稀土元素组成模式图(ppm) 图1 蒙库铁矿床稀土元素配分图 5、计算稀土元素基本参数
表4 表征稀土元素组成的基本参数 6、数据及图表的解析 （1）绿帘石：∑REE=，表明稀土元素含量较高；LR/HR=，表明轻重稀土元素间发生了较大的分异，轻稀土元素相对富集；(La/Sm)N=，(Gd/Lu)N=，显示轻重稀土元素内部都发生了分异作用，轻稀土元素分异更明显。Eu异常值=，为强正异常；Ce异常值=，表明Ce基本无异常；稀土元素配分模式为轻稀土富集，重稀土相对亏损的右倾型，图像具有左陡右缓特点，Eu正异常明显特征。 （2）磁铁矿矿石：∑REE=，表明稀土元素含量较低；LR/HR=，表明轻重稀土元素间发生了较大的分异，轻稀土元素相对富集；(La/Sm)N=， (Gd/Lu)N=，显示轻重稀土元素内部都发生了分异作用，轻稀土元素分异更明显。Eu异常值=，为强正异常；Ce异常值=，位弱Ce异常；稀土元素配分模式为轻稀土富集，重稀土相对亏损的右倾型，图像具有左陡右缓特点，Eu正异常明显特征。 （3）块状黄铁矿：∑REE=225ppm，表明稀土元素含量较高；LR/HR=，表明轻重稀土元素间发生了较大的分异，轻稀土元素相对富集；(La/Sm)N=，(Gd/Lu)N=，显示轻重稀土元素内部都发生了分异作用，轻稀土元素分异更明显。Eu异常值=，为强正异常；Ce异常值=，为Ce弱异常；稀土元素配分模式为轻稀土富集，重稀土相对亏损的右倾型，Eu正异常明显特征。 五、结论 1、绿帘石、磁铁矿矿石、块状黄铁矿的配分模式具有相似性，均为右倾型，正Eu 异常，富集轻稀土元素。差别在于（1）稀土元素含量，绿帘石和块状黄铁矿具有较丰
硅酸钇镥晶体回收料中稀土总量、十五种稀土元素配分量的测定
XB/T XXX—201X 附录A （规范性） 硅酸钇镥晶体回收料中稀土总量的测定 A.1方法原理 试样经酸分解后，氨水沉淀稀土，以分离钙、镁等。以盐酸溶解稀土，在pH1.8～2的条件下用草酸沉淀稀土，以分离铁等。于950℃将草酸稀土灼烧成氧化物，称其质量。用ICP-OES法测定滤液中残留稀土量，补正结果。硅酸钇镥中稀土总量等于灼烧后氧化物重量与滤液中稀土含量之和。 A.2试剂 除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度的水。 A.2.1高氯酸（ρ1.67g/mL）。 A.2.2过氧化氢（30%）。 A.2.3盐酸（1+1）。 A.2.4盐酸（2+98） A.2.5硝酸（1+1）。 A.2.6氨水（1+1）。 A.2.7草酸溶液（50g/L）。 A.2.8氯化铵-氨水洗液：100mL水中含2g氯化铵和2mL氨水。 A.2.9草酸洗液（2g/L）。 A.2.10盐酸洗液：100mL水中含2mL盐酸（A.2.3）。 A.2.11精密pH试纸（0.5～5.0）。 A.2.12甲酚红溶液（2g/L），50%乙醇溶液。 A.2.13氧化镥标准贮存溶液：准确称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化镥[w（Lu2O3/REO）≥99.99%;w(REO）≥99.5%]置于100mL烧杯中，加少量水湿润，加入5mL盐酸（A.2.3），低温加热至溶解完全，冷却至室温，移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg氧化镥。 A.2.14移取10.00mL氧化镥标准贮存溶液（A.2.13）于100mL容量瓶中，用盐酸（A.2.4）稀释至刻度，摇匀。此1mL溶液含氧化镥100μg。 A.3仪器设备 A.3.1分析天平感量0.1mg。 A.3.2高温炉温度>950℃。 A.4试样 A.4.1粉料直接称量。 A.4.2晶块料先于球磨机粉碎成粉末后称量。
稀土元素的高效分离方法
稀土元素的高效分离方法 日本东北大学新近开发成功一种高效分离稀土元素的方法，利用低卤化物形成稀土元素盐（二价盐），是不同于传统溶剂萃取法和离子交换法的一种干式高效率分离法。稀土元素的低卤化物盐相对于三价的稀土类盐，其蒸气压差较小，容易与蒸发的三价盐分离。所用的实验装置采用置于两台卧式电炉之中的不锈钢反应容器（外径约40mm，长约50cm），在分离钐的低卤化物盐与三价钕时，利用金属铅作还原剂，加热到900~l000C进行真空蒸馏，在反应容器内将稀土元素成功地进行了分离。此法也能将最难分离的镨与钕分离，其分离效率比传统分离技术提高了5~60倍左右。新的分离工艺可望实现工业化生产。（启明取自《日刊工业新闻》，2000.8.23）
稀土元素的高效分离方法 刊名： 金属功能材料 英文刊名：METALLIC FUNCTIONAL MATERIALS 年，卷(期)：2000,7(6) 本文读者也读过(10条) 1.王毅军.刘宇辉.郭军勋.王素玲.翁国庆盐酸优溶法回收NdFeB废料中稀土元素的研究与生产[会议论文]-2006 2.涂星.廖列文稀土元素的分离技术[期刊论文]-贵州化工2003,28(3) 3.张智勇.王玉琦.孙景信.李福亮.柴之芳.许雷.李信.曹国印分子活化分析研究植物原生质体中的稀土元素[期刊论文]-科学通报2000,45(5) 4.张志峰.李红飞.国富强.李德谦.孟淑兰.Zhang Zhifeng.Li Hongfei.Guo Fuqiang.Li Deqian.Meng Shulan溶剂萃取法制备的纳米CeF3紫外吸收性能研究[期刊论文]-中国稀土学报2008,26(4) 5.王素玲.王毅军.WANG Su-ling.WANG Yi-jun从废铁合金中回收稀土的研究与生产[期刊论文]-稀有金属与硬质合金2009,37(2) 6.何展伟.李永华.He Zhanwei.Li Yonghua镍钴铜铁和稀土混合废料中各元素的分离提纯[期刊论文]-广东化工2006,33(5) 7.韩旗英.李景芬.白炜.HAN Qi-ying.LI Jing-fen.BAI Wei环烷酸分离提纯钇工艺技术优化[期刊论文]-材料研究与应用2010,04(2) 8.莉华应对危机共商良策科学发展——2009年全国稀土应用与市场信息交流会在厦门市隆重举行[期刊论文]-稀土信息2010(1) 9.李继东.刘英.伍星八级杆碰撞/反应池技术在高纯稀土分析中的应用研究[会议论文]-2007 10.张丽清.张风春.关瑾.于春玲从超导材料废料分离回收稀土元素钕的研究[期刊论文]-沈阳化工学院学报2003,17(4) 本文链接：https://www.360docs.net/doc/1b14169134.html,/Periodical_jsgncl200006045.aspx
稀土元素的发现、种类和用途
稀土元素的发现、种类和用途稀土一词是历史遗留下来的名称。稀土元素是从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土。稀土一般是以氧化物状态分离出来的，又很稀少，因而得名为稀土。这些稀土元素的发现，从1794年芬兰人加多林(J.Gadolin)分离出钇到1947年美国人马林斯基(J.A.Marinsky)等制得钷，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。钷是美国人马林斯基、格兰德宁(L.E.Glendenin)和科列尔(C.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钷，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钷。 1.稀土种类 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)共15种元素。 与镧系的15个元素密切相关的：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）。 2.稀土分类 (1)轻稀土（又称铈组）：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆 (2)重稀土（又称钇组）：铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇 铈组与钇组之别，是因为矿物经分离得到的稀土混合物中，常以铈或钇比例多的而得名。 也有的根据稀土元素物理化学性质的相似性和差异性，除钪之外(有的将钪划归稀散元素)，划分成三组： (1)除钪之外(有的将钪划归稀散元素) (2)轻稀土组：为镧、铈、镨、钕、钷； (3)中稀土组：钐、铕、钆、铽、镝； (4)重稀土组：钬、铒、铥、镱、镥、钇。
稀土元素分配型式及地球化学参数的计算
一、实习目的 由于稀土元素的原子结构、原子半径、离子半径及化合价的相似性，导致它们在自然界中常常紧密共生在一起。因镧系收缩的缘故，使得稀土元素的离子半径从La→Lu逐渐减小，于是在岩浆过程中，这些元素在固相和液相间的分配呈现出明显的规律性变化。Ce和Eu在自然界具有变价（Ce4+、Eu2+）的特征，Ce 和Eu的相对富集与亏损程度往往反映了特殊的地质背景。 本次实习要求掌握稀土元素的计算和作图方法，理解稀土元素的富集程度、分馏程度的地质意义，掌握Eu的亏损与富集的地质背景。 二、实习内容 某地区的岩浆岩种类极为发育（表1—１和表1—２），请画出各岩类的稀土配分曲线图、结合稀土元素参数进行地质过程分析。两种方法所得到的稀土元素参数 表1—1 岩浆岩稀土元素成分表（×10-6） 注：１－橄榄苏长岩，２－钾长花岗岩，３－H型花岗岩，４－A型花岗岩，５－石英闪长岩(M型花岗岩)。稀土元素由某单位等离子光谱方法分析。 表1—2 岩浆岩稀土元素成分表（×10-6） 注：表中数据由中子活化方法分析
一、基本原理 稀土元素通常指的是镧系元素的(La 、Ce 、Pr 、Nd 、Pm 、Sm 、Eu 、Gd 、Tb 、Dy 、Ho 、Er 、Tm 、Yb 、Lu ，其中Pm 在自然界无天然同位素)，由于稀土元素的原子结构、原子半径、离子半径（RE 3+变化于0.86?—1.14?）及化合价的相似性使得它们在自然界往往紧密共生。因镧系收缩造成稀土元素的离子半径从La →Lu 逐渐减小，Ce 和Eu 在自然界具有变价（Ce 4+、Eu 2+）的特征，以及介质（岩石、土壤、矿物等）的不同而引起稀土元素在自然界的分离。 为便于研究稀土元素在某介质中的分配型式，必须排除“偶数规则”的影响，最常用的方法是利用球粒陨石丰度值对稀土元素进行标准化。 这里向大家推荐W.V .Boynton(1984)提出的球粒陨石丰度值（×10-6）： La 0.31；Ce 0.808；Pr 0.122；Nd 0.6；Sm 0.195；Eu 0.0735；Gd 0.259；Tb 0.047；Dy 0.322；Ho 0.0718；Er 0.21；Tm 0.0324；Yb 0.209；Lu 0.0322。 1.计算球粒陨石标准化有关的稀土元素地球化学参数 N RE RE RE = 式中 RE ——某稀土元素的丰度； RE N ——某稀土元素轻球粒陨石标准化以后的丰度； RE 0——某稀土元素的球粒陨石丰度值。 )Pr (La 2 1Ce *Ce Ce Ce N N N N +==δN N N Pr La 2Ce += 式中：Ce δ——铈异常系数； Ce*——铈的理想值。 )Gd (Sm 2 1Eu *Eu Eu Eu N N N N +==δN N N Gd Sm 2Eu += Eu δ——铕异常系数；Eu*——铕的理想值。
离子交换法分离稀土元素
离子交换法分离稀土元素 摘要：从树脂吸附、淋洗、萃取剂几个方面，对稀土离子交换和萃淋树脂色层法分离过程中有关稀土配位化合物问题进行了简要的综述。 Abstract： T he pa per concisely r ecount's a questio n concerning r are ear th complex in pr ocess o f io n ex chang e separ ation and ex tr actio n chr omato gr ahy in the field o f resin adso rpting ,eluting,ex tractant. 关键词：离子交换法分离技术稀土元素 1.前言 我国稀土资源丰富，发展稀土的深度加工是提高经济效益的重要手段。稀土的分离具有很多特殊性，如含稀土的矿物均为含多种金属的共生矿，稀土品位较低，稀土元素间化学性质极相似，分离困难。因将配合物引入稀土元素的分离，从而使稀土的分离化学得以迅猛发展人们为了寻找更有效的离子交换的淋洗剂和选择性更高的萃取剂，开展了大量的稀土溶液配位化学的研究工作，可以说稀土配位化学的发展就是从这里开始的。 目前，虽然在工业上分离稀土元素的方法有离子交换法、溶剂萃取法、化学分离法等，但在高纯稀土元素的生产及重稀土元素的分离方面，离子交换法具有明显的优点，是其他分离方法所不能比拟的。用氨致鳌合剂作展开剂的离子交换法早巳成为制备稀土的重要方法。目前，虽然升温、高压技术强化离子交换过程的研究和应用，使该法
的效率得到显著的改进，克服了常温常压下离子交换法所存在的周期长、产率低等缺点。 2.离子交换法 2.1原理 离子交换法即离子交换色层分离法。离子交换色层技术被用于单一稀土的分离和净化已有60余年的历史。二十世纪40年代由于使用羧酸类配合剂作为淋洗剂，使离子交换色层法成功地应用于稀土元素的分离。二十世纪50年代改用胺基羧酸作淋洗剂提高了分离效果，使离子交换色层法成为当时唯一的一种制备高纯单一稀土化合物的手段。 树脂和溶液中的离子交换反应包括五个步骤：第一，溶液中的离子向树脂表面扩散; 第二，到达树脂表面的离子进入构成树脂的高分子的交联网孔内，向树脂内部扩散; 第三，进入树脂内部的离子与树脂中原有的可供交换的离子发生交换; 第四，被交换出来的离子从树脂网内向树脂表面扩散; 第五，被交换出来的离子从树脂表面再向溶液内部扩散。以上只有第三步是交换过程，其他各步均为扩散过程。对于无机离子交换反应，通常交换反应较快，所以交换反应的总过程受扩散过程控制。 离子交换法主要包括树脂的吸附和淋洗两个过程。 2.2 离子交换法在分离科学中的应用 2.2.1加压阳离子交换法分离稀土元素 高速液相色谱是六十年代开始发展的一门新的分离分析技术。
稀土元素的回收再利用
稀土元素的回收再利用 稀土这个词是历史遗留下的名词。而稀土元素最早是从18世纪末也开始陆续的发现，从1794年芬兰人加多林（J.Gadolin）分离出钇到1947年美国人马林斯基（J.A.Marinsky）等制得钷，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。钷是美国人马林斯基、格兰德宁（L.E.Glendenin）和科列尔（C.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钷，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钷人们常把不溶于水的固体氧化物叫作土。稀土一般是以氧化物状态分离出来的，因为其冶炼提纯难度较大，虽然在地球上储量巨大，故显得稀少，得名稀土。稀土元素由于其原子电子层结构和物理化学性质不同，在矿物中共生情况和不同的离子半径可产生不同的特征，它包括镧(La)、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。 稀土元素的共性是：①它们的原子结构相似；②离子半径相近（REE3+离子半径1.06×10-10m~0.84×10-10m，Y3+为0.89×10-10m）；③它们在自然界密切共生。而稀土元素有多种分组方法，目前最常用的有两种：两分法：1）铈族稀土，La-Eu，亦称轻稀土（LREE），2）钇族稀土，Gd-Lu+Y+Sc，亦称重稀土（HREE），两分法分组以Gd划界的原因是：从Gd开始在4f亚层上新增加电子的自旋方向改变了。而Y归入重稀土组主要是由于Y3+离子半径与重稀土相近，化学性质与重稀土相似，它们在自然界密切共生。也有的根据稀土元素物理化学性质的相似性和差异性，除钪之外（有的将钪划归稀散元素），划分成三组，即轻稀土组为镧、铈、镨、钕、钷；中稀土组为钐、铕、钆、铽、镝；重稀土组为钬、铒、铥、镱、镥、钇。而三分法可分为轻稀土为La~Nd、中稀土为Sm~Ho、重稀土为Er~Lu+Y。 在自然界中主要矿物有独居石、铈硅石、铈铝石、黑稀金矿和磷酸钇矿。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，最重要的有独居石[CePO4，Th3（PO4）4]、磷钇石（YPO4）、黑稀金矿[(Y，Ce，Ca) (Nb，Ta，Ti)2O6]、硅铍钇矿（Y2FeBe2Si2O10）、褐帘石[（Ca，Ce）2(Al，Fe)3Si3O12]、铈硅石[（Ce，Y，Pr）2Si2O7·H2O]。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、储量占世界第一位。 大多数稀土元素呈现顺磁性。钆在0℃时比铁具更强的铁磁性。铽、镝、钬、铒等在低温下也呈现铁磁性，镧、铈的低熔点和钐、铕、镱的高蒸气压表现出稀土金属的物理性质有极大差异。钐、铕、钇的热中子吸收截面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，以钐和镱为最好。除镱外，钇组稀土较铈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、稀土金属氢化物电池材料、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KCl-RECl3他们在工农业生产和科研中有广泛的用途，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
稀土元素在电镀中的应用分析
稀土在电镀中的应用 摘要：稀土在材料科学领域中受到各国科学工作者的极大关注，尤其在电镀中发挥了特殊作用，在镀锌及锌基合金、镀钴合金、镀铝合金、镀镍铁合金中主要有改善镀层性能、改进工艺条件、改善镀液性能、提高经济效益几个方面的作用。稀土对电镀金刚石工具的作用很大，提高镀液的深度能力、提高镀层耐磨性，从而提高工具的切削性能。为了更加有效开发利用稀土资源，开拓新的稀土功能镀层研究是势在必行的。 关键词：稀土；电镀；应用 稀土元素包括原子序数从57到71的15个镧系元素：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥以及与镧系元素在化学性质上相似的钪和钇，共17个元素。稀土元素独特的4f层电子结构和化学性能使得稀土金属或合金具有独特的功能：高催化活性、高磁性、超导性、光电转化、光磁记忆、高储氢量、耐蚀耐磨等，使稀土及其化合物在材料科学领域中的应用越来越广泛，成为发展现代科学技术不可缺少的功能材料，是材料科学领域中的一个热门研究课题，受到各国科学工作者的极大关注。 早期开发的镀铬稀土添加剂主要是铈、镧等单一稀土的简单盐类，近年来稀土镀铬添加剂的研究又前进了一大步，开发出了多种稀土复合添加剂。尤其是稀土在电沉积过程中的研究及应用正日趋深入。在电镀溶液中加入少量的稀土化合物后，可以改善镀液的分散能力和深镀能力，提高电镀的电流效率，增加镀层的硬度和耐蚀性能等。不仅性能上有了大幅度提高，而且已由试验转入了大批量的工业生产，形成了系列产品。通过多年的生产实践表明，这是一项低温、低电耗、低成本、低污染、高质量、高稳定性、高效率，经济效益显著的新工艺。研究结果表明，镀铬技术中添加稀土主要有以下几个方面的作用：改善镀层性能、改进工艺条件、改善镀液性能、提高经济效益。 稀土在镀锌及锌基合金中的应用研究也比较成功。微量的稀土加入镀液可使镀层晶粒细小、均匀、致密，从而提高镀锌层的耐蚀性能。在锌镍合金电镀中，加入少量(小于1.0g/L)硫酸铈可以提高镀液的电流效率，使镀层中的含镍量有所提高，铈还有利于提高锌镍合金的阴极极化值，含铈的镀层在高温高压的盐水中具有优良的耐腐蚀性能。在铝合金基体上镀镍的应用研究中，利用热冲击法测得稀土有提高基体与镀层结合强度的作用。 在硫酸盐体系中可获得含钴量小40％(质量)的镍。钴合金镀层，其共沉积过程属于“异常共沉积”。在基础镀液中加入少量的稀土化合物，由于稀土化合物在阴极表面的特征吸附，降低了合金电沉积过程的阴极极化。在KOH 溶液中，把合金作为电解阴极，在高电流密度区的析氢超电势，与Fe电极相比，Ni- Co电极的过电位降低约200mV，