王新新稀土元素化学
矿渣中稀土元素的提取研究进展
矿渣中稀土元素的提取研究进展***广西科技大学生物与化学工程学院摘要：简单介绍稀土的用途，以及矿渣中的稀土提取方法，和在世界的发展状况。
1 引言：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)。
稀土元素在工业上有着广泛的用途，特别是现在高科技的发展，许多精密电子仪器的已经离不开稀土元素，已成为一个引人瞩目的潜在来源。
军事方面，稀土有工业“黄金”之称，由于其具有优良的光电磁等物理特性，能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料，其最显著的功能就是大幅度提高其他产品的质量和性能。
比如大幅度提高用于制造坦克、飞机、导弹的钢材、铝合金、镁合金、钛合金的战术性能。
冶金工业，稀土金属或氟化物、硅化物加入钢中，能起到精炼、脱硫、中和低熔点有害杂质的作用，并可以改善钢的加工性能。
石油化工，用稀土制成的分子筛催化剂，具有活性高、选择性好、抗重金属中毒能力强的优点。
玻璃陶瓷，稀土氧化物或经过加工处理的稀土精矿，可作为抛光粉广泛用于光学玻璃、眼镜片、显像管、示波管、平板玻璃、塑料及金属餐具的抛光。
新材料，稀土钴及钕铁硼永磁材料，具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积，被广泛稀土永磁微电机用于电子及航天工业。
农业方面，稀土元素可以提高植物的叶绿素含量，增强光合作用，促进根系发育，增加根系对养分吸收[1]。
应用发展，稀土在战略性新兴产业和国防工业的应用，是其战略价值的重要体现[2]。
2 矿渣提取稀土元素的研究现状2．1．1 结晶法[3]据测定，镧系元素磷酸盐在H2S04中的可溶性随酸浓度的降低和温度的升高而降低。
因此，在压热器内200K；下将酸加热lh，借以把谰系元素的磷酸盐同工业磷酸分离。
《稀土元素对Zn-25Al-5Mg-2.5Si合金组织和力学性能的影响》
《稀土元素对Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金组织和力学性能的影响》篇一一、引言随着科技的发展，合金材料因其优良的物理和机械性能被广泛应用于各个领域。
其中，Zn-Al-Mg-Si系合金以其优异的铸造性能和机械性能成为了众多研究者关注的焦点。
而稀土元素的加入则被视为进一步改善合金性能的有效途径。
本篇论文主要探讨了稀土元素对Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金的组织和力学性能的影响。
二、稀土元素与合金的相互作用稀土元素因其独特的电子结构和物理化学性质，在合金中具有显著的细化晶粒、提高强度和耐腐蚀性等作用。
当稀土元素加入到Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金中时，会与合金中的元素发生交互作用，形成一种更稳定、更均匀的微观结构。
三、稀土元素对合金组织的影响1. 晶粒细化：稀土元素的加入显著地细化了合金的晶粒，使合金的微观结构更加均匀。
这种晶粒细化效应能够提高合金的力学性能，特别是抗拉强度和韧性。
2. 相结构变化：稀土元素的加入会影响合金的相结构，形成新的相或改变原有相的形态和分布。
这些新相或改变后的相能够有效地提高合金的硬度和耐磨性。
四、稀土元素对合金力学性能的影响1. 抗拉强度：由于晶粒细化和相结构的变化，稀土元素的加入显著提高了合金的抗拉强度。
抗拉强度的提高使得合金在承受拉伸力时不易断裂，提高了其使用寿命。
2. 韧性：稀土元素的加入能够改善合金的韧性，使合金在受到冲击或振动时不易产生裂纹或断裂。
这种改善有助于提高合金的安全性和可靠性。
3. 硬度与耐磨性：由于新的相或改变后的相的形成，稀土元素的加入提高了合金的硬度和耐磨性。
这使得合金在高温、高压、高磨耗等恶劣环境下具有更好的性能表现。
五、实验结果与讨论通过实验，我们观察了不同稀土元素含量对Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金组织和力学性能的影响。
结果表明，适量稀土元素的加入能够显著细化晶粒，改变相结构，从而提高合金的抗拉强度、韧性和硬度等力学性能。
P204-P507-H2SO4体系萃取稀土元素的研究
。
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关于 !"#$ 与 !&#’ 或分别与其他萃取剂在盐酸或 硝酸等体系中的协同萃取的研究有一些报道 。 !&#’ 与 !"#$ 相比，具有酸性弱、萃合常数低等特点； 因此，在酸性条件下萃取能力较 !"#$ 低，且反萃更
"##1 6 #7 6 +# ；修订日期： "##1 6 +# 6 "# ! 收稿日期： 基金项目：国家自然科学基金（ ’$#+& ， ’$#+1 ） 资助项目 作者简介：李建宁（ +7,+ 6 ） ，男，河北石家庄人，硕士研究生 ! 通讯联系人（ ?%/QF<：RST#+"7U +"19 V;/ ）
李建宁，黄小卫 ! ，朱兆武，龙志奇，彭新林，崔大立
!
（ 北京有色金属研究总院稀土材料国家工程研究中心，有研稀土新材料股份有限公司，北京 +###,, ）
摘要：对 !"#$ 与 !&#’ 混合萃取剂在硫酸介质中萃取分离 -. 和 )/ 的行为进行了研究。重点考察了在硫酸介质中，!"#$ 添加一定量 !&#’ 对稀土 萃取能力、反萃性能以及 -.%)/ 分离效果的影响。测定了不同比例的混合有机相在不同平衡酸度下的 -.，)/ 分配比以及协同系数，并得到 了相应条件下的 )/ 0 -. 分离系数。试验结果表明，!"#$ 与 !&#’ 混合体系在硫酸介质中萃取分离 -.，)/ 时存在不同程度的正协同效应。
!# $ " 平衡酸度对各萃取体系下 %& 和 ’( 分配比 的影响 " " 通过试验测定了不同比例的混合有机相在不 同平衡酸度下对 ’( 和 %& 萃取的分配比，其结果 分别示于图 $ 和 ! 。 从图 $ 和 ! 可以看出，在相同的平衡酸度下， 随着混合有机相中 )*+, 含量的增加，%& 和 ’( 的分 配比都逐渐下降，但均高于纯 )*+, 体系；在同样的 有机萃取体系下，随着水相平衡酸度的增加，%& 和 ’( 的分配比都急剧下降。
《稀土元素化学》研究生课程教学大纲
《稀土元素化学》课程教学大纲课程编号：010234英文名称：Rare Earth Element Chemistry一、课程说明1. 课程类别非学位选修课2. 适应专业及课程性质化学工程与技术（一级）、化学工程领域专业，选修3. 课程目的（1）我国稀土资源丰富，在稀土科技领域有领先的成果。
本课程通过对稀土元素、矿物特点、稀土元素的配分规律、稀土矿的提取和分离工艺以点带面的介绍，在扩大学生稀土知识面的基础上，加强学生对稀土矿物及其加工、分析和应用能力的了解。
（2）为化学工程与技术（一级）各专业开设这门课程有助于学生开阔视野、拓宽专业知识面、为毕业后从事相关技术工作奠定知识基础。
4. 学分与学时学分2，学时305. 建议先修课程无机化学、分析化学、矿物加工、分离工程6. 推荐教材或参考书目推荐教材：《稀土》徐光宪等编著，冶金工业出版社，1995参考书目：（1）《风化壳淋积型稀土矿化工冶金》池汝安、田君著，科学出版社，2006（2）《稀土元素》苏锵著河南科学技术出版社 1993（3）《稀土选矿与提取技术》池汝安、王淀佐著，科学出版社，19967. 教学方法与手段（1）运用多媒体教学手段授课，加强课堂信息量，使学生在有限的30 学时内尽可能多地学到稀土元素化学的基础知识与研究方法。
（2）以“研究性学习”教育理念来指导和组织本课程的教学，以学生为教学主体，激发学生的学习热情；学习新的一章前，布置该章的思考题促使学生读书自学来答题，学生带着问题来听课，老师讲课有的放矢，以具体稀土化合物的讲解来概括总结该大类化合物的共性与特征，介绍研究方法和研究现状；学完一章后，布置小论文题目，要求学生查阅一定数量的文献写出读书报告并将出色的报告在课堂上相互交流讨论，从而也培养学生阅读专业书刊主动获取知识的方法和习惯。
8. 考核及成绩评定考核方式：考查成绩评定：考查课：笔试（30％）＋读书报告（20％）＋课堂讨论及作业（20％）＋到课（30％）9. 课外自学要求（1）布置小论文题目，要求学生查阅一定数量的文献写出读书报告（2）布置作业，要求学生查阅相关文献后独立思考完成。
石煤中稀土元素地球化学研究
石煤中稀土元素地球化学研究
齐啸威;陈健;李洋;江佩君;李秀丽;王嘉怡
【期刊名称】《中国煤炭地质》
【年(卷),期】2024(36)3
【摘要】在全面收集石煤中稀土元素含量资料的基础上,探讨了石煤中稀土元素的赋存状态,剖析了石煤中稀土元素的富集成因。
结果表明:不同地区石煤中稀土元素
含量的差异较大,但均高于中国煤和世界煤中稀土元素的背景值,稀土元素相对富集。
石煤中稀土元素的赋存状态多样,但以无机结合态或残渣态为主,部分石煤中稀土元
素与有机质有关,部分兼具有机态和无机态。
石煤中稀土元素富集的主要因素包括
海相沉积环境、沉积物源区供给、热液流体(酸性、碱性、高温岩浆热液和海底喷
流等)的侵入和地下水淋滤作用等。
L/H、LaN/YbN、δCe、δEu等地球化学参数
和稀土元素配分模式可推断石煤形成的物质来源和成矿条件等信息,具重要的地学
示踪理论意义。
【总页数】8页(P13-20)
【作者】齐啸威;陈健;李洋;江佩君;李秀丽;王嘉怡
【作者单位】安徽理工大学地球与环境学院
【正文语种】中文
【中图分类】P618.11
【相关文献】
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2.中子活化法研究中祁连清水沟蛇绿岩中稀土元素的地球化学特征
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5.电感耦合等离子体质谱法测定区域地球化学样品中的16种稀土元素方法研究
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2009年高考化学热点_稀土元素
（1）A 所属的化合物类型是 ____________。
（2）A 可由有机物 B 与无机物 C 通过 ____
反 应 制 得 ，B 的 结 构 简 式 为 ___________，C 的
分子式为 ____________。
（3）若 1 分子 B 在一定条件下可脱去 2 分子
水生成 D，则 D 的结构简式为 ____________。
一部分类比“—O—NO2”，来自于无机含氧 酸 。由
“R—CH2—” 和 “—O—NO2” 构 成 的 化 合 物 是 硝
酸酯，可知物质 A 为磷酸酯。（2）酯类可以通过酯
化反应来制备，而化合物 A 也是酯，同样可以通过
酯化反应来合成，在中学化学中有 R—CH2—OH＋
浓 H2SO4
HO—NO2 △ R—CH2—O—NO2＋H2O，则必然
符合题意的是①
②③⑤。选 B。
例 2 我国内
蒙古的白云鄂博拥有
世界上最大的稀土元素矿床。在提
炼时使稀土元素（以 RE 表示）与铁、
锰等分离的方法之一是在已处理的矿石的硫酸
浸出液中加入 Na2SO4 粉 末 ，使 稀 土 的 硫 酸 盐 转
化为沉淀：RE2（SO4）3+Na2SO4+xH2O=RE2（SO4）3· Na2SO4·xH2O↓。下列判断中正确的是
A．该反应属于可逆反应
B．RE 在化合物中的化合价为＋3 价
C．生成的沉淀物属于酸式盐
D．反应表明 Na2SO4 的溶解度比生成物的溶
解度小
解析 由于该反应生成物为沉淀，不属可逆反
应，选项 A 错误。由 RE2（SO4）3 知 RE 在化合物中 的化合价为＋3 价，选项 B 正确。生成物中没有酸
211274201_有色金属中稀土元素的化学分析
2023年 2月下 世界有色金属193有色金属中稀土元素的化学分析李 晶（中国建筑材料工业地质勘查中心宁夏总队，宁夏 银川 ７５００００）摘 要：我国社会还处于发展阶段，工业崛起越来越多的行业，在生产的过程中，对于有色金属所提出的需求也在逐渐的增高。
目前众多产业中有色金属使用的范围变得越来越广泛，其显著的特点也呈现出了自身的优势，为相关行业的发展起到了不可忽视的促进作用。
有色金属作为众多工业中应用较为广泛的一种金属类型，是生产过程中的必要元素。
稀土元素所呈现出的特性和作用也是不相同的，因此还需要结合相应的有色金属使用情况，以及具体的元素情况进行分析。
基于此，本文将重点探讨有色金属中稀土元素化学分析的具体情况，以便于能够在一个良好的环境中，了解有色金属的使用现状，并且探讨稀土元素所包含的具体化学内容，从而提高有色金属使用的效果，实现相关行业的发展和进步。
关键词：有色金属；稀土元素；化学分析中图分类号：ＴＧ１１５．３１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）０４－０１９３－３Chemical analysis of rare earth elements in non-ferrous metalsLI Jing（Ｎｉｎｇｘｉａ Ｈｅａｄｑｕａｒｔｅｒｓ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｕｒｖｅｙ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｙｉｎｃｈｕａｎ ７５００００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｏｕｒ ｃｏｕｎｔｒｙ ｉｓ ｓｔｉｌｌ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｓｔａｇｅ， ｔｈｅ ｒｉｓｅ ｏｆ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ， ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｄｅｍａｎｄ ｆｏｒ ｎｏｎ－ｆｅｒｒｏｕｓ ｍｅｔａｌｓ ｉｓ ａｌｓｏ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ． Ａｔ ｐｒｅｓｅｎｔ， ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｎｏｎ－ｆｅｒｒｏｕｓ ｍｅｔａｌｓ ｉｎ ｍａｎｙ ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ， ａｎｄ ｉｔｓ ｒｅｍａｒｋａｂｌｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｌｓｏ ｓｈｏｗ ｉｔｓ ｏｗｎ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ， ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｎｏｔ ｂｅ ｉｇｎｏｒｅｄ ｔｏ ｐｒｏｍｏｔｅ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｒｅｌａｔｅｄ ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ． Ａｓ ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｔｙｐｅ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｍａｎｙ ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ， ｎｏｎ－ｆｅｒｒｏｕｓ ｍｅｔａｌｓ ａｒｅ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ． Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｒｅ ａｌｓｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ， ｓｏ ｉｔ ｉｓ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｔｏ ｃｏｍｂｉｎｅ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｕｓｅ ｏｆ ｎｏｎ－ｆｅｒｒｏｕｓ ｍｅｔａｌｓ ａｎｄ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ａｎａｌｙｓｉｓ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｉｓ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｗｉｌｌ ｆｏｃｕｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｎｏｎ－ｆｅｒｒｏｕｓ ｍｅｔａｌｓ， ｓｏ ａｓ ｔｏ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｎｏｎ－ｆｅｒｒｏｕｓ ｍｅｔａｌｓ ｉｎ ａ ｇｏｏｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， ａｎｄ ｄｉｓｃｕｓｓ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ ｅｌｅｍｅｎｔｓ， ｓｏ ａｓ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｎｏｎ－ｆｅｒｒｏｕｓ ｍｅｔａｌｓ， ａｎｄ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｒｅｌａｔｅｄ ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ．Keywords: ｎｏｎ－ｆｅｒｒｏｕｓ ｍｅｔａｌｓ； Ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ ｅｌｅｍｅｎｔｓ； Ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ收稿日期：２０２３－０１作者简介：李晶，女，生于１９９４年，汉族，宁夏银川人，本科，助理工程师，研究方向：安全评价。
喜马拉雅稀有金属伟晶岩的铪超常富集
喜马拉雅稀有金属伟晶岩的铪超常富集
谢磊１ 田恩农２，３ 饶乐１ 王汝成１ ＸＩＥＬｅｉ１，ＴＩＡＮＥｎＮｏｎｇ２，３，ＲＡＯＬｅ１ａｎｄＷＡＮＧＲｕＣｈｅｎｇ１
１南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室，南京大学地球科学与工程学院，南京 ２１００２３ ２河北地质大学，河北省岩石矿物材料绿色开发重点实验室，宝石与材料学院，石家庄 ０５００３１ ３河北省战略性关键矿产研究协同创新中心，石家庄 ０５００３１ １ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＭｉｎｅｒａｌＤｅｐｏｓｉｔｓＲｅｓｅａｒｃｈ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅｓａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００２３，Ｃｈｉｎａ ２ＨｅｂｅｉＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｒｅｅｎＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＲｏｃｋａｎｄＭｉｎｅｒａｌＭａｔｅｒｉａｌｓ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＧｅｍｏｌｏｇｙａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ，ＨｅｂｅｉＧＥＯＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｚｉｒｃｏｎｉｕｍ ａｎｄｈａｆｎｉｕｍ ａｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｒｉｔｉｃａｌｍｅｔａｌｓａｎｄｔｈｅｙａｒｅｍａｉｎｌｙｆｏｕｎｄｉｎｔｈｅｚｉｒｃｏｎＺｉｒｃｏｎｈａｆｎｏｎｉｓａｓｅｒｉｅｓｏｆ ｃｏｍｐｌｅｔｅｓｏｌｉｄｓｏｌｕｔｉｏｎｂｅｃａｕｓｅＺｒａｎｄＨｆｈａｖｅｓｉｍｉｌａｒｃｒｙｓｔａｌｌｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ａｎｄｉｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｆｏｕｒｇｒｏｕｐｓ：ｚｉｒｃｏｎ，ｈａｆｎｉａｎ ｚｉｒｃｏｎ，ｚｉｒｃｏｎｉａｎｈａｆｎｏｎａｎｄｈａｆｎｏｎｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＨｆ＃（Ｈｆ／（Ｚｒ＋Ｈｆ）ａｔｏｍｉｃｒａｔｉｏｉｎｃｒｙｓｔａｌｌｏｃｈｅｍｉｃａｌｆｏｒｍｕｌａ）ｏｆ＜０１，０１～０５， ０５～０９ａｎｄ ＞０９，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙＩｎｃｏｎｔｒａｓｔｔｏｚｉｒｃｏｎ，ｗｈｉｃｈｉｓｔｈｅｍｏｓｔｃｏｍｍｏｎａｃｃｅｓｓｏｒｙｍｉｎｅｒａｌｉｎａｖａｒｉｅｔｙｏｆｆｅｌｓｉｃｒｏｃｋｓ， ｎａｔｕｒａｌＨｆｒｉｃｈｚｉｒｃｏｎａｎｄｈａｆｎｏｎａｒｅｅｘｔｒｅｍｅｌｙｒａｒｅｄｕｅｔｏｔｈｅｓｔｒｏｎｇＺｒａｎｄＨｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙｏｆａｃｈｉｅｖｉｎｇｕｌｔｒａ ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｏｆＨｆＴｈｅｚｉｒｃｏｎｉａｎｈａｆｎｏｎｆｏｕｎｄｉｎＣｈｉｎａｉｓｌｉｍｉｔｅｄｔｏｔｈｅＫｏｋｔｏｋａｙＮｏ１ｇｒａｎｉｔｉｃｐｅｇｍａｔｉｔｅ（ＬＣＴｔｙｐｅ），ＡｌｔａｉＩｎｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ，ｚｉｒｃｏｎｉａｎｈａｆｎｏｎ（Ｈｆ＃ ｕｐｔｏ０６７）ｉｓｎｅｗｌｙｆｏｕｎｄｉｎｔｈｅＴｓａｌｕｎｇｅｌｂａｉｔｅｌｅｐｉｄｏｌｉｔｅｐｅｇｍａｔｉｔｅ，ｎｏｒｔｈｅｒｎＧｙｉｒｏｎｇｐｌｕｔｏｎｉｎｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅｏｆＨｉｍａｌａｙａｎｏｒｏｇｅｎＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅａｎｄｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｆｏｕｒｋｉｎｄｓｏｆｚｉｒｃｏｎｈａｆｎｏｎｉｎｔｈｅｅｌｂａｉｔｅ ｌｅｐｉｄｏｌｉｔｅｐｅｇｍａｔｉｔｅａｒｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ：ｐｏｒｏｕｓａｎｄｍｏｔｔｌｅｄｃｏｒｅＺｒｎ１，ｗｉｔｈｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆｚｉｒｃｏｎａｎｄｈａｆｎｉａｎｚｉｒｃｏｎ；ｃｏｍｍｏｎ ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓＺｒｎ２ｗｉｔｈｄａｒｋＣＬｉｍａｇｅｓ，ｒｏｕｎｄｅｄｔｈｅＺｒｎ１ａｎｄａｓｔｈｅｃｏｒｅｏｆｔｈｅｇｒａｉｎ，ｗｉｔｈｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｈａｆｎｉａｎｚｉｒｃｏｎ；Ｚｒｎ ３ａｎｄＺｒｎ４ｏｕｔｅｒｍｏｓｔｏｆｔｈｅｇｒａｉｎ，ｈａｖｉｎｇｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｈａｆｎｉａｎｚｉｒｃｏｎａｎｄｚｉｒｃｏｎｉｕｍ ｈａｆｎｏｎ，ｗｉｔｈｔｈｅｈｉｇｈｅｒＹ（ｕｐｔｏ４９％ Ｙ２Ｏ３）ａｎｄｌｏｗｅｒＹ ｃｏｎｔｅｎｔ（＜１６％ Ｙ２Ｏ３），ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙＡｌｌｔｈｅｓｔｕｄｉｅｄｚｉｒｃｏｎｓａｌｌｄｒｏｐｉｎｔｏｔｈｅｍａｇｍａｔｉｃａｎｄｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ ｒｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚｅｄｆｉｅｌｄｓｉｎｔｈｅｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｏｎｄｉａｇｒａｍ ｏｆｒａｒｅｅａｒｔｈｅｌｅｍｅｎｔｓ（ＲＥＥｓ）．Ｔｈｒｅｅｄｉｓｔｉｎｃｔｓｔａｇｅｓｏｆｍａｇｍａｔｉｃｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓａｒｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ：（１）ｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｒｉｍａｒｙＵｒｉｃｈｚｉｒｃｏｎ；（２）ｌａｔｅｍａｇｍａｔｉｃｔｏｓｕｂｓｏｌｉｄｕｓｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｂｙｔｈｅａｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆｌｕｉｄｓ；ａｎｄ（３）ｔｈｅｓｔｒｏｎｇＺｒＨｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＨｆｅｎｒｉｃｈｅｄｒｉｍｄｕｅｔｏｔｈｅｅｎｒｉｃｈｅｄｆｌｕｘ ｅｌｅｍｅｎｔｓ（Ｌｉ，Ｂ，Ｆ，ｅｔｃ）ａｎｄｔｈｅｍｏｄｉｆｉｅｄｍｅｌｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅａｂｕｎｄａｎｔｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＬｉＦｍｉｎｅｒａｌｓ（ｅｇｅｌｂａｉｔｅ ａｎｄｌｅｐｉｄｏｌｉｔｅ）．ＴｈｅｍａｇｍａｔｉｃｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｉｓｔｈｅｍｏｓｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｓｔａｇｅｆｏｒｔｈｅｕｌｔｒａｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｏｆｈａｆｎｉｕｍＩｎａｄｄｉｔｉｏｎ， ｈａｆｎｉａｎｚｉｒｃｏｎ（Ｈｆ＃ ｕｐｔｏ０２７）ｉｓａｌｓｏｐｒｅｓｅｎｔｉｎｔｈｅＴｓａｌｕｎｇｓｐｏｄｕｍｅｎｅｐｅｇｍａｔｉｔｅａｎｄｂｅｒｙｌｐｅｇｍａｔｉｔｅＺｉｒｃｏｎ（Ｈｆ＃ ＜００４）ｉｓ ｆｏｕｎｄｉｎｔｈｅＴｓａｌｕｎｇｔｏｕｒｍａｌｉｎｅｍｕｓｃｏｖｉｔｅｇｒａｎｉｔｅａｎｄＹｉｎｇｘｉｏｎｇｇｏｕｇｒａｎｉｔｅａｎｄｐｅｇｍａｔｉｔｅＩｔｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｈａｔｍａｇｍａｔｉｃｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎｉｓ ａｋｅｙｅｌｅｍｅｎｔｆｏｒｔｈｅＺｒＨｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｍｅｌｔ，ｒｅｓｕｌｔｉｎｇｉｎａｎｉｎｃｒｅａｓｅｄＨｆｃｏｎｔｅｎｔａｎｄａｄｅｃｒｅａｓｅｄＺｒ／Ｈｆｒａｔｉｏｉｎｚｉｒｃｏｎｓ Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｐａｒａｇｅｎｅｓｉｓｏｆｔｈｅｇｌｏｂａｌｈａｆｎｉａｎｚｉｒｃｏｎａｎｄｚｉｒｃｏｎｉａｎｈａｆｎｏｎ，ｔｈｅｓｕｍｍａｒｙｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅＨｉｍａｌａｙａｎ ｚｉｒｃｏｎｓ，ｔｈｅｉｎｄｉｃａｔｏｒｏｆｔｈｅｚｉｒｃｏｎｈａｆｎｏｎａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｆｕｌｔｒａｅｎｒｉｃｈｅｄＨｆｓｙｓｔｅｍ ａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｐｅｇｍａｔｉｔｅ；Ｒａｒｅｍｅｔａｌ；ＺｒＨｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ；Ｍａｇｍａｔｉｃｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ
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2、在镧系元素的4f轨道中的电子受外层5S2 5P6 的电 子所屏蔽，受外场的影响较小。
3、有些稀土化合物具有很高的饱和磁化强度。 4、有些稀土化合物具有很高的磁各向异性常数K。 5、有些稀土化合物具有很高的磁致伸缩常数入。 6、有些稀土化合物具有很高的磁光旋转能力。
两个元素是特例： 58号铈元素，实验测定出它的结构是［Xe］ 6s24f15d1；
64号元素钆是［Xe］6s24f75d1，而不是 6s24f8；
2.1.3 镧系元素自由离子的基态 电子组态
• 三价[Xe]4fn • 二价[Xe]4fn+1 • 四价[Xe]4fn-1
M2+: Sm Eu Tm Yb M4+: Ce Pr Tb Dy
• (6)与非金属作用：置换、复合金属氧化物
2.3.2 稀土元素的氧化还原性质
• +2价+4价的稳定性可从镧系元素的第三第四电离 势说明.Ce4+在水溶液中稳定存在 ，其它制备困难。 铈电位与体系酸度有关：1N HClO4 1.70v
1N H2SO4 1.44v
1N HNO31.61 v
• Pr4+ Tb4+有很强的氧化性，能迅速把水氧化。 水溶液中Sm2+ （血红色）Eu2+（淡黄色） Yb2+（淡黄色），其中Eu2+在水溶液中可保 持相当长时间。
第二章 稀土元素的电子层 结构及其性质
2.1 稀土元素的电子层结构 2.2 镧系收缩和镧系元素的原子半径、
离子半径 2.3 稀土元素的化学性质：金属活泼密度、熔沸点、
光学、磁学性质、离子颜色
2.1.1 稀土元素在周期表中的位置
2.1.2 稀土元素的电子层结构
• (1)与氧作用：La、Ce 、Eu在空气中易失光 泽，干燥空气中生成氧化物，保护膜（Ce---Ce2O3----CeO2）。
• (2)与其它非金属作用：硫化物、卤化物、 碳化物、氮化物、氢化物等，组成复杂。
• (3)与水作用：与铝相似，冷水中缓慢分解， 热水中快。
• (4)与酸作用：放氢。
• (5)与金属作用：SmCo5 Sm2Co17 LaNi5 La2Mg17
• 大多数稀土金属呈现顺磁性。 比如：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。
• Ln(OH)3 PH 6-8 Ce(OH)4 PH 0.7-1.0
2.4稀土元素的物理性质
• 2.4.1稀土元素的密度、熔点、沸点 • 稀土金属除Pr Nd为淡黄色外，其余均具有
银白色或灰色的金属光泽。 • 密度：Sc 2.99 Y 4.47 Ln6-10(随原子序数
而增大) 。 • 熔点：较高。随原子序数而增大。Eu和Yb
2.1.4镧系原子和离子基态时 能级分裂
• 镧系原子和离子的基态电子组态中有较多 的状态数： f1 f13----14 f2 f14----91
f3 f11----364 f4 f10----1001
f5 f9 ----2002 f6 f8----3003
• 考虑电子之间库伦斥力的微扰后，能量相 同的简并态发生能级分裂，每一个能级用 光谱项来表示，进一步考虑电子自旋-轨道 偶合作用的微扰，简并能级用光谱支项 （2s+1LJ）表示。
• 对于镧系元素，从镧到镥随着原子序数的 逐渐增大，原子半径、离子半径却逐渐减 小（见表2-3）。
收 缩 更 加 明 显
2.3稀土元素的化学性质
• 2.3.1 稀土金属的活泼性 • 电负性：1.06---1.14 Ca 1.04 • 电极电势:
La3+/La= -2.52v Lu3+/Lu= -2.25v Sc3+/Sc =-1.88v Y3+/Y =-2.37v Ca2+/Ca=-2.76v • 电离势： I1 < I2 < I3
• Eu2+ + H+----- Eu3+ +1/2 H2 • Eu2+ + H+ +1/2 O2 ----- Eu3+ +1/2 H2O2 • 4Eu2+ + 4H+ + O2 ----- 4 Eu3+ +2 H2O
2.3.3 稀土元素的酸碱性
• La氢氧化物的碱性最强，轻稀土氢氧化物 的碱性比重稀土的稍强。氢氧化物开始沉 淀的PH：Sc(OH)3 PH 4.9
2.2 镧系收缩和镧系元素的原子半径 和离子半径
• 镧系收缩是指从镧到镥随着原子序数的增 加，它们的原子半径、离子半径均逐渐减 小的现象。 镧系收缩是由镧系原子和离子的特殊电子结 构引起的。从钪到镧，原子序数增加很多， 即核电荷增加很多，核外电子也增加很多， 而且电子层数也逐一增加。
• Sc有4层电子，最外层为4s2。Y有5层电子， 最外层为5s2。而镧有6层电子，最外层为6s2。 因此，它们的原子半径、离子半径必然依 次增大。
光 ，相应的发光体分别称为荧光体和磷光体。）
固体发光物质的组成主要是由基质（作为材 料主体的化合物）和激活剂（少量的作为 发光中心的掺杂离子）所组成。
所以发光就是指物体不经过热阶段而将其 内部以某种方式吸收的能量直接转换为非 平衡辐射的现象。
稀土元素发光的性能特点:
1．能级跃迁有：f-f跃迁和d-f跃迁 2．镧系中间元素+3价态离子的发射光谱主要是锐线
谱。 3．+3价稀土离子具有如下发光特点：
a.具有f-f跃迁的稀土发光材料的发射光谱呈线状， 色纯度高。 b.由于4f轨道处于内层，很少受到外界环境的影响， 材料的发光颜色基本不随基质的不同而改变。 c.荧光寿命长 d.光谱形状很少随温度而变，温度猝灭小，浓度猝 灭也小。
2.4.3 稀土元素的磁学性质
反常。
2.4稀土元素的物理性质
• 2.4.1稀土元素的密度、熔点、沸点
2.4.2稀土元素的光学性质
发光：某一固体化合物在受到电磁波、带电粒子、 电能、机械能及化学能等作用激发时，会发生能 量的吸收、存储、传递和转换过程。
根据发光持续时间的长短把固体发光区分为荧光 和磷光两种 。 （ 发光持续时间小于10-8秒的称荧光，大于10-8秒的称磷