稀土成分
稀土介绍

1)储量分布高度集中(主要是轻稀土)。
我国稀土矿产虽然在华北、东北、华东、中南、西南、西北等六大区均有分布,但主要集中在华北区的内蒙古白云鄂博铁-铌、稀土矿区,其稀土储量占全国稀土总储量的90%以上,是我国轻稀土主要生产基地。
2)轻、重稀土储量在地理分布上呈现出“北轻南重”的特点即轻稀土主要分布在北方地区,重稀土则主要分布在南方地区,尤其是在南岭地区分布可观的离子吸附型中稀土、重稀土矿,易采、易提取,已成为我国重要的中、重稀土生产基地。
此外,在南方地区还有风化壳型和海滨沉积型砂矿,有的富含磷钇矿(重稀土矿物原料);在赣南一些脉钨矿床(如西华山、荡坪等)伴生磷钇矿、硅铍钇矿、钇萤石、氟碳钙钇矿、褐钇铌矿等重稀土矿物,在钨矿选冶过程中可综合回收,综合利用。
3)共伴生稀土矿床多,综合利用价值大。
在已发现的数百处矿产地中,2/3以上为共伴生矿产,颇有综合利用价值。
但多数矿床物质成分复杂,矿石嵌布粒度细,多为难选矿石,如白云鄂博矿床中有70余种元素,170多种矿物,其中稀土、铌钽储量巨大,为世界罕见的大型稀土、稀有金属矿床。
在铁矿石中共生的独居石、氟碳铈矿、氟碳钡铈矿、黄河矿等稀土矿物,虽然矿石结构构造复杂,嵌布粒度细微。
但经过不断选冶试验研究,精矿品位和冶炼提取及回收率已有很大提高,成为我国轻稀土主要原料基地。
4)我国稀土矿产资源储量多、品种全,为发展稀土金属工业提供了优越的资源条件。
现已探明的稀土储量达1亿t以上,而且还有较大的资源潜力。
品种全,17种稀土元素除钷尚未发现天然矿物,其余16种稀土元素均已发现矿物、矿石。
在所勘查和开发的矿床中,通过选冶工艺从矿石矿物中提取出16种稀土金属,现已生产出几百个品种和上千个规格的稀土产品,不仅满足了国内需求,而且已大量出口,成为我国出口创汇的主要矿产品及加工产品之一。
编辑本段常见矿物种类独居石Monaz ite独居石又名磷铈镧矿。
化学成分及性质:(Ce,La,Y,Th)[PO4]。
稀土的主要成分

稀土的主要成分稀土是指自然界中存在的17种元素,它们分别是:镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、霓(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)和锕(Ac)、镧(La)以及锔(Cm)。
稀土元素因其特殊的性质和稀有性质而得名。
稀土元素在自然界中并不稀有,但它们分布较为分散,难以提取和分离,因此得名为稀土。
稀土元素具有丰富的化学性质和特殊的磁性、光学性质,广泛应用于电子、材料、化工等领域。
在稀土元素中,最常见的是镧和铈。
镧属于稀土的第一族,是最早被发现的稀土元素之一。
铈是稀土元素中含量最大的元素,常用于制造催化剂、优质玻璃和光学镜片。
稀土元素的其他成员,如钕、钐、铕等,也具有各自独特的特性和应用。
稀土元素在现代技术和工业中发挥着重要的作用。
例如,它们被广泛用于制造高性能磁体和永磁材料。
由于稀土元素具有很高的磁滞系数和磁导率,使之成为制造强大磁场的理想选择。
磁体和永磁材料被广泛应用于电机、发电机、传感器等领域。
稀土元素还被用于制造高温超导材料,这些材料在低温下具有极低的电阻,用于制造超导电缆和磁体。
此外,稀土元素还被应用于光学、光纤通信、显示器、核能和催化剂等领域。
稀土元素的化合物常用于制造荧光材料,用于涂料、塑料和玻璃的加色剂。
光纤通信中的稀土元素能够发射特定波长的光信号,用于光纤放大器和激光器。
稀土元素还可以用于触摸屏、LED显示器和电视等显示技术中。
在核能产业中,稀土元素用于制造核燃料和核反应堆材料。
而在催化剂中,稀土元素的化合物常用于催化裂化、氧化还原和有机化学反应中,具有高效催化作用。
尽管稀土元素的应用广泛,但稀土资源的开采和提取仍然是一个挑战。
稀土元素的提取和分离工艺涉及高成本和环境影响,且全球稀土资源分布不均匀。
中华人民共和国是全球最大的稀土生产国,其稀土资源储量约占全球的70%以上。
然而,近年来,国际社会对于稀土的供应和价格问题越来越重视,并在寻求新的稀土资源开发和利用途径。
稀土简介

稀土行业整合,形成战国七雄的局 面
稀土行业的七雄格局已经形成:包钢稀土、广 晟有色、厦门钨业、赣州矿业、中色建、中铝 公司、五矿集团。 广晟有色、赣州矿业独占南方离子型中重稀土 资源开采大权。
稀土产品分类
政府稀土政策
稀土计划性采,管控稀土出口: 2003年中国政府对稀土实行配额制 2005年, 中国政府取消了稀土出口退税,压缩了出 口配额企业名额。 2006年4月,中国国土资源部停止发放稀土矿开采 许可证 2006年11月,中国政府还对稀土和硅铁等商品加征 了出口关税。 2011年6月30日前,原则上暂停受理新的钨矿、锑 矿和稀土矿勘查、开采登记申请。 2013年6月,江西稀土行业整顿检查
稀土冶炼
稀土精矿的分解
通过各种化学变化将稀土转化为溶于水或无机酸的化合物, 经过溶解、分离、净化、浓缩或灼烧等工序,制成各种混合 稀土化合物 稀土元素的分离(用草酸作为沉淀剂) 混合稀土化合物中,分离提取出单一纯稀土元素:(1)分步 法(分级结晶法、分级沉淀法和氧化还原法);(2)离子 交换法;(3)溶剂萃取法。 稀土金属的制备 稀土氧化物(除钐、铕、镱及铥的氧化物外)为原料用一般 冶金方法很难还原成单一金属(1)熔盐电解法(2)真空热 还原法(3)氟化物的钙热法(4)氯化物的锂热法
稀土简介
粟冰冰
稀土
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。
稀土可以分为轻稀土和重稀土
轻稀土包括:镧、铈、鐠、銣、钷、钐、 铕、钆( gá )。
重稀土包括:铽、镝、钬、铒、铥、镱、 镥、钪。
稀土主要分布在中国、俄罗斯、美国、澳大 利亚、印度,中国的稀土储量世界第一
稀土的用途和分类

(4)铥还可在新型照明光源?金属卤素灯做添加剂。
(5)Tm3+加入到玻璃中可制成稀土玻璃激光材料,这是目前输出脉冲量最大,输出功率最高的固体激光材料。Tm3+也可做稀土上转换激光材料的激活离子。
镱(Yb)?1878年,查尔斯(Jean?Charles)和马利格纳克(G.de?Marignac)在"铒"中发现了新的稀土元素,这个元素由伊特必(Ytterby)命名为镱(Ytterbium)。?
钇是一种用途广泛的金属,主要用途有:(1)钢铁及有色合金的添加剂。FeCr合金通常含0.5-4%钇,钇能够增强这些不锈钢的抗氧化性和延展性;MB26合金中添加适量的富钇混合稀土后,合金的综合性能得到明显的改善,可以替代部分中强铝合金用于飞机的受力构件上;在Al-Zr合金中加入少量富钇稀土,可提高合金导电率;该合金已为国内大多数电线厂采用;在铜合金中加入钇,提高了导电性和机械强度。
稀土矿的用途和分类--想不到啊,又长知识了。 [转贴 2008-09-19 15:36:25] ??
稀土 百度百科

稀土百科名片日本是稀土的主要使用国,目前中国出口的稀土数量居全球之首稀土作为许多重大武器系统的关键材料,美国几乎都需从中国进口(某些程度上是战略的储备)。
稀土是中国最丰富的战略资源,它是很多高精尖产业所必不可少原料,中国有不少战略资源如铁矿等贫乏,但稀土资源却非常丰富。
在当前,资源是一个国家的宝贵财富,也是发展中国家维护自身权益,对抗大国强权的重要武器。
中国改革开放的总设计师邓小平同志曾经意味深长地说:“中东有石油,我们有稀土。
”稀土是一组同时具有电、磁、光、以及生物等多种特性的新型功能材料, 是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料,同时也对改造某些传统产业, 如农业、化工、建材等起着重要作用。
稀土用途广泛, 可以使用稀土的功能材料种类繁多, 正在形成一个规模宏大的高技术产业群, 有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。
有“工业维生素”的美称。
编辑本段稀土用途在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。
而且,稀土同样是电子、激光、核工业、超导等诸多高科技的润滑剂。
稀土科技一旦用于军事,必然带来军事科技的跃升。
从一定意义上说,美军在冷战后几次局部战争中压倒性控制,以及能够对敌人肆无忌惮地公开杀戮,正缘于稀土科技领域的超人一等。
在冶金工业方面稀土金属或氟化物、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;稀土硅铁合金、稀土硅镁合金作为球化剂生产稀土球墨铸铁,由于这种球墨铸铁特别适用于生产有特殊要求的复杂球铁件,被广泛用于汽车、拖拉机、柴油机等机械制造业;稀土金属添加至镁、铝、铜、锌、镍等有色合金中,可以改善合金的物理化学性能,并提高合金室温及高温机械性能。
稀土全概述

在稀土这个元素大家族中,铈是当之无愧的“老大哥”。
其一,稀土在地壳中总的丰度为238ppm,其中铈为68ppm,占稀土总配分的28%,居第一位;其二,铈是在发现钇(1794年)九年之后,被发现的第二个稀土元素。
尽管如此,由于化学家们最初被困惑在不断发现新稀土的“迷宫”中,直到发现“铈土”的83年后,才为铈(也是稀土)找到第一个用途――用作汽灯纱罩的发光增强剂。
1903年,找到了铈的第二大用途――还是那位奥地利人韦尔斯巴赫,发现铈铁合金在机械摩擦下能产生火花,可以用来制造打火石。
只是如今,打火石遭遇压电陶瓷的有力挑战,产量已经大减。
这期间,还发现铈基合金(如Th2Al-RE)可用作电子设备和真空管的吸气剂。
1910年,发现了铈的第三大用途,用于探照灯和电影放映机的电弧碳棒。
与汽灯纱罩类似,铈可以提高可见光转换效率。
探照灯曾是战争防空的重要用具。
电弧碳棒也曾是放映电影不可缺少的光源。
以上铈的三大用途也代表了稀土早期的三大用途,甚至可以说,早期的稀土工业完全建立在对铈的性能开发和利用上。
50年代初,我国稀土工业也起步于这三大应用。
这些用途都与发光有关。
可以说铈作为稀土元素家族的优秀代表,一开始就作为“光明使者”在为人类造福。
20世纪30年代起,氧化铈开始用作玻璃脱色剂、澄清剂、着色剂和研磨抛光剂。
二氧化铈作为化学脱色剂和澄清剂可以取代有剧毒的白砒(氧化砷)从而减少操作和环境污染。
铈钛黄颜料用作玻璃着色剂可以制造出漂亮的亮黄色工艺美术玻璃。
氧化铈作为主成分制造的各种规格的抛光粉,已完全取代铁红抛光粉,大大提高了抛光效率和抛光质量,早期用于平板玻璃和眼睛片抛光,如今已广泛应用于阴极射线管(CRT)玻壳、各种平板显示,光学玻璃镜头和计算机芯片等,既是铈的经典用途,也是目前铈的主要应用领域之一。
铈作为玻璃添加剂,能吸收紫外线与红外线,已被大量应用于汽车玻璃。
不仅能防紫外线,还可降低车内温度,从而节约空调用电。
稀土成分化验

稀土成分化验稀土成分化验是一种用于检测和分析稀土元素的方法,主要是通过测定稀土元素的含量和组成来确认样品中是否存在稀土元素,并进一步确定各个稀土元素的含量。
稀土元素是指原子序数为57到71的元素,它们在自然界中分布较为广泛,但是含量很少,因此称为稀土。
稀土成分化验需要特殊的实验方法和仪器设备来进行,以下是一些常见的稀土成分化验参考内容:1. 稀土成分测定原理:稀土成分化验一般采用光谱分析的方法,如原子荧光光谱分析、电感耦合等离子体发射光谱分析和质谱分析等,通过测量样品中稀土元素特征光谱的强度和波长来定量分析稀土成分。
2. 采样与前处理:稀土成分化验前需要对样品进行采样和前处理,如固体样品的研磨和溶解、溶液样品的稀释等。
采样要求样品的代表性和均匀性,前处理要确保样品中的稀土元素不会因为其他因素的干扰而被改变。
3. 校准曲线的建立:稀土成分化验需要建立标准曲线来进行定量分析。
首先准备不同浓度的稀土标准溶液,然后测量它们的光谱特征,通过建立样品稀土元素浓度与光谱强度的关系拟合出校准曲线,从而可以通过测量样品光谱强度来确定样品中稀土元素的含量。
4. 仪器操作和实验条件:稀土成分化验需要在特定的实验条件下进行,如气体流量、电压电流、温度湿度等参数的控制。
同时需要熟悉仪器的操作方法和实验步骤,以确保实验的准确性和重复性。
5. 误差和干扰因素的分析:稀土成分化验中存在一些误差和干扰因素,如基体干扰、光谱重叠、仪器漂移等。
需要通过对干扰因素的了解和合适的校正方法来降低误差和提高测量精度。
6. 结果分析和报告编写:稀土成分化验结束后,需要对测量结果进行分析和评价。
可以比较样品与标准品的测量结果,计算各个稀土元素的含量百分比,评估样品中稀土元素的丰度和分布情况。
最后将实验结果整理成报告,包括样品的基本信息、实验方法、结果分析和讨论等内容。
综上所述,稀土成分化验是一种检测和分析稀土元素的重要方法,在稀土资源开发、环境监测和材料研究等领域起到重要作用。
稀土资源

稀土资源1.赋存状态稀土元素在地壳中主要以矿物形式存在,其赋存状态主要有三种:作为矿物的基本组成元素,稀土以离子化合物形式赋存于矿物晶格中,构成矿物的必不可少的成分。
这类矿物通常称为稀土矿物,如独居石、氟碳铈矿等。
作为矿物的杂质元素,以类质同象置换的形式,分散于造岩矿物和稀有金属矿物中,这类矿物可称为含有稀土元素的矿物,如磷灰石、萤石等。
呈离子状态被吸附于某些矿物的表面或颗粒间。
这类矿物主要是各种粘土矿物、云母类矿物。
这类状态的稀土元素很容易提取。
已经发现的稀土矿物约有250种,但具有工业价值的稀土矿物只有50~60种,目前具有开采价值的只有10种左右,现在用于工业提取稀土元素的矿物主要有四种—氟碳铈矿、独居石矿、磷钇矿和风化壳淋积型矿,前三种矿占西方稀土产量的95%以上。
独居石和氟碳铈矿中,轻稀土含量较高。
磷钇矿中,重稀土和钇含量较高,但矿源比独居石少。
世界稀土资源拥有国除中国外,还有俄罗斯、吉尔吉斯斯坦、美国、澳大利亚、印度、扎伊尔等;主要稀土矿物是氟碳铈矿、离子吸附型矿、独居石、磷钇矿、黑稀金矿、磷灰石、铈铌钙钛矿等。
主要进行开采、选矿生产的国家是中国、美国、俄罗斯、吉尔吉斯斯坦、印度、巴西、马来西亚等。
1998年全世界稀土精矿产量13万余吨(自然吨位)。
值得注意的是澳大利亚、印度、南非等拥有稀土资源的国家,在未来五年内,将克服技术障碍,生产高附加值的单一稀土产品。
届时世界市场的竞争将更加激烈。
独居石Monazite独居石又名磷铈镧矿。
化学成分及性质:(Ce,La,Y,Th)[PO4]。
成分变化很大。
矿物成分中稀土氧化物含量可达50~68%。
类质同象混入物有Y、Th、Ca、[SiO4]和[SO4]。
独居石溶于H3PO4、HClO4、H2SO4中。
晶体结构及形态:单斜晶系,斜方柱晶类。
晶体成板状,晶面常有条纹,有时为柱、锥、粒状。
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。
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稀土成分2010/9/27 14:55:14稀土成分稀土矿在地壳中主要以矿物形式存在,其赋存状态主要有三种:作为矿物的基本组成元素,稀土以离子化合物形式赋存于矿物晶格中,构成矿物的必不可少的成分。
这类矿物通常称为稀土矿物,如独居石、氟碳铈矿等。
作为矿物的杂质元素,以类质同象置换的形式,分散于造岩矿物和稀有金属矿物中,这类矿物可称为含有稀土元素的矿物,如磷灰石、萤石等。
呈离子状态被吸附于某些矿物的表面或颗粒间。
这类矿物主要是各种粘土矿物、云母类矿物。
这类状态的稀土元素很容易提取.经发现的稀土矿物约有250种,但具有工业价值的稀土矿物只有50~60种,目稀土矿独居石 Monazite独居石又名磷铈镧矿。
化学成分及性质:(Ce,La,Y,Th)[PO4]。
成分变化很大。
矿物成分中稀土氧化物含量可达50~68%。
类质同象混入物有Y、Th、Ca、[SiO4]和[SO4]。
独居石溶于H3PO4、HClO4、H2SO4中。
晶体结构及形态:单斜晶系,斜方柱晶类。
晶体成板状,晶面常有条纹,有时为柱、锥、粒状。
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。
具有强玻璃光泽。
硬度5.0~5.5。
性脆。
比重4.9~5.5。
电磁性中弱。
在X射线下发绿光。
在阴极射线下不发光。
生成状态:产在花岗岩及花岗伟晶岩中;稀有金属碳酸岩中;云英岩与石英岩中;云霞正长岩、长霓岩与碱性正长伟晶岩中;阿尔卑斯型脉中;混合岩中;及风化壳与砂矿中。
用途:主要用来提取稀土元素。
产地:具有经济开采价值的独居石主要资源是冲积型或海滨砂矿床。
最重要的海滨砂矿床是在澳大利亚沿海、巴西以及印度等沿海。
此外,斯里兰卡、马达加斯加、南非、马来西亚、中国、泰国、韩国、朝鲜等地都含有独居石的重砂矿床。
独居石的生产近几年呈下降趋势,主要原因是由于矿石中钍元素具有放射性,对环境有害。
氟碳铈矿(Bastnaesite)化学成分性质:(Ce,La)[CO3]F。
机械混入物有SiO2、Al2O3、P2O5。
氟碳铈矿易溶于稀HCl、HNO3、H2SO4、H3PO4。
晶体结构及形态:六方晶系。
复三方双锥晶类。
晶体呈六方柱状或板状。
细粒状集合体。
物理性质:黄色、红褐色、浅绿或褐色。
玻璃光泽、油脂光泽,条痕呈白色、黄色,透明至半透明。
硬度4~4.5,性脆,比重4.72~5.12,有时具放射性、具弱磁性。
在薄片中透明,在透射光下无色或淡黄色,在阴极射线下不发光。
生成状态:产于稀有金属碳酸岩中;花岗岩及花岗伟晶岩中;与花岗正长岩有关的石英脉中;石英─铁锰碳酸盐岩脉中;砂矿中。
用途:它是提取铈族稀土元素的重要矿物原料。
铈族元素可用于制作合金,提高金属的弹性、韧性和强度,是制作喷气式飞机、导弹、发动机及耐热机械的重要零件。
亦可用作防辐射线的防护外壳等。
此外,铈族元素还用于制作各种有色玻璃。
目前,已知最大的氟碳铈矿位于中国内蒙古的白云鄂博矿,作为开采铁矿的副产品,它和独居石一道被开采出来,其稀土氧化物平均含量为5~6%。
品位最高的工业氟碳铈矿矿床是美国加利福尼亚州的芒廷帕斯矿,这是世界上唯一以开采稀土为主的氟碳铈矿。
磷钇矿(Xenotime)化学成分及性质:Y[PO4]。
成分中Y2O361.4%,P2O538.6%。
有钇族稀土元素混入,其中以镱、铒、镝、钆为主。
尚有锆、铀、钍等元素代替钇,同时伴随有硅代替磷。
一般来说,磷钇矿中铀的含量大于钍。
磷钇矿化学性质稳定。
晶体结构及形态:四方晶系、复四方双锥晶类、呈粒状及块状。
物理性质:黄色、红褐色,有时呈黄绿色,亦呈棕色或淡褐色。
条痕淡褐色。
玻璃光泽,油脂光泽。
硬度4~5,比重4.4~5.1,具有弱的多色性和放射性。
生成状态:主要产于花岗岩、花岗伟晶岩中。
亦产于碱性花岗岩以及有关的矿床中。
在砂矿中亦有产出。
??用途:大量富集时,用作提炼稀土元素的矿物原料。
风化壳淋积型稀土矿 Ion absorpt deposit 淋积型稀土矿即离子吸附型稀土矿是我国特有的新型稀土矿物。
所谓“离子吸附”系稀土元素不以化合物的形式存在,而是呈离子状态吸附于粘土矿物中。
这些稀土易为强电解质交换而转入溶液,不需要破碎、选矿等工艺过程,而是直接浸取即可获得混合稀土氧化物。
故这类矿的特点是:重稀土元素含量高,经济含量大,品位低,覆盖面大,多在丘陵地带,适于手工和半机械化开采,开采和浸取工艺简单。
风化壳淋积型稀土矿,主要分布在我国江西、广东、湖南、广西、福建等地。
前具有开采价值的只有10种左右,现在用于工业提取稀土元素的矿物主要有四种—氟碳铈矿、独居石矿、磷钇矿和风化壳淋积型矿,前三种矿占西方稀土产量的95%以上。
独居石和氟碳铈矿中,轻稀土含量较高。
磷钇矿中,重稀土和钇含量较高,但矿源比独居石少。
稀土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)。
稀土元素通常分为二组: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。
稀土金属(rare earth metals)又称稀土元素,是元素周期表ⅢB族中钪、钇、镧系17种元素的总称,常用R或RE表示。
它们的名称和化学符号是钪(Sc)、钇(Y)、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)。
它们的原子序数是21(Sc)、39(Y)、57(La)到71(Lu)。
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。
通常把镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕称为轻稀土或铈组稀土;把钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥钇称为重稀土或钇组稀土。
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。
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。
大多数稀土金属呈现顺磁性。
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。
稀土金属已广泛应用于电子、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。
我国拥有丰富的稀土矿产资源,成矿条件优越,堪称得天独厚,探明的储量居世界之首,为发展我国稀土工业提供了坚实的基础。
稀散金属通常是指由镓(Ga)、铟(In)、铊(Tl)、锗(Ge)、硒(Se)、碲(Te)和铼(Re)7个元素组成的一组化学元素。
但也有人将铷、铪、钪、钒和镉等包括在内。
这7个元素从1782年发现碲以来,直到1925年发现铼才被全部发现。
这一组元素之所以被称为稀散金属,一是因为它们之间的物理及化学性质等相似,划为一组;二是由于它们常以类质同象形式存在有关的矿物当中,难以形成独立的具有单独开采价值的稀散金属矿床,(最近在四川省石棉县发现一处以碲为主的碲铋矿床);三是它们在地壳中平均含量较低,以稀少分散状态伴生在其他矿物之中,只能随开采主金属矿床时在选冶中加以综合回收、综合利用。
稀散金属具有极为重要的用途,是当代高科技新材料的重要组成部分。
由稀散金属与有色金属组成的一系列化合物半导体、电子光学材料、特殊合金、新型功能材料及有机金属化合物等,均需使用独特性能的稀散金属。
用量虽说不大,但至关重要,缺它不可。
因而广泛用于当代通讯技术、电子计算机、宇航开发、医药卫生、感光材料、光电材料、能源材料和催化剂材料等。
我国稀散金属矿产丰富,为发展稀散金属工业提供了较好的资源条件。
【矿物主要特点】稀土元素在地壳中平均含量为165.35×10-6(黎彤,1976)。
在自然界中稀土元素主要以单矿物形式存在,目前世界上已发现的稀土矿物和含稀土元素的矿物有250多种,其中稀土含量ΣREE>5.8%的有50~65种,可视为稀土独立的矿物。
重要的稀土矿物主要为氟碳酸盐和磷酸盐。
稀土矿物总的特点:一是缺少硫化物和硫酸盐(只有极个别的),这说明稀土元素具有亲氧性;二是稀土的硅酸盐主要是岛状,没有层状、架状和链状构造;三是部分稀土矿物(特别是复杂的氧化物及硅酸盐)呈现非晶质状态;四是稀土矿物的分布,在岩浆岩及伟晶岩中以硅酸盐及氧化物为主,在热液矿床及风化壳矿床中以氟碳酸盐、磷酸盐为主。
富钇的矿物大部分都赋存在花岗岩类岩石和与其有关的伟晶岩、气成热液矿床及热液矿床中;五是稀土元素由于其原子结构、化学和晶体化学性质相近而经常共生在同一个矿物中,即铈族稀土和钇族稀土元素常共存在一个矿物中,但这类元素并非等量共存,有些矿物以含铈族稀土为主,有些矿物则以钇族为主。
在目前已发现的250多种稀土矿物和含稀土元素的矿物,适合现今选冶条件的工业矿物仅有10余种:1)含铈族稀土(镧、铈、钕)的矿物:氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、氟碳铈钙矿、氟碳钡铈矿和独居石。
2)富钐及钆的矿物:硅铍钇矿、铌钇矿、黑稀金矿。
3)含钇族稀土(钇、镝、铒、铥等)的矿物:磷钇矿、氟碳钙钇矿、钇易解石、褐钇铌矿、黑稀金矿。
稀散元素在自然界里主要以分散状态赋存在有关的金属矿物中,如闪锌矿一般都富含镉、锗、镓、铟等,个别还含有铊、硒与碲;黄铜矿、黝铜矿和硫砷铜矿经常富含铊、硒及碲,个别的还富含铟与锗;方铅矿也常富含铟、铊、硒及碲;辉钼矿和斑铜矿富含铼,个别的还富含硒;黄铁矿常富含铊、镓、硒、碲等。