稀土冶金学

合集下载

稀土火法冶金

一.绪论稀土火法冶金技术是指应用高温这一重要的热力学条件，完成还原稀土离子成金属态和金属提纯的过程。

此过程没有水溶液参加，故又称为火法冶金。

火法冶金工艺过程简单，生产率较高。

稀土火法冶炼主要包括硅热还原法制取稀土合金，熔盐电解法制取稀土金属或合金，金属热还原法制取稀土合金等。

火法冶金的共同特点是在高温条件下生产。

稀土金属的制备方法有：①金属热还原法。

常用钙、锂、钠、镁等金属做还原剂，还原稀土金属的卤化物。

②熔盐电解法。

可电解稀土卤化物与碱金属、碱土金属卤化物的熔盐。

进一步纯制可采用真空熔炼法、真空蒸馏法、电迁移法和区域熔炼法。

稀土火法冶金技术分为三大类：熔盐电解、金属热还原和火法提纯技术。

二. 氯化物电解法制取稀土金属2.1基本原理根据电解质能够发生电离的原理，由RECl：—KCl组成的电解质，在熔融状态下也会发生电离作用，化合物离解为能自由运动的阳离子和阴离子。

氯化稀土将按如下方式离解RECl3＝RE3十十3C1—-氯化钾将按如下方式离解：KCl＝K十十C1—在直流电场的作用下，电解质中的阳离子K十、RE3十都朝电解槽的阴极运动，而阴离子Cl—则向电解槽的阳极移动，结果在靠近阴极的电解质层中，集中有大量的阳离子，在靠近阳极的电解层中，集中有大量的阴离子。

在稀土氯化物电解条件下，阳离子中的稀土离子RE3+获得电子生成稀土金属，在阴极上的电化学反应为：RE3十十3e一＝RE阴离子中的氯离子C1—则在阳极上失去电子，并生成氯气(C12)，在阳极上的电化学反应为：2C1—一2e—===Cl23C1——3e—===3/2 C12这样，电解的结果，在阴极上使得到稀土金属，在阳极上放出氯气，而消耗了氯化稀土和直流电。

电解过程中的总反应式可以表示如下：RECl3===RE+3/2 C122.2 稀土氯化物电解原料和电解质稀土氯化物电解原料是把稀土氯化物和氯化钾按一定比例配制(一般氯化稀土重量为35—50％)构成熔盐电解体系。

稀土冶金学第第七章稀土金属及其合金的制取

05
槽型
06
影响电流效率的主要因素
2020
烘
02
2022
出金属及阳极和电解质更换
03
稀土氯化物熔盐电解工艺
稀土氯化物熔盐电解工艺流程
稀土氯化物熔盐电解设备
含氯浓度10~30％的电解尾气，可以采用适当的溶剂(如四氯化碳)吸附尾气中的氯，然后将含氯的溶剂加热或减压，使氯气解析出来，成为高浓度的氯气进行利用。对含氯浓度小于10％的电解尾气的吸收方法有两种：一是使含氯尾气通过灼热的铁屑制取三氯化铁；二是使含氯尾气通入氢氧化钠或石灰水溶液中，回收次氯酸钠或漂白粉。
影响电流效率的因素：
该工艺是以粉末状的稀土氧化物为溶质，以同种稀土元素的氟化物为主要溶剂、氟化锂、氟化钡为混合熔盐的添加成分。
01
02
03
04
电解工艺：
阴极通常选用钼或钨的金属型材。阳极材质都是石墨，但形式多样。
氟化物熔盐在高温下具有很强的腐蚀性，传统的工业耐火材料都难以用来做稀土氧化物电解槽槽体材料。在生产规模不大的情况下，都用石墨坩埚作电解槽。
3 自耗阴极电解制取稀土合金（Nd-Fe）
7.3 热还原法制取稀土金属
利用活性较强的金属作为还原剂，还原其它金属化合物，制取金属的方法，通称为金属热还原法。 1 金属钙还原REF3制备稀土金属 3Ca + 2REF3 3CaF2 + 2 RE (1450—1750℃) CaF2与RE金属熔点接近，且蒸汽压较低，从而使得反应过程进行得较平稳，热量不易散失，金属易于聚集且易于观察操作。 CaF2渣的流动性好，易与金属的分离，还原剂钙易得又易提纯。 REF3 较RECl3不易吸水。
由于金属呈液态聚集，电解质温度比金属熔点高，这就使电解槽槽体材料和电极材料在选择上受到限制，对于上万安培规模的大型工业槽可能要采用某些难熔金属的材质作槽衬或者采用凝壳技术。

稀土冶金工艺流程

稀土冶金工艺流程Rare earth metallurgy is a complex process that involves the extraction and separation of rare earth elements from their ores. This process is essential for obtaining the pure rare earth metals that are crucial for a variety of modern technologies. Rare earth elements are used in many important applications such as smart phones, electric vehicles, wind turbines, and military equipment. The demand for rare earth metals has been steadily increasing, making the metallurgy process even more vital.稀土冶金是一个复杂的过程，涉及从矿石中提取和分离稀土元素。

这一过程对于获取用于各种现代技术的纯稀土金属至关重要。

稀土元素被用于许多重要的应用，例如智能手机、电动汽车、风力涡轮机和军事装备。

稀土金属的需求一直在稳步增长，使冶金过程变得更加重要。

The rare earth metallurgy process starts with the mining and extraction of rare earth ores from the earth's crust. These ores are then crushed and ground into fine particles before undergoing a series of chemical processes to separate the rare earth elements. One common method used in rare earth metallurgy is solvent extraction,where organic solvents are used to selectively extract the desiredrare earth elements from the ore.稀土冶金过程始于从地壳中开采和提取稀土矿石。

“稀土冶金学”课程教学改革与实践

工方法将稀土制成具有一定性能的金属材料或合金材料的过程和工艺。其研究内容包括稀土元素及其主要化合物的性质和特征、稀土矿物原料及其处理、稀土元素分离、稀土纯化合物制备、稀土金属及其合金的制取、稀土金属的精炼提纯等。
稀土冶金学是研究从矿石中提取稀土或稀土化合物及用各种加淋洗液回收利用等环境保护的内容。为了使学生了解稀土元素应用范围和主要稀土材料的制备方法．在第１章中从稀土元素的物理和化学
Ｓｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＶｉｓｉｏｎ
科技视界
科技・探索・争呜
“ 稀土冶金学” 课程教学改革与实践
常宏涛李梅罗果萍张福顺（内蒙古科技大学材料与冶金学院，内蒙古包头０１４０１０）
性质出发介绍了稀土元素的应用．并在第６章中编人了高纯、超细稀土化合物提取及稀土抛光扮与稀土发光材料制备技术．在第７章稀土金属制取内容中加入了稀土合金的制取方法．这样让学生既能掌握目前稀土冶金技术的基本方法又能了解稀土冶金的前沿技术。
２ “ 稀土冶金学” 课程的头白云鄂博矿资源优势的办学特色和冶金工程专业学生部分就业服务于包头本地的现实状况．因此材料与冶金学院自２００８年开始将冶金工程专业的专业课程分为两个模块开课．一个是以钢铁冶金专业为重点的课程设置．另一个是以稀土冶金为重点的有色金属冶金专业学生可以根据自己的兴趣及将来的发展方向任意选择两个模块中的任一专业进行学习。其中稀土冶金工艺学是以稀土冶金为重点的有色金属冶金专业的重点课程．因此该课３－３教学与实践相结合程的建设对于教学效果极为重要稀土冶金学中由于稀土萃取分离工艺是连续的过程．流程长．系为保证“ 稀土冶金学” 课程的系统性和完整性在确定该课程内容课程内容包含知识点多．而在在工业生产实际中，多种物料溶时，坚持“ 浅而宽、理论联系实际” 的原则，以经典理论为基础，重点介统性强，绍稀土冶金过程的知识，并将最新科技成果和前沿技术纳入教学内液通过密闭的管道输送．并且在基本密闭的容器中进行反应或储存．学习难点较多．因此学生掌握稀土元素的萃取分离工艺比较困难。因容．编写《稀土冶金学》教材。此在课堂教学任务完成后开设稀土元素萃取的实验课．以便学生更加２．１ “ 稀土冶金学” 课程内容的设置系统、直观地了解和掌握稀土萃取分离工艺的各个知识点，让学稀土冶金工艺学课程主要包括湿法冶金过程和火法冶金过程两全面、形象地了解稀土萃取分离工艺的原理、过程、主体设备、部分．其中湿法冶金过程主要讲授稀土元素及其主要化合物的性质和生更加生动、及理论应用等方面的知识。 ● 特征、稀土矿物原料及其处理、稀土元素分离、稀土纯化合物制备等内整体流程以容．而火法冶金过程主要讲授稀土金属及其合金的制取、稀土金属的【参考文献】精炼提纯等内容。通过教学的各个环节使学生达到各章中所提的基本［１］ＡｒｉｆａｌＧ，ＨｗａｎｇＪ，ＱｎｕｋｉＫ．Ｅｌｅｃｔｒｏ — ｅｌｅｅｔｒｏｄｉａｌｙｓｉｓｏｆｈｙｄｒｉｏｄｉｃａｃｉｄｕｓｉｎｇｔｈｅ要求。ｃａｔｉｏｎｅｘｃｈａｎｇｅ，ｍｅｍｂｒａｎｅｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｅｄｂｙａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄｅｌｅｃｔｒｏｒａｄｉａｔｉｏｎ叨．Ｍｅｍ－２．２ “ 稀土冶金学” 教材建设ｂｒＳｃｉ，２００２，２１（１０）：３９．书中系统地介绍了由稀土资源提取稀土元素和制备稀土全属的［２］汪雨，张玲金．常压微波技术萃取土壤中有机氯农药［Ｊ】．岩矿测试，２００６（０１）：全过程。同时为了适应社会发展的需要．将环境保护和冶金过程与稀１５－１８土材料制备过程相耦合的增值冶金的意识责穿于全书中全书共分为［３］Ｓｉｍｐｓｏｎ，Ｎ．Ｊ．Ｋ．Ｓｏｌｉｄｐｈａｓｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ：ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ，ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，ａｎｄａｐｐｌｉｃａ－十章，内容包括稀土元素的物理和化学性质、稀土的资源及精矿的分ｔｉｏｎｓ［Ｍ］．ＮｅｗＹｏｒｋａｎｄＢａｓｅｌ：ＭａｒｃｅｌＤｅｋｋｅｒ，２０００，１１０（２）：１９－３８．解方法、稀土元素的分离方法及化合物的制取方法、稀土金属及稀土［４］Ｔｈｕｒｍａｎ，Ｅ．Ｍ，Ｍｉｌｌｓ，Ｍ．Ｓ．Ｓｏｌｉｄｐｈｓａｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ：ｎｃｉｐｌｅｓａｎｄｐｒａｃｔｉｃｅ［Ｍ］．合金的制取方法和稀土生产过程的废物处理．在这些内容中除了第ＮｅｗＹｏｒｋ：ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，１９９８，１４６（０２）：２００－２１０．５］吕金海，舒孝顺，高中洪，等．菝葜总皂苷元超声萃取研究【ＪＪ．中国中药杂志，１Ｏ章集中讲述稀

第一章稀土冶金学

钕还应用于有色金属材料
2)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. 3)另外,掺钕的钇铝石榴石产生短波激光束,在工业上广泛用于厚度在10mm以下薄型材料的焊接和切削.在医疗上,掺钕钇铝石榴石激光器代替手术刀用于摘除手术或消毒创伤口.钕也用于玻璃和陶瓷材料的着色以及橡胶制品的添加剂.随着科学技术的发展,稀土科技领域的拓展和延伸,钕元素将会有更广阔的利用空间.
稀土冶金学
Hale Waihona Puke 主要内容第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章绪论稀土元素矿物及其精矿的处理方法溶剂萃取法分离稀土元素离子交换色层法分离稀土元素分离稀土元素的其他方法稀土化合物的制备稀土金属和合金的制取稀土金属的提纯火法冶炼生产稀土硅铁基合金稀土生产过程的三废及处理
4.稀土元素的由来及用途
镧(La)lanthanum “镧”这个元素是1839年被命名的,当时有个叫 “莫桑德”的瑞典人发现铈土中含有其它元素, 他借用希腊语中“隐藏”一词把这种元素取名为“镧”.从此,镧便登上了历史舞台. 镧的应用非常广泛,如应用于压电材料、电热材料、热电材料、磁阻材料、发光材料(兰粉)、贮氢材料、光学玻璃、激光材料、各种合金材料等.她也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中,光转换农用薄膜也用到镧,在国外,科学家把镧对作物的作用赋与“超级钙”的美称.
电子内迁移
镧系元素的最外层电子已填充到6s2,次外层5s25p6 也已填满,5d还空着或仅有一个电子,而处于内层的 4f电子却刚刚开始填充,从铈到镥充满共有14个电子. 即镧系元素的最外层电子结构可以示为： 5s25p65d(0、1)6s2与钪、钇的最外层两层电子结构 3 s2 3p63d14s2和4s2 4p64d15s2相比较,可知结构基本相同都是ns2(n—1)s2 (n—1)p6(n—1)d(0、 1)5s2,故使得17个元素的化学性质十分相近,用普通的化学方法很难分离.

稀土材料在冶金行业中的应用与前景展望

稀土材料在冶金行业中的应用与前景展望引言稀土材料是指由稀土元素组成的材料，具有特殊的化学和物理性质，广泛应用于各个领域。

在冶金行业中，稀土材料也发挥着重要作用。

本文将介绍稀土材料在冶金行业中的应用，并展望其未来的发展前景。

稀土材料在冶金行业中的应用1.添加剂稀土材料在冶金行业中被广泛用作添加剂，可以改善金属和合金的性能。

例如，添加稀土元素可以提高铝合金的强度和耐腐蚀性，同时降低其密度。

稀土材料还可以用于改善钢材的切削性能，提高硬度和耐磨性。

2.催化剂稀土材料作为催化剂在冶金行业中应用广泛。

通过调整稀土催化剂的配比和结构，可以改善金属和合金的催化性能。

稀土催化剂可以提高金属的反应活性和选择性，并减少催化剂的用量，降低生产成本。

3.熔剂稀土材料在冶金行业中还被用作熔剂，用于提高金属的熔化温度和粘度。

稀土熔剂可以改善金属的流动性，提高熔炼效率。

此外，稀土熔剂还可以减少金属的氧化，防止杂质的形成。

4.电子材料稀土材料在冶金行业中的另一个重要应用是作为电子材料。

稀土元素具有特殊的磁性和光学性质，使其成为制造磁性材料和光电器件的理想选择。

稀土材料可以用于制造电视和显示屏等电子产品，提供出色的图像质量和性能。

稀土材料在冶金行业中的前景展望稀土材料在冶金行业中的应用前景广阔。

随着科技的发展和需求的增加，稀土材料的需求量将继续增加。

1.新材料的开发随着冶金行业对材料性能要求的不断提高，稀土材料在开发新材料方面将发挥重要作用。

通过研究和改进稀土材料的组成和结构，可以开发出更具优良性能的材料，满足不同冶金工艺的需求。

2.环境保护稀土材料在冶金行业中的应用还可以有助于提高环境保护水平。

例如，稀土催化剂可以降低冶金过程中的有害气体排放量，减少对环境的污染。

另外，稀土材料的再生和循环利用也可以降低资源消耗和废弃物的产生。

3.产业升级稀土材料的应用和发展将推动冶金行业的产业升级。

通过引进和推广稀土材料的应用，可以改进传统冶金工艺，提高产品质量和产能。

稀土材料的粉末冶金工艺研究

稀土材料的粉末冶金工艺研究1. 引言稀土材料是具有特殊性能的重要功能材料，在电子、磁性、光学、催化等领域中有广泛的应用。

粉末冶金是一种重要的制备稀土材料的方法，因其具有高效、低成本、高纯度和可控性强等优点而备受研究者的关注。

本文将探讨稀土材料的粉末冶金工艺研究的相关内容。

2. 粉末冶金工艺2.1 粉末制备粉末冶金的前提是制备高质量、高纯度的稀土粉末。

常用的稀土粉末制备方法包括：•化学法：通过化学反应将稀土溶液转化为稀土粉末，如湿法沉淀法、水热法等。

•物理法：通过物理手段将稀土块料或化合物转化为稀土粉末，如球磨法、气相法等。

•等离子体法：利用等离子体的特性将稀土材料转化为粉末。

2.2 粉末成型粉末成型是将粉末转化为具有一定形状和结构的坯体的过程。

常用的粉末成型方法包括：•压制成型：将粉末放入模具中，通过压力使其成为坯体。

•注射成型：将粉末与特定的绑定剂混合，通过注射成型设备形成坯体。

•真空烧结：在真空条件下将粉末坯体进行烧结，使其形成致密的坯体。

2.3 烧结与热处理烧结是将粉末坯体进行高温处理，使其在固态下形成致密的坯体。

烧结条件对坯体的致密度、力学性能和微观结构的形成有重要影响。

热处理是在特定温度下对坯体进行持续加热或冷却处理，以改变材料的结构和性能。

3. 粉末冶金工艺实例3.1 稀土氧化物的粉末冶金工艺稀土氧化物是一类重要的稀土材料，具有优异的光学、电学和磁学性能。

针对稀土氧化物的粉末冶金工艺，常采取以下步骤：1.稀土氧化物粉末的制备：可以通过湿法沉淀法将稀土溶液转化为稀土氧化物粉末。

2.粉末成型：利用压制成型方法将粉末转化为坯体。

3.烧结与热处理：将粉末坯体进行高温烧结，使其形成致密的结构，并进行热处理以改变材料的性能。

3.2 稀土合金的粉末冶金工艺稀土合金是由稀土元素和其他金属元素组成的合金。

粉末冶金工艺在稀土合金的制备中具有重要应用价值。

常见的稀土合金的粉末冶金工艺包括：1.稀土合金粉末的制备：可以通过合金化合物的物理法制备稀土合金粉末。

稀土材料在冶金工程中的应用研究

稀土材料在冶金工程中的应用研究引言随着科学技术的不断进步和人们对资源的需求逐渐增大，稀土材料作为一种具有独特性质的材料，逐渐受到人们的关注。

稀土元素在自然界中分布稀少，但其具有的特殊物理和化学性质使之在冶金工程领域得到广泛应用。

本文将讨论稀土材料在冶金工程中的应用研究，并分析其优势和挑战。

稀土材料的优势稀土材料具有以下几个优势，使其在冶金工程中得到广泛应用。

1. 物理性质优异稀土材料具有良好的磁性、光学性能和电学性能。

其中，以钐铁氧体为代表的稀土磁性材料，具有较高的磁饱和磁感应强度和矫顽力，被广泛应用于电机、发电机和变压器等设备中；稀土荧光材料具有较高的发光效率和长寿命，在LED照明、荧光显示器和激光器等领域具有重要应用；稀土氧化物薄膜材料具有优良的氧离子导电性能，可以应用于固态氧化物燃料电池等器件中。

2. 化学性质稳定稀土材料的化学性质相对稳定，具有较高的抗氧化、抗腐蚀和抗高温性能。

这使得稀土材料在高温熔炼、合金制备和耐腐蚀材料等方面具有广泛应用潜力。

3. 生态环保稀土材料大多数源自矿石，而非化石燃料。

稀土资源具有几乎无限的潜力，并且相对于传统材料，稀土材料的生产过程通常具有较低的能耗和环境污染，对可持续发展具有较好的支持。

稀土材料在冶金工程中的应用稀土材料在冶金工程领域有着广泛的应用，主要包括以下几个方面。

1. 合金制备稀土元素在合金制备中具有重要作用。

稀土元素可以改善合金的力学性能、耐蚀性能和耐热性能。

例如，在镍基高温合金中加入稀土元素，可以显著提高合金的高温强度和抗氧化性能，使之成为航空航天、船舶和能源等领域的重要材料。

2. 催化剂稀土材料在催化领域有着重要的应用。

稀土元素可以在催化剂中起到调节反应速率、提高选择性和改善催化活性的作用。

稀土催化剂在石油化工、环境保护和能源转化等方面具有广泛应用。

3. 电子材料稀土材料在电子材料领域有着重要应用潜力。

稀土材料的光学和电学性能使之在电子元器件、传感器和电池等方面具有广泛应用。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

第一章稀土冶金学1.什么是稀土？稀土元素有哪些特征稀土就是化学元素周期表中镧系元素—镧La铈Ce镨Pr钕钷钐铕钆铽镝钬铒铥镱镥,以及与镧系的15个元素密切相关的两个—钪(Sc)和钇(Y)共17种元素,称为稀土元素.简称稀土RE 或r。

1)稀土元素是典型的金属元素.2)稀土易和氧、硫、铅等元素化合生成熔点高的化合物3)稀土元素具有未充满的4f电子层结构4)稀土离子与羟基、偶氮基或磺酸基等形成结合物5)稀土具有类似微量元素的性质2、稀土金属元素在钢铁中有哪些应用，概述其改善炼钢钢组织结构的机理。

稀土加入钢中,可起到脱氧、脱硫、改变夹杂物形态等净化和变质作用,在某些钢中还能有微合金化的作用,稀土能够提高钢的抗氧化能力,高温强度和塑性、疲劳寿命、耐腐蚀性及抗裂性等. 1)净化作用2）细化组织3）对夹杂物的形态控制4）在耐大气腐蚀钢中加入稀土,使钢的内锈层致密铸铁:变质作用净化作用改善铸造性能3、稀土在有色金属中有哪些应用，举例说明。

稀土具有很高的化学活性和较大的原子半径,加入到有色金属及其合金中,可细化晶粒、防止偏析、除气、除杂和净化以及改善金相组织等作用,从而达到改善机械性能、物理性能和加工性能等综合目的.由于稀土金属的净化、调质作用,对这些有色金属都能起到细化晶粒,提高再结晶温度,从而对铸造合金能显著地改善工艺性能,对变型合金能显著地提高加工性能;对镍、钴基的耐热合金能提高抗氧化和抗高温腐蚀的能力,对超硬合金可以改善韧性和耐磨性.高强度稀土铝合金电缆、6063稀土铝合金及应用、稀土锌铝热镀合金、稀土铜耐磨合金、稀土硬质合金第二章稀土矿物原料1、稀土矿物主要有哪些，各有何特征？独居石、铈硅石、铈铝石、黑稀金矿和磷酸钇矿。

轻稀土的主要矿物有：氟碳铈矿Ce(CO3)F 和独居石（CePO4）。

重稀土的主要矿物有：磷钇矿（YPO4），褐钇铌矿（YNbO4）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％。

溶于H3PO4、HClO4、H2SO4中。

晶体成板状，晶面常有条纹，有时为柱、锥、粒状。

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。

主要用来提取稀土元素。

氟碳铈矿：化学成分性质：（Ce，La）[CO3]F。

机械混入物有SiO2、Al2O3、P2O5。

易溶于稀HCl、HNO3、H2SO4、H3PO4。

晶体结构为细粒状集合体。

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。

是提取铈族稀土元素的重要矿物原料。

磷钇矿：化学成分及性质：Y[PO4]。

成分中Y2O361.4％，P2O538.6％。

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：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。

2、稀土矿物有哪些分类，其依据是什么？按照稀土元素在矿物中的化学组成分类、按照稀土元素在矿物中的配分分类：完全配分型，选择配分型3、叙述我国稀土矿物分布特征及资源优势。

中国稀土资源有分布“北轻南重”、资源类型较多、轻稀土矿伴生的放射性元素对环境影响大、离子型中重稀土矿赋存条件差等四大显著特点。

1．储量大.我国的稀土储量占已探明世界储量的23%。

2．分布广.稀土矿广泛分布在我国18个省、自治区.这为我国的稀土工业的合理布局提供了有利条件3．矿种全.在我国已经知道的具有重要工业意义的稀土矿几乎都能找得却颇具规模,得到了开发利用.4.类型多.我国稀土矿床类型数量超过了世界上任何一个国家.其中国外稀少的沉积变化质-热液交代型铌-稀土-铁矿床和风化壳淋积型稀土矿床在我国却是规模甚大的工业矿床.5.价值高.在我国氟碳铈矿与独居石混合型稀土矿物中,高价值的铕、钕、镨的含量均高于美国的芒廷帕斯氟碳铈矿.特别是,我国的离子吸附型矿中富含铕、铽、镝、钇等重稀土元素,其经济价值是世界罕见的.第三章稀土矿选矿1、稀土矿选矿的目的是什么？选矿是利用组成矿石的各种矿物之间的物理化学性质的差异，采用不同的选矿方法，借助不同的选矿设备，把矿石中有用矿物富集起来，除去有害杂质，并使之与脉石矿物分离的机械加工过程。

2、稀土矿选矿主要有哪些药剂类型？（1）捕收剂:油酸类、磷酸或磷脂、烷基磺酸类、羟肟酸类等。

此外，还有氟碳铈矿捕收剂802号、804号和H894。

（2）调整剂，包括：稀土矿物活化剂、非稀土矿物抑制剂和pH值调整剂。

（3）起泡剂3、简述稀土矿选矿基本原理。

将捕收剂吸附在矿物表面上吸附后使矿物表面的疏水程度增加，同时加入调整剂（稀土矿物活化剂、非稀土矿物抑制剂和pH值调整剂）起泡剂使稀土矿物上浮。

第4章稀土精矿预处理与浸出1、什么叫稀土精矿？精矿分解？含稀土的原矿岩经过选矿后所到的高稀土品位的产物称为稀土精矿。

精矿中的稀土与原矿岩中的稀土的赋存形态基本相同，仍然是难溶于水和一般条件下的无机酸的化合物。

将稀土矿物转化为易于提取稀土的化合物的过程称为精矿分解。

稀土化合物中REO与稀土精矿中的REO之比的质量百分数成为精矿分解率。

2、精矿分解的方法？酸分解法：包括硫酸、盐酸和氟氢酸分解等。

硫酸分解法适用于处理磷酸盐矿物（如独居石、磷钇矿）和氟碳酸盐矿物（氟碳铈矿）。

盐酸分解法应用有限，只适于处理硅酸盐矿物（如褐帘石、硅铍钇矿）。

氢氟酸分解法，适于分解铌钽酸盐矿物（如褐钇铌矿、铌钇矿）。

1）酸分解法的特点是分解矿物能力强，对精矿品位、粒度要求不严，适用面广，但选择性差，腐蚀严重，操作条件差，三废较多。

（2）碱分解法主要包括氢氧化钠分解和碳酸钠焙烧法等。

它适合对稀土磷酸盐矿物和氟碳酸盐矿物的处理。

对于个别难分解的稀土矿物亦有采用氢氧化钠熔合法的。

特点：工艺方法成熟，设备简单，综合利用程度较高。

但对精矿品位与粒度要求较高，污水排放量大。

（3）氧化焙烧方法主要用于氟碳铈矿的分解。

该方法的缺点是氟以气态化合物随焙烧尾气进入大气中，对环境有一定的污染。

优点是焙烧过程中无须加入其它的焙烧助剂，能优先将占稀土配分约50%的铈提取出来。

这使得进一步的稀土萃取分离工艺过程简化，生产成本降低。

（4）氯化法分解稀土精矿可以直接制得无水氯化稀土，便于熔盐电解制取混合稀土金属。

氯化法目前由于设备的耐氯腐蚀材料较难解决，放射性元素钍分布在三种产物中，所得熔盐成分复杂，劳动条件较差等问题的存在而在我国尚为被工业采用。

3、独居石稀土精矿的分解。

目前工业上采用的分解方法主要是硫酸或纯碱焙烧以及氢氧化钠分解。

现在广泛用于生产的是氢氧化钠分解方法。

在氢氧化钠分解独居石的流程中应包括氢氧化钠分解，磷碱液回收，稀土与杂质分离和钍、铀回收四个部分。

REPO4+3NaOH=RE(OH)3↓+Na3PO 4Th3(PO4)4+12NaOH=3Th(OH)4↓+4Na3PO4铁、钛、铝矿物及石英的分解产物均溶于碱溶液中，与以难溶性氢氧化物存在的稀土和钍及重铀酸钠分离。

4.影响精矿分解的因素：生成固体的氢氧化物膜。

由于此固体膜致密，独居石的分解反应速度将受NaOH在固相膜中的扩散速度限制。

(1)精矿粒度的影响(2) 反应温度与NaOH浓度的影响(3) 反应时间与搅拌强度的影响5.从分解产物中提取稀土步骤（1）水洗分离碱溶性物质（2）盐酸溶解稀土氢氧化物(3) 氯化稀土溶液的净化(4) 由氯化稀土溶液制备混合稀土产品6.优质渣回收钍、铀和稀土：加HNO3溶液中微量的镭，须加入少量的(NH4)2SO4和Ba(NO3)2除去。

7.独居石其他分解方法：（1）机械球磨分解独居石稀土精矿（2）氧化钙加熔剂焙烧分解独居石稀土精矿8.氟碳铈矿—独居石混合稀土精矿的分解方法目前仅限于硫酸焙烧和氢氧化钠溶液分解两种。

另外还研究了高温氯化法、熔盐萃取法、以及酸碱联合法9.在硫酸焙烧分解法中影响精矿分解的因素1.焙烧温度的影响2.硫酸用量对分解率的影响（3）焙烧时间的影响（4）精矿粒度的影响10.氟碳铈矿的分解：主要是氧化焙烧-稀硫酸浸出-萃取分离、氧化焙烧-稀盐酸优先浸出11.风化淋积型稀土矿床提取稀土生产上采用电解质溶液直接渗浸提取稀土的方法。

1)、池浸工艺2)、原地溶浸工艺12.从渗浸液中提取稀土的方法1)、沉淀法：草酸沉淀法、碳酸氢铵沉淀法2)、液膜法萃取法3)、萃取法第五章稀土的萃取分离1. 有机溶剂萃取法分离：是指含有被分离物质的水溶液与互不混溶的有机溶剂接触，借助于萃取剂的作用，使一种或几种组分进入有机相，而另一种组分仍留在水相，从而达到分离的目的。

2. 分配定律：能斯特分配定律（在两种互不相溶的溶剂之间分配的物质，如果以同等大小的质点存在，则在平衡条件下，被分配物在两相中的浓度比值是恒定不变的）3分配比：有几相中浓度/水相浓度。

影响因素：在稀溶液中D的大小除与P、T有关外，还与有机相的组成和性质、水相酸度、组分的性质等有关。

但与组分的浓度无关。

4. 分离因素：分配比之比。

7.萃取剂：常用工业金属萃取剂有：酸性萃取剂，中性萃取剂，胺类萃取剂，螯合萃取剂等8. ，萃取方法主要有：错流萃取；逆流萃取（逆流萃取：是指有机相与料液的流动方向正好相反的萃取）；分馏萃取9.萃取分离的步骤以及每步的作用？料液加有机相—混合、萃取—分相—负载有机相—稀硝酸（硝酸钕萃取）—反萃—分相—硝酸钕富集液10.影响萃取率的因素？萃取剂结构的影响、稀土离子性质的影响、无机酸的影响、盐析剂的影响、稀释剂的影响、温度的影响、协同萃取影响第八章稀土金属及其合金的制取稀土金属和合金的制备是通过稀土火法冶金工艺技术实现的。