稀土矿用途

稀土的分类及其用途

2009年09月28日 09点34分06秒

【概述】

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(RareEarth)。简称稀土(RE或R)。

韩国并不是主要的稀土使用国，目前我国出口的稀土数量达到每年5万吨(合法出口)，主要的应用大国为日本，欧洲和北美。与此同时稀土在我国的应用也在积极开展，目前占到7万吨。我国每年稀土实际的矿产的实际投入量大约为15万吨，这个数字近年来没有明显变化。尽管如此，稀土的数量仍然不能满足目前全球在汽车，电子等行业用量的要求。特别是稀土在抛光，催化，磁性材料方面的增长也是非常突出。然而稀土的应用也存在着参差不齐的问题，一些元素，例如：Sm，Gd，Ho，Er等就没有得到充分的应用而大量荒弃，非常可惜。

【稀土的分类】

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。

稀土金属(rareearthmetals)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)。

立志当早，存高远

稀土的性质及用途

稀土元素系典型的金属元素，其金属活泼性仅次于碱金属和碱土金属。稀

土元素的电子层结构和核结构决定了稀土元素及其化合物的性质，而稀土的许

多独特性质，又决定着它们的应用。有关稀土的结构与性质的关系示于下表。

经历了 60 多年的开发，因提取工艺复杂，产品价格昂贵，发展速度缓慢，

消费量也不大。20 世纪 50 年代以后，稀土分离技术得到了迅速的发展，近代

的离子交换法、溶剂萃取法取代了经典的分级结晶、分步沉淀法，并在工业生

产中获得各种较纯的单一稀土产品，从而为稀土的应用奠定了基础。近十年，

稀土广泛用于冶金、石油化工、玻璃陶瓷、新材料领域。

在冶金工业方面：稀土金属或氧化物、硅化物加入钢中，能起到精练、脱

硫、中和低熔点有害质的作用，并可以改善钢的加工性能；稀土铁合金、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。

在石油化工方面：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，因而取代了硅酸铝催化剂用于石油催化裂化过程；

在合成氨生产过程中，用少量的硝酸稀土为助催化剂，其处理气特比镍铝催化

剂大 1.5 倍；在合成顺丁橡胶和异戊橡胶过程中，采用环烷酸稀土－三异丁基

铝型催化剂，所获得的产品性能优良，具有设备挂胶少，运转稳定，后处理工

序短等优点；复合稀土氧化物还可以用作内燃机尾气净化催化剂，环烷酸铈还

可用作油漆催干剂等。

在玻璃陶瓷方面：稀土氧化物或经过加工处理的稀土精矿，可作为抛光粉广

中国稀土：新标准，新路径　

何为稀土？　近一个时期中国的稀土矿产开采、　

冶炼加工、外贸出口成为社会关注的热　

门话题。国际上一些国家也在密切注视　

着中国稀土的生产、出口动向。刚刚发　

布的国务院《关于促进稀土行业持续健　

康发展的若干意见》更是提高了这一话　

题的热度。对普通百姓来说对稀土到底　

了解多少呢？　所谓“稀土”，其并非我们平时所　

说的“土”，而是自然界中储量较少的　

一类金属的统称，即化学元素周期表中　

的镧系元素，以及与镧系的１５个元素密　

切相关的两个元素，共１７种元素，称为　

稀土元素。而“稀土”一词是历史遗留　

下来的名称。稀土元素是从ｌ８世纪末开　始陆续被发现，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。由于稀土元素　

性质活跃，使它成为亲石元素，地壳中　尚未发现它的天然金属无水或硫化物，　

最常见的是以复杂氧化物、含水或无水　

硅酸盐、含水或无水磷酸盐、磷硅酸　

盐、氟碳酸盐以及氟化物等形式存在。　

稀土元素的离子半径、氧化态和所有其　

它元素都近似，因此在矿物中它们常与　

其它元素一起共生。　

稀土是一组新型功能材料，同时具　有电、磁、光、以及生物等多种特性，　

由于其具有的这些奇妙特性，若将它们　

按照一定的配方添加到其他材料中，这　

些材料的性质就会发生非常大的变化。　因此稀土广泛应用于军事、农业、冶金　

工业、石油化工、玻璃陶瓷、建材等传　

统产业，以及信息技术、生物技术、能　

源技术等多个高技术工业中，并且没有　

其他物质能够替代其所发挥的作用。稀　

土用途广泛，可以使用稀土的功能材料　

种类繁多，并且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。　

随着越来越多的稀土材料被开发出　

来，从２０世纪７０年代开始，稀土的消耗　量不断增长，曾经连续几十年保持１５％　

稀土是怎样形成的

稀土(rare earth)有“工业维生素”的美称。现如今已成为极其重要的战略资源。我们大部分人只知道稀土价格昂贵，却不知道它的实际用途。下面由店铺为你详细解稀土的相关知识。

稀土是怎么形成的：

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。

目前生产稀土金属常用的原料是它们的氯化物和氟化物。

稀土的常见类型：

原矿

独居石

独居石(Monazite)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。