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周期系ⅢB族中原子序數(shù)為21、39和57～71的17種化學元素的統(tǒng)稱。其中原子序數(shù)為57～ 71的15種化學元素又統(tǒng)稱為鑭系元素。稀土元素包括鈧、釔、鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥。通常把鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪稱為輕稀土元素；釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、釔稱為重稀土元素。稀土元素是歷史遺留下來的名稱，通常把不溶于水的固體氧化物叫做土，而在18世紀 ，這17種元素都是很稀少的尚未被大量發(fā)現(xiàn)，因而得名為稀土元素?，F(xiàn)已查明，它們并不稀少，特別是中國的稀土資源十分豐富，有開采價值的儲量占一位。從1794年芬蘭J加多林從瑞典斯德哥爾摩附近的于特比鎮(zhèn)發(fā)現(xiàn)釔開始，一直到1947年美國JA馬林斯基從鈾的裂變產物中分離出钷，共經歷150多年。
已經發(fā)現(xiàn)的稀土礦物有250種以上，最重要的有氟碳鈰鑭礦[（Ce，La）FCO3]、獨居石[CePO4，Th3（PO4）4]、磷釔石（YPO4）、黑稀金礦[(Y，Ce，Ca) (Nb，Ta，Ti)2O6]、硅鈹釔礦（Y2FeBe2Si2O10）、褐簾石[（Ca，Ce）2(Al，F(xiàn)e)3Si3O12]、鈰硅石[（Ce，Y，Pr）2Si2O7·H2O]。
第二篇
稀土元素是鑭系元素系稀土類元素群的總稱，包含鈧Sc、釔Y及鑭系中的鑭La、鈰Ce、鐠Pr、釹Nd、钷Pm、釤Sm、銪Eu、釓Gd、鋱Tb、鏑Dy、鈥Ho、鉺Er、銩Tm、鐿Yb、镥Lu，共17個元素。
“稀土”一詞是十八世紀沿用下來的名稱，因為當時用于提取這類元素的礦物比較稀少，而且獲得的氧化物難以熔化，也難以溶于水，也很難分離，其外觀酷似“土壤”，而稱之為稀土。稀土元素分為“輕稀土元素”和“重稀土元素”：
“輕稀土元素”指原子序數(shù)較小的鈧Sc、釔Y和鑭La、鈰Ce、鐠Pr、釹Nd、钷Pm、釤Sm、銪Eu。
“重稀土元素”原子序數(shù)比較大的釓Gd、鋱Tb、鏑Dy、鈥Ho、鉺Er、銩Tm、鐿Yb、镥Lu。
二、稀土資源及儲備狀況
由于稀土元素性質活躍，使它成為親石元素，地殼中還沒有發(fā)現(xiàn)它的天然金屬無水或硫化物，見的是以復雜氧化物、含水或無水硅酸鹽、含水或無水磷酸鹽、磷硅酸鹽、氟碳酸鹽以及氟化物等形式存在。由于稀土元素的離子半徑、氧化態(tài)和所有其它元素都近似，因
此在礦物中它們常與其它元素一起共生。
我國稀土資源占世界稀土資源的80%，以氧化物(REO)計達3 600萬噸，遠景儲量實際是1億噸。
我國稀土資源分南北兩大塊。
——北方：輕稀土資源，集中在包頭白云鄂博特等地，以后在四川冕寧又有發(fā)現(xiàn)。主要含鑭、鈰、鐠、釹和少量釤、銪、釓等元素；
——南方：中重稀土資源，分布在江西、廣東、廣西、福建、湖南等省，以罕見的離子態(tài)賦存與花崗巖風化殼層中，主要含釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、釔和鑭、釹等元素。
我國的稀土工業(yè)也分為南北兩大生產體系。
——北方以包鋼稀土高科公司和甘肅稀土公司為軸心，構成了以包頭稀土資源為主，四川資源為輔的輕稀土產品生產體系。骨干企業(yè)有核工業(yè)202廠、包頭鹿西羅納稀土有限公司、包頭市和發(fā)稀土廠、包頭市稀土冶煉廠、哈爾濱稀土材料廠、四川稀土材料廠、四川什邡吉大化工廠、安寧河稀土冶煉廠等。主要產品有稀土精礦、稀土硅鐵合金、混合稀土化合物、富集物、混合金屬等。稀土精礦的生產能力和處理、加工能力達50 000噸(REO—氧化物計算)。
——南方以上海躍龍有色金屬有限公司為龍頭，構成了以江西、廣東兩省離子型稀土資源為主的中重稀土生產體系。骨干企業(yè)有廣州珠江冶煉廠、廣東陽江稀土廠、江蘇新威集團、江蘇溧陽方正稀土總廠、江陰加華稀土冶煉廠、江蘇江飛稀土冶煉廠、江西龍南稀土公司、江西尋烏稀土公司、江西省稀土公司、江西核工業(yè)713礦等。主要產品為各種高純單一稀土化合物和金屬、富集物、混合金屬和合金。分離總規(guī)模已超過10 000噸，并開始大規(guī)模加工分離北方輕稀土原料。
四、稀土元素的應用范圍
目前稀土元素的應用蓬勃發(fā)展，已擴展到科學技術的各個方面，尤其現(xiàn)代一些新型功能性材料的研制和應用，稀土元素已成為的原料。
1、稀土元素在傳統(tǒng)產業(yè)領域中應用
——農業(yè)領域：目前發(fā)展有稀土農學、稀土土壤學、稀土植物生理學、稀土衛(wèi)生毒理學和稀土微量分析學等學科。稀土作為植物的生長、生理調節(jié)劑，對農作物具有增產、改善品質和抗逆性三大特征；同時稀土屬低毒物質，對人畜無害，對環(huán)境無污染；合理使用稀土，可使農作物增強抗旱、抗?jié)澈涂沟狗芰?。當前我國農田施用稀土面積達5 000—7 000萬畝/年，為國家增產糧、棉、豆、油、糖等6—8億公斤，直接經濟效益為10—15億元，年消費稀土1 100—1 200噸。
——冶金工業(yè)領域：稀土在冶金工業(yè)中應用量很大，約占稀土總用量的1/3。稀土元素容易與氧和硫生成高熔點且在高溫下塑性很小的氧化物、硫化物以及硫氧化合物等，鋼水中加入稀土，可起脫硫脫氧改變夾雜物形態(tài)作用，改善鋼的常、低溫韌性、斷裂性、減少某些鋼的熱脆性并能改善加熱工性和焊接件的牢固性。
稀土在鑄鐵中作為石墨球化劑、形核劑核對有害元素的控制劑，提高鑄件質量，對鑄件的機械性能有很大改善，主要用于鋼錠模、軋錕、鑄管和異型件四個方面。
在有色合金方面應用，對以有色金屬為基的各種合金都有良好的作用，改善合金的物理和機械性能。應用最多的使鋁、鎂、銅三個系列。
——石油化工領域：稀土用于石油裂化工業(yè)中的稀土分子篩裂化催化劑，特點是活性高、選擇性好、汽油的生產率高。稀土在這方面的用量很大。
——玻璃工業(yè)領域：稀土在玻璃工業(yè)中有三個應用：玻璃著色、玻璃脫色和制備特種性能的玻璃。用于玻璃著色的稀土氧化物有釹(粉紅色并帶有紫色光澤)、鐠玻璃為綠色(制造濾光片)等；二氧化鈰可將玻璃中呈黃綠色的二價鐵氧化為三價而脫色，避免了過去使用砷氧化物的毒性，還可以加入氧化釹進行物理脫色；稀土特種玻璃如鈰玻璃(防輻射玻璃)、鑭玻璃(光學玻璃)。
——陶瓷工業(yè)領域：稀土可以加入陶瓷和瓷釉之中，減少釉和破裂并使其具有光澤。稀土更主要用做陶瓷的顏料，由于稀土元素有未充滿的4f電子，可以吸收或發(fā)射從紫外、可見到紅外光區(qū)不同波長的光，發(fā)射每種光區(qū)的范圍小，導致陶瓷的顏色更柔和、純正，色調新穎，光潔度好。如黃色、紫羅蘭色、綠色、桃紅色、橙色、棕色、黑色等。稀土氧化物可以制造耐高溫透明陶瓷(應用于激光等領域)、耐高溫坩堝(冶金)。
——電光源工業(yè)領域：稀土作為熒光燈的發(fā)光材料，是節(jié)能性的光源，特點是光效好、光色好、壽命長。比白熾燈可節(jié)電75—80%。
2、稀土元素在產業(yè)中應用
——顯示器的發(fā)光材料：稀土元素中釔、銪是紅色熒光粉的主要原料，廣泛應用于彩色電視機、計算機及各種顯示器。目前，我國年產彩電紅粉300—400噸，計算機顯示器紅粉50—100噸，以滿足國產3 500萬支彩顯管和近百萬支顯示器的需求。
——磁性材料：釹、釤、鐠、鏑等是制造現(xiàn)代超級永磁材料的主要原料，其磁性高出普通永磁材料4—10倍，廣泛應用于電視機、電聲、醫(yī)療設備、磁懸浮列車及軍事工業(yè)等領域。據(jù)，本世紀末此類材料產值將達到35億美元。我市南開大學研究開發(fā)出擁有自主知識產權的釹鐵硼永磁材料就屬此類，現(xiàn)正與肯達集團合作進行產業(yè)化。
——儲氫材料：稀土與過渡元素的金屬間化合物MMNi5(MM為混合稀土金屬)和LaNi5是優(yōu)良的吸氫材料，被稱為氫海綿。其成功的應用是制造二次電池——金屬氫化物電池，即鎳氫電池。其等體積充電容量是目前廣泛使用的鎳鎘電池的2倍，充放電循環(huán)壽命和輸出電壓與鎳鎘電池一樣，但沒有了鎘污染。我市南開大學在儲氫材料研究開發(fā)上有很大優(yōu)勢，通過863項目，和平海灣公司已開始了鎳氫電池產業(yè)化工作。
——激光材料：稀土離子是固體激光材料和無機液體激光材料的最主要的激活劑，其中以摻Nd3+的激光材料研究得最多，除釔鋁石榴石(YAG)、鋁酸釔(YAP)玻璃等基質外，高稀土濃度激光材料可能稱為特殊應用的材料。
——精密陶瓷：氧化釔部分穩(wěn)定的氧化鎬是性能十分優(yōu)異的結構陶瓷，可制作各種特殊用途的刀剪；可以制作汽車發(fā)動機，因其具有高導熱、低膨脹系數(shù)、熱穩(wěn)定性能好、在1650℃下工作強度不降低，導致發(fā)動機馬力大、省燃料等優(yōu)點。
——催化劑：稀土除用于制造石油裂化催化劑外，廣泛應用于很多化學反應，如稀土氧化物LaO3、Nd2O3和Sm2O3用于環(huán)己烷脫氫制苯，用LnCoO3代替鉑催化氧化氨制硝酸。并在合成異戊橡膠、順丁橡膠的生產中作為催化劑。
汽車尾氣需要將CH、CO氧化，對NOX進行還原處理，以解決目前城市空氣污染問題。稀土元素是汽車尾氣凈化催化劑的主要原料。我市化工研究院在這方面有很強的優(yōu)勢，可推動形成一個汽車尾氣凈化器產品。
——高溫超導材料：近幾年研究表明，許多單一稀土氧化物及其某些混合稀土氧化物是高溫超導材料的重要原料。一旦高溫超導材料進入實用，整個世界將起翻天覆地的變化。目前，我國在稀土超導材料的成材研究方面取得了有意義的突破。
