《稀土文獻(xiàn)綜述》word版

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1、緒論1定義稀土金屬（rareearthmetals）又稱稀土元素，稀有金屬，是元素周期表ⅢB族中鈧、釔、鑭系17種元素的總稱，常用R或RE表示。鈧和釔因?yàn)榻?jīng)常與鑭系元素在礦床中共生，且具有相似的化學(xué)性質(zhì)，故被認(rèn)為是稀土元素。與其名稱暗示的不同，稀土元素（钷除外）在地殼中的豐度相當(dāng)高，其中鈰在地殼元素豐度排名第25，占0.0068%（與銅接近）。然而，由于其地球化學(xué)性質(zhì)，稀土元素很少富集到經(jīng)濟(jì)上可以開采的程度。稀土元素的名稱正是源自其匱乏性。人類第一種發(fā)現(xiàn)的稀土礦物是從瑞典伊特比村的礦山中提取出的硅鈹釔礦，許多稀土元素的名稱正源自于此地。[1]2化學(xué)符號(hào)它們的名稱和化學(xué)

2、符號(hào)是鈧(Sc）、釔(Y）、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）。它們的原子序數(shù)是21(Sc）、39(Y）、57(La）到71(Lu）。3國內(nèi)儲(chǔ)量在已探明的稀土儲(chǔ)量中，中國位居第一，約占世界總儲(chǔ)量21000萬噸的43%，獨(dú)聯(lián)體達(dá)4000萬噸，世稀土金屬界儲(chǔ)量的19.5%，位居第二，美國為2700萬噸，占世界12.86%，位居第三。其次巴西、澳大利亞、越南、加拿大和印度等國的擁有量也相當(dāng)可觀。（現(xiàn)朝鮮發(fā)現(xiàn)世界上最大稀土礦，儲(chǔ)量為中

3、國6倍，初步評(píng)估結(jié)果顯示潛在礦物總量60億噸,總計(jì)2.162億噸稀土氧化物）中國控制世界稀土市場(chǎng)約98%的份額。從中國進(jìn)口稀土的主要三個(gè)國家有：日本、韓國、美國。其中，日本、韓國沒有稀土資源，而美國擁有稀土資源但禁止開采。如果中國一直保持著這樣的出口量，20年后，中國可能成為稀土小國或稀土無國。4起源稀土是歷史遺留的名稱。稀土金屬是從18世紀(jì)末葉開始陸續(xù)發(fā)現(xiàn)。稀土金屬當(dāng)時(shí)人們常把不溶于水的固體氧化物稱為土，例如把氧化鋁叫陶土。稀土一般是以氧化物狀態(tài)分離出來，又很稀少，因而得名稀土。稀土金屬的化學(xué)性質(zhì)很相似，所以在礦物中共生，但是鈧的化學(xué)性質(zhì)同其他稀土差別較大，一般稀土

4、礦物中不含鈧。最稀少的钷最初是從鈾反應(yīng)堆裂變產(chǎn)物中獲得的，放射性元素147Pm的半衰期為2.7年。過去認(rèn)為自然界中不存在钷，直到1965年，芬蘭一家磷酸鹽工廠在處理磷灰石時(shí)發(fā)現(xiàn)了痕量的钷。5發(fā)展1787年瑞典人阿倫尼烏斯(C.A.Arrhenius）在斯德哥爾摩附近的于特比(Ytterby）小鎮(zhèn)上找到一種不尋常的稀土金屬黑色礦石，1794年芬蘭人加多林(J.Gadolin）從中分離出一種新的物質(zhì)。三年后（1797），瑞典人?？素惱?A.G.Ekeberg）證實(shí)了這一發(fā)現(xiàn)，并以發(fā)現(xiàn)地名給新的物質(zhì)命名為yttria（釔土）。后來為了紀(jì)念加多林，稱這種礦石為gadolini

5、te（加多林礦，即硅鈹釔礦）。1803年德國化學(xué)家克拉普羅特(M.H.Klaproth）、瑞典化學(xué)家貝采利烏斯(J.J.Berzelius）和希辛格爾(W.Hisinger）分別從一種礦石（鈰硅礦）中發(fā)現(xiàn)了一種新的物質(zhì)──鈰土（ceria）。1839年瑞典人穆桑德爾(C.G.Mosander)發(fā)現(xiàn)了鑭。1843年穆桑德爾又發(fā)現(xiàn)了鋱和鉺。1878年瑞士人馬里納克發(fā)現(xiàn)了鐿。1879年法國人布瓦博德朗發(fā)現(xiàn)了釤，瑞典人克利夫(P.T.Cleve）發(fā)現(xiàn)了鈥和銩，瑞典人尼爾松(L.F.Nilson）發(fā)現(xiàn)了鈧。1880年瑞士人馬里納克發(fā)現(xiàn)了釓。1885年奧地利人韋爾斯巴赫(A.vo

6、nWels-bach）發(fā)現(xiàn)了鐠和釹。1886年布瓦博德朗發(fā)現(xiàn)了鏑。1901年法國人德馬爾凱(E.A.Demarcay）發(fā)現(xiàn)了銪。1907年法國人于爾班（G.Urbain）發(fā)現(xiàn)了镥。1947年美國人馬林斯基（J.A.Marinsky）等從鈾裂變產(chǎn)物中得到钷。從1794年加多林分離出釔土至1947年制得钷，歷時(shí)150多年。6稀土工業(yè)稀土工業(yè)始于19世紀(jì)80年代。當(dāng)時(shí)需要從獨(dú)居石（釷和稀土礦物）中提取制汽燈紗罩用的釷，而稀土則稀土金屬是無用的副產(chǎn)品。到20世紀(jì)初，稀土在打火石、碳弧棒、玻璃著色和拋光粉等方面陸續(xù)得到應(yīng)用。同時(shí)電燈取代了汽燈，因而在處理獨(dú)居石過程中，釷和稀土主

7、副易位。第二次世界大戰(zhàn)期間，釷因?yàn)楹思夹g(shù)的需求而大量生產(chǎn)，稀土又成為處理獨(dú)居石過程的副產(chǎn)品，但純度不高，應(yīng)用不廣。到50年代，由于離子交換和溶劑萃取新技術(shù)成功地應(yīng)用于稀土的分離和提純，稀土產(chǎn)品純度提高，價(jià)格下降。60年代，稀土用作石油裂化催化劑和制取熒光粉；70年代出現(xiàn)稀土鈷永磁體，并在煉鋼中添加稀土，這些都促進(jìn)了稀土工業(yè)的迅速發(fā)展。中國于50年代末制得除钷以外的全部稀土金屬，60年代初開始工業(yè)生產(chǎn)。1972年制得钷。7資源稀土在地殼中占0.0153%，其中鈰的地殼豐度最大（0.0046%）。其次是釔、釹、鑭等（表1）。稀土的豐度與常見金屬鋅、錫、鈷