- 知識(shí)貢獻(xiàn)
- 收藏
- 建材網(wǎng)友
- [106418]
-
談稀土
- 評(píng)論:0 瀏覽:1910 發(fā)布時(shí)間:2006/7/14
一、關(guān)于稀土
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(gè){TodayHot}元素。“稀土”一詞是十八世紀(jì)沿用下來的名稱,因?yàn)楫?dāng)時(shí)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)、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)。釔(Y)二、稀土資源及儲(chǔ)備狀況
由于稀土元素性質(zhì)活躍,是親氧元素,地殼中還沒有發(fā)現(xiàn)它的天然金屬或硫化物,最常見的是以復(fù)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{HotTag}共生。我國(guó)稀土資源占世界稀土資源的80%,以氧化物(REO)計(jì)達(dá)3600萬噸,遠(yuǎn)景儲(chǔ)量實(shí)際是1億噸。
我國(guó)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,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(fēng)化殼層中,主要含釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、釔和鑭、釹等元素。三、稀土元素的應(yīng)用范圍
目前稀土元素的應(yīng)用蓬勃發(fā)展,已擴(kuò)展到科學(xué)技術(shù)的各個(gè)方面,尤其現(xiàn)代一些新型功能性材料的研制和應(yīng)用,稀土元素已成為不可缺少的原料。
1、稀土元素在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用
農(nóng)業(yè)領(lǐng)域:目前發(fā)展有稀土農(nóng)學(xué)、稀土土壤學(xué)、稀土植物生理學(xué)、稀土衛(wèi)生毒理學(xué)和稀土微量分析學(xué)等學(xué)科。稀土作為植物的生長(zhǎng)、生理調(diào)節(jié)劑,對(duì)農(nóng)作物具有增產(chǎn)、改善品質(zhì)和抗逆性三大特征;同時(shí)稀土屬低毒物質(zhì),對(duì)人畜無害,對(duì)環(huán)境無污染;合理使用稀土,可使農(nóng)作物增強(qiáng)抗旱、抗?jié)澈涂沟狗芰。?dāng)前我國(guó)農(nóng)田施用稀土面積達(dá)5000-7000萬畝/年,為國(guó)家增產(chǎn)糧、棉、豆、油、糖等6-8億公斤,直接經(jīng)濟(jì)效益為10—15億元,年消費(fèi)稀土1100—1200噸。
冶金工業(yè)領(lǐng)域:稀土在冶金工業(yè)中應(yīng)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(diǎn)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、形核劑和對(duì)有害元素的控制劑,對(duì)鑄件的機(jī)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(gè)方面。
在有色合金方面應(yīng)用,對(duì)以有色金屬為基礎(chǔ)的各種合金都有良好的作用,改善合金的物理和機(jī)械性能。應(yīng)用最多的使鋁、鎂、銅三個(gè)系列。
石油化工領(lǐng)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(diǎn)是活性高、選擇性好、汽油的生產(chǎn)率高。稀土在這方面的用量很大。
玻璃工業(yè)領(lǐng)域:稀土在玻璃工業(yè)中有三個(gè)應(yīng)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(jià)鐵氧化為三價(jià)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(jìn)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(xué)玻璃)。
陶瓷工業(yè)領(lǐng)域:稀土可以加入陶瓷和瓷釉中,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(zhǎng)的光,發(fā)射每種光區(qū)的范圍小,導(dǎo)致陶瓷的顏色更柔和、純正,色調(diào)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(yīng)用于激光等領(lǐng)域)、耐高溫坩堝(冶金)。電光源工業(yè)領(lǐng)域:稀土作為熒光燈的發(fā)光材料,是節(jié)能型的光源,是光效好、光色好、壽命長(zhǎng)。比白熾燈可節(jié)電75—80%。
2、稀土元素在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用
拋光材料:稀土拋光粉主要用于玻璃制品,如光學(xué)玻璃、平板玻璃和瓶玻璃等,也可用于電子元件,如示波器、熒光屏、液晶顯示器、高速光盤和掩模板(鉻板)等,還可用于飾品、寶石、工藝品、金屬和陶瓷等。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(yīng)用于彩色電視機(jī)、計(jì)算機(jī)及各種顯示器。目前,我國(guó)年產(chǎn)彩電紅粉300—400噸,計(jì)算機(jī)顯示器紅粉50—100噸,以滿足國(guó)產(chǎn)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(jí)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(yīng)用于電視機(jī)、電聲、醫(yī)療設(shè)備、磁懸浮列車及軍事工業(yè)等高新技術(shù)領(lǐng)域。據(jù)專家預(yù)測(cè),本世紀(jì)末此類材料產(chǎn)值將達(dá)到35億美元。我市南開大學(xué)研究開發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的釹鐵硼永磁材料就屬此類,現(xiàn)正與肯達(dá)集團(tuán)合作進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化。
儲(chǔ)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。其最為成功的應(yīng)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,但沒有了鎘的污染。我市南開大學(xué)在儲(chǔ)氫材料研究開發(fā)上有很大優(yōu)勢(shì),通過863項(xiàng)目,和平海灣公司已開始了鎳氫電池產(chǎn)業(yè)化工作。
激光材料:稀土離子是固體激光材料和無機(jī)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(zhì)外,高稀土濃度激光材料可能稱為特殊應(yīng)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(jié)構(gòu)陶瓷,可制作各種特殊用途的刀剪;
可以制作汽車發(fā)動(dòng)機(jī),因其具有高導(dǎo)熱、低膨脹系數(shù)、熱穩(wěn)定性能好、在1650℃下工作強(qiáng)度不降低,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)馬力大、省燃料等優(yōu)點(diǎn)。
催化劑:稀土除用于制造石油裂化催化劑外,廣泛應(yīng)用于很多化學(xué)反應(yīng),如稀土氧化物L(fēng)aO3、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(chǎn)中作為催化劑。汽車尾氣需要將CH、CO氧化,對(duì)NOX進(jìn)行還原處理,以解決目前城市空氣污染問題。稀土元素汽車尾氣凈化催化劑的主要原料。
高溫超導(dǎo)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(dǎo)材料的重要原料。一旦高溫超導(dǎo)材料進(jìn)入實(shí)用,整個(gè)世界將起翻天覆地的變化。
- 答人昵稱
- 貢獻(xiàn)知識(shí)數(shù)
- QQ275338119
- 400
- a168168
- 298
- cxfzcn
- 108
- 美女防水專家
- 97
- deroy
- 75
- fengx5201314
- 55