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稀土(rare earth) |
别 称:工业维生素 类 别:氧化物 化 学 式:sc 应 用:石油、化工、冶金、陶瓷等 |
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。稀土元素氧化物是指元素周期表中原子序数为57到71的15种镧系元素氧化物,以及与镧系元素化学性质相似的钪(Sc) 和钇(Y)共17 种元素的氧化物。稀土元素在石油、化工、冶金、陶瓷、玻璃等领域都得到了广泛的应用,随着科技的进步和应用技术的不断突破,稀土氧化物的价值将越来越大。
简介
稀土,曾称稀土金属,或称稀土元素,是元素周期表第Ⅲ族副族元素钪、钇和镧系元素共17种化学元素的合称。稀土是制造被称为“灵巧炸弹”的精密制导武器、雷达和夜视镜等各种武器装备不可缺少的元素。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,虽然在地球上储量非常巨大,但冶炼提纯难度较大,显得较为稀少,得名稀土。根据稀土拥有量,中国、俄罗斯、美国、澳大利亚是世界上四大稀土拥有国,中国名列第一位。(现朝鲜发现世界上最大稀土矿,储量为中国6倍,初步评估结果显示潜在矿物总量60亿吨,总计2.162亿吨稀土氧化物)
最新资讯
美国对稀土新动作
路透社11日爆料称,美军方计划出资建设稀土加工设施,以确保稀土原料和产品在美国国内的供应。报道称,这是自二战曼哈顿计划制造出第一颗原子弹以来,美国军方首次对商业规模稀土生产进行金融投资。
近一年来,从澳大利亚、加拿大到蒙古国,美国满世界寻找新的稀土供应商或替代品,然而几乎一无所获。自从美国对中国发动贸易战后,美国一直担忧遭到中国的反制,而稀土被认为是中方反制的撒手锏。美国常利用自己的霸权对别国制裁和封锁,如今显然是做贼心虚。不过,中国政府部门11月的一份报告显示,2019年度中国稀土开采、加工总量反而有不小增长。中国外交部发言人耿爽不久前明确表示,中国愿以稀土资源和产品满足世界各国发展的正当需要。[1]
组成成分
根据稀土元素原子电子层结构和物理化学性质,以及它们在矿物中共生情况和
不同的离子半径可产生不同性质的特征,十七种稀土元素通常分为二组:
轻稀土包括:镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。
重稀土包括:铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪。
矿物特点
铈组(轻稀土)—镧、铈、镨、钕、钷、钐和铕;
钇组(重稀土)—钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和钪。
应用范围
冶金工业
稀土金属或氟化物、硅化物加入钢中,能起到精炼、脱硫、中和低熔点有害杂质的作用,并可以改善钢的加工性能;稀土硅铁合金、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、锌等有色合金中,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。
军事方面
稀土有工业“黄金”之称,由于其具有优良的光电磁等物理特性,能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料,其最显着的功能就是大幅度提高其他产品的质量和性能。而且,稀土同样是电子、激光、核工业等诸多高科技的润滑剂。稀土科技一旦用于军事,必然带来军事科技的跃升。从一定意义上说,美军在冷战后几次局部战争中压倒性控制,以及能够对敌人肆无忌惮地公开杀戮,正缘于稀土科技领域的超人一等。
石油化工
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,其处理气量比镍铝催化剂大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等。
农业方面
研究结果表明,稀土元素可以提高植物的叶绿素含量,增强光合作用,促进根系发育,增加根系对养分吸收。稀土还能促进种子萌发,提高种子发芽率,促进幼苗生长。除了以上主要作用外,还具有使某些作物增强抗病、抗寒、抗旱的能力。大量的研究还表明,使用适当浓度稀土元素能促进植物对养分的吸收、转化和利用。玉米用稀土拌种,出苗、拔节比对照早1~2天,株高增加0.2米,早熟3~5天,而且籽粒饱满,增产14%。大豆用稀土拌种,出苗提早1天,单株结荚数增加14.8~26.6个,3粒荚数增多,增产14.5%~20.0%。喷施稀土可使苹果和柑橘果实的Vc含量、总糖含量、糖酸比均有所提高,促进果实着色和早熟。并可抑制贮藏过程中呼吸强度,降低腐烂率。
玻璃陶瓷
稀土氧化物或经过加工处理的稀土精矿,可作为抛光粉广泛用于光学玻璃、眼镜片、显像管、示波管、平板玻璃、塑料及金属餐具的抛光;在熔制玻璃过程中,可利用二氧化铈对铁有很强的氧化作用,降低玻璃中的铁含量,以达到脱除玻璃中绿色的目的;添加稀土氧化物可以制得不同用途的光学玻璃和特种玻璃,其中包括能通过红外线、吸收紫外线的玻璃、耐酸及耐热的玻璃、防X-射线的玻璃等;在陶釉和瓷釉中添加稀土,可以减轻釉的碎裂性,并能使制品呈现不同的颜色和光泽,被广泛用于陶瓷工业。
参考来源
- ↑ 对稀土,美国有新动作, 凤凰网, 2012-05-29