中國稀土資源

1、中國是世界上稀土資源最豐富的國家，全國已有22個(gè)?。▍^(qū)）先后發(fā)現(xiàn)一批稀土礦床，主要分布在內(nèi)蒙、江西、廣東、廣西、四川、山東等地。自1927年丁道衡教授發(fā)現(xiàn)白云鄂博鐵礦，1934年何作霖教授發(fā)現(xiàn)白云鄂博鐵礦中含有稀土元素礦物以來，中國地質(zhì)科學(xué)工作者不斷探索和總結(jié)中國地質(zhì)構(gòu)造演化、發(fā)展的特點(diǎn)， 運(yùn)用和創(chuàng)立新的成礦理論，在全國范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)并探明了一批重要稀土礦床。20世紀(jì)50年代初期發(fā)現(xiàn)并探明超大型白云鄂博鐵鋁稀土礦床，20世紀(jì)60年代中期發(fā)現(xiàn)江西、廣東等地的風(fēng)化淋積型（離子吸附型）稀土礦床，20世紀(jì)70年代初期發(fā)現(xiàn)山東微山稀土礦床，20世紀(jì)80年代中期發(fā)現(xiàn)四川涼山耗牛坪式大型稀土礦床等。這些發(fā)現(xiàn)和地

2、質(zhì)勘探成果為中國稀 土工業(yè)的發(fā)展提供了最可靠的資源保證，同時(shí)還總結(jié)出中國稀土資源具有成礦條件好、分布面廣、礦床成因類型多、資源潛力大、有價(jià)元素含量高、綜合利用價(jià)值大等最基本的特點(diǎn)。中國稀土礦床在地域分布上具有面廣而又相對(duì)集中的特點(diǎn)。截止目前為止，地質(zhì)工作者已在全國三分之二以上的省 （區(qū)）發(fā)現(xiàn)上千處礦床、礦點(diǎn)和礦化產(chǎn)地，除內(nèi)蒙古的白云鄂博、 江西贛南、廣東粵北、四川涼山為稀土資源集中分布區(qū)外，山東、湖南、廣西、云南、貴州、福建、浙江、湖北、河南、山西、遼寧、陜西、新疆等省區(qū)亦有稀土礦床發(fā)現(xiàn)，但是資源量 要比礦化集中富集區(qū)少得多。全國稀土資源總量的98%分布在內(nèi)蒙、江西、廣東、四川、山東等地區(qū)，形

3、成北、南、東、西的分布格局，并具有北輕南重的分布特點(diǎn)。中國稀土資源的時(shí)代分布， 主要集中在中晚元古代以后的地質(zhì)歷史時(shí)期，太古代時(shí)期很少有稀土元素富集成礦，這與活動(dòng)的中國大陸板塊演化發(fā)展歷史有關(guān)。中晚元古代時(shí)期華北地區(qū)北緣西段形成了巨型的白云鄂博鐵鋁稀土礦床；早古生代（寒武系）形成了貴州織金等地的大型稀土磷塊巖礦床；晚古生代有花崗巖型和堿性巖型稀土礦床形成；中生代花崗巖型和堿性巖型稀土礦床廣布于中國南方；新生代（喜山期）有堿性花崗巖和英堿巖稀土礦床的形成；第四紀(jì)有中國南方風(fēng)化淋積型稀土礦床的形成。中國稀土礦床成礦時(shí)代之多、分布時(shí)限之長是世界上其他國家所沒有的。但我國稀土資源最主要的富集期是中晚元

4、古代和中-新生代，其他時(shí)代的稀土礦床一般規(guī)模較小。由于成礦地質(zhì)條件有利， 中國稀土資源不僅成因類型齊全，而且資源量十分豐富， 為世界之最。我國稀土資源的勘查與開發(fā)研究，始于20世紀(jì)50年代初期至80年代末發(fā)現(xiàn)并探；.明了一批重要稀土礦床。據(jù)有關(guān)地質(zhì)勘探和礦山生產(chǎn)部門提供的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止2000年底全國已探明稀土資源量（REO）超過10000萬噸，預(yù)測資源遠(yuǎn)景量大于 21000萬噸，顯示出 我國稀土資源的巨大潛力。我國西部地區(qū)是輕稀土資源的最主要分布區(qū)，僅內(nèi)蒙古的白云鄂博礦區(qū)地表至地下 200m范圍內(nèi)已探明稀土資源量約 10000萬噸，平均含稀土氧化物（REO） 3%5%,預(yù)測全區(qū)稀土資源量超過

5、 13500萬噸；中國南方的風(fēng)化淋積型稀土礦已探明資源 量正式公布的數(shù)字為 150萬噸，另有調(diào)查資料統(tǒng)計(jì)， 南方七省區(qū)（江西、廣東、廣西、湖南、 云南、福建、浙江）已探明稀土資源量840萬噸，預(yù)測資源遠(yuǎn)景為 5000萬噸，表明我國南方中重稀土資源潛力巨大。另外，我國四川涼山州的冕寧和德昌縣境內(nèi)已探明稀土資源量約250萬噸，于冕寧花崗巖體東西兩側(cè)及其以南地區(qū)成礦條件有利，是尋找單一氟碳鋪礦的最 佳有望區(qū)，預(yù)測稀土資源遠(yuǎn)景超過500萬噸。稀土用途從1794年發(fā)現(xiàn)元素初，到 1945年在鈾的裂變物質(zhì)中獲得銀，前后經(jīng)過151年的時(shí)間，人們才將元素周期表中第三副族的銃鈕翎鋪錯(cuò)錢銀鈔鋪禮鉞鋪欽銀桂鏡鐳17

6、個(gè)性質(zhì)相近的元素全部找到，把它們列為一個(gè)家族，取名稀土元素，其中從例到錯(cuò)15個(gè)元素又稱為例系元素。其實(shí)，這些元素并不那么稀少。例如，鋪在地殼中的含量與錫近乎相等，而鈕鈦例都 比鉛更豐富。其余的稀土元素，除銀外都不少于銀，而比金豐富得多。我國是全世界稀土資源最豐富的國家，儲(chǔ)量占全世界儲(chǔ)量的4/5以上。此處僅簡單介紹稀土元素的若干應(yīng)用，從中可看出稀土元素應(yīng)用的廣泛性和重要性。鋼的脫硫 在鋼中添加混合稀土金屬的目的之一是控制硫夾雜物的含量和形狀。煉鋼時(shí)通常要添加鎰，鎰與硫結(jié)合形成硫化物夾雜物， 這種夾雜物在軋鋼時(shí)會(huì)變形。 而添加混合稀 土金屬則能產(chǎn)生稀土的硫化物、 硫氧化物，它們?cè)谲堜摃r(shí)形狀保持不變

7、， 這可使鋼的性能得到改善。稀土球墨鑄鐵 混合稀土金屬以稀土硅鐵合金或硅鎂鈦合金的形式加入鐵不中促進(jìn)石墨的球化，從而提高鑄鐵的可鍛強(qiáng)度。產(chǎn)品稱球墨鑄鐵。打火石 混合稀土金屬還用于制造打火石，這是用75%的混合稀土金屬和 25%的鐵制成的一種合金。用于有色金屬合金中稀土金屬有色金屬合金中也獲得廣泛應(yīng)用。例如有一種稀土鎂合金（含有Mg,Zn,Zr,La,Ce ）可用于制造噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)裝置，直升飛機(jī)的變速箱，飛機(jī) 的著陸輪和座艙罩。在鎂合金中添加稀土金屬的優(yōu)點(diǎn)是可提高其高溫抗蠕變性，改善鑄造性能和室溫可焊性。有一種鋁錯(cuò)鈕合金用作電線，其特點(diǎn)是輸出功率高、耐熱、耐振動(dòng)和耐腐蝕。永磁材料 有一種永

8、磁材料鉉鐵永磁合金，其磁能積達(dá)300千焦/立方米，比杉鉆永磁合金（它在70年代取代昂貴的鉗鉆永磁體市場產(chǎn)生過重大影響）幾乎高出一倍。然而被鐵永磁合金也有缺點(diǎn)，它在居里溫度達(dá)3250c左右，（杉鉆永磁合金的是 760 c左右），并且鐵容易腐蝕。研究發(fā)現(xiàn)，把硼添加到鉉鐵永磁合金中可提高其磁能積和抗退磁的能力。這些性能優(yōu)良的永磁材料用于飛機(jī)及宇宙航行器的儀表，精密儀器，微型電機(jī)等。石油裂化催化劑等 稀土分子篩裂化催化劑是用于石油裂化工藝中性能優(yōu)良（催化活性 大，產(chǎn)品收率高）的催化劑。這種催化劑多數(shù)用混合稀土氯化物與相應(yīng)的鈉型分子篩發(fā)生陽 離子交換反應(yīng)制成。稀土金屬元素的化合物作為催化劑還用于很多其他

9、催化反應(yīng)中。如將已除去鈾的混合稀土金屬元素的環(huán)烷酸鹽溶于汽油中可用作合成戊橡膠工藝中的催化劑，這是我國首創(chuàng)的，又如為凈化汽車廢氣而設(shè)計(jì)的汽車催化器中，能將一氧化碳和未燃燒盡的碳?xì)浠衔餃p少到極低的水平，其中所用的催化劑 LACOO3 ,有效地地催化 CO、燒類的燃燒，其活性、壽命與鉗基催化劑無甚差別，而價(jià)格則便宜得多。例玻璃一種具有優(yōu)良光學(xué)性質(zhì)的例玻璃，含氧化例 La2O360%,氧化硼B(yǎng)2O340% ,具 有高的折射率，低的色散和良好的化學(xué)穩(wěn)定性。這種光學(xué)玻璃是制造高級(jí)照相機(jī)的鏡頭和潛 望鏡的鏡頭的不可缺少的光學(xué)材料。玻璃脫色采用稀土使玻璃脫色的原理涉及到鐵的氧化態(tài)。玻璃中的二價(jià)鐵雜質(zhì)使玻璃

10、顯藍(lán)色，它氧化成三價(jià)鐵后則使玻璃顯極淺黃色，顏色淡得多。二氧化鈾是很好的玻璃脫色劑，因?yàn)殇仯╓）具有強(qiáng)氧化性，能將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵，而它本身則還原成穩(wěn)定的鋪（出），CeO2 Ce2O3 都無色。熒光粉 在彩電的顯像管中采用的性能優(yōu)良的紅基色熒光粉，以鈕的化合物 Y2O2S或Y2O3作基質(zhì)，以鋪 Eu3+作激活劑。這種產(chǎn)生出紅色基色的熒光粉的使用效果，遠(yuǎn)遠(yuǎn)比過去（ 1964年以前）使用的非稀土硫化物紅色熒光粉為好。各種稀土熒光粉的用途頗廣，如用于黑白電視顯像管、X射線增感屏、雷達(dá)顯像管、熒光燈、高壓水銀燈等。激光器稀土在激光器中也應(yīng)用較多。目前使用最廣的激光工作物質(zhì)是摻鉉鈕鋁石榴石摻Cr3+,

11、Nd3+的包銃錢石Y3Al5O12:Nd3+和摻鉉玻璃。前蘇聯(lián)曾研制出一種新型激光器榴石，其效率比被激光器高3.5倍。儲(chǔ)氫 在合適的溫度和壓力下，五饃例 LaNi5合金能吸收氫分子：LaNi5+3H2=LaNi5H6冷卻該合金時(shí)氫就被吸收，加熱時(shí)就解吸，這提供了一種安全的儲(chǔ)氫方法。在室溫及2.5大氣壓下，1公斤的LaNi5合金能吸收14克氫，而稍加熱即可把儲(chǔ)藏的氫 完全放出。LaNi5和LaNi5H6的密度分別約為 6.4和6.43克/厘米。由此可算得每立方米 LaNi5 約可吸收儲(chǔ)存氫 90克之多，而1米3液氫卻不過重71克，可見LaNi5的儲(chǔ)氫效率之高（而 且還有比液氫安全的優(yōu)點(diǎn)）。已發(fā)現(xiàn)

12、的類似的儲(chǔ)氫材料還有CeNi5,LaMg17,La2Ni5Mg13等。這樣的儲(chǔ)氫材料在利用氫作燃料方面有潛在的應(yīng)用前景。什么是稀土永磁材料？稀土永磁材料是將彭、鉉混合稀土金屬與過渡金屬（如鉆、鐵等）組成的合金，用粉末 冶金方法壓型燒結(jié)，經(jīng)磁場充磁后制得的一種磁性材料。稀土永磁分杉鉆（SmCo）永磁體和鉉鐵硼（NdFeB）系永磁體，其中 SmCo磁體的磁 能積在1530MGOe之間，NdFeB系永磁體的磁能積在 2750MGOe之間，被稱為 永磁 王”，是目前磁性最高的永磁材料。杉鉆永磁體，盡管其磁性能優(yōu)異，但含有儲(chǔ)量稀少的稀 土金屬杉和稀缺、昂貴的戰(zhàn)略金屬鉆，因此，它的發(fā)展受到了很大限制。我國

13、稀土永磁行業(yè)的發(fā)展始于60年代末，當(dāng)時(shí)的主導(dǎo)產(chǎn)品是杉 -鉆永磁，目前杉-鉆永磁體世界銷售量為 630 噸，我國為90.5噸（包括SmCo磁粉），主要用于軍工技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)、通訊等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，稀土永磁特別是NdFeB永磁產(chǎn)業(yè)得到了飛速發(fā)展。稀土永磁材料是現(xiàn)在已知的綜合性能最高的一種永磁材料，它比十九世紀(jì)使用的磁鋼的磁性能高100多倍，比鐵氧體、鋁饃鉆性能優(yōu)越得多， 比昂貴的鉗鉆合金的磁性能還高一倍。由于稀土永磁材料的使用，不僅促進(jìn)了永磁器件向小型化發(fā)展， 提高了產(chǎn)品的性能，而且促 使某些特殊器件的產(chǎn)生，所以稀土永磁材料一出現(xiàn)，立即引起各國的極大重視，發(fā)展極為迅 速。我國研制生產(chǎn)的各種稀土永磁材

14、料的性能已接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平。現(xiàn)在稀土永磁材料已成為電子技術(shù)通訊中的重要材料，用在人造衛(wèi)星，雷達(dá)等方面的行波管、環(huán)行器中以及微型電機(jī)、微型錄音機(jī)、航空儀器、電子手表、地震儀和其它一些電子儀器上。目前稀土永磁應(yīng)用已滲透到汽車、家用電器、電子儀表、核磁共振成像儀、音響設(shè)備、微特電機(jī)、移動(dòng)電話等方面。在醫(yī)療方面，運(yùn)用稀土永磁材料進(jìn)行磁穴療法”，使得療效大為提高，從而促進(jìn)了 磁穴療法”的迅速推廣。在應(yīng)用稀土的各個(gè)領(lǐng)域中， 稀土永磁材料 是發(fā)展速度最快的一個(gè)。它不僅給稀土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來巨大的推動(dòng)力， 也對(duì)許多相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn) 生相當(dāng)深遠(yuǎn)的影響。稀土永磁材料分類1.稀土鉆永磁材料，包括稀土鉆（1-5型）永磁

15、材料 SmCo5和稀土鉆（2-17型）永磁材料Sm2Co17兩大類。2.稀土鉉永磁材料,NdFeB永磁材料。3.稀土鐵氮（RE-Fe-N系）或稀土鐵碳（RE-Fe-C系）永磁材料。稀土永磁材料制備工藝分類.粉末冶金燒結(jié)工藝制備的燒結(jié)磁體；.還原擴(kuò)散制粉或氫碎處理粉末及粉末冶金燒結(jié)工藝制備的燒結(jié)磁體；.快速凝固制粉或氫碎制粉（HDDR）,粉末模壓粘結(jié)工藝制備的粘結(jié)磁體；.快速凝固制粉或氫碎（HDDR ）粉末的注射工藝制備的注射磁體；.快速凝固制粉或氫碎（HDDR ）粉末的熱壓法制備的熱壓磁體；.用熱壓磁體再進(jìn)行熱變形壓工藝制備的各向異性熱變形壓磁體；.將熱變形壓磁體磨制成粉，再采用模壓或注射等方

16、法制備成各向異性粘結(jié)磁體。稀土永磁材料的主要應(yīng)用永磁體最基本的作用是在某一特定的空間產(chǎn)生一恒定的磁場，維持此磁場并不需要任何外部電源。標(biāo)志永磁材料好壞的參數(shù)有許多，最重要的是最大磁能積（BH）max ,磁能積越大，材料每單位體積所產(chǎn)生外磁場的能量就越大。目前商品NdFeB永磁材料的最大磁能積已達(dá)到：50MGOe。由于稀土永磁材料的高磁能積和高矯頑力等優(yōu)異的特性，已給永磁應(yīng)用 帶來革命性的變化，稀土永磁材料主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面：.機(jī)電類稀土永磁體的出現(xiàn)，意味著電機(jī)領(lǐng)域?qū)⒁鸶锩缘淖兓?。這是因?yàn)橄⊥劣来朋w沒有激磁損耗，不發(fā)熱，用它制造的電機(jī)優(yōu)點(diǎn)很多。因稀土永磁電機(jī)沒有激磁線圈與鐵心，磁體體積較

17、原來磁場極所占空間小，沒有損耗，不發(fā)熱，因此為得到同樣輸出功率整機(jī)的體積，重量可減小30%以上，或者同樣體積、重量，輸出功率大50%以上。永磁電機(jī)，尤其是微電機(jī)，每年世界產(chǎn)量約幾億臺(tái)之多，主要用在汽車、辦公自動(dòng)化設(shè)備和家用電器中。所使用的多為高性能的鐵氧體和稀土永磁體。今后稀土永磁電機(jī)的最大市場之一將是汽車工業(yè)。鉉鐵硼永磁材料性能優(yōu)異，用于制造電機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)汽車電機(jī) 被鐵硼化在汽車方面，只有用小馬達(dá)，才能降低汽車重量，增加舒適感，提高安全性，降低尾氣排放，提高汽車的整體性能，目前用量最大的是啟動(dòng)電機(jī)。電機(jī)是汽車中不可缺少的部件，汽車上電機(jī)數(shù)量在逐年增加。 一般汽車上有818臺(tái)，高級(jí)轎車多達(dá)40

18、50臺(tái)，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車電機(jī)的需求是巨大的。高磁能積的稀土永磁體體積小，卻能較鐵氧體產(chǎn)生大得多的動(dòng)力，因此提高了電效率。 通過使用稀土磁體減少重量和尺寸，可以節(jié)約更多的燃料和增加設(shè)計(jì)的靈活性。.稀土永磁材料在醫(yī)療中的應(yīng)用.磁選機(jī)一般的磁選機(jī)有永磁式和電磁式兩種， 以前，永磁式磁選機(jī)的磁體多用鐵氧體。 稀土永 磁出現(xiàn)后，設(shè)計(jì)并制造了各種型號(hào)和類型的永磁磁選機(jī)， 尤其是在中高磁場磁選機(jī)中，必須 用稀土永磁體。.計(jì)算機(jī)及外圍設(shè)備在計(jì)算機(jī)中使用的稀土永磁材料最多的器件是磁盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)（VCM）,另一種是數(shù)據(jù)輸出打印機(jī)電機(jī)。.各種儀表使用永磁體的儀表種類很多，如磁電式儀表、計(jì)數(shù)器等。.揚(yáng)聲器和耳機(jī)

19、揚(yáng)聲器和耳機(jī)是永磁體傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域。揚(yáng)聲器有外磁式和內(nèi)磁式二種，稀土永磁出現(xiàn)后在同樣輸出功率與音質(zhì)下， 揚(yáng)聲器被做得非常小，目前稀土永磁揚(yáng)聲器和耳機(jī)已應(yīng)用到高級(jí)隨身聽。.微波器件在微波領(lǐng)域中，微波管、毫波管發(fā)生器或放大器需要穩(wěn)定磁場。稀土永磁體在此中主要起電子運(yùn)動(dòng)的聚集作用。中國稀土金屬冶煉行業(yè)企業(yè)名錄1宜興新威集團(tuán)有限公司2贛州虔東實(shí)業(yè)（集團(tuán)）有限公司3內(nèi)蒙古包鋼稀土高科股份有限公司4麥格昆磁（天津）有限公司5甘肅稀土集團(tuán)有限責(zé)任公司6西安西駿新材料有限公司7江蘇省國盛稀土有限公司8江蘇梁陽羅地亞方正稀土新材料有限公司9包頭華美稀土高科有限公司10江西南方稀土高技術(shù)股份有限公司11贛州晨光稀土

20、新材料有限公司12江陰加華新材料資源有限公司13廣東珠江稀土有限公司14山西鎖簧稀土股份有限公司15遼源市金龍硅廠16贛縣紅金稀土有限公司17有研稀土新材料股份有限公司18邢臺(tái)鴻昌實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司稀土192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748；.益陽市鴻源稀土有限責(zé)任公司內(nèi)蒙古和發(fā)稀土科技開發(fā)股份有限公司寧波韻升強(qiáng)磁材料有限公司阜寧稀土實(shí)業(yè)有限公司淄博加華新材料資源有限公司上饒縣廣茂稀土冶煉廠丹東金龍稀土有限公司甘肅稀土金屬有責(zé)任公司包頭瑞鑫稀土金屬材料股份有限公司贛州市永源稀土有限公司樂山盛和稀土科技有限公司淄博包

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22、；.冕寧縣飛天實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司四川省樂山市五通橋東風(fēng)化工廠龍南縣萬寶稀土分離有限責(zé)任公司益陽市赫山區(qū)金源稀土廠冕寧北大方正稀土新材料有限公司包頭市華力稀土有限責(zé)任公司金壇市海林稀土有限公司樂山普瑞美新材料有限責(zé)任公司贛州三通新材料有限公司江西金世紀(jì)新材料股份有限公司廣東富遠(yuǎn)稀土新材料股份有限公司包頭天驕清美稀土拋光粉有限公司岳陽金茂泰科技有限公司內(nèi)蒙古卓資縣東友稀土廠內(nèi)蒙古卓資山鎮(zhèn)昭君稀土有限責(zé)任公司包頭市星火稀土鐵合金有限責(zé)任公司包頭市金泰稀土有限責(zé)任公司金壇市天洋稀土有限公司包頭市古城稀土廠成都市四能稀土實(shí)業(yè)有限公司贛州熒光磁性材料有限公司桃江稀土金屬冶煉廠呼和浩特市東友稀土有限責(zé)任公司信

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