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文檔簡介

1、稀土生產(chǎn)工藝流程圖白云鄂博礦 礦石粉碎 弱磁、強磁選礦 鐵精礦強磁中礦、尾礦稀土精礦 稀土選礦 堿法生產(chǎn)線 酸法生產(chǎn)線 火法生產(chǎn)線酸泡 堿分解 酸溶冶煉合金 酸泡 堿分解 酸溶冶煉合金 濃硫酸強化焙燒水浸浸低溫濃硫酸焙燒水浸 濃硫酸強化焙燒水浸浸低溫濃硫酸焙燒水浸 氯化稀土 萃取稀土 碳酸稀土 硫酸體系萃取 稀土合金 稀土硅鐵 鹽酸體系萃取 轉(zhuǎn)型 釷產(chǎn)品分組氯化稀土 碳酸鈰酸鈰氧化鑭氧化鐠氧化鈰氧化釹氧化鏑氧化銪氧化釓氧化鋱氧化釤重稀土富集物氧化釹少釹碳酸稀土釤銪釓富集物分組氯化稀土碳酸鈰酸鈰氧化鑭氧化鐠氧化鈰氧化釹氧化鏑氧化銪氧化釓氧化鋱氧化釤重稀土富集物氧化釹少釹碳酸稀土釤銪釓富集物 汽車

2、催化凈化劑劑 石油催化裂化劑金屬鑭 金屬鈰 金屬鐠 金屬釹 金屬鏑 金屬釤 熔鹽電解汽車催化凈化劑劑 石油催化裂化劑 電池級混合稀土金屬 釹鐵硼永磁體 拋光粉 熒光粉 磁致冷材料 存貯光盤 稀土玻璃 鎳氫電池 釤鈷永磁體汽車尾氣凈化器 永磁電機 節(jié)能燈 風(fēng)力發(fā)電機 各種發(fā)光標(biāo)牌 電動汽車 電動 核磁共振 自行車磁懸浮 磁選機 看稀土原礦生產(chǎn)新聞中有離子型稀土礦原礦“堆浸工藝”這個詞,是怎樣的工藝?怎么翻譯成英文或日文?堆浸提金是指將低品位金礦石或浮選尾礦在底墊材料上筑堆,通過氰化鈉溶液循環(huán)噴淋,使礦石中的金、銀溶解出來。含金貴液用活性炭吸附、鋅置換沉淀或直接電解沉積等方法回收金,提金后的尾渣經(jīng)

3、消毒后排放。 堆浸法提金具有工藝簡單、操作容易、設(shè)備少、動力消耗少、投資省、見效快、生產(chǎn)成本低等特點。堆浸用于處理0.5-3g/t的低品位礦石,金的回收率50-80%,甚至能達(dá)到90%。因此,堆浸法使原來認(rèn)為無經(jīng)濟價值的許多小型金礦、低品位礦石、尾礦或廢石現(xiàn)在都能得以經(jīng)濟回收。我國在二十世紀(jì)八十年代將堆浸法廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)。 堆浸法適合處理以下幾種礦產(chǎn)資源: 1、規(guī)模較大,以前認(rèn)為不能利用的低品位金銀礦; 2、礦山開采過程中剝離的低品位含金“廢石”; 3、地質(zhì)坑探和礦山掘進(jìn)中采掘出的中低品位含金礦石; 4、含金品位稍高,但規(guī)模較小,不宜建機械化選廠的金銀礦; 5、采用常規(guī)氰化法處理經(jīng)濟上不利的

4、金礦;6、含金的冶煉燒渣、高品位尾礦和含有金的大型廢石場。 堆浸提金生產(chǎn)工藝主要由堆浸場地的修筑、礦石的預(yù)處理(破碎或制粒)、筑堆、噴淋浸出、含金貴液中金的回收以及廢礦堆的消毒、卸堆等幾部分組成。 堆浸的生產(chǎn)成本:尾礦堆浸成本度大約在30-40元/噸,原礦堆浸成本大約在40-50元/噸. 我想問一下現(xiàn)在離子型稀土礦的開采方法是什么方法 成本怎樣計算 需要什么試劑?離子型稀土第一代提取工藝,可簡述為異地提取工藝,或歸結(jié)為池浸工藝。其主要工藝過程為:表土剝離開挖含礦山體、搬運礦石浸礦池將按一定比例(濃度要求)配置的電解質(zhì)溶液作為洗提劑或浸礦劑,加入浸礦池,溶液對池中含離子相稀土礦石進(jìn)行滲濾洗提或淋

5、洗 溶液中活潑離子與稀土離子交換,離子相稀土從含礦載體礦物中交換出來,成為新狀態(tài)稀土;加入頂水,獲含稀土母液;母液經(jīng)管道或輸液溝流入集液池或母液池,然后進(jìn)入沉淀池;浸礦后廢渣從浸礦池中清出,異地排放在沉淀池中加入沉淀劑、除雜劑,使稀土母液中稀土除雜、沉淀,獲混合稀土;池中上清液經(jīng)處理后,返回浸礦池,作洗提劑循環(huán)使用混合稀土經(jīng)灼燒,獲純度92%的混合稀土氧化物。由上可見,本工藝過程中的技術(shù)關(guān)鍵詞是:表土剝離、開挖含礦山體、礦石搬運、浸礦池、洗提劑、異地滲濾洗提、離子交換、含稀土母液、尾砂異地排放、母液池、沉淀池、沉淀劑、除雜劑、沉淀、除雜、混合稀土、上清液返回、灼燒、REO92%混合稀土氧化物。

6、 池浸工藝與傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝相比較,其第一、二、三道工序過程相似于礦產(chǎn)資源開采中傳統(tǒng)的采礦專業(yè)的各作業(yè)工序;第三、四、五道工序過程相似于傳統(tǒng)選礦專業(yè)和濕法冶金專業(yè)相結(jié)合的各作業(yè)工序;自第五道工序過程以后的各工序,屬于傳統(tǒng)濕法冶金專業(yè)的各作業(yè)工序。其中,第三道工序中的浸礦池,起著聯(lián)系傳統(tǒng)采礦、選礦專業(yè)作業(yè)的作用,類似于礦山選廠的原礦侖;而第五道工序中的沉淀池,卻起著聯(lián)系傳統(tǒng)選礦、濕法冶金專業(yè)作業(yè)的作用,類似于濕法冶金企業(yè)的原料侖。 由此,相似于傳統(tǒng)選礦專業(yè)的主要選別過程,是在浸礦池中完成,而且作為本工藝的中間制品,在此獲得含稀土的母液;而屬于傳統(tǒng)濕法冶金專業(yè)的典型濕法冶金過程,則主要在沉淀池中進(jìn)行

7、,并由此獲得稀土精礦的初級產(chǎn)品-混合稀土;再經(jīng)灼燒處理后即可獲得稀土精礦終級產(chǎn)品-REO92%的混合稀土氧化物。 進(jìn)而言之,上述作業(yè)過程中,先后在三個典型的作業(yè)過程中,分別獲得了中間制品、初級產(chǎn)品和終級產(chǎn)品。亦即,在浸礦池中,通過離子交換,制得含稀土的母液;在沉淀池中,通過沉淀,制得混合稀土;在灼燒中,制得混合稀土氧化物。因此,為了確保離子型稀土的產(chǎn)品質(zhì)量,主要應(yīng)從這三個關(guān)鍵性作業(yè)過程中把好技術(shù)關(guān)。 在此工藝中,所獲得的稀土精礦產(chǎn)品,已不再是傳統(tǒng)概念中的稀土精礦礦產(chǎn)品,而是純度相對較高的混合稀土氧化物產(chǎn)品。嚴(yán)格地說,離子型稀土礦山獲得的終級產(chǎn)品,已不再從屬于礦產(chǎn)品,而是濕法冶金范疇的產(chǎn)品。顯然

8、,其產(chǎn)品檔次,比傳統(tǒng)礦山開采的產(chǎn)品,已大大地提高了一步。 以上工藝流程結(jié)構(gòu),是稀土礦產(chǎn)資源開發(fā)利用中一種嶄新的工藝。它徹底打破了稀土資源開發(fā)的傳統(tǒng)工藝,而將多種專業(yè)和工藝集于一體,在礦山就直接制得純度較高的混合稀土氧化物產(chǎn)品。應(yīng)用這種生產(chǎn)工藝,而生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo),是此前稀土生產(chǎn)工藝難以達(dá)到的??梢?,以這種產(chǎn)品作為原料,對于稀土冶煉的進(jìn)一步深加工是十分有利的。 然而,世間任何事物往往都具有兩重性。離子型稀土擁有非常突出的優(yōu)勢的一面,同時又由于它的賦存特征和工藝特征,而決定了它不令人滿意的另一面。伴隨著池浸工藝工業(yè)化生產(chǎn)后,導(dǎo)致出現(xiàn)一些非常尖銳和突出的問題:一是對生態(tài)環(huán)境破壞大。由于離子型稀土廣

9、泛賦存于地表淺層,展布面積大,再加上池浸工藝本身要求,該生產(chǎn)工藝實際上是一個搬山運動。據(jù)統(tǒng)計,每生產(chǎn)一噸混合稀土氧化物,約需消耗1,201-2,001噸礦石,同時還將伴隨產(chǎn)生尾砂1,200-2,000噸,砂化面積約1畝。二是資源利用率低,資源浪費大。為便于礦石的采、運以及尾砂的排放,降低成本,節(jié)省投資,許多礦山的浸礦池建在山坡礦體的中下部,浸礦池以下的含礦礦體,被所建生產(chǎn)系統(tǒng)壓礦,尤其是如若被尾砂覆蓋后,則更難于開采。據(jù)資料,該工藝表內(nèi)資源利用率一般不達(dá)50%,低者僅25-30%左右。高價請教離子型稀土提取工藝離子型稀土都是在贛南和廣東河源、福建長汀這個區(qū)域內(nèi),上面有人回答買本書就行,實際上不

10、可操作。書上和實際操作相差之遠(yuǎn),怕是花個三五年也成功不了。還是到贛州三南地域找個相關(guān)操作人員指導(dǎo)為好。徐光憲 造就中國稀土傳奇 88歲高齡的徐光憲院士在量子化學(xué)和化學(xué)健理論、配位化學(xué)、萃取化學(xué)、稀土化學(xué)、串級萃取理論等領(lǐng)域多達(dá)300萬字的著述奠定了他在化學(xué)界的泰斗地位。他和他的研究群體使中國在稀土分離技術(shù)上走在世界的最前列,短短十幾年從一個稀土“匱乏”大國一躍成為世界上最大的稀土出口國,并占據(jù)了國際市場80%的份額,造就了一個關(guān)于稀土的“中國傳奇”。 1946年徐光憲到美國圣路易斯的華盛頓大學(xué)化工系讀研究生。此后,徐光憲進(jìn)入了哥倫比亞大學(xué)攻讀博士學(xué)位。1951年4月15日,徐光憲夫婦沖破阻礙,

11、踏上了歸國的征程。 他發(fā)現(xiàn)了稀土溶劑萃取體系具有“恒定混合萃取比”基本規(guī)律,建立了具有普適性的串級萃取理論。該理論改變了稀土分離工藝從研制到應(yīng)用的試驗放大模式,實現(xiàn)了設(shè)計參數(shù)到工業(yè)生產(chǎn)的“一步放大”,引導(dǎo)了我國稀土分離科技和產(chǎn)業(yè)的全面革新,使我國實現(xiàn)了從稀土資源大國到生產(chǎn)和應(yīng)用大國的飛躍。串級萃取理論的廣泛應(yīng)用提升了我國在國際稀土分離科技和產(chǎn)業(yè)競爭中的地位,被國際稀土界稱為“中國沖擊(China Impact)”,影響十分深遠(yuǎn)。 1975年8月第一次全國稀土?xí)h在京召開。徐光憲在會上提出了自己的串級萃取理論引起轟動。徐光憲的串級萃取工藝讓世界突然發(fā)現(xiàn):現(xiàn)在在這個領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊已經(jīng)不再是昔日的美國

12、、法國和日本了,而是中國。一排排看似貌不驚人的萃取箱像流水線一樣連接起來。你只需要在這邊放入原料,在“流水線”的另一端的不同出口就會源源不斷地輸出各種高純度的稀土元素。原來那種耗時長、產(chǎn)量低、分離系數(shù)低、無法連續(xù)生產(chǎn)的生產(chǎn)工藝被徹底拋棄了。 不久,他又和李標(biāo)國、嚴(yán)純?nèi)A等共同研究成功了“稀土萃取分離工藝的一步放大”技術(shù),傳統(tǒng)的串級萃取小型試驗被計算機模擬代替?,F(xiàn)在的稀土生產(chǎn)已經(jīng)人性化地變?yōu)榱藥讉€簡單數(shù)據(jù)的輸入。這項技術(shù)讓國外同行驚訝不已。 從上個世紀(jì)90年代初起,由于我國單一高純稀土大量出口,使國際單一稀土價格下降3至4倍, 原來曾經(jīng)長期壟斷稀土國際市場的一些國外稀土生產(chǎn)商不得不減產(chǎn)、轉(zhuǎn)產(chǎn)甚至停

13、產(chǎn),影響十分深遠(yuǎn)。中國終于實現(xiàn)了由稀土資源大國向稀土生產(chǎn)大國、稀土出口大國的轉(zhuǎn)變。 徐光憲和他的課題組獲得了大量的榮譽。1978年,他們的研究成果獲全國科學(xué)大會獎,1985年又獲國家經(jīng)委頒發(fā)的獎勵和榮譽證書;1985年獲國家教委科技進(jìn)步一等獎,1987年獲國家自然科學(xué)三等獎,1988年獲國家教委科技進(jìn)步二等獎2002年底,徐光憲院士獲2003年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎提名。這是化學(xué)界首次獲得國家最高科學(xué)技術(shù)獎提名。 稀土元素資料匯總第一篇周期系B族中原子序數(shù)為21、39和5771的17種化學(xué)元素的統(tǒng)稱。其中原子序數(shù)為57 71的15種化學(xué)元素又統(tǒng)稱為鑭系元素。稀土元素包括鈧、釔、鑭、鈰、鐠、釹、钷

14、、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(jì) ,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世界第一位。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(chǎn)物中分離出钷,共經(jīng)歷150多年。已經(jīng)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

15、,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)2Si2O7H2O。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(jì)沿用下來的名稱,因為當(dāng)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

16、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(zhì)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,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共生。 我國稀土資源占世界稀土資源的80%,以氧化物(RE

17、O)計達(dá)3 600萬噸,遠(yuǎn)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(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。 我國的稀土工業(yè)也分為南北兩大生產(chǎn)體系。 北方以包鋼稀土高科公司和甘肅稀土公司為軸心,構(gòu)成了以包頭稀土資源為主,四川資源為輔的輕稀土產(chǎn)品生產(chǎn)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

18、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(chǎn)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(chǎn)能力和處理、加工能力達(dá)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(gòu)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(chǎn)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(chǎn)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)

19、模加工分離北方輕稀土原料。 四、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,已擴展到科學(xué)技術(shù)的各個方面,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、生理調(diào)節(jié)劑,對農(nóng)作物具有增產(chǎn)、改善品質(zhì)和抗逆性三大特征;同時稀土屬低毒物質(zhì),對人畜無害,對環(huán)境無污染;合理使用稀土,可使農(nóng)作物增強抗旱、抗?jié)澈涂沟狗芰?。?dāng)前我國農(nóng)田施用稀土面積達(dá)5 0007 000萬畝/年,為國家增產(chǎn)糧、棉、豆、油、糖等68億公斤,直接經(jīng)濟效益為10

20、15億元,年消費稀土1 1001 200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(zhì)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(yīng)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(yīng)用最多的使鋁、鎂、銅三個系列。 石油化工

21、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(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

22、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(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)能性的光源,特點是光效好、光色好、壽命長。比白熾燈可節(jié)電7580%。 2、稀土元素在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中應(yīng)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(yīng)用于彩色電視機、計算機及各種顯示器。目前,我國年產(chǎn)彩電紅粉300400噸,計算機顯示器紅粉50100噸,以滿足國產(chǎn)3 500萬支彩顯管和近百萬支顯示器的需求

23、。 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410倍,廣泛應(yīng)用于電視機、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,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)集團合作進(jìn)行產(chǎn)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,但沒有了鎘污染。我市南開大學(xué)

24、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(chǎn)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(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)動機,因其具有高導(dǎo)熱、低膨脹系數(shù)、熱穩(wěn)定性能好、在1 650下工作強度不降低,導(dǎo)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(yīng)用于很多化學(xué)反應(yīng),如稀土氧化物L(fēng)aO3、Nd2O3

25、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(chǎn)品。 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)入實用,整個世界將起翻天覆地的變化。目前,我國在稀土超導(dǎo)材料的成材研究方面取得了有意義的突破。第三篇目錄 HYPERLINK /view/310591.htm?fr=ala0

26、l 1#1 一、稀土元素的意義 HYPERLINK /view/310591.htm?fr=ala0 l 2#2 二、稀土元素的組成 HYPERLINK /view/310591.htm?fr=ala0 l 3#3 三、稀土元素的制備 HYPERLINK /view/310591.htm?fr=ala0 l 4#4 四、17種稀土元素名稱的由來及用途淺說一、稀土元素的意義稀土元素是從比較稀少的礦物中發(fā)現(xiàn)的,“土”原指不溶于水的物質(zhì),故稱稀土。英文Rare Earth Element(簡寫RE或R)。稀土家族是來自鑭系的15個元素,加上與鑭系相關(guān)密切的鈧和釔共17種元素。它們是:鑭、鈰、鐠、釹、

27、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、鈧、釔。你若想用中文呼喚這個家族的某個成員,不用管那貼在一旁的“金”,直接喊邊上的“名”,包你八九不離十。稀土是一個神奇的家族。天然的稀土元素常常是結(jié)伴同行,人們必須想方設(shè)法才能把它們分離。人類在認(rèn)知稀土的早期,常常在得到某種稀土元素時,卻不知道還有別的“頑皮”的元素隱藏其中,或者無法將不愿分手的伙伴分開。比如“鑭”就是在“鈰”中發(fā)現(xiàn)的,它的名字“La”就是希臘語“隱藏”一詞的縮寫。 “鐠釹”在希臘語中意為“雙生子”,“鐠釹”是在“鑭”中間發(fā)現(xiàn)的,而40年以后,它們才得以被分離成兩個元素,所以一個就叫“鐠”,另一個則取名“釹”。還有,“釤”是在“鐠釹

28、”中發(fā)現(xiàn)的,“釓”又是在“釤”中發(fā)現(xiàn)的。由于特殊的原子結(jié)構(gòu),稀土家族的成員非常的活潑,且個個身手不凡,魔力無邊。它們與其他元素結(jié)合,便可組成品類繁多、功能千變?nèi)f化、用途各異的新型材料,且性能翻番提高,被稱作當(dāng)代的“工業(yè)味精”。如:在超音速飛機中應(yīng)用含稀土的1和207合金,可在400以下長期工作,它是現(xiàn)今高溫性能最好的合金之一,它的持久強度比一般鋁合金可提高12倍;鋼中加入稀土后,制成的薄料橫向沖擊韌性提高50%以上,耐腐蝕性能提高60%,而每噸鋼只要加稀土300克左右,作用十分顯著,真可謂四兩撥千斤;稀土添加在酸性紡織染料中,可以提高上染率、調(diào)整染料和纖維的親和力、提高染色牢度、改善纖維的色澤

29、、外觀質(zhì)量及手感柔軟度、并可節(jié)約染料及減少環(huán)境污染和減輕勞動強度等;稀土元素可以提高植物的葉綠素含量、增強光合作用、促進(jìn)根系的發(fā)育和對養(yǎng)分的吸收。還能促進(jìn)種子萌發(fā)、促進(jìn)幼苗生長,還具有使作物增強抗病、抗寒、抗旱的能力;用稀土钷作熱源,可為真空探測和人造衛(wèi)星提供輔助能量。钷電池可作為導(dǎo)彈制導(dǎo)儀器及鐘表的電源,此種電池體積小,能連續(xù)使用數(shù)年之久。在今天的世界上,無論是航天、航空、軍事等高科技領(lǐng)域,還是人們的日常生活用品,無論工業(yè)、農(nóng)牧業(yè)、還是化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)藥,稀土的應(yīng)用及其作用幾乎是無所不在,無所不能。二、稀土元素的組成稀土元素的組成 (Rare Earth Element)周期系B族中 HYP

30、ERLINK /view/85808.htm t _blank 原子序數(shù)為21、39和5771的17種 HYPERLINK /view/74576.htm t _blank 化學(xué)元素的統(tǒng)稱。其中原子序數(shù)為57 71的15種化學(xué)元素又統(tǒng)稱為 HYPERLINK /view/22467.htm t _blank 鑭系元素。稀土元素包括 HYPERLINK /view/26312.htm t _blank 鈧、 HYPERLINK /view/38869.htm t _blank 釔、 HYPERLINK /view/38414.htm t _blank 鑭、 HYPERLINK /view/263

31、32.htm t _blank 鈰、 HYPERLINK /view/28299.htm t _blank 鐠、 HYPERLINK /view/26344.htm t _blank 釹、 HYPERLINK /view/26349.htm t _blank 钷、 HYPERLINK /view/38345.htm t _blank 釤、 HYPERLINK /view/26359.htm t _blank 銪、 HYPERLINK /view/26365.htm t _blank 釓、 HYPERLINK /view/26316.htm t _blank 鋱、 HYPERLINK /view

32、/38286.htm t _blank 鏑、 HYPERLINK /view/38275.htm t _blank 鈥、 HYPERLINK /view/38270.htm t _blank 鉺、 HYPERLINK /view/38260.htm t _blank 銩、 HYPERLINK /view/38251.htm t _blank 鐿、 HYPERLINK /view/38243.htm t _blank 镥。通常把鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪稱為 HYPERLINK /view/1599026.htm t _blank 輕稀土元素1;釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、釔稱為 HYPER

33、LINK /view/1599018.htm t _blank 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 HYPERLINK /view/2630.htm t _blank 水的固體 HYPERLINK /view/11182.htm t _blank 氧化物叫做 HYPERLINK /view/47430.htm t _blank 土,而在18世紀(jì) ,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 HYPERLINK /view/61891.htm t _blank 中國的 HYPERLINK /view/1500275.htm t

34、_blank 稀土資源十分豐富,有 HYPERLINK /view/696888.htm t _blank 開采價值的 HYPERLINK /view/611320.htm t _blank 儲量占世界第一位。從1794年 HYPERLINK /view/20509.htm t _blank 芬蘭J加多林從 HYPERLINK /view/14445.htm t _blank 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 HYPERLINK /view/2398.htm t _blank 美國JA馬林斯基從 HYPERLINK /view/23264.htm t _blank 鈾的

35、 HYPERLINK /view/1301743.htm t _blank 裂變產(chǎn)物中分離出钷,共經(jīng)歷150多年。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的稀土礦物有250種以上,最重要的有 HYPERLINK /view/1598965.htm t _blank 氟碳鈰鑭礦(Ce,La)FCO3、 HYPERLINK /view/553976.htm t _blank 獨居石CePO4,Th3(PO4)4、磷釔石(YPO4)、 HYPERLINK /view/1479992.htm t _blank 黑稀金礦(Y,Ce,Ca) (Nb,Ta,Ti)2O6、 HYPERLINK /view/2456514.htm t _bl

36、ank 硅鈹釔礦(Y2FeBe2Si2O10)、 HYPERLINK /view/1739838.htm t _blank 褐簾石(Ca,Ce)2(Al,F(xiàn)e)3Si3O12、 HYPERLINK /view/1954591.htm t _blank 鈰硅石(Ce,Y,Pr)2Si2O7H2O。 周期表中IIIB族鈧、釔和鑭系元素之總稱,包括鈧(Sc)、釔(Y)、鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、钷(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Tb)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)。其中钷是人造放射性元素。在 HYPERLINK /vi

37、ew/262972.htm t _blank 自然界中主要 HYPERLINK /view/2877.htm t _blank 礦物有獨居石、鈰硅石、鈰鋁石、黑稀金礦和磷酸釔礦。因其天然 HYPERLINK /view/296849.htm t _blank 豐度小,又以氧化物或含氧酸鹽礦物共生形式存在,故得名。他們都是很活潑的 HYPERLINK /view/6314.htm t _blank 金屬,性質(zhì)極為相似,常見 HYPERLINK /view/80519.htm t _blank 化合價+3,其 HYPERLINK /view/11215.htm t _blank 水合離子大多有顏色

38、,易形成穩(wěn)定的配化合物。 HYPERLINK /view/914241.htm t _blank 溶劑萃取和 HYPERLINK /view/149333.htm t _blank 離子交換是目前分離 HYPERLINK /view/89624.htm t _blank 稀土的較好方法。鑭、鈰、鐠、釹等輕稀土金屬,由于熔點較低,在 HYPERLINK /view/16728.htm t _blank 電解過程可呈 HYPERLINK /view/345474.htm t _blank 熔融狀態(tài)在 HYPERLINK /view/820711.htm t _blank 陰極上析出,故一般均采用

39、HYPERLINK /view/2437031.htm t _blank 電解法制取??捎?HYPERLINK /view/558609.htm t _blank 氯化物和 HYPERLINK /view/636852.htm t _blank 氟化物兩種鹽系,前者以稀土氯化物為原料加入 HYPERLINK /view/154629.htm t _blank 電解槽,后者則以氧化物的形式加入。常用的氯化物體系為KCl-RECl3他們在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和 HYPERLINK /view/837391.htm t _blank 科研中有廣泛的用途,在 HYPERLINK /view/338859.htm

40、 t _blank 鋼鐵、 HYPERLINK /view/110458.htm t _blank 鑄鐵和 HYPERLINK /view/101949.htm t _blank 合金中加入少量稀土能大大改善性能。用稀土制得的 HYPERLINK /view/61547.htm t _blank 磁性材料其 HYPERLINK /view/141115.htm t _blank 磁性極強,用途廣泛。在 HYPERLINK /view/509238.htm t _blank 化學(xué)工業(yè)中廣泛用作 HYPERLINK /view/62440.htm t _blank 催化劑。 HYPERLINK /

41、view/2923521.htm t _blank 稀土氧化物是重要的 HYPERLINK /view/35132.htm t _blank 發(fā)光材料、 HYPERLINK /view/21400.htm t _blank 激光材料。 三、稀土元素的制備稀土元素的制備是一個相當(dāng)復(fù)雜的過程,首先利用化學(xué)處理從氟碳鈰鑭礦或獨居石中獲得稀土氯化物或氧化物的混合物,然后再進(jìn)行單一稀土元素的分離和提取,方法有:溶劑萃取法。利用稀土元素在水和 HYPERLINK /view/435064.htm t _blank 有機溶劑中分配的不同 ,將稀土的 HYPERLINK /view/980359.htm t

42、_blank 鹽類與 HYPERLINK /view/1324924.htm t _blank 有機相及 HYPERLINK /view/1047421.htm t _blank 水相多次接觸,不斷地進(jìn)行再分配而將它們一一分離,此法具有規(guī)模大和連續(xù)生產(chǎn)的優(yōu)點。 HYPERLINK /view/329691.htm t _blank 離子交換法。利用稀土元素與離子交換劑結(jié)合的穩(wěn)定程度不同將它們一一分離。這是分離某些高純的稀土元素最有效的方法。此法的缺點是規(guī)模小, HYPERLINK /view/327911.htm t _blank 生產(chǎn)周期長。稀土金屬的制備方法有:金屬熱還原法。常用 HYPE

43、RLINK /view/39101.htm t _blank 鈣、 HYPERLINK /view/20681.htm t _blank 鋰、 HYPERLINK /view/4631.htm t _blank 鈉、 HYPERLINK /view/4779.htm t _blank 鎂等金屬做還原劑,還原稀土金屬的鹵化物。熔鹽電解法。可電解稀土 HYPERLINK /view/1259134.htm t _blank 鹵化物與 HYPERLINK /view/98150.htm t _blank 堿金屬、 HYPERLINK /view/93666.htm t _blank 堿土金屬鹵化物的

44、 HYPERLINK /view/1369738.htm t _blank 熔鹽。進(jìn)一步純制可采用真空熔煉法、真空蒸餾法、電遷移法和區(qū)域熔煉法。稀土元素的早期應(yīng)用只限于 HYPERLINK /view/1614695.htm t _blank 混合稀土金屬與 HYPERLINK /view/4649.htm t _blank 鐵形成合金制 HYPERLINK /view/739274.htm t _blank 打火石, HYPERLINK /view/422006.htm t _blank 硝酸鈰用于浸泡汽油燈紗罩。后來用途大為開拓,在 HYPERLINK /view/130272.htm t

45、 _blank 煉鋼中用作 HYPERLINK /view/1210150.htm t _blank 脫氧劑和 HYPERLINK /view/1006001.htm t _blank 脫硫劑,用于鑄造 HYPERLINK /view/347481.htm t _blank 球墨鑄鐵。在玻璃工業(yè)中用作拋光粉以及玻璃 HYPERLINK /view/836859.htm t _blank 脫色和玻璃 HYPERLINK /view/292679.htm t _blank 著色,用于制彩色 HYPERLINK /view/4082.htm t _blank 陶瓷 HYPERLINK /view/4

46、89059.htm t _blank 器皿。稀土-鈷硬磁材料具有高 HYPERLINK /view/1219783.htm t _blank 剩磁、高 HYPERLINK /view/440111.htm t _blank 矯頑力等優(yōu)點 。稀土氧化物用作 HYPERLINK /view/103469.htm t _blank 彩色電視熒光粉、 HYPERLINK /view/24851.htm t _blank 日光燈用三基色 HYPERLINK /view/59582.htm t _blank 熒光粉以及激光材料。稀土氯化物用于制造微球 HYPERLINK /view/177098.htm

47、t _blank 分子篩,用于 HYPERLINK /view/16263.htm t _blank 石油 HYPERLINK /view/817614.htm t _blank 催化 HYPERLINK /view/536715.htm t _blank 裂化的催化劑等。 四、17種稀土元素名稱的由來及用途淺說鑭(La) “鑭”這個元素是1839年被命名的,當(dāng)時有個叫“莫桑德”的瑞典人發(fā)現(xiàn)鈰土中含有其它元素,他借用希臘語中“隱藏”一詞把這種元素取名為“鑭”。從此,鑭便登上了歷史舞臺。鑭的應(yīng)用非常廣泛,如應(yīng)用于壓電材料、電熱材料、熱電材料、磁阻材料、發(fā)光材料(蘭粉)、貯氫材料、光學(xué)玻璃、激光材

48、料、各種合金材料等。她也應(yīng)用到制備許多有機化工產(chǎn)品的催化劑中,光轉(zhuǎn)換農(nóng)用薄膜也用到鑭,在國外,科學(xué)家把鑭對作物的作用賦與“超級鈣”的美稱。鈰(Ce) “鈰”這個元素是由德國人克勞普羅斯,瑞典人烏斯伯齊力、希生格爾于1803年發(fā)現(xiàn)并命名的,以紀(jì)念1801年發(fā)現(xiàn)的小行星谷神星。鈰廣泛應(yīng)用于(1)鈰作為玻璃添加劑,能吸收紫外線與紅外線,現(xiàn)已被大量應(yīng)用于汽車玻璃。不僅能防紫外線,還可降低車內(nèi)溫度,從而節(jié)約空調(diào)用電。從1997年起,日本汽車玻璃全加入氧化鈰,1996年用于汽車玻璃的氧化鈰至少有2000噸,美國約一千多噸。(2)目前正將鈰應(yīng)用到汽車尾氣凈化催化劑中,可有效防止大量汽車廢氣排到空氣中。美國在

49、這方面的消費量占稀土總消費量的三分之一強。(3)硫化鈰可以取代鉛、鎘等對環(huán)境和人類有害的金屬應(yīng)用到顏料中,可對塑料著色,也可用于涂料、油墨和紙張等行業(yè)。目前領(lǐng)先的是法國羅納普朗克公司。(4)Ce:LiSAF激光系統(tǒng)是美國研制出來的固體激光器,通過監(jiān)測色氨酸濃度可用于探查生物武器,還可用于醫(yī)學(xué)。鈰應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,幾乎所有的稀土應(yīng)用領(lǐng)域中都含有鈰。如拋光粉、儲氫材料、熱電材料、鈰鎢電極、陶瓷電容器、壓電陶瓷、鈰碳化硅磨料、燃料電池原料、汽油催化劑、某些永磁材料、各種合金鋼及有色金屬等。鐠(Pr)大約160年前,瑞典人莫桑德從鑭中發(fā)現(xiàn)了一種新的元素,但它不是單一元素,莫桑德發(fā)現(xiàn)這種元素的性質(zhì)與鑭非

50、常相似,便將其定名為“鐠釹”。“鐠釹”希臘語為“雙生子”之意。大約又過了40多年,也就是發(fā)明汽燈紗罩的1885年,奧地利人韋爾斯巴赫成功地從“鐠釹”中分離出了兩個元素,一個取名為“釹”,另一個則命名為“鐠”。這種“雙生子”被分隔開了,鐠元素也有了自己施展才華的廣闊天地。鐠是用量較大的稀土元素,其主要用于玻璃、陶瓷和磁性材料中。(1)鐠被廣泛應(yīng)用于建筑陶瓷和日用陶瓷中,其與陶瓷釉混合制成色釉,也可單獨作釉下顏料,制成的顏料呈淡黃色,色調(diào)純正、淡雅。(2)用于制造永磁體。選用廉價的鐠釹金屬代替純釹金屬制造永磁材料,其抗氧性能和機械性能明顯提高,可加工成各種形狀的磁體。廣泛應(yīng)用于各類電子器件和馬達(dá)上

51、。(3)用于石油催化裂化。以鐠釹富集物的形式加入Y型沸石分子篩中制備石油裂化催化劑,可提高催化劑的活性、選擇性和穩(wěn)定性。我國70年代開始投入工業(yè)使用,用量不斷增大。(4)鐠還可用于磨料拋光。另外,鐠在光纖領(lǐng)域的用途也越來越廣。釹(Nd)伴隨著鐠元素的誕生,釹元素也應(yīng)運而生,釹元素的到來活躍了稀土領(lǐng)域,在稀土領(lǐng)域中扮演著重要角色,并且左右著稀土市場。釹元素憑借其在稀土領(lǐng)域中的獨特地位,多年來成為市場關(guān)注的熱點。金屬釹的最大用戶是釹鐵硼永磁材料。釹鐵硼永磁體的問世,為稀土高科技領(lǐng)域注入了新的生機與活力。釹鐵硼磁體磁能積高,被稱作當(dāng)代“永磁之王”,以其優(yōu)異的性能廣泛用于電子、機械等行業(yè)。阿爾法磁譜儀

52、的研制成功,標(biāo)志著我國釹鐵硼磁體的各項磁性能已跨入世界一流水平。釹還應(yīng)用于有色金屬材料。在鎂或鋁合金中添加1.52.5%釹,可提高合金的高溫性能、氣密性和耐腐蝕性,廣泛用作航空航天材料。另外,摻釹的釔鋁石榴石產(chǎn)生短波激光束,在工業(yè)上廣泛用于厚度在10mm以下薄型材料的焊接和切削。在醫(yī)療上,摻釹釔鋁石榴石激光器代替手術(shù)刀用于摘除手術(shù)或消毒創(chuàng)傷口。釹也用于玻璃和陶瓷材料的著色以及橡膠制品的添加劑。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,稀土科技領(lǐng)域的拓展和延伸,釹元素將會有更廣闊的利用空間。 钷(Pm)1947年,馬林斯基(J.A.Marinsky)、格倫丹寧(L.E.Glendenin)和科里爾(C.E.Corye

53、ll)從原子能反應(yīng)堆用過的鈾燃料中成功地分離出61號元素,用希臘神話中的神名普羅米修斯(Prometheus)命名為钷(Promethium)。钷為核反應(yīng)堆生產(chǎn)的人造放射性元素。钷的主要用途有(1)可作熱源。為真空探測和人造衛(wèi)星提供輔助能量。(2)Pm147放出能量低的射線,用于制造钷電池。作為導(dǎo)彈制導(dǎo)儀器及鐘表的電源。此種電池體積小,能連續(xù)使用數(shù)年之久。此外,钷還用于便攜式X-射線儀、制備熒光粉、度量厚度以及航標(biāo)燈中。釤(Sm)1879年,波依斯包德萊從鈮釔礦得到的“鐠釹”中發(fā)現(xiàn)了新的稀土元素,并根據(jù)這種礦石的名稱命名為釤。釤呈淺黃色,是做釤鈷系永磁體的原料,釤鈷磁體是最早得到工業(yè)應(yīng)用的稀土

54、磁體。這種永磁體有SmCo5系和Sm2Co17系兩類。70年代前期發(fā)明了SmCo5系,后期發(fā)明了Sm2Co17系?,F(xiàn)在是以后者的需求為主。釤鈷磁體所用的氧化釤的純度不需太高,從成本方面考慮,主要使用95%左右的產(chǎn)品。此外,氧化釤還用于陶瓷電容器和催化劑方面。另外,釤還具有核性質(zhì),可用作原子能反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)材料,屏敝材料和控制材料,使核裂變產(chǎn)生巨大的能量得以安全利用。銪(Eu)1901年,德馬凱(Eugene-Antole Demarcay)從“釤”中發(fā)現(xiàn)了新元素,取名為銪(Europium)。這大概是根據(jù)歐洲(Europe)一詞命名的。氧化銪大部分用于熒光粉。Eu3+用于紅色熒光粉的激活劑,Eu

55、2+用于藍(lán)色熒光粉。現(xiàn)在Y2O2S:Eu3+是發(fā)光效率、涂敷穩(wěn)定性、回收成本等最好的熒光粉。再加上對提高發(fā)光效率和對比度等技術(shù)的改進(jìn),故正在被廣泛應(yīng)用。近年氧化銪還用于新型X射線醫(yī)療診斷系統(tǒng)的受激發(fā)射熒光粉。氧化銪還可用于制造有色鏡片和光學(xué)濾光片,用于磁泡貯存器件,在原子反應(yīng)堆的控制材料、屏敝材料和結(jié)構(gòu)材料中也能一展身手。釓(Gd) 1880年,瑞士的馬里格納克(G.de Marignac)將“釤”分離成兩個元素,其中一個由索里特證實是釤元素,另一個元素得到波依斯包德萊的研究確認(rèn),1886年,馬里格納克為了紀(jì)念釔元素的發(fā)現(xiàn)者 研究稀土的先驅(qū)荷蘭化學(xué)家加多林(Gado Linium),將這個新元

56、素命名為釓。釓在現(xiàn)代技革新中將起重要作用。它的主要用途有:(1)其水溶性順磁絡(luò)合物在醫(yī)療上可提高人體的核磁共振(NMR)成像信號。(2)其硫氧化物可用作特殊亮度的示波管和x射線熒光屏的基質(zhì)柵網(wǎng)。(3)在釓鎵石榴石中的釓對于磁泡記憶存儲器是理想的單基片。(4)在無Camot循環(huán)限制時,可用作固態(tài)磁致冷介質(zhì)。(5)用作控制核電站的連鎖反應(yīng)級別的抑制劑,以保證核反應(yīng)的安全。(6)用作釤鈷磁體的添加劑,以保證性能不隨溫度而變化。另外,氧化釓與鑭一起使用,有助于玻璃化區(qū)域的變化和提高玻璃的熱穩(wěn)定性。氧化釓還可用于制造電容器、x射線增感屏。在世界上目前正在努力開發(fā)釓及其合金在磁致冷方面的應(yīng)用,現(xiàn)已取得突破

57、性進(jìn)展,室溫下采用超導(dǎo)磁體、金屬釓或其合金為致冷介質(zhì)的磁冰箱已經(jīng)問世。鋱(Tb)1843年瑞典的莫桑德(Karl G.Mosander)通過對釔土的研究,發(fā)現(xiàn)鋱元素(Terbium)。鋱的應(yīng)用大多涉及高技術(shù)領(lǐng)域,是技術(shù)密集、知識密集型的尖端項目,又是具有顯著經(jīng)濟效益的項目,有著誘人的發(fā)展前景。主要應(yīng)用領(lǐng)域有:(1)熒光粉用于三基色熒光粉中的綠粉的激活劑,如鋱激活的磷酸鹽基質(zhì)、鋱激活的硅酸鹽基質(zhì)、鋱激活的鈰鎂鋁酸鹽基質(zhì),在激發(fā)狀態(tài)下均發(fā)出綠色光。(2)磁光貯存材料,近年來鋱系磁光材料已達(dá)到大量生產(chǎn)的規(guī)模,用Tb-Fe非晶態(tài)薄膜研制的磁光光盤,作計算機存儲元件,存儲能力提高1015倍。(3)磁光玻

58、璃,含鋱的法拉第旋光玻璃是制造在激光技術(shù)中廣泛應(yīng)用的旋轉(zhuǎn)器、隔離器和環(huán)形器的關(guān)鍵材料。特別是鋱鏑鐵磁致伸縮合金(TerFenol)的開發(fā)研制,更是開辟了鋱的新用途,Terfenol是70年代才發(fā)現(xiàn)的新型材料,該合金中有一半成份為鋱和鏑,有時加入鈥,其余為鐵,該合金由美國依阿華州阿姆斯實驗室首先研制,當(dāng)Terfenol置于一個磁場中時,其尺寸的變化比一般磁性材料變化大,這種變化可以使一些精密機械運動得以實現(xiàn)。鋱鏑鐵開始主要用于聲納,目前已廣泛應(yīng)用于多種領(lǐng)域,從燃料噴射系統(tǒng)、液體閥門控制、微定位到機械致動器、太空望遠(yuǎn)鏡的調(diào)節(jié)機構(gòu)和飛機機翼調(diào)節(jié)器等領(lǐng)域。鏑(Dy)1886年,法國人波依斯包德萊成功地

59、將鈥分離成兩個元素,一個仍稱為鈥,而另一個根據(jù)從鈥中“難以得到”的意思取名為鏑(dysprosium)。鏑目前在許多高技術(shù)領(lǐng)域起著越來越重要的作用,鏑的最主要用途是(1)作為釹鐵硼系永磁體的添加劑使用,在這種磁體中添加23%左右的鏑,可提高其矯頑力,過去鏑的需求量不大,但隨著釹鐵硼磁體需求的增加,它成為必要的添加元素,品位必須在9599.9%左右,需求也在迅速增加。(2)鏑用作熒光粉激活劑,三價鏑是一種有前途的單發(fā)光中心三基色發(fā)光材料的激活離子,它主要由兩個發(fā)射帶組成,一為黃光發(fā)射,另一為藍(lán)光發(fā)射,摻鏑的發(fā)光材料可作為三基色熒光粉。(3)鏑是制備大磁致伸縮合金鋱鏑鐵(Terfenol)合金的必

60、要的金屬原料,能使一些機械運動的精密活動得以實現(xiàn)。(4)鏑金屬可用做磁光存貯材料,具有較高的記錄速度和讀數(shù)敏感度。(5)用于鏑燈的制備,在鏑燈中采用的工作物質(zhì)是碘化鏑,這種燈具有亮度大、顏色好、色溫高、體積小、電弧穩(wěn)定等優(yōu)點,已用于電影、印刷等照明光源。(6)由于鏑元素具有中子俘獲截面積大的特性,在原子能工業(yè)中用來測定中子能譜或做中子吸收劑。(7)Dy3Al5O12還可用作磁致冷用磁性工作物質(zhì)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,鏑的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)粩嗟耐卣购脱由?。鈥(Ho)十九世紀(jì)后半葉,由于光譜分析法的發(fā)現(xiàn)和元素周期表的發(fā)表,再加上稀土元素電化學(xué)分離工藝的進(jìn)展,更加促進(jìn)了新的稀土元素的發(fā)現(xiàn)。1879年,瑞典

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