稀土元素在矿床学研究中的应用
摘要：稀土元素是一组特殊的微量元素，在地球化学和地质学研究中占有很重要的地位。如今稀土元素在岩石学研究中的应用已经比较深入，而在矿床学研究中的应用进展相对较缓慢。在总结稀土元素在矿床学研究中的应用基础上，阐述了稀土元素在成矿物质来源、成矿过程和成矿流体演化示踪、成矿类型和成矿种属判别以及找矿标志确定等方面的应用。
引言
稀土元素是指周期表中原子序数从57到71的镧系15个元素加上原子序数为39的钇（Y），它们原子结构相似，离子半径相近，并且在自然界中密切共生。习惯分为轻稀土（LREE）La-Eu和重稀土（HREE）Gd-Lu+Y两组。稀土元素在岩石学领域的应用研究起步较早，特别是在岩浆岩及岩浆起源及演化方面已发展得比较成熟。由于地幔岩、陆壳基性岩形成过程相对比较简单，稀土元素的应用解释就比较容易，而在其他岩类(如中性和酸性岩类中)的应用解释相对困难。稀土元素在矿床学领域的应用研究起步较晚，由于矿床是在岩浆演化及后期地质作用改造的特定条件下形成的，所以其演化和发展过程比岩石形成更复杂，解释起来也比较困难。但由于稀土元素本身固有的性质，其在矿床学研究中的作用备受关注。本文从不同角度综述稀土元素在矿床学研究中的应用、应用前景以及存在的问题，有助于研究工作的进一步发展。
1 稀土元素在成矿物质来源方面的应用
在探讨成矿物质来源方面，学者对热液型矿床研究的相对较多。通常借助热液矿物(如石英、黄铁矿、萤石等)的稀土元素特征来探讨热液和成矿物质的可能来源。热液矿物中流体包裹体的成分研究是对热液流体的直接测定，它能很好地代表热液的物质成分，而且还可以测定和计算成矿时的温度和其他物理化学参数。但是稀土元素在流体包裹体中的含量比较少，对样品的选择、处理和测试分析要求比较严格。而有些热液矿物的稀土元素特征和其流体包裹体中的稀土元素特征比较相似，所以可以利用热液矿物的稀土元素特征来间接代表成矿流体的稀土元素特征。同时热液在沉淀过程中往往会发生一定程度的物质(包括稀土元素)分馏，因此运用热液矿物的稀土特征来代表热液的稀土特征就应慎重考虑。当然对于不同的热液矿物研究有所不同，石英的稀土元素主要集中于流体包裹体中，这与石英的晶体结构关系密切，因此石英的REE特征与其流体包裹体的REE特征相差不大，可以近似代表其沉淀时热液流体的REE特征。对于其他热液矿物在应用研究时首先要考虑其晶体结构特征，确定是否能代表热液的稀土元素特征。含矿热液在成矿有利部位沉淀后会发生一定程度的地质改造，在不是特别强烈的情况下往往对稀土元素的分布特征影响比较微弱，最终的稀土元素特征一般
能保持热液沉淀时稀土元素的基本状态，所以这些热液矿物或矿物流体包裹体的稀土元素特征可近似代表当时含矿热液沉淀前的稀土元素特征。
胡明铭（1999）先生对藏东玉龙铜矿似层状矿体的稀土元素特征进行了研究。铜矿床不同类型岩石及热液矿物(黄铁矿)的稀土元素特征(图1)表明，黄铁矿单矿物稀土元素组成同蚀变斑岩相差异较大，前者具明显的Ce负异常，呈较平缓的右倾型；后者显Eu负异常，呈较陡的右倾型。但与三叠系围岩的稀土元素组成则较为相似：都具有明显Ce负异常，呈较平缓的右倾型。因此认为围岩沉积地层提供了一定的成矿物质，而排除了蚀变斑岩作为矿源岩的可能。
在探讨成矿物质来源时，将不同地质体稀土特征与热液矿物的稀土特征进行对比，根据它们之间的相似性来判断成矿物质的可能来源。然而稀土元素在演化过程中会发生分馏并经受一定的后期改造，所以成矿物质来源相同的地质体稀土元素分布曲线特征总会存在一定差异，但是在一定范围内并不影响对成矿物质来源的判。如果后期的地质改造程度超过一定的限度就会导致地质体稀土元素配分型式发生强烈的变化，发生轻重稀土元素严重分异的现象，势必影响判断成矿物质的来源，加大了应用研究的难度，所以在应用研究前首先要对成矿地质背景有深入的了解。
此外，还可以根据稀土元素的异常来判断物质来源的深浅。由于稀土元素在多数情况下为不相容元素，在岩浆结晶过程中易保存在残余流体相中(酸性岩体除外)，而且其在流体演化过程中会发生轻重稀土元素的分馏，所以对于深部形成的热液流体(地幔源)其稀土元素总量较低，轻重稀土元素分异较弱。因此可以通过热液矿物中稀土元素总量大小和轻重稀土元素分异程度来定性判断成矿流体来源的深度。
2稀土元素在成矿种和成矿类型判别中的应用
2．1用岩石稀土元素异常型式判别矿化种属
岩石稀土元素异常型式是指以δ(Ce)，δ(Eu)，δ(Tb)，δ(Tm)为序的稀土异常特征。稀土异常型式反映了自岩浆源至就位、结晶乃至蚀变过程的演化特点，体现了岩浆岩形成的地质环境以及这一环境与成矿的直接联系。由于岩浆在演化过程中发生稀土元素的整体聚集和差异分馏，所以不同的岩石稀土元素异常型式代表着不同的岩浆演化过程。在一个特定的成矿带内，某一特定的稀土元素异常型式就代表着某一(种或类)特定的矿种。这就构成了岩体稀土元素异常型式和成矿种属之间的专属性关系。
杨明银(1995)总结鄂东南地区岩体稀土元素异常型式和成矿种属专属性之间的对应关系，主要有以下8种类型(“-”表示负异常，“+”表示正异常，“0”表示无异常)．[- - + 0]与单一铁矿有关；[- - + +]多与铁(铜)矿有关；[- 0 0 +]与铜铁矿有关；[- - 0 0]与铜(钼)或与钨、钼、铜矿有关；[0 0 0 0]或[0 - 0 0]与金铜矿关系密切；[0 - + +]或[0 0 + +]与铜、钼(硫)矿关系密切。
必须指出的是，这种异常类型与成矿类型之间对应关系的应用有其局限性，由于鄂东南地区具有相似的成矿背景，所以只在这一特定地区此结果才有意义。对于不同的地区必须具有相似的地质背景才有可比性。在应用岩石的稀土异常型式时，应该对区域成矿地质背景有深入的了解，因为区域成矿背景相似，成矿类型和成矿种属比较固定，才能建立起异常型式与成矿种属之间的专属性关系，进而对本区未知地质体进行成矿种属的预测。
2．2 稀土元素在矿化类型判别中的应用
不同的矿化类型形成于不同的地质环境和地质过程中，不同的地质特征是判断不同矿化类型的依据。稀土元素的配分型式作为一种重要的地球化学特征，在不同的矿化类型中具有不同的分布型式，而在相同的矿化类型中则有一定程度的相似性。
前人对不同类型矿床的典型稀土元素分布特征都有研究，但是比较成熟的只有少数几种矿床类型，其中特别是对海底热液喷流沉积矿床，国内外学者都作了深入探讨，应用比较广泛。
现代海底热水沉积作用的发现为热液喷流沉积矿床的研究提供了重要的线索。对现代洋底热水沉积作用的研究表明，硅质岩是热液喷流沉积矿床的主要同沉积成矿围岩，其对该类型矿床有重要的指示意义。硅质岩主要有正常沉积和热液沉积两种成因。通过稀土元素研究区分硅质岩成因类别，可为寻找和判别热水沉积矿床提供重要依据。
热水沉积物的典型稀土特征是土元素总量比较低，多数具有Ce负异常和弱的Eu正异常。此类特征是通过对现代和古代热水沉积物的研究得出的，是判别热水沉积成因的重要依据之一。
熊先孝等(1997)在对石门雄黄矿床硅质岩的研究中，对矿区3个有代表性的
硅质岩样品分析得出(图2)：轻稀土相对于重稀土富集，配分曲线向右倾。所有样品都具有明显的铈负异常(δ(Ce)=0．83～0．88)和弱的铕正异常(δ(Eu)=1．06～1．09)。以上特征为判别石门雄黄矿床可能是热水喷流沉积成因提供了重要依据。
3稀土元素对成矿流体物理化学条件的示踪
由于稀土元素具有相似的地球化学性质，同时在外界环境发生变化时部分元素又表现出各自的分馏特性，产生不同的稀土元素分异型式，所以可以借助其相似性和分异性来示踪矿化过程。研究矿石矿物及不同地质体稀土元素组成特征和分配型式，可以判断成矿环境和成矿物化条件。
成矿物质的活化、迁移和沉淀是在一定的物化条件下进行的。氧化还原条件(氧逸度)的变化是导致成矿物质迁移一沉淀的重要因素之一，在这一过程中会留下一定的痕迹，可以作为判断氧化还原条件的依据。稀土元素由于自身的稳定性和差异性迁移使得其对氧化还原条件有明显的指示作用，主要表现在铈和铕元素的异常特征上。在热液交代型(夕卡岩型)矿床中，氧化环境下Ce3+变成Ce4+与其他3价稀土元素发生分离，而Eu件在还原环境下变为Eu2+与其他稀土元素发生分离，分别形成铈异常和铕异常。所以铈异常和铕异常的出现和变化反映了成矿流体物理化学条件的特征，是指示成矿环境氧化还原条件的重要标志。
肖成东(2002)对东蒙地区夕卡岩石榴石稀土元素进行研究(图3)，发现反映成岩环境中氧逸度的Ce和Eu异常呈现规律性的变化。即早期石榴石普遍具有Eu正异常，而Ce负异常则不明显。晚期石榴石稀土元素中Eu和Ce都有所减少，表现为微弱的Eu正／负异常，而Ce则为明显的负异常。这些演化特征说明了夕卡岩成岩早期的相对氧化环境向晚期的相对还原环境的转化。
4 稀土元素在矿产勘查中的应用
4．1 稀土元素在判别岩体含矿性方面的应用
稀土元素在判别岩体含矿性方面的应用比较广泛，特别是对岩浆矿床、岩浆热液矿床以及火山、次火山岩型热液矿床含矿性的研究已经比较成熟。由于岩体与成矿关系比较密切，有时岩体本身就是矿体。所以对岩体稀土元素特征的研究有助于对岩体含矿性的评价，特别是对已知含矿岩体与待评价岩体的对比，往往能起到比较好的评价效果。
以岩浆矿床为例。岩浆矿床的矿床类型比较少，主要有与基性岩有关的铜镍硫化物矿床以及铬铁矿矿床，由于稀土元素的典型不相容性，使岩浆演化过程中稀土元素在固液两相间含量(分配系数小于1)和元素间比值发生差异。铜镍硫化物矿床是岩浆熔融、分异的产物，稀土元素特征具有稀土元素总量高、轻稀土富集的特征，同时由于铜镍硫化物矿浆对Yb元素极不相容，而对Lu相对相容，从而使经历过铜镍硫化物矿浆熔离作用的成矿岩体Yb元素含量增高而Lu元素含量降低。所以根据岩体的稀土总量、轻重稀土元素分异值((La／Yb)N，(La／Sm)N，(Gd／Yb)N)，δ(Yb)和δ(Lu)等判断基性岩体的铜镍含矿性。对同一地区不同岩体(已知含矿岩体和未知岩体)的稀土元素特征对比可以对未知岩体的含矿性进行评价。
尹意求(2004)对新疆吉木乃艾丁克罗赛岩体的含矿性进行了评价，主要是与本区的喀拉通克含矿岩体进行对比，发现二岩体的稀土元素分布型式相似，说明两者可能具有相似的物质来源，艾丁克罗赛岩体同样具有形成铜镍硫化物矿床的成矿条件。
4．2构造岩稀土元素特征在找矿中的应用
断裂构造是成矿物质运移和沉淀的主要通道，在成矿中起着导矿、配矿和储
矿的作用，同时也是良好的找矿标志。作为含矿流体运移通道和矿质沉淀空间的
各种构造裂隙，由于其经过强烈的气液活动，所以在构造裂隙中保留了一些微观
的稀土元素活动痕迹，使得与成矿有关的构造和没有经历成矿的构造之间在稀土
特征上存在差别。
马德云(2003)对个旧矿区的构造岩稀土元素进行研究，认为构造岩的稀土富
集程度、配分模式明显不同于围岩，而与矿石的稀土富集程度、配分模式相近，
说明构造岩中与矿石中稀土来源相近。相对于构造不发育的围岩和岩体，构造岩
的稀土元素异常能有效地代表成矿异常，能为隐伏矿的预测提供相关信息。
5 稀土元素在矿床研究中的应用前景
稀土元素在矿床学研究中的应用已经扩展到不同的领域，但是与在岩石学
中的应用相比还有所差距，一方面由于矿床的形成比岩石更复杂，另一方面由于
对矿床的稀土研究起步比较晚、数据积累比较少、在区域对比等方面还比较欠缺、
基本理论体系还没有形成。相信随着研究的深入、数据的不断积累和模型的不断
完善，稀土元素在矿床学研究中的应用将会显示出其独有的特色。
同时，稀土元素在矿床学研究中的应用存在着一定的区域性限制和不确定性
因素制约：在一个地区构建的稀土元素应用体系不能直接移植于其他地区，必须
对其他地区的地质背景条件进行具体分析。不确定性是地质研究的共同特点，由
于其形成的复杂性，同时还有一些假设条件不能完全满足，所以稀土元素的应用
必须与其他地质一地球化学方法相结合，互相印证，以得出比较客观的认识。相
信稀土元素的矿床学应用研究会取得不断的进展。
致谢：在本文编写过程中，主要借鉴了李闫华、鄢云飞、谭俊和李飞发表的
《稀土元素在矿床学研究中的应用》一文，在此，对以上几位表示感谢，同时也
感谢那些为本文写作提供资料的学者和单位。
参考文献：
①韩吟文马振东地球化学, 地质出版社, 2002.7, 181-212
②李文达译稀土元素在矿床研究中的应用，地质出版社，1987.1， 1-5，
109-119, 145-148
地球化学
论文
简析稀土元素在矿床中的应用
地质12-4班
王佳豪
05122006
2014.11.15
17种稀土元素名称及用途
17种稀土元素名称及用途 镧(La) "镧"这个元素是1839年被命名的，当时有个叫"莫桑德"的瑞典人发现铈土中含有其它元素，他借用希腊语中"隐藏"一词把这种元素取名为"镧"。镧的应用非常广泛，如应用于压电材料、电热材料、热电材料、磁阻材料、发光材料（兰粉）、贮氢材料、光学玻璃、激光材料、各种合金材料等。她也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中，光转换农用薄膜也用到镧，在国外，科学家把镧对作物的作用赋与"超级钙"的美称。 铈（Ce）"铈"这个元素是由德国人克劳普罗斯，瑞典人乌斯伯齐力、希生格尔于1803年发现并命名的，以纪念1801年发现的小行星--谷神星。 铈的广泛应用: （1）铈作为玻璃添加剂，能吸收紫外线与红外线，现已被大量应用于汽车玻璃。不仅能防紫外线，还可降低车内温度，从而节约空调用电。从1997年起，日本汽车玻璃全加入氧化铈，1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000吨，美国约1000多吨. （2）目前正将铈应用到汽车尾气净化催化剂中，可有效防止大量汽车废气排到空气中。美国在这方面的消费量占稀土总消费量的三分之一强。 （3）硫化铈可以取代铅、镉等对环境和人类有害的金属应用到颜料中，可对塑料着色，也可用于涂料、油墨和纸张等行业。目前领先的是法国罗纳普朗克公司。 （4）Ce:LiSAF激光系统是美国研制出来的固体激光器，通过监测色氨酸浓度可用于探查生物武器，还可用于医学。铈应用领域非常广泛，几乎所有的稀土应用领域中都含有铈。如抛光粉、储氢材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电容器、压电陶瓷、铈碳化硅磨料、燃料电池原料、汽油催化剂、某些永磁材料、各种合金钢及有色金属等。 镨(Pr) 大约160年前，瑞典人莫桑德从镧中发现了一种新的元素，但它不是单一元素，莫桑德发现这种元素的性质与镧非常相似，便将其定名为"镨钕"。"镨钕"希腊语为"双生子"之意。大约又过了40多年，也就是发明汽灯纱罩的1885年，奥地利人韦尔斯巴赫成功地从"镨钕"中分离出了两个元素，一个取名为"钕"，另一个则命名为"镨"。这种"双生子"被分隔开了，镨元素也有了自己施展才华的广阔天地。镨是用量较大的稀土元素，其用于玻璃、陶瓷和磁性材料中。 镨的广泛应用: （1）镨被广泛应用于建筑陶瓷和日用陶瓷中，其与陶瓷釉混合制成色釉，也可单独作釉下颜料，制成的颜料呈淡黄色，色调纯正、淡雅。
稀土的性质及用途
立志当早，存高远 稀土的性质及用途 稀土元素系典型的金属元素，其金属活泼性仅次于碱金属和碱土金属。稀土元素的电子层结构和核结构决定了稀土元素及其化合物的性质，而稀土的许多独特性质，又决定着它们的应用。有关稀土的结构与性质的关系示于下表。经历了60 多年的开发，因提取工艺复杂，产品价格昂贵，发展速度缓慢，消费量也不大。20 世纪50 年代以后，稀土分离技术得到了迅速的发展，近代的离子交换法、溶剂萃取法取代了经典的分级结晶、分步沉淀法，并在工业生产中获得各种较纯的单一稀土产品，从而为稀土的应用奠定了基础。近十年，稀土广泛用于冶金、石油化工、玻璃陶瓷、新材料领域。 在冶金工业方面：稀土金属或氧化物、硅化物加入钢中，能起到精练、脱硫、中和低熔点有害质的作用，并可以改善钢的加工性能；稀土铁合金、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、铜、锌、镍等有色合金中，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。 在石油化工方面：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，其处理气特比镍铝催化剂大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。 在玻璃陶瓷方面：稀土氧化物或经过加工处理的稀土精矿，可作为抛光粉广
稀土元素的应用
稀土元素的应用
镧（La） 应用于压电材料、电热材料、热电材料、磁阻材料、发光材料(兰粉)、贮氢材料、光学玻璃、激光材料、各种合金材料等。镧也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中，光转换农用薄膜也用到镧，在国外，科学家把镧对作物的作用赋与“超级钙”的美称。 铈（Ce） (1)铈作为玻璃添加剂，能吸收紫外线与红外线，现已被大量应用于汽车玻璃。不仅能防紫外线，还可降低车内温度，从而节约空调用电。从1997年起，日本汽车玻璃全加入氧化铈，1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000吨，美国约1000多吨。 (2)目前正将铈应用到汽车尾气净化催化剂中，可有效防止大量汽车废气排到空气中美国在这方面的消费量占稀土总消费量的三分之一。 (3)硫化铈可以取代铅、镉等对环境和人类有害的金属应用到颜料中，可对塑料着色，也可用于涂料、油墨和纸张等行业。目前领先的是法国罗纳普朗克公司。 (4)Ce：LiSAF激光系统是美国研制出来的固体激光器，通过监测色氨酸浓度可用于探查生物武器，还可用于医学。铈应用领域非常广泛，几乎所有的稀土应用领域中都含有铈。如抛光粉、储氢材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电容器、压电陶瓷、铈碳化硅磨料、燃料电池原料、汽油催化剂、某些永磁材料、各种合金钢及有色金属等。 镨（Pr） (1)镨被广泛应用于建筑陶瓷和日用陶瓷中，其与陶瓷釉混合制成色釉，也可单独作釉下颜料，制成的颜料呈淡黄色，色调纯正、淡雅。 (2)用于制造永磁体。选用廉价的镨钕金属代替纯钕金属制造永磁材料，其抗氧性能和机械性能明显提高，可加工成各种形状的磁体。广泛应用于各类电子器件和马达上。 (3)用于石油催化裂化。以镨钕富集物的形式加入Y型沸石分子筛中制备石油裂化催化剂，可提高催化剂的活性、选择性和稳定性。我国70年代开始投入工业使用，用量不断增大。 (4)镨还可用于磨料抛光。另外，镨在光纤领域的用途也越来越广。 钕（Nd）
稀土材料的应用简介
稀土矿的应用简介 一、稀土矿的简介 1、稀土的发现史 从1794年发现元素钇，到1945年在铀的裂变物质中获得钷，前后经过151年的时间，人们才将元素周期表中第三副族的钪、钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥17个性质相近的元素全部找到，把它们列为一个家族，取名稀土元素。我国稀土品种全，17种元素除钷尚未发现天然矿物，其余16种稀土元素均已发现矿物、矿石。2、资源储量分布 我国稀土矿产主要集中在内蒙古白云鄂博铁-铌、稀土矿区，其稀土储量占全国稀土总储量的90%以上，是我国轻稀土主要生产基地。即轻稀土主要分布在北方地区，重稀土则主要分布在南方地区，尤其是在南岭地区分布可观的离子吸附型中稀土、重稀土矿，易采、易提取，已成为我国重要的中、重稀土生产基地。此外，在南方地区还有风化壳型和海滨沉积型砂矿，有的富含磷钇矿(重稀土矿物原料)；在赣南一些脉钨矿床(如西华山、荡坪等)伴生磷钇矿、硅铍钇矿、钇萤石、氟碳钙钇矿、褐钇铌矿等重稀土矿物，在钨矿选冶过程中可综合回收，综合利用。 二、稀土的用途 稀土（RE）常被冠以“工业味精”的美誉。稀土元素因其具有独特的电子结构而表现出特殊的光、电、磁学等物理化学性质。无论是稀土金属还是其化合物都有良好的应用价值。1、传统领域中的稀土材料 （1）稀土在农轻工中的应用 稀土元素作为微量元素用于农业有2个优点：一是作为植物的生长、生理调节剂；二是稀土属低毒、非致癌物质，合理使用对人畜无害、环境无污染。如添加稀土元素的硝酸盐化合物作为微量元素化肥施用于农作物可起到生物化学酶或辅助酶的生物功效，具有增产效果。 纺织业中:铈组元素（Eu以前的镧系元素）的氯化物或醋酸盐可提高纺织品的耐水性，并使织物具有防腐、防蛀、防酸等性能。某些稀土化合物还可以作为皮革的着色剂或媒染剂，La、Ce、Nd的一些化合物可用作油漆的干燥剂，增强油漆的耐腐蚀性。 (2)稀土在冶炼工业中的应用 稀土元素对O、S和某些非金属具有强亲和力，利用这一特点，将稀土用于炼钢中能净化钢液，能起到脱S和脱O的作用，其原理是加入钢中的稀土能结合钢中可能生成的MnS、Al2O3和硅铝酸夹杂物中的O和S形成化合物。 钢的脱硫:在钢中添加混合稀土金属的目的之一是控制硫夹杂物的含量和形状。炼钢通常要添加锰，锰与硫结合形成硫化物夹杂物，这种夹杂物在轧钢时会变形。而添加混合稀土金属则能产生稀土的硫化物、硫氧化物，它们在轧钢时形状保持不变，使钢的性能得到改善。 稀土球墨铸铁:混合稀土金属以稀土硅铁合金或硅镁钛合金的形式加入铁不中促进石墨的球化，从而提高铸铁的可锻强度。产品称球墨铸铁。 打火石:混合稀土金属制造打火石，这是75%的混合稀土金属和25%的铁制成的一种合金。 有色金属合金中：稀土金属有色金属合金中也获得广泛应用。例如有一种稀土镁合金（含有Mg、Zn、Zr、La、Ce）可用于制造喷气式发动机的传动装置，直升飞机的变速箱，飞机的着陆轮和座舱罩。在镁合金中添加稀土金属优点是可提高其高温抗蠕变性，改善铸造性能和室温可焊性。有一种铝锆钇合金用作电线，其特点是输出功率高、耐热、耐振动和耐腐蚀。（3）稀土在炼油业中的应用 目前，世界上90%的炼油裂化装置都使用含稀土的催化剂，其中稀土分子筛型石油裂化
稀土发光材料的研究和应用.
稀土发光材料的研究和应用 摘要：介绍了稀土发光材料的发光特性与发光机理。综述了我国在稀土发光材料的化学合成方法。总结了稀土发光材料的应用。最后对我国存在问题和发展前景进行了叙述。关键字：稀土发光材料；发光特性；发光机理；合成；应用；问题和展望。 Abstract：Introduces the luminescence properties of rare earth luminescent material and luminescence mechanism. Rare-earth luminescence materials in China, the paper summarized the chemical synthesis method. The application of rare earth luminescence materials is summarized. Finally, the existing problems and development prospect of the narrative in our country. Keywords：Rare earth luminescent material; Luminescence properties; Light-emitting mechanism; Synthesis; Application; Problems and its prospect. 化学元素周期表中镧系元素———镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）、钷（Pm）、钐（Sm）、铕（Eu）、钆（Gd）、铽（Tb）、镝（Dy）、钬（Ho）、铒（Er）、铥（Tm）、镱（Yb）、镥（Lu），以及与镧系的１５个元素密切相关的两个元素——钪（Sc）和钇（Y）共17种元素称为稀土元素。稀土化合物包含至少一种稀土元素的化合物。它是一种重要的战略资源，特别是高新技术工业的重要原料，如军事装备方面一些精确打击武器、一些汽车零部件和高科技产品，都依赖用稀土金属制造的组件。据了解，中国是唯一能有效提供全部17种稀土金属的国家，且储量远远超过世界其他国家的总和，是名副其实的“稀土大国”。由于稀土元素的离子具有特别的电子层结构和丰富的能级数量，使它成为了一个巨大的发光材料宝库。在人类开发的各种发光材料中，稀土元素发挥着重要作用，稀土发光几乎覆盖了整个固体发光的范畴。稀土发光材料具有发光谱带窄，色纯度高，色彩鲜艳；光吸收能力强，转换效率高；发射波长分布区域宽；荧光寿命从纳秒跨越到毫秒达6个数量级；物理和化学性质稳定，耐高温，可承受大功率电子束、高能辐射和强紫外光的作用等。目前稀土材料已广泛用于照明、显示、信息、显像、医学放射学图像和辐射场的探测等领域，并形成很大的工业生产和消费市场规模；同时也正在向着其他新型技术领域扩展，成为人类生活中不可缺少的重要组成部分。本文将介绍掺稀土离子发光材料的发光机理、节能灯、白光LED用荧光粉、PDP显示用荧光粉，以及对在上转换发光、生物荧光标记和下转换提升太阳能效率等方面的应用前景进行总结和展望。
稀土的分类及其用途
稀土的分类及其用途 2009年09月28日 09点34分06秒 【概述】 稀土就是化学元素周期表中镧系元素——镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)，以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素——钪(Sc)和钇(Y)共17种元素，称为稀土元素(RareEarth)。简称稀土(RE或R)。 韩国并不是主要的稀土使用国，目前我国出口的稀土数量达到每年5万吨(合法出口)，主要的应用大国为日本，欧洲和北美。与此同时稀土在我国的应用也在积极开展，目前占到7万吨。我国每年稀土实际的矿产的实际投入量大约为15万吨，这个数字近年来没有明显变化。尽管如此，稀土的数量仍然不能满足目前全球在汽车，电子等行业用量的要求。特别是稀土在抛光，催化，磁性材料方面的增长也是非常突出。然而稀土的应用也存在着参差不齐的问题，一些元素，例如：Sm，Gd，Ho，Er等就没有得到充分的应用而大量荒弃，非常可惜。 【稀土的分类】 1)轻稀土(又称铈组)：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。 2)重稀土(又称钇组)：铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。 铈组与钇组之别，是因为矿物经分离得到的稀土混合物中，常以铈或钇比例多的而得名。 稀土金属(rareearthmetals)又称稀土元素，是元素周期表ⅢB族中钪、钇、镧系17种元素的总称，常用R或RE 表示。它们的名称和化学符号是钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)。它们的原子序数是21(Sc)、39(Y)、57(La)到71(Lu)。 【17种稀土元素名称的由来及用途】 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，又很稀少，因而得名为稀土。通常把镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕称为轻稀土或铈组稀土；把钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥钇称为重稀土或钇组稀土。也有的根据稀土元素物理化学性质的相似性和差异性，除钪之外(有的将钪划归稀散元素)，划分成三组，即轻稀土组为镧、铈、镨、钕、钷；中稀土组为钐、铕、钆、铽、镝；重稀土组为钬、铒、铥、镱、镥、钇。 这些稀土元素的发现，从1794年芬兰人加多林(J.Gadolin)分离出钇到1947年美国人马林斯基(J.A.Marinsky)等制得钷，历时150多年。其中大部分稀土元素是欧洲的一些矿物学家、化学家、冶金学家等发现制取的。钷是美国人马林斯基、格兰德宁(L.E.Glendenin)和科列尔(C.D.Coryell)用离子交换分离，在铀裂变产物的稀土元素中获得的。过去认为自然界中不存在钷，直到1965年，芬兰一家磷酸盐工厂在处理磷灰石时发现了痕量的钷。 镧(La)"镧"这个元素是1839年被命名的，当时有个叫"莫桑德"的瑞典人发现铈土中含有其它元素，他借用希腊语中"隐藏"一词把这种元素取名为"镧"。
稀土永磁材料概述
稀土永磁材料概述 从广义上讲，所有能被磁场磁化、在实际应用中主要利用材料所具有的磁特性的一类材料成为磁性材料。它包括硬磁材料、软磁材料、半硬磁材料、磁致伸缩材料、磁光材料、磁泡材料和磁制冷材料等，其中用量最大的是硬磁材料和软磁材料。硬磁材料和软磁材料的主要区别是硬磁材料的各向异性场高、矫顽力高、磁滞回线面积大、技术磁化到饱和需要的磁场大。由于软磁材料的矫顽力低，技术磁化到饱和并去掉外磁场后，它很容易退磁，而硬磁材料由于矫顽力较高，经技术磁化到饱和并去掉磁场后，它仍然长期保持很强的磁性，因此硬磁材料又称为永磁材料或恒磁材料。古代，人们利用矿石中的天然磁铁矿打磨成所需要的形状，用来指南或吸引铁质器件，指南针是中国古代四大发明之一，对人类文明和社会进步做出过重要贡献。近代，磁性材料的研究和应用始于工业革命之后,并在短时间内得到迅速发展.现今,对磁性材料的研究和应用无论在广度或者深度上都是以前无可比拟的,各类高性能磁性材料，尤其是稀土永磁材料的开发和应用对现代工业和高新技术产业的发展起着巨大的推动作用。 永磁材料性能要求 永磁材料的主要性能是由以下几个参数决定的 1.2.1最大磁能积：最大磁能积是退磁曲线上磁感应强度和磁场强度乘积的最大值。这个值越大，说明单位体积内存储的磁能越大，材料的性能越好。 1.2.2饱和磁化强度：是永磁材料极为重要的参数。永磁材料的饱和磁化强度越高，它标志着材料的最大磁能积和剩磁可能达到的上限值越高。 1.2.3矫顽力：铁磁体磁化到饱和后，使它的磁化强度或磁感应强度降低到零所需要的反向外磁场称为矫顽力。它表征材料抵抗退磁作用的本领。 1.2.4剩磁：铁磁体磁化到饱和并去掉外磁场后，在磁化方向保留的剩余磁化强度或剩余磁感应强度称为剩磁。 1.2.5居里温度：强铁磁体由铁磁性和亚铁磁性转变为顺磁性的临界温度称为居里温度或居里点。居里温度高标志着永磁材料的使用温度也高。
各种稀土元素的应用领域
各种稀土元素的应用领域 镧(La)：镧的应用非常广泛，如应用于压电材料、电热材料、热电材料、磁阻材料、发光材料（兰粉）、贮氢材料、光学玻璃、激光材料、各种合金材料等。她也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中，光转换农用薄膜也用到镧，在国外，科学家把镧对作物的作用赋与"超级钙"的美称。 铈（Ce）：1，铈作为玻璃添加剂，能吸收紫外线与红外线，现已被大量应用于汽车玻璃。不仅能防紫外线，还可降低车内温度，从而节约空调用电。从1997年起，日本汽车玻璃全加入氧化铈，1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000吨，美国约1000多吨。2，目前正将铈应用到汽车尾气净化催化剂中，可有效防止大量汽车废气排到空气中美国在这方面的消费量占稀土总消费量的三分之一强。3，硫化铈可以取代铅、镉等对环境和人类有害的金属应用到颜料中，可对塑料着色，也可用于涂料、油墨和纸张等行业。目前领先的是法国罗纳普朗克公司。4，Ce:LiSAF激光系统是美国研制出来的固体激光器，通过监测色氨酸浓度可用于探查生物武器，还可用于医学。铈应用领域非常广泛，几乎所有的稀土应用领域中都含有铈。如抛光粉、储氢材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电容器、压电陶瓷、铈碳化硅磨料、燃料电池原料、汽油催化剂、某些永磁材料、各种合金钢及有色金属等。 镨(Pr)：1，镨被广泛应用于建筑陶瓷和日用陶瓷中，其与陶瓷釉
混合制成色釉，也可单独作釉下颜料，制成的颜料呈淡黄色，色调纯正、淡雅。2，用于制造永磁体。选用廉价的镨钕金属代替纯钕金属制造永磁材料，其抗氧性能和机械性能明显提高，可加工成各种形状的磁体。广泛应用于各类电子器件和马达上。3，用于石油催化裂化。以镨钕富集物的形式加入Y型沸石分子筛中制备石油裂化催化剂，可提高催化剂的活性、选择性和稳定性。我国70年代开始投入工业使用，用量不断增大。4，镨还可用于磨料抛光。另外，镨在光纤领域的用途也越来越广。 钕(Nd)：钕元素的到来活跃了稀土领域，在稀土领域中扮演着重要角色，并且左右着稀土市场。金属钕的最大用户是钕铁硼永磁材料。钕铁硼永磁体的问世，为稀土高科技领域注入了新的生机与活力。钕铁硼磁体磁能积高，被称作当代"永磁之王"，以其优异的性能广泛用于电子、机械等行业。阿尔法磁谱仪的研制成功，标志着我国钕铁硼磁体的各项磁性能已跨入世界一流水平。钕还应用于有色金属材料。在镁或铝合金中添加1.5～2.5%钕，可提高合金的高温性能、气密性和耐腐蚀性，广泛用作航空航天材料。另外，掺钕的钇铝石榴石产生短波激光束，在工业上广泛用于厚度在10mm以下薄型材料的焊接和切削。在医疗上，掺钕钇铝石榴石激光器代替手术刀用于摘除手术或消毒创伤口。钕也用于玻璃和陶瓷材料的着色以及橡胶制品的添加剂。随着科学技术的发展，稀土科技领域的拓展和延伸，钕元素将会有更广阔的利用空间。
浅谈稀土的应用现状与前景
浅谈稀土的应用现状与前景 12化本 120900017 贺惠苹 摘要：21世纪的发展使稀土工业面临着新的挑战。为了适应时代的脉搏，探索新的产品和用途，必须对各种形式的稀土产物的特性和可能产生的附加值进行广泛、深入的研究。我国有丰富的稀土资源，约占世界己探明储量的80%以上。我国是世界稀土资源大国，我国稀土资源的特点是储量大、类型多、品种全、质量好、开采成本低。除Pm外的16个稀土元素，在我国从南到北分布齐全。北方以包头矿为主，生产轻稀土;南方以江西、四川、湖南、广东等省为主，生产中、重稀土。目前已形成了良好的生产布局，产量稳居世界首位。因此，开发推广稀土应用对充分利用我国富有的稀土资源、推动稀土产业的发展，具有重要的社会意义。 关键字：稀土资源应用前景 引言：稀土在国民经济发展中发挥着愈来愈重要的作用，其作用并不在于其自身的价格，而在于它在其他领域的应用能产生其自身价值数十倍甚至上万倍的经济效益和社会效益。近年来稀土应用领域越来越广泛，新的应用不断出现。以我国为例，稀土应用已遍及国民经济的13个领域40多个行业，经济效益十分显著。另一方面，稀土在高新技术领域的应用前景十分广阔，是高新技术发展的战略材料。稀土元素因其特有的4f层电子结构，而具有很好的光、电、磁性质，成为光、电、磁等新型功能材料的核心。它还可以与其他元素组合成性能优异的功能材料，在新材料发展中起重要作用。稀土材料在高新技术领域中具有十分重要的战略地位，人们都在大力加强稀土新材料的研究和开发，竞争十分激烈。[1] 一稀土在钢铁冶金领域的应用 稀土元素由于其特殊的原子结构和活性，作为微量添加剂用于钢、铸铁、钦、铝、镍、钨、钥等材料中，能产生消除杂质、细化晶粒和改善组成的神奇功效，从而改进合金的机械、物理和加工性能，提高合金的热稳定性和耐腐蚀性。例如，稀土作为添加剂，可以净化钢液，改变钢中夹杂物的形态和分布，细化晶粒，改善钢的组织和性能.稀土在钢铁冶金中的应用是中国稀土的最大消费领域。特别是在铸铁中的应用很普遍，一直占最大的比例。稀土在钢中的用量占的比例相应小一些。稀土在铸铁中的作用主要是作为球化剂、蠕化剂和孕育剂使用;稀土处理的合金铸铁件亦有发展。稀土铸铁主要应用于冶金行业的轧辊、钢锭模，以及汽车和拖拉机行业的曲轴、汽缸体、变速箱、履带，机械行业的各种齿轮、凸轮轴、各种机座，建筑行业的各种口径的输水管线和暖气片等。目前存在的问题是，稀土铸铁的用量还不多，推广面应进一步扩大。在钢中的作用主要是脱硫、脱氧、细化晶粒、去除杂质等作用，从而改善钢的各项力学性能。[2] 二稀土在有色冶金中的应用 稀土金属具有很高的化学活性和较大的原子半径，因此，将其用于有色金属及合金中，一般都可以产生良好的效果，如细化晶粒、防止偏析、去气、除杂、净化和改善金相组织等作用，从而在一定程度上改善合金的力学性能、物理性能、
稀土在农业上的应用
稀土元素 稀土元素的发现 稀土一词是历史遗留下来的名称。稀土元素（Rare Earth Element） 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，又很稀少，因而得名为稀土(Rare Earth，简称RE或R)。 这些稀土元素的发现，从1794年芬兰人加多林(J。Gadolin)分离出钇到1947年美国人马林斯基(J。A。Marinsky)等制得钷，历时150多年。其中大部分稀土元素是欧洲的一些矿物学家、化学家、冶金学家等发现制取的。钷是美国人马林斯基、格兰德宁(L。E。Glendenin)和科列尔(C。D。Coryell)用离子交换分离，在铀裂变产物的稀土元素中获得的。过去认为自然界中不存在钷，直到1965年，芬兰一家磷酸盐工厂在处理磷灰石时发现了痕量的钷。 稀土元素组成 稀土就是化学元素周期表中镧系元素——镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)，以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素——钪(Sc)和钇(Y)共17种元素，称为稀土元素。通常把镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕称为轻稀土元素（铈组稀土），钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇称为重稀土元素（钇组稀土）。 也有的根据稀土元素物理化学性质的相似性和差异性，除钪之外(有的将钪划归稀散元素)，划分成三组，即轻稀土组为镧、铈、镨、钕、钷；中稀土组为钐、铕、钆、铽、镝；重稀土组为钬、铒、铥、镱、镥、钇。 周期系ⅢB族中原子序数为21、39和57～71的17种化学元素的统称。其中原子序数为57～71的15种化学元素又统称为镧系元素。 稀土元素的特性 稀土元素是周期表中IIIB族钪、钇和镧系元素之总称。其中钷是人造放射性元素。他们都是很活泼的金属，性质极为相似，常见化合价+3，其水合离子大多有颜色，易形成稳定的配化合物。溶剂萃取和离子交换是目前分离稀土的较好方法。镧、铈、镨、钕等轻稀土金属，由于熔点较低，在电解过程可呈熔融状态在阴极上析出，故一般均采用电解法制取。可用氯化物和氟化物两种盐系，前者以稀土氯化物为原料加入电解槽，后者则以氧化物的形式加入。 稀土矿物
稀土元素及用途
稀土就是化学元素周期表中镧系元素——镧（La）、铈（Ce）、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)，以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素——钪（Sc）和钇（Y）共17种元素，称为稀土元素（Rare Earth）。简称稀土（RE或R）。稀土的分类】 1）轻稀土（又称铈组）：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。 2）重稀土（又称钇组）：铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。 铈组与钇组之别，是因为矿物经分离得到的稀土混合物中，常以铈或钇比例多的而得名。 稀土金属(rare earth metals)又称稀土元素，是元素周期表ⅢB族中钪、钇、镧系17种元素的总称，常用R或RE表示。它们的名称和化学符号是钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)。它们的原子序数是21(Sc)、39(Y)、57(La)到71(Lu)。 【名称由来】 17种稀土元素名称的由来及用途 镧(La) "镧"这个元素是1839年被命名的，当时有个叫"莫桑德"的瑞典人发现铈土中含有其它元素，他借用希腊语中"隐藏"一词把这种元素取名为"镧"。镧的应用非常广泛，如应用于压电材料、电热材料、热电材料、磁阻材料、发光材料（兰粉）、贮氢材料、光学玻璃、激光材料、各种合金材料等。她也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中，光转换农用薄膜也用到镧，在国外，科学家把镧对作物的作用赋与"超级钙"的美称。 铈（Ce） "铈"这个元素是由德国人克劳普罗斯，瑞典人乌斯伯齐力、希生格尔于1803年发现并命名的，以纪念1801年发现的小行星--谷神星。 铈的广泛应用: （1）铈作为玻璃添加剂，能吸收紫外线与红外线，现已被大量应用于汽车玻璃。不仅能防紫外线，还可降低车内温度，从而节约空调用电。从1997年起，日本汽车玻璃全加入氧化铈，1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000吨，美国约1000多吨.
包头稀土产业发展战略研究
包头稀土产业发展战略研究 包头稀土产业发展战略研究 稀土元素是化学元素周期表中铜系元素以及钪和铭共17种元素的总称，以其独特的物理和化学特性而被广泛应用于国民经济各个领域。稀土工业属于新金属工业，始于二十世纪六十年代，是伴随着世界性工业革命和技术革命迅速崛起的技术产业。 世界的稀土在中国，中国的稀土在包头。包头是现在世界上最大的稀土原料产地，拥有举世瞩目的白云鄂博稀土矿，不仅稀土储量位居世界第一，而且由于其与铁共生的特点而具有得天独厚的幵发条件。我国的稀土产业是伴随着包钢白云鄂博铁矿的开发开始的> 四十多年来在党和国家的高度重视下，我国的稀土产业取得了长足发展，现已成为世界上最大的稀土原料供应和生产基地，在国际稀土市场上具有支配和主导地位。同时，稀土也被广泛地应用到国内各行各业中，有力地推动了我国国民经济的发展和社会的进步。 党中央和国务院历来重视包头稀土产业的发展，1992年邓小平同志在我国南方视察时指出“中东有石油，中国有稀土，……，一定要把稀土的事情办好，把我国稀土优势发挥出来”。1999年初江泽民总书记视察包头时对包头的稀土工作也作了重要批示“搞好稀土开发应用，把资源优势转化为经济优势” 0改革开放以来，特别是近年来，随着我国经济的发展和科学技术的进步，包头稀土产业得到了迅速发展，已经成为我国和世界上最重要的稀土生产和科研基地。随着国家西部大幵发战略的实施和加入世界贸易组织，给包头稀土产业的发展带来了难得的机遇，稀土作为包头的特色产业凭借其独特的资源优势和广阔的市场发展前景，必将成为内蒙古自治区重要的支柱产业和新的经济增长点。
尽管包头稀土产业已经取得了很大的成就，但同时也存在着产品结构不合理，产品附加值不高;产业集中度低，达不到规模经济;工艺设备落后，生产能力过剩;浪费资源，环境污染严重;国内市场开发力度不够，产品过分依赖出口;稀土人才严重流失，企业技术创新能力不足等问题;严重制约着包头市稀土产业的发展。 本论文力求在全面系统地总结包头稀土产业发展的经验教训的基础上，客观地对包头稀土产业发展的国内外环境进行分析和预测，找出自己具有的优势和劣势，发现面临的机遇和存在的威胁:从而提出包头稀土产业的发展战略和应对措施，以期能对包头稀土产业进行战略性调整提供思路和科学依据，尽快把稀土资源优势转化为经济优势,为包头的经济发展作出应有的贡献。 包头稀土产业发展战略研究 际稀土产业发展环境分析 1.1稀土概述 1, .1稀土及其应用 1、稀土 稀土即稀土元素，1794年由芬兰科学家加多林首次发现，并称之为“稀土”。其实稀土并不是土，稀土也并不稀少，而是一组典型的金属元素，是指元素周期表第三副族中原子序数从57至71的15个铜系元素，即铜、锦、镨、钱、银、衫、铕、礼、试、镝、钬、辑、佳、镱、错，再加上与镧系元素性质相近的镜和紀，共计17种元素。 根据稀土元素间物理化学性质的某些差异，人们把稀土元素分为两组:轻稀土或铈组，指从彌到铕的七个元素;重稀土或铭组，指从亂到销的后九个元素。 工业生产的稀土有四类:混合稀土产品、分组稀土产品、分组稀土富集物、单一稀土产品和髙纯单一稀土产品。每一类都有相应的金属形态:混合稀土金属、分组混合稀土金属、一般单一稀土金属和髙纯单一稀土金属。
稀土元素的应用
稀土元素的应用 一、镧元素的应用现状及存在问题 镧的应用非常广泛～应用于各种合金材料、贮氢材料、热电材料、磁阻材料、发光材料、屏蔽涂料、光学玻璃等。它也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中。在农业上～有科学家把镧对农作物的作用赋与“超级钙”的美称。 1、传统应用 ,1,钢铁改质剂 金属镧加入钢中可脱硫和脱氧～可细化晶粒～形成微合金并改变夹杂物的形态及分布～提高抗氢脆和抗腐蚀能力,加入到铁中可净化铁水～改变石墨形态～防止杂质元素破坏球化作用。由于钢铁在各个领域应用广泛～金属镧在钢、铸铁等高性能产品发展过程中均扮演着重要的色。 ,2,还原剂 金属镧与氧在高温下发生还原反应～利用蒸气压差可真空蒸馏分离提纯制备金属钐、金属铥等高蒸气压金属～该工艺简单～污染少。 ,3,石油炼制催化剂 为了从原油中获得更多的汽油、柴油等轻质油, 必须在石油精炼加工中对重质油采用催化裂化处理, 就必需使用石油裂化催化剂, 稀土分子筛裂化催化剂比不含稀土的催化剂催化活性和热稳定性均有明显提高, 可使轻质油收率提高4%, 使催化剂寿命延长2倍, 炼油成本降低20%, 并使裂化装置生产能力提高30%-50%。 ,4,功能陶瓷 镧在功能陶瓷材料中具有特别好的应用前景,如在钛酸钡(BaTiO)电容器陶瓷中加入氧化镧,可明显提高电容器的3
稳定性和使用寿命,加入1%氧化镧,可延长使用寿命400-500倍。镧作为固体电解质可用于固体氧化物燃料电池。他们都具有良好的抗断裂韧性、热稳定性和抗循环疲劳性。把镧作为主成分加入锆钛酸铅制备(Pb, La)(Zr,Ti)O, 即电光陶3 瓷, 可用于强核辐射护目镜、光通讯调制器、全息记录等。 2、应用于新型材料 ,1, 光学玻璃 光学玻璃中应用镧既是经典用途～也是目前主要应用领域之一。镧系光学玻璃具有高折射率和低色散的优良光学特性～可简化光学仪器镜头、消除球差、色差和像质畸变～扩大视场角～提高鉴辨率和成像质量～已广泛用于航空摄像机、高档相机、高档望远镜、高倍显微镜、变焦镜头、广角镜头和潜望镜头等方面～已成为光学精密仪器和设备不可缺少的镜头材料。 ,2,储氢材料 La-Ni系列合金储氢能力好～不易粉化。每公斤可贮存 氢约160升～可使高压贮氢钢瓶体积缩小到1/4。利用其可以“呼吸”氢气的特性～可以把纯度为99.999%的氢气提纯到99.99999%～也可用作有机合成的加氢或脱氢反应的催化剂。利用其吸氢放热、呼氢吸热的本领可以把热量从低温向高温传送。目前这种贮氢材料的最大用途是用于稀土镍氢电池的负极材料。电池容量高～寿命长～可反复充放电500次以上～属于环保型绿色电池。稀土镍氢电池目前已广泛用于手提电脑、便携式办公设备和电动工具等方面。最有发展前景的是用于汽车、摩托车的动力电池。 ,3,磁致冷材料 磁致冷是指以磁性材料为介质的一种全新的制冷技术～其中La-Fe系化合物具有优良的磁致冷效应～是目前最有希望实现实用化的室温磁致冷材料～但其二元合
稀土现状及发展趋势分析
中国稀土市场调研与发展趋势预测报告（2015年） 报告编号：1637313
行业市场研究属于企业战略研究范畴，作为当前应用最为广泛的咨询服务，其研究成果以报告形式呈现，通常包含以下内容： 一份专业的行业研究报告，注重指导企业或投资者了解该行业整体发展态势及经济运行状况，旨在为企业或投资者提供方向性的思路和参考。 一份有价值的行业研究报告，可以完成对行业系统、完整的调研分析工作，使决策者在阅读完行业研究报告后，能够清楚地了解该行业市场现状和发展前景趋势，确保了决策方向的正确性和科学性。 中国产业调研网https://www.360docs.net/doc/5311800533.html,基于多年来对客户需求的深入了解，全面系统地研究了该行业市场现状及发展前景，注重信息的时效性，从而更好地把握市场变化和行业发展趋势。
一、基本信息 报告名称：中国稀土市场调研与发展趋势预测报告（2015年） 报告编号：1637313 ←咨询时，请说明此编号。 优惠价：￥6750 元可开具增值税专用发票 网上阅读： 温馨提示：如需英文、日文等其他语言版本，请与我们联系。 二、内容介绍 稀土是一组金属的简称，它包括化学元素周期表第三副族中称为镧系元素的镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥，以及性质与其相近的钪和钇。因稀土元素具有丰富的物理化学性质，它的用途极为广泛，可用于医疗领域、陶瓷领域、农用领域、永磁体领域、玻璃领域等等。此外，因稀土元素还具有丰富的光学、电学及磁学特性，在新材料领域得到了广泛应用。同时，在高技术领域这些稀土新材料发挥着重要的作用。 中国是全球最大的稀土消费国，其稀土消费量占世界稀土消费量的比重逐年增加，已占据全球稀土消费的半壁江山。随着中国经济体制改革的深入发展及市场经济的不断完善，中国稀土产业经过40多年建设与发展，在生产和应用方面都取得了长足的进步。特别是近十年的发展，形成了稀土原料向深加工方面发展、稀土应用向高科技领域发展的良好趋势。 中国产业调研网发布的中国稀土市场调研与发展趋势预测报告（2015年）认为，2 011年以来，国家密集出台多项政策。工业和信息化部于2012年7月发布了《稀土行业准入条件》和《稀土企业准入公告管理暂行办法》，为淘汰已有落后产能和新增产能审批提供了统一的标准，有望加速行业整合，推动行业快速健康发展；财政部、工业和信息化部于2012年11月21日联合发布《稀土产业调整升级专项资金管理办法》，中央财政预算将安排专项资金，主要用于支持稀土资源开采监管，稀土产业绿色采选、冶炼，以及共性关键技术与标准研发等方面。 随着国家稀土行业政策的出台以及对稀土行业监管和整合力度的加大，“十二五”期间中国稀土行业有望迎来新一轮的大发展。
稀土元素的应用课件
、镧元素的应用现状及存在问题 镧的应用非常广泛，应用于各种合金材料、贮氢材料、热电材料、磁阻材料、发光材料、屏蔽涂料、光学玻璃等。它也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中。在农业上，有科学家把镧对农作物的作用赋与“超级钙”的美称。 1传统应用 （1）钢铁改质剂 金属镧加入钢中可脱硫和脱氧，可细化晶粒，形成微合金并改变夹杂物的形态及分布，提高抗氢脆和抗腐蚀能力；加入到铁中可净化铁水，改变石墨形态，防止杂质元素破坏球化作用。由于钢铁在各个领域应用广泛，金属镧在钢、铸铁等高性能产品发展过程中均扮演着重要的色。 （2）还原剂 金属镧与氧在高温下发生还原反应，利用蒸气压差可真空蒸馏分离提纯制备金属钐、金属铥等高蒸气压金属，该工艺简单，污染少。 （3）石油炼制催化剂 为了从原油中获得更多的汽油、柴油等轻质油，必须在石油精炼加工中对重质油采用催化裂化处理，就必需使用 石油裂化催化剂，稀土分子筛裂化催化剂比不含稀土的催化剂催化
、镧元素的应用现状及存在问题 活性和热稳定性均有明显提高，可使轻质油收率
提高4%, 使催化剂寿命延长2 倍, 炼油成本降低20%, 并使裂化装置生产能力提高30%-50%。 (4)功能陶瓷镧在功能陶瓷材料中具有特别好的应用前景；如在钛 酸 钡(BaTiO s)电容器陶瓷中加入氧化镧,可明显提高电容器的稳定性和使用寿命, 加入1%氧化镧, 可延长使用寿命400-500 倍。镧作为固体电解质可用于固体氧化物燃料电池。他们都具有良好的抗断裂韧性、热稳定性和抗循环疲劳性。把镧作为主成分加入锆钛酸铅制备(Pb, La)(Zr,Ti)O 3, 即电光陶瓷, 可用于强核辐射护目镜、光通讯调制器、全息记录等。2、应用于新型材料 (1)光学玻璃光学玻璃中应用镧既是经典用途，也是目前主要应用领域之一。镧系光学玻璃具有高折射率和低色散的优良光学特性，可简化光学仪器镜头、消除球差、色差和像质畸变，扩大视场角， 提高鉴辨率和成像质量，已广泛用于航空摄像机、高档相机、高档望远镜、高倍显微镜、变焦镜头、广角镜头和潜望镜头等方面，已成为光学精密仪器和设备不可缺少的镜头材料。 (2)储氢材料 La-Ni 系列合金储氢能力好，不易粉化。每公斤可贮存 氢约160 升，可使高压贮氢钢瓶体积缩小到1/4 。利用其可以“呼吸”氢气的特性，可以把纯度为99.999%的氢气提纯 到99.99999%，也可用作有机合成的加氢或脱氢反应的催化剂。利
稀土元素的应用
一、镧元素的应用现状及存在问题 镧的应用非常广泛，应用于各种合金材料、贮氢材料、热电材料、磁阻材料、发光材料、屏蔽涂料、光学玻璃等。它也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中。在农业上，有科学家把镧对农作物的作用赋与“超级钙”的美称。 1、传统应用 （1）钢铁改质剂 金属镧加入钢中可脱硫和脱氧，可细化晶粒，形成微合金并改变夹杂物的形态及分布，提高抗氢脆和抗腐蚀能力；加入到铁中可净化铁水，改变石墨形态，防止杂质元素破坏球化作用。由于钢铁在各个领域应用广泛，金属镧在钢、铸铁等高性能产品发展过程中均扮演着重要的色。 （2）还原剂 金属镧与氧在高温下发生还原反应，利用蒸气压差可真空蒸馏分离提纯制备金属钐、金属铥等高蒸气压金属，该工艺简单，污染少。 （3）石油炼制催化剂 为了从原油中获得更多的汽油、柴油等轻质油, 必须在石油精炼加工中对重质油采用催化裂化处理, 就必需使用石油裂化催化剂, 稀土分子筛裂化催化剂比不含稀土的催化剂催化活性和热稳定性均有明显提高, 可使轻质油收率
提高4%, 使催化剂寿命延长2倍, 炼油成本降低20%, 并使裂化装置生产能力提高30%-50%。 （4）功能陶瓷 镧在功能陶瓷材料中具有特别好的应用前景；如在钛酸钡(BaTiO3)电容器陶瓷中加入氧化镧,可明显提高电容器的 稳定性和使用寿命,加入1%氧化镧,可延长使用寿命400-500倍。镧作为固体电解质可用于固体氧化物燃料电池。他们都具有良好的抗断裂韧性、热稳定性和抗循环疲劳性。把镧作为主成分加入锆钛酸铅制备(Pb, La)(Zr,Ti)O3, 即电光陶瓷, 可用于强核辐射护目镜、光通讯调制器、全息记录等。 2、应用于新型材料 （1）光学玻璃 光学玻璃中应用镧既是经典用途，也是目前主要应用领域之一。镧系光学玻璃具有高折射率和低色散的优良光学特性，可简化光学仪器镜头、消除球差、色差和像质畸变，扩大视场角，提高鉴辨率和成像质量，已广泛用于航空摄像机、高档相机、高档望远镜、高倍显微镜、变焦镜头、广角镜头和潜望镜头等方面，已成为光学精密仪器和设备不可缺少的镜头材料。 （2）储氢材料 La-Ni系列合金储氢能力好，不易粉化。每公斤可贮存
稀土在钢中的应用
稀土在钢中的应用 朱兆顺张建 武钢集团鄂钢公司技术部，湖北省鄂州市 436002 摘要：本文简要的分析了稀土在钢铁冶金中的应用。用稀土这个高技术材料来强化和提升钢铁传统产业，在低合金钢、合金钢中加入微量稀土，提高钢质增强国际竞争力，把稀土的资源优势转化为钢材的品种优势和经济优势，具有十分重大的意义。 关键字：稀土，微合金化，弥散硬化，稀土铌重轨 1.稀土的分类 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（又称铈组）包括：镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)。 重稀土（又称钇组）包括：铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、钪(Sc)、 钇(Y)。 2.稀土金属的某些物理特性 表1
3.稀土的用途 由于稀土元素的特殊性质，决定了稀土的用途。钢铁工业中应用的主要是稀土硅铁合金(含轻稀土混合金属20％～45％)，稀土硅铁镁合金(稀土金属6％～25％，镁7％～12％)，重稀土硅铁合金(含钇类混合稀土60％以上)。混合稀土金属(含轻稀土95％以上)，富铈或镧的稀土硅铁合金(Ce占70％或La占50％以上)。其中炼钢生产中最常用的有两种，一是稀土合金，块状稀土硅铁合金，以前用于大包投入，大包压入，粉状一般用于大包内喷粉、模铸中注管喷粉等方法加入钢中；二是混合稀土金属，制成(φ0.5mm～φ2mm)或棒(≥φ2mm)，丝用于钢包、中注管或连铸结晶器，使用喂丝机喂入钢中，棒采用模内吊挂的方法熔入钢中。稀土金属包芯线作为线性添加材料的新品种，由于喂丝技术在炼钢生产中的广泛应用，必将得到进一步的发展。 4.稀土在钢中的作用机理 4.1微合金化作用 稀土元素的微合金化作用初步认定主要是稀土原子在晶界上偏聚与其它元素交互作用，引起晶界的结构、化学成分和能量的变化，并影响其它元素的扩散和新相的成核与长大，最终导致钢组织与性能的变化。钢中稀土金属含量因不同钢种，不同冶炼方法和不同的稀土加入方法而有很大差异。稀土强化晶界，阻碍晶间裂纹的形成和扩展，有利于改善塑性尤其是高温塑性；稀土能抑制动态再结晶、细化晶粒和沉淀相尺寸并促进铁素体中Nb（C、N），（Nb、Ti）（C、N）和V（C、N）的析出；溶解的稀土可改变渗碳体的组成和结构并使碳化物球化、细化和均匀分布。 4.2与其它有害元素的作用 一定量(量的多少还需进一步测算)的稀土可以与钢中磷、砷、锡、锑、铋、铅等低熔点有害元素相作用。一方面，稀土可以与这些杂质形成熔点较高的化合物；另一方面，还能抑制这些夹杂在晶界上的偏祈。例如，钢存在热脆性，是由于钢中有一些低熔点的金属元素，当把稀土加入钢液中，生成高熔点金属化合物，不熔于钢中而进入炉渣，起到净化作用，使钢中杂质减少，从而克服了热脆性。 4.3稀土元素的脱硫、脱氧 热力学分析和大量有关钢中稀土夹杂研究表明，钢中[O]、[S]含量在一定范围内，钢液中加入稀土时，极易生成稀土的氧硫化物。当钢中氧含量降至201ppm以下时、加入钢液中的稀土首先形成RE203S型夹杂物，而后形成RE3S4或RES型的硫化物，这些硫化物可能包裹在氧硫化物外围，组成复合夹杂物或稀土硅酸盐化合物，它们熔点高且非常稳定，显球状，钢液经过适当的镇静之后，这些稀土氧化物、硫化物或稀土硅酸盐化合物将从钢中排除，从而净化了钢液。稀土在钢中的作用90％是通过对硫化物形态的控制来实现的。当RE/S为2.7-3.0时，硫化物形态控制效果达到最佳状态。 4.4捕氢作用 稀土能吸收大量的氢，可以制成储氢材科，稀土加到钢中，可以抑制钢中氢引起的脆性和白点。已有研究表明，稀土有降低氢的扩散系数，延缓氢在裂纹尖端塑性区的富集，从而使裂纹扩展的孕育期和断裂时间延长因此，稀土有抑制钢的氢脆作用。 4.5弥散硬化作用 向钢液中喷吹稀土氧化物(CeO2)粉剂，可以提高钢的强度和韧性，降低脆性转变温度提高钢的持久强度。其原因是一方面 CeO2可以作为结晶核的细化铸态晶粒；另一方面，弥散分布的CeO2质点可以提高晶界对位错运动的阻力。 4.6变性夹杂 稀土加入钢液中生成球状稀土硫化物或硫氧化物，取代容易形成的长条状MnS夹杂，使硫化物形状得到控制，提高了钢的热塑性，特别是横向冲击韧性，改善钢材的各向异性。稀土使棱角状高硬度的氧化铝夹杂转为球状硫氧化物及铝酸稀土，有利于提高钢的疲劳性能。 5.稀土对钢材性能的影响