一、稀土是什么東西
稀土就是化學元素周期表中鑭系元素——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),以及與鑭系的15個元素密切相關的元素—釔(Y)和鈧(Sc)共十七種金屬元素的總稱。因為18世紀發(fā)現(xiàn)的稀土礦物較少,當時只能用化學法制得少量不溶于水的氧化物,歷史上習慣地把這種氧化物稱為“土”,因而得名稀土。自然界中有250種稀土礦。
根據(jù)稀土元素原子電子層結構和物理化學性質,以及它們在礦物中共生情況和不同的離子半徑可產(chǎn)生不同性質的特征,十七種稀土元素通常分為二組:
輕稀土包括:鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪。
重稀土包括:釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、鈧、釔。
按萃取分離分類:
輕稀土(P204弱酸度萃?。|、鈰、鐠、釹;
中稀土(P204低酸度萃?。?、銪、釓、鋱和鏑;
重稀土(P204中酸度萃?。€、鉺、銩、鐿、镥、釔。
二、稀土有什么用途
稀土元素已廣泛應用于電子、石油化工、冶金、機械、能源、輕工、環(huán)境保護、農(nóng)業(yè)等領域。
1、軍事方面
稀土有工業(yè)“黃金”之稱,由于其具有優(yōu)良的光電磁等物理特性,能與其他材料組成性能各異、品種繁多的新型材料,其最顯著的功能就是大幅度提高其他產(chǎn)品的質量和性能。比如大幅度提高用于制造坦克、飛機、導彈的鋼材、鋁合金、鎂合金、鈦合金的戰(zhàn)術性能。而且,稀土同樣是電子、激光、核工業(yè)、超導等諸多高科技的潤滑劑。稀土科技一旦用于軍事,必然帶來軍事科技的躍升。從一定意義上說,美軍在冷戰(zhàn)后幾次局部戰(zhàn)爭中壓倒性控制,得益于稀土科技領域的技術。
2、冶金工業(yè)
稀土金屬或氟化物、硅化物加入鋼中,能起到精煉、脫硫、中和低熔點有害雜質的作用,并可以改善鋼的加工性能;稀土硅鐵合金、稀土硅鎂合金作為球化劑生產(chǎn)稀土球墨鑄鐵,由于這種球墨鑄鐵特別適用于生產(chǎn)有特殊要求的復雜球鐵件,被廣泛用于汽車、拖拉機、柴油機等機械制造業(yè);稀土金屬添加至鎂、鋁、銅、鋅、鎳等有色合金中,可以改善合金的物理化學性能,并提高合金室溫及高溫機械性能。
3、石油化工
用稀土制成的分子篩催化劑,具有活性高、選擇性好、抗重金屬中毒能力強的優(yōu)點,因而取代了硅酸鋁催化劑用于石油催化裂化過程;在合成氨生產(chǎn)過程中,用少量的硝酸稀土為助催化劑,其處理氣量比鎳鋁催化劑大1.5倍;在合成順丁橡膠和異戊橡膠過程中,采用環(huán)烷酸稀土-三異丁基鋁型催化劑,所獲得的產(chǎn)品性能優(yōu)良,具有設備掛膠少,運轉穩(wěn)定,后處理工序短等優(yōu)點;復合稀土氧化物還可以用作內燃機尾氣凈化催化劑,環(huán)烷酸鈰還可用作油漆催干劑等。
4、玻璃陶瓷
稀土氧化物或經(jīng)過加工處理的稀土精礦,可作為拋光粉廣泛用于光學玻璃、眼鏡片、顯像管、示波管、平板玻璃、塑料及金屬餐具的拋光;在熔制玻璃過程中,可利用二氧化鈰對鐵有很強的氧化作用,降低玻璃中的鐵含量,以達到脫除玻璃中綠色的目的;添加稀土氧化物可以制得不同用途的光學玻璃和特種玻璃,其中包括能通過紅外線、吸收紫外線的玻璃、耐酸及耐熱的玻璃、防X-射線的玻璃等;在陶釉和瓷釉中添加稀土,可以減輕釉的碎裂性,并能使制品呈現(xiàn)不同的顏色和光澤,被廣泛用于陶瓷工業(yè)。
5、農(nóng)業(yè)方面
研究結果表明,稀土元素可以提高植物的葉綠素含量,增強光合作用,促進根系發(fā)育,增加根系對養(yǎng)分吸收。稀土還能促進種子萌發(fā),提高種子發(fā)芽率,促進幼苗生長。除了以上主要作用外,還具有使某些作物增強抗病、抗寒、抗旱的能力。
大量的研究還表明,使用適當濃度稀土元素能促進植物對養(yǎng)分的吸收、轉化和利用。玉米用稀土拌種,出苗、拔節(jié)比對照早1~2天,株高增加0.2米,早熟3~5天,而且籽粒飽滿,增產(chǎn)14%。大豆用稀土拌種,出苗提早1天,單株結莢數(shù)增加14.8~26.6個,3粒莢數(shù)增多,增產(chǎn)14.5%~20.0%。噴施稀土可使蘋果和柑橘果實的Vc含量、總糖含量、糖酸比均有所提高,促進果實著色和早熟。并可抑制貯藏過程中呼吸強度,降低腐爛率。