高纯稀土金属(稀土怎么辨认)

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稀土金属崔荣国2010年世界稀土氧化物产量12.3万t,高纯同比下降6.8%。稀土稀土世界稀土矿产品消费量12.0万t,金属较上年减少约1万t,高纯供应量大于需求量。稀土稀土世界稀土主要消费国为中国、金属日本、高纯美国等。稀土稀土一、金属储量和资源已知含稀土的高纯矿物约有200余种,但已开采利用的稀土稀土仅10种左右,其中轻稀土矿物主要有氟碳铈矿、金属独居石、高纯铈铌钙钛矿;重稀土矿物主要有:磷钇矿、稀土稀土褐钇铌矿、金属钛铀矿等。除中国外,独联体国家、美国、澳大利亚、印度等地都有较丰富的稀土资源。自2002年开始,由于中国和巴西公布的稀土资源数据与以往有较大的变动,致使美国地调局估计的全球稀土储量由10000万t调整为8800万t,2010年由于中国稀土储量的增长又将全球稀土储量调整为11000万t,2011年与上年持平(表1)。世界稀土资源丰富,可长期满足世界的需求。表1 2011年世界稀土储量 单位:万t(REO)全球稀土金属资源丰富,但分布不均匀而且勘查程度总体不高。美国和世界的稀土资源主要为铈矿与独居石矿。世界上大部分经济可采的铈矿集中在中国和美国;独居石矿主要分布在中国、美国、印度、马来西亚、澳大利亚、巴西、斯里兰卡和泰国(表2)。稀土资源还包括磷灰石、富钍独居石、异性石、次生独居石、铈铌钙钛矿、含吸附离子稀土的粘土矿和磷钇矿等。稀土的资源潜力巨大,在未来足以满足全球需求。表2 2011年世界独居石储量 单位:t(Y2O3)二、生产1960年以前,巴西、印度、马来西亚、澳大利亚都曾在稀土原料生产上各领风骚,到60年代中期美国才在稀土生产上居主导地位。从80年代起中国逐渐进入国际稀土市场,1986年以后中国在稀土的生产中一直保持了绝对领先地位。目前世界上主要进行开采、选矿生产的国家有中国、美国、俄罗斯、吉尔吉斯斯坦、印度、巴西、马来西亚等。而法国在高纯单一稀土的生产判贺掘上,日本在稀土深加工产品的生产上均居世界领先地位。2010年,世界稀土氧化物矿山产量为12.3万t,同比下降6.8%(表3)。表3 世界稀土氧化物产量 单位:t中国稀土生产企业分布在内蒙古、江西、四川等8个省(区),矿产品年产能为12万t。冶炼加工处理能力近20万t/a。生产能力超过世界总需求量。因此,未来10~15年国家原则上不再批建新的稀土冶炼项目,重点是加强稀土新材料开发及应用研究。位于美国加利福尼亚州芒廷帕斯的稀土分离厂于2007年恢复了生产,2010年继续生产。矿山企业继拍启续销售库存的氟碳铈精矿、其他稀土中间产品及精加工产品。三、用途和消费目前稀土的消费领域主要有:催化(石油化工、汽车尾气净化),冶金,玻璃陶瓷,永磁体、荧光粉、镍-金属氢化物电池等新材料。主要的消费国和地区有中国、美国、西欧、日本。20世纪90年代以来,随着汽车、计算机、消费类电子产品以及移动式电子装置需求的增长,使得稀土的应用,尤其是在汽车尾气催化剂、永磁体和充电电池中的应用持续增加。2010年世界稀土氧化物总消费量为12万t,低于上年(表4)。表4 美国、中国、世界稀土消费量 单位:t(REO)中国自1998年起稀土消费量就已超过美国一直居于世界第一位掘核。2010年中国稀土消费量为8.7万t,同比增长19.2%(表4)。日本是世界上稀土研究开发水平最高的国家,其稀土应用领域主要集中在永磁体、荧光粉、镍氢电池、抛光粉和防紫外线辐射玻璃等高新技术产业上,2010年稀土消费量约为3万t。按视消费量统计,2010年美国视消费量为11000t,略有下降,居世界第三。欧洲稀土年消费量约10000t,主要消费领域是汽车尾气净化催化剂和玻璃抛光粉等。四、贸易和市场世界稀土贸易主要在稀土资源较丰富的国家和经济发达国家之间进行。中国自1998年以来一直保持着稀土出口国的特殊地位,不仅是世界第一稀土出口大国,也是高纯、高附加值产品出口大国。在世界稀土市场上,中国是唯一能够大量供应不同等级、不同品种稀土产品的国家。中国稀土产品出口主要流向日本、美国、法国、荷兰、意大利和韩国等70多个国家和地区。美国一方面从中国、法国、印度等国家进口稀土产品,另一方面向世界30多个国家和地区出口稀土产品。2010年美国稀土产品进口量为16200t,同比增长8%,美国稀土金属和化合物进口源主要为中国、法国和日本等;出口量为8090t,同比增长8%。2010年美国国内市场价格变化较大。罗地亚公司稀土氧化物出厂价格与2009年相比,2010年价格起伏明显(表5)。表5 罗地亚公司稀土氧化物出厂价 价格单位:美元/kg续表五、展望近年来稀土产品一直处于供大于求的状况,中国2010年稀土的消费量虽然有所增长,但产量仍然过多,今后几年全球对于稀土的需求将以平均每年3~5个百分点的速度增长,预计2015年将达到17万t左右。届时,全世界稀土的产值将达20亿美元。需求增长强势的行业有汽车、电子、风力发电、玻璃与陶瓷,以及与消费类电子产品相关的行业。主要参考文献[1]James B.Hedrick.Rare Earths.Mineral Commodity Summaries,2012[2]James B.Hedrick.Rare Earths.U.S.GeologicalSurvey,MineralsYearbook,2004~2010[3]中国稀土学会年鉴,2006.稀土学会编委会[4]津滨,杨明生.近年我国稀土产业状况及展望.稀土信息,No.2,2010[5]思远.2010年美国稀土产业状况.稀土信息,No.3,2011[6]商显刚.2006年稀土行业分析报告.http://61.138.111.246/xxzx/pages/embed/20067417540.cd.doc[7]天信投资公司.中国稀土行业近期形势分析.http://www.cre-o1.com/news/2008/20080904.ht稀有金属和稀土金属到底有什么区别?分别包括那些金属呢?稀有金属:因为地壳中含量较少,或者比较分散,人们又称之为“稀有金属”。如铌、钽、锆、镥、金、镭、铪、铀等稀土金属:一、稀土元素是镧系元素系稀土类元素群的总称,包含钪Sc、钇Y及镧系中的镧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,共17个元素。 “稀土”一词是十八世纪沿用下来的名称,因为当时用于提取这类元素的矿物比较稀少,而且获得的氧化物难以熔化,也难以溶于水,也很难分离,其外观酷似“土壤”,而称之为稀土。稀土元素分为“轻稀土元素”和“重稀土元素”: “轻稀土元素”指原子序数较小的钪Sc、钇Y和镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu。 “重稀土元素”原子序数比较大的钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu。 二、稀土资源及储备状况 由于稀土元素性质活跃,使它成为亲石元素,地壳中还没有发现它的天然金属无水或硫化物,最常见的是以复杂氧化物、含水或无水硅酸盐、含水或无水磷酸盐、磷硅酸盐、氟碳酸盐以及氟化物等形式存在。由于稀土元素的离子半径、氧化态和所有其它元素都近似,因 此在矿物中它们常与其它元素一起共生。 我国稀土资源占世界稀土资源的80%,以氧化物(REO)计达3 600万吨,远景储量实际是1亿吨。 我国稀土资源分南北两大块。 ——北方:轻稀土资源,集中在包头白云鄂博特等地,以后在四川冕宁又有发现。主要含镧、铈、镨、钕和少量钐、铕、钆等元素; ——南方:中重稀土资源,分布在江西、广东、广西、福建、湖南等省,以罕见的离子态赋存与花岗岩风化壳层中,主要含钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇和镧、钕等元素。 我国的稀土工业也分为南北两大生产体系。 ——北方以包钢稀土高科公司和甘肃稀土公司为轴心,构成了以包头稀土资源为主,四川资源为辅的轻稀土产品生产体系。骨干企业有核工业202厂、包头鹿西罗纳稀土有限公司、包头市和发稀土厂、包头市稀土冶炼厂、哈尔滨稀土材料厂、四川稀土材料厂、四川什邡吉大化工厂、安宁河稀土冶炼厂等。主要产品有稀土精矿、稀土硅铁合金、混合稀土化合物、富集物、混合金属等。稀土精矿的生产能力和处理、加工能力达50 000吨(REO—氧化物计算)。 ——南方以上海跃龙有色金属有限公司为龙头,构成了以江西、广东两省离子型稀土资源为主的中重稀土生产体系。骨干企业有广州珠江冶炼厂、广东阳江稀土厂、江苏新威集团、江苏溧阳方正稀土总厂、江阴加华稀土冶炼厂、江苏江飞稀土冶炼厂、江西龙南稀土公司、江西寻乌稀土公司、江西省稀土公司、江西核工业713矿等。主要产品为各种高纯单一稀土化合物和金属、富集物、混合金属和合金。分离总规模已超过10 000吨,并开始大规模加工分离北方轻稀土原料。 四、稀土元素的应用范围 目前稀土元素的应用蓬勃发展,已扩展到科学技术的各个方面,尤其现代一些新型功能性材料的研制和应用,稀土元素已成为不可缺少的原料。 1、稀土元素在传统产业领域中应用 ——农业领域:目前发展有稀土农学、稀土土壤学、稀土植物生理学、稀土卫生毒理学和稀土微量分析学等学科。稀土作为植物的生长、生理调节剂,对农作物具有增产、改善品质和抗逆性三大特征;同时稀土属低毒物质,对人畜无害,对环境无污染;合理使用稀土,可使农作物增强抗旱、抗涝和抗倒伏能力。当前我国农田施用稀土面积达5 000—7 000万亩/年,为国家增产粮、棉、豆、油、糖等6—8亿公斤,直接经济效益为10—15亿元,年消费稀土1 100—1 200吨。 ——冶金工业领域:稀土在冶金工业中应用量很大,约占稀土总用量的1/3。稀土元素容易与氧和硫生成高熔点且在高温下塑性很小的氧化物、硫化物以及硫氧化合物等,钢水中加入稀土,可起脱硫脱氧改变夹杂物形态作用,改善钢的常、低温韧性、断裂性、减少某些钢的热脆性并能改善加热工性和焊接件的牢固性。 稀土在铸铁中作为石墨球化剂、形核剂核对有害元素的控制剂,提高铸件质量,对铸件的机械性能有很大改善,主要用于钢锭模、轧锟、铸管和异型件四个方面。 在有色合金方面应用,对以有色金属为基的各种合金都有良好的作用,改善合金的物理和机械性能。应用最多的使铝、镁、铜三个系列。 ——石油化工领域:稀土用于石油裂化工业中的稀土分子筛裂化催化剂,特点是活性高、选择性好、汽油的生产率高。稀土在这方面的用量很大。 ——玻璃工业领域:稀土在玻璃工业中有三个应用:玻璃着色、玻璃脱色和制备特种性能的玻璃。用于玻璃着色的稀土氧化物有钕(粉红色并带有紫色光泽)、镨玻璃为绿色(制造滤光片)等;二氧化铈可将玻璃中呈黄绿色的二价铁氧化为三价而脱色,避免了过去使用砷氧化物的毒性,还可以加入氧化钕进行物理脱色;稀土特种玻璃如铈玻璃(防辐射玻璃)、镧玻璃(光学玻璃)。 ——陶瓷工业领域:稀土可以加入陶瓷和瓷釉之中,减少釉和破裂并使其具有光泽。稀土更主要用做陶瓷的颜料,由于稀土元素有未充满的4f电子,可以吸收或发射从紫外、可见到红外光区不同波长的光,发射每种光区的范围小,导致陶瓷的颜色更柔和、纯正,色调新颖,光洁度好。如黄色、紫罗兰色、绿色、桃红色、橙色、棕色、黑色等。稀土氧化物可以制造耐高温透明陶瓷(应用于激光等领域)、耐高温坩埚(冶金)。 ——电光源工业领域:稀土作为荧光灯的发光材料,是节能性的光源,特点是光效好、光色好、寿命长。比白炽灯可节电75—80%。 2、稀土元素在高新技术产业中应用 ——显示器的发光材料:稀土元素中钇、铕是红色荧光粉的主要原料,广泛应用于彩色电视机、计算机及各种显示器。目前,我国年产彩电红粉300—400吨,计算机显示器红粉50—100吨,以满足国产3 500万支彩显管和近百万支显示器的需求。 ——磁性材料:钕、钐、镨、镝等是制造现代超级永磁材料的主要原料,其磁性高出普通永磁材料4—10倍,广泛应用于电视机、电声、医疗设备、磁悬浮列车及军事工业等高新技术领域。据专家预测,本世纪末此类材料产值将达到35亿美元。我市南开大学研究开发出拥有自主知识产权的钕铁硼永磁材料就属此类,现正与肯达集团合作进行产业化。 ——储氢材料:稀土与过渡元素的金属间化合物MMNi5(MM为混合稀土金属)和LaNi5是优良的吸氢材料,被称为氢海绵。其最为成功的应用是制造二次电池——金属氢化物电池,即镍氢电池。其等体积充电容量是目前广泛使用的镍镉电池的2倍,充放电循环寿命和输出电压与镍镉电池一样,但没有了镉污染。我市南开大学在储氢材料研究开发上有很大优势,通过863项目,和平海湾公司已开始了镍氢电池产业化工作。 ——激光材料:稀土离子是固体激光材料和无机液体激光材料的最主要的激活剂,其中以掺Nd3+的激光材料研究得最多,除钇铝石榴石(YAG)、铝酸钇(YAP)玻璃等基质外,高稀土浓度激光材料可能称为特殊应用的材料。 ——精密陶瓷:氧化钇部分稳定的氧化镐是性能十分优异的结构陶瓷,可制作各种特殊用途的刀剪;可以制作汽车发动机,因其具有高导热、低膨胀系数、热稳定性能好、在1 650℃下工作强度不降低,导致发动机马力大、省燃料等优点。 ——催化剂:稀土除用于制造石油裂化催化剂外,广泛应用于很多化学反应,如稀土氧化物LaO3、Nd2O3和Sm2O3用于环己烷脱氢制苯,用LnCoO3代替铂催化氧化氨制硝酸。并在合成异戊橡胶、顺丁橡胶的生产中作为催化剂。 汽车尾气需要将CH、CO氧化,对NOX进行还原处理,以解决目前城市空气污染问题。稀土元素是汽车尾气净化催化剂的主要原料。我市化工研究院在这方面有很强的优势,可推动形成一个汽车尾气净化器产品。 ——高温超导材料:近几年研究表明,许多单一稀土氧化物及其某些混合稀土氧化物是高温超导材料的重要原料。一旦高温超导材料进入实用,整个世界将起翻天覆地的变化。目前,我国在稀土超导材料的成材研究方面取得了有意义的突破。 顶: 84139踩: 27