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稀土金属

文章来源:js56金沙线路---发布日期:2018-05-26 作者:肥料 点击:

  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。从1794年发现第一个稀土元素钇,到1972年发现自然界的稀土元素钷,历经178年,人们才把17种稀土元素全部在自然界中找到。稀土金属的光泽介于银和铁之间。稀土金属的化学活性很强。

  

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  稀土金属(rare earth metals)又称稀土元素,稀有金属,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。

  

  钪和钇因为经常与镧系元素在矿床中共生,且具有相似的化学性质,故被认为是稀土元素。

  

  与其名称暗示的不同,稀土元素(钷除外)在地壳中的丰度相当高,其中铈在地壳元素丰度排名第25,占0.0068%(与铜接近)。然而,由于其地球化学性质,稀土元素很少富集到经济上可以开采的程度。稀土元素的名称正是源自其匮乏性。人类第一种发现的稀土矿物是从瑞典伊特比村的矿山中提取出的硅铍钇矿,许多稀土元素的名称正源自于此地。[1]

  

  折叠编辑本段化学符号

  

  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)。

  

  折叠编辑本段国内储量

  

  在已探明的稀土储量中,中国位居第一,约占世界总储量21000万吨的43%,前独联体达4000万吨,世界储量的19.5%,位居第二,美国为2700万吨,占世界12.86%,位居第三。其次巴西、澳大利亚、越南、加拿大和印度等国的拥有量也相当可观。(现朝鲜发现世界上最大稀土矿,储量为中国6倍,初步评估结果显示潜在矿物总量60亿吨,总计2.162亿吨稀土氧化物)

  

  中国控制世界稀土市场约98%的份额。

  

  从中国进口稀土的主要三个国家有:日本、韩国、美国。其中,日本、韩国没有稀土资源,而美国拥有稀土资源但禁止开采。如果中国一直保持着这样的出口量,20年后,中国可能成为稀土小国或稀土无国。

  

  折叠编辑本段起源

  

  稀土是历史遗留的名称。稀土金属是从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,例如把氧化铝叫陶土。稀土一般是以氧化物状态分离出来,又很稀少,因而得名稀土。稀土金属的化学性质很相似,所以在矿物中共生,但是钪的化学性质同其他稀土差别较大,一般稀土矿物中不含钪。最稀少的钷最初是从铀反应堆裂变产物中获得的,放射性元素147Pm的半衰期为 2.7年。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。

  

  折叠编辑本段发展

  

  1787年瑞典人阿伦尼乌斯(C.A. Arrhenius)在斯德哥尔摩附近的于特比 (Ytterby)小镇上找到一种不寻常的黑色矿石,1794年芬兰人加多林(J.Gadolin)从中分离出一种新的物质。三年后(1797),瑞典人埃克贝里(A.G.Ekeberg)证实了这一发现,并以发现地名给新的物质命名为yttria(钇土)。后来为了纪念加多林,称这种矿石为gadolinite(加多林矿,即硅铍钇矿)。1803年德国化学家克拉普罗特(M.H.Klaproth)、瑞典化学家贝采利乌斯(J.J.Berzelius)和希辛格尔(W. Hisinger)分别从一种矿石(铈硅矿)中发现了一种新的物质──铈土(ceria)。1839年瑞典人穆桑德尔(C.G. Mosander)发现了镧。1843年穆桑德尔又发现了铽和铒。1878年瑞士人马里纳克发现了镱。1879年法国人布瓦博德朗发现了钐,瑞典人克利夫 (P.T.Cleve)发现了钬和铥,瑞典人尼尔松(L.F. Nilson)发现了钪。1880年瑞士人马里纳克发现了钆。1885年奥地利人韦尔斯巴赫(A. von Wels-bach)发现了镨和钕。1886年布瓦博德朗发现了镝。1901年法国人德马尔凯(E.A.Demarcay)发现了铕。1907年法国人于尔班(G.Urbain)发现了镥。1947年美国人马林斯基(J.A.Marinsky)等从铀裂变产物中得到钷。从1794年加多林分离出钇土至1947年制得钷,历时150多年。

  

  折叠编辑本段稀土工业

  

  稀土工业始于 19世纪 80年代。当时需要从独居石(钍和稀土矿物)中提取制汽灯纱罩用的钍,而稀土则是无用的副产品。到20世纪初,稀土在打火石、碳弧棒、玻璃着色和抛光粉等方面陆续得到应用。同时电灯取代了汽灯,因而在处理独居石过程中,钍和稀土主副易位。第二次世界大战期间,钍因为核技术的需求而大量生产,稀土又成为处理独居石过程的副产品,但纯度不高,应用不广。到50年代,由于离子交换和溶剂萃取新技术成功地应用于稀土的分离和提纯,稀土产品纯度提高,价格下降。60年代,稀土用作石油裂化催化剂和制取荧光粉;70年代出现稀土钴永磁体,并在炼钢中添加稀土,这些都促进了稀土工业的迅速发展。中国于50年代末制得除钷以外的全部稀土金属,60年代初开始工业生产。1972年制得钷。

  

  折叠编辑本段资源

  

  稀土在地壳中占0.0153%,其中铈的地壳丰度最大(0.0046%)。

  

  其次是钇、钕、镧等(表1)。稀土的丰度与常见金属锌、锡、钴相近。含稀土矿物已经发现的有250种以上,有工业价值的约50~60种,有开采价值的不到10种。最重要的稀土矿物是:氟碳铈镧矿(Ce,La)FCO3,工业精矿含稀土约60%和70%(按氧化物计,下同),大量产于美国加利福尼亚州;氟碳铈镧矿与独居石共生矿,工业精矿含稀土约60%和68%,大量产于中国内蒙古自治区白云鄂博;独居石CePO4、Th3(PO4)4是钛铁矿、金红石、锆英石加工的副产品,工业精矿含稀土约60%,主要产于澳大利亚、马来西亚、印度、巴西等国;磷钇矿是钇和重稀土的重要资源,工业精矿含钇约30%,主要产于马来西亚;离子吸附型稀土矿分为重稀土型和轻稀土型两类,在用电解质溶液渗浸法直接从原矿中浸出稀土时,前者所得混合稀土氧化物中氧化钇含量约为60%,后者为少铈富镧钐铕的轻稀土,产于中国。

  

  中国稀土资源十分丰富,工业储量占世界第一位。除内蒙古自治区白云鄂博稀土共生矿和赣南离子吸附型矿外,广东、广西、江西、山东、湖南、台湾等省区还有独居石、磷钇矿、褐钇铌矿、氟碳铈镧矿等。世界各国稀土资源(中国除外)。钪在地壳中处于分散状态,是提取钨、锡等金属时的副产品。

  

  折叠编辑本段现状

  

  "中国对西方发动稀土战"的论调就在西方满天飞。稀土这种分布在世界多国的资源,被描述成中国要挟他国的"独门武器"。德国《每日镜报》援引一名德国经济界驻京代表的话说,中国人玩稀土就像当年欧佩克玩石油一样;美国《新闻周刊》则称,稀土是高悬于中国贸易伙伴头上的"达摩克利斯之剑"。

  

  根据《2013-2017年中国稀土金属冶炼行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》分析,以下是几个地区稀土现状:

  

  1,日本。是渲染稀土荒担忧论调声音最大的,没有稀土资源,却身为世界稀土消费大国的日本。虽然它已廉价从中国购买、储备了能用20年的稀土,但仍然大张旗鼓地迈开了全球寻找稀土廉价供应商的脚步。日本外交官的身影频繁穿梭于印度、越南、蒙古、哈萨克斯坦等国家,这些国家有个共同点:拥有或可能拥有稀土。日本迅速同欧美组成"抗议阵营",日媒指责中国的稀土战略,同俄罗斯玩弄天然气管道的手法如出一辙,是彻头彻尾的"资源武器化"。并搬出WTO规则来大肆制造国际舆论,目的恐怕不仅是想迫使中国在稀土出口上对日实质让步,而是要借此在国际舆论中将中国孤立化。

  

  2,美国。美国稀土生产商表示,计划在2012年年底前,将集团在美国的稀土年产量大幅提升至2万吨,并以中国的一半价钱,抢占1/6市场。美国稀土生产商指出,从中国装运出口的稀土数量肯定减少。为打破中国控制稀土供应的局面,美国在加州的矿场计划在2013年1月1日动工,项目将耗资5.11亿美元。美国能源部助理部长9月30日表示,重要资源供应源的多元化势在必行。

  

  3,欧盟。据路透报道,欧盟贸易专员Karel De Gucht周三表示,他将在下月与中国举行会谈时向该国施压,要求其保证稀土供应,尽管尚无确凿的证据显示中国限制稀土出口已损及欧洲的相关产业。他表示,"如果需要,我们肯定会向世界贸易组织提出投诉,但直至目前,尚无确凿的证据显示欧洲企业因此受到影响。"

  

  4,印日合作。印度总理辛格在日本访问向媒体透露,在中国减少对日稀土出口、中日关系面临考验时,印度将利用"大好机会",促进与日本在稀土贸易及其它方面的合作。印度前外交官员则称,印日合作,可把中国"将死"。

  

  5,真正目的。"事实上,除铁矿石之外,世界对于石油、煤炭资源的争夺仍然十分激烈,惨烈程度远远大于对稀土的争夺。"中国商务部研究院日本问题专家唐淳风说,一些西方国家渲染"稀土大战"其实是没影儿的事"。

  

  一位中国专家称,不要把稀土和其他的一些金属资源以及石油,放在一起类比,它们并不一样。全球一年只需要12万吨,这是非常小的用量,其中还有很多是被有战略远见的国家储备起来的,稀土根本就不是像铁、铜、铝、石油这样大量消耗的资源,而是像味精一样稍用一点就能发挥巨大作用的战略元素。这位专家说,真正需要的那些应用强国,早就以低价大量储备了中国的稀土,所以中国对稀土的调控,根本不会威胁到它们。它们大肆炒作,其实是想让中国继续以不合理的廉价,供给他们稀土;同时消耗中国具有独特优势的战略资源,等到中国优势转为弱势,他们就会以极为昂贵的价钱反卖给中国。这正是几个稀土进口大国与中国较量的手法。有日本专家也认为,以日本为突出代表的国家,大造寻找或重启稀土开发的势头,不排除是为了牵制中国的一种姿态。

  

  那些用资源换取政治利益,换取美国的战略支持的国家,将很快会发现自己陷于战略被动。

  

  英国《每日电讯报》题为"稀土争端:一些大实话"的文章为中国说了些公道话。文章引述分析人士的话说,稀土一直都太便宜,世界需要习惯这些材料变得更贵,特别是中国本土工业开始使用更多的稀土,"这是中国在价值链上攀升的结果,也再度说明中国影响世界之大"。


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