稀土-簡介
??稀土是稀土元素(或稱稀土金屬)的簡稱,是17種元索組成的一個金屬大家族,第三副族中的鑭(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),以及與鑭系(擁有獨(dú)特的4f電子軌道)的15個元素密切相關(guān)的兩個元素—鈧(Sc)和釔(Y)共17種元素,稱為稀土元素(RareEarth)。簡稱稀土(RE或R)。
‘稀土’是由18世紀(jì)末被發(fā)現(xiàn)時而得名,當(dāng)時認(rèn)為它們很稀貴,其氧化物又有難溶于水的“土性”,故稱為稀土。現(xiàn)在看來,稀土在地殼中的重量百分含量(克拉克值)比銅、鉛、鋅、銀等常見金屬元素還要高,性質(zhì)也不像土,而是一組性質(zhì)十分活潑的金屬,但“稀土”這個奇特的名稱卻被沿用至今。
我國是舉世公認(rèn)的稀土資源大國。稀土工業(yè)和稀土應(yīng)用是從本世紀(jì)60年代開始伴隨著世界性的新技術(shù)潮流而迅猛崛起的一項(xiàng)新興產(chǎn)業(yè)。稀土和稀土應(yīng)用產(chǎn)品已深入到我們生活的各個領(lǐng)域。
??從1794年發(fā)現(xiàn)第一個稀土元素釔,到1972年發(fā)現(xiàn)自然界的稀土元素钷,歷經(jīng)178年,人們才把17種稀土元索全部在自然界中找到。今年由于工業(yè)提純和冶煉技術(shù)的發(fā)展,除元素钷以外,都能獲得高純的稀土氧化物和稀土金屬。稀土的應(yīng)用也隨著科技的發(fā)展從初級到高級,從19世紀(jì)末應(yīng)用稀土制造汽燈紗罩、打火石和弧光燈碳棒等初級應(yīng)用產(chǎn)品發(fā)展到現(xiàn)在把稀土廣泛應(yīng)用于彩電熒光屏、三基色節(jié)能燈、綠色高能充電電池、汽車尾氣凈化催化劑、電腦驅(qū)動器、核磁共振成像儀、固體激光器、光纖通訊和磁懸浮列車等高科技領(lǐng)域。
??我國是稀土資源最豐富的國家,稀土儲量和產(chǎn)量均居世界首位,在19個省市自治區(qū)都發(fā)現(xiàn)有稀土礦藏,而且礦物品種齊全。從北京沿京包鐵路西行約800公里,就到了我國著名的草原鋼城-內(nèi)蒙古包頭市,再向北行150公里,能看到一座奇特的礦山,這就是舉世聞名的白云鄂博礦(“白云鄂博”在內(nèi)蒙古語中是“富麗雄偉”的意思),它不但是座巨大的鐵礦山(包鋼鋼鐵原料基地),還是世界最大的稀土礦山,稀土儲量幾乎占世界總儲量的一半(以輕稀土為主),而且因稀土與鐵共生?梢噪S鐵開采綜合回收利用,生產(chǎn)成本低,市場競爭力強(qiáng)。在四川涼山州和山東微山地區(qū)蘊(yùn)藏著優(yōu)質(zhì)氟碳鈰鑭型輕稀土礦。廣東和臺灣沿海有豐富的獨(dú)居石型稀土礦。特別令世人矚目的是在我國南嶺地區(qū),包括江西、廣東、福建、湖南、廣西等省(自治區(qū))蘊(yùn)藏著我國所特有而又極為豐富的離子型稀土礦,它們所富含的釔、鋱等中重稀土儲量占世界一半以上。
稀土-分組
稀土元素通常分為二組:
1)輕稀土(又稱鈰組):鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓。
2)重稀土(又稱釔組):鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、鈧、釔。
鈰組與釔組之別,是因?yàn)榈V物經(jīng)分離得到的稀土混合物中,常以鈰或釔比例多的而得名。
稀土-名稱由來
稀土一詞是歷史遺留下來的名稱。稀土元素是從18世紀(jì)末葉開始陸續(xù)發(fā)現(xiàn),當(dāng)時人們常把不溶于水的固體氧化物稱為土。稀土一般是以氧化物狀態(tài)分離出來的,又很稀少,因而得名為稀土。通常把鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪稱為輕稀土或鈰組稀土;把釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥釔稱為重稀土或釔組稀土。也有的根據(jù)稀土元素物理化學(xué)性質(zhì)的相似性和差異性,除鈧之外(有的將鈧劃歸稀散元素),劃分成三組,即輕稀土組為鑭、鈰、鐠、釹、钷;中稀土組為釤、銪、釓、鋱、鏑;重稀土組為鈥、鉺、銩、鐿、镥、釔。
這些稀土元素的發(fā)現(xiàn),從1794年芬蘭人加多林(J.Gadolin)分離出釔到1947年美國人馬林斯基(J.A.Marinsky)等制得钷,歷時150多年。其中大部分稀土元素是歐洲的一些礦物學(xué)家、化學(xué)家、冶金學(xué)家等發(fā)現(xiàn)制取的。钷是美國人馬林斯基、格蘭德寧(L.E.Glendenin)和科列爾(C.D.Coryell)用離子交換分離,在鈾裂變產(chǎn)物的稀土元素中獲得的。過去認(rèn)為自然界中不存在钷,直到1965年,芬蘭一家磷酸鹽工廠在處理磷灰石時發(fā)現(xiàn)了痕量的钷。