稀土元素介紹及其應(yīng)用

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1、稀土元素介紹及其應(yīng)用 稀土是稀土元素(或稱稀土金屬)的簡(jiǎn)稱，是1 7種元索組成的一個(gè)金屬大家族，第三副族中的鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥等等1 5個(gè)鑭系元素(擁有獨(dú)特的4 f電子軌道)以及性質(zhì)與它們相近的鈧和釔。 稀土是由1 8世紀(jì)末被發(fā)現(xiàn)時(shí)而得名，當(dāng)時(shí)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?，F(xiàn)在看來(lái)，稀土在地殼中的重量百分含量（克拉克值）比銅、鉛、鋅、銀等常見金屬元索還要高，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(gè)奇特的名稱卻被沿用至今。 稀土元素是現(xiàn)代高科技所必需的，從航空到核能，都離不開稀土元素。我國(guó)是的稀土產(chǎn)量是世界第

2、一，約占世界總量的6 0，但是由于我國(guó)的分離稀土的技術(shù)、設(shè)備落后，成本高、而且只能分離出一部分。于是我國(guó)只能出口廉價(jià)的礦石給日本、美國(guó)，卻要以高昂的價(jià)價(jià)格從他們那買回來(lái)必需的稀土元素。我國(guó)一年進(jìn)口的稀土元素所花的錢甚至比出口稀土礦石所得到的錢還要多。 目前稀土元素的應(yīng)用蓬勃發(fā)展，已擴(kuò)展到科學(xué)技術(shù)的各個(gè)方面，尤其現(xiàn)代一些新型功能性材料的研制和應(yīng)用，稀土元素已成為不可缺少的原料。 稀土元素在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用 農(nóng)業(yè)領(lǐng)域目前發(fā)展有稀土農(nóng)學(xué)、稀土土壤學(xué)、稀土植物生理學(xué)、稀土衛(wèi)生毒理學(xué)和稀土微量分析學(xué)等學(xué)科。稀土作為植物的生長(zhǎng)、生理調(diào)節(jié)劑，對(duì)農(nóng)作物具有增產(chǎn)、改善品質(zhì)和抗逆性三大特征；同時(shí)稀土屬低毒物質(zhì)，

3、對(duì)人畜無(wú)害，對(duì)環(huán)境無(wú)污染；合理使用稀土，可使農(nóng)作物增強(qiáng)抗旱、抗?jié)澈涂沟狗芰?。?dāng)前我國(guó)農(nóng)田施用稀土面積達(dá)5 0 0 0 7 0 0 0萬(wàn)畝/年，為國(guó)家增產(chǎn)糧、棉、豆、油、糖等6 8億公斤，直接經(jīng)濟(jì)效益為1 0 1 5億元，年消費(fèi)稀土1 1 0 0 1 2 0 0噸。 冶金工業(yè)領(lǐng)域稀土在冶金工業(yè)中應(yīng)用量很大，約占稀土總用量的1 /3。稀土元素容易與氧和硫生成高熔點(diǎn)且在高溫下塑性很小的氧化物、硫化物以及硫氧化合物等，鋼水中加入稀土，可起脫硫脫氧改變夾雜物形態(tài)作用，改善鋼的常、低溫韌性、斷裂性、減少某些鋼的熱脆性并能改善加熱工性和焊接件的牢固性。 稀土在鑄鐵中作為石墨球化劑、形核劑核對(duì)有害元素的控制

4、劑，提高鑄件質(zhì)量，對(duì)鑄件的機(jī)械性能有很大改善，主要用于鋼錠模、軋錕、鑄管和異型件四個(gè)方面。 在有色合金方面應(yīng)用，對(duì)以有色金屬為基的各種合金都有良好的作用，改善合金的物理和機(jī)械性能。應(yīng)用最多的使鋁、鎂、銅三個(gè)系列。 石油化工領(lǐng)域稀土用于石油裂化工業(yè)中的稀土分子篩裂化催化劑，特點(diǎn)是活性高、選擇性好、汽油的生產(chǎn)率高。稀土在這方面的用量很大。 玻璃工業(yè)領(lǐng)域稀土在玻璃工業(yè)中有三個(gè)應(yīng)用：玻璃著色、玻璃脫色和制備特種性能的玻璃。用于玻璃著色的稀土氧化物有釹(粉紅色并帶有紫色光澤)、鐠玻璃為綠色(制造濾光片)等；二氧化鈰可將玻璃中呈黃綠色的二價(jià)鐵氧化為三價(jià)而脫色，避免了過去使用砷氧化物的毒性，還可以加入氧化釹進(jìn)行物理脫色；稀土特種玻璃如鈰玻璃(防輻射玻璃)、鑭玻璃(光學(xué)玻璃)。 陶瓷工業(yè)領(lǐng)域稀土可以加入陶瓷和瓷釉之中，減少釉和破裂并使其具有光澤。稀土更主要用做陶瓷的顏料，由于稀土元素有未充滿的4 f電子，可以吸收或發(fā)射從紫外、可見到紅外光區(qū)不同波長(zhǎng)的光，發(fā)射每種光區(qū)的范圍小，導(dǎo)致陶瓷的顏色更柔和、純正，色調(diào)新穎，光潔度好。如黃色、紫羅蘭色、綠色、桃紅色、橙色、棕色、黑色等。稀土氧化物可以制造耐高溫透明陶瓷(應(yīng)用于激光等領(lǐng)域)、耐高溫坩堝(冶金)。 電光源工業(yè)領(lǐng)域稀土作為熒光燈的發(fā)光材料，是節(jié)能性的光源，特點(diǎn)是光效好、光色好、壽命長(zhǎng)。比白熾燈可節(jié)電7 5 8 0 %。