摘 要：稀土是自然界中含量稀少金屬的統(tǒng)稱(chēng)，在元素周期表上的鑭系元素，共17種。這些自然界存量稀少的元素，其作用卻不可忽視，其應(yīng)用范圍極其廣泛。未來(lái)世界的發(fā)展離不開(kāi)稀土，我們一定要正確的認(rèn)識(shí)稀土，使之為人類(lèi)服務(wù)。

關(guān)鍵詞：稀土；生產(chǎn)；分離；應(yīng)用

1、稀土

稀土就是化學(xué)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(gè)元素密切相關(guān)的兩個(gè)元素——鈧（Sc）和釔（Y）共17種元素。

2、稀土分類(lèi)

通常把鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪稱(chēng)為輕稀土或鈰組稀土；把釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥釔稱(chēng)為重稀土或釔組稀土。

3、稀土的生產(chǎn)

3.1 選礦

選礦是利用組成礦石的各種礦物之間的物理化學(xué)性質(zhì)的差異，采用不同的選礦方法，借助不同的選礦工藝，不同的選礦設(shè)備，把礦石中的有用礦物富集起來(lái)，除去有害雜質(zhì)，并使之與脈石礦物分離的機(jī)械加工過(guò)程。

稀土選礦一般采用浮選法，并常輔以重選、磁選組成多種組合的選礦工藝流程。

3.2 冶煉

（1）濕法冶金

濕法冶金屬于化工冶金方式，全流程稀土礦大多處于溶液、溶劑之中，如稀土精礦的分解、稀土氧化物、稀土化合物、單一稀土金屬的分離和提取過(guò)程就是采用沉淀、結(jié)晶、氧化還原、溶劑萃取、離子交換等化學(xué)分離工藝過(guò)程。現(xiàn)應(yīng)用較普遍的是有機(jī)溶劑萃取法，它是工業(yè)分離高純單一稀土元素的通用工藝。濕法冶金流程復(fù)雜，產(chǎn)品純度高，生產(chǎn)成品應(yīng)用面廣闊。

（2）火法冶金

火法冶金工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)率較高。稀土火法冶煉主要包括硅熱還原法制取稀土合金，熔鹽電解法制取稀土金屬或合金，金屬熱還原法制取稀土合金等?；鸱ㄒ苯鸬墓餐攸c(diǎn)是在高溫條件下生產(chǎn)。

3.3 稀土精礦的分解

稀土精礦的分解有很多方法，總的來(lái)說(shuō)可分為三類(lèi)，即酸法、堿法和氯化分解。酸法分解又分為鹽酸分解、硫酸分解和氫氟酸分解法等。堿法分解又分為氫氧化鈉分解或氫氧化鈉熔融或蘇打焙燒法等。

3.4 稀土元素的分離

（1）分步法

分步法是利用化合物在溶劑中溶解的難易程度（溶解度）上的差別來(lái)進(jìn)行分離和提純的。方法的操作程序是：將含有兩種稀土元素的化合物先以適宜的溶劑溶解后，加熱濃縮，溶液中一部分元素化合物析出來(lái)（結(jié)晶或沉淀）。析出物中，溶解度較小的稀土元素得到富集，溶解度較大點(diǎn)的稀土元素在溶液中也得到富集。因?yàn)橄⊥猎刂g的溶解度差別很小，必須重復(fù)操作多次才能將這兩種稀土元素分離開(kāi)來(lái)，因此用這樣的方法不能大量生產(chǎn)單一稀土。

（2）離子交換法

離子交換法的原理是：首先將陽(yáng)離子交換樹(shù)脂填充于柱子內(nèi)，再將待分離的混合稀土吸附在柱子入口處的那一端，然后讓淋洗液從上到下流經(jīng)柱子。形成了絡(luò)合物的稀土就脫離離子交換樹(shù)脂而隨淋洗液一起向下流動(dòng)。流動(dòng)的過(guò)程中稀土絡(luò)合物分解，再吸附于樹(shù)脂上。就這樣，稀土離子一邊吸附、脫離樹(shù)脂，一邊隨著淋洗液向柱子的出口端流動(dòng)。由于稀土離子與絡(luò)合劑形成的絡(luò)合物的穩(wěn)定性不同，因此各種稀土離子向下移動(dòng)的速度不一樣，親和力大的稀土向下流動(dòng)快，結(jié)果先到達(dá)出口端。

（3）溶劑萃取法

利用有機(jī)溶劑從與其不相混溶的水溶液中把被萃取物提取分離出來(lái)的方法稱(chēng)之為有機(jī)溶劑液-液液萃取法，簡(jiǎn)稱(chēng)溶劑萃取法，它是一種把物質(zhì)從一個(gè)液相轉(zhuǎn)移到另一個(gè)液相的傳質(zhì)過(guò)程。

4、稀土金屬的生產(chǎn)

（1）熔鹽電解法

工業(yè)上大批量生產(chǎn)混合稀土金屬一般使用熔鹽電解法。這一方法是把稀土氯化物等稀土化合物加熱熔融，然后進(jìn)行電解，在陰極上析出稀土金屬。電解法有氯化物電解和氧化物電解兩種方法。釤、銪、鐿、銩因蒸氣壓高，不適于電解法制備，而使用還原蒸餾法。其它元素可用電解法或金屬熱還原法制備。電解法只能制備一般工業(yè)級(jí)的稀土金屬。

（2）真空熱還原法

真空熱還原的方法是把稀土氧化物先制成氟化稀土，在真空感應(yīng)爐內(nèi)用金屬鈣進(jìn)行還原，制得粗金屬，然后再經(jīng)過(guò)重熔和蒸餾獲得較純的金屬，這一方法可以生產(chǎn)所有的單一稀土金屬，但制備釤、銪、鐿、銩等是利用這些金屬的高蒸汽壓和鑭金屬的低蒸氣壓的原理，將這四種稀土的氧化物與鑭金屬的碎屑混合壓塊，在真空爐中進(jìn)行還原，鑭比較活潑，釤、銪、鐿、銩被鑭還原成金屬后收集在冷凝上，與渣很容易分開(kāi)。

5、稀土的應(yīng)用

5.1軍事方面

稀土有工業(yè)“黃金”之稱(chēng)，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(zhì)量和性能。稀土一旦用于軍事，必然帶來(lái)軍事科技的躍升。

5.2石油化工方面

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(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，因而取代了硅酸鋁催化劑用于石油催化裂化過(guò)程。

5.3 玻璃陶瓷方面

稀土氧化物或經(jīng)過(guò)加工處理的稀土精礦，可作為拋光粉廣泛用于光學(xué)玻璃、顯象管、塑料及金屬餐具等的拋光；

5.4 在新材料方面

稀土鈷及釹、鐵、硼永磁材料，具有高剩磁、高矯頑力和高磁能積，被廣泛用于電子及航天工業(yè)；純稀土氧化物和三氧化二鐵化合而成的石榴石型鐵氧體單晶及多晶，可用于微波與電子工業(yè)；用高純氧化釹制作的釔鋁石榴石和釹玻璃，可作為固體激光材料；稀土六硼化物可用于制作電子發(fā)射的陰極材料；近年來(lái)，世界各國(guó)采用鋇釔銅氧元素改進(jìn)的鋇基氧化物制作的超導(dǎo)材料，可在液氮溫區(qū)獲得超導(dǎo)體，使超導(dǎo)材料的研制取得了突破性進(jìn)展。