第一節(jié) 稀土資源及開采情況

一、含稀土礦物物種

稀土元素在地殼中平均含量為165.35×10-6。在自然界中稀土元素主要以單礦物形式存在，目前世界上已發(fā)現(xiàn)的稀土礦物和含稀土元素的礦物有250多種，其中稀土含量σree>5.8%的有50～65種，可視為稀土獨(dú)立的礦物。重要的稀土礦物主要為氟碳酸鹽和磷酸鹽。

稀土礦物總的特點(diǎn)：一是缺少硫化物和硫酸鹽(只有極個(gè)別的)，這說明稀土元素具有親氧性二是稀土的硅酸鹽主要是島狀，沒有層狀、架狀和鏈狀構(gòu)造三是部分稀土礦物(特別是復(fù)雜的氧化物及硅酸鹽)呈現(xiàn)非晶質(zhì)狀態(tài)四是稀土礦物的分布，在巖漿巖及偉晶巖中以硅酸鹽及氧化物為主，在熱液礦床及風(fēng)化殼礦床中以氟碳酸鹽、磷酸鹽為主。富釔的礦物大部分都賦存在花崗巖類巖石和與其有關(guān)的偉晶巖、氣成熱液礦床及熱液礦床中五是稀土元素由于其原子結(jié)構(gòu)、化學(xué)和晶體化學(xué)性質(zhì)相近而經(jīng)常共生在同一個(gè)礦物中，即鈰族稀土和釔族稀土元素常共存在一個(gè)礦物中，但這類元素并非等量共存，有些礦物以含鈰族稀土為主，有些礦物則以釔族為主。

在目前已發(fā)現(xiàn)的250多種稀土礦物和含稀土元素的礦物，適合現(xiàn)今選冶條件的工業(yè)礦物僅有10余種：

1、鈰族稀土(鑭、鈰、釹)的礦物：氟碳鈰礦、氟碳鈣鈰礦、氟碳鈰鈣礦、氟碳鋇鈰礦和獨(dú)居石。

2、富釤及釓的礦物：硅鈹釔礦、鈮釔礦、黑稀金礦。

3、含釔族稀土(釔、鏑、鉺、銩等)的礦物：磷釔礦、氟碳鈣釔礦、釔易解石、褐釔鈮礦、黑稀金礦。

稀散元素在自然界里主要以分散狀態(tài)賦存在有關(guān)的金屬礦物中，如閃鋅礦一般都富含鎘、鍺、鎵、銦等，個(gè)別還含有鉈、硒與碲黃銅礦、黝銅礦和硫砷銅礦經(jīng)常富含鉈、硒及碲，個(gè)別的還富含銦與鍺方鉛礦也常富含銦、鉈、硒及碲輝鉬礦和斑銅礦富含錸，個(gè)別的還富含硒黃鐵礦常富含鉈、鎵、硒、碲等。

二、中國稀土儲(chǔ)量

我國擁有豐富的稀土資源，是世界第一稀土資源大國，稀土儲(chǔ)量占世界總儲(chǔ)量的近58％，居世界第一位。我國稀土資源分布廣泛，在19個(gè)省市自治區(qū)都發(fā)現(xiàn)有稀土礦藏，而且礦物品種齊全。我國主要稀土礦有白云鄂博稀土礦、山東微山稀土礦、四川冕寧稀土礦、江西風(fēng)化殼淋積型稀土礦、湖南褐釔鈮礦和漫長海岸線上的海濱砂礦等，其中白云鄂博礦是世界最大的稀土礦山，稀土儲(chǔ)量幾乎占世界總儲(chǔ)量的一半(以輕稀土為主)，而且稀土與鐵礦資源共生，可以隨鐵礦石開采綜合回收利用，生產(chǎn)成本低，市場(chǎng)競(jìng)爭力強(qiáng)。

據(jù)有關(guān)地質(zhì)勘探和礦山生產(chǎn)部門提供的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止2000年底全國已探明稀土資源量超過10000萬噸，預(yù)測(cè)資源遠(yuǎn)景量大于21000萬噸。我國西部地區(qū)是輕稀土資源的最主要分布區(qū)，僅內(nèi)蒙古的白云鄂博礦區(qū)地表至地下200m范圍內(nèi)已探明稀土資源量約10000萬噸，平均含稀土氧化物3%-5%，預(yù)測(cè)全區(qū)稀土資源量超過13500萬噸；中國南方的風(fēng)化淋積型稀土礦已探明資源量正式公布的數(shù)字為150萬噸，另有調(diào)查資料統(tǒng)計(jì)，南方七省區(qū)（江西、廣東、廣西、湖南、云南、福建、浙江）已探明稀土資源量840萬噸，預(yù)測(cè)資源遠(yuǎn)景為5000萬噸。另外，我國四川涼山州的冕寧和德昌縣境內(nèi)已探明稀土資源量約250萬噸，于冕寧花崗巖體東西兩側(cè)及其以南地區(qū)成礦條件有利，是尋找單一氟碳鈰礦的最佳有望區(qū)，預(yù)測(cè)稀土資源遠(yuǎn)景超過500萬噸。

三、中國稀土產(chǎn)量 分析

20世紀(jì)90年代以來，我國稀土產(chǎn)量逐年上升，從1990年到2007年，產(chǎn)量從1.65萬噸上升到12.08萬噸，年均遞增率達(dá)12.43％。

2007年，國家對(duì)稀土礦產(chǎn)品和冶煉分離產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)行指令性計(jì)劃管理。稀土礦產(chǎn)品產(chǎn)量為12.08萬噸（以REO計(jì)，下同），比上年減少8.83%。稀土冶煉分離產(chǎn)品產(chǎn)量12.60萬噸（含廢料回收所得近1.8萬噸），比上年減少19.75%。

從產(chǎn)量增長趨勢(shì)上來看，2003年后產(chǎn)量大幅提升，2005年達(dá)到2001年以來最大增速，隨后增速放緩，2007年產(chǎn)量下降，出現(xiàn)負(fù)增長。

2001-2007年我國稀土礦產(chǎn)量及產(chǎn)量增長速度

單位：萬噸，%

四、內(nèi)蒙古白云鄂博礦

內(nèi)蒙古白云鄂博礦礦區(qū)位于包頭市，系我國著名的特大型鐵、稀土、鈮綜合礦床。

該礦區(qū)包括主礦、東礦、西礦和東介格勒等礦段。長18km，寬1～3km，面積54km2。出露地層主要為中元古界白云鄂博群。白云鄂博群為一套淺海相類復(fù)理式建造，由石英巖、砂巖、板巖和結(jié)晶灰?guī)r組成。按其巖性組合分為9個(gè)巖組，20個(gè)巖段。礦區(qū)出露4個(gè)巖組9個(gè)巖段(H1～H9)。規(guī)模巨大的鐵、稀土、鈮礦床賦存在由黑色灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r和白云巖組成的第8巖段(H8)，巖段厚270m，最厚870m。在該巖段上部為第9巖段(H9)，H9為淺色—暗色硅質(zhì)板巖、鈣質(zhì)板巖，夾深灰色變質(zhì)細(xì)粒石英砂巖，厚160m，該巖段以富含鉀為其特點(diǎn)。暗色板巖含K2O8%～10%，最高達(dá)15.7%；淺色板巖含K2O9%～15%，并伴有較高的鑭、鈰、鈮和放射性元素。

礦物種類繁多，已發(fā)現(xiàn)有110余種。其中，鐵的氧化物有磁鐵礦、赤鐵礦、假象赤鐵礦、褐鐵礦等，是本礦床主要鐵礦物；碳酸鹽礦物主要有菱鐵礦、鎂菱鐵礦、鐵鎂菱錳礦、鐵白云石；硫化物有黃鐵礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦等；硅酸鹽礦物主要有鈉閃石、鈉鐵閃石、黑云母、霓石等；鈮(鉭)礦物有鈮鐵礦、錳鈮鐵礦；易解石類礦物有燒綠石、鈦鐵-鈮鐵礦、包頭礦、鈮鈣礦、褐鈰鈮礦、褐釔鈮礦等；稀土礦物以獨(dú)居石、氟碳鈰礦為主，其次有黃河礦、褐簾石、氟碳鋇鈰礦、氟碳鈣鈰礦、鈰磷灰石、大青山礦、碳鈰鈉礦等；鈾(釷)礦物有方釷石、釷石；含鍶礦物有鋇鍶燒綠石、β-鈣菱鍶礦、鈣菱鍶礦等；含鋇礦物有鋇鈦鐵礦、鋇鐵錳礦和菱鋇錳礦等。

累計(jì)探明鐵礦石儲(chǔ)量(A+B+C+D級(jí))14.67億t，其中A+B+C級(jí)為8.83億t，稀土氧化物8600萬t，Nb２Ｏ５280萬t，還伴(共)生有螢石、重晶石。

礦石平均品位：TFe33%～35%，F(xiàn)0.4%～0.8%，S1.2%～1.9%，P0.4%～0.8%，Mn0.6%～2%，Nb2O50.07%～0.28%，TR2O33%～6%。

五、四川稀土礦產(chǎn)資源

四川省稀土金屬礦產(chǎn)資源相當(dāng)豐富，稀土礦儲(chǔ)量居中國第二，達(dá)400萬噸左右。探明儲(chǔ)量的有鋰、鈹、鈮、鉭、鋯、鎵、銫、稀土、鍶共9個(gè)礦種。鋰、鍶礦規(guī)模大、品位富、易采選，在國內(nèi)占有重要地位。

礦產(chǎn)資源主要集中在涼山州，其中冕寧縣牦牛坪礦區(qū)B+C+D級(jí)儲(chǔ)量為80萬噸(REO)，中國只有四川牦牛坪礦區(qū)個(gè)別礦脈局部塊段品位可達(dá)10%。

六、離子吸附型稀土資源

淋積型稀土礦即離子吸附型稀土礦是我國特有的新型稀土礦物。所謂“離子吸附”系稀土元素不以化合物的形式存在，而是呈離子狀態(tài)吸附于粘土礦物中。這些稀土易為強(qiáng)電解質(zhì)交換而轉(zhuǎn)入溶液，不需要破碎、選礦等工藝過程，而是直接浸取即可獲得混合稀土氧化物。故這類礦的特點(diǎn)是：重稀土元素含量高，經(jīng)濟(jì)含量大，品位低，覆蓋面大，多在丘陵地帶，適于手工和半機(jī)械化開采，開采和浸取工藝簡單。

我國離子型稀土資源遠(yuǎn)景儲(chǔ)量2350萬噸、保有儲(chǔ)量657萬噸。離子吸附型稀土礦，主要分布在我國江西、廣東、湖南、廣西、福建等地。

第二節(jié) 稀土冶煉分離

一、包頭混合型稀土礦冶煉分離

白云鄂博礦超大型稀土礦（簡稱包頭礦），是與鈮、鐵等共生的綜合性礦床，由于物質(zhì)成分復(fù)雜，礦石嵌布粒度細(xì)微，屬難選礦石。但經(jīng)科研、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)聯(lián)合攻關(guān)，已 研究 出適合于白云鄂博礦產(chǎn)資源特點(diǎn)的稀土選礦技術(shù)。80年代初，包頭鋼鐵稀土公司選礦廠(簡稱包鋼選廠，下同)，形成了浮選—重選—浮選回收稀土的工藝流程。1987年制訂了弱磁—強(qiáng)磁—浮選新工藝。近年來又 研究 成功將混合稀土精礦分選為單一氟碳鈰精礦和獨(dú)居石精礦的新技術(shù)。現(xiàn)在可進(jìn)行各種礦物的分選工業(yè)生產(chǎn)，形成年產(chǎn)含稀土氧化物(REO)為30%～68%的各種稀土精礦能力60000t，其中大于50%REO精礦30000t/a，為我國重要的稀土原料生產(chǎn)基地。

白云鄂博稀土精礦是由氟碳鈰礦等稀土氟碳酸鹽礦物和獨(dú)居石、螢石、鐵礦等多種礦物組成，物質(zhì)成分復(fù)雜，稀土品位變化大。針對(duì)這種特點(diǎn)，采用提取稀土的工藝有低溫硫酸焙燒法、硫酸強(qiáng)化焙燒-萃取法、燒堿法分解稀土精礦工藝、電分解稀土精礦工藝和高溫氯化法生產(chǎn)無水氯化稀土等工藝。

二、離子吸附型稀土礦冶煉分離

70年代以來，在我國南方諸省區(qū)發(fā)現(xiàn)分布廣泛的風(fēng)化殼淋積型中重稀土礦床，稀土元素以離子狀態(tài)吸附存在。用化學(xué)方法處理，經(jīng)淋洗、沉淀、灼燒可得到混合稀土氧化物。又經(jīng)有關(guān)單位進(jìn)一步 研究 ，現(xiàn)已制定了硫酸銨浸礦—草酸沉淀—灼燒工藝以及硫酸銨浸礦—碳酸氫銨沉淀—灼燒工藝，使南方離子型稀土礦的選礦生產(chǎn)技術(shù)日臻完善合理，生產(chǎn)成本不斷下降，成為我國生產(chǎn)中重稀土產(chǎn)品的主要原料來源。

離子吸附型稀土礦提取一般采用滲浸法，即在一方形水泥槽中進(jìn)行，槽底敷設(shè)呈格子形狀的支架，上鋪麻袋布作濾層，將原礦堆積在濾層上，用電解質(zhì)如NaCl溶液淋洗而可將稀土交換下來。這是70年代用的較簡易的工藝。由于原礦品位低，化工材料消耗量較大，有關(guān)科研單位做了大量的改進(jìn)工作?，F(xiàn)礦山均采用(NH4)2SO4滲浸淋洗、NH4HCO3沉淀稀土工藝。目前正在 研究 在礦山就地堆浸工藝。該工藝會(huì)使采礦、運(yùn)輸?shù)膭?dòng)能消耗以及環(huán)境污染等問題得到有效改善，生產(chǎn)成本也將會(huì)進(jìn)一步下降。

三、氟碳鈰礦冶煉分離

四川氟碳鈰礦是較單一的礦種。選別性好，有提高選礦指標(biāo)的條件。目前采用的浮選工藝是可行的，但選礦設(shè)備落后，捕收劑性能較差，和美國同類礦物選礦相比約低了15個(gè)百分點(diǎn)以上，因此“十五”期間主要是改進(jìn)選礦工藝和設(shè)備，提高選礦回收率和精礦品位。稀土含量大于70%的稀土精礦要降低成本，規(guī)模生產(chǎn)，為冶煉廠提供精料。2010年前開發(fā)成功多碎少磨自動(dòng)重-浮工藝或/和開發(fā)重-高梯度磁選工藝使選礦的回收率提高到80%，稀土精礦品位穩(wěn)定達(dá)到70%。

四、稀土金屬及合金

稀土金屬是金屬的后起之秀，從70年代初開始作為一種新型功能材料受到廣泛注意，80年代起便進(jìn)入了工業(yè)化應(yīng)用開發(fā)階段，其 研究 開發(fā)和 市場(chǎng)發(fā)展 的速度之快在金屬材料史上沒有先例。稀土金屬很快就被用來制作打火石、刀具、特種鋼、球墨鑄鐵、優(yōu)質(zhì)鋁合金，已形成了一系列的產(chǎn)品。而當(dāng)今令稀土金屬更為引人注目的則是用來制作儲(chǔ)氫和永磁材料。

作為儲(chǔ)氫材料、稀土金屬合金充當(dāng)氫的載體，氫被儲(chǔ)放在金屬原子間的空隙中。這種方法可以獲得比液態(tài)氫氣的密度還大的儲(chǔ)存密度，而且使用過程也很安全，是解決汽車未來能源問題的一個(gè)方向。用稀土合金作的鎳氫電池具有高容量、長壽命、可快充放電、使用安全、無污染等特點(diǎn)，被稱為“綠色電池”。電池應(yīng)用于幾乎所有的電子產(chǎn)品（如移動(dòng)電話、收錄音機(jī)、計(jì)算機(jī)、照相機(jī)、游戲機(jī)等），也以作為動(dòng)力用于電動(dòng)汽車及航天器中。

用稀土合金作的永磁材料具有極強(qiáng)的永磁特性，可以廣泛應(yīng)用到從小到手表、照相機(jī)、錄音機(jī)、激光唱盤機(jī)、影碟機(jī)、攝像機(jī)等，大到計(jì)算機(jī)，汽車、發(fā)電機(jī)、醫(yī)療器械、懸浮列車等上面。用這種材料作的電子或電器產(chǎn)品的體積可以大幅度地減小，這就象半導(dǎo)體取代電子管減小體積一樣，在航天和航空開發(fā)方面尤其具有價(jià)值。

所以說金屬在機(jī)械、冶金、電力、電子，交通、通訊、家電，醫(yī)療，國防等許多領(lǐng)域中有著重要的應(yīng)用價(jià)值，其前景極為廣闊。

第三節(jié) 稀土功能材料

稀土功能材料包括：

1、稀土催化材料：包括鈣鈦礦、鈰鋯粉、分子篩等稀土催化材料在能源、環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用等；

2、稀土磁性材料：包括稀土永磁材料、信息存儲(chǔ)材料（磁光、巨磁阻、磁泡）、磁致伸縮材料、磁致冷材料、超導(dǎo)材料等；

3、稀土發(fā)光材料：包括各種終端顯示屏用熒光粉、三基色燈粉、發(fā)光二極管等；

4、稀土儲(chǔ)能材料：包括稀土貯氫材料、NiH電池材料等代表清潔能源的重要發(fā)展方向；

5、稀土陶瓷材料：包括超導(dǎo)陶瓷、壓電陶瓷、導(dǎo)電陶瓷、介電陶瓷、敏感陶瓷等各種功能陶瓷以及稀土高溫結(jié)構(gòu)陶瓷；

6、稀土玻璃材料：包括稀土感光玻璃、變色玻璃、節(jié)能玻璃、激光玻璃、玻璃光纖等各種光學(xué)功能稀土玻璃以及熱、電、磁、機(jī)械等功能玻璃；

7、稀土合金材料：包括稀土鑄鐵、稀土鋼、稀土鋁、稀土鎂等合金；

8、稀土生物材料：包括農(nóng)用轉(zhuǎn)光薄膜、稀土化肥、農(nóng)用產(chǎn)品添加劑、稀土藥物、醫(yī)療器械、助染纖維織物、皮革鞣制等。

2007年，我國稀土新材料總體保持了良好發(fā)展的勢(shì)頭。稀土永磁材料產(chǎn)量為50800噸（實(shí)物），比上年增長22.85%，其中：燒結(jié)釹鐵硼磁體48000噸，比上年增長23.08%；粘結(jié)釹鐵硼磁體2300噸，比上年增長21.05%；釤鈷磁體500噸，比上年增長25%。

稀土熒光粉產(chǎn)量為8481噸（實(shí)物），比上年增長44.46%，其中：燈用三基色熒光粉6400噸，比上年增長100%；彩電熒光粉1000噸，比上年減少23.08%；長余輝熒光粉900噸，比上年減少24.71%；其它熒光粉產(chǎn)量為181噸，比上年增長3.08%。

2007年，貯氫合金產(chǎn)量達(dá)到18600噸（實(shí)物），比上年增長24.00%。稀土研磨材料產(chǎn)量為7523噸（實(shí)物），比上年增長23.49%，其中：液晶拋光粉2819噸（實(shí)物），比上年增長38.45%。

第四節(jié) 稀土的應(yīng)用

一、稀土在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用 

稀土最早應(yīng)用于冶金等傳統(tǒng)領(lǐng)域，利用稀土金屬的高活潑性，使其有效地去除氮、氧、硫及其它有害雜質(zhì)，起到凈化金屬的作用；通過控制硫化物及其它化合物形態(tài)，起到變質(zhì)、細(xì)化晶粒和強(qiáng)化基體的作用。如加入鋼中，可提高強(qiáng)度、抗氧化性和耐磨性；加入鑄鐵中，提高韌性；加入鋁導(dǎo)線中，提高導(dǎo)電率、強(qiáng)度和可加工性能；在鋁、鎂、鋅、鎳、鈦、銅中加入少量稀土，可生產(chǎn)特種合金；利用稀土的活潑性，還可用于制造打火石和各種軍用發(fā)火合金等等。

在石油化工中，含稀土的分子篩催化劑用于煉油業(yè)中的石油裂解，可以把汽油等輕質(zhì)油的產(chǎn)率提高5％，提高裂解裝置的生產(chǎn)能力20％－30％，全國年增產(chǎn)汽油300萬噸以上。此外稀土還可用作汽車尾氣的凈化劑、催化劑，油漆催干劑，塑料熱穩(wěn)定劑和合成順丁橡膠等化工領(lǐng)域的催化劑。

在玻璃、陶瓷工業(yè)中，利用稀土固有的晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)活性及其帶色離子，將其應(yīng)用于玻璃澄清、拋光、染色和陶瓷顏料等領(lǐng)域。此外CeS2染料現(xiàn)已大量開始取代含有有毒重金屬鎘和鉛的染料，廣泛應(yīng)用于塑料、紡織等領(lǐng)域的著色、染色上，市場(chǎng)前景非常廣闊。

在農(nóng)業(yè)中，稀土用作植物生長的生理調(diào)節(jié)劑。每畝農(nóng)田僅施用少量稀土微肥，可使糧食作物增產(chǎn)10％，經(jīng)濟(jì)作物增產(chǎn)15％?，F(xiàn)在中國已在近一億畝土地上使用稀土多元復(fù)合肥，取得了非常顯著的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)過大量的毒理、病理 研究 確認(rèn)無任何不良反應(yīng)及危害后，目前含有微量稀土元素的飼料已被用于養(yǎng)殖業(yè)中，效益也非常顯著。

二、稀土在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用 

隨著全球性經(jīng)濟(jì)增長模式的轉(zhuǎn)變和高科技產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，稀土在高科技領(lǐng)域的應(yīng)用正在迅速增長。已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的稀土新材料有熒光、永磁、拋光、儲(chǔ)氫、汽車尾氣凈化催化劑等。

1、熒光材料

利用稀土的特殊電子結(jié)構(gòu)及其各種能級(jí)電子躍遷產(chǎn)生的特殊光譜，可將其用于彩色電視機(jī)及各類顯示系統(tǒng)的熒光粉，目前主要使用純度高于99.99％的熒光級(jí)氧化釔和氧化銪，以及少量氧化鋱；稀土用于三基色節(jié)能熒光燈的熒光粉，具有高純度、高顯色性、高壽命等特點(diǎn)，與普通白熾燈相比可節(jié)電75%以上；此外氧化鑭、氧化鈰、氧化釓等還用于制造X光增感屏的熒光材料

2、永磁材料

稀土元素特殊的磁性能可用于制造各類高性能永磁體，目前已開發(fā)出1:5的釤鈷磁體、2:17的釤鈷磁體及以釹鐵硼為代表的稀土鐵系永磁體共三代稀土永磁材料。與傳統(tǒng)永磁材料相比，稀土永磁材料的磁能積要高出4～10倍，其它磁性能也遠(yuǎn)高于一般磁體。目前主要應(yīng)用于計(jì)算機(jī)磁盤驅(qū)動(dòng)器、音圈馬達(dá)、核磁共振成像裝置、電機(jī)制造業(yè)及音響裝置、磁致冷等高新技術(shù)領(lǐng)域，此外還在磁懸浮列車和其它光電子等高新技術(shù)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用前景。

3、稀土儲(chǔ)氫材料

混合稀土與鎳或鑭與鎳的1：5金屬中間化合物是很好的可逆吸放氫材料,利用這一可逆過程可將其用于氫的貯存、分離、提純、回收以及制冷和制造熱泵等應(yīng)用領(lǐng)域，而最為成功的是將其用于制造鎳－稀土氫化物充電電池。這種電池容量高、無污染且沒有記憶效應(yīng)，耐大電流充放電，廣泛用于各種電子、電器產(chǎn)品和電動(dòng)汽車。

4、稀土汽車尾氣催化劑

隨著汽車環(huán)保要求的不斷提高，稀土汽車尾氣催化劑得到迅速的推廣和應(yīng)用。與傳統(tǒng)尾氣凈化催化劑相比，稀土尾氣催化劑不但減少了鉑、銠等貴金屬的消耗，大大降低了生產(chǎn)成本，而且提高了催化裝置的使用壽命和凈化效率。

5、特種玻璃及精密陶瓷

鑭玻璃具有高折射、低色散功能，廣泛用于各種透鏡和鏡頭材料；此外鑭和鉺還是制造光導(dǎo)纖維的必要材料；鈰玻璃具有在核輻射下保持透明、不變暗的特點(diǎn)，在軍事上和電視工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。釹玻璃是很好的激光材料，由于可不受體積限制，因此是巨型大功率激光裝置最理想的工作材料。特種光學(xué)玻璃上使用的稀土還有釓、釔等元素。氧化釔部分穩(wěn)定的氧化鋯是性能十分優(yōu)異的工程結(jié)構(gòu)陶瓷，已被制成各種特殊用途的刀具，用該材料制成的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)也已問世。添加氧化釹、氧化鑭、氧化釔等稀土元素的各類功能陶瓷被用作制造各類電容器材，并廣泛用于電子工業(yè)。

稀土新材料還運(yùn)用到其他方面，如稀土X射線熒光粉、電致發(fā)光組件、磁光存儲(chǔ)材料、非晶態(tài)磁性膜、磁致伸縮材料、各種催化材料、氧傳感器、超導(dǎo)體、發(fā)熱材料、核反應(yīng)堆特種材料等等，這些材料在科研、國防、航天航空、醫(yī)療、電子等領(lǐng)域正在發(fā)揮著重要的作用。

2007年我國稀土應(yīng)用快速增長，稀土應(yīng)用量達(dá)到7.26萬噸，比上年增長15.61%。其中冶金/機(jī)械、石油/化工、玻璃/陶瓷和農(nóng)輕紡等傳統(tǒng)領(lǐng)域應(yīng)用量達(dá)3.41萬噸，比上年增長6.26%，占總量的47%；稀土熒光材料、液晶拋光、永磁材料、儲(chǔ)氫材料和催化材料等稀土新材料領(lǐng)域應(yīng)用量達(dá)到3.85萬噸，比上年增長25.24%，占總應(yīng)用量的53%。

緊湊型稀土節(jié)能燈產(chǎn)量為30億多支；稀土永磁電機(jī)產(chǎn)量達(dá)4124萬臺(tái)，其中：大中型節(jié)能電機(jī)（30萬千瓦以上）6.5萬臺(tái)，微特電機(jī)3200萬臺(tái)，自行車電機(jī)917.5萬臺(tái)；生產(chǎn)各類車用稀土尾氣凈化器約1085萬套。

第五節(jié) 稀土科技進(jìn)展

一、華業(yè)特鋼研制成功世界首個(gè)稀土低鎳不銹鋼產(chǎn)品

內(nèi)蒙古包頭市華業(yè)特鋼股份有限公司通過產(chǎn)學(xué)研合作打破國外技術(shù)壟斷，在生產(chǎn)不銹鋼中添加稀土，成為世界上第一個(gè)實(shí)現(xiàn)稀土低鎳不銹鋼生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)。截至6月底，華業(yè)特鋼已經(jīng)生產(chǎn)出稀土低鎳不銹鋼56.8萬噸，實(shí)現(xiàn)利稅近2.6億元。

稀土具有工業(yè)“味素”之稱，稀土元素具有獨(dú)特的電子殼層結(jié)構(gòu)、活潑的化學(xué)特性，對(duì)鋼鐵冶金動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)、結(jié)晶過程、材料晶格的電子特性都有影響。為此，華業(yè)特鋼與包頭昆區(qū)生產(chǎn)力促進(jìn)中心、“五二” 研究 所共同組建“五二華業(yè)特種材料研發(fā)中心”開展不銹鋼添加稀土的研發(fā)試驗(yàn)。試驗(yàn)采用中頻感應(yīng)爐冶煉，使用廢舊不銹鋼做原料，包底沖刷法加入稀土。在產(chǎn)業(yè)化試制時(shí)則采用投包法，多爐次投入不同量稀土，經(jīng)過5輪上百次試驗(yàn)，找到了添加稀土的最佳途徑。添加稀土的不銹鋼經(jīng)檢測(cè)證明，抗拉強(qiáng)度提高15％以上，屈服強(qiáng)度提高5％左右，沖擊韌性提高20％以上，硬度降低HV170以下。隨后，華業(yè)特鋼先后開發(fā)出無銅、半銅、全銅型稀土低鎳不銹鋼。這項(xiàng)技術(shù)不僅不銹鋼成材率提高10%-20％，也提高了不銹鋼的延展性能、加工性能，每噸可降低成本800元。今年3月，稀土不銹鋼成果獲得國家發(fā)明專利。

二、稀土可用于活性染料染色 

稀土用于羊毛、絲綢、腈綸、滌綸等纖維的染色已獲得成功，然而棉纖維用活性染料染色需要在中性條件下上染，在堿性條件下固色，這必然給稀土應(yīng)用帶來一定困難。因?yàn)橄⊥猎诮浦行詶l件下就會(huì)產(chǎn)生沉淀而析出。目前有種有效的方法是將稀土制上稀土的有機(jī)酸絡(luò)合物，調(diào)節(jié)溶液pH值至堿性，使溶液中沒有沉淀物析出。這樣制備的稀土有機(jī)酸絡(luò)合物，可用于活性染料染色。

三、納米稀土發(fā)光新材料研制成功

中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）納米材料 研究 所成功地研制出了納米級(jí)稀土發(fā)光新材料。將納米技術(shù)運(yùn)用于稀土發(fā)光材料而制得的納米級(jí)發(fā)光材料，是介于宏觀和微觀之間的納米態(tài)物質(zhì)的發(fā)光物質(zhì)，它與常規(guī)的發(fā)光材料相比出現(xiàn)了許多新的發(fā)光特性。利用納米尺度內(nèi)原子或分子的操縱和物理化學(xué)過程的控制，利用粒子的量子尺寸效應(yīng)，任意調(diào)節(jié)發(fā)光波長，提高發(fā)光材料的量子效率。研制生產(chǎn)出的納米級(jí)發(fā)光材料主要可以用在超薄彩電與新型光電顯示器件上，還可以運(yùn)用與發(fā)光陶瓷、發(fā)光涂料等領(lǐng)域。

四、稀土萃取新工藝研制成功

一項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的萃取單一稀土新工藝在稀土之鄉(xiāng)--內(nèi)蒙古包頭市問世。該工藝在工業(yè)化生產(chǎn)中與現(xiàn)行生產(chǎn)工藝相比，可使酸堿消耗降低約37％，稀土產(chǎn)品純度達(dá)到99.95－99.995％。

該工藝突破了傳統(tǒng)萃取形式，是稀土元素萃取分離工藝?yán)碚摵图夹g(shù)上的一項(xiàng)創(chuàng)新，其工藝流程是稀土萃取分離工藝流程的重大突破，在比現(xiàn)行工藝消耗少、級(jí)數(shù)相當(dāng)?shù)那闆r下，得到了純度和附加值都更高的稀土產(chǎn)品，這一創(chuàng)新具有世界領(lǐng)先水平。




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