一、稀土是什么東西
稀土就是化學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個元素密切相關的元素—釔(Y)和鈧(Sc)共十七種金屬元素的總稱。因為(wei)18世紀發現(xian)的(de)稀(xi)土(tu)(tu)礦物(wu)較少,當時只能用化(hua)學法制得少量不溶于(yu)水的(de)氧化(hua)物(wu),歷史上(shang)習慣地把這種(zhong)氧化(hua)物(wu)稱為(wei)“土(tu)(tu)”,因而得名稀(xi)土(tu)(tu)。自(zi)然界中(zhong)有250種稀土(tu)礦。
根(gen)據稀土元(yuan)(yuan)素(su)(su)原子電子層結構和物理化學性質,以及(ji)它們在礦物中共生情況和不同的(de)(de)離子半(ban)徑可產生不同性質的(de)(de)特征,十七種稀土元(yuan)(yuan)素(su)(su)通常(chang)分為(wei)二組:
輕(qing)稀土包括:鑭、鈰、鐠(pu)、釹、钷、釤、銪。
重稀土包括:釓、鋱、鏑、鈥、鉺(er)、銩、鐿(yi)、镥(lu)、鈧、釔(yi)。
按萃取分離分類(lei):
輕稀土(P204弱酸度萃(cui)取)—鑭、鈰、鐠、釹;
中稀土(P204低酸(suan)度萃取)—釤(shan)、銪、釓、鋱和鏑(di);
重稀土(P204中酸度(du)萃取)—鈥、鉺、銩(diu)、鐿、镥(lu)、釔(yi)。
二、稀土有什么用途
稀土(tu)元(yuan)素已(yi)廣泛應用(yong)于(yu)電(dian)子、石油(you)化(hua)工、冶(ye)金、機械、能源、輕工、環境保護、農業(ye)等領域。
1、軍事方面
稀(xi)(xi)(xi)土有工(gong)業“黃金”之稱,由于其(qi)具有優良的(de)(de)光電(dian)磁等物理特性(xing),能(neng)(neng)與其(qi)他材料(liao)組成性(xing)能(neng)(neng)各異(yi)、品種繁(fan)多(duo)的(de)(de)新型材料(liao),其(qi)最顯著的(de)(de)功能(neng)(neng)就是(shi)大幅(fu)度提(ti)(ti)高其(qi)他產(chan)品的(de)(de)質量和性(xing)能(neng)(neng)。比如大幅(fu)度提(ti)(ti)高用于制造坦(tan)克、飛機、導(dao)彈(dan)的(de)(de)鋼材、鋁合金、鎂合金、鈦(tai)合金的(de)(de)戰術性(xing)能(neng)(neng)。而(er)且,稀(xi)(xi)(xi)土同樣是(shi)電(dian)子、激光、核工(gong)業、超導(dao)等諸多(duo)高科(ke)技(ji)(ji)(ji)的(de)(de)潤滑(hua)劑。稀(xi)(xi)(xi)土科(ke)技(ji)(ji)(ji)一(yi)(yi)旦用于軍(jun)事(shi),必然帶(dai)來(lai)軍(jun)事(shi)科(ke)技(ji)(ji)(ji)的(de)(de)躍升。從一(yi)(yi)定意義上說,美軍(jun)在冷戰后幾次局部戰爭中壓倒性(xing)控制,得益(yi)于稀(xi)(xi)(xi)土科(ke)技(ji)(ji)(ji)領域的(de)(de)技(ji)(ji)(ji)術。
2、冶金工業
稀(xi)(xi)土(tu)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)或氟化物、硅(gui)化物加(jia)入鋼中(zhong),能起到(dao)精煉、脫(tuo)硫、中(zhong)和低熔點有害(hai)雜質的作用,并可以改善(shan)鋼的加(jia)工(gong)性(xing)能;稀(xi)(xi)土(tu)硅(gui)鐵(tie)合(he)金(jin)(jin)(jin)、稀(xi)(xi)土(tu)硅(gui)鎂合(he)金(jin)(jin)(jin)作為球(qiu)化劑生產稀(xi)(xi)土(tu)球(qiu)墨鑄鐵(tie),由于這種球(qiu)墨鑄鐵(tie)特別適用于生產有特殊要(yao)求的復雜球(qiu)鐵(tie)件,被(bei)廣(guang)泛用于汽車、拖拉(la)機、柴油(you)機等機械制造業;稀(xi)(xi)土(tu)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)添加(jia)至鎂、鋁、銅、鋅、鎳等有色合(he)金(jin)(jin)(jin)中(zhong),可以改善(shan)合(he)金(jin)(jin)(jin)的物理化學性(xing)能,并提(ti)高合(he)金(jin)(jin)(jin)室(shi)溫及高溫機械性(xing)能。
3、石油化工
用稀土(tu)制(zhi)成(cheng)的分子篩催(cui)(cui)化(hua)劑(ji),具有(you)活性高、選(xuan)擇性好、抗重金屬中(zhong)毒能力強的優點,因(yin)而(er)取(qu)代了(le)硅酸(suan)(suan)鋁催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)用于石油催(cui)(cui)化(hua)裂化(hua)過程(cheng)(cheng);在(zai)(zai)合(he)(he)成(cheng)氨生產(chan)過程(cheng)(cheng)中(zhong),用少(shao)量(liang)的硝酸(suan)(suan)稀土(tu)為(wei)助(zhu)催(cui)(cui)化(hua)劑(ji),其處理(li)氣(qi)(qi)量(liang)比(bi)鎳鋁催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)大1.5倍(bei);在(zai)(zai)合(he)(he)成(cheng)順丁橡(xiang)膠和異(yi)戊(wu)橡(xiang)膠過程(cheng)(cheng)中(zhong),采(cai)用環烷酸(suan)(suan)稀土(tu)-三異(yi)丁基鋁型(xing)催(cui)(cui)化(hua)劑(ji),所(suo)獲(huo)得的產(chan)品性能優良,具有(you)設備掛膠少(shao),運轉穩定,后(hou)處理(li)工序短等(deng)(deng)優點;復合(he)(he)稀土(tu)氧化(hua)物還可以用作(zuo)內燃(ran)機尾氣(qi)(qi)凈化(hua)催(cui)(cui)化(hua)劑(ji),環烷酸(suan)(suan)鈰還可用作(zuo)油漆催(cui)(cui)干劑(ji)等(deng)(deng)。
4、玻璃陶瓷
稀土(tu)氧化(hua)物或經過加(jia)工(gong)處理的(de)稀土(tu)精礦,可作(zuo)為拋光粉廣泛(fan)(fan)用(yong)于(yu)光學玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、眼鏡片、顯像管、示波管、平板(ban)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、塑料及金屬餐具的(de)拋光;在熔制玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)過程中(zhong),可利(li)用(yong)二氧化(hua)鈰對鐵有很強的(de)氧化(hua)作(zuo)用(yong),降低玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)中(zhong)的(de)鐵含量,以達到(dao)脫除玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)中(zhong)綠色(se)的(de)目的(de);添加(jia)稀土(tu)氧化(hua)物可以制得不同(tong)用(yong)途的(de)光學玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)和特(te)種(zhong)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li),其中(zhong)包(bao)括能通過紅外線(xian)、吸收紫(zi)外線(xian)的(de)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、耐酸及耐熱的(de)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、防X-射(she)線(xian)的(de)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)等(deng);在陶(tao)釉和瓷釉中(zhong)添加(jia)稀土(tu),可以減輕(qing)釉的(de)碎裂性,并能使(shi)制品呈現不同(tong)的(de)顏色(se)和光澤,被(bei)廣泛(fan)(fan)用(yong)于(yu)陶(tao)瓷工(gong)業。
5、農業方面
研究結果表明,稀土元素可以提(ti)高(gao)植物(wu)的葉(xie)綠素含量,增(zeng)強光合(he)作(zuo)(zuo)用(yong),促(cu)進根系發(fa)(fa)育(yu),增(zeng)加根系對(dui)養分吸收。稀土還能促(cu)進種子(zi)萌發(fa)(fa),提(ti)高(gao)種子(zi)發(fa)(fa)芽率,促(cu)進幼苗生長。除了(le)以上主要作(zuo)(zuo)用(yong)外(wai),還具(ju)有使(shi)某些(xie)作(zuo)(zuo)物(wu)增(zeng)強抗(kang)(kang)病、抗(kang)(kang)寒、抗(kang)(kang)旱的能力。
大量的研究還表明,使用適當濃度稀土元素能促(cu)進植物(wu)對(dui)養分的吸(xi)收(shou)、轉化和利用(yong)。玉米(mi)(mi)用(yong)稀土拌種(zhong),出苗、拔節比(bi)對(dui)照早(zao)1~2天,株高(gao)增加(jia)0.2米(mi)(mi),早(zao)熟3~5天,而且籽粒飽滿,增產14%。大豆用(yong)稀土拌種(zhong),出苗提早(zao)1天,單株結莢(jia)數(shu)增加(jia)14.8~26.6個,3粒莢(jia)數(shu)增多,增產14.5%~20.0%。噴施(shi)稀土可使蘋果和柑(gan)橘果實的Vc含量、總糖(tang)含量、糖(tang)酸比(bi)均有(you)所提高(gao),促(cu)進果實著(zhu)色和早(zao)熟。并(bing)可抑(yi)制貯藏過程中(zhong)呼(hu)吸(xi)強(qiang)度(du),降低腐(fu)爛率。