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18世紀發(fa)現的稀土(tu)礦物較少,當時(shi)只能(neng)用化(hua)學(xue)法制得(de)少量(liang)不(bu)溶(rong)于水(shui)的氧(yang)化(hua)物,歷史(shi)上習慣(guan)地把這種(zhong)氧(yang)化(hua)物稱為“土(tu)”,因而得(de)名(ming)稀土(tu)。自(zi)然界中有(you)250種(zhong)稀土礦。
根據稀土(tu)元(yuan)素原(yuan)子電子層結(jie)構和(he)物理化(hua)學性質(zhi),以及它們(men)在(zai)礦物中共(gong)生情況和(he)不同的離子半徑可(ke)產生不同性質(zhi)的特(te)征,十(shi)七種稀土(tu)元(yuan)素通(tong)常分(fen)為二(er)組(zu):
輕(qing)稀(xi)土包括:鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪(you)。
重稀土包括:釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩(diu)、鐿、镥、鈧、釔。
按(an)萃(cui)取(qu)分(fen)離(li)分(fen)類:
輕稀土(P204弱酸(suan)度(du)萃取(qu))—鑭、鈰、鐠、釹;
中稀土(P204低酸(suan)度萃取)—釤、銪、釓(ga)、鋱和鏑;
重(zhong)稀土(P204中(zhong)酸(suan)度萃取(qu))—鈥、鉺、銩(diu)、鐿、镥、釔。
二、稀土有什么用途
稀土(tu)元素已廣(guang)泛應(ying)用于電子、石(shi)油化工、冶金(jin)、機械、能源、輕工、環境保(bao)護、農業等領域。
1、軍事方面
稀土有工業“黃(huang)金”之稱(cheng),由(you)于(yu)其(qi)具(ju)有優良(liang)的(de)(de)光電(dian)(dian)磁等物理特性,能(neng)與其(qi)他(ta)(ta)材料組成(cheng)性能(neng)各(ge)異(yi)、品種(zhong)繁多(duo)的(de)(de)新型材料,其(qi)最顯著的(de)(de)功能(neng)就是大(da)幅(fu)(fu)度提(ti)高其(qi)他(ta)(ta)產品的(de)(de)質量和性能(neng)。比(bi)如大(da)幅(fu)(fu)度提(ti)高用于(yu)制(zhi)(zhi)造坦克、飛機、導彈的(de)(de)鋼材、鋁(lv)合(he)金、鎂合(he)金、鈦(tai)合(he)金的(de)(de)戰術性能(neng)。而且,稀土同樣是電(dian)(dian)子、激(ji)光、核工業、超導等諸多(duo)高科技(ji)的(de)(de)潤滑劑(ji)。稀土科技(ji)一旦用于(yu)軍(jun)事,必然帶來(lai)軍(jun)事科技(ji)的(de)(de)躍升。從一定意義上說,美軍(jun)在冷戰后幾次局部戰爭(zheng)中(zhong)壓(ya)倒性控(kong)制(zhi)(zhi),得益于(yu)稀土科技(ji)領域的(de)(de)技(ji)術。
2、冶金工業
稀(xi)土(tu)金屬(shu)或氟化物、硅(gui)化物加入鋼中(zhong),能(neng)(neng)(neng)起到(dao)精煉(lian)、脫硫、中(zhong)和低(di)熔點有害雜質的作(zuo)用(yong),并(bing)(bing)可(ke)以(yi)改善鋼的加工性能(neng)(neng)(neng);稀(xi)土(tu)硅(gui)鐵(tie)合(he)金、稀(xi)土(tu)硅(gui)鎂合(he)金作(zuo)為球(qiu)化劑生產(chan)稀(xi)土(tu)球(qiu)墨鑄(zhu)鐵(tie),由于(yu)這(zhe)種球(qiu)墨鑄(zhu)鐵(tie)特別適用(yong)于(yu)生產(chan)有特殊(shu)要求的復雜球(qiu)鐵(tie)件,被(bei)廣(guang)泛(fan)用(yong)于(yu)汽車、拖拉機(ji)、柴油機(ji)等(deng)機(ji)械制(zhi)造業(ye);稀(xi)土(tu)金屬(shu)添加至鎂、鋁、銅、鋅、鎳等(deng)有色合(he)金中(zhong),可(ke)以(yi)改善合(he)金的物理化學(xue)性能(neng)(neng)(neng),并(bing)(bing)提(ti)高合(he)金室溫(wen)及高溫(wen)機(ji)械性能(neng)(neng)(neng)。
3、石油化工
用(yong)稀(xi)土(tu)(tu)制成(cheng)的分子篩催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji),具有活(huo)性高、選擇性好、抗重金(jin)屬中(zhong)毒能力強的優(you)點(dian)(dian),因而取代了硅(gui)酸(suan)(suan)鋁(lv)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)用(yong)于石油催(cui)化(hua)(hua)(hua)裂化(hua)(hua)(hua)過程(cheng);在合(he)成(cheng)氨(an)生(sheng)產過程(cheng)中(zhong),用(yong)少(shao)量(liang)的硝酸(suan)(suan)稀(xi)土(tu)(tu)為助催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji),其處理氣量(liang)比(bi)鎳(nie)鋁(lv)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)大(da)1.5倍;在合(he)成(cheng)順丁(ding)橡膠和異戊橡膠過程(cheng)中(zhong),采用(yong)環烷(wan)酸(suan)(suan)稀(xi)土(tu)(tu)-三異丁(ding)基鋁(lv)型催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji),所獲得的產品(pin)性能優(you)良,具有設(she)備(bei)掛膠少(shao),運轉穩(wen)定(ding),后處理工序(xu)短等(deng)優(you)點(dian)(dian);復(fu)合(he)稀(xi)土(tu)(tu)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物還(huan)可(ke)以(yi)用(yong)作內燃(ran)機尾氣凈(jing)化(hua)(hua)(hua)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji),環烷(wan)酸(suan)(suan)鈰(shi)還(huan)可(ke)用(yong)作油漆(qi)催(cui)干(gan)劑(ji)等(deng)。
4、玻璃陶瓷
稀(xi)土氧(yang)化物(wu)或經(jing)過加(jia)工處理的(de)(de)(de)稀(xi)土精礦,可作為(wei)拋光粉廣(guang)泛(fan)用(yong)于光學玻(bo)璃(li)、眼鏡片(pian)、顯像管(guan)、示波管(guan)、平板(ban)玻(bo)璃(li)、塑料及金屬餐具的(de)(de)(de)拋光;在熔制(zhi)玻(bo)璃(li)過程中,可利用(yong)二(er)氧(yang)化鈰對鐵(tie)(tie)有很強的(de)(de)(de)氧(yang)化作用(yong),降低(di)玻(bo)璃(li)中的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)含量,以達到脫除(chu)玻(bo)璃(li)中綠(lv)色(se)(se)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de);添(tian)加(jia)稀(xi)土氧(yang)化物(wu)可以制(zhi)得不(bu)同用(yong)途的(de)(de)(de)光學玻(bo)璃(li)和特種玻(bo)璃(li),其中包括能通過紅(hong)外線、吸收紫(zi)外線的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)、耐酸及耐熱的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)、防X-射(she)線的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)等;在陶釉(you)(you)和瓷(ci)釉(you)(you)中添(tian)加(jia)稀(xi)土,可以減(jian)輕釉(you)(you)的(de)(de)(de)碎裂性,并(bing)能使制(zhi)品呈現不(bu)同的(de)(de)(de)顏色(se)(se)和光澤,被廣(guang)泛(fan)用(yong)于陶瓷(ci)工業。
5、農業方面
研究結(jie)果表(biao)明,稀(xi)土元素(su)(su)可以提高植(zhi)物的葉綠素(su)(su)含量(liang),增強光合作用,促進根(gen)系(xi)發(fa)育,增加根(gen)系(xi)對養分(fen)吸收。稀(xi)土還能(neng)促進種子萌(meng)發(fa),提高種子發(fa)芽率,促進幼苗生長。除了(le)以上主要(yao)作用外,還具有使(shi)某些作物增強抗病、抗寒、抗旱(han)的能(neng)力。
大量的研究還表明,使用適當濃度稀土元素能(neng)促(cu)進(jin)植(zhi)物對養分(fen)的吸收、轉化和利用。玉米用稀土(tu)拌種,出(chu)苗、拔(ba)節比對照早(zao)1~2天,株高增加0.2米,早(zao)熟3~5天,而且籽粒(li)(li)飽滿,增產14%。大豆(dou)用稀土(tu)拌種,出(chu)苗提早(zao)1天,單株結莢(jia)數(shu)增加14.8~26.6個,3粒(li)(li)莢(jia)數(shu)增多(duo),增產14.5%~20.0%。噴施稀土(tu)可使蘋果和柑橘(ju)果實的Vc含量、總(zong)糖(tang)含量、糖(tang)酸(suan)比均有所提高,促(cu)進(jin)果實著色(se)和早(zao)熟。并(bing)可抑制貯藏過程中呼(hu)吸強度,降低腐爛率。