化妆品中钕等15种稀土元素检测方法

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化妆品中钕等15种稀土元素检测方法

（征求意见稿）

1 范围

本标准规定了测定化妆品中钕(Nd）、镧（La）、铈(Ce)、镨(Pr )、镝(Dy )、铒(Er）、铕(Eu )、钆(Gd )、钬(Ho )、镥(Lu )、钐(Sm )、铽（Tb)、铥(Tm )、钇（Y）、镱（Yb）15种稀土元素的电感耦合等离子体质谱法。本方法适用于化

妆品中钕及稀土元素含量的测定。

2 原理

样品微波消解处理成溶液后，经气动雾化器以气胶的形式进入氩气为基质的

高温射频等离子体中，经过蒸发、解离、原子化、电离等过程，转化为带正电荷

的正离子，经离子采集系统进入质谱仪，质谱仪根据质荷比进行分离，质谱积分

面积与进入质谱仪中的离子数成正比。即被测元素浓度与各元素产生的信号强度CPS成正比，与标准系列比较定量。

若取0.5g样品,本方法定量下限（μg/L）和最低定量浓度(μg/kg)分别为: La ，0.05、2.5；Ce，0.05、2.5；Pr，0.04、2.0；Nd，0.09、4.5；Sm，0.07、3.5；Eu，0.03、1.5；Gd，0.13、6.5；Tb，0.14、7.0；Dy，0.05、2.5；Ho，0.07、3.5；Er，0.07、3.5；Tm，0.04、2.0；Yb，0.07、3.5；Lu，0.08、4.0；Y，0.10、5.0。

3 试剂

3．1超纯水：18.2MΩcm。

3．2硝酸（5+95）：量取优级纯硝酸（ρ20=1.42g/mL）5 mL，加入95 mL超纯水（3.1）中。

3．3过氧化氢：[ω(H2O2)= 30%]。

3．4混合标准储备液：La、Ce、Pr 、Nd、Dy、Er、Eu 、Gd 、Ho 、Lu 、Sm 、Tb、Tm 、Y、Yb [ρ=10.0mg/L]。

3．5混合标准使用液：准确移取混合标准储备液[ρ=10.0mg/L]10 mL，用5%硝酸定容至100 mL，摇匀，配成质量浓度为1000μg/L的混合标准使用液。

3．6内标溶液：Re [ρ=10.0mg/L]、Rh [ρ=10.0mg/L]。

3．7内标使用液：用硝酸（5+95）（3.2）配成浓度为1 mg/L的(Re+Rh)混合内标

使用溶液。

3．8质谱调谐液：Li、Y、Ce、Tl、Co，浓度为10μg/L。

4 仪器：

4．1电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)，微机工作站。

4．2微波消解仪，高压微波消解罐。

4. 3聚四氟乙烯微波内罐。

4. 4水浴锅（或敞开式电加热恒温炉）。

5 分析步骤

5. 1 样品预处理：

准确称取样品约0.5g(粉状样品可称取0.3g左右)，置于清洗好的聚四氟乙烯

微波内罐中。含乙醇等挥发性原料的样品如香水、摩丝、沐浴液、染发剂、精华素、刮胡水、面膜等，则先放入温度可调的100oC水浴锅或电加热恒温炉上挥发（不得蒸干）。油脂类和膏粉类等干性物质，如唇膏、睫毛膏、眉笔、胭脂、唇

线笔、粉饼、眼影、爽身粉、痱子粉等，取样后先加水0.5mL～1.0mL，润湿。

上述有些样品必要时加硝酸预消化。

加入浓硝酸6mL，30%过氧化氢2mL，在最佳条件下进行微波消解。冷却至

室温，将消解好的含样品的微波内罐放入温度可调的100oC水浴锅或电加热恒温

炉加热数分钟（不得蒸干），驱除样品中多余的氮氧化物，以免干扰测定。用超

纯水定容至25mL容量瓶中，于聚乙烯管中保存，待测。对于某些粉质化妆品消

解后存在一些沉淀物或悬浊物，定容后过滤，待测。图1为微波消解参考条件。

5 min 8 min 15 min

室温120℃170℃降至室温

图1 微波消解程序升温条件

注：各实验室根据不同型号微波消解仪器的特点优化消解条件后再进行操作。

5．2 测定

5.2.1仪器参考条件

用调协液调整仪器各项指标，使仪器灵敏度、氧化物、双电荷、分辨率等指标达到要求。仪器参考条件：射频功率：1300w；载气流速：1.14L/min；采样深度：6.8mm；雾化器：Barbinton；S/C温度：2℃；采样锥与截取锥类型：镍锥；冷却水流速：1.70 L/min。

根据仪器型号的不同，应选择适合自己仪器的最佳测定条件。

5.2.2校准曲线的制备

分别准确移取混合标准使用液（3.5）0.00mL、0.05mL、0.10mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL于100mL容量瓶中，加硝酸（5+95）溶液（3.2）至刻度，摇匀。此时溶液中稀土元素浓度分别为0.00、0.50、1.00、5.00、10.0、20.0ng/mL。

5．2.3样品测定

在仪器最佳条件下，引入在线内标溶液（3.7），标准和样品同时进行ICP-MS 分析。每一样品定量需三次积分，取平均值。以校准曲线质量浓度为横坐标，计数值（CPS）为纵坐标，绘制校准曲线,由工作站直接计算出待测溶液的浓度。

对每一元素，应测定可能影响数据的每一同位素（见表2），以减少干扰造成的分析误差。

表2每一元素应同时测定的同位素

注：下划线元素为方法推荐的用于定量的同位素质量数

5．3空白试验

除不称取样品外，按以上步骤进行。

5．4平行试验

按以上步骤，做两份样品的平行测定。

6结果计算

（ρ1-ρ0）* V

ω（稀土元素）= ————————

m * 1000

式中: ω（稀土元素）——样品中稀土元素的质量分数，μg/g；

ρ1——测试液中稀土元素的质量浓度，ng/mL；

ρ0——空白溶液中稀土元素的质量浓度，ng/mL；

V——样品消化液总体积，mL；

m——样品质量，g。

7 精密度和准确度

根据不同物理形态样品中15种稀土元素的含量不同，在水、膏、霜状样品中加入质量浓度为0.5μg/L和10μg/L混合稀土标准溶液，在粉状样品中加入质量浓度为5μg/L和10μg/L混合稀土标准溶液。低浓度的RSD（%）在1.45%~7.71%之间，中浓度的RSD（%）在1.63%~7.93%之间，高浓度的RSD（%）在1.61%~5.81%之间。低浓度加标回收率在89.3%~114. 6%之间，、中浓度加标回收率在97.2%~111. 0%之间，高浓度加标回收率在98.0%~109. 3%之间。

国土资源部关于对稀土等八种矿产

国土资源部关于对稀土等八种矿产 暂停颁发采矿许可证的通知 国土资发[1999]104号 各省、自治区、直辖市土地（国土）局（厅）、地矿厅（局），海南省国土海洋环境资源厅，重庆市矿产资源管理办公室： 近一个时期以来，我国稀土、钨、锡、锑、煤、铝、重晶石、萤石等矿产的生产能力和产量出现过剩，供过于求，资源利用率低，损失浪费严重，环境污染问题突出。尤其是稀土、钨、锡、锑等我国优势矿产的开采总规模严重失控，开采秩序、出口秩序混乱，必须采取有力措施予以遏制。为贯彻中央人口资源环境工作座谈会的精神，落实“控制人口增长，保护自然资源，保持良好的生态环境”的基本国策和“在保护中开发、在开发中保护”的总原则，切实加强矿产资源的规划、管理、保护和合理利用，现决定，严格控制对上述八种矿产资源颁发采矿许可证。为此，特作如下通知： 一、自本通知下发之日起至2000年12月31日，对拟新建的稀土、钨、锡、锑四种矿产的开采项目暂停审批和颁发采矿许可证，暂停审批用地。 自本通知下发之日起至2000年12月31日，对拟新建的矿山建设规模为中、小型的煤、钼、重晶石和萤石四种矿产的开采项目暂停审批和颁发采矿许可证，暂停审批用地。矿山建设规模的划分按原地质矿产部《关于下发＜矿山建设规模分类一览表＞的通知》（地发［1998］ 47号）的规定执行。 二、对超越批准的矿区范围采矿，并拒不退回本矿区范围内开采、造成矿产资源破坏的；或者采取破坏性的开采方法开采矿产资源的；或者有法律法规规定应当吊销采矿许可证的其他违法行为的，要坚决依法吊销采矿许可证。 三、对已经取得上述八种矿产的采矿许可证的，在换证工作中要鼓励、引导采矿权人提高资源利用率，保护生态环境，走规模经济、集约化经营之路；对大矿小开、生产技术落后、资源利用率低、环境污染严重的，要限期予以整改；对经过整改，在限定期限内达到法定办矿要求的，准予换发采矿许可证；逾期不改的，不得换发采矿许可证，并根据违法情节依法矛以处罚。 四、对于其他矿产，各级地矿行政主管部门要根据当地矿产资源的特点和市场供需情况，加强矿产资源规划和采矿权管理，在换证工作中比照上述第二条和第三条规定的原则执行，积极推进资源利用方式从粗放型向集约型转变，逐步改变矿产开发中“多、小、散”的状况。 五、各级地矿行政主管部门要采取有力措施贯彻本通知的要求，将其列为实现本地区矿业秩序全面好

镧铈稀土中间合金

稀土中间合金(rare earth intermediate alloy) 稀土元素与一种或数种其他元素组成的具有金属特性的物质，又称母合金。一般包括混合稀土金属、硅基稀土复合铁合金和以稀土或钇为基的二元稀土中间合金。 稀土中间合金的基本用途是作稀土添加剂。它的生产方法视原料情况和使用要求而定，主要有熔合法、熔盐电解法、金属热还原法和粉末冶金法。 混合稀土金属由几种或十几种稀土金属自然组成具有金属特性的物质。常用的有铈组混合稀土金属、富铈混合稀土金属和富镧混合稀土金属。 铈组混合稀土金属按外来译音又称米什金属，是人们最早应用而又常用的稀土金属合金。基本的稀土成分是镧、铈、镨和钕，根据不同的矿物原料制得的铈组混合稀土金属，其稀土元素配分范围为Ce45％～48％、La17％～30％、Pr4％～8％、Nd10％～18％，其他稀土元素1％～6％。工业产品纯度一般含 RE96％～99.5％和Fe0.5％～5％，其他杂质元素为硅、钙、镁和铝。铈组混合稀土金属的密度、熔点与沸点分别为6300～6600kg/m3、1089～1163K和3673～3973K。铈组混合稀土金属主要用于生产打火石、钢及有色金属合金的变性处理和微合金化，80年代的新用途是制造廉价的稀土永磁体和生产金属钐的还原剂。铈组混合稀土金属一般用熔盐电解法生产。 富铈混合稀土金属含铈高的稀土混合金属，一般铈占稀土总量的50％～60％，含La18％～28％、Pr4％～6％和Nd12％～20％，稀土品位为97％～99.7％。一些特殊富铈混合稀土金属的含铈量占稀土总量的90％，含La3％、Pr3％和 Nd4~6。富铈混合稀土金属主要用作钢铁和有色金属冶炼的稀土添加剂和用于生产贮氢合金。一般也用熔盐电解法生产。 富镧混合稀土金属含镧高的稀土混合金属，一般镧占稀土总量的40％～45％，含Ce、Pr、Nd分别低于5％、11％～13％和33％～37％，稀土品位为98％。一些特殊的富镧混合稀土金属的含镧量占稀土总量的80％～90％，含CeO％～3％、Pr3％～6％和Nd6％～11％。富镧混合稀土金属通常用作合金添加剂，它

稀土生产工艺流程图 +矿的开采技术要点

稀土生产工艺流程图 白云鄂博矿 矿石粉碎 弱磁、强磁选矿 铁精矿 强磁中矿、尾矿 火法生产线 汽车尾气净化器 永磁电机 节能灯 风力发电机 各种发光标牌 电动汽车 电动 核磁共振 自行车 磁悬浮 磁选机

稀土矿的开采技术和稀土矿开采方法介绍 时间：2012-2-20 15:24:22 作者：稀土信息部点击：1606次网站电话：028-******** 稀土矿在地壳中主要以矿物形式存在，其赋存状态主要有三种：作为矿物的基本组成元素，稀土以离子化合物形式赋存于矿物晶格中，构成矿物的必不可少的成分。这类矿物通常称为稀土矿物，如独居石、氟碳铈矿等。作为矿物的杂质元素，以类质同象置换的形式，分散于造岩矿物和稀有金属矿物中，这类矿物可称为含有稀土元素的矿物，如磷灰石、萤石等。呈离子状态被吸附于某些矿物的表面或颗粒间。这类矿物主要是各种粘土矿物、云母类矿物。这类状态的稀土元素很容易提取。 常用的稀土矿开采技术 离子型稀土的技术是我国完全拥有的自主知识产权。赣州有色冶金研究所是我国离子吸附型稀土矿的发现、命名和二代稀土提取工艺科技成果的主要享有单位。时任赣州有色冶金研究所分管科研副所长、后任所长的丁嘉榆同志，作为离子型稀土矿第二代提取工艺的发明及应用的主要参与者、领导者，对这一事件的历史发展进程有着刻骨铭心的记忆。应记者之约，丁嘉榆同志对这一历史事件进行了全面地、系统地回顾和总结。 时至1970年，在过去长达175年的稀土矿产资源开发利用史中，人们发现自然界中含稀土元素及其化合物的矿物多达200 种。但真正实际有工业利用价值的稀土矿物原料却为数不多，数量约十种左右。主要有独居石、铈硅石、氟碳铈矿、硅铍钇矿、磷钇矿、褐帘石、铌钇矿、黑稀金矿。但这些矿物中却大部份含有一定数量的铀或钍，而且稀土矿物均以固态、矿物相矿物性态存在，它们往往是与放射性元素共生或伴生。 稀土矿开采方法介绍 1、辐射选矿法 主要利用矿石中稀土矿物与脉石矿物中钍含量的不同，采用γ-射线选矿机，使稀土矿物与脉石矿物分开。辐射选矿法多用于稀土矿石的预选。目前，这种方法在工业上未广泛适用。 2、重力选矿法 利用稀土矿物与脉石矿物密度的不同进行分选。常用的重选设备有圆锥选矿机，螺旋选矿机，摇床等。采用重选主要使稀土矿物与密度低的石英、方解石等脉石矿物的分离，以达到预选富集或者获得稀土精矿的目的。重选广发用于海滨砂矿的生产；在稀土脉矿的选矿中有时也用来作为预先富集的手段。 3、磁选分离法 有些稀土矿物具有弱磁性。可利用它们与伴生脉石及其他矿物比磁系数的不同，采用不同磁场强度的磁选机使稀土矿物与其他矿物分离。在海滨砂矿的选矿中，常采用弱磁选使钛铁矿与独居石分离；也可以采用强磁选使独居石与锆英石、石英灯矿物分离。在稀土脉矿的选矿中，为了简化浮选流程和节省浮选剂，有时也采用强磁选使稀土矿物预先富集。随着强磁技术的不断发展，强磁选将越来越广泛地用于稀土矿的选矿流程之中。 4、浮选法 利用稀土矿物与伴生矿物表面物理化学性质的差别，采用浮选法使之与伴生脉石及其矿物分离而获得精矿，是目前稀土脉矿生产中广泛采用的主要选矿方法。美国帕斯山稀土矿就是采用浮选法生产稀土矿精矿。在海滨砂的生产中，在用重选获得重砂之后，也常常采用浮选法从重砂中获得稀土精矿。 5、电选法 稀土矿物属于非良导体，可利用其导电性能与伴生矿物有所不同，采用电选法使之与导电性好的矿物进行分离。电选常用于海滨砂矿重选的精选作业。

稀土元素的分离方法

稀土元素的分离方法 目前，除Pm以外的16个稀土元素都可提纯到6N(99.9999%)的纯度。由稀土精矿分解后所得到的混合稀土化合物中，分离提取出单一纯稀土元素，在化学工艺上是比较复杂和困难的。其主要原因有二个，一是镧系元素之间的物理性质和化学性质十分相似，多数稀土离子半径居于相邻两元素之间，非常相近，在水溶液中都是稳定的三价态。稀土离子与水的亲和力大，因受水合物的保护，其化学性质非常相似，分离提纯极为困难。二是稀土精矿分解后所得到的混合稀土化合物中伴生的杂质元素较多(如铀、钍、铌、钽、钛、锆、铁、钙、硅、氟、磷等)。因此，在分离稀土元素的工艺流程中，不但要考虑这十几个化学性质极其相近的稀土元素之间的分离，而且还必须考虑稀土元素同伴生的杂质元素之间的分离。 现在稀土生产中采用的分离方法： (1)分步法从1794年发现的钇(Y)到1905年发现的镥(Lu)为止，所有天然存在的稀土元素间的单一分离，还有居里夫妇发现的镭，都是用这种方法分离的。分步法是利用化合物在溶剂中溶解的难易程度(溶解度)上的差别来进行分离和提纯的。方法的操作程序是：将含有两种稀土元素的化合物先以适宜的溶剂溶解后，加热浓缩，溶液中一部分元素化合物析出来(结晶或沉淀)。析出物中，溶解度较小的稀土元素得到富集，溶解度较大点的稀土元素在溶液中也得到富集。因为稀土元素之间的溶解度差别很小，必须重复操作多次才能将这两种稀土元素分离开来，因而这是一件非常困难的工作。全部稀土元素的单一分离耗费了100多年，一次分离重复操作竟达2万次，对于化学工作者而言，其艰辛的程度，可想而知。因此用这样的方法不能大量生产单一稀土。 (2)离子交换法由于分步法不能大量生产单一稀土，因而稀土元素的研究工作也受到了阻碍，第二次世界大战后，美国原子弹研制计划即所谓曼哈顿计划推动了稀土分离技术的发

稀土国家标准《镧铈金属》编制说明

稀土国家标准《镧铈金属》（预审稿）编制说明 一、工作简况 立项的目的和意义 镍氢电池是目前国内外混合动力汽车的首选电池。镍氢电池中储氢合金的主要来源是稀土金属镧和金属铈。有研究表明，部分替代，可使得合金相晶胞体积减小，吸氢量减少，合金在吸放氢过程中晶格膨胀率减小，使合金的微粉化程度和腐蚀变得缓慢，从而提高了合金的容量保持率。此外，在合金表面形成保护性氧化膜也有利于改善合金电极的循环稳定性。目前中国已开发成功九个系列，个规格的镍氢电池产品，形成了年产吨储氢合金材料和亿安时镍氢电池的生产规模，年产值约亿元人民币的镍氢电池产业。 该项目符合《国务院关于印发“十三五”国家科技创新规划的通知国发〔〕号》文件中对稀土新材料和新能源汽车的规划要求。 目前常用的元素替代法是混溶法，即分别生产出各种合金组分的单质，然后再按照一定的比例将其混合，通过高温熔炼炉将其制备成目标合金。由于、都是采用熔盐电解制备而得，分别制备单、单流程长、成本高，而且合金组分不均匀。此外，单质、化学活性极强，在空气中极易氧化，尤甚。在长途运输过程中，存在自燃的风险。如果在电解过程中，适当控制熔体中、的浓度比例和阴极析出速率，制得一定组分的合金，不仅可为储氢合金提供低成本母合金原料，而且可有效降低单、单的化学活性，抑制其氧化和燃烧行为，具有较好的应用前景。 镧铈金属产量高，应用广，但没有一个标准来规范产品质量，而是作为混合稀土金属标准的一个牌号存在。混合稀土金属是包括镧铈金属、富铈混合稀土金属和镨钕金属等一大类标准，不应替代单独的产品标准。制定该产品标准有利于镧铈金属的大量生产和销售，使市场处于有序、合理竞争的状态，进而促进稀土产业的发展。 任务来源 根据国家标准委关于下达年第三批国家标准制修订计划的通知（国标委发〔〕号），“国标委”《镧铈金属》国家标准制定计划正式下达，项目计划编号为，完成年限为年。全国稀土标准化技术委员会于年月日在福建省福州市召开的《年度第六次稀土标准工作会议》上完成了《镧铈金属》国家标准的任务进度、具体的时间节点安排及参与单位等具体问题的落实。《镧铈金属》国家标准由乐山有研稀土新材料有限公司牵头负责标准制订，报名参加起草单位有：包头稀土研究院、有研稀土新材料股份有限公司、赣州晨光稀土新材料资源股份有限公司、中国北方稀土（集团）高科技股份有限公司、湖南稀土金属材料研究院、中国有色桂林矿产地质研究院有限公司、虔东稀土集团股份有限公司、四川江铜稀土有限责任公司、宁波复能新材料股份有限公司、内蒙古稀奥科贮氢合金有限公司等，同时确定标准制定工作进度，年月日前起草单位提出标准意见稿发至各有关单位及稀土标委会秘书处征求意见；

稀土提取与分离技术 (发)

产业技术情报—————————————————————————————————————————————————————————————2013年12月18日第6期（总第6期） 编者按： 稀土提取及分离技术的基本内容有如下几个方面：稀土矿物的富集、稀土的提取、稀土富集物的制备、稀土元素的分离与提纯、稀土化合物的制备。本期通过专利分析，对稀土提取及分离技术的专利数量、专利国家和地区分布、专利技术布局，以及稀土提取与分离技术国家分布、技术主题、核心专利等进行了分析，并得出以下结论。 本期重点：稀土提取与分离技术专利分析 ●中国在稀土提取与分离技术领域起步较早，但由于我国稀土技术保密规定等 原因，文献报道不多，2006年后迅速发展，专利数量跃居世界第一，但专利影响力（核心专利）很小。 ●稀土提取与分离技术主要集中在提取与分离过程与方法、分离过程中使用的 体系和萃取剂、稀土分离、提取的设备与装置以及对稀土提取过程中废水的处理。 ●日本企业为该技术领域的主要专利持有人，专利均集中在从合金或其他混合 物中回收稀土元素以及提取与分离过程中所使用的萃取剂。此外，日本机构还擅长从一些废料（例如荧光粉材料和磁性材料）中回收稀土金属。 ●中国有5家高校、科研单位和5家企业专利申请量进入全球Top30，分别为 北京大学、北京科技大学、东北大学、内蒙古科技大学、中科院长春应用化学研究所、北京有色金属研究总院、包头稀土研究院、甘肃稀土新材料有限公司等。 ============================================================= 主编：刘细文执行主编：贾苹本期策划：徐慧芳陆彩女陈枢舒联系地址：北京北四环西路33号中科院国家科学图书馆区域信息服务部邮编：100190 电话：82625972邮件地址：xxcykb@https://www.docsj.com/doc/fc18827513.html,

稀土元素镧及其应用(精)

稀土元素镧及其应用 在稀土元素家族中，锢无疑是个非常重要的成员。论地位和名气，他居于稀土家族主体“镧系元素”之首，作为15个元素的代表占据了化学元素周期表主表中的一个空格，并以他的名字来命名这个元素族系。论地壳中丰度为32ppm，占稀土总丰度的14.1%，仅次于铈和钕，居第三位。从发现年代看，他也仅排在钇和铈之后，是第三个被发现的稀土元素。 1839年，那位曾经发现铈的瑞典化学家伯采利乌斯(J.J.Berzelius)，有一个瑞典学生名叫莫桑德(Car1 Mosander)，在研究“铈土”时，分离并发现其中还隐藏着一种新元素，于是莫桑德便借用希腊语中“隐藏”一词把这种元素取名为”镧”。从此，镧便登上了被人类认识和利用的历史舞台。 镧之所以被较早发现，与他在元素周期表中的位置，也就是原子结构和性质密切相关。他居镧系元素之首，4f轨道上电子数为0，与其他元素发生化学反应时呈正三价。钪和钇虽然与他同在IIIB族，但不在一个周期，性质悬殊。与他紧邻的铈又能呈稳定正四价状态，也造成较大的化学性质差异，易于分离。而他与错钕等其他稀土元素之间又有铈相隔，因此镧比较容易同其他稀土分离并提纯。 稀土元素作为典型的金属元素，其金属活泼性仅次于碱金属和碱土金属。在17个稀土元素当中，按金属的活泼次序排列，由钪、钇到镧递增，又由镧到镥递减，属镧最为活泼。因此作为金属热还原工艺的还原剂，他可以用来还原制备其他稀土金属，而还原制备金属镧，则只能采用比他更为活泼的碱金属和碱土金属，通常采用金属钙作还原剂。 活跃的化学活性和丰富的储量，使镧广泛应用于冶金、石油、玻璃、陶瓷、农业、纺织和皮革等传统工业领域。尽管生产镧并不困难，但为了降低成本，在充分发挥镧及稀土共性的前提下，经常以混合轻稀土或富镧稀土的产品形式使用。 稀土作为金属材料的净化和变质剂，通常以混合稀土金属或中间合金的形态来使用。而镧作为最活泼的一员，在去除氧、硫、磷等非金属杂质和铅、锡等低熔点金属杂质，以及细化晶粒等方面自然会发挥首当其冲的作用。只是他经常和铈错钕等轻稀土弟兄们一起协同作战。当然，也能同其他金属协同作战，如在铅中加入富镧稀土金属（0.01‰~0.2‰）和铁（0.005‰~ 0.1‰），可明显提高抗折拉性能，使铅板机械强度提高上百倍。不仅改善了铅板防辐射性能，还扩大了合金基材的应用范围。以银-氧化镧复合镀层取代纯银作为电接触材料，可节约用银70%~90%，有很大经济效益。 20世纪80年代，石泊裂化催化剂曾经是稀土最大应用领域，因为稀土用作Y 型沸石催化剂，以镧的催化活性最强。在美国一直采用富镧稀土作为石油裂化催化

地球化学稀土元素配分分析

《地球化学》实习测验 REE图表处理及参数计算 一、实习目的 1、掌握稀土元素组成模式图的制作方法。 2、掌握表征稀土元素组成的基本参数。 3、培养独立查阅文献及处理数据的能力。 二、基本原理 1、稀土元素组成模式图 1、原子序数为横坐标 2、标准化数据为纵坐标 3、对数刻度 2、表征稀土元素组成的基本参数 3、稀土总量 4、轻重稀土比值 5、轻稀土分异指数 6、重稀土分异指数 7、铕、铈异常 三、实习测验内容 1、绘制各类侵入岩的稀土元素组成模式图； 2、计算各类侵入岩稀土元素组成的基本参数； 3、对已绘制的图表和计算出的数据进行解释。 4、在以上实习内容掌握之后，自行查阅文献一篇，并进行以上3项操作。

四、实习测验步骤 1、根据查阅文献数据，找到自己想要的数据 表1蒙库铁矿床岩石、矿石、矿物稀土元素成分分析（ppm） 2、选出自己要的数据建立表格 表2 稀土元素组成模式图（ppm） 3、对数据进行球粒陨石标准化 表3球粒陨石标准化后稀土元素组成模式图(ppm)

图1 蒙库铁矿床稀土元素配分图 5、计算稀土元素基本参数 表4 表征稀土元素组成的基本参数 6、数据及图表的解析 （1）绿帘石：∑REE=266.49ppm，表明稀土元素含量较高；LR/HR=4.98，表明轻重稀土元素间发生了较大的分异，轻稀土元素相对富集；(La/Sm)N=2.26，(Gd/Lu)N=1.47，显示轻重稀土元素内部都发生了分异作用，轻稀土元素分异更明显。Eu异常值=1.23，为强正异常；Ce异常值=0.95，表明Ce基本无异常；稀土元素配分模式为轻稀土富集，重稀土相对亏损的右倾型，图像具有左陡右缓特点，Eu正异常明显特征。 （2）磁铁矿矿石：∑REE=10.75ppm，表明稀土元素含量较低；LR/HR=3.15，表明轻重稀土元素间发生了较大的分异，轻稀土元素相对富集；(La/Sm)N=1.47， (Gd/Lu)N=0.88，显示轻重稀土元素内部都发生了分异作用，轻稀土元素分异更明显。Eu 异常值=1.8，为强正异常；Ce异常值=0.84，位弱Ce异常；稀土元素配分模式为轻稀土富集，重稀土相对亏损的右倾型，图像具有左陡右缓特点，Eu正异常明显特征。 （3）块状黄铁矿：∑REE=225ppm，表明稀土元素含量较高；LR/HR=11.27，表明轻重稀土元素间发生了较大的分异，轻稀土元素相对富集；(La/Sm)N=2.61， (Gd/Lu)N=6.19，显示轻重稀土元素内部都发生了分异作用，轻稀土元素分异更明显。Eu 异常值=2.96，为强正异常；Ce异常值=0.85，为Ce弱异常；稀土元素配分模式为轻稀土富集，重稀土相对亏损的右倾型，Eu正异常明显特征。

稀土现状

浦项财团入主包头永新稀土6千万撬动10亿项 目 2010年06月18日07:50 来源：每经网-每日经济新闻 日前，有媒体报道了浦项制铁财团收购国内稀土企业一事，《每日经济新闻》调查后发现，被收购企业并非媒体报道所称江苏永信稀土贸易公司，而是包头永新稀土公司。 昨日，《每日经济新闻》从包头市工商局独家获悉，包头永新稀土已经更名为“浦项(包头)永新稀土有限公司”，浦项中国董事长兼总经理郑吉洙为新公司的负责人。 对于双方合资之后的生产计划等相关细节，浦项中国相关人士表示，“我们已经成立了新的公司，目前正在招聘新的人员加入包头公司，其他的一概无可奉告。” 永新稀土已完成更名 相关资料显示，包头市永新稀土有限公司注册时间为2002年，注册资本为50万元，生产范围为“稀土化合物、永磁材料”等。日前，包头永新稀土已经更名为“浦项(包头)永新稀土有限公司”。 《每日经济新闻》在采访中了解到，永新稀土于2008年在包头市稀土高新区建设的钕铁硼微晶合金及钇镁合金项目，得到包头市发改委的批复。该项目总投资10亿元，全部由企业自筹。项目建成后，将形成年产400吨钕铁硼微晶合金及100吨钇镁合金的生产能力。

2008年5月开工建设，预计于2009年12月竣工，但此项目是否已经竣工，记者并未从相关人士方面获得有关信息。 业内人士在看到相关信息后，也产生疑问，一个能投资10亿元项目的公司，为何韩国浦项财团能以6千万元左右入股，获得60%的股权？记者多方查证，但未得到确切回复。 北京安泰科信息开发有限公司分析师陈家作表示，“韩国受到中国稀土产品出口配额限制，如果是韩国的稀土公司直接到中国投资，会相当敏感，但是通过钢铁公司，敏感性就没那么强。” 赣州华京稀土新材料有限公司高管对《每日经济新闻》表示，很多稀土金属都可以和铁做成铁合金，原来铁合金出口要收10%的关税，现在出口关税有所调整，而且出口不受限制。以前就有外资入股中国稀土生产企业后，将生产出来的产品加工成铁合金，然后出口到自己国家。 虽然中国目前已经采取了比较严格的限制措施，但是却依然难以阻断外资通过同本土企业合资与入股获得稀土资源的热情。 政策的缺失被外资钻空子？ 外资并购中国的稀土企业要经过哪些审批程序？

稀土资源概述

1.稀土概述 稀土指元素周期表中镧系元素及与之化学行为密切相关的两个元素———钪和钇，共17种元素，又称稀土金属，其名称分别是镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、钇(Y)、钪(Sc)。 稀土元素在地壳中平均含量为165.35×10-6。在自然界中稀土元素主要以单矿物形式存在，目前世界上已发现的稀土矿物和含稀土元素的矿物有250多种，其中重要的稀土矿物有氟碳酸盐和磷酸盐等，而适合现今冶炼条件的工业用矿物仅有10余种。 稀土在工业上有广泛的应用，主要有冶金工业、石油化工、玻璃陶瓷制造、航天工业、电子工业等，近年来，含有稀土元素钇的钡基氧化物又在超导材料的研制方面发挥了巨大的作用。此外，稀土还在热电材料、贮氧材料的研制方面发挥着越来越大的作用。 2.世界稀土资源的分布 目前全球可开采的稀土矿主要集中在中国、美国、俄罗斯、澳大利亚、印度、南非等几个国家。 （1）中国占世界稀土资源的41.36%，稀土资源丰富，分布合理。中国主要的稀土矿有白云鄂博稀土矿、山东微山稀土矿、冕宁稀土矿、江西风化壳淋积型稀土矿、湖南褐钇铌矿和漫长海岸线上的海滨砂矿等等。 （2）美国的稀土资源约占12.50%，主要有氟碳铈矿、独居石及在选别其它矿物时，作为副产品回收的黑稀金矿、硅铍钇矿和磷钇矿。 （3）印度主要矿床是砂矿，此外，独居石的生产也有着悠久的历史的可观的产量。 （4）前苏联的稀土矿物主要是从磷灰石矿石中回收的，比如铈铌钙钛矿，此外还有独立的氟碳铈矿。 （5）澳大利亚是独居石的生产大国，同时也产磷钇矿，以及矿主要集中在西部地区的砂矿。 （6）加拿大主要从铀矿中副产稀土。此外，在魁北克省奥卡地区的烧绿石矿以及含有钇和重稀土的斯特伦奇湖矿也是重要来源。 （7）南非是非洲地区最重要的独居石生产国，其中开普省的斯廷坎普斯克拉尔的磷灰石矿，是世界上唯一的单一脉状型独居石稀土矿。 （8）巴西是世界最古老的生产稀土的国家，独居石资源主要集中于东部沿海，矿床规模比较大。 3.中国稀土资源的分布 （1）中国稀土资源的特点： 1)储量分布高度集中。我国稀土矿产虽然在华北、东北、华东、中南、西南、西北等六大区均有分布，但主要集中在内蒙古的白云鄂博，其稀土储量占全国稀土总储量的95%。 2）地理分布上呈现出“北轻南重”的特点，即轻稀土主要分布在北方地区，重稀土则主要分布在南方地区。 3）共伴生稀土矿床多，综合利用价值大。在已发现的数百处矿产地中，2/3以上为共伴生矿产，但多数矿床物质成分复杂，矿石嵌布粒度细，多为难选矿石，如白云鄂博矿床中有70余种元素，170多种矿物。 4）总体来说，我国稀土矿产资源储量多、品种全，为发展稀土金属工业提供了优越的资源条件。 （2）资源分布的具体情况： 中国稀土矿床在地域分布上具有广泛而又相对集中的特点。目前为止，在全国三分之二以上的省（区）发现了上千处矿床、矿点和矿化产地，除内蒙古的白云鄂博、江西赣南、广东粤北、四川凉山为稀土资源集中分布区外，山东、湖南、广西、云南、贵州、福建、浙江、

四川省德昌县丰富稀土矿矿产资源市场调查报告

四川省德昌县丰富稀土矿矿产资源 市场调查报告

为发展民族地区经济，变资源优势为经济优势，德昌县人民政府委托四川省地矿局攀西地质队开展德昌县境内矿产资源调查工作，为德昌县矿产资源的合理规划、勘查、开发利用提供基础地质资料。攀西地质队于2008年11月至2009年6月，按委托任务要求完成了德昌县境内矿产资源野外调查工作，并于2009年6月编制完成《四川省德昌县矿产资源调查报告》。凉山州国土资源局应邀组成《四川省德昌县矿产资源调查报告》咨询专家组，对攀西地质队提交的《四川省德昌县矿产资源调查报告》，于2009年11月3日，进行了初步咨询评定。 一、基本情况 德昌县矿产资源较丰富，改革开放以来，矿产资源的开发利用和与之相关的产业有了较快发展，2008年矿山企业生产总值7782.6万元，其中以稀土矿和长石矿为主（占65.5%），其次为粘土矿、铁矿、硅石矿等，在全县经济社会发展中的作用明显。但由于多种原因，在全县已知的25个矿种（包括伴生矿种）、110处矿产地（矿床21处、矿点54处、矿化点35处）中，地质勘查工作程度达普查以上的矿产地仅占25%，75%矿产地处于预查阶段，无法求得资源量，远不适应经济社会发展需求，在此情况下，县政府作出开展德昌县矿产资源调查决策是必要和及时的，对德昌县矿业经济的可持续发展具有很重要意义。 二、矿产资源调查工作概况 担负德昌县矿产资源调查的项目组，由攀西地质队10余名地质

工程技术人员组成。调查工作从2008年11月开始，在较充分收集前人工作的地质、矿产、物化探及科研成果资料的基础上，进行了为期半年的野外踏勘检查工作，共调查核实矿产地110处（包括新发现矿产56处），其中：煤矿7处、铁矿22处、铜矿14处、铅锌矿6处、硫铁矿4处、稀土矿2处、硅石矿21处、水泥石灰岩矿6处、石棉矿4处、饰面用花岗石矿2处、萤石矿5处、长石矿10处、硅藻土矿1处、砖瓦用粘土矿4处、红柱石1处、叶腊石矿1处、对德昌县圈出了7个成矿远景区，拟设置探矿权15个。对矿山开采技术条件和生产环境进行了初步调查。编制完成《四川省德昌县矿产资源调查报告》及铁、煤、铜金、铅锌4个专题调查报告。 三、主要成绩及建议意见 1.德昌县矿产资源调查工作目的任务明确，方法恰当。在较充分收集前人基础地质、地质勘查、地质科研资料基础上，较全面调查核实了县内各类矿床、矿点、矿化点、地质矿化特征、资源前景，对一些重要矿山作了开采技术条件和地质环境调查。基本查明了德昌县矿产资源现状和勘查现状。 2.对德昌县需缺的铁、煤、铜、铅锌矿进行了专题调查；对全县划分了成矿远景区，提出了拟设探矿权建议。 3.对德昌县矿产资源勘查、开发利用与保护提出的存在问题及对策意见较客观和具有实际意义。 4.几点建设咨询意见

稀土分离方法概述

稀土分离方法概述 姓名：任嘉琳班级：应化1102 学号：1505110619 摘要：近年来我国许多单位，在稀土分离工艺研究中，取得新的成果，重点是南方离子吸附性稀土矿，特点是单一稀土或部分稀土的分离转向整个镧系元素的全分离，从偏重技术指标到转为重视技术经济指标 关键词：稀土全分离单一分离 引言：稀土元素氧化物是指元素周期表中原子序数为57 到71 的15种镧系元素氧化物，以及与镧系元素化学性质相似的钪（Sc）和钇（Y）共17 种元素的氧化物。稀土具有4f电子亚层，丰富的跃迁能级，大的原子磁距，多变的配位数，在光电磁材料中显示不可替代的作用，被誉为“工业维生素”。我国是稀土大国，所拥有的稀土储量占世界总工业储量的80%以上，由于稀土元素电子结构相似，化学性质相似，分离十分困难，但是为了探索功能材料。探索其本质特征，发现新的功能体系，拓展应用领域，必须解决分离稀土的难题[1]现在，常用的方法有溶剂萃取和离子交换。除Pm以外的16个稀土元素都可以提纯到6N(99.9999%)的纯度。由稀土精矿分解后所得到的混合稀土化合物中，分离提取出单一纯稀土元素，在化学工艺上是比较复杂和困难的。其主要原因有二个，一是镧系元素之间的物理性质和化学性质十分相似，多数稀土离子半径居于相邻两元素之间，非常相近，在水溶液中都是稳定的三价态。稀土离子与水的亲和力大，因受水合物的保护，其化学性质非常相似，分离提纯极为困难。二是稀土精矿分解后所得到的混合稀土化合物中伴生的杂质元素较多（如铀、钍、铌、钽、钛、锆、铁、钙、硅、氟、磷等）。因此，在分离稀土元素的工艺流程中，不但要考虑这十几个化学性质极其相近的稀土元素之间的分离，而且还必须考虑稀土元素同伴生的杂质元素之间的分离。 1.萃取分离 轻稀土（P204弱酸度萃取）—镧、铈、镨、钕和钷； 中稀土（P204低酸度萃取）—钐、铕、钆、铽和镝； 重稀土（P204中酸度萃取）—钬、铕、铒、铥、镱、镥和钪。 2.萃取工艺 （1）分步法[2] 从1794年发现的钇（Y)到1905年发现的镥（Lu)为止，所有天然存在的稀土元素间的单一分离，还有居里夫妇发现的镭，都是用这种方法分离的。分步法是利用化合物在溶剂中溶解的难易程度(溶解度)上的差别来进行分离和提纯的。方法的操作程序是：将含有两种稀土元素的化合物先以适宜的溶剂溶解后，加热浓缩，溶液中一部分元素化合物析出来（结晶或沉

稀土元素的化学反应

稀土元素的化学反应 一、稀土元素简介 稀土元素是指周期表中第57（镧）~71（镥）号原子序的镧系元素，以及第三副族的钪和钇共17个元素，即镧La(lan)、铈Ce(shi)、镨Pr(pu)、钕Nd(nv)、钷Pm(po) 、钐Sm(shan) 、铕Eu(you) 、钆Gd(ga)，铽Tb(te)、镝Dy(di)、钬Ho(huo)、铒Er(er)、铥Tm(diu)、镱Yb(yi)、镥Lu(lu)以及钇Y(yi)、钪Sc（kang）。它们在自然界中共同存在，性质非常相似，但彼此之间又存在有一些差别，这是由它们的原子和离子的电子结构决定的。由于这些元素发现的比较晚，又难以分离出高纯的状态，最初得到的是元素的氧化物，他们的外观似土，所以称它们为稀土元素。其实从它们在地壳中的含量（丰度）看，其中的某些元素并不稀少。 二、稀土元素的化学反应 1、稀土金属及合金制取 制备稀土金属，首先是制备出稀土氧化物、氯化物或氟化物后再用熔盐电解法或金属热还原法等制取金属。单一稀土金属的制备方法因元素不同而异。熔盐电解法被广泛用于制取稀土合金，金属热还原也可以直接制取某些具有实际价值的稀土合金。此外，国外还研究了其他制取稀土金属的还原方法。 (1) 熔盐电解法制取稀土金属与合金 熔盐电解法是用稀土的氧化物、氯化物或氟化物，与钙、钡、钠或钾的氯化物或氟化物组成的混合熔盐作为电解质，高温下进行电解。一般而言，熔盐电解法生产规模较大，适用于生产混合稀土金属、铈组或镨钕混合金属以及镧、铈、镨、钕等单一稀土金属，其产品纯度有限。钐、铕、铥、臆因蒸汽压高等原因不适宜用熔盐电解法制备。 (2) 金属热还原法制取稀土金属 根据化学热力学的计算，在一定温度、压力和物理条件下，一些碱金属或碱土金属与无水稀土氯化物反应可以将稀土氯化物还原为稀土金属，并与反应生成的渣相分离，这就是金属热还原法。 钙热还原稀土氟化物 2REF3(s)+3Ca(l) →2RE(l)+3CaF2(l) (1450-1750度) 锂热还原稀土氯化物 RECl3(l)+3Li(g) →RE(l)+3LiCl(g) (800-1100度) 镧、铈还原稀土氧化物 RE2O3(s) + 2La (l) →2RE(g) + La2O3 (s) (1200-1400度) 2RE2O3(s) + 3Ce(l) →4RE(g)+ 3CeO2(s) 2、稀土元素的活泼性及氧化还原性 （1）稀土元素的活泼性 稀土元素是典型的金属元素。稀土元素的化学活性很强，仅次于碱金属和碱土金属。 17种稀土元素中，按金属活泼性顺序排列，由钪→钇→镧递增，由镧→镥递减，即镧

稀土成分

稀土成分 2010/9/27 14:55:14 稀土成分稀土矿在地壳中主要以矿物形式存在，其赋存状态主要有三种：作为矿物的基本组成元素，稀土以离子化合物形式赋存于矿物晶格中，构成矿物的必不可少的成分。这类矿物通常称为稀土矿物，如独居石、氟碳铈矿等。作为矿物的杂质元素，以类质同象置换的形式，分散于造岩矿物和稀有金属矿物中，这类矿物可称为含有稀土元素的矿物，如磷灰石、萤石等。呈离子状态被吸附于某些矿物的表面或颗粒间。这类矿物主要是各种粘土矿物、云母类矿物。这类状态的稀土元素很容易提取. 经发现的稀土矿物约有250种，但具有工业价值的稀土矿物只有50～60种，目稀土矿独居石 Monazite 独居石又名磷铈镧矿。化学成分及性质：(Ce,La,Y,Th)[PO4]。成分变化很大。矿物成分中稀土氧化物含量可达50～68％。类质同象混入物有Y、Th、Ca、[SiO4]和[SO4]。独居石溶于H3PO4、HClO4、H2SO4中。晶体结构及形态：单斜晶系，斜方柱晶类。晶体成板状，晶面常有条纹，有时为柱、锥、粒状。物理性质：呈黄褐色、棕色、红色，间或有绿色。半透明至透明。条痕白色或浅红黄色。具有强玻璃光泽。硬度5.0～5.5。性脆。比重4.9～5.5。电磁性中弱。在X射线下发绿光。在阴极射线下不发光。生成状态：产在花岗岩及花岗伟晶岩中；稀有金属碳酸岩中；云英岩与石英岩中；云霞正长岩、长霓岩与碱性正长伟晶岩中；阿尔卑斯型脉中；混合岩中；及风化壳与砂矿中。用途：主要用来提取稀土元素。产地：具有经济开采价值的独居石主要资源是冲积型或海滨砂矿床。最重要的海滨砂矿床是在澳大利亚沿海、巴西以及印度等沿海。此外，斯里兰卡、马达加斯加、南非、马来西亚、中国、泰国、韩国、朝鲜等地都含有独居石的重砂矿床。独居石的生产近几年呈下降趋势，主要原因是由于矿石中钍元素具有放射性，对环境有害。 氟碳铈矿（Bastnaesite）化学成分性质：(Ce，La)[CO3]F。机械混入物有SiO2、Al2O3、P2O5。氟碳铈矿易溶于稀HCl、HNO3、H2SO4、H3PO4。晶体结构及形态：六方晶系。复三方双锥晶类。晶体呈六方柱状或板状。细粒状集合体。物理性质：黄色、红褐色、浅绿或褐色。玻璃光泽、油脂光泽，条痕呈白色、黄色，透明至半透明。硬度4～4.5，性脆，比重4.72～5.12，有时具放射性、具弱磁性。在薄片中透明，在透射光下无色或淡黄色，在阴极射线下不发光。生成状态：产于稀有金属碳酸岩中；花岗岩及花岗伟晶岩中；与花岗正长岩有关的石英脉中；石英─铁锰碳酸盐岩脉中；砂矿中。用途：它是提取铈族稀土元素的重要矿物原料。铈族元素可用于制作合金，提高金属的弹性、韧性和强度，是制作喷气式飞机、导弹、发动机及耐热机械的重要零件。亦可用作防辐射线的防护外壳等。此外，铈族元素还用于制作各种有色玻璃。目前，已知最大的氟碳铈矿位于中国内蒙古的白云鄂博矿，作为开采铁矿的副产品，它和独居石一道被开采出来，其稀土氧化物平均含量为5～6%。品位最高的工业氟碳铈矿矿床是美国加利福尼亚州的芒廷帕斯矿，这是世界上唯一以开采稀土为主的氟碳铈矿。 磷钇矿（Xenotime）化学成分及性质：Y[PO4]。成分中Y2O361.4％，P2O538.6％。有钇族稀土元素混入，其中以镱、铒、镝、钆为主。尚有锆、铀、钍等元素代替钇，同时伴随有硅代替磷。一般来说，磷钇矿中铀的含量大于钍。磷钇矿化学性质稳定。晶体结构及形态：四方晶系、复四方双锥晶类、呈粒状及块状。物理性质：黄色、红褐色，有时呈黄绿色，亦呈棕色或淡褐色。条痕淡褐色。玻璃光泽，油脂光泽。硬度4～5，比重4.4～5.1，具有弱的多色性和放射性。生成状态：主要产于花岗岩、花岗伟晶岩中。亦产于碱性花岗岩以及有关的矿床中。在砂矿中亦有产出。??用途：大量富集时，用作提炼稀土元素的矿物原料。 风化壳淋积型稀土矿 Ion absorpt deposit 淋积型稀土矿即离子吸附型稀土矿是我国特

稀土氧化物电解概述

大型稀土熔盐电解槽目前国内外采用熔盐电解法生产混合和单一稀土金属。可分为两种电解质体系，一是稀土氯化物电解质（即ＲＥＣｌ－ＫＣｌ），二是稀土氧化物电解质（即ＲＥＯ－ＲＥＦ３）。前者为二元电解质，后者为三元电解质（增加ＢａＦ２或ＬｉＦ）。这些电解质体系也适合于单一稀土金属（Ｍｅ）的制取，如用ＬａＣｌ３－ＫＣｌ，或Ｎｄ２Ｏ３－ＮｄＦ３－ＬｉＦ。上述电解方法，国外生产混合稀土金属（ＲＥ）多用稀土氧化物电解质（ＲＥＯ－ＲＥＦ３－ＬｉＦ），如美国、日本和独联体国家，但德国是用稀土氯化物电解质，（ＲＥＣｌ３－ＫＣＩ）。我国生产混合稀土金属都用稀土氯化物的电解质（ＲＥＣｌ３－ＫＣＩ），而单一稀土金属用稀土氯化物和氧化物（ＬａＣｌ３－ＫＣＩ、Ｎｄ２Ｏ３－ＮｄＦ３－ＬｉＦ）进行电解生产稀土金属。电解槽的规模大小．国内外各有所不同，如美国、日本和独联体均用大型的熔盐电解槽，一般电解槽电流在２。４～２．５万Ａ，而德国的熔盐电解槽的电解电流可达５．ｏ万Ａ，是目前世界上最大的电解槽。 稀土金属一般分为混合稀土金属和单一稀土金属。混合稀土金属的组成与矿石中原有的稀土成份接近，单一金属是各稀土分离精制的金属。以稀土氧化物（除钐、铕、镱及铥的氧化物外）为原料用一般冶金方法很难还原成单一金属，因其生成热很大、稳定性高。因此目前生产稀土金属常用的原料是它们的氯化物和氟化物。 熔盐电解法 工业上大批量生产混合稀土金属一般使用熔盐电解法。这一方法是把稀土氯化物等稀土化合物加热熔融，然后进行电解，在阴极上析出稀土金属。电解法有氯化物电解和氧化物电解两种方法。单一稀土金属的制备方法因元素不同而异。钐、铕、镱、铥因蒸气压高，不适于电解法制备，而使用还原蒸馏法。其它元素可用电解法或金属热还原法制备。氯化物电解是生产金属最普通的方法，特别是混合稀土金属工艺简单，成本便宜，投资小，但最大缺点是氯气放出，污染环境。氧化物电解没有有害气体放出，但成本稍高些，一般生产价格较高的单一稀土如钕、镨等都用氧化物电解。 熔盐电解槽目前国内外采用熔盐电解法生产混合和单一稀土金属。可分为两种电解质体系，一是稀土氯化物电解质（即ＲＥＣｌ－ＫＣｌ），二是稀土氧化物电解质（即ＲＥＯ－ＲＥＦ３）。前者为二元电解质，后者为三元电解质（增加ＢａＦ２或ＬｉＦ）。 针对我国稀土金属冶炼技术、装备中存在的共性问题，以熔盐电化学、高温熔体理论为基础，综合运用计算机、化学、材料、电子、机械、冶金等跨学科的原理和技术，总结多年稀土氟化体系电解槽的研制经验和生产实践，而研制开发成功的先进衫的熔盐电解槽工艺技术和装备。 编辑本段10KA 电解槽及配套设备经过两年多的系统研究开发，获得多项技术成果，有5项技术获得专利授权，形成了完整的并具有自主知识产权的10KA稀土氟化物熔盐电解槽生产设备和工艺技术体系，实现了稀土金属电解生产设备的大型化，电解生产过程的连续化和机械化，并为实现生产过程的自动化奠定了坚实基础。该研究的成功，极大地促进了我国稀土熔盐电解技术及其装备的技术进步，为提升我国稀土氧化物电解产业化水平和万安级大型氟盐工业电解槽的产业化技术水平发挥了重要作用，对促进我国稀土熔盐电解技术和装备的进步做出了重要贡献。10KA电解槽研制的核心技术（多阳极、连续电解、电解槽防渗漏反修复等技术），一经开发，便成功地应用于稀土金属电解生产工艺，并在全国各地迅速得到普及，社会经济效益显著。10KA电解槽主要技术经济指标为：电解电流≥10000A、电解电压8.0 V～8.5V、

第 章稀土元素 习题答案

第九章稀土元素 【习题答案】 9.1 什么叫内过渡元素？什么叫镧系元素？什么叫稀土元素？ 解：内过渡元素：指镧系和锕系元素，位于f区，也称为内过渡元素。 镧系元素：从57号元素镧到第71号元素镥，共15种元素，用Ln表示。 稀土元素：是15个镧系元素加上钪（Sc）和钇（Y），共计17个元素。 9.2 从稀土元素的发现史，你能得到何种启示？ 解：请阅读“9.1.1 稀土元素的发现”一节的内容，体会科学研究的精神。 9.3 稀土元素在地壳中的丰度如何？主要的稀土矿物有哪些？世界和我国的稀土矿藏分布 情况如何？ 解：稀土元素在地壳中的丰度如下表所示： 元素名称Sc Y La Ce Pr Nd Pm Sm 丰度/g·t－1 5 28.1 18.3 64.1 5.53 23.9 4.5×10－20 6.47 元素名称Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 丰度/g·t－1 1.06 6.36 0.91 4.47 1.15 2.47 0.20 2.66 0.75 主要的稀土矿物有独居石、氟碳铈矿、磷酸钇矿等。 我国稀土资源极其丰富，其特点可概括为：储量大、品种全、有价值的元素含量高、分 布广。已在18个省市发现蕴藏各类稀土矿，储量占世界已探明稀土矿藏的55％左右。南方 以重稀土为主，内蒙古以轻稀土为主。在内蒙古包头市北边白云鄂博，称为“世界稀土之都”， 储量占全国储量70％以上。国外稀土资源集中在美国、印度、巴西、澳大利亚和俄罗斯等国。 9.4 如何从稀土矿物中提取稀土元素？ 解：从稀土矿物中提取稀土元素主要包括三个阶段： （1）精矿的分解：利用化学试剂与精矿作用使稀土元素富集在溶液或沉淀中，与伴生元 素分离开来。方法可分为干法和湿法。 （2）化合物的分离与纯化：从混合稀土氧化物或混合稀土盐中分离出单一的稀土元素。 方法有分级结晶法、分级沉淀法、选择性氧化还原法、离子交换法、溶剂萃取法等。 （3）稀土金属的制备：通常采用熔融盐电解和热还原法。

稀土矿用途及分类

稀土矿的用途和分类 稀土的分类 1）轻稀土（又称铈组）：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。 2）重稀土（又称钇组）：铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。 铈组与钇组之别，是因为矿物经分离得到的稀土混合物中，常以铈或钇比例多的而得名。 稀土金属(rare earth metals)又称稀土元素，是元素周期表ⅢB族中钪、钇、镧系17种元素的总称，常用R或RE表示。它们的名称和化学符号是钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)。它们的原子序数是21(Sc)、39(Y)、57(La)到71(Lu)。 铥的主要用途有以下几个方面： （1）铥用作医用轻便X光机射线源，铥在核反应堆内辐照后产生一种能发射X射线的同位素，可用来制造便携式血液辐照仪上，这种辐射仪能使铥-169受到高中子束的作用转变为铥-170，放射出X 射线照射血液并使白血细胞下降，而正是这些白细胞引起器官移植排异反应的，从而减少器官的早期排异反应。 （2）铥元素还可以应用于临床诊断和治疗肿瘤，因为它对肿瘤组织具有较高亲合性，重稀土比轻稀土亲合性更大，尤其以铥元素的亲合力最大。 （3）铥在X射线增感屏用荧光粉中做激活剂LaOBr:Br（蓝色），

达到增强光学灵敏度，因而降低了X射线对人的照射和危害，与以前钨酸钙增感屏相比可降低X射线剂量50%，这在医学应用具有重要现实的意义。 （4）铥还可在新型照明光源金属卤素灯做添加剂。 （5）Tm3+加入到玻璃中可制成稀土玻璃激光材料，这是目前输出脉冲量最大，输出功率最高的固体激光材料。Tm3+也可做稀土上转换激光材料的激活离子。 镱（Yb）年，查尔斯（Jean Charles）和马利格纳克（G.de Marignac）在"铒"中发现了新的稀土元素，这个元素由伊 特必（Ytterby）命名为镱（Ytterbium）。 镱的主要用途有（1）作热屏蔽涂层材料。镱能明显地改善电沉积锌层的耐蚀性，而且含镱镀层比不含镱镀层晶粒细小，均匀致密。（2）作磁致伸缩材料。这种材料具有超磁致伸缩性即在磁场中膨胀的特性。该合金主要由镱/铁氧体合金及镝/铁氧体合金构成，并加入一定比例的锰，以便产生超磁致伸缩性。（3）用于测定压力的镱元件，试验证明，镱元件在标定的压力范围内灵敏度高，同时为镱在压力测定应用方面开辟了一个新途径。（4）磨牙空洞的树脂基填料，以替换过去普遍使用银汞合金。（5）日本学者成功地完成了掺镱钆镓石榴石埋置线路波导激光器的制备工作，这一工作的完成对激光技术的进一步发展很有意义。另外，镱还用于荧光粉激活剂、无线电陶瓷、电子计算机记忆元件（磁泡）添加剂、和玻璃纤维助熔剂以及光学玻璃添加剂等。