《稀土冶金技術(shù)史》課件-稀土的賦存狀態(tài)及種類

稀土的賦存狀態(tài)及種類稀土材料技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)稀土元素是指鑭系元素加上鈧和釔，共17種元素，它們?cè)谧匀唤缰型ǔｋy以單獨(dú)存在，而多與其他元素伴生。盡管這些元素在地殼中的含量并不稀少，但由于其難以分離和提純，故被稱為“稀土”。名稱由來(lái)定義什么是稀土元素稀土元素可以以獨(dú)立礦物的形式存在于自然界中，如獨(dú)居石、氟碳鈰礦等。這些礦物中稀土元素含量較高，但儲(chǔ)量相對(duì)較少。獨(dú)立礦物形式稀土元素常以類質(zhì)同象的形式存在于其他礦物中，如磷灰石、鋯石等。這種形式下，稀土元素以微量或痕量存在，但分布廣泛。類質(zhì)同象形式稀土元素還可以以吸附狀態(tài)存在于一些粘土礦物和有機(jī)質(zhì)中，如高嶺土、蒙脫石等。這種狀態(tài)下的稀土元素含量較低，但提取利用的技術(shù)難度相對(duì)較低。吸附狀態(tài)稀土在自然界中的存在形式磷釔礦是一種含釔等稀土元素的磷酸鹽礦物，常呈板狀、片狀或粒狀集合體。其稀土元素含量相對(duì)較低，但具有獨(dú)特的熒光性質(zhì)，可用于制作熒光材料和激光材料等。磷釔礦獨(dú)居石是一種含鈰、鑭等稀土元素的磷酸鹽礦物，具有玻璃光澤和高硬度。其稀土元素含量較高，是提取稀土元素的重要礦石之一。獨(dú)居石氟碳鈰礦是一種含鈰、鑭等稀土元素的氟碳酸鹽礦物，常與獨(dú)居石共生。其稀土元素含量也較高，且易溶于酸，便于提取利用。氟碳鈰礦稀土礦石的種類與特點(diǎn)銀白色的軟金屬，有延展性，導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性良好，熔點(diǎn)較低。鑭（La）鈰（Ce）鐠（Pr）釹（Nd）具有獨(dú)特的氧化還原性質(zhì)，是應(yīng)用最廣泛的稀土元素之一，可用于制造打火石、陶瓷材料等。具有順磁性，可用于制造永磁材料，其氧化物還可用作陶瓷顏料。主要用于制造高性能的永磁材料，也用于玻璃和陶瓷材料的著色。輕稀土元素钷（Pm）釤（Sm）銪（Eu）釓（Gd）具有放射性，實(shí)際應(yīng)用較少，主要用于科學(xué)研究。主要用于制造熒光材料和核反應(yīng)堆的中子吸收劑，也可用于科學(xué)研究中的熒光探針?？捎糜谥圃煊来挪牧虾秃朔磻?yīng)堆的控制材料，還可用于制造光學(xué)玻璃和高折射率的玻璃。在醫(yī)療領(lǐng)域可用于核磁共振成像技術(shù)中的造影劑，還可用于制造磁致伸縮材料和磁光材料。重稀土元素露天開(kāi)采適用于礦體較大、礦藏較淺的稀土礦。通過(guò)移除覆蓋在礦體上方的土石，直接開(kāi)采礦石。地下開(kāi)采適用于礦體較小、礦藏較深的稀土礦。通過(guò)在地下挖掘巷道，到達(dá)礦體進(jìn)行開(kāi)采。液體采礦部分稀土元素以離子形態(tài)溶解在地下水或鹽湖中，可通過(guò)抽取地下水或湖水，再經(jīng)過(guò)處理提取稀土元素。稀土礦石的開(kāi)采方法酸浸法使用酸性溶液浸泡礦石，使稀土元素溶解在溶液中，再通過(guò)化學(xué)反應(yīng)沉淀出稀土元素。堿熔法在高溫下，使用堿性物質(zhì)與礦石反應(yīng)，生成可溶性的稀土化合物，再通過(guò)溶解、沉淀等步驟提取稀土元素。離子交換法利用離子交換樹(shù)脂對(duì)稀土離子的吸附和解析作用，實(shí)現(xiàn)稀土元素的分離和提純。溶劑萃取法利用有機(jī)溶劑對(duì)稀土元素的萃取作用，將稀土元素從溶液中提取出來(lái)。稀土元素的提取與分離技術(shù)針對(duì)稀土元素在自然界中分散、含量低的特點(diǎn)，研究高效提取與分離技術(shù)，降低生產(chǎn)成本，提高資源利用率。高效提取與分離技術(shù)探索稀土元素在新型材料與器件中的獨(dú)特性能與應(yīng)用，拓展其應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)前景。新型材料與器件研發(fā)加強(qiáng)稀土元素開(kāi)采、生產(chǎn)過(guò)程中的生態(tài)環(huán)境保護(hù)，推動(dòng)稀土產(chǎn)