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(yin)為(wei)18世紀發現的稀土礦(kuang)物較少(shao),當(dang)時只能用化學(xue)法(fa)制得(de)少(shao)量不溶于水的氧(yang)化物,歷史(shi)上習慣地把(ba)這(zhe)種氧(yang)化物稱為(wei)“土”,因(yin)而得(de)名(ming)稀土。自然界中有(you)250種稀土礦。
根據(ju)稀土(tu)元(yuan)素原子電(dian)子層結(jie)構和(he)物(wu)理化學性(xing)質(zhi),以及它們在礦(kuang)物(wu)中共(gong)生情(qing)況和(he)不同(tong)的(de)離子半(ban)徑可產生不同(tong)性(xing)質(zhi)的(de)特征,十七種(zhong)稀土(tu)元(yuan)素通常(chang)分(fen)為二(er)組(zu):
輕稀土包(bao)括:鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪。
重稀土包(bao)括:釓(ga)、鋱、鏑、鈥(huo)、鉺(er)、銩、鐿、镥(lu)、鈧、釔。
按萃取分(fen)離分(fen)類:
輕稀土(P204弱(ruo)酸(suan)度萃取)—鑭、鈰(shi)、鐠、釹;
中(zhong)稀土(P204低酸度(du)萃取)—釤(shan)、銪、釓、鋱和鏑;
重(zhong)稀(xi)土(P204中酸度(du)萃取(qu))—鈥、鉺、銩、鐿(yi)、镥、釔(yi)。
二、稀土有什么用途
稀土元素已廣泛應用于電(dian)子、石油化工(gong)、冶金、機械、能源、輕(qing)工(gong)、環境保護、農業等領域。
1、軍事方面
稀(xi)土(tu)(tu)有工(gong)業“黃金”之稱,由(you)于(yu)其(qi)具有優(you)良的光電磁等(deng)物理(li)特性(xing),能(neng)(neng)與其(qi)他材料組成性(xing)能(neng)(neng)各異、品(pin)種繁多的新型(xing)材料,其(qi)最顯著的功能(neng)(neng)就是(shi)大幅(fu)度提(ti)(ti)高(gao)其(qi)他產品(pin)的質量和性(xing)能(neng)(neng)。比(bi)如大幅(fu)度提(ti)(ti)高(gao)用(yong)于(yu)制(zhi)造(zao)坦克、飛機、導彈的鋼材、鋁合金、鎂合金、鈦合金的戰(zhan)(zhan)術(shu)性(xing)能(neng)(neng)。而且(qie),稀(xi)土(tu)(tu)同樣(yang)是(shi)電子、激(ji)光、核工(gong)業、超(chao)導等(deng)諸(zhu)多高(gao)科技(ji)的潤滑劑。稀(xi)土(tu)(tu)科技(ji)一旦用(yong)于(yu)軍事,必然帶來軍事科技(ji)的躍(yue)升。從(cong)一定意義(yi)上說,美軍在冷戰(zhan)(zhan)后幾次局部戰(zhan)(zhan)爭中壓倒性(xing)控制(zhi),得益于(yu)稀(xi)土(tu)(tu)科技(ji)領域的技(ji)術(shu)。
2、冶金工業
稀(xi)土(tu)(tu)金(jin)(jin)屬或(huo)氟化物(wu)(wu)、硅(gui)(gui)化物(wu)(wu)加入(ru)鋼中,能起到精(jing)煉(lian)、脫硫、中和低熔(rong)點有害雜(za)質的(de)(de)(de)作用,并可以改善鋼的(de)(de)(de)加工性能;稀(xi)土(tu)(tu)硅(gui)(gui)鐵(tie)合(he)金(jin)(jin)、稀(xi)土(tu)(tu)硅(gui)(gui)鎂合(he)金(jin)(jin)作為球(qiu)化劑生(sheng)產(chan)稀(xi)土(tu)(tu)球(qiu)墨鑄(zhu)鐵(tie),由(you)于(yu)這種球(qiu)墨鑄(zhu)鐵(tie)特別(bie)適(shi)用于(yu)生(sheng)產(chan)有特殊(shu)要求的(de)(de)(de)復雜(za)球(qiu)鐵(tie)件,被廣泛用于(yu)汽車、拖拉機(ji)、柴油機(ji)等機(ji)械制(zhi)造(zao)業;稀(xi)土(tu)(tu)金(jin)(jin)屬添加至鎂、鋁、銅(tong)、鋅、鎳等有色合(he)金(jin)(jin)中,可以改善合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)化學性能,并提(ti)高合(he)金(jin)(jin)室溫及高溫機(ji)械性能。
3、石油化工
用(yong)(yong)稀(xi)(xi)土制成(cheng)(cheng)的(de)分子篩催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji),具有(you)活性高(gao)、選擇性好、抗重金屬中(zhong)毒能力(li)強的(de)優點,因而(er)取代了硅酸(suan)鋁催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)用(yong)(yong)于石油(you)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)裂化(hua)(hua)(hua)(hua)過程;在(zai)合(he)(he)成(cheng)(cheng)氨生(sheng)產過程中(zhong),用(yong)(yong)少量(liang)的(de)硝酸(suan)稀(xi)(xi)土為助(zhu)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji),其處理(li)氣量(liang)比鎳鋁催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)大1.5倍;在(zai)合(he)(he)成(cheng)(cheng)順丁橡膠和異(yi)戊橡膠過程中(zhong),采用(yong)(yong)環烷(wan)酸(suan)稀(xi)(xi)土-三異(yi)丁基鋁型(xing)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji),所獲得的(de)產品性能優良,具有(you)設備掛(gua)膠少,運轉穩定,后(hou)處理(li)工序短等優點;復合(he)(he)稀(xi)(xi)土氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)還(huan)可以用(yong)(yong)作內燃機尾氣凈化(hua)(hua)(hua)(hua)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji),環烷(wan)酸(suan)鈰還(huan)可用(yong)(yong)作油(you)漆催(cui)干劑(ji)(ji)(ji)等。
4、玻璃陶瓷
稀土氧(yang)化(hua)物或(huo)經過(guo)加工(gong)(gong)處理的(de)(de)(de)(de)稀土精礦,可(ke)作為拋光(guang)粉廣泛(fan)用于光(guang)學(xue)玻(bo)璃(li)(li)、眼鏡片、顯(xian)像(xiang)管、示(shi)波管、平板玻(bo)璃(li)(li)、塑料及金屬餐具的(de)(de)(de)(de)拋光(guang);在(zai)熔制(zhi)玻(bo)璃(li)(li)過(guo)程中(zhong),可(ke)利用二氧(yang)化(hua)鈰(shi)對鐵有很強的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)作用,降低玻(bo)璃(li)(li)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)鐵含量,以達(da)到脫除玻(bo)璃(li)(li)中(zhong)綠色(se)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de);添加稀土氧(yang)化(hua)物可(ke)以制(zhi)得不同(tong)用途的(de)(de)(de)(de)光(guang)學(xue)玻(bo)璃(li)(li)和特種(zhong)玻(bo)璃(li)(li),其(qi)中(zhong)包括能通過(guo)紅外線、吸(xi)收紫(zi)外線的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)(li)、耐(nai)酸(suan)及耐(nai)熱的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)(li)、防X-射線的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)(li)等;在(zai)陶釉和瓷釉中(zhong)添加稀土,可(ke)以減輕釉的(de)(de)(de)(de)碎裂性(xing),并能使制(zhi)品(pin)呈現(xian)不同(tong)的(de)(de)(de)(de)顏色(se)和光(guang)澤,被(bei)廣泛(fan)用于陶瓷工(gong)(gong)業(ye)。
5、農業方面
研究結(jie)果表明,稀(xi)土(tu)(tu)元(yuan)素(su)(su)可以提(ti)高植物的葉綠素(su)(su)含量(liang),增(zeng)強(qiang)光合(he)作用,促進(jin)根系(xi)發育,增(zeng)加(jia)根系(xi)對養分(fen)吸收。稀(xi)土(tu)(tu)還能促進(jin)種(zhong)子(zi)萌發,提(ti)高種(zhong)子(zi)發芽率,促進(jin)幼苗(miao)生長(chang)。除了以上主(zhu)要作用外,還具有使(shi)某些作物增(zeng)強(qiang)抗病、抗寒、抗旱的能力。
大量的研究還表明,使用適當濃度稀土元素能促進(jin)植物對養分的(de)吸(xi)收(shou)、轉化和利用(yong)(yong)。玉(yu)米用(yong)(yong)稀土(tu)拌種,出(chu)苗(miao)、拔(ba)節比(bi)對照早1~2天(tian),株高(gao)增加(jia)0.2米,早熟3~5天(tian),而且籽粒(li)飽滿,增產(chan)14%。大豆用(yong)(yong)稀土(tu)拌種,出(chu)苗(miao)提早1天(tian),單株結(jie)莢數增加(jia)14.8~26.6個,3粒(li)莢數增多,增產(chan)14.5%~20.0%。噴施稀土(tu)可(ke)(ke)使蘋(pin)果(guo)和柑橘(ju)果(guo)實(shi)的(de)Vc含量、總糖(tang)含量、糖(tang)酸比(bi)均有所提高(gao),促進(jin)果(guo)實(shi)著色和早熟。并(bing)可(ke)(ke)抑制貯(zhu)藏(zang)過程中呼吸(xi)強度,降低腐爛率。