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稀土有工業(yè)“黃金”之稱

2013年09月27日 11:6 6212次瀏覽 來(lái)源:   分類: 稀土

  稀土(rare earth)有“工業(yè)維生素”的美稱。稀土元素氧化物是指元素周期表中原子序數(shù)為57 到71 的15種鑭系元素氧化物,以及與鑭系元素化學(xué)性質(zhì)相似的鈧(Sc) 和釔(Y)共17 種元素的氧化物。稀土元素在石油、化工、冶金、紡織、陶瓷、玻璃、永磁材料等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用,隨著科技的進(jìn)步和應(yīng)用技術(shù)的不斷突破,稀土氧化物的價(jià)值將越來(lái)越大。
  稀土一詞是歷史遺留下來(lái)的名稱。稀土元素是從18世紀(jì)末葉開(kāi)始陸續(xù)發(fā)現(xiàn),當(dāng)時(shí)人們常把不溶于水的固體氧化物稱為土。稀土一般是以氧化物狀態(tài)分離出來(lái)的,雖然在地球上儲(chǔ)量非常巨大,但冶煉提純難度較大,顯得較為稀少,得名稀土。根據(jù)稀土擁有量(含礦及半成品,加工品),中國(guó)、俄羅斯、美國(guó)、澳大利亞是世界上四大稀土擁有國(guó),中國(guó)名列第一位。
  應(yīng)用
  軍事方面
  稀土有工業(yè)“黃金”之稱,由于其具有優(yōu)良的光電磁等物理特性,能與其他材料組成性能各異、品種繁多的新型材料,其最顯著的功能就是大幅度提高其他產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。比如大幅度提高用于制造坦克、飛機(jī)、導(dǎo)彈的鋼材、鋁合金[ 有色商機(jī):鋁合金門(mén)窗價(jià)格 ]、鎂合金、鈦合金的戰(zhàn)術(shù)性能。而且,稀土同樣是電子、激光、核工業(yè)、超導(dǎo)等諸多高科技的潤(rùn)滑劑。稀土科技一旦用于軍事,必然帶來(lái)軍事科技的躍升。從一定意義上說(shuō),美軍在冷戰(zhàn)后幾次局部戰(zhàn)爭(zhēng)中壓倒性控制,以及能夠?qū)橙怂翢o(wú)忌憚地公開(kāi)殺戮,正緣于稀土科技領(lǐng)域的超人一等。
  冶金工業(yè)
  稀土金屬或氟化物、硅化物加入鋼中,能起到精煉、脫硫、中和低熔點(diǎn)有害雜質(zhì)的作用,并可以改善鋼的加工性能;稀土硅鐵合金、稀土硅鎂合金作為球化劑生產(chǎn)稀土球墨鑄鐵,由于這種球墨鑄鐵特別適用于生產(chǎn)有特殊要求的復(fù)雜球鐵件,被廣泛用于汽車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)等機(jī)械制造業(yè);稀土金屬添加至鎂、鋁、銅、鋅、鎳等有色合金中,可以改善合金的物理化學(xué)性能,并提高合金室溫及高溫機(jī)械性能。
  石油化工
  用稀土制成的分子篩催化劑,具有活性高、選擇性好、抗重金屬中毒能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),因而取代了硅酸鋁催化劑用于石油催化裂化過(guò)程;在合成氨生產(chǎn)過(guò)程中,用少量的硝酸稀土為助催化劑,其處理氣量比鎳鋁催化劑大1.5倍;在合成順丁橡膠和異戊橡膠過(guò)程中,采用環(huán)烷酸稀土-三異丁基鋁型催化劑,所獲得的產(chǎn)品性能優(yōu)良,具有設(shè)備掛膠少,運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定,后處理工序短等優(yōu)點(diǎn);復(fù)合稀土氧化物還可以用作內(nèi)燃機(jī)尾氣凈化催化劑,環(huán)烷酸鈰還可用作油漆催干劑等。
  玻璃陶瓷
  稀土氧化物或經(jīng)過(guò)加工處理的稀土精礦,可作為拋光粉廣泛用于光學(xué)玻璃、眼鏡片、顯像管、示波管、平板玻璃、塑料及金屬餐具的拋光;在熔制玻璃過(guò)程中,可利用二氧化鈰對(duì)鐵有很強(qiáng)的氧化作用,降低玻璃中的鐵含量,以達(dá)到脫除玻璃中綠色的目的;添加稀土氧化物可以制得不同用途的光學(xué)玻璃和特種玻璃,其中包括能通過(guò)紅外線、吸收紫外線的玻璃、耐酸及耐熱的玻璃、防X-射線的玻璃等;在陶釉和瓷釉中添加稀土,可以減輕釉的碎裂性,并能使制品呈現(xiàn)不同的顏色和光澤,被廣泛用于陶瓷工業(yè)。
  新材料
  稀土鈷及釹鐵硼永磁材料,具有高剩磁、高矯頑力和高磁能積,被廣泛用于電子及航天工業(yè);純稀土氧化物和三氧化二鐵化合而成的石榴石型鐵氧體單晶及多晶,可用于微波與電子工業(yè);用高純氧化釹制作的釔鋁石榴石和釹玻璃,可作為固體激光材料;稀土六硼化物可用于制作電子發(fā)射的陰極材料;鑭鎳金屬是70年代新發(fā)展起來(lái)的貯氫材料;鉻酸鑭是高溫?zé)犭姴牧?;?dāng)前世界各國(guó)采用鋇釔銅氧元素改進(jìn)的鋇基氧化物制作的超導(dǎo)材料,可在液氮溫區(qū)獲得超導(dǎo)體,使超導(dǎo)材料的研制取得了突破性進(jìn)展。此外,稀土還廣泛用于照明光源,投影電視熒光粉、增感屏熒光粉、三基色熒光粉、復(fù)印燈粉;在農(nóng)業(yè)方面,向田間作物施用微量的硝酸稀土,可使其產(chǎn)量增加5~10%;在輕紡工業(yè)中,稀土氯化物還廣泛用于鞣制毛皮、皮毛染色、毛線染色及地毯染色等方面。
  農(nóng)業(yè)方面
  研究結(jié)果表明,稀土元素可以提高植物的葉綠素含量,增強(qiáng)光合作用,促進(jìn)根系發(fā)育,增加根系對(duì)養(yǎng)分吸收。稀土還能促進(jìn)種子萌發(fā),提高種子發(fā)芽率,促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)。除了以上主要作用外,還具有使某些作物增強(qiáng)抗病、抗寒、抗旱的能力。
  大量的研究還表明,使用適當(dāng)濃度稀土元素能促進(jìn)植物對(duì)養(yǎng)分的吸收、轉(zhuǎn)化和利用。玉米用稀土拌種,出苗、拔節(jié)比對(duì)照早1~2天,株高增加0.2米,早熟3~5天,而且籽粒飽滿,增產(chǎn)14%。大豆用稀土拌種,出苗提早1天,單株結(jié)莢數(shù)增加14.8~26.6個(gè),3粒莢數(shù)增多,增產(chǎn)14.5%~20.0%。噴施稀土可使蘋(píng)果和柑橘果實(shí)的Vc含量、總糖含量、糖酸比均有所提高,促進(jìn)果實(shí)著色和早熟。并可抑制貯藏過(guò)程中呼吸強(qiáng)度,降低腐爛率。
  相關(guān):國(guó)內(nèi)首個(gè)稀土交易平臺(tái)掛牌
  2012年8月8日上午,我國(guó)第一家稀土產(chǎn)品交易平臺(tái)將在包頭掛牌。包鋼稀土、廈門(mén)鎢業(yè)等12家稀土生產(chǎn)和流通骨干企業(yè),每家出資1000萬(wàn),在北方的稀土重鎮(zhèn)包頭成立國(guó)內(nèi)首個(gè)稀土交易平臺(tái)。
  雖然全國(guó)性的稀土交易平臺(tái)是第一次建立,一定程度上解決了賣(mài)的問(wèn)題,但是產(chǎn)的問(wèn)題還是存在的。因?yàn)閲?guó)內(nèi)深加工水平比較低,單靠一個(gè)稀土的交易平臺(tái)并沒(méi)有解決技術(shù)升級(jí)的問(wèn)題,平臺(tái)的建立和稀土深加工行業(yè)的發(fā)展會(huì)起到相互促進(jìn)作用。

責(zé)任編輯:mqk

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