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硝酸分解磷矿提取稀土的技术研究进展

硝酸分解磷矿提取稀土的技术研究进展
硝酸分解磷矿提取稀土的技术研究进展

万方数据

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硝酸分解磷矿提取稀土的技术研究进展

作者:王斌, 张宗凡, 罗康碧, 罗珍, Wang Bin, Zhang Zongfan, Luo Kangbi, Luo Zhen

作者单位:王斌,罗康碧,罗珍,Wang Bin,Luo Kangbi,Luo Zhen(昆明理工大学化学工程学院,云南昆明,650500), 张宗凡,Zhang Zongfan(云南省化工研究院,云南昆明,650228)

刊名:

化工科技

英文刊名:Science & Technology in Chemical Industry

年,卷(期):2014,22(3)

本文链接:https://www.wendangku.net/doc/a29327829.html,/Periodical_hgkj201403016.aspx

金矿提炼技术简介

金矿提炼技术简介 金在矿石中的含量极低,为了提取黄金,需要将矿石破碎和磨细并采用选矿方法预先富集或从矿石中使金分离出来。黄金选矿中使用较多的是重选和浮选,重选法在砂金生产中占有十分重要的地位,浮选法是岩金矿山广为运用的选矿方法,目前我国 80% 左右的岩金矿山采用此法选金,选矿技术和装备水平有了较大的提高。 (一)破碎与磨矿 据调查,我国选金厂多采用颚式破碎机进行粗碎,采用标准型圆锥碎矿机中碎,而细碎则采用短头型圆锥碎矿机以及对辊碎矿机。中、小型选金厂大多采用两段一闭路碎矿,大型选金厂采用三段一闭路碎矿流程。 为了提高选矿生产能力,挖掘设备潜力,对碎矿流程进行了改造,使磨矿机的利用系数提高,采取的主要措施是实行多碎少磨,降低入磨矿石粒度。 (二)重选 重选在岩金矿山应用比较广泛,多作为辅助工艺,在磨矿回路中回收粗粒金,为浮选和氰化工艺创造有利条件,改善选矿指标,提高金的总回收率,对增加产量和降低成本发挥了积极的作用。山东省约有 10 多个选金厂采用了重选这一工艺,平均总回收率可提高 2% ~ 3% ,企业经济效益好,据不完全统计,每年可得数百万元的利润。河南、湖南、内蒙古等省(区)亦取得好的效果,采用的主要设备有溜槽、摇床、跳汰机和短锥

旋流器等。从我国多数黄金矿山来看,浮—重联合流程(浮选尾矿用重选)适于采用,今后应大力推广阶段磨矿阶段选别流程,提倡能收、早收的选矿原则。 (三)浮选 据调查,我国 80% 左右的岩金矿山采用浮选法选金,产出的精矿多送往有色冶炼厂处理。由于氰化法提金的日益发展和企业为提高经济效益,减少精矿运输损失,近年来产品结构发生了较大的变化,多采取就地处理(当然也由于选冶之间的矛盾和计价等问题,迫使矿山就地自行处理)促使浮选工艺有较大发展,在黄金生产中占有相当的重要地位。通常有优先浮选和混合浮选两种工艺。近年来在工艺流程改造和药剂添加制度方面有新的进展,浮选回收率也明显提高。据全国 40 多个选金厂,浮选工艺指标调查结果表明,硫化矿浮选回收率为 90% ,少数高达 95% ~97%; 氧化矿回收率为 75% 左右 ; 个别的达到 80% ~ 85% 。近年来,浮选工艺流程的革新改造以及科研成果很多,效果明显。阶段磨浮流程,重—浮联合流程等,是目前我国浮选工艺发展的主要趋势。如湘西金矿采用重—浮联合流程,进行阶段磨矿阶段选别,获得较好指标,回收率提高 6% 以上;焦家金矿、五龙金矿、文峪金矿、东闯金矿等也取得一定的效果。又如新城金矿,原流程为原矿直接浮选,由于含泥较高(矿石本身含泥高,再加采矿尾砂胶结充填强度不够,带入部分泥砂)使选矿指标连续下降。经考查试验,采用了泥砂分选工艺流程,回收率由 93.05% 提高到

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.wendangku.net/doc/a29327829.html,

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

稀土萃取分离技术

稀土溶剂萃取分离技术 摘要 对目前稀土元素生产中分离过程常用的分离技术进行了综述。使用较多的是溶剂萃取法和离子交换法。本文立足于理论与实际详细地分析了溶剂萃取分离法。 关键词稀土分离萃取 前言 稀土一般是以氧化物状态分离出来的,又很稀少,因而得名为稀土。“稀土”一词系17种元素的总称。它包括原子序数57—71的15种镧系元素和原子序数39的钇及21的钪。由于钪与其余16个元素在自然界共生的关系不大密切,性质差别也比较大,所以一般不把它列入稀土元素之列。 中国、俄罗斯、美国、澳大利亚是世界上四大稀土拥有国,中国名列第一位。中国是世界公认的最大稀土资源国,不仅储量大,而且元素配分全面。经过近40余年的发展,中国已建立目前世界上最庞大的稀土工业,成为世界最大稀土生产国,最大稀土消费国和最大稀土供应国。产品规格门类齐全,市场遍及全球。产品产量和供应量达到世界总量的80%一90%[1]。 稀土在钢铁工业有色金属合金工业、石油工业、玻璃及陶瓷工业、原子能工业、电子及电器工业、化学工业、农业、医学以及现代化新技术等方面有多种用途。由于稀土元素及其化合物具有不少独特的光学、磁学、电学性能,使得它们在许多领域中得到了广泛的应用。但由于稀土元素原子结构相似,使得它们经常紧密结合并共生于相同矿物中,这给单一稀土元素的提取与分离带来了相当大的困难[2]。 常用稀土分离提取技术 萃取分离技术:包含溶剂萃取法、膜萃取分离法、温度梯度萃取、超临界萃取、固—液萃取等萃取方法。 液相色谱分离技术:包含离子交换色谱、离子色谱技术、反相离子对色谱技术、萃取色谱技术、纸色谱技术、以及薄层色谱技术。 常用方法为溶剂萃取法和离子交换法[3]。 稀土溶剂萃取分离技术

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

MATLAB 软件使用简介 轮廓线提取 实验2 图像轮廓线提取技术 实验3 RGB向量空间中的图像分割技术 实

MATLAB 软件使用简介 MATLAB 是一个功能强大的数学软件, 它不但可以解决数学中的数值计算问题, 还可以解决符号演算问题, 并且能够方便地绘出各种函数图形。MATLAB自1984年由美国的MathWorks公司推向市场,现已成为国际最优秀的科技应用软件之一。 一、MATLAB 的工作界面 启动MATLAB后, 出现MATLAB命令窗口,空白区域是MATLAB 的工作区, 在此可输入和执行命令。 二、 MATLAB 操作的注意事项 ●在工作区输入MATLAB命令后, 按下Enter键才能执行命令。 ●MATLAB 是区分字母大小写的。 ●如果不想显示结果,只要在所输入命令的后面加上一个分号“;”即可。 如:x= 2 + 3↙ x=5 x = 2 + 3 ; ↙不显示结果5 ●如果一个表达式一行写不下,可以在行尾键入“...”来换行。 如:q=5^6+sin(pi)+exp(3)+(1+2+3+4+5) ... -5+1/2-567 ●命令行与M文件中的百分号“%”标明注释。 三、MATLAB的变量与表达式 ●MATLAB的变量名 MATLAB的变量名是用一个字母打头,后面最多跟19个字母或数字。应该注意不要用MATLAB中的内部函数或命令名作为变量名。列出当前工作空间中的变量命令为: who 将内存中的当前变量以简单形式列出; whos 列出当前内存变量的名称、大小、类型等信息;

clear 清除内存中的所有变量与函数。 ● MATLAB 常用的预定义变量 ans :保存计算结果的缺省变量;Inf 或inf :无穷大; i 或j pi :圆周率π。 ● MATLAB 的运算符 数学运算符:+,-,*, \(左除), / (右除) , ^ (乘幂) 关系运算符:<, >, <=, >=, = =(等于), ~= (不等于) 逻辑运算符:&(逻辑与), |( 逻辑或), ~( 逻辑非) ● MATLAB 的表达式及语句 表达式由运算符、函数、变量名和数字组成的式子。MATLAB 语句由变量、表达式及MATLAB 命令组成,用户输入的语句由MATLAB 系统解释运行。MATLAB 语句的2种最常见的形式为: 形式1:表达式 形式2:变量=表达式 在第一种形式中,表达式运算后产生的结果如果为数值类型,系统自动赋值给变量ans ,并显示在屏幕上。 例1:用两种形式计算3 6sin 5e ++π算术运算结果。 解:形式1: 5^6+sin(pi)+exp(3) ↙ ans = 1.5645e+004 形式2: a=5^6+sin(pi)+exp(3) ↙ a = 1.5645e+004 例2:已知矩阵 ?? ? ???=???? ??=22 11 ,2121B A ,对它们做简单的关系与逻辑运算 解:A=[1,2;1,2]; ↙ B=[1,1;2,2]; ↙ C=(A

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。

中药提取技术与酶法提取

中草药所含成分十分复杂,既有有效成分,又有无效成分和有毒成分。为了提高中草药的治疗效果,就要尽最大限度提取有效成分,去除无效成分及有毒成分。因此,中草药提取对于提高中药制剂的内在质量和临床疗效最为重要。但常用的提取方法(如煎煮法。回流法、浸渍法。渗漉法等)在保留有效成分,去除无效成分方面,存在着有效成分损失大、周期长、工序多。提取率不高等缺点。近10年来,在中药提取方面出现了许多新技术、新方法,这些新技术和方法的应用,使得中草药提取既符合传统的中医理论,又能达到提高有效成分的收率和纯度的目的。本文就这方面作一综述。 1. 超临界流体萃取技术 超临界流体萃取(简称SC FEFE)是一种以超临界流体(简称SCF)代替常规有机溶剂对中草药有效成分进行革取和分离的新型技术,其原理是利用流体(溶剂)在临界点附近某区域(超临界区)内与待分离混合物中的溶质具有异常相平衡行为和传递性能,且对溶质的溶解能力随压力和温度的改变而在相当宽的范围内变动,利用这种SCF作溶剂,可以从多种液态或固态混合物中萃取出待分离组分。常用的SCF为CO。,因为CO。无毒,不易燃易爆,价廉,有较低的临界压力和温度,易于安全地从混合物中分离出来。超临界CO。萃取法与传统提取方法相比,最大的优点是可以在近常温的条件下提取分离,几乎保留产品中全部有效成分,无有机溶剂残留,产品纯度高,操作简单,节能。 廖周坤等用不同浓度的乙醇作夹带剂,对藏药雪灵芝进行了总皂苷粗品及多糖的苹取试验,与传统溶剂萃取工艺相比较,收率分别提高至旧.9倍和 1.62倍。何春茂、梁忠云利用超临界CO。卒取技术从黄花蒿中革取所得的萃取物中杂质(蜡状物)含量低,青蒿素提纯精制简单,收率高产品质量好。雷正杰等利用超临界CO。流体萃取技术,对厚朴的有效成分进行萃取和分离,革取物为淡黄色膏状物,经分析该萃取物由厚朴酚等11个化学成分组成,其中厚朴酚和厚朴酚的相对含量高达46.81%和45.00%。葛发欢等探讨了从黄山药中萃取薯预皂素的最佳条件,同时进行了中试放大,证明应用超临界CO。萃取薯预皂素进行工业化生产是可行的,与传统的汽油法相比较,收率提高15倍,生产周期大大缩短,避免使用汽油有易燃易爆的危险。葛发欢等研究了超临界CO。萃取柴胡挥发油和皂苷的工艺,STh-CO。法提取柴胡挥发油,与传统水蒸气蒸馏法相比较,能大大提高收率,缩短提取时间,而挥发油组成一致,只是各成分含量有差异。原永芳等通过五因素一四水平正交试 验法,用超临界流体萃取技术对川穹的挥发油萃取条件进行了优化选择,结果最佳萃取条件为压力34.smPa,温度60℃,改性剂乙醇0.3ml,静态苹取时间10min,动态萃取量10ml,以水作为吸收。与水蒸气蒸馏法相比较,该法具有耗时少,提取安全等优点。 SCFE技术对于提取分离挥发性成分、脂溶性物质、高热敏性物质以及贵重药材的有效成分显示出独特的优点,但SCFE设备属高压设备,一次性投资较大,运行成本高,因此这一技术目前在工业生产中还难以普及。 2. 超声提取技术 超声提取技术的基本原理主要是利用超声波的空化作用加速植物有效成分的浸出提取,另外超声波的次级效应,如机械振动、乳化、扩散。击碎、化学效应等也能加速欲提取成分的扩散释放并充分与溶剂混合,利于提取。与常规提取法相比,具有提取时间短、产率高、

稀土是如何提炼出来

立志当早,存高远 稀土是如何提炼出来 稀土市场是一个多元化的市场,它不只是一个产品,而是15 个稀土元素 和钇、钪及其各种化合物从纯度46%的氯化物到99.9999%的单一稀土氧化物及稀土金属,均具有多种多样的用途。加上相关的化合物和混合物,产品不计其数。首先从最初的矿石开采起,我们逐一介绍稀土的分离方法和冶炼过程。 稀土选矿 选矿是利用组成矿石的各种矿物之间的物理化学性质的差异,采用不同的选 矿方法,借助不同的选矿工艺,不同的选矿设备,把矿石中的有用矿物富集起来,除去有害杂质,并使之与脉石矿物分离的机械加工过程。当前我国和世界上其它国家开采出来的稀土矿石中,稀土氧化物含量只有百分之几,甚至有的更低,为了满足冶炼的生产要求,在冶炼前经选矿,将稀土矿物与脉石矿物和其它有用矿物分开,以提高稀土氧化物的含量,得到能满足稀土冶金要求的稀土精矿。稀土矿的选矿一般采用浮选法,并常辅以重选、磁选组成多种组合的选矿工艺流程。内蒙古白云鄂博矿山的稀土矿床,是铁白云石的碳酸岩型矿床,在主要成分铁矿中伴生稀土矿物(除氟碳铈矿、独居石外,还有数种含铌、稀土矿物)。采出的矿石中含铁30%左右,稀土氧化物约5%。在矿山先将大矿石破碎后,用火车运至包头钢铁集团公司的选矿厂。选矿厂的任务是将 Fe2O3 从33%提高到55%以上,先在锥形球磨机上磨矿分级,再用圆筒磁选机选得62~65%Fe2O3(氧化铁)的一次铁精矿。其尾矿继续进行浮选与磁选,得到含45%Fe2O3(氧化铁)以上的二次铁精矿。稀土富集在浮选泡沫中,品位达到10~15%。该富集物可用摇床选出REO 含量为30%的粗精矿,经选矿设备再处理后,可得到REO60%以上的稀土精矿。 稀土冶炼方法

稀土元素介绍

稀土元素介绍 在周期系中,你知道什么是镧系元素?什么是稀土元素吗?它们的电子层结构 和性质有什么特点?它们在科学技术和生产中扮演了什么样的角色? “镧系元素”在周期表中从原子序数为57号的镧到原子序数为71号的镥共15种元素,它们的化学性质十分相似,都位于周期表中第ⅢB 族,第6周期镧的同一格内,但它们不是同位素。同位素的原子序数是相同的,只是质量数不同。而这15种元素,不仅质量数不同,原子序数也不同。称这15种元素为镧系元素,用Ln 表示。它们组成了第一内过渡系元素。 “稀土元素”镧系元素以及与镧系元素在化学性质上相近的、在镧系元素格子上方的钇和钪,共17种元素总称为稀土元素,用RE 表示。按照稀土元素的电子层结构及物理和化学性质,把钆以前的7个元素:La 、Ce 、Pr 、Nd 、Pm 、Sm 和Eu 称为轻稀土元素或铈组稀土元素;钆和钆以后的7个元素:Gd 、Tb 、Dy 、Ho 、Er 、Tm 、Yb 、Lu ,再加上Sc 和Y 共10个元素,称为重稀土元素或钇组稀土元素。 “稀土”的名称是18世纪遗留下来的。由于当时这类矿物相当稀少,提取它们又困难,它们的氧化物又和组成土壤的金属氧化物Al2O3很相似,因此取名“稀土”。实际上稀土元素既不“稀少”,也不像“土”。它们在地壳中的含量为0.01534,其中丰度最大的是铈,在地壳中的含量占0.0046,其次是钇、钕、镧等。铈在地壳中的含量比锡还高,钇比铅高,就是比较少见的铥,其总含量也比人们熟悉的银或汞多,所以稀土元素并不稀少。这些元素全部是金属,人们有时也叫它们稀土金属。 我国稀土矿藏遍及18个省(区),是世界上储量最多的国家。内蒙包头的白云鄂博矿是世界上最大的稀土矿。在我国,具有重要工业意义的稀土矿物有氟碳铈矿Ce(CO 3)F ,独居石矿RE(PO 4),它们是轻稀土的主要来源。磷钇矿YPO 4和褐钇铌矿YNbO 4是重稀土的主要来源。 我们从以下几个方面来讨论镧系元素的通性: 1、价电子层结构 2、氧化态 3、原子半径和离子半径 4、离子的颜色 5、离子的磁性 6、标准电极 7、金属单质 电子层结构 这是目前根据原子光谱和电子束共振实验得到的镧系元素原子的电子层结构:

中药提取技术

中药提取技术 1.1.1 概述 中药有效成分的提取是中药生产过程重要的单元操作,其工艺特点、工艺流程的选择和设备配置都直接关系到被提取有效成分的数量和质量,从而进一步影响到产品的质量、经济效益等。因此探明中药提取的机理、优化提取工艺参数等逐渐成为中药生产和研究的重点内容。 广义的中药提取也称为分离,是指从中药材原料开始,经过一道或多道操作工序,最终的到所需要的药物或其半成品的全过程。按照分离手段的不同,溶质分离方法重要包括机械方式和化工传质方式。机械方式即是榨取发法,通过机械方法使含液固体组织发生体积变化和破裂,进而分离液体和固体。化工传质方式是用液体溶媒从固体药材中浸出有效成分的操作过程,称为浸提、浸出或浸取,它是现代中药生产的重要提取方法。由于中药材的药性、有效派成分的不同,所适用的浸取方式显然不同,选择合适的浸取方法与工艺对浸出生产是保持中药有效成分的生物活性非常重要。目前浸取生产的传统方法按固液接触状态可分为静态方式和动态方式,具体有煎煮法、浸渍法、渗漉法、回流法等[1]。 1.1.2 煎煮法 煎煮法是以水为提取溶剂,将药材加热煮沸一定时间而获得煮出液,并重复进行若干次,以提取其有效成分的一种传统方法,又称煮提法或煎取法。 本质上,水煎煮法是一种强化的浸渍提取方法,只是操作温度较高,达到了溶媒沸点,是中药最早、最常用的制剂方法之一。但水煎煮法的操作工艺基本上是依据经验指导,其工艺参数,如浸泡及煎煮时间、次数、煎出量等均无最佳操控标准,往往导致产品质量或疗效的显著性差异;另外,水作为一种溶媒并不能完全提取所有有效成分;实际上现代中药理论研究表明,许多中药的生物活性对加热都有不同程度的敏感,因此使煎煮法的应用受到一定限制。 1.1.3 浸渍法 浸渍法属于静态提取方法,是在常温或在加热条件下浸泡药材,使其所含的有效成分被浸出的方法。 通过浸渍法所得到的浸出液在不低于浸渍温度下能较好地保持其澄清度;操作简单易行,但所需时间较长,溶剂用量大,出液系数高,有效成分浸出率低;另外,浸渍状态下固液间通常呈静止状态,溶剂的利用率低,有效成分浸出不完全。 1.1.4 渗漉法 将药材粉碎后装入特制的渗漉筒或渗漉罐中,从渗漉罐上方连续通入溶媒,使其渗过罐内药材积层,发生固液传质作用,从而浸出有效成分,自罐体下部出口排出浸出液,这种方法叫渗漉法。由于浸出液浓度在渗漉过程中不断提高而密度增大,逐渐向下移动,由上层溶剂或更稀浸出液置换其位置,连续造成较大浓度差,使扩散能较好地进行。 (1).渗漉的特点: 渗漉提取过程类似多次浸出过程,浸出液可以达到较高的浓度,其浸出效果好。 不需要加热,可常温操作。 溶剂用量少,过滤要求低,简化了渣液分离操作过程。 操作技术要求高,否则影响提取效率。 工艺操作周期较长。 (2)渗漉法工艺流程及工作目的 流程: 药材粉碎浸润装筒,排空气浸渍渗漉 渗漉各操作工序目的: 渗漉提取前药材需经适当粉碎才能装筒。通常,渗漉提取的药材颗粒多为中等粒度以上,不宜过细,负否则增加吸附性,溶剂将难以顺利通过,不利于溶质的浸出,生产中药材切片厚度一般为0.5 mm。颗粒过粗则会减少接触面积,降低浸出效率;浸润的目的在于装筒前就使药材组织充分膨胀,避免装罐后堆积过紧或膨胀不均,防止溶剂的流动不畅或不均匀通过,影响提取效果,通常浸润溶剂量为药材量的0.7~1倍,充分均匀后放置时间为1~4 h;装筒时要注意压力要均匀,松紧合适。装的过松,溶媒通过速度过快,造成短路,浸提效果不好,且占用容积大,溶媒耗用多。装的过紧会使通道阻塞而使渗漉无法进行;扩散的效果与时间密切相关,故渗漉前的浸渍是非常必要的。装筒完毕后,自上部缓缓通入溶媒,则罐内药粉间的残存空气便可由罐底部打开的出口排出,至没有气泡为止关闭出口,继续加溶媒至高出药层几厘米处,加盖放置24~28h。浸渍时要尽量排出空气,并阻止空气重新渗入。否则残存气泡将冲挤药层,使药粉层原有的松紧改变,产生空隙,溶媒由空隙流过。渗漉过程中,液面应始终保持高于药层,否则表层药粉会产生干涸裂缝,溶媒将同样由空隙流过而影响渗漉。 1.1.5 回流法 回流法是以乙醇等易挥发的有机溶剂不提取溶剂,对浸出液加热蒸馏,其中挥发性溶剂馏出后又被冷凝,重

稀土元素的高效分离方法

稀土元素的高效分离方法 日本东北大学新近开发成功一种高效分离稀土元素的方法,利用低卤化物形成稀土元素盐(二价盐),是不同于传统溶剂萃取法和离子交换法的一种干式高效率分离法。稀土元素的低卤化物盐相对于三价的稀土类盐,其蒸气压差较小,容易与蒸发的三价盐分离。所用的实验装置采用置于两台卧式电炉之中的不锈钢反应容器(外径约40mm,长约50cm),在分离钐的低卤化物盐与三价钕时,利用金属铅作还原剂,加热到900~l000C进行真空蒸馏,在反应容器内将稀土元素成功地进行了分离。此法也能将最难分离的镨与钕分离,其分离效率比传统分离技术提高了5~60倍左右。新的分离工艺可望实现工业化生产。(启明取自《日刊工业新闻》,2000.8.23)

稀土元素的高效分离方法 刊名: 金属功能材料 英文刊名:METALLIC FUNCTIONAL MATERIALS 年,卷(期):2000,7(6) 本文读者也读过(10条) 1.王毅军.刘宇辉.郭军勋.王素玲.翁国庆盐酸优溶法回收NdFeB废料中稀土元素的研究与生产[会议论文]-2006 2.涂星.廖列文稀土元素的分离技术[期刊论文]-贵州化工2003,28(3) 3.张智勇.王玉琦.孙景信.李福亮.柴之芳.许雷.李信.曹国印分子活化分析研究植物原生质体中的稀土元素[期刊论文]-科学通报2000,45(5) 4.张志峰.李红飞.国富强.李德谦.孟淑兰.Zhang Zhifeng.Li Hongfei.Guo Fuqiang.Li Deqian.Meng Shulan溶剂萃取法制备的纳米CeF3紫外吸收性能研究[期刊论文]-中国稀土学报2008,26(4) 5.王素玲.王毅军.WANG Su-ling.WANG Yi-jun从废铁合金中回收稀土的研究与生产[期刊论文]-稀有金属与硬质合金2009,37(2) 6.何展伟.李永华.He Zhanwei.Li Yonghua镍钴铜铁和稀土混合废料中各元素的分离提纯[期刊论文]-广东化工2006,33(5) 7.韩旗英.李景芬.白炜.HAN Qi-ying.LI Jing-fen.BAI Wei环烷酸分离提纯钇工艺技术优化[期刊论文]-材料研究与应用2010,04(2) 8.莉华应对危机共商良策科学发展——2009年全国稀土应用与市场信息交流会在厦门市隆重举行[期刊论文]-稀土信息2010(1) 9.李继东.刘英.伍星八级杆碰撞/反应池技术在高纯稀土分析中的应用研究[会议论文]-2007 10.张丽清.张风春.关瑾.于春玲从超导材料废料分离回收稀土元素钕的研究[期刊论文]-沈阳化工学院学报2003,17(4) 本文链接:https://www.wendangku.net/doc/a29327829.html,/Periodical_jsgncl200006045.aspx

离子交换法分离稀土元素

离子交换法分离稀土元素 摘要:从树脂吸附、淋洗、萃取剂几个方面,对稀土离子交换和萃淋树脂色层法分离过程中有关稀土配位化合物问题进行了简要的综述。 Abstract: T he pa per concisely r ecount's a questio n concerning r are ear th complex in pr ocess o f io n ex chang e separ ation and ex tr actio n chr omato gr ahy in the field o f resin adso rpting ,eluting,ex tractant. 关键词:离子交换法分离技术稀土元素 1.前言 我国稀土资源丰富,发展稀土的深度加工是提高经济效益的重要手段。稀土的分离具有很多特殊性,如含稀土的矿物均为含多种金属的共生矿,稀土品位较低,稀土元素间化学性质极相似,分离困难。因将配合物引入稀土元素的分离,从而使稀土的分离化学得以迅猛发展人们为了寻找更有效的离子交换的淋洗剂和选择性更高的萃取剂,开展了大量的稀土溶液配位化学的研究工作,可以说稀土配位化学的发展就是从这里开始的。 目前,虽然在工业上分离稀土元素的方法有离子交换法、溶剂萃取法、化学分离法等,但在高纯稀土元素的生产及重稀土元素的分离方面,离子交换法具有明显的优点,是其他分离方法所不能比拟的。用氨致鳌合剂作展开剂的离子交换法早巳成为制备稀土的重要方法。目前,虽然升温、高压技术强化离子交换过程的研究和应用,使该法

的效率得到显著的改进,克服了常温常压下离子交换法所存在的周期长、产率低等缺点。 2.离子交换法 2.1原理 离子交换法即离子交换色层分离法。离子交换色层技术被用于单一稀土的分离和净化已有60余年的历史。二十世纪40年代由于使用羧酸类配合剂作为淋洗剂,使离子交换色层法成功地应用于稀土元素的分离。二十世纪50年代改用胺基羧酸作淋洗剂提高了分离效果,使离子交换色层法成为当时唯一的一种制备高纯单一稀土化合物的手段。 树脂和溶液中的离子交换反应包括五个步骤:第一,溶液中的离子向树脂表面扩散; 第二,到达树脂表面的离子进入构成树脂的高分子的交联网孔内,向树脂内部扩散; 第三,进入树脂内部的离子与树脂中原有的可供交换的离子发生交换; 第四,被交换出来的离子从树脂网内向树脂表面扩散; 第五,被交换出来的离子从树脂表面再向溶液内部扩散。以上只有第三步是交换过程,其他各步均为扩散过程。对于无机离子交换反应,通常交换反应较快,所以交换反应的总过程受扩散过程控制。 离子交换法主要包括树脂的吸附和淋洗两个过程。 2.2 离子交换法在分离科学中的应用 2.2.1加压阳离子交换法分离稀土元素 高速液相色谱是六十年代开始发展的一门新的分离分析技术。

植物提取设备的技术优势介绍

植物提取设备的技术优势介绍

我们平时都喜欢劝家人多吃蔬菜水果,那是因为蔬菜水果对肝脏的保护功效。蔬菜中含有丰富的维生素、矿物质、纤维等,对于肝脏有保护作用。专家指出,一些黄绿色蔬菜中含有的胡萝卜素更有预防肝癌的作用,比如西红柿、胡萝卜等,因此,平时可以适当的多吃,但也要注意全面、均衡饮食,注意搭配。其实,除了蔬菜和水果之外,很多植物提取物也具有这样的功效。 哪些提取物可以保护你的“小心肝”呢? 鼠李皮提取物

鼠李皮是一种泻药,通常用于结肠问题或便秘,可以将人体中的代谢废物排出体外。不过需要注意的是,鼠李皮提取物不可长时间使用,不然容易导致身体脱水。 水飞蓟素 水飞蓟素是从一种名为乳蓟植物中提炼而成的抗氧化剂,它可以稳定肝细胞膜,维持肝细胞的完整性,使毒素无法穿透破坏肝脏,并能加速合成肝脏细胞的DNA(脱氧核糖核酸),能抑制肝癌、前列腺癌、乳癌及子宫颈癌细胞的生长和分化。 姜黄素 姜黄是一种种广受欢迎的富含抗氧化剂草药,在烹饪中也被广泛使用。姜黄素有很强的抗炎特性,经常被用来帮助治疗心脏病、消化系统紊乱和控制血糖水平。脂肪肝影响着三分之一的美国人,姜黄素作为饮食和锻炼的补充,可以大大减少脂肪肝和肝损伤,这让它在美国极受欢迎。这种功能活性成分还能通过刺激胆汁分泌和调节酶水平,从而帮助人体控制胆固醇代谢。 这些物物质如何提取呢? 可以应用植物提取进行提取、分离、纯化。德兰梅勒植物提取设备提取纯化功能齐全,提取液可进行有效的浓缩,有机溶剂可回收。此设备还可用于低温浓缩提取,有效减少热敏性有效成分的丧失。系

统与物料接触材质均为卫生级材质,可定期使用巴士灭菌,进行灭菌处理。 提取浓缩机组浓缩系统与药接触部位采用了卫生级304材料制造,符合国家药品监督管理局关于《药品生产质量管理规范》中有关设备条文的要求及国家相关标准的要求。设备符合实验室条件下使用要求,便于操作、维护。 德兰梅勒纯化分离设备还可用于高等院校、科研机构、医院等作为新药提取、新工艺技术参数的确定、中间试验、新品种研制、贵重药材提取、和药液浓缩之用。同等处理量情况下,该纯化分离设备可根据需求对目标产物进行有效的提纯分离。同时,纯化分离设备料液存留时间短、提取效率高、节省投资费用。

稀土生产与分离

稀土生产与分离 稀土市场是一个多元化的市场,它不只是一个产品,而是15个稀土元素和钇、钪及其各种化合物从纯度46%的氯化物到99.9999%的单一稀土氧化物及稀土金属,均具有多种多样的用途。加上相关的化合物和混合物,产品不计其数。首先从最初的矿石开采起,我们逐一介绍稀土的分离方法和冶炼过程。 一、稀土选矿 选矿是利用组成矿石的各种矿物之间的物理化学性质的差异,采用不同的选矿方法,借助不同的选矿工艺,不同的选矿设备,把矿石中的有用矿物富集起来,除去有害杂质,并使之与脉石矿物分离的机械加工过程。 当前我国和世界上其它国家开采出来的稀土矿石中,稀土氧化物含量只有百分之几,甚至有的更低,为了满足冶炼的生产要求,在冶炼前经选矿,将稀土矿物与脉石矿物和其它有用矿物分开,以提高稀土氧化物的含量,得到能满足稀土冶金要求的稀土精矿。稀土矿的选矿一般采用浮选法,并常辅以重选、磁选组成多种组合的选矿工艺流程。 内蒙古白云鄂博矿山的稀土矿床,是铁白云石的碳酸岩型矿床,在主要成分铁矿中伴生稀土矿物(除氟碳铈矿、独居石外,还有数种含铌、稀土矿物)。采出的矿石中含铁30%左右,稀土氧化物约5%。在矿山先将 大矿石破碎后,用火车运至包头钢铁集团公司的选矿厂。选矿厂的任务是将Fe2O3从33%提高到55%以上,先在锥形球磨机上磨矿分级,再用圆筒磁选机选得62~65%Fe2O3的一次铁精矿。其尾矿继续进行浮选与磁选,得到含45%Fe2O3以上的二次铁精矿。稀土富集在浮选泡沫中,品位达到10~15%。该富集物可用摇床选出REO含量为30%的粗精矿,经选矿设备再处理后,可得到REO60%以上的稀土精矿。 二、稀土冶炼方法 稀土冶炼方法有两种,即湿法冶金和火法冶金。 湿法冶金属化工冶金方式,全流程大多处于溶液、溶剂之中,如稀土精矿的分解、稀土氧化物、稀土化合物、单一稀土金属的分离和提取过程就是采用沉淀、结晶、氧化还原、溶剂萃取、离子交换等化学分离工艺过程。现应用较普遍的是有机溶剂萃取法,它是工业分离高纯单一稀土元素的通用工艺。湿法冶金流程复杂,产品纯度高,该法生产成品应用面广阔。

稀土分离冶炼工艺流程图

白云鄂博矿床的物质成分 白云鄂博矿床物质成分极为复杂,已查明有73种元素,170多种矿物。其中,铌、稀土、钛、锆、钍及铁的矿物共近60种,约占总数的35%。主要矿石类型有块状铌稀土铁矿石、条带状铌稀土铁矿石、霓石型铌稀土铁矿石、钠闪石型铌稀土铁矿石、白云石型铌稀土铁矿石、黑云母型铌稀土铁矿石、霓石型铌稀土矿石、白云石型铌稀土矿石和透辉石型铌矿石。 稀土生产工艺流程图

钐铕钆富集物 氧化钕 少钕碳酸稀土 分组氯化稀土 碳酸铈 酸铈 石油催化裂化剂 汽车催化净化剂剂 氧化镧 氧化铈 氧化镨 氧化钕 氧化镝 氧化铕 氧化釓 氧化铽 氧化钐 重稀土富集物 矿石粉碎 铁精矿 稀土精矿 氯化稀土 萃取稀土 碳酸稀土 硫酸体系萃取 稀土合金 稀土硅铁 盐酸体系萃取 转型 钍产品 金属镧 金属铈 金属镨 金属钕 金属镝 金属钐 熔盐电解 电池级 混合稀 土金属 钕铁硼永磁体 抛光粉 荧光粉 磁致冷材料 存贮光盘 稀土玻璃 镍氢 电池 钐钴永磁体 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

稀土精矿硫酸法分解(decomposition of rare earth concentrate by suIphuric acid method) 稀土精矿用硫酸处理、生产氯化稀土或其他稀土化合物的稀土精矿分解方法。本法具有对原料适应性强、生产成本低等优点,是稀土精矿工业上常用的分解方法,广泛用于氟碳铈矿精矿、独居石精矿和白云鄂博混合型稀土矿精矿的分解。主要有硫酸化焙烧一溶剂萃取法、硫酸分解一复盐沉淀法、氧化焙烧一硫酸浸出法三种工艺。 硫酸化焙烧-溶剂萃取主要用于分解白云鄂博混合型稀土矿精矿生产氯化稀土。白云鄂博混合型稀土矿精矿成分复杂,属于难处理矿,其典型的主要成分(%)为: RE2O350~55,P2.5~3.5,F7~9,Ca7~8,Ba1~4,Fe3~4,ThO2约0.2。精矿中放射性元素钍和铀含量低,冶炼的防护要求不高,适于用硫酸化焙烧法分解。 原理经瘩细的稀土精矿与浓硫酸混合后加热焙烧到423~673K温度时,稀土和钍均生成水溶性的硫酸盐。氟碳铈矿与硫酸的主要反应为: 2REFCO3+3H2SO4=RE2(SO4)3+3HF↑+2CO2+2H2O 独居石与硫酸的主要反应是: 2REPO4+3H2SO4=RE2(SO4)3+2H3PO4 Th3(PO4)4+6H2SO4=3Th(SO4)2+4H3PO4 铁、钙等杂质也生成相应的硫酸盐。分解产物用精矿质量12倍的水浸出,获得含稀土、铁、磷和钍的硫酸盐溶液。控制不同的焙烧温度、硫酸用量和水浸出的液固比,即可改变分解效果。当硫酸与稀土精矿的量比为1.5~2.5、分解温度503~523K、水浸出液含RE2O350~70g/L时,钍、稀土、磷、铁等同时进入溶液。上述焙烧和浸出条件主要用于独居石精矿和白云鄂博混合型稀土矿精矿的分解。当硫酸与稀土精矿的量比为1.2~1.4、分解温度 413~433K、水浸出溶液含游离硫酸50%时,主要是钍进入溶液,大部分稀土则留在渣中。当硫酸与稀土精矿的量比为1.2~1.4、分解温度573~623K、水浸出液含RE2O350g/L时,则稀土进入溶液,钍和铁等留在渣中。通过控制焙烧和浸出条件,就可使稀土与主要伴生元素得以初步分离。 工艺过程从稀土精矿到获得氯化稀土,主要经过硫酸化焙烧、浸出除杂质和溶剂萃取转型等过程。 (1)硫酸化焙烧。白云鄂博混合型稀土矿精矿粉与浓硫酸在螺旋混料机内混合后,送入回转窑进行硫酸化焙烧分解。控制进料端(窑尾)炉气温度493~,523K,焙烧分解过程中炉料慢慢移向窑前高温带,氟碳铈矿和独居石与硫酸作用生成可溶性的硫酸稀土。铁、磷、钍等则形成难溶于水的磷酸盐。炉料随着向高温带移动温度不断升高,过量的硫酸逐渐被蒸发掉。当炉料运行到炉气温度为11’73K左右的窑前出料端时,炉料温度达到623K左右,并形成 5~10mm的小粒炉料,称为焙烧料,从燃烧室侧端排出。 (2)浸出除杂质。焙烧料含硫酸3%~7%,直接落入水浸槽中溶出稀土,而杂质几乎全部留在渣中与稀土分离。制得纯净的硫酸稀土溶液含RE2O340g/L、Fe0.03~0.05g/L、P约0.005g/L、Th<0.001g/L,酸0.1~0.15mol/L。用此溶液生产氯化稀土。 (3)溶剂萃取转型。用溶剂萃取法使硫酸稀土转变成为氯化稀土的过程。这种工艺已用于取代传统的硫酸复盐沉淀、碱转化等繁琐转型工艺。这是中国在20世纪80年代稀土提取流程的一次重大革新。溶剂萃取转型采用羧酸类(环烷酸、脂肪酸)萃取剂,预先用氨皂化,然后直接从硫酸稀土溶液中萃取稀土离子,稀土负载有机相用含 HCl6mol/L溶液反萃稀土,制得氯化稀土溶液。萃取和反萃取过程采用共流萃取(见溶剂革取)方式。萃余液pH为 7.5~8.0,含RE2O310mg/L左右,稀土萃取率超过99%。盐酸反萃液含RE2O3250~270g/L,含游离酸 0.1~0.3mol/L。采用减压浓缩方式将反萃液浓缩制成氯化稀土。氯化稀土的主要成分(质量分数ω/%)为:RE2O3约46,Fe0.01,P0.003,Th0.0002,SO42-<0.01,Ca1.25,NH4+1~2。1982年中国用上述流程在甘肃稀土公司建成一条年

稀土元素的回收再利用

稀土元素的回收再利用 稀土这个词是历史遗留下的名词。而稀土元素最早是从18世纪末也开始陆续的发现,从1794年芬兰人加多林(J.Gadolin)分离出钇到1947年美国人马林斯基(J.A.Marinsky)等制得钷,历时150多年。其中大部分稀土元素是欧洲的一些矿物学家、化学家、冶金学家等发现制取的。钷是美国人马林斯基、格兰德宁(L.E.Glendenin)和科列尔(C.D.Coryell)用离子交换分离,在铀裂变产物的稀土元素中获得的。过去认为自然界中不存在钷,直到1965年,芬兰一家磷酸盐工厂在处理磷灰石时发现了痕量的钷人们常把不溶于水的固体氧化物叫作土。稀土一般是以氧化物状态分离出来的,因为其冶炼提纯难度较大,虽然在地球上储量巨大,故显得稀少,得名稀土。稀土元素由于其原子电子层结构和物理化学性质不同,在矿物中共生情况和不同的离子半径可产生不同的特征,它包括镧(La)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素——钪(Sc)和钇(Y)共17种元素。 稀土元素的共性是:①它们的原子结构相似;②离子半径相近(REE3+离子半径1.06×10-10m~0.84×10-10m,Y3+为0.89×10-10m);③它们在自然界密切共生。而稀土元素有多种分组方法,目前最常用的有两种:两分法:1)铈族稀土,La-Eu,亦称轻稀土(LREE),2)钇族稀土,Gd-Lu+Y+Sc,亦称重稀土(HREE),两分法分组以Gd划界的原因是:从Gd开始在4f亚层上新增加电子的自旋方向改变了。而Y归入重稀土组主要是由于Y3+离子半径与重稀土相近,化学性质与重稀土相似,它们在自然界密切共生。也有的根据稀土元素物理化学性质的相似性和差异性,除钪之外(有的将钪划归稀散元素),划分成三组,即轻稀土组为镧、铈、镨、钕、钷;中稀土组为钐、铕、钆、铽、镝;重稀土组为钬、铒、铥、镱、镥、钇。而三分法可分为轻稀土为La~Nd、中稀土为Sm~Ho、重稀土为Er~Lu+Y。 在自然界中主要矿物有独居石、铈硅石、铈铝石、黑稀金矿和磷酸钇矿。因其天然丰度小,又以氧化物或含氧酸盐矿物共生形式存在,故得名。已经发现的稀土矿物有250种以上,最重要的有独居石[CePO4,Th3(PO4)4]、磷钇石(YPO4)、黑稀金矿[(Y,Ce,Ca) (Nb,Ta,Ti)2O6]、硅铍钇矿(Y2FeBe2Si2O10)、褐帘石[(Ca,Ce)2(Al,Fe)3Si3O12]、铈硅石[(Ce,Y,Pr)2Si2O7·H2O]。现已查明,稀土元素并不稀少,特别是中国的稀土资源十分丰富,有开采价值、储量占世界第一位。 大多数稀土元素呈现顺磁性。钆在0℃时比铁具更强的铁磁性。铽、镝、钬、铒等在低温下也呈现铁磁性,镧、铈的低熔点和钐、铕、镱的高蒸气压表现出稀土金属的物理性质有极大差异。钐、铕、钇的热中子吸收截面比广泛用于核反应堆控制材料的镉、硼还大。稀土金属具有可塑性,以钐和镱为最好。除镱外,钇组稀土较铈组稀土具有更高的硬度。 稀土元素已广泛应用于电子、石油化工、冶金、机械、能源、轻工、环境保护、农业等领域。应用稀土可生产荧光材料、稀土金属氢化物电池材料、电光源材料、永磁材料、储氢材料、催化材料、精密陶瓷材料、激光材料、超导材料、磁致伸缩材料、磁致冷材料、磁光存储材料、光导纤维材料等。 常用的氯化物体系为KCl-RECl3他们在工农业生产和科研中有广泛的用途,在钢铁、铸铁和合金中加入少量稀土能大大改善性能。用稀土制得的磁性材料其

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