據日本《產經新聞》3月26號報導，本田公司成功從混合動力汽車的鎳金屬氫化物電池中抽取出稀土，並用其重新製造鎳金屬氫化物電池。據稱，此種資源迴圈利用體系在世界上還是首次確立。《產經新聞》稱，本田抽取出的稀土純度與普通礦山開採出稀土相似度達99%以上，回收率則能夠達到80%以上。

稀土在日語中被稱為“稀土類”，為鑭、釹等17種稀有元素的總稱。稀土不光被用來製造鎳金屬氫化物電池，也被用作在混合動力汽車和電動汽車的發動機之中，如今是製造混合動力汽車不可或缺的材料。

報導稱， 現如今稀土產量的大約9成被中國所佔有，日本幾乎完全依靠進口維持供給。而隨著中日兩國的關係惡化，稀土的穩定供給受到影響，對此有擔憂稱這種現狀將會對日本混合動力汽車的生產帶來了不利影響。因此，推動迴圈利用技術十分重要。

日本期待利用迴圈利用技術來打破現在的尷尬局面。並且，在日本專屬經濟區的南鳥島海域的海底，發現了大量富含稀土資源的海泥，據調查推算足以夠日本使用230年，大約有680萬噸。

另外在日本沖繩、伊豆、小笠原群島周邊地區的海底熱液礦床中，也含有大量的金、銀、銅、鉛和稀有金屬，經計算約有7.5億噸以上。

不過，考慮到開採的費用和進口費用之間的差距以及開採技術等因素，目前日本要大量開採海底礦產的門檻依然很高。但《產經新聞》聲稱，日本擺脫“資源小國”的稱號，還是可以去想像的。


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3月26日稀土產品價格行情

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稀土元素本身具有豐富的電子結構，表現出許多光、電、磁的特性。稀土納米化後，表現出許多特性，如小尺寸效應、高比表面效應、量子效應、極強的光、電、磁性質、超導性、高化學活性等，能大大提高材料的性能和功能，開發出許多新材料。在光學材料、發光材料 、晶體材料、磁性材料、電池材料、電子陶瓷、工程陶瓷、催化劑等高科技領域，將發揮重要的作用。

一、目前開發研究和應用的領域

1.稀土發光材料：稀土納米螢光粉（彩電粉、燈粉），發光效率提高，將大大減少稀土用量。主要使用Y2O3、Eu2O3、Tb4O7、CeO2、Gd2O3。高清晰度彩色電視的候選新材料。

2.納米超導材料：使用Y2O3製備的YBCO超導體，特別薄膜材料，性能穩定，強度高，易加工，接近實用階段，前景廣闊。

3.稀土納米磁性材料：用於磁記憶體、磁流體、巨磁阻等，性能大大提高，使器件變得高性能小型化。如氧化物巨磁電阻靶材（REMnO3等）。

4.稀土高性能陶瓷：使用超細或納米級的Y2O3、La2O3、Nd2O3、Sm2O3等製備的電子陶瓷（電子感測器、PTC材料、微波材料、電容器、熱敏電阻等），電性能、熱性能、穩定性得到許多改善，是電子材料升級的重要方面。如納米Y2O3和ZrO2在較低溫度燒結的陶瓷，具有很強的強度和韌性，用於軸承、刀具等耐磨器件；用納米Nd2O3 、Sm2O3等製作的多層電容、微波器件，性能大大提高。

5.稀土納米催化劑：在許多化學反應中，使用稀土催化劑，若使用稀土納米催化劑，催化活性、催化效率將大幅提高。現用的CeO2納米粉在汽車尾氣淨化器上，具有活性高、價格低、壽命長的優點，並代替了大部分貴金屬，每年用量數千噸。

6.稀土紫外線吸收劑：納米CeO2粉對紫外線的吸收極強，用於防曬化妝品，防曬纖維，汽車玻璃等。

7.稀土精密拋光：CeO2對玻璃等有較好拋光作用。納米CeO2則有較高的拋光精密度，已用於液晶顯示、矽單晶片、玻璃存儲等。總之，稀土納米材料應用才剛剛開始，而且集中在高科技新材料領域，附加值高，應用面廣，潛力巨大，商業前景十分看好。

二、製備技術

  目前納米材料不論是生產還是應用，都引起各國的重視。我國的納米技術不斷取得進步，在納米級SiO2、TiO2、Al2O3、ZnO2、Fe2O3等粉體材料中，已經成功的進行工 業化生產或試生產，但現有的生產工藝，生產成本很高是其致命的弱點，將影響納米材料推廣應用，因此要不斷改進。

由於稀土元素特殊的電子結構及較大的原子半徑，其化學性質與其他元素有很大不同，因此 ，稀土納米氧化物的製備方法和後處理技術上，與其他元素也有所不同。主要研究的方法有 ：

1.沉澱法：包括草酸沉澱、碳酸沉澱，氫氧化物沉澱，均相沉澱、絡合沉澱等。該方法最大的特點就是：溶液成核快，易控制，設備簡單，可制得高純度的產品。但難過濾，易團聚。

2.水熱法：在高溫高壓的條件下，加快和強化離子的水解反應，並形成分散的納米晶核。該方法能得到分散均勻、粒度分佈狹窄的納米粉，但要求高溫高壓設備，設備昂貴，操作不安全。

3.凝膠法：是製備無機材料的重要方法，在無機合成中佔有相當的地位。在低溫下，有機金屬化合物或有機絡合物，通過聚合或水解等反應，形成溶膠，一定條件下形成凝膠，進一步熱處理，可得比表面較大、分散較好的超微納米粉。該方法可在溫和條件下進行，得到的 粉體比表面大、分散性好，但反應時間長，需要數日才能完成，難於達到工業化的要求。

4.固相法：通過固體化合物或中間固相反應，進行高溫分解。如硝酸稀土與草酸，固相混合球磨，形成稀土草酸鹽的中間體，然後高溫分解，得到超細粉。該方法反應效率高，設備簡單，操作容易，但所得粉體形態不規則，均勻性差。

這些方法不是唯一的，也不一定完全適用於工業化。還有許多製備方法，如有機微乳法、醇鹽水解法等。

三、工業化開發進展

工業化生產往往不是採用單一的某種方法，而是取長補短，幾種方法複合，這樣才能達到商業化所要求的產品品質高，成本低，過程安全高效。廣東惠州瑞爾化學科技有限公司，近期開發稀土納米材料取得了工業化進展。經過多種方法的探索和無數次的試驗，找到了比較適合工業化生產的方法－微波凝膠法，該技術最大優點是：將原來約10天的凝膠反應，縮短到1天，這樣生產效率提高了10倍，成本大大降低，而且產品品質好，比表面大，經用戶試用反應良好，價格比美國、日本產品的低30％，非常具有國際競爭力，達到國際先進水準。

最近用沉澱法進行工業試驗，主要是用氨水和碳酸氨進行沉澱，並用有機溶劑脫水和作 表面處理，該方法工藝簡單，成本低，但產品品質欠佳，仍有部分團聚，有待進一步改進和提高。


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一、鐳射晶體的重要性及其前景

六十年代雷射器的出現，開創了光學領域的嶄新局面，促進了光電技術的進程和發展。雷射技術是光電子技術的核心組成部分，而鐳射晶體是雷射器的工作物質。自1960年第一台紅寶石雷射器問世以後，人們對鐳射工作物質進行了廣泛深入的研究與探索。固體鐳射晶體經歷了六十年代的起步，七十年代的探索，八十年代的發展過程，固體鐳射晶體己從最初幾種基質晶體發展到常見的數十種。作為固體雷射器的主體，鐳射晶體發展成固體雷射技術的重要支柱。正是由於鐳射晶體具有如此的重要性，才使其成為具有廣闊發展前景的固體鐳射材料。根據國外有關資料，世界鐳射器具有持續穩定增長的市場前景。多年來各國政府在撥款方面逐漸減少，迫使各企業努力開發民用產品，採用新技術和降低成本的措施，並結合用戶市場的需求開發新產品，尤其自1996年以來，雷射器市場，包括材料加工、醫療、通訊等迅速擴大，銷售持續穩定的增長。據BCC公司的統計表明，按平均年增長12.1％計，僅美國鐳射材料和元部件市場從1996年的4.763億美元將達到2000年的7.653億美元。

二十一世紀是資訊化的世紀，光電子技術是資訊社會發展的強大推動力，因此，光電子產業一直被認為是下世紀的重要支柱產業。特別是許多傳統產業在金融風暴的衝擊下紛紛不支倒地，更使微電子和光電子等高科技產業支撐經濟增長的角色日益突出。在近二十年內，光電子產業將以30―60％的年平均速度發展，而材料的研究和開發是光電子技術發展的先導和基礎，因此具有廣闊的發展前景。作為重要的光電子材料，鐳射晶體從科學研究到工業生產，從軍用到民用，應用範圍很廣。目前90％左右的鐳射晶體是摻入稀土作為啟動離子的。因此，稀土在鐳射晶體中已經成為一族很重要的元素。由此可見，鐳射晶體的巨大發展將推動稀土的廣泛應用。

二、稀土在鐳射晶體中的應用

鐳射晶體是由晶體基質和啟動離子組成。鐳射晶體的鐳射性能與晶體基質、啟動離子的特性關係極大。目前已知的鐳射晶體，大致可以分為氟化物晶體、含氧酸鹽晶體和氧化物晶體三大類。啟動離子可分為過渡金屬離子、稀土離子及錒系離子。目前已知的約320種鐳射晶體中，約290種是摻入稀土作為啟動離子的。可見稀土在發展鐳射晶體材料中的重要作用。

在稀土元素中已實現鐳射輸出的有Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb共11個三價離子和Sm、Dy、Tm三個二價離子。稀土的鐳射性能是由於稀土離子的4f電子在不同能級之間的躍遷而產生的。由於很多稀土離子具有豐富的能級和他們的4f電子的躍遷，使稀土成為鐳射晶體不可缺少的啟動離子，為高新科技提供了很多性能優越的高功率、LD泵浦、可調諧、新波長等摻稀土鐳射晶體。高功率摻稀土鐳射晶體主要有摻釹釔鋁石榴石(Nd：YAG)、摻釹鋁酸釔(Nd：YAP)、摻鋁釓稼石榴石(Nd：GGG)和摻釹鋁酸鎂鑭(Nd：LMA)等。其中，Nd：YAG最重要，應用最廣，用量最大。國外早已投入生產，在美國Nd：YAG晶體已經商品化，新產品品質穩定，佔領國際大部分市場。可調諧鐳射晶體同樣很引人注目。利用Ce離子的寬頻躍遷，從Ce：YLF和Ce：LaF3等晶體中獲得可調諧的紫外鐳射。目前最為有效的和可連續調諧的紫外鐳射晶體是Ce：LiCAF、Ce：LiSAF。

用於LD泵浦雷射器的晶體主要有Nd：YVO4、Nd：YAG、Nd：YLF等，其他合適的泵浦的晶體還有Yb：YAG等。我國的YVO4、Nd：YVO4晶體均已享譽國際市場，據估計其產品目前占國際市場的l/3。

在稀土啟動離子中常用的是Nd離子，它輸出波長為1.06μm。多年來人們一直在進行新波長鐳射晶體的探索工作。其中比較成功並獲得實際應用的有摻Er和Ho的鐳射晶體。這些晶體輸出的波長對人眼安全，大氣傳輸特性好，對戰場的煙霧穿透能力強，保密性好，適合軍用。而且其波長容易被水吸收，更適合於鐳射醫療，在表面脫水和生物工程等方面，也將獲得應用。目前我國對Ho：Cr：Tm：YAG、Er：YAG和Ho：Er：Tm：YLF已有小批量試製能力，但末形成批量產品。

三、稀土的發展前景

1．稀土在晶體中的應用前景

Nd：YAG晶體具有光學均勻性好，機械強度高，物化性能穩定，導熱係數高，鐳射性能良好及生長工藝成熟等優點。正是由於Nd：YAG晶體具有這些優良的性能，並可在室溫下可實現脈衝和連續等多種方式的運轉，所以它在軍事、工業和醫療等方面獲得了廣泛的應用，是目前固體鐳射材料中用量最大的鐳射晶體。在軍事方面，Nd：YAG晶體是應用最廣泛的固體雷射器的工作物質，是軍用固體雷射技術的支柱。目前90％以上的軍用固體雷射器是以Nd：YAG鐳射晶體為工作物質的。

在工業領域，Nd：YAG晶體由於能獲得高功率鐳射輸出而廣泛應用於材料加工。全世界用於材料加工的雷射器銷售額持續增長，其中高功率雷射器的銷售保持強勁勢頭，其主要原因是全世界汽車製造商繼續推出新型號，零部件更多採用鐳射加工，而且鐳射加工逐漸從使用C02雷射器轉向採用Nd：YAG雷射器。根據Laser Focus World的統計，1997年全世界用於材料加工的Nd：YAG雷射器，銷售額為1.17億美元，1998年用於材料加工的Nd：YAG雷射器，銷售額2.89億美元，1999年用於材料加工的Nd：YAG雷射器，銷售額預計增長8％，達3.12億美元。

醫學和醫療領域，也一直是Nd：YAG雷射器的重要應用之一，在所有鐳射醫療設備中，Nd：YAG鐳射醫療設備都得到廣泛的應用。這不僅因其重複頻率和平均功率較高。更主要是其1.06μm波長可用石英光纖導光，因此能夠用柔軟的傳輸線傳輸功率。根據Laser Focus World的統計，全世界固體雷射器在醫療方面的應用，1997年銷售額為1.59億美元，1998年銷售額為2.7億美元，1999年銷售額預計達3.1億美元。

2、稀土在泵浦鐳射晶體中的應用前景

八十年代半導體雷射器(LD)取得了重大進展，成為固體雷射器的一種新型泵浦源。可用二極體泵浦的鐳射晶體多種多樣，除了傳統的鐳射基質YAG、YLF外，還有高增益YV04等，啟動離子除傳統Nd離子外，還有Yb、Ho、Tm、Er離子等。Yb：YAG具有許多特點適合高功率LD泵浦，有可能發展成為重要的大功率LD泵浦用鐳射材料。Yb：S―FAP晶體將來有可能用於鐳射核聚變的鐳射材料，引起人們的關注。Tm：YAG、Ho，Tm：YLF、Ho：YLF鐳射晶體的發射波長適合在軍事上應用。

3、稀土在可調諧鐳射晶體中的發展前景

摻稀土的可調諧鐳射晶體中除上述的晶體以外，還有Cr，Yb，Ho：YSGG鐳射晶體等。Cr，Yb，Ho：YAGG鐳射晶體的波長在2.84―3.05μm之間連續可調。據統計世界上用的導彈紅外尋彈頭大部分是採用3―5μm的中波紅外探測器，因此研製Cr，Yb，Ho：YSGG鐳射晶體，可對於中紅外制導武器對抗提供有效的干擾源，具有深遠的軍事意義。另外，3―5μm的紅外光可以用來遠距離探測化學物質，因此可用于反化學戰和環境保護。

4、稀土在新波長鐳射晶體中的應用前景

鞏固發展已有的產品，如Ho：Cr：Tm：YAG、Ho：Er：Tm：YLF、Er：YAG等，進一步提高晶體品質，實現大批量生產。同時要繼續加強開拓應用價值大的鐳射新波段。

四、體會和建議

我國較早地開展了鐳射晶體的研究與生產，其中華北光電技術研究所是主要單位。華北光電技術研究所長期承擔軍工研究任務，擁有雄厚的科研能力，具有很強的產品開發能力，不僅在科研上取得很多成果，而且在科研成果的轉化上也作出了很大的成績。所獲得的最重要的科研成果Nd：YAG鐳射晶體己轉化為產品，1985年通過JYN一1型Nd：YAG鐳射棒設計定型鑒定，生長的毛坯直徑為30―35mm，1991年通過JYN一3型Nd：YAG鐳射棒設計定型鑒定，生長的毛坯直徑達到由40―45mm。而目前華北光電子技術研究所生長的Nd：YAG除毛坯直徑達到55―60mm，長度為210mm，並己初步形成規模化生產成為銷售國內外的重要產品。

在如前所述的鐳射晶體良好發展前景下，進一步開拓稀土產品的國內外市場，確立我國在國際稀土方面的地位，顯得尤為重要。我國擁有豐富的稀土礦產資源，在國際上享有一定的地位，相當部分的稀土產品出口在國際上具有一定的競爭力。因此在這樣較高的發展起點上，我國稀土廠家必須爭取主動，大力開發稀土氧化物的生產，除了滿足國內市場需求外，還應積極開發國外市場，推動我國稀土事業的發展，只有這樣才能鞏固我國已具有的稀土重要生產基地的地位，才能發展成為重要的稀土產品出口商。


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