【知識】17種稀土元素名稱的由來及用途(三)

銪(Eu
1901年,德馬凱(Eugene-Antole Demarcay)從“釤”中發現了新元素,取名為銪(Europium)。這大概是根據歐洲(EuroPE)一詞命名的。氧化銪大部分用於螢光粉。Eu3+用於紅色螢光粉的啟動劑,Eu2+用於藍色螢光粉。現在Y2O2S:Eu3+是發光效率、塗敷穩定性、回收成本等最好的螢光粉。再加上對提高發光效率和對比度等技術的改進,故正在被廣泛應用。近年氧化銪還用於新型X射線醫療診斷系統的受激發射螢光粉。氧化銪還可用於製造有色鏡片和光學濾光片,用於磁泡貯存器件,在原子反應堆的控制材料、屏敝材料和結構材料中也能一展身手。

金屬銪
 
(Gd)
1880年,瑞士的馬里格納克(G.de MarignAC)將“釤”分離成兩個元素,其中一個由索裏特證實是釤元素,另一個元素得到波依斯包德萊的研究確認,1886年,馬里格納克為了紀念釔元素的發現者 研究稀土的先驅荷蘭化學家加多林(Gado Linium),將這個新元素命名為釓。

釓在現代技革新中將起重要作用。它的主要用途有:(1)其水溶性順磁絡合物在醫療上可提高人體的核磁共振(NMR)成像信號。(2)其硫氧化物可用作特殊亮度的示波管和x射線螢光屏的基質柵網。(3)在釓鎵石榴石中的釓對於磁泡記憶記憶體是理想的單基片。(4)在無Camot迴圈限制時,可用作固態磁致冷介質。(5)用作控制核電站的連鎖反應級別的抑制劑,以保證核反應的安全。(6)用作釤鈷磁體的添加劑,以保證性能不隨溫度而變化。另外,氧化釓與鑭一起使用,有助於玻璃化區域的變化和提高玻璃的熱穩定性。氧化釓還可用於製造電容器、x射線增感屏。

在世界上目前正在努力開發釓及其合金在磁致冷方面的應用,現已取得突破性進展,室溫下採用超導磁體、金屬釓或其合金為致冷介質的磁冰箱已經問世。

金屬釓
 
(Tb)
1843年瑞典的莫桑德(Karl G.Mosander)通過對釔土的研究,發現鋱元素(Terbium)。鋱的應用大多涉及高技術領域,是技術密集、知識密集型的尖端項目,又是具有顯著經濟效益的專案,有著誘人的發展前景。主要應用領域有:(1)螢光粉用於三基色螢光粉中的綠粉的啟動劑,如鋱啟動的磷酸鹽基質、鋱啟動的矽酸鹽基質、鋱啟動的鈰鎂鋁酸鹽基質,在激發狀態下均發出綠色光。(2)磁光貯存材料,近年來鋱系磁光材料已達到大量生產的規模,用Tb-Fe非晶態薄膜研製的磁光光碟,作電腦記憶元件,存儲能力提高10~15倍。(3)磁光玻璃,含鋱的法拉第旋光玻璃是製造在雷射技術中廣泛應用的旋轉器、隔離器和環形器的關鍵材料。特別是鋱鏑鐵磁致伸縮合金(TerFenol)的開發研製,更是開闢了鋱的新用途,Terfenol是70年代才發現的新型材料,該合金中有一半成份為鋱和鏑,有時加入鈥,其餘為鐵,該合金由美國依阿華州阿姆斯實驗室首先研製,當Terfenol置於一個磁場中時,其尺寸的變化比一般磁性材料變化大,這種變化可以使一些精密機械運動得以實現。鋱鏑鐵開始主要用於聲納,目前已廣泛應用於多種領域,從燃料噴射系統、液體閥門控制、微定位到機械致動器、太空望遠鏡的調節機構和飛機機翼調節器等領域。

金屬鋱



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【知識】17種稀土元素名稱的由來及用途(二)

(Nd)
伴隨著鐠元素的誕生,釹元素也應運而生,釹元素的到來活躍了稀土領域,在稀土領域中扮演著重要角色,並且左右著稀土市場。

釹元素憑藉其在稀土領域中的獨特地位,多年來成為市場關注的熱點。金屬釹的最大用戶是釹鐵硼永磁材料。釹鐵硼永磁體的問世,為稀土高科技領域注入了新的生機與活力。釹鐵硼磁體磁能積高,被稱作當代“永磁之王”,以其優異的性能廣泛用於電子、機械等行業。阿爾法磁譜儀的研製成功,標誌著我國釹鐵硼磁體的各項磁性能已跨入世界一流水準。釹還應用於有色金屬材料。在鎂或鋁合金中添加1.5~2.5%釹,可提高合金的高溫性能、氣密性和耐腐蝕性,廣泛用作航空航太材料。另外,摻釹的釔鋁石榴石產生短波雷射光束,在工業上廣泛用於厚度在10mm以下薄型材料的焊接和切削。在醫療上,摻釹釔鋁石榴石雷射器代替手術刀用於摘除手術或消毒創傷口。釹也用於玻璃和陶瓷材料的著色以及橡膠製品的添加劑。隨著科學技術的發展,稀土科技領域的拓展和延伸,釹元素將會有更廣闊的利用空間。

金屬釹
 
(Pm)
1947年,馬林斯基(J.A.Marinsky)、葛籣丹寧(L.E.Glendenin)和寇里爾(C.E.Coryell)從原子能反應堆用過的鈾燃料中成功地分離出61號元素,用希臘神話中的神名普羅米修士(Prometheus)命名為鉕(Promethium)。

鉕為核反應爐生產的人造放射性元素。鉕的主要用途有(1)可作熱源。為真空探測和人造衛星提供輔助能量。(2)Pm147放出能量低的β射線,用於製造鉕電池。作為導彈制導儀器及鐘錶的電源。此種電池體積小,能連續使用數年之久。此外,鉕還用於可擕式X-射線儀、製備螢光粉、度量厚度以及航標燈中。

金屬鉕
 
釤(Sm
1879年,波依斯包德萊從鈮釔礦得到的“鐠釹”中發現了新的稀土元素,並根據這種礦石的名稱命名為釤。

釤呈淺黃色,是做釤鈷系永磁體的原料,釤鈷磁體是最早得到工業應用的稀土磁體。這種永磁體有SmCo5系和Sm2Co17系兩類。70年代前期發明了SmCo5系,後期發明了Sm2Co17系。現在是以後者的需求為主。釤鈷磁體所用的氧化釤的純度不需太高,從成本方面考慮,主要使用95%左右的產品。此外,氧化釤還用於陶瓷電容器和催化劑方面。另外,釤還具有核性質,可用作原子能反應堆的結構材料,屏敝材料和控制材料,使核裂變產生巨大的能量得以安全利用。

金屬釤



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稀土價格暴漲暴跌不利行業發展

現在的稀土價格滑落得太低了,這對行業發展是極為不利的。全國政協委員、鋼鐵研究總院副總工程師李衛在接受記者採訪時發出如此感慨。他希望能夠引起國家相關部門重視,防止稀土價格的暴漲暴跌。

所謂米賤傷農,這句話同樣適用於稀土行業,李衛指出,稀土在戰略性新興產業和國防工業的應用,是其戰略價值的重要體現。而據瞭解,從2011年8月調整以來,我國稀土價格已經持續調整大約17個月,下跌幅度超過80%,目前的稀土價格已經逼近甚至低於企業的成本線。這樣的價格水準既不利於行業的發展,也不利於寶貴稀土資源的合理開發和利用。稀土的產業鏈較長,從稀土精礦、稀土鹽類、稀土氧化物、稀土新材料、器件到設備,產品繁雜。而且,越往下游越分散,其每級的分散程度更是呈幾何級數上升,影響和帶動的產業面非常廣泛。

目前,主流稀土新材料包括磁性材料、儲氫材料、發光材料、催化材料和拋光材料等,其自身及應用領域均屬於我國確定的戰略性新興產業。稀土資源及材料的發展關係到我國整體工業的戰略轉型和結構升級,也關係到國家競爭能力的提升。李衛指出,稀土價格的暴漲將影響上述產業的平穩發展,對變頻電機、核磁共振等高端裝備製造業造成衝擊,而現在價格的暴跌又會影響到稀土行業的可持續發展。為此,建議國家相關部門對此引起重視,並採取有效措施,通過提高產業集中度等手段加強引導和治理。


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3月5日稀土產品價格

品名

規格

產地/牌號

參考價

均價

漲跌

碳酸稀土

REO 42.0-45.0%

國產

27000-28000元/噸

27500

0

氧化鑭

La2O3/TREO 99.5-99.9%

國產

38000-40000元/噸

39000

0

氧化鈰

CeO2/TREO 99.5-99.9%

國產

40000-43000元/噸

41500

0

氧化鐠

Pr6O11/TREO 99.0-99.9%

國產

370000-375000元/噸

372500

0

氧化釹

Nd2O3/TREO 99.0-99.9%

國產

340000-350000元/噸

345000

0

氧化釤

Sm2O3/TREO 99.5-99.9%

國產

50000-55000元/噸

52500

0

氧化銪

Eu2O3/TREO 99.95-99.99%

國產

5600-5800元/千克

5700

0

氧化釓

Gd2O3/TREO 99.5-99.9%

國產

130000-132000元/噸

131000

0

氧化鋱

Tb4O7/TREO 99.95-99.99%

國產

3800-4000元/千克

3900

0

氧化鏑

Dy2O3/TREO 99.5-99.9%

國產

2000-2050元/千克

2025

0

氧化鉺

Er2O3/TREO 99.5-99.9%

國產

340000-350000元/噸

345000

0

氧化釔

Y2O3/TREO 99.995-99.999%

國產

115000-120000元/噸

117500

0

鐠釹氧化物

(Nd2O3+Pr6O11)/TREO≥75.0%

國產

300000-305000元/噸

302500

0

金屬鑭

La/TREM≥99.0%

國產

85000-87000元/噸

86000

0

金屬鈰

Ce/TREM≥99.0%

國產

130000-140000元/噸

135000

0

金屬鐠

Pr/TREM 96.0-99.0%

國產

440000-450000元/噸

445000

0

金屬釹

Nd/TREM 99.0-99.9%

國產

420000-430000元/噸

425000

0

金屬鋱

Tb/TREM≥99.9%

國產

7600-8100元/千克

7850

0

金屬鏑

Dy/TREM≥99%

國產

4000-4100元/千克

4050

0

金屬釔

Y/TREM 99.9-99.95%

國產

390-410元/千克

400

0

鑭鈰金屬

Ce/TREM≥65.0% TREM≥98.5%

國產

75000-77000元/噸

76000

0

鐠釹金屬

Pr/TREM 20-25% Nd/TREM 75-80% TREM≥98.5%

國產

395000-400000元/噸

397500

0

鐠釹鏑金屬

TREM≥99.0%

國產

340000-350000元/噸

345000

0

電池級混合稀土金屬

TREM≥99.0% Nd/TREM≥15%

國產

160000-170000元/噸

165000

0

鏑鐵合金

Dy80%

國產

2050000-2100000元/噸

2075000

0



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【知識】17種稀土元素名稱的由來及用途(一)

(La)
“鑭”這個元素是1839年被命名的,當時有個叫“莫桑德”的瑞典人發現鈰土中含有其他元素,他借用希臘語中“隱藏”一詞把這種元素取名為“鑭”。從此,鑭便登上了歷史舞臺。

鑭的應用非常廣泛,如應用於壓電材料、電熱材料、熱電材料、磁阻材料、發光材料(蘭粉)、貯氫材料、光學玻璃、鐳射材料、各種合金材料等。她也應用到製備許多有機化工產品的催化劑中,光轉換農用薄膜也用到鑭,在國外,科學家把鑭對作物的作用賦與“超級鈣”的美稱。

金屬鑭
 
鈰(Ce
“鈰”這個元素是由德國人克勞普羅斯,瑞典人烏斯伯齊力、希生格爾於1803年發現並命名的,以紀念1801年發現的小行星——穀神星。

鈰廣泛應用於(1)鈰作為玻璃添加劑,能吸收紫外線與紅外線,現已被大量應用於汽車玻璃。不僅能防紫外線,還可降低車內溫度,從而節約空調用電。從1997年起,日本汽車玻璃全加入氧化鈰,1996年用於汽車玻璃的氧化鈰至少有2000噸,美國約一千多噸。(2)目前正將鈰應用到汽車尾氣淨化催化劑中,可有效防止大量汽車廢氣排到空氣中。美國在這方面的消費量占稀土總消費量的三分之一強。(3)硫化鈰可以取代鉛、鎘等對環境和人類有害的金屬應用到顏料中,可對塑膠著色,也可用於塗料、油墨和紙張等行業。目前領先的是法國羅納普朗克公司。(4)Ce:LiSAF鐳射系統是美國研製出來的固體雷射器,通過監測色氨酸濃度可用於探查生化武器,還可用於醫學。鈰應用領域非常廣泛,幾乎所有的稀土應用領域中都含有鈰。如拋光粉、儲氫材料、熱電材料、鈰鎢電極、陶瓷電容器、壓電陶瓷、鈰碳化矽磨料、燃料電池原料、汽油催化劑、某些永磁材料、各種合金鋼及有色金屬等。

金屬鈰
 
(Pr)
大約160年前,瑞典人莫桑德從鑭中發現了一種新的元素,但它不是單一元素,莫桑德發現這種元素的性質與鑭非常相似,便將其定名為“鐠釹”。“鐠釹”希臘語為“雙生子”之意。大約又過了40多年,也就是發明汽燈紗罩的1885年,奧地利人威爾斯巴赫成功地從“鐠釹”中分離出了兩個元素,一個取名為“釹”,另一個則命名為“鐠”。這種“雙生子”被分隔開了,鐠元素也有了自己施展才華的廣闊天地。

鐠是用量較大的稀土元素,其主要用於玻璃、陶瓷和磁性材料中。(1)鐠被廣泛應用於建築陶瓷和日用陶瓷中,其與陶瓷釉混合製成色釉,也可單獨作釉下顏料,製成的顏料呈淡黃色,色調純正、淡雅。(2)用於製造永磁體。選用廉價的鐠釹金屬代替純釹金屬製造永磁材料,其抗氧性能和機械性能明顯提高,可加工成各種形狀的磁體。廣泛應用於各類電子器件和馬達上。(3)用於石油催化裂化。以鐠釹富集物的形式加入Y型沸石分子篩中製備石油裂化催化劑,可提高催化劑的活性、選擇性和穩定性。我國70年代開始投入工業使用,用量不斷增大。(4)鐠還可用於磨料拋光。另外,鐠在光纖領域的用途也越來越廣。

金屬鐠



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