一、世界稀土資源

根據美國礦山局的統計（表1）：全世界稀土資源總計為4500萬噸稀土氧化物，其中中國占80%；美國占11%；印度占5%；蘇聯占1%；上述四個國家合計占世界稀土資源的97%。

表1  世界稀土資源（REO，t計）

① 每個國家儲量均按四捨五入總計。②非洲總計817600。

根據全國地質資料局資料記載，全國十三個省、自治區（臺灣省未統計在內）均有稀土資源，主要分佈在內蒙古、江西、廣東、湖北、湖南等地。就稀土元素的品種而言：我國不僅有以輕稀土為主的白雲鄂博稀土共生礦，而且有中、重稀土含量較高的離子吸附型稀土礦。儘管我國磷釔礦資源不多，但我國氧化釔的儲量仍超過國外釔資源的總和。

二、稀土生產

隨著稀土在各個領域裏用途的不斷開發，世界各國對稀土的需要量在繼續增加。根據美國礦山局導報：1983年美國對稀土（按REO計）的年需要量為19600噸；全世界對稀土（按REO計）的年需要量為36600噸（表2）。

表2  1983年美國和全世界對稀土的需求量

從全世界稀土精礦生產的實際產量（表3）可以看出：1984年稀土精礦的產量比1983年增漲22.43%；在1984年生產的44461噸（按REO計）稀土精礦中，美國和澳大利亞的產量分別占56.93%和17.99%；美國生產的稀土精礦，以氟碳鈰礦為主，澳大利亞生產的稀土精礦幾乎全部是獨居石，馬來西亞則是生產磷釔礦精礦最多的國家。

表3  全世界稀土精礦產量（REO，t計）

① 系估計的數字。

根據美國礦山局的統計：1984年全世界擁有年生產稀土精礦51960噸（以REO計）的能力。從世界各國稀土精礦的生產能力（表4）可以看出：目前，世界上擁有生產能力最大的國家有美國、中國、澳大利亞、印度等。

表4  全世界稀土生產能力（REO，t 計）

① 估計數字。

我國稀土精礦的生產，發展十分迅速，精礦的產量也在成倍地增漲。以1983年生產的稀土精礦產量為100，到1986年我國稀土精礦生產的產量猛增至304（表5）。在我國生產的稀土精礦中，氟碳鈰礦－獨居石混合精礦占80%～86%；單獨的獨居石精礦占11%～16%；磷釔礦精礦只占1.5%～2.5%（表6）。近年來，隨著對離子吸附型稀土礦的大力開發，其產量（按REO計）已占我國稀土精礦總產量的15%～20%左右。

表5  中國稀土精礦產量的增漲情況

表6  中國各種稀土精礦的生產情況

三、稀土的消費

從世界各國稀土的消費情況（表7）可以看出：稀土主要用於冶金工業、石油化工和玻璃陶瓷工業。進入20世紀80年代以來，稀土在冶金工業應用有降低的趨勢，而在玻璃陶瓷和石油化工的應用有增漲的趨勢。

表7  世界稀土消費情況

我國稀土主要消費在冶金工業。從我國的消費情況（表8）可以看出：與世界各國相比，我國稀土在石油化工和玻璃陶瓷領域中的應用，還有待進一步開發；但我國開闢了稀土在農業、輕工、紡織領域中的應用，而且用量佔有一定的比例。

表8  中國稀土消費情況

注：“－”未統計。


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以稀土精礦為原料，經分解、混合化合物製備、分組分離等工序制取不同純度的單一化合物、金屬和稀土製品的稀有金屬冶煉廠設計。設計範圍主要包括：稀土提取分離車問設計、稀土金屬車間設計、稀土永磁材料車間設計和稀土發光材料車間設計。主要的稀土精礦有氟碳鈰鑭礦、獨居石、離子吸附稀土礦和磷釔礦。

簡史稀土噸量級工廠的設計、生產和應用，始於20世紀20年代，首先是以獨居石、40年代末又加上氟碳鈰鑭礦為原料，用化學法生產混合稀土化合物，用於製備打火石和電弧碳極、拋光粉、冶金添加劑等。60年代起，混合稀土化合物開始用作石油裂化催化劑；特別是1964年氧化銪開始用於彩色電視紅色螢光粉，促進了單一稀土分離技術的發展，設計製造了大直徑離子交換柱和各型萃取器，生產各種單一稀土化合物和單一金屬，應用于發光、電子、磁性材料、超導體和光導纖維等。80年代，美國鉬公司氟碳鈰鑭精礦生產能力為40000t/a(以REO計，下同)；法國羅歇爾稀土廠的分離能力達5000t/a。

中國稀土儲量居世界第一位。稀土冶煉廠設計始於20世紀50年代，用堿法處理獨居石。到1992年，設計建設了約50個稀土冶煉廠，使用的稀土精礦有包頭混合稀土礦、氟碳鈰鑭礦、離子吸附型稀土礦和獨居石等；稀土分離方法以液一液溶劑萃取為主。1988年，各種稀土礦產品年產量約30000t。至1989年，分組分離能力為每年12000t，生產400餘個品種、1000餘個規格產品；各種產品出口量約為9200t，領先於世界；國內應用量為6770t，占世界第二。甘肅稀土公司是中國設計的最大稀土項目，處理包頭混合稀土礦、氟碳鈰鑭礦和離子吸附型稀土礦，生產混合氯化稀土和單一稀土產品。

產品方案稀土產品主要用於冶金、玻璃陶瓷、石油化工及光學、電子、發光、永磁、磁光、超導材料等領域。產品約500個品種、3000個規格，其中有混合輕稀土，各種品位的富集物，各種純度的單一化合物和金屬。用於螢光材料的稀土化合物純度為99.95%～99.99%，用於光學、鐳射等方面的化合物純度為99.995%～99.999%。中國稀土產品已有400多種、1000餘個規格，至1992年已制訂23種產品的國家標準。

工藝流程選擇稀土生產過程主要由精礦分解、稀土分組分離、化合物和金屬製備等工序組成。精礦分解有硫酸焙燒法、燒鹼浸煮法和用鹽酸或硝酸溶解法等。處理包頭混合稀土礦和氟碳鈰鑭礦時，如果廠區的“三廢”處理排放條件較好，多用成本較低的硫酸焙燒法；相反則可用燒鹼浸煮法。處理獨居石多用燒鹼浸煮法，可以同時回收磷酸三鈉。生產無水氯化稀土時，可用直接氯化法處理包頭混合稀土礦、氟碳鈰鑭礦或獨居石。離子吸附型礦，用鹽酸或硝酸溶解法分解。

混合稀土分組分離工藝的確定，主要考慮產品品種、純度和經濟效益。大批量生產多用液一液溶劑萃取法；批量較小的高純稀土，則可用離子交換法或萃取色層法生產。

銪的分離多採用鋅粉還原鹼度法。

經過分組分離的富集物或單一稀土氯化物或硝酸鹽，純度高的用草酸沉澱法；富集物或純度較低的產品，則用成本較低的碳酸氫銨沉澱法，過濾後，再灼燒成氧化物。混合輕稀土氯化物也可直接濃縮結晶，再經熔鹽電解成混合稀土金屬。單一稀土金屬制取中，輕稀土多用熔鹽電解，重稀土多用金屬熱還原，或先熔鹽電解，制得相應的中間合金，再經真空蒸餾得海綿狀純金屬。稀土永磁體生產，用粉末冶金法或還原擴散法。稀土螢光材料生產，多用粉末燒成法。

主要設備稀土生產用設備，主要由精礦分解、分組分離、化合物烘乾灼燒和金屬製備幾部分設備組成。除溶解、溶液製備、沉澱、過濾、溶液輸送、金屬熱還原和蒸餾等，採用通用化工和冶金標準設備外，大部分是非標準設備。1、包頭混合稀土礦和氟碳鈰鑭礦的分解，多採用回轉窯，也可用豎式氯化爐；獨居石燒鹼浸煮分解，採用加壓或常壓鋼質反應槽；離子吸附型礦的分解，用搪瓷反應槽。2、稀土的分組分離，採用箱式混合澄清萃取槽，或離子交換柱。3、草酸鹽或碳酸鹽的煆燒，大批量產品採用隧道式連續煆燒爐，量小的產品用箱式電阻爐。4、各種稀土金屬的製備，多用磚砌或石墨坩堝熔鹽電解槽或真空還原爐。5、稀土磁性材料和螢光材料的燒結燒成，用隧道式連續電爐。


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1879年，瑞典的化學教授尼爾森（L.F.Nilson,1840～1899）和克萊夫（P.T.Cleve,1840～1905）差不多同時在稀有的礦物矽鈹釔礦和黑稀金礦中找到了一種新元素。他們給這一元素定名為“Scandium”（鈧），鈧就是門捷列夫當初所預言的“類硼”元素。他們的發現再次證明了元素週期律的正確性和門捷列夫的遠見卓識。

鈧比起釔和鑭系元素來，由於離子半徑特別小，氫氧化物的鹼性也特別弱，因此，鈧和稀土元素混在一起時，用氨（或極稀的堿）處理，鈧將首先析出，故應用“分級沉澱”法可比較容易地把它從稀土元素中分離出來。另一種方法是利用硝酸鹽的分極分解進行分離，由於硝酸鈧最容易分解，從而達到分離的目的。

用電解的方法可制得金屬鈧，在煉鈧時將ScCl3、KCl、LiCl共熔，以熔融的鋅為陰極電解之，使鈧在鋅極上析出，然後將鋅蒸去可得金屬鈧。另外，在加工礦石生產鈾、釷和鑭系元素時易回收鈧。鎢、錫礦中綜合回收伴生的鈧也是鈧的重要來源之一。鈧在化合物中主要呈3價態，在空氣中容易氧化成Sc2O3而失去金屬光澤變成暗灰色。

鈧能與熱水作用放出氫，也易溶於酸，是一種強還原劑。鈧的氧化物及氫氧化物只顯鹼性，但其鹽灰幾乎不能水解。鈧的氯化物為白色結晶，易溶于水並能在空氣中潮解。在冶金工業中，鈧常用於製造合金（合金的添加劑），以改善合金的強度、硬度和耐熱和性能。如，在鐵水中加入少量的鈧，可顯著改善鑄鐵的性能，少量的鈧加入鋁中，可改善其強度和耐熱性。在電子工業中，鈧可用作各種半導體器件，如鈧的亞硫酸鹽在半導體中的應用已引起了國內外的注意，含鈧的鐵氧體在電腦磁芯中也頗有前途。在化學工業上，用鈧化合物作酒精脫氫及脫水劑，生產乙烯和用廢鹽酸生產氯時的高效催化劑。在玻璃工業中，可以製造含鈧的特種玻璃。在電光源工業中，含鈧和鈉製成的鈧鈉燈，具有效率高和光色正的優點。

金屬是具有光澤、有良好的導電性、導熱性與機械性能，並具有正的溫度電阻係數的物質。金屬，是個大家庭，現在世界上有86種金屬。通常人們把金屬分成兩大類，黑色金屬和有色金屬。


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記者4日從福建省經貿委獲悉，日前該省下達2013年第一批稀土指令性生產計畫。其中，稀土礦產品970噸、冶煉分離產品1250噸。

福建省經貿委要求相關管理部門要按月檢查指令性生產計畫執行情況，生產企業要按計劃組織生產，加強運行監測，建立健全生產和銷售台帳，及時報送指令性計劃生產統計報表。