離子型稀土第一代提取工藝，可簡述為"異地提取工藝"，或歸結為"池浸工藝"。其主要工藝過程為：表土剝離→開挖含礦山體、搬運礦石→浸礦池→將按 一定比例（濃度要求）配置的電解質溶液作為"洗提劑"或"浸礦劑"，加入浸礦池，溶液對池中含"離子相"稀土礦石進行"滲濾洗提"或"淋洗"→溶液中活潑 離子與稀土離子交換，"離子相"稀土從含礦載體礦物中交換出來，成為新狀態稀土；加入"頂水"，獲含稀土母液；母液經管道或輸液溝流入集液池或母液池，然 後進入沉澱池；浸礦後廢渣從浸礦池中清出，異地排放→在沉澱池中加入沉澱劑、除雜劑，使稀土母液中稀土除雜、沉澱，獲混合稀土；池中上清液經處理後，返回 浸礦池，作"洗提劑"迴圈使用→混合稀土經灼燒，獲純度≥92%的混合稀土氧化物。由上可見，本工藝過程中的技術關鍵字是："表土剝離"、"開挖含礦山 體"、"礦石搬運"、"浸礦池"、"洗提劑"、"異地滲濾洗提"、"離子交換"、"含稀土母液"、"尾砂異地排放"、"母液池"、"沉澱池"、"沉澱劑、 除雜劑"、"沉澱、除雜"、"混合稀土"、"上清液返回"、"灼燒"、"REO≥92%混合稀土氧化物"。

"池浸工藝"與傳統的生 產工藝相比較，其第一、二、三道工序過程相似於礦產資源開採中傳統的採礦專業的各作業工序；第三、四、五道工序過程相似于傳統選礦專業和濕法冶金專業相結 合的各作業工序；自第五道工序過程以後的各工序，屬於傳統濕法冶金專業的各作業工序。其中，第三道工序中的"浸礦池"，起著聯繫傳統採礦、選礦專業作業的 作用，類似於礦山選廠的"原礦侖"；而第五道工序中的"沉澱池"，卻起著聯繫傳統選礦、濕法冶金專業作業的作用，類似於濕法冶金企業的"原料侖"。

由 此，相似于傳統選礦專業的主要選別過程，是在"浸礦池"中完成，而且作為本工藝的中間製品，在此獲得含稀土的母液；而屬於傳統濕法冶金專業的典型濕法冶金 過程，則主要在"沉澱池"中進行，並由此獲得"稀土精礦"的初級產品"混合稀土"；再經灼燒處理後即可獲得"稀土精礦"終級產品REO≥92%的混合稀土 氧化物。

進而言之，上述作業過程中，先後在三個典型的作業過程中，分別獲得了"中間製品"、"初級產品"和"終級產品"。亦即， 在"浸礦池"中，通過離子交換，制得含稀土的母液；在"沉澱池"中，通過沉澱，制得混合稀土；在"灼燒"中，制得混合稀土氧化物。因此，為了確保離子型稀 土的產品品質，主要應從這三個關鍵性作業過程中把好技術關。

在此工藝中，所獲得的"稀土精礦"產品，已不再是傳統概念中的"稀土精礦"礦產 品，而是純度相對較高的"混合稀土氧化物"產品。嚴格地說，離子型稀土礦山獲得的終級產品，已不再從屬於"礦產品"，而是濕法冶金範疇的產品。顯然，其產 品檔次，比傳統礦山開採的產品，已大大地提高了一步。

以上工藝流程結構，是稀土礦產資源開發利用中一種嶄新的工藝。它徹底打破了稀土資源開 發的傳統工藝，而將多種專業和工藝集於一體，在礦山就直接制得純度較高的混合稀土氧化物產品。應用這種生產工藝，而生產的產品品質指標，是此前稀土生產工 藝難以達到的。可見，以這種產品作為原料，對於稀土冶煉的進一步深加工是十分有利的。

然而，世間任何事物往往都具有"兩重性"。離子型稀土 擁有非常突出的優勢的一面，同時又由於它的賦存特徵和工藝特徵，而決定了它不令人滿意的另一面。伴隨著"池浸工藝"工業化生產後，導致出現一些非常尖銳和 突出的問題：一是對生態環境破壞大。由於離子型稀土廣泛賦存於地表淺層，展布面積大，再加上"池浸工藝"本身要求，該生產工藝實際上是一個"搬山運動"。 據統計，每生產一噸混合稀土氧化物，約需消耗1,201～2,001噸礦石，同時還將伴隨產生尾砂1,200～2,000噸，砂化面積約1畝。二是資源利 用率低，資源浪費大。為便於礦石的采、運以及尾砂的排放，降低成本，節省投資，許多礦山的"浸礦池"建在山坡礦體的中下部，"浸礦池"以下的含礦礦體，被 所建生產系統"壓礦"，尤其是如若被尾砂覆蓋後，則更難於開採。據資料，該工藝表內資源利用率一般不達50%，低者僅25～30%左右。


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2011年7月鎢鐵出口統計(分國別)

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2011年7月鎢鐵出口統計(分關別)

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稀土的分類

1)輕稀土(又稱鈰組)：鑭、鈰、鐠、釹、鉕、釤、銪、釓。

2)重稀土(又稱釔組)：鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、鑥、鈧、釔。

鈰組與釔組之別，是因為礦物經分離得到的稀土混合物中，常以鈰或釔比例多的而得名。

稀 土金屬(rare earth metals)又稱稀土元素，是元素週期表ⅢB族中鈧、釔、鑭系17種元素的總稱，常用R或RE表示。它們的名稱和化學符號是鈧(Sc)、釔(Y)、鑭 (La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、鉕(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩 (Tm)、鐿(Yb)、鑥(Lu)。它們的原子序數是21(Sc)、39(Y)、57(La)到71(Lu)。

銩(Tm) 銩元素是1879年瑞典的克利夫發現的，並以斯堪迪那維亞(Scandinavia)的舊名Thule命名為銩(Thulium)。

銩的主要用途有以下幾個方面：

(1) 銩用作醫用輕便X光機射線源，銩在核反應爐內輻照後產生一種能發射X射線的同位素，可用來製造可擕式血液輻照儀上，這種輻射儀能使銩－169受到高中子束 的作用轉變為銩-170，放射出X射線照射血液並使白血細胞下降，而正是這些白細胞引起器官移植排異反應的，從而減少器官的早期排異反應。

(2)銩元素還可以應用於臨床診斷和治療腫瘤，因為它對腫瘤組織具有較高親合性，重稀土比輕稀土親合性更大，尤其以銩元素的親合力最大。

(3)銩在X射線增感屏用螢光粉中做啟動劑LaOBr：Br(藍色)，達到增強光學靈敏度，因而降低了X射線對人的照射和危害，與以前鎢酸鈣增感屏相比可降低X射線劑量50%，這在醫學應用具有重要現實的意義。

(4)銩還可在新型照明光源 金屬鹵素燈做添加劑。

(5)Tm3＋加入到玻璃中可製成稀土玻璃鐳射材料，這是目前輸出脈衝量最大，輸出功率最高的固體鐳射材料。Tm3＋也可做稀土上轉換鐳射材料的啟動離子。

金屬銩

銩錠


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稀土元素釔（Y）的用途

1)輕稀土(又稱鈰組)：鑭、鈰、鐠、釹、鉕、釤、銪、釓。

2)重稀土(又稱釔組)：鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、鑥、鈧、釔。

鈰組與釔組之別，是因為礦物經分離得到的稀土混合物中，常以鈰或釔比例多的而得名。

稀 土金屬(rareearthmetals)又稱稀土元素，是元素週期表ⅢB族中鈧、釔、鑭系17種元素的總稱，常用R或RE表示。它們的名稱和化學符號是 鈧(Sc)、釔(Y)、鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、鉕(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥 (Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、鑥(Lu)。它們的原子序數是21(Sc)、39(Y)、57(La)到71(Lu)。

釔 (Y)1788年，一位元以研究化學和礦物學、收集礦石的業餘愛好者瑞典軍官卡爾•阿雷尼烏斯(KarlArrhenius)在斯德哥爾摩灣外的伊特必村 (Ytterby)，發現了外觀象瀝青和煤一樣的黑色礦物，按當地的地名命名為伊特必礦(Ytterbite)。1794年芬蘭化學家約翰•加多林分析了 這種伊特必礦樣品。發現其中除鈹、矽、鐵的氧化物外，還含有38%的未知元素的氧化物棗“新土”。1797年，瑞典化學家埃克貝格 (AndersGustafEkeberg)確認了這種“新土”，命名為釔土(Yttria,釔的氧化物之意)。

釔是一種用途廣泛的金屬，主要用途有：

(1) 鋼鐵及有色合金的添加劑。FeCr合金通常含0.5－4%釔，釔能夠增強這些不銹鋼的抗氧化性和延展性；MB26合金中添加適量的富釔混合稀土後，合金的 綜合性能得到明顯的改善，可以替代部分中強鋁合金用於飛機的受力構件上；在Al－Zr合金中加入少量富釔稀土，可提高合金導電率；該合金已為國內大多數電 線廠採用；在銅合金中加入釔，提高了導電性和機械強度。

(2)含釔6%和鋁2%的氮化矽陶瓷材料，可用來研製發動機部件。

(3)用功率400瓦的釹釔鋁石榴石雷射光束來對大型構件進行鑽孔、切削和焊接等機械加工。

(4)由Y－Al石榴石單晶片構成的電子顯微鏡螢光屏，螢光亮度高，對散射光的吸收低，抗高溫和抗機械磨損性能好。

(5)含釔達90%的高釔結構合金，可以應用於航空和其他要求低密度和高熔點的場合。

(6)目前倍受人們關注的摻釔SrZrO3高溫質子傳導材料，對燃料電池、電解池和要求氫溶解度高的氣敏元件的生產具有重要的意義。此外，釔還用於耐高溫噴塗材料、原子能反應堆燃料的稀釋劑、永磁材料添加劑以及電子工業中作吸氣劑等。


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根據美國礦山局的統計（下表）：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  世界稀土資源（REO，t計）

①每個國家儲量均按四捨五入總計。

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。


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從世界各國稀土的消費情況（表1）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1  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2）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2  中國稀土消費情況

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我國的稀土礦床類型多，儲量大，分佈廣，其中內蒙古白雲鄂博稀土共生礦床，是世界上已探明儲量最大的稀土礦床；江西離子吸附型稀土礦床，是我國特有 的一種稀土礦床。國外的稀土礦床主要分佈在美國、蘇聯、澳大利亞、巴西、印度等國；目前，國內外已開發和有工業利用價值的礦床類型列於下表。

表  稀土礦床類型

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稀土的分類

1)輕稀土(又稱鈰組)：鑭、鈰、鐠、釹、鉕、釤、銪、釓。

2)重稀土(又稱釔組)：鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、鑥、鈧、釔。

鈰組與釔組之別，是因為礦物經分離得到的稀土混合物中，常以鈰或釔比例多的而得名。

稀 土金屬(rare earth metals)又稱稀土元素，是元素週期表ⅢB族中鈧、釔、鑭系17種元素的總稱，常用R或RE表示。它們的名稱和化學符號是鈧(Sc)、釔(Y)、鑭 (La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、鉕(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩 (Tm)、鐿(Yb)、鑥(Lu)。它們的原子序數是21(Sc)、39(Y)、57(La)到71(Lu)。

鑭(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”。

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。鑭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。


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1)輕稀土(又稱鈰組)：鑭、鈰、鐠、釹、鉕、釤、銪、釓。

2)重稀土(又稱釔組)：鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、鑥、鈧、釔。

鈰組與釔組之別，是因為礦物經分離得到的稀土混合物中，常以鈰或釔比例多的而得名。

稀 土金屬(rare earth metals)又稱稀土元素，是元素週期表ⅢB族中鈧、釔、鑭系17種元素的總稱，常用R或RE表示。它們的名稱和化學符號是鈧(Sc)、釔(Y)、鑭 (La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、鉕(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩 (Tm)、鐿(Yb)、鑥(Lu)。它們的原子序數是21(Sc)、39(Y)、57(La)到71(Lu)。

鉕(Pm)

鉕(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。


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