1、純鎢絲產品特徵:

中鎢線上提供的的純鎢絲運用了高技術進行添加、 酸洗、靜壓加工，PLC控制的直接燒結、擠鍛、自動輸送，這些產品具有在高溫中變形最小，高重結晶溫度，統 一的特點和良好的鑄造性。重3千克的鎢杆，焊接之前重達5千克，這一技術在中國目前是領先的。客戶可根據產品的特殊用途來選擇不同類型的鎢絲。

2、純鎢絲直徑公差

3、純鎢絲類型及應用

4、純鎢絲化學成分

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稀土金屬用途與技術經濟指標

稀土金屬的用途廣泛，已由上述。作爲選冶稀土金屬的礦石礦物原料一般工業要求有以下指標：
稀土元素由于常共生在一起，分離困難，因而在地質勘探時，可按稀土元素總量計算儲量。
   
(一)輕稀土

1.含氟碳鈰礦、獨居石的原生礦床
邊界品位：Ce2O3 1%；工業品位：Ce2O3 2%；可采厚度≥2m；夾石剔除厚度≥2m。
2.獨居石砂礦
邊界品位：礦物100～200g/m3；工業品位：礦物300～500g/m3；可采厚度≥1m；夾石剔除厚度≥1m。

(二)重稀土

1.含釔(磷釔礦、矽鈹釔礦)偉晶岩和碳酸岩礦床
工業品位：Y2O3 0.05%～0.1%；可采厚度≥1～2m；夾石剔除厚度≥2m。
2.磷釔礦砂礦
邊界品位：礦物30g/m3；工業品位：礦物50～70g/m3；可采厚度≥0.5m；夾石剔除厚度≥2m。


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純鎢杆外觀 : 銀灰色光澤金屬；純鎢杆等級 : W-1 W-2 W-3 W-4 ；純鎢杆密度：≥17.0g /cm3

純鎢杆主要用途 : W-1 用於製造極點、拉絲，或做煉鋼添加劑。 W-4 用作煉鋼添加劑。

與GB3459-82雜質含量符合。

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鎢制品是指以鎢礦爲基本原料而生産的各級各類産品。鎢制品可以分爲鎢礦、鎢酸鹽類、鎢粉末、純鎢制品、鎢合金、硬質合金、鎢的其他衍生制品等。

鎢礦分爲：白鎢礦和黑鎢礦

鎢酸鹽類種類很多，基本分爲氧化鎢、氯化鎢和氟化鎢等。

鎢酸鹽 tungstate 陰離子含鎢酸根（WO4 2-）或聚鎢酸根（W7O24 6-）的鹽。铵根離子、堿金屬、堿土金屬及很多重金屬陽離子都能形成鎢酸鹽。常見的鎢酸鹽有鎢酸鈉（Na2WO4·2H2O）、鎢酸鈣（CaWO4）、鎢酸沽（CoWO4）、鎢酸镉（CdWO4）、鎢酸亞鐵（FeWO4）、鎢酸铵[（NH4）6W7O24·6H2O]和鎢酸鋅（5ZnO·12WO3）等。其中鎢酸鈣和鎢酸亞鐵分別存在于白鎢礦和黑鎢礦中。铵鹽和堿金屬鎢酸鹽可溶于水，其他鎢酸鹽不溶于水。鎢酸鹽通常由金屬氧化物或氫氧化物與三氧化鎢加熱反應制得。鎢酸鹽多用作功能材料，鎢酸鈣是重要的X射線發光材料，鎢酸鈉用于制備染料、顔料等。

鎢的粉末制品有純鎢粉（鎢粉）、碳化鎢粉、以及在兩種粉末中添加了其他元素的合金粉和用于制作抗下垂鎢絲的摻雜鎢粉。

純鎢制品主要是指純鎢原料制成的各種形狀的鎢材料，包括各級純度和給種規格形狀的純鎢燒結、鍛打、垂熔的條、塊、板等鎢制品。

另外，以鎢爲基礎的硬質合金、高比重合金、鎢銅合金、鎢銀材料、鎢及稀土合金的各類焊條都統稱爲鎢制品。

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一、計劃任務完成情况

對照“課題任務書”的年度計劃及預期目標,本課題已全面完成了計劃書中所制定的研究內容和預期目標。
  
（一）高純稀土化合物分離新工藝

1、重稀土(銩、鐿、鑥及鈧)萃取分離新體系

(1) 合成了一系列具有雙功能基團的新型萃取劑，在P507分子上以一個甲撑胺基取代了原有的烷基，解决了酸性膦類萃取劑本身二聚的問題，從而在保證對重 稀土分離性能前提下,降低了萃取平衡酸度，實現了低酸度反萃取，改善了萃取有機相的再生性能，使萃取法生産高純重稀土(銩、鐿、鑥及鈧)成爲可能,同時提 高萃取劑的使用效率一倍以上；這一體系的研究結果申報了中國專利。

(2)在深入研究重稀土反萃取平衡過程的基礎上，將相轉移催化原理引 入重稀土的反萃取過程,提出了利用胺類萃取劑對質子的轉移功能和酸性膦類萃取劑對稀土 的分離功能,使質子與稀土的交換過程由界面反應變成均相反應，解决了兩相間重稀土離子和質子間的交換速度慢（從40分鐘到5分鐘），萃取劑酸反萃取效率低 的問題。從而實現了現有萃取劑體系高純重稀土(銩、鐿、鑥)的溶劑萃取分離,這一研究結果迄今未見報道，幷在工業生産中得到了應用；該結果申報了國家專 利。
上述結果獲得了國家教育部科技進步二等獎和國家科技進步二等獎。
  
(3)研究了Cynaex923，CA-12，CA- 100，HAB，HDP,Cyanex302等新體系萃取鈧、釔、鑭系離子的機理及傳質動力學。提出 了在單一萃取劑體系中被萃物質之間存在熱力學和動力學協萃效應,這與傳統的協同效應是指兩種或兩種以上萃取劑體系對一種物質的協同萃取截然不同。闡明了該 類新體系的萃取機理。

2、新工藝、新流程研究

(1)高純氧化鈧的生産工藝

在研究了鈧在稀土提取工藝中 各階段的流向分布及鈧與其他稀土和非稀土的萃取機理的基礎上,提出了鈧在稀土礦中的富集和高純化的條件，形成了在稀土分離過程 中以溶劑萃取法獲得高純鈧産品的工藝方法,解决了長期以來伴生于稀土礦中鈧的資源的利用問題。該項成果以題爲“用烴氧基取代乙酸爲萃取劑富集和製備高純鈧 的工藝”申請了國家發明專利 (申請號：02128346.X，申請日：2002.8.1)。

(2)攀西稀土礦鈰（Ⅳ）、釷、稀土 （Ⅲ）萃取分離流程在實驗室模擬試驗基礎上，1998年底完成了混合澄清槽放大實驗，幷通過了專家鑒定,1999年被 國家計委批准爲産業化示範工程（4000噸精礦/年）。2000年在四川冕寧完成了工業試驗，幷通過了專家鑒定。該流程解决了攀西稀土礦中放射性元素釷的 回收利用問題，已獲國家發明專利（專利號：98122348.6）。

(3)HAB雙溶劑萃取分離高純釔工藝
在實驗室模擬試驗基 礎上，1999年12月在江西完成了半工業實驗，幷申請了發明專利（專利申請號：99118261.8)，2000年在北京通過了專家 鑒定。2001年被國家計委批准爲産業化工程。該工藝解决了一步法提取高純釔時對原料稀土組分和非稀土雜質要求嚴格的問題，具有很强的適應性。
  
(4)電解還原法製備高純氧化銪工藝
提 出短流程串級箱型電解還原設備處理含銪氯化稀土溶液技術。膜分離電解還原代替經典鋅粉還原法可徹底消除鋅對氧化銪的污染，提高産品質量，純度高達 99.999%以上,而且使生産更趨連續。已于甘肅建成了世界最大的年産18噸高純氧化銪生産綫，2003年進行了成果鑒定。
  
(5)包頭稀土礦清潔冶金分離流程
2001 年,針對包頭稀土精礦集中焙燒中釷、氟的有效回收問題。完成了：“萃取分離釷和提取稀土清潔工藝”的實驗室研究，幷申請了發明專利（專利申請 號：02123913.4）。爲該項工程進行可行性研究提供了依據，2002年被國家計委批准爲産業化工程。爲了提供4萬噸産業化工程的優化工藝設計參 數，我們提出了建立2000噸工業規模示範工程，獲得2002年的863清潔生産項目。
  
（二）稀土分離專家系統設計

1、241Am-EDXRF在綫分析方法的研究
在 建立241Am-EDXRF在綫分析裝置的基礎上，引入吸收函數對Compton散射及各元素的吸收包括自吸收進行了校正，使分析精度大幅度提高、分析 對象擴展，采用本課題研究的的方法，可以對濃度在1~200 g/L的各稀土元素進行快速分析，相對誤差<5%(稀土濃度<5g/L)、<1%(稀土濃度>10g/L)，這一分析精度與X光 熒光分析相仿,是目前已報道的最佳精度。由于分析設備簡單、操作簡便,速度快(每個元素的測量時間小于1分鐘),完全滿足了稀土分離工藝的在綫分析要求。 同時，還研究成功了有機相中的稀土元素的直接分析方法,使該分析方法可以對有機相負載稀土進行直接分析，從而拓展了分析對象和物種，該結果迄今未見報道。

2、非恒定混合萃取比體系串級萃取理論
在 深入研究現行酸性萃取劑體系中稀土離子與質子間的交換作用及其萃取機理的基礎上,將質子與稀土離子的交換平衡過程引入稀土串級萃取的過程計算,建立了含 酸體系（非恒定混合萃取比體系）的串級萃取計算模型幷編制了計算程序,該工作使串級萃取理論從一種純計算方法延伸到與化學過程相關聯的工藝設計計算。該理 論在重稀土分離和反萃取過程及工藝銜接中的優化等方面具有重要的理論指導作用。

3、控制方案、控制軟件及專家系統的研製
(1) 提出了一種新的串級萃取仿真模型，在其中考慮到了實際萃取槽體的混合-澄清室結構和其中的物料運行。與傳統的漏斗法模型相比，可以更加真實地模擬實 際萃取槽中的動態過程。同時，采用增强牛頓法加快了計算速度，采用了衰减積分反饋的方法對輸入流量進行自動調控，减小了動態模擬達到穩態的時間。完成了計 算程序及界面設計，軟件有較强的實用性；

(2)解决了多組分多出口分餾萃取體系的靜態設計問題。對于 多組分多出口的複雜串級萃取體系，以往的辦法是采用動態模擬使體系達到平衡態後，再研究其規 律，耗時極長。采用靜態設計方法，能够快速求解體系在給定流量條件下的平衡態。可以根據原料稀土組成和分離要求快速求解出分離所需級數及流量設置。完成了 程序主體及相關的界面設計，具有一定的理論價值和較强的實際意義；

(3)聯動程序設計提出了模糊萃取的概念，把分段實施的分離流程進行全 面聯通,極大限度地利用試劑化學能。在對我國主要稀土礦(包頭和冕寧的氟碳鈰礦、獨 居石礦和離子吸附型礦)的各種分離流程進行分析的基礎上,分別設計了氟碳鈰鑭礦和離子吸附性稀土礦原料全分離流程的新型工藝連接方式，該方法可有效地降低 全分離流程的酸碱消耗、降低廢水中的酸和銨離子含量，從而不僅可以大幅度降低分離成本,還具有重要的環保價值.上述方法已在四川冕寧稀土新材料有限公司的 年處理8000噸稀土采選冶分離流程、江蘇溧陽羅地亞方正稀土新材料有限公司的年處理3000噸南方礦稀土氧化物的生産綫上開始運行。結果證明，應用所述 新技術，可降低酸耗30%以上，每年可同時節省鹽酸10000多噸，液碱10000噸,廢水中的氨氮、鹽度及其廢水量可大幅度降低,具有顯著的成本和環保 效益的優勢。目前正在進一步向全國推廣。這對于提高我國的稀土分離效率，規模化和集約化進行稀土生産具有十分重要的意義。該設計方法通過對多元素複雜體系 的統籌,極大地發揮了系統整體的效益,在稀土分離體系中，不但在理論上有突破，而且環保上向“零排放”的潔淨生産邁出了一大步。
 
（三）稀土化合物功能材料的製備及性質研究
在 上述分離化學和技術研究的基礎上，針對我國目前大量生産、積壓的輕稀土産品，開展了以鈰爲主體的功能材料研究.具體工作面向氧化物固體燃料電池的電解質 材料、電子器件及大規模集成電路芯片所需高性能拋光材料等領域,集中研究稀土摻雜的氧化鋯體系以及氧化鈰小尺寸顆粒及其薄膜、粉體和膠體的製備方法和功 能.結果表明：在較溫和條件下可以獲得尺寸可控于幾納米到幾十納米範疇內、不同粒徑的氧化物、氫氧化物等。在稀土摻雜的氧化鋯納米薄膜和顆粒體系中,觀察 到了晶界電導率增强這一重要現象，幷給出了增强機理，這對于開拓上述稀土元素的價值、提高功能特性具有重要意義。

同時,選擇本項目立項 時未涉及、但國際上剛露端倪的稀土和過渡金屬摻雜的尖晶石鈷鐵氧體在磁光記錄方面的特殊性質,開展了摻雜鈷鐵氧體的納米晶薄膜的合成 和磁光性質研究。系統、深入地考察了不同稀土、過渡金屬摻雜的鈷尖晶石鐵氧體的成相規律、顆粒尺寸及膜厚控制方法，以及材料的磁性和磁光特性研究表明,該 體系可以通過摻雜有效控制和增强磁光特性(最大的Kerr峰達到3°,比現有稀土-過渡金屬合金薄膜的磁光效應增强3~5倍，幷可使Kerr峰向短波長移 動，從而有利于記錄密度的提高)、調節材料的居裏溫度(室溫至530°C範圍內可調),使之有可能在新一代的磁光記錄材料中得以應用。更爲重要的是,結合 分子軌道理論，解釋了該類體系磁性及磁光性質提高的機理.這一研究對開拓稀土在信息記錄材料中的應用具有意義。


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從國內外的經濟形勢來看，美國、日本都在執行復蘇本國經濟的政策，有望在不遠的時間內使經濟逐步企穩回升；中國經濟仍保持一個較高的增速發展。本文認爲，未來一個時期，稀土市場將步人平穩增長期。

（一）稀土消費需求繼續增長

全 球經濟總體復蘇及汽車、電子行業的迅猛發展，將推動對稀土的消費需求。未來幾年內，全球對稀土的消費需求將以每年5%～10%的速度增長，5年後總需求量 預計超過15萬t REO。稀土在傳統領域中的應用，今後將會繼續保持穩中有升的態勢。稀土在高新技術中的應用量，將會進一步增加，稀土催化材料、稀土磁性材料、稀土激光材 料、稀土超導材料等功能獨特、附加值高的産品市場前景廣闊。

（二）中國稀土出口進一步受到控制

當前，我國正在調整稀土産 業發展戰略。未來6年，中國稀土出口配額的總量將控制在3.5萬t/a以內。初級材料仍被禁止出口，而且還將進一步進行細分管理，嚴禁出口鏑、鋱、銩、 鑥、釔等金屬。這些措施，預示著未來中國稀土初級産品將以供給國內消費爲主。雖然當前出口量會隨著經濟復蘇逐步回升，但擴張的規模與增長的速度都不會太 快。

（三）稀土市場價格將維持平穩上升格局

隨著經濟走出國際金融危機，全球對稀土需求將加大，供求逐漸趨于平衡。同時， 中國將出臺一系列保護稀土資源、調整稀土産業結構、嚴格稀土出口監管的政策措施：如實行稀土資源開采總量控制和暫停頒發新的稀土采礦權；嚴格稀土項目審 批，限制稀土初級産品出口等等，這些都將推動稀土價格逐漸上漲。但不是所有産品的價格都能大幅上漲，有的漲幅大，有的則小。預計出口價格上漲幅度大的仍將 是一些“熱門”産品，如鐠、釹、鏑、鋱以及金屬鑭等。


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作爲選冶稀土金屬的礦石礦物原料一般工業要求有以下指標：

稀土元素由于常共生在一起，分離困難，因而在地質勘探時，可按稀土元素總量計算儲量。

一、輕稀土

1.含氟碳鈰礦、獨居石的原生礦床

邊界品位：Ce₂O₃ 1%；工業品位：Ce₂O₃ 2%；可采厚度≥2m；夾石剔除厚度≥2m。

2.獨居石砂礦

邊界品位：礦物100～200g/m³；工業品位：礦物300～500g/m³；可采厚度≥1m；夾石剔除厚度≥1m。

二、重稀土

1.含釔(磷釔礦、矽鈹釔礦)偉晶岩和碳酸岩礦床

工業品位：Y₂O₃ 0.05%～0.1%；可采厚度≥1～2m；夾石剔除厚度≥2m。

2.磷釔礦砂礦

邊界品位：礦物30g/m³；工業品位：礦物50～70g/m³；可采厚度≥0.5m；夾石剔除厚度≥2m。

(三)風化殼離子吸附型稀土礦

邊界品位：RE₂O₃重稀土0.05%，輕稀土0.07%；工業品位：RE₂O₃重稀土0.08%，輕稀土0.1%；可采厚度≥1m；夾石剔除厚度≥2m。


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白雲鄂博礦區位于內蒙古包頭市白雲鄂博區內，南距固陽縣城90km，礦區範圍東西長16km，南北寬3km，面積約爲48km²，由主礦、東礦、西礦、東介勒格勒和都拉哈拉等5個礦段組成。探明的儲量規模：稀土、鈮爲世界罕見的超大型、鐵礦也達到大型以上規模，幷伴生多種有益組分，綜合利用價值巨大。

白 雲鄂博礦床從發現到勘查、開發已有70餘年歷史。鐵礦由丁道衡先生1927年7月首次發現，稀土礦由何作霖先生在丁道衡采回來的標本中，于1935年首 次發現兩種稀土礦物，命名爲白雲礦(氟碳鈰礦)和鄂博礦(獨居石)。但這樣重要的發現，在當時沒有重視。直到新中國成立後才對白雲鄂博礦區進行了空前大規 模的地質勘查、礦業開發和科研工作。

40餘年來許多部門和單位先後在這裏做過地質勘查工作。截至1992年底，累計探明鐵礦石儲量14.59億t，探明的稀土儲量(RE₂O₃)占全國總儲量的90%以上，鈮儲量(Nb₂O₅)占全國總儲量的70%(按1996年底保有儲量統計)，幷分別計算了釷、鈦、鉀、螢石、石英砂等礦産儲量，規模也很可觀。

白 雲鄂博礦區地處內蒙古地軸北緣向內蒙古古生代地槽的過渡地帶。礦床位于寬溝大斷裂與烏蘭寶力格深大斷裂交匯處的白雲鄂博區。礦區主要分布有中元古代的下 白雲鄂博群地層，主要爲淺色石英岩、板岩、灰岩和白雲岩組成的一套准複理石沉積建造(下圖)。礦區由近東西走向的寬溝背斜和白雲鄂博向斜組成。礦區的侵入 岩以海西期花崗岩類爲主，分布于礦床南北，其次是輝長岩類、閃長岩類等。白雲岩是礦區主要含礦層，對稀土和鈮而言白雲岩即是礦體。主礦段、東礦段和西礦 段，不僅是鐵礦體，而且均伴生有工業價值的稀土和鈮等稀有金屬礦産；東介勒格勒和都拉哈拉主要是鈮-稀土礦段。各礦段的主要礦體規模：

(1)主礦段  位于白雲鄂博向斜的北翼。礦體賦存于白雲岩(H8)與板岩(H9)之間。礦體産狀與圍岩一致。礦體上盤圍岩爲黑色板岩蝕變而成爲黑雲母岩，下盤爲螢石化、 鈉閃石化白雲岩。鐵礦體長1250m，最寬415m，控制斜深970m。稀土儲量占全礦區總量的32.1%，鈮儲量占全礦區總量的21%。

(2)東礦段  位于主礦段之東，二者相近。礦體産狀與圍岩一致。礦體上盤圍岩爲白雲岩和板岩，下盤爲白雲岩。鐵礦體長1200m，最寬350m，呈帚狀，西窄東寬，最大延深800m。稀土儲量占全礦區總量的21.5%，鈮儲量占全礦區總量的10.8%。

主、東礦段平均品位：主礦段，TFe 35.97%、RE₂O₃ 6.19%、Nb₂O₅ 0.141%；東礦段 TFe 33.85%、RE₂O₃ 5.71%、Nb₂O₅ 0.126%。在上盤蝕變板岩、白雲岩和下盤蝕變白雲岩中還有鈮、稀土礦體産出，含Nb₂O₅ 0.051%～0.153%。RE₂O₃ 0.8%～8.18%。

主、東礦段的主要稀土、稀有元素工業礦物爲獨居石、氟碳鈰礦、氟碳鈣鈰礦、黃河礦、鈮鐵礦、易解石、燒綠石等。此外，在主、東礦段境界外的底盤稀土品位RE₂O₃ 3.55%，其儲量占全礦區總量的16%。

(3) 西礦段  位于主礦以西，由16個大小不等的鐵礦體組成，分布在白雲鄂博向斜的兩翼，向斜核部爲(H9)板岩，兩翼爲(H8)白雲岩，有的鐵礦體本身呈向斜構造。鐵 礦體長100～1900m，寬10～170m。礦段中見有黑雲母化、金雲母化、鈉閃石化、鐵白雲石化。稀土、鈮礦化與其伴生，礦化比主、東礦段弱。礦段平 均品位：TFe 33.57%、RE₂O₃ 0.948%～1.072%、Nb₂O₅ 0.064%～0.08%。稀土儲量占全礦區總量的8.5%，鈮儲量占全礦區總量的43.7%。

(4)東介勒格勒礦段  位于東礦段之南1km處，屬白雲鄂博向斜南翼，由8個小鐵礦體和13個鈮礦體組成。鈮、稀土多分布在白雲岩中，RE₂O₃含量爲1%～3.89%，Nb₂O₅含量爲0.2%左右。

(5)都拉哈拉鈮-稀土礦段  位于東礦段以東，與東礦段礦體下盤的白雲岩相連，東西長5700m，南北寬1060m，面積6km²。本礦段鐵礦化不發育，未形成鐵礦體。鈮、稀土礦化集中于各種蝕變白雲岩和金雲母透輝石夕卡岩中，形成獨立礦體。共有4個礦體，主礦體長3200m，寬平均230m，呈層狀産于磁鐵礦化白雲岩、螢石磁鐵礦化白雲岩中，稀土平均品位RE₂O₃爲3%，鈮平均品位Nb₂O₅爲0.097%。其他3個礦體産于東部接觸帶，礦體長320～500m，寬65～100m，主要礦石類型爲金雲母透輝岩型，平均品位：稀土(RE₂O₃)爲0.3%～0.99%、鈮(Nb₂O₅)爲0.146%～0.202%。主要礦石礦物爲獨居石、鈮鐵礦、燒綠石等。

白 雲鄂博礦床物質成分極爲複雜，已查明有73種元素，170多種礦物。其中，鈮、稀土、鈦、鋯、釷及鐵的礦物共近60種，約占總數的35%。主要礦石類型 有塊狀鈮稀土鐵礦石、條帶狀鈮稀土鐵礦石、霓石型鈮稀土鐵礦石、鈉閃石型鈮稀土鐵礦石、白雲石型鈮稀土鐵礦石、黑雲母型鈮稀土鐵礦石、霓石型鈮稀土礦石、 白雲石型鈮稀土礦石和透輝石型鈮礦石。

白雲鄂博礦床的成因類型，目前頗有爭議，有多種之說，在本節“礦床類型”已有叙述。鑒于該礦床成因複雜，規模巨大，共伴生組分甚多，經濟價值大，從工業類型來看也是獨特的、唯有的一種類型，通常稱之“白雲鄂博式”鐵-鈮、稀土礦床。


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鈧元素的一般工業要求

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从前面的讲述我们已经了解，稀土矿物通常伴生有铀、钍等天然放射性元素，在稀土生产过程中，这些核元素往往富集在中间产品和废物中，放射性贯穿了稀 土生产 的大部分工序（特别是前处理工序），造成对工作场所和周围环境的污染。因此，了解和掌握放射性的危害和防护知识，正确认识稀土生产中的放射性，既不过分夸 大放射性危害而影响稀土生产，又要重视对放射性的防护，是应采取的正确定态度。这对促进稀土工业持续稳定发展，保障稀土生产工作人员安全与健康，强化环保 意识等方面具有重要意义。

 放射性的基本知识

 放射性元素及其射线

我们知道，质子数相等而中子数不等的原子构成的元素互为同位素，同一种元素的同位素由于其中子数不同使其原子核的稳定性有很大的差异。不稳定的原子核会放 出肉眼看不见的射线，并随后变成另一种元素的同位素，这一过程叫做原子核的衰变（或蜕变），称这种能放出射线的元素（同位素）为放射性元素（同位素），由 这类元素（同位素）组成的物质叫做放射性物质。放射性物质放出的射线分为α射线、β射线和γ射线。

α粒子为高速运动的氦（He）原子核，由两个质子和两个中子组成，其质量为4，带两个单位正电荷。一般放射性同位素所发射的α粒子能量均在7百万电子伏特以下。射程很短（空气中约2～12cm），穿透能力弱，用很少的物质，如一张纸片即可将α粒子阻挡。

β射线为一束快速运动的负电子或正电子，质量很小。在几乎所有的放射性衰变中，β射线都与其他射性衰变相伴而生。若原子核内中子过多，则中子会分解为一个质子和一个负电子，β^－射线就是由中子衰变出来的负电子。相反，β^＋射线是因原子核中质子数过多而分解为中子和正电子时放射出来的正电子。通常，放射性同位素所放射的β射线能量都低于5百万电子伏特。β射线的射程比α粒子长（如磷³²放出的β射线在空气中可射出7m），穿透能力虽比α粒子高，但用5mm厚的铝板亦可完全吸收β射线。

γ射线是一种不带电的、无静止质量的、波长很短（在10^－8cm以 下）的电磁波，是原子核从能量较高的受激态退 到较为稳定的基态时，释放出的多余能量。γ射线放出后，元素的原子序数和原子量均不变，但其半衰期等核性质发生了变化。γ射线一般与α射线或β射线同时放 出。γ射线具有很强的穿透力，不像α粒子及β射线那样易于被物质阻挡，射程亦相当大。一般来说，密度愈大的物质对γ射线的阻挡效果愈佳。通常核反应以及加 速器实验室均建造厚度250cm左右的钢筋水泥墙，以保证室外工作人员的安全。放射性同位素所产生的γ射线的能量均在3百万电子伏特以下，1.27cm厚 的铅板可将其减弱一半。

 放射性强度及剂量单位

放射性强度（也称放射性活度）用每秒钟内发生的原子核衰变数目表示。即：

式中  I——放射性强度，Bq；

  λ——衰变常数；

  N——衰变数，次；

  t——时间，s。

因此，放射性强度的国际单位是衰变/秒，记为Bq，称作贝可或贝可勒尔（becquerel）。过去使用的专用单位是居里，记为Ci，lCi=3.7×10¹⁰Bq。

物质单位质量内所具有的放射性强度称为比放射性强度，单位是Bq/kg。液体和气体中放射性物质的比放射性强度单位以Bq/L表示。

剂量是单位质量（或体积）物质或生物体受射线照射所吸收的能量大小的度量，也叫做吸收剂量。剂量的单位为J/kg，记为Gy，称作戈瑞（gray），简称戈。与从前使用的专用单位位德（rad）的关系是lGy=100rad。

单位时间内受到的辐射剂量，称为剂量率。其单位是Gy/s、rad/s等。

累积剂量是人体或生物体在各种射线的一次连续照射下或多次反复照射下所受到的总剂量。累积剂量需注明时间。如工作人员在一年内的积累剂量，一生中的积累剂量等。

对同一吸收剂量的生物反应与射线种类以及照射条件有关。如在相同的照射剂量下，α射线对生物体的危害程度为X射线的10倍，这个倍数称为线质系数Q。可用 剂量当量（H）来统一表示各种射线的危害程度，其定义为：生物组织内被开研究的一点上的吸收剂量D、线质系数Q及其他修正系数N的乘积（对外部辐射源 N=1）。即：

H=DQN

当吸收剂量D的单位为Gy时，H的单位为Sv（希、希沃特，sievet）。当D的单位为rad时，H的单位使用rem（雷姆）。X射线、γ射线外照射以及X射线、γ射线、β射线内照射时，Q=1；α射线内照射时，Q=10。

 放射性对人体的危害

尽管对射线引起生物体损伤的详细机理尚不十分清楚，但人们已基本认识到了放射性引起的各种人体效应。

由于射线会引起物质的原子或分子电离，当生物体受射线照射时，其机体内某些大分子结构甚至细胞结构和组织结构会遭到直接破坏，引起蛋白质分子、核糖核酸或 脱氧核糖酸链断裂。射线还可以破坏一些对代谢有重要意义的酶，可以使生物体内的水分子电离而产生一些自由基，并通过这些自由基间接影响机体的某些组成成 分。这些破坏可能引起细胞变异（如癌变），引发各种放射性疾病。人体对辐射最敏感的是增殖旺盛的细胞和组织、入血液系统、生殖系统、消化系统、眼睛的水晶 体和皮肤等细胞和组织。

人体受射线照射分为外照射和内照射。外照射是机体外部射线对机体的照射，内照射是通过吸入、食入、渗入等途径，放射性同位素进入机体内产生的照射。

射线引起的人体应包括躯体效应（损伤体细胞）和遗传效应（损伤生殖细胞并反映在后代机体）。躯体效应又可分为急性损伤（在短时间内受到大剂量照射而引 起）、慢性损伤（长时间受到小剂量照射而引起）、远期效应（在照射后很长时间才显现出来）。损伤效应不仅取决于总照射量，还与照射率、照射面积和部位以及 机体的自身情况（入年龄、健康状况等）有关。

在稀土生产中，主要防止长时间小剂量引起的慢性损伤和远期效应以及过量放射性物质进入体内引起的内照射损伤。

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從前面的講述我們已經瞭解，稀土礦物通常伴生有鈾、釷等天然放射性元素，在稀土生産過程中，這些核元素往往富集在中間産 品和廢物中，放射性貫穿了稀 土生産 的大部分工序（特別是前處理工序），造成對工作場所和周圍環境的污染。因此，瞭解和掌握放射性的危害和防護知識，正確認識稀土生産中的放射性，既不過分誇 大放射性危害而影響稀土生産，又要重視對放射性的防護，是應采取的正確定態度。這對促進稀土工業持續穩定發展，保障稀土生産工作人員安全與健康，强化環保 意識等方面具有重要意義。

 放射性的基本知識

 放射性元素及其射綫

我 們知道，質子數相等而中子數不等的原子構成的元素互爲同位素，同一種元素的同位素由于其中子數不同使其原子核的穩定性有很大的差异。不穩定的原子核會放 出肉眼看不見的射綫，幷隨後變成另一種元素的同位素，這一過程叫做原子核的衰變（或蛻變），稱這種能放出射綫的元素（同位素）爲放射性元素（同位素），由 這類元素（同位素）組成的物質叫做放射性物質。放射性物質放出的射綫分爲α射綫、β射綫和γ射綫。

α粒子爲高速運動的氦（He）原子核，由兩個質子和兩個中子組成，其質量爲4，帶兩個單位正電荷。一般放射性同位素所發射的α粒子能量均在7百萬電子伏特以下。射程很短（空氣中約2～12cm），穿透能力弱，用很少的物質，如一張紙片即可將α粒子阻擋。

β射綫爲一束快速運動的負電子或正電子，質量很小。在幾乎所有的放射性衰變中，β射綫都與其他射性衰變相伴而生。若原子核內中子過多，則中子會分解爲一個質子和一個負電子，β^－射綫就是由中子衰變出來的負電子。相反，β^＋射綫是因原子核中質子數過多而分解爲中子和正電子時放射出來的正電子。通常，放射性同位素所放射的β射綫能量都低于5百萬電子伏特。β射綫的射程比α粒子長（如磷³²放出的β射綫在空氣中可射出7m），穿透能力雖比α粒子高，但用5mm厚的鋁板亦可完全吸收β射綫。

γ射綫是一種不帶電的、無靜止質量的、波長很短（在10^－8cm以 下）的電磁波，是原子核從能量較高的受激態退 到較爲穩定的基態時，釋放出的多餘能量。γ射綫放出後，元素的原子序數和原子量均不變，但其半衰期等核性質發生了變化。γ射綫一般與α射綫或β射綫同時放 出。γ射綫具有很强的穿透力，不像α粒子及β射綫那樣易于被物質阻擋，射程亦相當大。一般來說，密度愈大的物質對γ射綫的阻擋效果愈佳。通常核反應以及加 速器實驗室均建造厚度250cm左右的鋼筋水泥墻，以保證室外工作人員的安全。放射性同位素所産生的γ射綫的能量均在3百萬電子伏特以下，1.27cm厚 的鉛板可將其减弱一半。

 放射性强度及劑量單位

放射性强度（也稱放射性活度）用每秒鐘內發生的原子核衰變數目表示。即：

式中  I——放射性强度，Bq；

  λ——衰變常數；

  N——衰變數，次；

  t——時間，s。

因此，放射性强度的國際單位是衰變/秒，記爲Bq，稱作貝可或貝可勒爾（becquerel）。過去使用的專用單位是居裏，記爲Ci，lCi=3.7×10¹⁰Bq。

物質單位質量內所具有的放射性强度稱爲比放射性强度，單位是Bq/kg。液體和氣體中放射性物質的比放射性强度單位以Bq/L表示。

劑量是單位質量（或體積）物質或生物體受射綫照射所吸收的能量大小的度量，也叫做吸收劑量。劑量的單位爲J/kg，記爲Gy，稱作戈瑞（gray），簡稱戈。與從前使用的專用單位位德（rad）的關係是lGy=100rad。

單位時間內受到的輻射劑量，稱爲劑量率。其單位是Gy/s、rad/s等。

累積劑量是人體或生物體在各種射綫的一次連續照射下或多次反復照射下所受到的總劑量。累積劑量需注明時間。如工作人員在一年內的積累劑量，一生中的積累劑量等。

對 同一吸收劑量的生物反應與射綫種類以及照射條件有關。如在相同的照射劑量下，α射綫對生物體的危害程度爲X射綫的10倍，這個倍數稱爲綫質係數Q。可用 劑量當量（H）來統一表示各種射綫的危害程度，其定義爲：生物組織內被開研究的一點上的吸收劑量D、綫質係數Q及其他修正係數N的乘積（對外部輻射源 N=1）。即：

H=DQN

當吸收劑量D的單位爲Gy時，H的單位爲Sv（希、希沃特，sievet）。當D的單位爲rad時，H的單位使用rem（雷姆）。X射綫、γ射綫外照射以及X射綫、γ射綫、β射綫內照射時，Q=1；α射綫內照射時，Q=10。

 放射性對人體的危害

儘管對射綫引起生物體損傷的詳細機理尚不十分清楚，但人們已基本認識到了放射性引起的各種人體效應。

由 于射綫會引起物質的原子或分子電離，當生物體受射綫照射時，其機體內某些大分子結構甚至細胞結構和組織結構會遭到直接破壞，引起蛋白質分子、核糖核酸或 脫氧核糖酸鏈斷裂。射綫還可以破壞一些對代謝有重要意義的酶，可以使生物體內的水分子電離而産生一些自由基，幷通過這些自由基間接影響機體的某些組成成 分。這些破壞可能引起細胞變异（如癌變），引發各種放射性疾病。人體對輻射最敏感的是增殖旺盛的細胞和組織、入血液系統、生殖系統、消化系統、眼睛的水晶 體和皮膚等細胞和組織。

人體受射綫照射分爲外照射和內照射。外照射是機體外部射綫對機體的照射，內照射是通過吸入、食入、滲入等途徑，放射性同位素進入機體內産生的照射。

射 綫引起的人體應包括軀體效應（損傷體細胞）和遺傳效應（損傷生殖細胞幷反映在後代機體）。軀體效應又可分爲急性損傷（在短時間內受到大劑量照射而引 起）、慢性損傷（長時間受到小劑量照射而引起）、遠期效應（在照射後很長時間才顯現出來）。損傷效應不僅取决于總照射量，還與照射率、照射面積和部位以及 機體的自身情况（入年齡、健康狀况等）有關。

在稀土生産中，主要防止長時間小劑量引起的慢性損傷和遠期效應以及過量放射性物質進入體內引起的內照射損傷。

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