目前，稀土的消費領域主要有：催化(石油化工、汽車尾氣淨化)，冶金，玻璃陶瓷，永磁體、螢光粉、鎳/金屬氫化物電池等新材料。主要的消費國家有中國、美國、西歐、日本。

20 世紀 90 年代以來，隨著汽車、電腦、消費類電子產品以及移動式電子裝置需求的增長， 使得稀土的應用，尤其是在汽車尾氣催化劑、永磁體和充電電池中的應用持續增加。1992 年世界總消費量約 38500t(姚鈺，1994)，2002 年為 83000t，比 1992 年增加 44500t，增長115.58%(表 1)。

表1  中國美國稀土消費量    單位：t（REO）

我國自 1998 年起稀土消費量就已超過美國一直居於世界第一位。2002 年我國稀土產品消費量為22000t，比 2001 年下降 2.65%，占世界總消費量的 26.51%。其中，高科技材料的用量為 6000t，占全國總消費量的 27.27%；冶金及機械 5400t，占 24.55%；石油與化工 4500t， 占 20.45%；農業、輕工和紡織 3300t，占15.00%；玻璃和陶瓷 2800t，占 12.73%。

日本是世界上稀土研究開發水準最高的國家，其稀土應用領域主要集中在永磁體、螢光粉、鎳氫電池、拋光粉和防紫外線輻 射玻璃等高新技術產業上。2002 年稀土產品消費量 約 17500t，居世界第二。按視消費量統計，2002 年美國視消費量為 11000t，比 2001 年減少 4100t，下降27.15%，居世界第三。按用途分其消費比例為：石油精煉催化劑 27%(2001 年為 16%)，玻璃 拋光和陶瓷 23%(2001 年為 34%)，汽車尾氣淨化催化劑 21%(2001 年為 15%)，冶金添加劑和合 金 15%(2001 年為 14%)，永磁材料 5%(2001 年為 8%)，用於照明設備、電視、電腦顯示器、 雷達和 X-光片等稀土螢光粉 4%(2001 年為 9%)，其他 5%。與 2001 年相比，需求總量雖然下 降，但石油催化、汽車尾氣淨化所占的消費比例出現較大幅度增長。

歐洲稀土年消費量約 10000t，主要消費領域是汽車尾氣淨化催化劑和玻璃拋光粉等。


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含稀土的原礦岩經過選礦後所到的高稀土品位的產物稱為稀土精礦。表1中列出的是我國生產的稀土精礦的化學成分。

精礦中的稀土 與原礦岩中的稀土的賦存形態基本相同，仍然是難溶于水和一般條件下的無機酸的化合物。為使其易溶于水和無機酸，以便於從中回收稀土，工業上依據精礦中稀土 存在的形態而採用相應的方法，將稀土礦物轉化為易於提取稀土的化合物。這樣一個將稀土礦物轉化為易於提取稀土的化合物的過程稱為精礦分解，稀土化合物中 REO與稀土精礦的REO之比的品質百分數成為精礦分解率。

稀土精礦的主要化學成分表

精礦分解的方法很多，概括起來可以分為酸分解法、堿分解法、氧化焙燒法和氯化法四大類。

一、 酸分解法包括硫酸、鹽酸和氟氫酸分解等。硫酸分解法適用於處理磷酸鹽礦物（如獨居石、磷釔礦）和氫碳酸鹽礦物（氟碳鈰礦）。鹽酸分解法應用有限，只適於處 理矽酸鹽礦物（如褐簾石、矽鈹釔礦）。氫氟酸分解法適於分解鈮鉭酸鹽礦物（如褐釔鈮礦、鈮釔礦）。酸分解法的特點是分解礦物能力強，對精礦品位、粒度要求 不嚴，適用而廣，但選擇性差，腐蝕嚴重，操作條件差，三廢較多。

二、堿分解法主要包括氫氧化鈉分解和碳酸鈉焙燒法等，它適合對稀土磷酸鹽礦物和氟碳酸鹽礦物的處理。對於個別難分解的稀土礦物亦有採用氫氧化鈉熔合法的。堿法分解的特點是工藝方法成熟，設備簡單，綜合利用程度較高。但對精礦品位與粒度要求較高，污水排放量大。

三、 氧化焙燒方法主要用於氫碳鈰礦的分解。焙燒過程中氫碳鈰礦被分解成稀土氧化物、氟氧化物、二氧化碳及氟的氣態化合物，其中三價的鈰氧化物同時被空氣中的氧 進一步氧化成四價的氧化物。該方法的缺點是氟以氣態化合物隨焙燒尾氣進入大氣中，對環境有一定的污染。優點是焙燒過程中無須加入其他的焙燒尾氣進入大氣 中，對環境有一定的污染。優點是焙燒過程中無須加入其他的焙燒助劑，並且利用四價鈰三價稀土元素的化學性質上的差別。可以採用硫酸複鹽沉澱或鹽酸優先溶解 三價稀土元素的措施，優先將占稀土配分約50%的鈰提取出來。這使得進一步的稀土萃取分離工藝過程簡化，生產成本降低。

碳酸鈉焙燒法、氧化鈣焙燒法以及在焙燒過程中具有使三價鈰化物被進一步氧化成四價的氧化物特點的分解方法都具有優先分離鈰優點。

四、 氯化法分解稀土精礦可以直接制得無水氯化稀土，其產品可用於熔鹽電解制取混合稀土金屬。氯化是指將碳與稀土精礦混合，制團，在豎式氯化爐的高溫下直接通入 氯氣的過程。根據生成不同氯化物的沸點差異，可同時得到三種產物：稀土、鈣及鋇等金屬的氯化物，呈熔體狀態流入氯化物溶鹽接收器；低沸點的氯化物（釷、 鈾、鈮、鉭、鈦、鐵、矽等）為氣態產物，從熔鹽中揮發後，被收集在冷凝器內，再綜合回收；未分解的精礦與碳渣等高沸點成分則為殘渣。氯化法目前由於設備的 需氯腐蝕材料較難解決，放射性元素釷分佈在三種產物中，所得熔鹽成分複雜，勞動條件較差等問題的存在而在我國尚為被工業採用。

稀土精礦的分解方法很多，工業生產中通常根據下列原則選擇適宜的工藝流程：

（一）根據精礦中稀土礦物的化學性質、稀土品位、其他非稀土化學成分等特點，先擇分解方法，以求得高的分解率。

（二）由產品方案、原材料的供應和價格以及消耗情況，優化工藝過程以求得高的經濟效益。

（三）便於回收有價元素和綜合利用，有利於勞動衛生與環境保護。


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南方冶金學院最近研製出一種稀土提取新工藝，其流程為“浸出－濃縮－沉澱”。稀土的沉澱劑採用液氮和碳酸氫銨。沉澱出的稀土經灼燒獲混合稀土氧化物。據稱該工藝穩定性好，試劑耗量小，稀土回收率高，若按日處理600噸，含量為0.8毫升的稀土，每年可多產稀土氧化物15噸，年節約成本90萬元，合 計新增效益200多萬元。


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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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