美国艾姆斯国家实验室的一个研究团队将成立一个新研究中心，重点研究关键材料短缺对清洁能源产业的影响及其解决方案。美国能源部已经同意在未来5年中为该实验拨款1.2亿美元，在爱荷华州建立起能源创新研究的中心实验室。该研究中心将名为关键材料研究院(CriticalMaterialsInstitute)，负责研究美国清洁能源产业对重要紧缺材料的依赖程度，包括太阳能和风机产业所需的稀土材料。

能源部能源效率及可再生能源部门副秘书长DavidDanielson称，“稀土材料等关键物资与风机、新能源汽车、先进电池及许多其他产品的制造息息相关，而这些产品对美国能源产业和国家安全意义重大.”,“关键材料研究院将集中我们在大学、国家实验室和业界的尖端人才，帮助美国探索创新的科技方案，防止因关键材料短缺对美国清洁能源产业和国家安全造成的威胁。”

2011年，美国能源部发布关键材料战略研究报告，其中指出镝、铽、铕、钕和钇这五种稀土材料的供应可能会在未来影响美国清洁能源产业的发展。该研究中心将研发新技术以最大程度利用现有材料，以及评估美国的稀有材料的需求。


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稀土生产中废水主要来源于稀土选矿、湿法冶炼过程。根据稀土矿物的组成和生产中使用的化学试剂的不同，废水的组成成分也有差异。总的来说，由于稀土矿物中多数都伴生有一些天然放射性元素和氟，因而稀土生产中废水有害成分主要是来源于稀土矿物的放射性元素（铀、钍、镭）、氟化物和来源于生产中所使用挌种酸、碱、无机盐和有机溶剂等。稀土生产中排出的废水，可分为放射性废水、含氟废水和酸碱废水等，如下表所示。

表中  稀土生产中排出的主要废水

表中废水的总α、β比放射性强度在180～370Bq/L。国家对含上述有害物质的废液排放规定为[8]：总α放射性1Bq/L，总β放射性10Bq/L，氟10mg/L，pH值6～9。可见，稀土生产中排出的主要废水所含有害物质均超过了国家标准要求，必须经过处理达到标准后才可排放。


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稀土生产中固体废物主要是选矿产生的尾矿渣、火法生产稀土合金产生的冶炼渣、湿法处理产生的不溶性残渣（如浸出渣、酸溶渣、优溶渣等）、废水处理沉淀渣 等。独居石矿、氟碳铈镧矿、混合稀土矿、磷钇矿等稀土矿物中，不同程度地伴生有天然放射性元素铀、钍和镭，在选冶生产过程中有一部分放射性元素不可避免地 转移到尾矿渣及某些冶炼渣中，因此，稀土生产中产生的固体废物大多具有一定的放射性。如表1列出了稀土生产厂排出的主要废渣及其放射性比强度。

表1  稀土生产厂排出的主要废渣

根据《放射性废物的分类》GB 9133－1995规定，放射性比强度小于或等于4×106Bq/kg的固体废物称为低放废物；放射性比强度大于4×106Bq/kg而小于或等于4×1010Bq/kg称为中放废物。由上表可知，稀土生产中产生的废渣多属于低放射性废物，但也有少量中放射性废物，都不能简单地弃掉，需要妥善处理。

在稀土选冶生产过程中产生的放射性固体废渣的特点是：非放射性或低放射性废渣量大，放射性比强度低，堆存时需占较大的场地；中放射性废渣的渣量较少，且放射性比强度较高，所含放射性物质主要为长寿命核素；部分废渣中所含有价元素有回收利用价值，需要进行临时堆存。


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在熔盐电解和金属热还原方法生产的稀土金属的过程中，由于受原料中的杂质含量、设备容器、操作工具、环境气氛等因素影响，上述两种方法制得的稀土金属杂质含量较高。纯度一般在99%左右。随着高新技术的飞速发展，诸多新型稀土功能材料对稀土金属的纯度提出了大于99.9%、甚至99.99%的更高要求，有的还对部分非稀土杂质的含量做出限制。近年来，高纯稀土金属的应用不断得到开发，比如高纯镝和铽用于Tb-Dy-Fe大磁致伸缩材料，高纯铽、镝、钆用于制备磁光靶材，高纯镝、钬、铒、铥用于高光效金属卤素灯，高纯铒、钬用于磁致冷材料等。稀土金属向高纯化发展已成为当今稀土金属研究开发的重要课题之一。

稀土金属中的杂质可分为稀土杂质和非稀土杂质两种。稀土杂质是指除主体稀土元素以外的其他稀土元素，稀土杂质含量的多少表示稀土元素分离程度的好坏，尽管现有的提纯方法对去除稀土杂质的效果较差，但可使用含稀土杂质极低的高纯稀土氧化物来制备稀土金属；非稀土杂质包括稀土元素以外的其他金属、非金属杂质，特别是C、O、N、H等杂质在金属中溶解度低，多以氧化物、氮化物、氢化物等形式存在，提纯有一定难度。目前，稀土金属的提纯方法主要有真空蒸馏法、真空熔炼法、熔盐萃取法、电迁移法、区域熔炼法、电解精炼法以及区熔-电迁移联合法等^[1]。稀土金属的提纯具有如下特点：稀土金属性质活泼，容易与金属和非金属杂质发生作用，因此提纯应在氩气或真空中进行，同时要选择适宜的坩埚和冷凝器，避免对稀土金属造成污染；任何一种提纯方法对去除稀土金属中的稀土杂质的效果都较差，因而应选择稀土杂质尽量低的稀土金属作为被提纯的原料；任何一种提纯方法只能去除稀土金属中的某些杂质，所以在选择提纯方法时要综合考虑杂质的种类、纯度要求、提纯效果，必要时采用几种方法相结合除去杂质。


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