一、世界稀土资源

根据美国矿山局的统计（表1）：全世界稀土资源总计为4500万吨稀土氧化物，其中中国占80%；美国占11%；印度占5%；苏联占1%；上述四个国家合计占世界稀土资源的97%。

表1  世界稀土资源（REO，t计）

① 每个国家储量均按四舍五入总计。②非洲总计817600。

根据全国地质资料局资料记载，全国十三个省、自治区（台湾省未统计在内）均有稀土资源，主要分布在内蒙古、江西、广东、湖北、湖南等地。就稀土元素的品种而言：我国不仅有以轻稀土为主的白云鄂博稀土共生矿，而且有中、重稀土含量较高的离子吸附型稀土矿。尽管我国磷钇矿资源不多，但我国氧化钇的储量仍超过国外钇资源的总和。

二、稀土生产

随着稀土在各个领域里用途的不断开发，世界各国对稀土的需要量在继续增加。根据美国矿山局导报：1983年美国对稀土（按REO计）的年需要量为19600吨；全世界对稀土（按REO计）的年需要量为36600吨（表2）。

表2  1983年美国和全世界对稀土的需求量

从全世界稀土精矿生产的实际产量（表3）可以看出：1984年稀土精矿的产量比1983年增涨22.43%；在1984年生产的44461吨（按REO计）稀土精矿中，美国和澳大利亚的产量分别占56.93%和17.99%；美国生产的稀土精矿，以氟碳铈矿为主，澳大利亚生产的稀土精矿几乎全部是独居石，马来西亚则是生产磷钇矿精矿最多的国家。

表3  全世界稀土精矿产量（REO，t计）

① 系估计的数字。

根据美国矿山局的统计：1984年全世界拥有年生产稀土精矿51960吨（以REO计）的能力。从世界各国稀土精矿的生产能力（表4）可以看出：目前，世界上拥有生产能力最大的国家有美国、中国、澳大利亚、印度等。

表4  全世界稀土生产能力（REO，t 计）

① 估计数字。

我国稀土精矿的生产，发展十分迅速，精矿的产量也在成倍地增涨。以1983年生产的稀土精矿产量为100，到1986年我国稀土精矿生产的产量猛增至304（表5）。在我国生产的稀土精矿中，氟碳铈矿－独居石混合精矿占80%～86%；单独的独居石精矿占11%～16%；磷钇矿精矿只占1.5%～2.5%（表6）。近年来，随着对离子吸附型稀土矿的大力开发，其产量（按REO计）已占我国稀土精矿总产量的15%～20%左右。

表5  中国稀土精矿产量的增涨情况

表6  中国各种稀土精矿的生产情况

三、稀土的消费

从世界各国稀土的消费情况（表7）可以看出：稀土主要用于冶金工业、石油化工和玻璃陶瓷工业。进入20世纪80年代以来，稀土在冶金工业应用有降低的趋势，而在玻璃陶瓷和石油化工的应用有增涨的趋势。

表7  世界稀土消费情况

我国稀土主要消费在冶金工业。从我国的消费情况（表8）可以看出：与世界各国相比，我国稀土在石油化工和玻璃陶瓷领域中的应用，还有待进一步开发；但我国开辟了稀土在农业、轻工、纺织领域中的应用，而且用量占有一定的比例。

表8  中国稀土消费情况

注：“－”未统计。


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以稀土精矿为原料，经分解、混合化合物制备、分组分离等工序制取不同纯度的单一化合物、金属和稀土制品的稀有金属冶炼厂设计。设计范围主要包括：稀土提取分离车问设计、稀土金属车间设计、稀土永磁材料车间设计和稀土发光材料车间设计。主要的稀土精矿有氟碳铈镧矿、独居石、离子吸附稀土矿和磷钇矿。

简史稀土吨量级工厂的设计、生产和应用，始于20世纪20年代，首先是以独居石、40年代末又加上氟碳铈镧矿为原料，用化学法生产混合稀土化合物，用于制备打火石和电弧碳极、抛光粉、冶金添加剂等。60年代起，混合稀土化合物开始用作石油裂化催化剂；特别是1964年氧化铕开始用于彩色电视红色荧光粉，促进了单一稀土分离技术的发展，设计制造了大直径离子交换柱和各型萃取器，生产各种单一稀土化合物和单一金属，应用于发光、电子、磁性材料、超导体和光导纤维等。80年代，美国钼公司氟碳铈镧精矿生产能力为40000t/a(以REO计，下同)；法国罗歇尔稀土厂的分离能力达5000t/a。

中国稀土储量居世界第一位。稀土冶炼厂设计始于20世纪50年代，用碱法处理独居石。到1992年，设计建设了约50个稀土冶炼厂，使用的稀土精矿有包头混合稀土矿、氟碳铈镧矿、离子吸附型稀土矿和独居石等；稀土分离方法以液一液溶剂萃取为主。1988年，各种稀土矿产品年产量约30000t。至1989年，分组分离能力为每年12000t，生产400余个品种、1000余个规格产品；各种产品出口量约为9200t，领先于世界；国内应用量为6770t，占世界第二。甘肃稀土公司是中国设计的最大稀土项目，处理包头混合稀土矿、氟碳铈镧矿和离子吸附型稀土矿，生产混合氯化稀土和单一稀土产品。

产品方案稀土产品主要用于冶金、玻璃陶瓷、石油化工及光学、电子、发光、永磁、磁光、超导材料等领域。产品约500个品种、3000个规格，其中有混合轻稀土，各种品位的富集物，各种纯度的单一化合物和金属。用于荧光材料的稀土化合物纯度为99.95%～99.99%，用于光学、激光等方面的化合物纯度为99.995%～99.999%。中国稀土产品已有400多种、1000余个规格，至1992年已制订23种产品的国家标准。

工艺流程选择稀土生产过程主要由精矿分解、稀土分组分离、化合物和金属制备等工序组成。精矿分解有硫酸焙烧法、烧碱浸煮法和用盐酸或硝酸溶解法等。处理包头混合稀土矿和氟碳铈镧矿时，如果厂区的“三废”处理排放条件较好，多用成本较低的硫酸焙烧法；相反则可用烧碱浸煮法。处理独居石多用烧碱浸煮法，可以同时回收磷酸三钠。生产无水氯化稀土时，可用直接氯化法处理包头混合稀土矿、氟碳铈镧矿或独居石。离子吸附型矿，用盐酸或硝酸溶解法分解。

混合稀土分组分离工艺的确定，主要考虑产品品种、纯度和经济效益。大批量生产多用液一液溶剂萃取法；批量较小的高纯稀土，则可用离子交换法或萃取色层法生产。

铕的分离多采用锌粉还原碱度法。

经过分组分离的富集物或单一稀土氯化物或硝酸盐，纯度高的用草酸沉淀法；富集物或纯度较低的产品，则用成本较低的碳酸氢铵沉淀法，过滤后，再灼烧成氧化物。混合轻稀土氯化物也可直接浓缩结晶，再经熔盐电解成混合稀土金属。单一稀土金属制取中，轻稀土多用熔盐电解，重稀土多用金属热还原，或先熔盐电解，制得相应的中间合金，再经真空蒸馏得海绵状纯金属。稀土永磁体生产，用粉末冶金法或还原扩散法。稀土荧光材料生产，多用粉末烧成法。

主要设备稀土生产用设备，主要由精矿分解、分组分离、化合物烘干灼烧和金属制备几部分设备组成。除溶解、溶液制备、沉淀、过滤、溶液输送、金属热还原和蒸馏等，采用通用化工和冶金标准设备外，大部分是非标准设备。1、包头混合稀土矿和氟碳铈镧矿的分解，多采用回转窑，也可用竖式氯化炉；独居石烧碱浸煮分解，采用加压或常压钢质反应槽；离子吸附型矿的分解，用搪瓷反应槽。2、稀土的分组分离，采用箱式混合澄清萃取槽，或离子交换柱。3、草酸盐或碳酸盐的煅烧，大批量产品采用隧道式连续煅烧炉，量小的产品用箱式电阻炉。4、各种稀土金属的制备，多用砖砌或石墨坩埚熔盐电解槽或真空还原炉。5、稀土磁性材料和荧光材料的烧结烧成，用隧道式连续电炉。


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1879年，瑞典的化学教授尼尔森（L.F.Nilson,1840～1899）和克莱夫（P.T.Cleve,1840～1905）差不多同时在稀有的矿物硅铍钇矿和黑稀金矿中找到了一种新元素。他们给这一元素定名为“Scandium”（钪），钪就是门捷列夫当初所预言的“类硼”元素。他们的发现再次证明了元素周期律的正确性和门捷列夫的远见卓识。

钪比起钇和镧系元素来，由于离子半径特别小，氢氧化物的碱性也特别弱，因此，钪和稀土元素混在一起时，用氨（或极稀的碱）处理，钪将首先析出，故应用“分级沉淀”法可比较容易地把它从稀土元素中分离出来。另一种方法是利用硝酸盐的分极分解进行分离，由于硝酸钪最容易分解，从而达到分离的目的。

用电解的方法可制得金属钪，在炼钪时将ScCl3、KCl、LiCl共熔，以熔融的锌为阴极电解之，使钪在锌极上析出，然后将锌蒸去可得金属钪。另外，在加工矿石生产铀、钍和镧系元素时易回收钪。钨、锡矿中综合回收伴生的钪也是钪的重要来源之一。钪在化合物中主要呈3价态，在空气中容易氧化成Sc2O3而失去金属光泽变成暗灰色。

钪能与热水作用放出氢，也易溶于酸，是一种强还原剂。钪的氧化物及氢氧化物只显碱性，但其盐灰几乎不能水解。钪的氯化物为白色结晶，易溶于水并能在空气中潮解。在冶金工业中，钪常用于制造合金（合金的添加剂），以改善合金的强度、硬度和耐热和性能。如，在铁水中加入少量的钪，可显著改善铸铁的性能，少量的钪加入铝中，可改善其强度和耐热性。在电子工业中，钪可用作各种半导体器件，如钪的亚硫酸盐在半导体中的应用已引起了国内外的注意，含钪的铁氧体在计算机磁芯中也颇有前途。在化学工业上，用钪化合物作酒精脱氢及脱水剂，生产乙烯和用废盐酸生产氯时的高效催化剂。在玻璃工业中，可以制造含钪的特种玻璃。在电光源工业中，含钪和钠制成的钪钠灯，具有效率高和光色正的优点。

金属是具有光泽、有良好的导电性、导热性与机械性能，并具有正的温度电阻系数的物质。金属，是个大家庭，现在世界上有86种金属。通常人们把金属分成两大类，黑色金属和有色金属。


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记者4日从福建省经贸委获悉，日前该省下达2013年第一批稀土指令性生产计划。其中，稀土矿产品970吨、冶炼分离产品1250吨。

福建省经贸委要求相关管理部门要按月检查指令性生产计划执行情况，生产企业要按计划组织生产，加强运行监测，建立健全生产和销售台帐，及时报送指令性计划生产统计报表。