【知识】神奇的稀土

镧、铈、镨、钕、等17种稀土元素,由于原子结构的特殊,电子能级异常丰富,具有许多优异的光、电、磁等物理特性,加之它化学性质也十分活泼,能与其它元素组成品种繁多、功能千变万化,用途各异的新型材料,被称为“现代工业的维生素,和神奇的新材料宝库。”

稀土的神奇特性,也是被人们逐渐认识的。发展到现在,稀土已经从应用于冶金、机器、石油、化工、玻璃、陶瓷、纺织染色,皮草揉制和农牧养殖业等传统产业中,逐渐发展到光、电、磁多功能高科技新材料中。在钢、铁有色金属中,添加微量稀土,可以明显的提高金属材料的性能;稀土球墨铸铁管比普通铸铁管的强度高5-6倍。稀土添加到某些钢中,可以明显提高钢材的强度、耐磨性和抗腐蚀性,稀土铝导线不但提高强度20%,而且还提高2-4%的导电性能。稀土微肥和稀土复合肥,可提高作物产量,并可增加作物的抗病性能。

稀土作为基体元素能制造出具有特殊“光电磁”性能的多种功能材料,如稀土永磁材料,稀土镍氢电池材料,稀土荧光材料,稀土催化剂。稀土激光材料,稀土精密陶瓷材料。生物工程材料等,它们都是发展电子信息产业,开发新能源,治理环保和国防尖端技术等方面必不可缺少的材料。例如稀土永磁材料(钕铁硼永磁)是当今磁性最强的永磁体,它被称“一代磁王”。稀土永磁材料现已广泛的用到了微型电机,工业用电机、风力发电机、音响设备、仪器仪表。航天航空通讯,医用核磁共振成像仪等方面。

稀土永磁材料用于电机,可使设备小型化,轻型化,同等功率的电机,体积和重量可减少30%以上。用稀土永磁同步电机代替工业上的异步电机,节电率可达12-15%,真正的稀土三基色荧光灯代替白炽灯,节电率可达到80%。稀土金属卤化物灯已被大量用于城市广场、体育场馆和高层建筑的美化泛光照明。这些新型电光源不但节电效果明显。而且大大提高了照明质量,其生产过程也减少了污染,被称作“绿色照明”。彩色电视正是采用了稀土三基色荧光粉,才能获得彩色逼真的画面。稀土镍氢电池,可以充电而无记忆效应,代替了有污染的镍镉电池,被称作无污染的“绿色电池”。它已广泛用于移动电话,笔记本电脑等设备上。各种稀土功能材料,在航空、航天和尖端国防技术上,如雷达,侦查卫星。激光制导和自动指挥系统等方面都获得了广泛的应用。

稀土在高新技术领域中的应用,与其工业技术发达程度成正比。美国的稀土用量一直居世界第一位,日本、英国、法国、德国等工业发达国家都没有稀土资源,但他们都有很先进的稀土应用技术。美国认定的35个战略元素和日本选定的26个高技术元素中,都包括了全部的稀土元素。所以稀土被称为神奇的稀土。



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【知识】我国稀土、稀散金属矿资源特点

我国稀土金属资源从开发利用来看,有以下特点:

1)储量分布高度集中(主要是轻稀土)。我国稀土矿产虽然在华北、东北、华东、中南、西南、西北等六大区均有分布,但主要集中在华北区的内蒙古白云鄂博铁-铌、稀土矿区,其稀土储量占全国稀土总储量的95%,是我国轻稀土主要生产基地。

2)轻、重稀土储量在地理分布上呈现出“北轻南重”的特点,即轻稀土主要分布在北方地区,重稀土则主要分布在南方地区,尤其是在南岭地区分布可观的离子吸附型中稀土、重稀土矿,易采、易提取,已成为我国重要的中、重稀土生产基地。此外,在南方地区还有风化壳型和海滨沉积型砂矿,有的富含磷钇矿(重稀土矿物原料);在赣南一些脉钨矿床(如西华山、荡坪等)伴生磷钇矿、硅铍钇矿、钇萤石、氟碳钙钇矿、褐钇铌矿等重稀土矿物,在钨矿选冶过程中可综合回收,综合利用。

3)共伴生稀土矿床多,综合利用价值大。在已发现的数百处矿产地中,2/3以上为共伴生矿产,颇有综合利用价值。但多数矿床物质成分复杂,矿石嵌布粒度细,多为难选矿石,如白云鄂博矿床中有70余种元素,170多种矿物,其中稀土、铌钽储量巨大,为世界罕见的大型稀土、稀有金属矿床。在铁矿石中共生的独居石、氟碳铈矿、氟碳钡铈矿、黄河矿等稀土矿物,虽然矿石结构构造复杂,嵌布粒度细微。但经过不断选冶试验研究,精矿品位和冶炼提取及回收率已有很大提高,成为我国轻稀土主要原料基地。

4)我国稀土矿产资源储量多、品种全,为发展稀土金属工业提供了优越的资源条件。现已探明的稀土储量达1亿t以上,而且还有较大的资源潜力。品种全,17种稀土元素除钷尚未发现天然矿物,其余16种稀土元素均已发现矿物、矿石。在所勘查和开发的矿床中,通过选冶工艺从矿石矿物中提取出16种稀土金属,现已生产出几百个品种和上千个规格的稀土产品,不仅满足了国内需求,而且已大量出口,成为我国出口创汇的主要矿产品及加工产品之一。

稀散金属资源的一个显著的特点是,分布的省区和赋存的某些矿床较为集中,被形象地称谓稀散元素“不稀散”。锗有80%以上的储量分在广东、云南、吉林、四川、山西等5省,主要赋存在铅锌矿、铜矿和煤矿中。镓的储量82%集中于山西、河南、广西、贵州,主要伴生在铝土矿床内。铟集中分布在云南、广西、内蒙古、青海等4省区的铅锌矿床和铜多金属矿床中,占全国铟总储量的87%。铼几乎全部伴生于钼矿床中,集中分布在陕西金堆城钼矿、河南栾川钼矿、吉林大黑山钼矿、黑龙江多宝山铜(钼)矿等矿床中,合计占全国铼总储量的近90%。铊的分布更是集中,90%以上的储量富集在云南兰坪金顶铅锌矿床。碲主要伴生在广东大宝山多金属硫化物矿床、江西城门山铜矿床和甘肃金川铜镍矿床,合计占全国碲总储量的94%,但最近在四川石棉县大水沟发现一处独立碲矿床。只有镉、硒分布较分散,镉分布于24个省区,硒分布18个省区,许多矿床伴生镉、硒元素。

 

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矿产品深加工成永州经济发展的“新马车”

近年来,永州市紧紧抓住建设国家级承接产业转移示范区的契机,提出了重点打造百亿锰产业专业园、江华稀土矿业园、壮大先进装备制造业、发展战略性新兴产业、提升矿产品加工业的“ 三大百亿产业”新目标,矿产品精深加工产业已成为拉动永州市经济发展的“新马车”。

永州市的矿产资源储量丰富,锰矿资源储量4亿吨以上,占全省储量25.7%;稀土保有资源储量10.5875万吨,位居全国第三,列全省第一位矿种有:锰、稀土、锂、铷、铯、熔剂灰岩等。

发展壮大矿产品精深加工业,是永州市优化产业结构的战略布局。2012年来,市委书记、市长亲自跑项目抓调度,力促江华海螺水泥大项目竣工投产、坤昊实业项目点火运营、中国五矿江华稀土矿业园重大项目开工建设。市经信委按市委市政府要求制订了《永州市矿产品精深加工产业发展规划(2012年-2015年)》,坚定了永州市矿业经济走矿产品精深加工的道路。去年来,永州市在推进矿山技术改造、加快矿产品开发速率、提高矿产品深加工能力等方面均取得突破性进展。江华五矿稀土开工建设的年产3000吨稀土全分离项目以及相继建设稀土冶炼、永磁材料、节能灯、贮氢材料等稀土产业项目和电机、高效节能电池等项目,稀土利用率逐年提高;零陵百亿锰产业园重大项目建设正在加速推进。稀土矿和锰矿利用实现了从卖原矿到卖精细产品的渐进转变,实现了该市从市场经济初期的矿产品简单再生产,到深加工产业的转变。

2012年8月,坤昊实业项目的高铝铁矿冶炼废渣提取氧化铝项目在江华正式投产,这种先进的新型矿冶循环项目第一次落户湖南,标志着永州市矿产品深加工产业正由“浅滩”涉入“深水”。去年,全市规模以上矿产冶炼加工企业181家,规模以上矿业企业及其延伸产业完成总产值221.5亿元,占全市工业总产值的22.1%,实现工业增加值70.7亿元,占全市工业增加值的22.5%。


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【知识】我国稀土、稀散金属矿资源状况及地理分布

 一、资源状况
我国稀土金属矿产资源十分丰富。据《96中国矿产资源报告》公布的截至1994年底,中国查明稀土氧化物矿区193处,储量(磷钇矿按62%,独居石按 65%折算,下同),总计达10735.34万t,保有储量为9230.89万t。其中A+B+C级为2976.96万t。按我国稀土储量(A+B+C级储量)同国外同期储量基础相比(均为稀土氧化物储量),我国居世界第1位。第2位为原苏联2100万t,第3位为美国1400万t。
我国稀散金属矿产资源也较丰富。现保有储量:锗3055t,镓98300t,铟13014t,铊8302t,硒16888t,碲13395t,铼237t,镉394686t。

二、地理分布
我国稀土矿产资源分布广泛,目前已探明有储量的矿区193处,分布于17个省区,即内蒙古、吉林、山东、江西、福建、河南、湖北、湖南、广东、广西、海南、贵州、四川、云南、陕西、甘肃、青海。稀土储量分布,据《中国矿产》专著(中国建材工业出版社,1993)统计:内蒙古占全国稀土总储量的 96%、贵州占1.5%、湖北占1.3%、江西占0.6%、广东占0.4%。表3.22.1示出了我国主要稀土矿床及其开发利用情况。

稀散金属矿产已探明有储量的矿区:锗矿33处,分布在11个省区,其中广东、云南、吉林、山西、四川、广西和贵州等省区的储量占全国锗总储量的96%;镓矿112处,分布21个省区,主要集中在山西(占总储量的26%)、吉林(20%)、河南(15%)、贵州(13%)、广西(9%)和江西(5%)等省区;铟矿59处,分布15个省区,主要集中在云南(占全国铟总储量的40%)、广西(31.4%)、内蒙古(8.2%)、青海(7.8%)、广东(7%);铊矿12处,分布在云南、广东、甘肃、湖北、广西、辽宁、湖南等7个省区,其中云南占全国铊总储量的94%;硒矿53处,分布在18个省区,主要集中在甘肃(占全国硒总储量的41.2%),其次为黑龙江(10%)、广东(8.9%)、青海(8.8%)、湖北(8.7%)和四川等省区;碲矿26处,分布于15个省区,储量主要集中在江西(占全国碲总储量的41.6%)、广东(41.3%)、甘肃(10.7%);铼矿11处,分布于9个省,其中陕西(占全国铼总储量的44.3%)、黑龙江(31.6%)、河南(12.7%)和湖南、湖北、辽宁、广东、贵州、江苏;镉矿148处,分布于24个省区,储量在1~10万t以上的省区依次为云南、广西、四川、广东、江西、甘肃、内蒙古、湖南、青海等9省区,其中云南(占全国镉总储量的45.7%)、广西(7.7%)、四川(7.1%)、广东(6.2%)。
 

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江西省拟三年内关闭金属非金属矿山903家

据报道,为改善江西省金属非金属矿山安全生产条件,降低事故总量,江西省决定,到2015年底要关闭金属非金属矿山903家,使无证开采等非法违法行为得到有效制止,不符合产业政策、安全保障能力低下的小型矿山得到依法整顿关闭,浪费破坏矿产资源、严重污染环境等行为得到有效遏制,小型矿山数量有较大幅度减少。

江西省提出,各设区市人民政府在每年度1月底前下发关闭金属非金属矿山企业的计划,依法确定本地区关闭企业名单,并报省安全生产委员会办公室。为防止已关闭矿山死灰复燃,各设区市人民政府要在每年11月底前将本区域内关闭的金属非金属矿山企业进行一次确认。

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