政协委员为包钢稀土发展“开方子”
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- 发布于 2013年1月28日 星期一 10:01
- 作者：HJF
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27日，内蒙古政协一次会议第二次全体会议召开。政协委员、包头市委巡视员董汉忠针对包钢稀土行业低迷现状，开出两个药方。
为何要为包钢稀土及时开出这两个“方子”？董汉忠透露，在国家工信部指导和自治区政府支持下，内蒙古即将成立中国北方稀土集团，整合设计中的资源将以中国北方轻稀土为主，并会联合甘肃稀土集团公司，吸收四川、山东等地骨干企业，实施大集团战略。
这两个方子，一个是：针对包钢稀土行业低迷，内蒙古政府必要时可动用政府储备资金对稀土产品进行收储；另一个是，继续对包钢稀土产品战略储备实施财政贴息政策，巩固北方稀土在国内的龙头地位，进而取得稀土产业的市场调控能力与国际话语权。
这对于包钢稀土而言无疑是一次绝好的机遇。
稀土作为全球性的重要战略资源，其产业发展受到世界各国的高度重视。中国稀土产业未来一段时间的发展重点，在于提高稀土产业的集中度，走整合、联合、不断延伸产业链的道路。董汉忠认为，包头市以包钢稀土为主体，依托白云鄂博的稀土资源优势，不断扩大与区内外稀土产业的联合重组，是国际市场具有较强竞争力的稀土高新科技企业。
董汉忠还在发言中建议，内蒙古应支持包钢稀土以兼并重组、投资入股、合资合作等方式，全面整合自治区内的其他稀土资源和稀土上游企业生产，组建中国北方稀土集团。之后，以集团为依托，逐步向四川、江西、甘肃等国内其他稀土资源产地渗透，力争达到规模扩张与产品覆盖同步增长，如此才能增强内蒙古稀土产业的市场调控能力与国际话语权。
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稀土金属
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- 发布于 2013年1月25日 星期五 17:48
- 作者：HJF
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稀土金属包括镧系元素以及和镧金元素性质很相近的钪和钇，共17个：钪（Sc）、钇（Y）、镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）、钷（Pm）、钐（Sm）、铕（En）、钆（Gd）、铽（Tb）、镝（Dy）、钬（Ho）、铒（Er）、铥（Tm）、镱（Yb）和镥（Lu）。从镧到铕又称轻稀土，从钆到镥包括钪和钇称为重稀土。18世纪时，只能获得外观似碱土（如氧化钙）的稀土氧化物，故起名“稀土”，并沿用至今。这些金属的原子结构相同，固而其物理化学性质很近似。在矿石中它们总是伴生在一起的，在提取过程中，需经繁杂作业才能逐个分离出来。通常首先是以氧化物的混合物或其它化合物的混合物析出，然后用物理化学方法再进行分离。
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稀土精矿分解方法
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- 发布于 2013年1月25日 星期五 17:43
- 作者：HJF
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含稀土的原矿岩经过选矿后所到的高稀土品位的产物称为稀土精矿。表1中列出的是我国生产的稀土精矿的化学成分。精矿中的稀土与原矿岩中的稀土的赋存形态基本相同，仍然是难溶于水和一般条件下的无机酸的化合物。为使其易溶于水和无机酸，以便于从中回收稀土，工业上依据精矿中稀土存在的形态而采用相应的方法，将稀土矿物转化为易于提取稀土的化合物。这样一个将稀土矿物转化为易于提取稀土的化合物的过程称为精矿分解，稀土化合物中REO与稀土精矿的REO之比的质量百分数成为精矿分解率。
表1 稀土精矿的主要化学成分
|
精矿名称 |
产地 |
REO |
TFe（Fe2O3） |
P（P2O5） |
CaO |
BaO |
SiO2 |
ThO2 |
U3O8 |
其他元素 |
|
氟碳铈矿 |
四川冕宁 |
60.12 |
（0.61） |
|
0.46 |
11.45 |
|
0.230 |
|
含F6.57 |
|
混合型矿 |
内蒙包头 |
50.40 |
3.70 |
3.50 |
5.55 |
7.58 |
0.56 |
0.219 |
|
含F5.90 |
|
独居石 |
中南某地 |
60.30 |
（1.80） |
（31.50） |
|
|
1.46 |
4.70 |
0.22 |
|
|
磷钇矿 |
南方某地 |
55 |
0.5 |
（26～30） |
1.0 |
|
3 |
1～2 |
|
|
|
含钨 磷钇矿 |
南方某地 |
10～20 |
10～20 |
（5～8） |
|
1 |
|
3～10 |
0.5～1 |
含WO315～25 |
|
褐钇铌矿 |
广西 |
24.27 |
|
2.10 |
|
|
5.20 |
10.50 |
2.47 |
含（NbTa）2O520.05 |
|
褐钇铌矿 |
湖南 |
20.82 |
|
1.96 |
|
|
4.43 |
5.60 |
2.24 |
含（NbTa）2O326.99 |
|
褐铌铌矿 |
广东 |
30.66 |
|
1.33 |
|
|
2.56 |
5.00 |
2.19 |
含（NbTa）2O326.99 |
精矿分解的方法很多，概括起来可以分为酸分解法、碱分解法、氧化焙烧法和氯化法四大类。
一、酸分解法包括硫酸、盐酸和氟氢酸分解等。硫酸分解法适用于处理磷酸盐矿物（如独居石、磷钇矿）和氢碳酸盐矿物（氟碳铈矿）。盐酸分解法应用有限，只适于处理硅酸盐矿物（如褐帘石、硅铍钇矿）。氢氟酸分解法适于分解铌钽酸盐矿物（如褐钇铌矿、铌钇矿）。酸分解法的特点是分解矿物能力强，对精矿品位、粒度要求不严，适用而广，但选择性差，腐蚀严重，操作条件差，三废较多。
二、碱分解法主要包括氢氧化钠分解和碳酸钠焙烧法等，它适合对稀土磷酸盐矿物和氟碳酸盐矿物的处理。对于个别难分解的稀土矿物亦有采用氢氧化钠熔合法的。碱法分解的特点是工艺方法成熟，设备简单，综合利用程度较高。但对精矿品位与粒度要求较高，污水排放量大。
三、氧化焙烧方法主要用于氢碳铈矿的分解。焙烧过程中氢碳铈矿被分解成稀土氧化物、氟氧化物、二氧化碳及氟的气态化合物，其中三价的铈氧化物同时被空气中的氧进一步氧化成四价的氧化物。该方法的缺点是氟以气态化合物随焙烧尾气进入大气中，对环境有一定的污染。优点是焙烧过程中无须加入其他的焙烧尾气进入大气中，对环境有一定的污染。优点是焙烧过程中无须加入其他的焙烧助剂，并且利用四价铈三价稀土元素的化学性质上的差别。可以采用硫酸复盐沉淀或盐酸优先溶解三价稀土元素的措施，优先将占稀土配分约50%的铈提取出来。这使得进一步的稀土萃取分离工艺过程简化，生产成本降低。
碳酸钠焙烧法、氧化钙焙烧法以及在焙烧过程中具有使三价铈化物被进一步氧化成四价的氧化物特点的分解方法都具有优先分离铈优点。
四、氯化法分解稀土精矿可以直接制得无水氯化稀土，其产品可用于熔盐电解制取混合稀土金属。氯化是指将碳与稀土精矿混合，制团，在竖式氯化炉的高温下直接通入氯气的过程。根据生成不同氯化物的沸点差异，可同时得到三种产物：稀土、钙及钡等金属的氯化物，呈熔体状态流入氯化物溶盐接收器；低沸点的氯化物（钍、铀、铌、钽、钛、铁、硅等）为气态产物，从熔盐中挥发后，被收集在冷凝器内，再综合回收；未分解的精矿与碳渣等高沸点成分则为残渣。氯化法目前由于设备的需氯腐蚀材料较难解决，放射性元素钍分布在三种产物中，所得熔盐成分复杂，劳动条件较差等问题的存在而在我国尚为被工业采用。
稀土精矿的分解方法很多，工业生产中通常根据下列原则选择适宜的工艺流程：
（一）根据精矿中稀土矿物的化学性质、稀土品位、其他非稀土化学成分等特点，先择分解方法，以求得高的分解率。
（二）由产品方案、原材料的供应和价格以及消耗情况，优化工艺过程以求得高的经济效益。
（三）便于回收有价元素和综合利用，有利于劳动卫生与环境保护。
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稀土精矿成分
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- 发布于 2013年1月25日 星期五 17:46
- 作者：HJF
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国内外主要稀土精矿典型成分列于下表：
国内外主要稀土精矿典型成分一览表（%）
|
元素 |
包头 稀土精矿 |
广东 独居石 |
广东 磷钇矿 |
江西 龙南矿① |
山东 氟碳铈镧矿 |
美国 氟碳铈镧矿 |
|
REO |
～60 |
～55～65 |
～50～55 |
≥92 |
～59.71 |
～68～72 |
|
Fe |
～4.8 |
～0.7～1.5 |
～3.03 |
～0.05 |
～2.61 |
～0.35 |
|
ThO2 |
0.18～0.21 |
～4～6 |
～1.14 |
＜0.047 |
～0.32 |
≤0.1 |
|
P2O5 |
～5～6 |
～25～30 |
～30.6 |
0.01 |
～1.1 |
～1.0 |
|
SiO2 |
～0.5～1.5 |
～1.2～4.8 |
～5.23 |
－ |
－ |
～0.4 |
|
F |
～7.2 |
－ |
－ |
0.07 |
～6.18 |
～6.0 |
|
Ca |
～4～5 |
－ |
～0.97 |
～3.11 |
～1.48 |
～0.29 |
|
Ba |
～0.94 |
－ |
＜0.2 |
0.018 |
～2.48 |
～1.61 |
|
ZrO2 |
－ |
～1～3 |
0.1～0.2 |
－ |
－ |
－ |
|
TiO2 |
－ |
～1～3 |
0.4 |
－ |
－ |
－ |
|
U3O8 |
－ |
～0.3～0.4 |
～1.12 |
－ |
－ |
－ |
|
Mn |
～0.12 |
－ |
－ |
0.01 |
－ |
－ |
|
灼减 |
～13.0 |
－ |
－ |
－ |
～20.2 |
～20.0 |
① 龙南矿即混合稀土氧化物。
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稀土荧光粉
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- 发布于 2013年1月25日 星期五 17:40
- 作者：HJF
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在外界能量激发下能发荧光的含稀土元素的无机粉末材料。主要供制造彩色显像管和荧光灯用，通常将高纯单一稀土化合物和其他荧光级化工原料(包括助熔剂)混合后，经高温灼烧、破碎、球磨、水洗、表面处理、筛分等过程制成。按稀土荧光粉的激发方式主要分为阴极射线稀土荧光粉、光致发光稀土荧光粉和X射线增感屏稀土荧光粉三类。
阴极射线稀土荧光粉主要用作彩色显像管中的红色荧光粉。1964年美国莱文(A.K.Levine)和帕利拉(F.C.Palilla)首次用YVO4：Eu代替了谱带宽、亮度和色饱和度低的(Zn0.2Cd0.8)S：Ag红色荧光粉，使彩色电视显像管的质量明显提高。随后又出现了性能更好的Y2O3：Eu和Y2O3S：Eu彩色电视稀土荧光粉，其中以后者用量最大。此外，还有稀土投影电视荧光粉和飞点扫描荧光粉。前者的黑白粉用(Y，Gd)2O2S：Tb，彩色粉的红粉用Y2O3：Eu，绿粉可用铽激活的荧光粉；后者的黄粉为Y3Al5O12：Ce，蓝粉为Y2SiO5：Ce等。
光致发光稀土荧光粉主要有稀土三基色灯用荧光粉和稀土高压汞灯荧光粉两种。稀土三基色灯用荧光粉用253.7nm紫外线激发，典型的红粉是Y2O3：Eu，绿粉是Ce0.67Tb0.33MgAl11O19，蓝粉是Ba0.86Eu0.14Mg2Al16O27。1974年荷兰弗斯特根(J.M.P.J.Verstegen)等人用这三种荧光粉制成了光效达80lm/w、显色指数为85的40W荧光灯，从而解决了长期以来用卤磷酸盐荧光粉制成荧光灯后存在的光效与显色指数之间的矛盾。后来又出现了各种紧凑型荧光灯如H灯、双D灯等。这类荧光灯的灯管用粉量少(一支9W的H灯约需1g)，节能显著(一支9W的H灯相当于一支60W的白炽灯)，寿命长(为白炽灯寿命的5～6倍)，色温可调范围广(2700～6500K)。因此，稀土三基色荧光粉得到了迅速发展。稀土高压汞灯荧光粉主要是Y(P，V)O4：Eu，用365nm紫外线激发，产生的红光能提高高压汞灯的显色性。此外，还有重氮复印荧光粉(Sr2P2O7：Eu2+)、紫外光荧光粉(SrB4O7：Eu2+)、镱敏化铒激活的红外线荧光粉等。
X射线增感屏稀土荧光粉受X射线激发后产生可见蓝光或绿光，使胶片感光。常用的有BaFCl：Eu2+、LaOBr：Tb、Gd2O2S：Tb等。用这种荧光粉制成增感屏，增感因素为CawO4屏的3～5倍，用较少的x射线辐照剂量便可使胶片达到预期的感光效果，从而可大大减少病人受X射线辐照的剂量。
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