方离子型稀土矿的开采方法

离子型稀土第一代提取工艺，可简述为"异地提取工艺"，或归结为"池浸工艺"。

其主要工艺过程为：表土剥离→开挖含矿山体、搬运矿石→浸矿池→将按一定比例（浓度要求）配置的电解质溶液作为"洗提剂"或"浸矿剂"，加入浸矿池，溶液对池中含"离子相"稀土矿石进行"渗滤洗提"或"淋洗"→溶液中活泼离子与稀土离子交换，"离子相"稀土从含矿载体矿物中交换出来，成为新状态稀土；加入"顶水"，获含稀土母液；母液经管道或输液沟流入集液池或母液池，然后进入沉淀池；浸矿后废渣从浸矿池中清出，异地排放→在沉淀池中加入沉淀剂、除杂剂，使稀土母液中稀土除杂、沉淀，获混合稀土；池中上清液经处理后，返回浸矿池，作"洗提剂"循环使用→混合稀土经灼烧，获纯度≥92%的混合稀土氧化物。由上可见，本工艺过程中的技术关键词是："表土剥离"、"开挖含矿山体"、"矿石搬运"、"浸矿池"、"洗提剂"、"异地渗滤洗提"、"离子交换"、"含稀土母液"、"尾砂异地排放"、"母液池"、"沉淀池"、"沉淀剂、除杂剂"、"沉淀、除杂"、"混合稀土"、"上清液返回"、"灼烧"、"REO≥92%混合稀土氧化物。

"池浸工艺"与传统的生产工艺相比较，其第一、二、三道工序过程相似于矿产资源开采中传统的采矿专业的各作业工序；第三、四、五道工序过程相似于传统选矿专业和湿法冶金专业相结合的各作业工序；自第五道工序过程以后的各工序，属于传统湿法冶金专业的各作业工序。其中，第三道工序中的"浸矿池"，起着联系传统采矿、选矿专业作业的作用，类似于矿山选厂的"原矿仑"；而第五道工序中的"沉淀池"，却起着联系传统选矿、湿法冶金专业作业的作用，类似于湿法冶金企业的"原料仑"。

由此，相似于传统选矿专业的主要选别过程，是在"浸矿池"中完成，而且作为本工艺的中间制品，在此获得含稀土的母液；而属于传统湿法冶金专业的典型湿法冶金过程，则主要在"沉淀池"中进行，并由此获得"稀土精矿"的初级产品--"混合稀土"；再经灼烧处理后即可获得"稀土精矿"终级产品--REO≥92%的混合稀土氧化物。

进而言之，上述作业过程中，先后在三个典型的作业过程中，分别获得了"中间制品"、"初级产品"和"终级产品"。亦即，在"浸矿池"中，通过离子交换，制得含稀土的母液；在"沉淀池"中，通过沉淀，制得混合稀土；在"灼烧"中，制得混合稀土氧化物。因此，为了确保离子型稀土的产品质量，主要应从这三个关键性作业过程中把好技术关。

在此工艺中，所获得的"稀土精矿"产品，已不再是传统概念中的"稀土精矿"矿产品，而是纯度相对较高的"混合稀土氧化物"产品。严格地说，离子型稀土矿山获得的终级产品，已不再从属于"矿产品"，而是湿法冶金范畴的产品。显然，其产品档次，比传统矿山开采的产品，已大大地提高了一步。

以上工艺流程结构，是稀土矿产资源开发利用中一种崭新的工艺。它彻底打破了稀土资源开发的传统工艺，而将多种专业和工艺集于一体，在矿山就直接制得纯度较高的混合稀土氧化物产品。应用这种生产工艺，而生产的产品质量指标，是此前稀土生产工艺难以达到的。可见，以这种产品作为原料，对于稀土冶炼的进一步深加工是十分有利的。

然而，世间任何事物往往都具有"两重性"。离子型稀土拥有非常突出的优势的一面，同时又由于它的赋存特征和工艺特征，而决定了它不令人满意的另一面。伴随着"池浸工艺"工业化生产后，导致出现一些非常尖锐和突出的问题：一是对生态环境破坏大。由于离子型稀土广泛赋存于地表浅层，展布面积大，再加上"池浸工艺"本身要求，该生产工艺实际上是一个"搬山运动"。据统计，每生产一吨混合稀土氧化物，约需消耗1,201-2,001吨矿石，同时还将伴随产生尾砂1,200-2,000吨，砂化面积约1亩。二是资源利用率低，资源浪费大。

为便于矿石的采、运以及尾砂的排放，降低成本，节省投资，许多矿山的浸矿池建在山坡矿体的中下部，"浸矿池"以下的含矿矿体，被所建生产系统"压矿"，尤其是如若被尾砂覆盖后，则更难于开采。据资料，该工艺表内资源利用率一般不达50%，低者仅25-30%左右。

稀土矿池浸法介绍

（一）氯化钠池浸法

氯化钠池浸法工艺是20世纪70年代处理风化壳淋积型稀土矿矿石的主要方法。从采场运来的矿石，送进一个长方形的水泥池中，加满NaC1水溶液浸泡，浸出液从池底的过滤层的排出口排出，浸渣人工清除，浸出液在饱和的草酸溶液中沉淀，过滤的滤饼即为草酸稀土，经灼烧、水烧、再灼烧得混合稀土氧化物。

（二）硫酸铵池浸法

由于氯化钠浸法存在许多缺陷，研究制定了用3%~5%硫酸铵溶液浸泡矿石，滤液草酸沉淀，草酸稀土一次灼烧即可获得＞90%REO的混合稀土氧化物，滤液补加硫酸铵返回再用。由于草酸较贵。20世纪80年代末已开始用碳酸氢铵代草酸作稀土沉淀剂，现已应用在部分厂矿中生产晶型碳酸稀土。

（三）堆浸法

开采的矿石直接成堆，注入溶液浸泡，滤液草酸或碳钱沉淀，草酸稀土或碳铵稀土一次灼烧即可获得＞90%REO的混合稀土氧化物。

（四）地浸法

地浸法的主要内容是不把含有稀土的矿石挖出拿走，而是在含有离子型稀土矿的矿区或地段打井，通过地表注液井加入浸矿液，经渗透和离子交换，有选择地将矿石中稀土离子浸出并回收的工艺。溶浸液的回收有负压抽液和水封堵漏法，前者适应性较广。收集流出的溶浸液用草酸或碳酸氢钱沉淀，得到稀土氧化物产品，稀土浸取回收率达70%~75%，这样地貌、地表和植被不遭破坏，原地浸取与池浸比较成本低1200~1300元/t。现已被广泛应用。随着原材料价格增加，成本价可能有所提升，具体看市场行情。


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中重稀土氧化物富集物质量标准
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世界主要稀土国家蕴含概况

（1）中国。我国是名副其实的世界第一大稀土资源国，已探明的稀土资源量约6588万t。我国稀土资源不但储量丰富，而且还具有矿种和稀土元素齐全、稀土品位及矿点分布合理等优势，为我国稀土工业的发展奠定了坚实的基础。中国稀土资源成矿条件十分有利、矿床类型齐全、分布面广而有相对集中，目前，地质科学工作中已在全国三分之二以上的省（区）发现上千处矿床、矿点和矿化地。但集中分布在内蒙古的白云鄂博、江西赣南、广东粤北、四川凉山和山东微山等地，形成北、南、西、东的分布格局，并且有北轻南重的分布特点

（2）美国。美国稀土资源主要有氟碳铈矿、独居石及在选别其它矿物时，作为副产品可回收黑稀金矿、硅铍钇矿和磷钇矿。位于加利福尼亚的圣贝迪诺县的芒廷帕斯矿，是世界上最大的单一氟碳铈矿，该矿山1949年勘探放射性矿物时发现，稀土品位为5～10%REO，储量达500万吨之多，是一大型稀土矿。美国很早就开采独居石，现在开采的砂矿量是佛罗里达州的格林科夫斯普林斯矿。矿床长约19km，宽1.2km，厚为6m，独居石较为丰富。此外，北卡罗来纳州、南卡罗来纳州、佐治亚州、爱达荷州和蒙大拿州也有砂矿分布，储量也相当可观。

(3)印度。印度主要矿床是砂矿。印度的独居石生产从1911年开始，最大矿床分布在喀拉拉邦、马德拉斯邦和奥里萨拉邦。有名矿区是位于印度南部西海岸的恰瓦拉和马纳范拉库里奇称为特拉范科的大矿床，它在1911～1945年间的供矿量占世界的一半，现在仍然是重要的产地。1958年在铀、钍资源勘探中，在比哈尔邦内陆的兰契高原上发现了一个新的独居石和钛铁矿矿床，规模巨大。印度独居石钍含量高达8%ThO2。在马纳范拉库里奇采的重砂独居石占5～6%。钛铁矿占65%，金红石3%，锆英石5～6%，石榴石7～8%。(4)前苏联。前苏联的稀土储量很大，主要是伴生矿床位于科拉半岛，存在于碱性岩中的含稀土的磷灰石。前苏联的主要稀土来源就是从磷灰石矿石中回收稀土，此外，在磷灰石矿石中，还可回收的稀土矿物有铈铌钙钛矿，含稀土为29～34%。另外，在赫列比特和森内尔还有氟碳铈矿。

(5)澳大利亚。澳大利亚是独居石的生产大国，独居石是作为生产锆英石和金红石及钛铁矿的副产品加以回收。澳大利亚的砂矿主要集中在西部地区。澳大利亚也产磷钇矿。澳大利亚可开发利用的稀土资源，还有位于昆士兰州中部艾萨山的采铀的尾矿，南澳大利亚州罗克斯伯唐斯铜、铀金矿床。

(6)加拿大。加拿大主要从铀矿中副产稀土。位于安大略省布来恩德里弗-埃利特湖地区的铀矿，主要由沥青铀矿、钛铀矿和独居石、磷钇矿组成，在湿法提铀时，可把稀土也提出来。此外，在魁北克省的奥卡地区拥有的烧绿石矿，也是稀土的一个很大潜在资源。还有纽芬兰岛和拉布拉多省境内的斯特伦奇湖矿，也含有钇和重稀土正准备开发。

(7)南非。南非是非洲地区最重要的独居石生产国。位于开普省的斯廷坎普斯克拉尔的磷灰石矿，伴生有独居石，是世界上唯一单一脉状型独居石稀土矿。此外，在东南海岸的查兹贝的海滨砂中也有稀土，在布法罗萤石矿中也伴生独居石和氟碳铈矿，正计划和研究回收。

(8)马来西亚。主要从锡矿的尾矿中回收独居石、磷钇矿和铌钇矿等稀土矿物，曾一度是世界重稀土和钇的主要来源。

(9)埃及。埃及从钛铁矿中回收独居石。矿床位于尼罗河三角洲地区，属于河滨沙矿，矿源由上游风化的冲积砂沉积而成，独居石储量约20万吨。

(10)巴西。巴西是世界稀土生产的最古老国家，1884年开始向德国输出独居石，曾一度名扬世界。巴西的独居石资源主要集中于东部沿海，从里约热内卢到北部福塔莱萨，长达约643km地区，矿床规模大。


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稀土应用知识

稀土——现代工业的维生素

我国稀土应用已有50多年历史。20世纪50年代开始把稀土应用于汽灯纱罩、打火石和电弧碳棒等方面，进而大量应用于冶金、机械、石油、化工、玻璃和陶瓷等传统产业，对改善产品性能、增加产品品种、提高生产效率发挥了巨大作用。稀土已成为改进产品结构、提高科技含量、促进行业技术进步的重要元素。由于稀土用量少，作用大，并已渗透到国民经济各个领域，成为许多产业不可缺少的“助剂”，被人们誉称为“现代工业的维生素”。

永磁之王——钕铁硼

金属钕和镨钕合金主要用于制造钕铁硼永磁材料，它是目前世界上磁性最强的永磁体，被誉为“永磁之王”。用它代替其他永磁材料，可使器件体积和重量成倍下降，从而获得了极为广泛的应用。目前主要应用领域有：永磁电动机、发电机、核磁共振成像仪、磁选机、音响扬声器、磁力传动、磁力起重、仪器仪表、液体磁化、磁疗设备等等，已成为汽车制造、通用机械、电子信息产业和尖端技术不可缺少的功能材料。进入本世纪，我国钕铁硼永磁材料产量超过日本，成为世界第一大生产国，成为消费增长最快的稀土功能材料。

稀土在冶金-机械制造中的应用

钢中加入微量稀土可以提高钢的强度、韧性、耐磨和耐腐蚀性能。铝镁铜等有色金属合金中加入稀土可细化晶粒显着提高综合性能。稀土用于铝电缆可提高材料强度、导电性和耐腐蚀性能。

稀土在玻璃-陶瓷中的应用

玻璃陶瓷工业是稀土重要传统应用领域之一。稀土在玻璃工业中被用作光学玻璃添加剂、澄清剂、脱色剂、着色剂和抛光粉，起着其他元素不可替代的重要作用。

稀土镍氢动力电池应用

与传统的化学电源（如铅酸、镍镉等）相比，镍氢动力电池具有无污染、高比能、大功率，可快速充放电，耐滥用性等许多优异特性，具有广阔的应用和市场前景。电池具有如下特点：

1、大容量：6Ah～200Ah，可满足各种类型电动车的使用要求

2、公称电压：单体1.2V，电池组电压可按要求设计制作

3、高比能：50～70wh/kg，赋予电动车更长的一次充电行驶距离

4、比功率：160～800W/kg，也可根据用户需求设计开发各类高功率或超高功率型镍氢动力电池，赋予电动车高效的起动、爬坡与加速性能或混合动力电动车使用。可按高功率型电池、高能量型两种类型电池分别设计。

5、长寿命：高能量型动力电池300～800次（80％）DOD，赋予电动车以优异的综合性能／价格比，高功率型电池寿命在浅充放循环下达20万次以上。

6、使用温度：－20℃～60℃无污染：被誉为“绿色电源”，为当今电动车发展最具现实应用性的首选二次电源。

纳米晶稀土合金磁粉

纳米晶稀土合金磁粉产业化，是采用国际先进的、拥有自主知识产权的大功率高频电磁振荡雾化速凝制粉新技术和新工艺，建成高产量纳米晶稀土合金磁粉生产线。结构晶粒度达几十纳米，可大幅度降低氧含量，提高磁性能和耐腐蚀性，并能降低生产成本，使磁粉具有优良的性能价格比。

本项目的技术特点和创新性是：

1.自行设计了大功率高频振荡雾化高熔点金属速凝制粉装置，并采用相关的工艺，来制备纳米晶稀土合金磁粉。

2.生产纳米晶稀土合金瓷粉不需要机械研磨，比需要高纯原料合金粉粒度可达1微米，粉粒结构粒度可达10um。大幅度提高了磁粉的性能。

3.用该磁粉制作磁体，无需在无氧条件下压型和烧结，在低氧条件下也可操作。

稀土超磁致伸缩材料

新型功能材料，主要是指铽镝铁磁致伸缩合金（Terfenol-D），具有比传统的磁致伸缩材料和压电陶瓷高几十倍的伸缩性能，故被称作超磁致伸缩材料。其机械响应快、功率密度高，尺寸的变化大，使电-机械转换技术获得突破性进展，开辟了磁致伸缩材料的新时代。广泛应用于声纳、燃料喷射、液体阀门、驱动器等精密控制、太空望远镜的调节机构和飞机机翼调节器等领域，是一种具有广阔发展前景的稀土功能材料，对发展尖端科学、军事技术及传统产业的现代化将产生重要作用。

稀土电热材料

铬酸镧（LaCrO3）是一种新型功能材料，可用作氧化气氛中高温电炉发热体，可以在1500~1800℃高温下长时间使用，电阻变化小于5%，具有良好的抗腐蚀和化学稳定性，易于实现精确控温，1750℃以下使用超过4000小时。主要用于精密陶瓷烧结、高温单晶材料制备、材料高温性能测量、宝石变色处理等方面。在燃料电池、热敏电阻、高温导电涂层及光催化等领域具有很好发展前景。

稀土在石油化工中的应用

稀土可用做许多无机和有机化学反应的催化剂。用于催化裂化精炼原油，可显着提高轻质油的产率。石油直接蒸馏仅得到15%～20%的汽油，而加稀土催化裂化取得的汽油可达原油的80%。稀土催化还用于机动车尾气净化、合成橡胶、油漆催干、塑料稳定剂及稀土高分子材料等众多领域。


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稀土在冶金工业中的应用

稀土在冶金领域应用已有30多年的历史，目前已形成了较为成熟的技术与工艺，稀土在钢铁、有色金属中的应用，是一个量大面广的领域，有广阔的前景，对国民经济建设具有重要意义。

一、稀土在钢中的应用

稀土在钢中的应用有近30年的历史，经过对稀土金属在钢中作用规律和机理的研究，搞清楚了稀土在钢中的作用；通过添加工艺方法的实验研究，掌握了稀土加入的工艺条件、添加稀土金属的品种和加入量。至八十年代末期，稀土在钢中的应用已没有技术方面的障碍。我国稀土钢产量从1985年的11万吨增长到1997 年的近60万吨，品种80多个。仅武钢一家，“八五”期间就生产了160万吨稀土钢，创造经济效益3.2亿元，社会效益18.3亿元，节约外汇5000万 美元。

稀土加入钢中，可起到脱氧、脱硫、改变夹杂物形态等净化和变质作用，在某些钢中还能有微合金化的作用，稀土能够提高钢的抗氧化能力，高温强度和塑性、疲劳寿命、耐腐蚀性及抗裂性等。

稀土加入钢中的主要作用净化作用：钢中加入稀土，可以置换钢中可能生成的硫化锰、氧化铝和硅铝酸盐夹杂物中的氧与硫，形成稀土化合物。这些化合物中有部分从钢液中上浮进入渣中，从而使钢液中的夹杂物减少，钢液得到净化，这就是稀土对钢的净化作用。

细化组织：由于稀土在钢中同夹杂物反应生成的稀土化合物熔点较高，在钢液凝固前析出，这些细小的质点，可作为非均质形核中心，降低结晶过程的过冷度，因此，不但可以减少偏析还可细化钢的凝固组织。

对夹杂物的形态控制：钢中加入稀土后，硫化锰将被在高温塑性变形能力较小的稀土氧化物或硫化物取代，这些化合物在轧制过程中不随钢一起变形，仍保持为球状，它们对钢的机械性能影响较小，所以钢中加入稀土可以提高钢的韧性，改善钢的抗疲劳性能。

在耐大气腐蚀钢中加入稀土，使钢的内锈层致密，而且与基体的结合力变强，不易脱离，可以阻止大气中O2和H2O的扩散，从而降低了腐蚀速度，加稀土的钢的 耐腐蚀性比不加稀土的钢提高0.3～2.4倍。在MnNb系低合金高强度钢中加入稀土可以显著改善钢的冷弯性能、冲击性能、低温冲击性和耐磨性，大大改善了钢的加工性能并提高其使用寿命。在铁路钢轨中加入稀土，可显著提高钢轨的耐磨性、抗剥离性，经多年使用证明钢轨寿命提高1.5倍。

2．我国主要稀土钢种

我国稀土处理钢有80多个牌号，年生产总量60万吨。但大量应用稀土的钢种只有十几种，主要钢种包括铜磷系耐大气腐蚀钢、锰铌系列低合金高强度钢、X系管线钢、铌稀土重轨钢，此外还有齿轮钢、轴承钢、弹簧钢、模具钢、工程机械用钢、低碳微合金深冲钢、不锈钢和耐热钢等。耐蚀低合金钢，经过稀土处理耐蚀率提高近10倍。用它制成的耐候货车使用寿命提高1倍，返厂进行大修的 周期由6年延长至10年。1988年武钢生产了18万吨09CuPTiRE钢，可制造车皮2万辆，直接获利润4383万元，吨钢利润为243元，节省车皮 的维修费用1.7亿元，而二次效益（用户效益）为944元/吨钢。

目前稀土钢新品种的开发，取得了重大成绩。包钢、北京钢铁研究总院、铁道部科研院联合研制的稀土铌重轨，耐磨寿命比 U74、U71Mn重轨提高50%以上，1997年通过了冶金部和铁道部的联合鉴定，成为我国重轨的主要升级换代产品。另外，经二年的铺轨试验，攀钢和武 钢生产的加稀土的管线钢，性能优异受到了石油部门的青睐。目前我国主要稀土钢种用途及生产厂家见表1。

表1 我国主要稀土钢种

3．钢中加入稀土的主要方法

钢中稀土加入方法以喂丝法为主，其次是稀土金属棒吊挂法，包内加入稀土硅铁合金法及包内喂入稀土硅铁合金包芯线法。各厂因钢种、浇铸工艺和设备不同选择合适的方法。

在稀土喂丝机的研制方面，包钢稀土研究院和武钢二炼钢厂等单位取得了长足的进步。稀土丝、棒和稀土硅化物合金、稀土硅铁包芯线产品较好地满足了各钢厂生产稀土钢的需要。钢中加稀土的设备不但投资少，而且还能获得明显的经济效益和社会效益。以喂丝法为例，一台喂丝机仅5万元，稀土加入量吨钢费用不超过40 元，而效果却是事半功倍，能使钢材的横向冲击韧性提高一倍，改善热加工性能，从而提高成材率。

4．稀土钢的发展趋势

最近国家冶金工业局制定了稀土在钢冶炼中的应用近期目标和远景规划，预计到2000年稀土处理钢产量将达到300 万吨，保守估计1999年全国各类稀土钢产量将达到90～150万吨，稀土应用量将达到500～850 吨，将超过1998年的1.3～2.3倍。1991～1997年稀土在钢中消费量见表2。

表2 1991～1997年我国稀土在钢中消费量（REO，吨）

二、稀土在铸铁中的应用

铸铁是高碳硅铁合金的通称，其碳含量在1.8～4.5之间，铸铁以碳在合金中的分布状态可分为灰口铸铁、球墨铸铁、珠光体铸铁、可锻铸铁和白口铁。我国 从60年代中期开始研究稀土与铁的作用机理和处理工艺，先后解决了稀土球化剂、孕育剂的冶炼制备、稀土加入方法等问题。目前稀土处理的铸铁主要分三大类：球铁件、蠕铁件和高强灰铸铁件以及稀土处理的合金铸铁件。

稀土加入铸铁中的主要作用

变质作用：突出表现为使片状石墨变成球状石墨。石墨球化可以减少应力集中，并细化铸态组织，改善非金属夹杂物的形状和分布，有利于材质性能的提高，因而稀土球铁具有高于灰铸铁的机械性能，其抗震性、耐磨性和切削加工性能比钢还好。

净化作用：铁水中经常含有氧、硫等有害杂质，这些杂质会使铸件产生气孔、裂缝，并形成夹渣，使材质的强度、韧性和塑性降低。而稀土元素与硫、氧的结合能力强，生成难熔化合物，在铁水中能起脱硫除氧作用。同时稀土还能消除铁水中有害元素如Pb、Zn、Bi等的不良影响

改善铸造性能：稀土加入铁水中能显著的提高铁水的流动性，并减少偏析和热裂等铸造缺陷。

2．稀土铸铁发展现状

目前，我国年生产稀土铸铁约150万吨，其中球铁管30万吨。稀土在铸铁中的消费量占我国稀土消费总量的25%。1991～1997年稀土在铸铁中的用量见表3。

表3 1991～1997年稀土在铸铁中用量（REO，吨）

稀土铸铁主要应用于冶金行业的轧辊、钢锭模；汽车及拖拉机行业的曲轴、气缸体、变速箱、履带；机械行业的各种齿轮、凸轮轴、各种机座；建筑行业的各种口径的输水、气的管线和暖气片。我国稀土铸铁的产量自1993年以来均以9%的年增长速度递增，1998年产量在110万吨左右，其稀土用量为3800吨，占 国内稀土总用量的1/4左右，已成为国内稀土应用最大的领域。

三、稀土在有色金属中的应用

1．稀土加入到有色金属中的主要作用

稀土具有很高的化学活性和较大的原子半径，加入到有色金属及其合金中，可细化晶粒、防止偏析、除气、除杂和净化以及改善金相组织等作用，从而达到改善机械性能、物理性能和加工性能等综合目的。

由于稀土金属的净化、调质作用，对这些有色金属都能起到细化晶粒，提高再结晶温度，从而对铸造合金能显著地改善工艺性能，对变型合金能显著地提高加工性能；对镍、钴基的耐热合金能提高抗氧化和抗高温腐蚀的能力，对超硬合金可以改善韧性和耐磨性。这些性能的改善，都显著地提高了生产企业及使用单位的经济效 益，并能为国家减少这些宝贵资源的消耗。

2．稀土在有色金属中的应用

（1）稀土在铝电线、电缆中的应用

目前我国的稀土 铝导线主要有高强度稀土铝合金电缆，成份为Al-Mg-Si-RE，用于高压输电线路，它的抗拉强度达到26ｋg/mm2，弧垂性能和弯曲性能好，使用寿 命长。高导电铝电线，成份为Al-RE，稀土的加入量为0.15～0.3%。在较高温度下（＜150℃）使用的高导电稀土铝导线其成份为Al-Zr- RE，其载流量为纯铝线的1.6～2.0倍，用作大电流导线。每年生产的稀土铝电缆、电线不仅满足国内市场的需求，还大量出口，经济效益显著。稀土铝高导 电电线和稀土铝合金电缆线产量预计1999年将达到50万吨左右，稀土消费量在1000吨左右。

（2）6063稀土铝合金及应用

这是一种最常用的变形合金，多用于工业和民用建筑，其成 份（%）为Mg0.67～0.70，Si0.45～0.48，Fe0.20～0.21，余为铝。在该合金熔炼过程中加入0.20～0.25%的稀土金属， 抗拉强度提高24%，挤压速度提高0.5倍，成材率提高3%，并改善了表面质量。增加了耐蚀性和着色性。另外还有添加稀土的Al-Si- M(M=Cu,Mg,Mn)合金用于制造汽缸缸体和活塞。

（3）稀土锌铝热镀合金

为防止钢材腐蚀，通常用Zn-Al热镀合金（Galfan）比镀 锌具有更好的加工成形性和耐腐蚀性，但锌耗较高，耐蚀性也有待改善。近年Zn-Al-Mg-RE热镀合金开发成功并投入生产。这种稀土热镀合金的流动性、 耐蚀性、镀层的形成性能都优于锌和Zn-Al合金。

（4）稀土铜耐磨合金

一般轴瓦材料用锡青铜（即巴氏合金），但价格较贵。稀土耐磨铅青铜合金（RPH）的使用寿命是巴氏合金的1.5倍，而吨成本比后者又降低了5000～6000元。目前已在纺织机械中使用。

（5）稀土硬质合金

硬质合金用于金属切削、钻头、模具等方面，其硬度大、强度高，但抗弯性差、易打损。稀土添加剂同粘结剂与硬质相WC、TiC一起球磨钛，制备硬质合金原料粉，再经压型烧结工艺过程生产的硬质合金，抗弯强度提高约15%，硬度提高0.5RHA，使用寿命提高一倍以上。

（6）稀土镁合金

稀土镁合金比强度高，对减轻飞机重量，提高战术性能具有广泛的应用前景。中国航空工业总公司研制的稀土镁合金包括铸造镁合金及变形镁合金约有10个牌号， 很多牌号已用于生产，质量稳定。稀土元素在镁合金中溶解度大，因而有明显的热处理强化作用。在铸造和变型镁合金中加入金属钕、钇显著地提高强度和工艺性能。目前已工业生产的铸造镁合金有ZM2、ZM4、ZM6；变型稀土镁合金有BM6、BM25。另外稀土镁合金在医学工程上的应用也在研究中，目前该材料正在做医学生物实验，有望用稀土镁合金作为人工骨接材料代替现用金属夹具，减少病人第二次取出夹具的手术，这又将开辟稀土镁合金一个新的广阔的应用天地。

3．稀土在有色金属中的应用发展现状

稀土在有色金属及合金中应用开发潜力大，但开发的深度 和广度不够。目前稀土在有色金属及其合金中应用研究表明，对加入稀土元素有明显效果的有铝、铜、镁、钛、钼、镍、钴、钽、铌及铂族金属等，稀土金属在这些有色金属及合金中的添加量通常不少于0.5%，但产生的效果极为显著。

目前除稀土在铝导线和少部分铝合金上的应用开发达到工业化规模外，在其它有色金属及合金中的应用，还未达到工业规模。我国生产的稀土铝电缆年产约30万吨，稀土在有色金属中的用量呈逐年递增的趋势，1991～1997年我国稀土在有色金属中的用量见表4。

表4 1991～1997年我国稀土在有色金属中的用量（REO，吨）

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稀土对有色金属材料的有益影响在镁合金中是最为明显的。不仅构成了Mg-RE合金系，而且对Mg-Al，Mg-Zn等合金系均有着十分显着的影响。其主要作用有如下几个方面：

1．细化晶粒

适当含量的稀土，可以细化镁及镁合金晶粒。首先是细化铸造组织的晶粒。稀土元素细化镁合金铸造组织的机理不是异质形核的作用。稀土元素对镁及镁合金晶粒细化的机理是结晶前沿过冷度的增大。其次是在热加工过程和退火过程中阻碍再结晶和晶粒长大。

2．净化熔体

稀土元素与痒的亲和力大于镁与氧的亲和力，因此可与熔体中的Mgo和其他氧化物反应生成稀土氧化物而沉淀，从而去除氧化夹杂。与熔体中的氢和水汽发生反应，生成氰化物或稀土氧化物，达到去氧的目的。同时还可以增加熔体的流动性和减少铸件的缩松，提高致密性。

3．提高室温合金强度

多数稀土元素在镁中有较大的固溶度，并且随温度降低固溶度有明显变化，因此稀土元素除固溶强化外，还是镁合金有效的时效强化元素，一些稀土化合物还有弥散强化作用。

4．提高合金力学性能的热稳定性

稀土元素是提高镁合金耐热的最有效的合金化元素，能显着的提高Mg合金高温强度和高温蠕变抗力，其原因是多方面的：稀土在镁中扩散系数小，可减慢再结晶过程和提高再结晶温度，增加时效效果和脱溶相的热稳定性，高熔点的稀土化合物钉扎晶界，阻碍位错运动，提高高温蠕变抗力。

5．提高合金耐蚀性能

由于净化了熔体，减小杂质铁等的有害影响，从而提高耐蚀性能。


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高价稀土带来的“阵痛”时过两年仍深深地影响着稀土产业链。昨天在四川成都举行的2013第三届中国稀土市场研讨会上，稀土下游应用企业叫苦不迭：为了降低成本，同行大量使用替代品，结果产品质量在下降，可企业开工率仍然低至五六成。稀土产业链再次陷入困局。

困局：下游需求缩水拖累上游

稀土产业链此次困局源于2011年稀土天价。以氧化钕为例，2011年，在短短七个月内，它的价格从年初的每吨20万直线涨至最高147万元/吨；而以前，它的价格主要在10～20万元上下徘徊。

稀土是优异的磁性材料、发光材料和储氢材料。稀土价格高涨使下游企业难以承受，纷纷寻找替代品。以占据稀土抛光粉大半江山的浙江浦江为例，稀土价格暴涨之前，浦江市场用于水晶水砖加工所需的稀土抛光粉，一年就耗用6000吨以上，稀土抛光粉价格过快上涨后，浦江制作光盘时大量加入其他非稀土材料如氧化铝等，现在浦江稀土抛光粉的用量已经萎缩至每月200吨左右，即一年用量不及鼎盛时的一半。

海外同样如此，自2005年实施配额制以来，我国每年实际出口量与出口配额基本持平，但是2011年稀土实际出口量只占到配额的53%；2012年也有将近一半稀土出口配额没有用完。前来参会的日本弘前大学人文学部教授黄孝春博士告诉记者，日本正在减少使用稀土或寻找替代品，因而稀土需求量有所下降。天价稀土给走私商腾挪了空间。专家透露，通过走私出口的稀土总量甚至超过正常出口总量。

稀土开采、分离企业已经尝到了天价的苦果：氧化钕的价格两年间已经回落到40万元/吨；同时销量大幅萎缩。下游企业仍然过着苦日子：2012年，中国钕铁硼企业开工率低于60%，产量下降一半左右；稀土发光材料总产量下降达50%。需求萎缩使供需失衡。专家数据显示，目前，稀土冶炼分离产量是9.69万吨，产能32万吨；下游永磁材料产量是9万吨，产能25万吨。产能过剩均在3倍左右。

中国稀土学会副秘书长张安文将一生都献给了稀土事业。他在会上感叹，这几年来(我们)最大不快就是企业不吸取历史教训，实行无管束价格，影响了下游产品。他提示企业要敬畏市场，而不是一味强调中国储量第一，产量第一。

略感欣慰的是，熟知内情的专家透露，日本寻找稀土替代品的结果并不乐观，除了个别品种可以降低使用量外，其他用替找的方法都会影响产品质量，因而在消耗掉前期库存后，海外对稀土的需求会有所上升。

变局：海外稀土开发恢复

由于稀土价格长期低迷，2008年，全球稀土供应中，95%左右来自中国。2011年稀土出口供不应求和价格大幅上涨，激发了全球主要稀土资源国前所未有开发动力，国际稀土产业开始恢复。美国、澳大利亚、马来西亚、越南甚至南非都加入了稀土开发行列。

张安文副秘书长提供的数据显示，目前中国以外的稀土生产厂商产能是9500～11000吨，2013年产量将达到2.49万吨，2015年目标产量是6.3万吨。如美国钼公司现产量3000吨，2015年目标产能4万吨。

届时，中国将结束稀土供应市场上一枝独秀局面。因为，2012年、2013年中国稀土开采指令性计划约在9万吨左右；且中国稀土产能或维持在9～10万吨。分析人士认为，中国现有稀土分离能力数倍于需求，如果海外稀土矿山按计划投产，稀土冶炼将严重供过于求。届时，轻稀土价格首当其冲受冲击，重稀土则因资源有限供应仍会短缺。

一旦产能严重过剩预期兑现，中国自身消化能力值得关注。而稀土下游应用一直是中国弱项。张安文认为，中国企业应该破解生存难题，在下游应用上下功夫。据悉，中国稀土功能材料生产装备的大型化、精密程度、自动化水平与国外有很大差距，后加工及处理装备水平有待提高，不少稀土应用的元器件长期依赖进口。


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3月18日稀土产品价格行情

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星期一稀土市场较为平静，市场偶尔问询，价格暂未有明显变动。商家多看空后市，认为今年的稀土市场仍将是寒冬。对稀土价格走势多认为仍后期稀土仍将掉价。合金市场价格暂稳，但属有价无市，目前镨钕含税40-41万元/吨，个别地区不含税从34万元/吨降至33.5万元/吨，但33.5万元/吨仍属于主流价格。镝铁含税210万元/吨，钆铁含税15.5-16万元/吨。

强磁市场近日较多生产厂家调价，有宁波地区强磁厂家透露，现在市场上低价货很多，很多同行都在降价，原料方面可能要挺不住了。废料方面价格也有下行，目前江西地区短条价格下调一块钱到83元/公斤，长条95元/公斤，瓦片116元/公斤。临沂地区无刷废电机价格均已经降到81元/个，废强磁回收价格暂稳。


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据中国之声《新闻晚高峰》报道，中科院院士严纯华，是新中国第一个自己培养出的研究稀土分离的博士。身为一个上海人，严纯华这次是江西代表团的第十二届全国人大代表。因为在去年9月，严纯华牵头，成立了赣州国家钨与稀土产品质量监督检验中心，他担任中心主任，严纯华从此也成了“准老俵”。当包头拥有稀土产品交易所之后，严纯华为何建议在赣南建立稀土期货交易平台？科技创新如何避免走"先污染后治理的老路？

严纯华，中国科学院院士，北京大学稀土材料化学及应用国家重点实验室主任、博士生导师，中国稀土协会常务理事。1978年考入北京大学化学系，从此就没有离开过北大。他戏谑自己是“正宗北大土鳖”。

听着严纯华谈笑风生，记者很难想象30多年前，这竟是一个跟导师说话都会“紧张到腿发抖”的年轻人。讲起自己“正宗北大土鳖”的外号，这位戴着金属半框眼镜的大学教授做了两点解释。

严纯华：改革开放之后，学成归国人员被社会称之为叫“海归”，像我们这样的一些在国内学习工作的这批人与之对应那么就应该是土鳖，当然对于研究本身来说，跟做稀土有关系。

改革开放初期，我国稀土科技和稀土工业大发展，需要大量的科研人才。在导师、中科院院士徐光宪先生的建议下，严纯华放弃了出国的机会，留在国内潜心做稀土分离工艺和稀土功能材料的研究。在他看来，萃取分离后的17种稀土元素不仅有溶剂瓶里五彩斑斓的色彩，还能让生活动起来、亮起来。

严纯华：所有能够动的东西，大的我可以做大船上、军舰上、火车上，小的呢？心脏的起搏器必须有，马达有电动机就一定有稀土，只要能亮的东西，比如家里的节能灯LED灯，它的荧光部分大都要用到稀土。

将科学研究视作特殊生活状态的严纯华，说起这半个月的“白天参政，晚上科研”。他十分庆幸自己生活在北京。

严纯华：你在完成了会议所需要完成的这些责任之后，你还可以尽可能的去料理自己的家，自己的实验室。

为了对应去年在内蒙古包头成立的“中国稀土产品交易所”，全国人大代表严纯华建议：在有着“稀土王国”美誉的江西赣州建立稀土期货交易平台，以增强我国稀土的定价权，建立全球稀土交易规则。严纯华希望后续能建立起稀土科研和教育中心，让北大清华实验室里的模型、算法，在赣州这个独一无二的中重稀土资源地，做出稀土的中国特色。不仅在科技上领跑世界，从而在这个平台上隆起人气，汇聚人才，带动整个稀土产业集群的建立。

“老鼠拉木楔，大头在后面。”严纯华用这个形象的歇后语道出了：稀土，这块“工业黄金”对下游产业的牵动作用。

严纯华：你比如说我做稀土金属的，我能够做到磁性材料，做磁性材料的我能把做电机的人牵引过来，汇聚起稀土相关的，特别是稀土应用的国内外的产业，我要把这三两黄金变成300两白金。

提到用科技创新促进赣南革命老区的发展，记者问严纯华，在发展中如何避免走"先污染后治理"的老路？严纯华说，稀土应用的优势正是“绿色、高效、高值化”。

严纯华：跟大部分的制造业来相比，它的污染是最低的。


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