稀土发光材料：RareEarthLuminescentMaterials

稀土发光是由稀土4f电子在不同能级间跃出而产生的，因激发方式不同，发光可区分为光致发光(photoluminescence)、阴极射线发光(cathodluminescence)、电致发光(electroluminescence)、放射性发光(radiationluminescence)、X射线发光(X-rayluminescence)、摩擦发光(triboluminescence)、化学发光(chemiluminescence)和生物发光(bioluminescence)等。稀土发光具有吸收能力强，转换效率高，可发射从紫外线到红外光的光谱，特别在可见光区有很强的发射能力等优点。稀土发光材料已广泛应用在显示显像、新光源、X射线增光屏等各个方面。

在稀土功能材料的发展中，尤其以稀土发光材料格外引人注目。稀土因其特殊的电子层结构，而具有一般元素所无法比拟的光谱性质，稀土发光几乎覆盖了整个固体发光的范畴，只要谈到发光，几乎离不开稀土。稀土元素的原子具有未充满的受到外界屏蔽的4f5d电子组态，因此有丰富的电子能级和长寿命激发态，能级跃迁通道多达20余万个，可以产生多种多样的辐射吸收和发射，构成广泛的发光和激光材料。随着稀土分离、提纯技术的进步，以及相关技术的促进，稀土发光材料的研究和应用得到显著发展。发光是稀土化合物光、电、磁三大功能中最突出的功能，受到人们极大的关注。就世界和美国24种稀土应用领域的消费分析结果来看，稀土发光材料的产值和价格均位于前列。我国的稀土应用研究中，发光材料占主要地位。

稀土化合物的发光是基于它们的4f电子在f-f组态之内或f-d组态之间的跃迁。具有未充满的4f壳层的稀土原子或离子，其光谱大约有30000条可观察到的谱线，它们可以发射从紫外光、可见光到红外光区的各种波长的电磁辐射。稀土离子丰富的能级和4f电子的跃迁特性，使稀土成为巨大的发光宝库，从中可发掘出更多新型的发光材料。


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十九世纪后半叶，由于光谱分析法的发现和元素周期表的发表，再加上稀土元素电化学分离工艺的进展，更加促进了新的稀土元素的发现。1879年，瑞典人克利夫发现了钬元素并以瑞典首都斯德哥尔摩地名命名为钬（holmium）。

钬的应用领域目前还有待于进一步开发，用量不是很大，最近，包钢稀土研究院采用高温高真空蒸馏提纯技术，研制出非稀土杂质含量很低的高纯金属钬Ho/ΣRE>99.9%。

目前钬的主要用途有：(1)用作金属卤素灯添加剂，金属卤素灯是一种气体放电灯，它是在高压汞灯基础上发展起来的，其特点是在灯泡里充有各种不同的稀土卤化物。目前主要使用的是稀土碘化物，在气体放电时发出不同的谱线光色。在钬灯中采用的工作物质是碘化钬，在电弧区可以获得较高的金属原子浓度，从而大大提高了辐射效能。(2)钬可以用作钇铁或钇铝石榴石的添加剂；(3)掺钬的钇铝石榴石（Ho：YAG）可发射2μm激光，人体组织对2μm激光吸收率高，几乎比Hd：YAG高3个数量级。所以用Ho：YAG激光器进行医疗手术时，不但可以提高手术效率和精度，而且可使热损伤区域减至更小。钬晶体产生的自由光束可消除脂肪而不会产生过大的热量，从而减少对健康组织产生的热损伤，据报道美国用钬激光治疗青光眼，可以减少患者手术的痛苦。我国2μm激光晶体的水平已达到国际水平，应大力开发生产这种激光晶体。(4)在磁致伸缩合金Terfenol-D中，也可以加入少量的钬，从而降低合金饱和磁化所需的外场。(5)另外用掺钬的光纤可以制作光纤激光器、光纤放大器、光纤传感器等等光通讯器件在光纤通信迅猛的今天将发挥更重要的作用。


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当某种材料在低于某一温度时，出现电阻为零的现象即超导现象，该温度即是临界温度（Tc）。超导体是一种抗磁体，低于临界温度时，超导体排斥任何试图施加于它的磁场，这就是所谓的迈斯纳效应。在超导材料中添加稀土可以使临界温度Tc大大提高，一般可达70～90K，从而使超导材料在价廉易得的液氮中使用，这就大大地推动了超导材料的研制和应用的发展。

超导现象是1911年由一位荷兰物理学家首先发现的，当水银温度降低到43K时，水银便失去了电阻。随后超导体的研究开发一直在进行，到1973年，科学家们制得一种铌锗合金，其临界温度是23.3K。

1986年发现一些新的超导体，超导研究也因此取得了突破性进展，当时发现一种镧钡铜氧陶瓷，其临界温度为35K。1987年2月又发现YBa2Cu3O7-x高温超导体的临界温度达90K以上，大大超过了氮的沸点（77K）。新型稀土高温材料可以在液氮温度下工作。


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稀土市场仍旧询价较多、鲜有成交，价格未有调整。

氧化镧主流厂家含税价50,000-51,000元/吨。

氧化铈主流厂家含税价49,000-51,000元/吨。

氧化镨主流厂家含税价37-38万元/吨。

氧化镨钕主流厂家含税价310,000-315,000元/吨。

镨钕金属主流厂家含税价390,500-400,000元/吨。

荧光级氧化铕主流厂家含税价5,800-6,000元/千克。

荧光级氧化铽主流厂家含税价3,800-4,000元/千克。

氧化镝主流厂家含税价205-210万元/吨。

镝铁主流厂家含税价210-215万元/吨。

氧化钆主流厂家含税价130,000-132,000元/吨。

多数下游企业仍未接到新订单，目前市场仍是询价较多，成交较少。另外，稀土企业普遍刚刚开工生产，尚未有新产品产出。


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今日稀土价格整体仍较平稳，镨钕类产品报价坚挺，有少量成交，原矿氧化镨钕问询较多。

据业内参与者反映，现在除了镨钕、镝铁、钆铁等金属问询和成交稍好，其他产品成交仍属清淡。金属类的订单多是年前就已接单，年后至今交易仍属于少量。镨钕金属及氧化物市场报价坚挺，但仍不乏个别低价成交的。镨钕金属市场主流报价40-41万元/吨，39.5以上可以成交。不含税34万元/吨，有下游强磁厂家和一些中间贸易商反映不含税34以下较难采购到货源。目前氧化镨钕含税31-32万元/吨，不含税26-26.5万元/吨。钆铁含税14.5-15.5万元/吨。镝铁含税210-215万元/吨。

废强磁市场，大多数回收商调整废强磁废电机回收价格。江苏地区无刷废电机80元/个，临沂和浙江地区81.5-82.5元/个。有刷价格在143、144左右。一些回收厂家暂未报价。废强磁价格略有下行，目前短条废强磁价格在85-88元/公斤，长条94-96元/公斤，瓦片114-116元/公斤，个别厂家按117元/公斤收。市场看跌情绪重，较多业内人士仍在观望。因年前厂家多备有充足货源，现在多处于消化库存阶段，市场需求量较少，废强磁价格小幅下行可能性较大，但绝对价格在3月份不会调动太大。


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从全国找矿突破战略行动组织实施座谈会了解到，江西省地质找矿取得重大进展，铜、钨、稀土、银、铁等矿种已完成第一阶段目标。

据悉，找矿突破战略行动实施以来，江西省通过加强组织领导、强化宏观指导、发挥省级地勘基金示范作用、充分调动地勘单位积极性等措施，全面推进找矿工作，并首次将地质工作纳入全省国民经济和社会发展“十二五”规划体系。以规划为龙头，江西省在推进找矿过程中，紧紧围绕5个国家级整装勘查区、37个重点突破区确定主攻矿种、主攻类型；同时以地勘基金为引导，拉动社会资金加大投入，2012年全省社会资金投入矿产勘查7.5亿元，占全省勘查投入总量的71%；以整装勘查为抓手，扎实推进找矿工作，取得重大进展。

据介绍，江西在铜、钨、稀土、银及本省紧缺的地热、煤、铁等方面均取得新进展。铜矿找矿预定目标完成资源储量200万吨，目前已经探明和控制250万吨以上；钨矿预定资源储量目标100万吨，现在已控制超过150万吨；稀土矿资源储量预定目标为30万吨，目前已超45万吨；银矿资源储量预定目标1000吨，目前已超1500吨；铁矿资源储量预定目标为2亿吨，目前已达3亿吨。地热勘查在奉新、武宁、丰城、寻乌等地取得新进展。


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我国稀土金属矿山主要是露天开采，仅有个别矿山是地下开采。露天开采主要是白云鄂博铁-铌、稀土矿山和一些砂矿、淋积型稀土矿以及稀有、稀土风化壳等矿山。地下开采矿山目前仅有山东微山稀土矿山。

白云鄂博铁-铌、稀土矿山，1956年开始建设，设计规模为1200万t/a，是属大型露天机械化开采的矿山。其开拓系统为铁路、公路联合开拓运输，采矿方法是全面开采法。山东微山稀土矿山采用竖井机械化开采。

砂矿，主要是海滨砂矿的开采，有国营开采和民采两类。国营开采有两种方式：一种是以斗轮挖掘机、圆锥选矿机为主或以装载机、螺旋选矿机为主体的移动式开采工艺进行机械化开采，生产规模较大，具有省水、省电、资源利用率高、金属回收率高、成本较低等优点。自80年代以来，不少矿山采用这种采选联合方式开采海滨砂矿(钛铁矿、金红石、锆石英、独居石、磷钇矿等)。另一种是用水枪、砂泵开采，螺旋溜槽粗选的开采工艺。民采主要有三种方式：一是全部是人工开采，手工掏洗，这是一种原始、落后的方法，回收率低，资源浪费严重。二是半机械化开采，供水和排尾矿实现了机械化，但采矿仍然用人工，选矿仍然用三角槽，回收率也较低，目前仍有许多民营矿山用这种方式开采海滨砂矿和河流冲积砂矿。三是小型机械化开采，用浮船、砂泵采矿，用螺旋溜槽粗选，用水泵供水，用砂泵排尾矿，采选全部实现了机械化，回收率和资源利用比前两种方式明显提高，工人劳动强度也减轻了，这是今后民采矿山的基本方向。

风化壳淋积型稀土矿床开采简易，因稀土元素以离子状态吸附于粘土矿物表面，矿石呈土状、疏软，用锹、镐和手推车为工具即可开采，因而民采普遍用这简易方法采矿。稀土元素提取，不需要机械选矿，用较简单的化学处理即可得到混合稀土氧化物。国营开采已实现简易半机械化或全部机械化，提取工艺也日臻完善。


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分子式：La

性状：银灰色金属块状，呈金属光泽，在空气中易氧化。

规格Specifications

金属镧标准Standard

用途：主要用作钢和有色金属的添加剂，贮氢基质材料；也可用作制备其他稀土金属的还原剂。


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1879年，波依斯包德莱从铌钇矿得到的“镨钕”中发现了新的稀土元素，并根据这种矿石的名称命名为钐。钐呈浅黄色，是做钐钴系永磁体的原料，钐钴磁体是最早得到工业应用的稀土磁体。这种永磁体有SmCo5系和Sm2Co17系两类。70年代前期发明了SmCo5系，后期发明了Sm2Co17系。现在是以后者的需求为主。钐钴磁体所用的氧化钐的纯度不需太高，从成本方面考虑，主要使用95%左右的产品。此外，氧化钐还用于陶瓷电容器和催化剂方面。另外，钐还具有核性质，可用作原子能反应堆的结构材料，屏敝材料和控制材料，使核裂变产生巨大的能量得以安全利用。


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