【知识】稀有金属的相关知识

稀有金属(rare metals)
这类金属中有的地壳丰度小，天然资源少；有的地壳丰度虽大,但赋存状态分散,不容易被经济地提取；有的在物理－化学性质上近似而不容易分离成单一金属。过去制取和使用得很少，因此得名为稀有金属。19世纪即有稀有元素(rare elements)一词，20世纪20年代,在此基础上定名为稀有金属。稀有金属开发较晚，所以有时还称为新金属(new metals)。第二次世界大战以来，由于新技术的发展，需求量的增大，稀有金属研究和应用迅速发展，冶金新工艺不断出现，这些金属的生产量也逐渐增多。稀有金属已经不“稀”。稀有金属所包括的金属也在变化，如钛在现代技术中应用日益广泛，产量增多，所以有时也被列入轻金属。

稀有金属根据各种元素的物理和化学性质，赋存状态，生产工艺以及其他一些特征，一般从技术上分为以下五类：
稀有轻金属 包括锂、铷、铯、铍。比重较小，化学活性强。
稀有难熔金属 包括钛、锆、铪、钒、铌、钽、钼、钨。熔点较高，与碳、氮、硅、硼等生成的化合物熔点也较高。
稀有分散金属 简称稀散金属，包括镓、铟、铊、锗、铼以及硒、碲。大部分赋存于其他元素的矿物中。
稀有稀土金属 简称稀土金属，包括钪、钇及镧系元素。它们的化学性质非常相似，在矿物中相互伴生。
稀有放射性金属 包括天然存在的钫、镭、钋和锕系金属中的锕、钍、镤、铀，以及人工制造的锝、钷、锕系其他元素和104至107号元素。
上述分类是不十分严格的。有些稀有金属既可以列入这一类,又可列入另一类。例如铼可列入稀散金属,也可列入稀有难熔金属。

用途 稀有金属生产的发展往往是同科学技术的发展密切联系着的。第二次世界大战以后，稀有金属的应用有了迅速的发展。在原子能工业中铀、钍、钚用作核燃料，锆、铌、钒用作结构材料，铪、镝、钆用作控制材料，铍用作慢化剂和反射层材料；在电子技术中，锗用于制造晶体管，钽用于制造电解电容器，钆、铕用作发光材料，钐用作强磁材料；在航空、航天工业中使用的钛、钨、铪、铌、铼结构材料等等。

冶炼工艺技术 稀有金属在地壳中的含量并不都是很少的。例如钛、锆、钒在地壳中的含量大于常见的有色金属镍、铜、锌、钴、铅、锡。稀有金属由于赋存分散，并且常与其他金属伴生,一些物理化学性质特殊,因而往往要采取特殊的生产工艺。如用有机溶剂萃取法及离子交换法分离提取锂、铷、铯、铍、锆、铪、钽、铌、钨、钼、镓、铟、铊、锗、铼以及镧系金属、锕系金属等；用金属热还原法、熔盐电解法制取锂、铍、钛、锆、铪、钒、铌、钽及稀土金属等；用氯化冶金法提取分离或还原制取钛、锆、铪、钽、铌和稀土金属等；用碘化物热分解法制取高纯钛、锆、铪、钒、铀、钍等。真空烧结、电弧熔炼、电子束熔炼、等离子熔炼等一系列冶金技术已经大量用于提炼稀有金属，特别是稀有难熔金属。区域熔炼技术已是制取高纯度稀散金属和稀有难熔金属的有效手段。

随着科学技术的进步与冶金工艺、设备和分析检测技术的发展和稀有金属生产规模的扩大，稀有金属的纯度也就不断提高，性能不断改进，品种不断增多，从而推动了稀有金属的应用领域的扩大。稀有金属的一些冶金工艺如有机溶剂萃取技术，氯化技术等也逐步推广到整个有色金属的冶金领域。中国稀有金属资源丰富，如钨、钛、稀土、钒、锆、钽、铌、锂、铍等已探明的储量，都居于世界前列。中国正在逐步建立稀有金属工业体系。



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