稀土在中国..doc

1稀土在中国北京大学化学与分子工程学院杨奕提到了稀土产业,就必须要解释一下什么是稀土元素。稀土元素是钇、钪以及所有镧系元素的统称,它一共包含有17种元素。由于在周期表中这17种元素处于较为特殊的位置,因此它们具有较为特殊的电子结构,并为其带来独特的光、电、磁学性能。然而在这17种元素之间,由于电子排布的不同,在物理、化学性质方面也存在着一些差异,所以其中被分为两组,其中镧系元素中由镧至钆被为轻稀土元素,而铽至镥以及钪和钇称为重稀土元素。通常,人们在提到稀土时,总会认为它是一种稀缺的资源,而事实上稀土资源并不稀少。根据维基百科的数据,即便是在地壳中含量最低的元素“镥”,其丰度也比金高出200倍[1]。但由于稀土资源分布广泛,在发现之初少见易于开采的矿产,加之其难以分离,故在当时被人们认为这是稀有资源,而将其命名为稀土。这一点也体现在稀土资源的勘测上。直至近年,全球已探明储量仍在迅速增长1,如上世纪末发现的澳大利亚的韦尔德山、加拿大的圣霍诺雷、越南的茂塞等稀土矿床。可以说,在全球的每个大洲都可能产生新的大规模的稀土矿床。根据今年中国稀土学会提供的数据[2],中国的稀土储量占全球储量的约55%,而其中83%都集中在内蒙古包头的白云鄂博,为混合性稀土矿,主要含有氟炭铈矿以及独居石,所含以轻稀土为主,在山东、四川等地也有大型的氟炭铈矿,储量分别占8%与3%。此外,我国稀土土资源还分布在江西、广东、广西、福建、湖南等省区,这些地区的稀土资源主要为离子吸附型稀土矿,具有易于开采以及中重稀土含量高的特点。|GeologicdistributionofrareearthreservesinChinaCredit:Wikipedia,underGNUPublic;|Globalrareearthproductionfrom1950through2000Credit:USGS,retrivedfrom-02/提及稀土资源,第一个想到的话题便是稀土分离。可以说,稀土元素的发现离不开稀土分离。早在19世纪初,人们便从最初被认为是单一元素的稀土混合3物中分离出多种组份。从那以后,人们在数以千计的沉淀、结晶的过程中,陆续地从这一系列混合物中分离出了不同的稀土元素。甚至为了分离镝与钬这两种化学性质相似的元素,人们用了四年的时间,进行了上万次的溶解、重结晶后,才能得到单一的元素。|:GPL17个稀土元素在周期表中的位置而若想很好的利用稀土资源,则更依赖于稀土分离技术的发展。如在光学应用中,痕量的杂质有时便会猝灭发光,对材料的整体性能产生影响。因此,发展稀土材料的当务之急便是获得单一的、高纯度的稀土原料。长久以来,我国在高纯度稀土原料的制备方面依赖于国外技术。为此,北京大学徐光宪院士带领的团队经过多年的研究,发展了稀土串级萃取理论以及联动工艺流程,使得萃取分离的效率大大提高,并且提高了环境效益。并使我们真正跻身于稀土产业的强国之列。有了高质量的稀土原料作为基础,人们便得以开展各种稀土相关应用的研究。而与光学性质相关的研究便在百年之前就已开始。稀土发