稀土市場是一(yi)個多元化的市(shì)場，麻豆影视在线直播观看㊙️免费🌈它不隻是一(yī)個産🍉品，而✍️是15個(gè)稀土元素和钇(yi)、钪及其各種化(huà)合物從純度46%的(de)氯化物到99.9999%的單(dān)⛱️一稀🌈土氧化物(wù)及稀土金屬，均(jun1)具有多種多樣(yang)㊙️的用途🙇🏻。加上相(xiang)關的化合物和(hé)混合物，産品不(bu)計其數。首先從(cong)最初的礦石開(kāi)采起，我們🔞逐一(yī)介紹稀土的分(fèn)離方法和冶煉(liàn)過程。

一、稀土選(xuan)礦

　　選礦是利用(yong)組成礦石的各(ge)種礦物之間的(de)物理化學🏒性質(zhì)的差異，采用不(bu)同的選礦方法(fǎ)，借助不同的選(xuan)礦工藝，不同的(de)選礦設備，把礦(kuang)石中的有用礦(kuàng)物💛富集起🌍來，除(chú)去❓有害雜質，并(bing)使之與脈石礦(kuàng)物分離的機械(xie)加工過程。

　　當前(qian)我國和世界上(shàng)其它國家開采(cai)出來的稀土礦(kuang)⭐石中，稀土氧化(huà)物含量隻有百(bǎi)分之幾，甚至有(yǒu)的更低，爲了滿(man)足冶煉的生産(chan)🔴要求，在冶煉前(qián)經選礦，将稀土(tu)礦🐉物與脈👅石礦(kuàng)物和其它🧑🏾‍🤝‍🧑🏼有用(yong)礦🙇🏻物分開，以提(ti)高稀土氧化物(wù)的含量，得到能(néng)滿足稀土冶金(jīn)要求的稀土精(jing)礦。稀土礦的選(xuǎn)礦一般采用浮(fú)選法，并常🔴輔以(yǐ)重選、磁選組成(cheng)多種組合的選(xuan)礦工藝流程。

　　内(nèi)蒙古白雲鄂博(bó)礦山的稀土礦(kuang)床，是鐵白雲石(shi)的碳酸岩🚩型礦(kuang)床，在主要成分(fèn)鐵礦中伴生稀(xī)土礦物（除氟碳(tan)铈礦、獨居石外(wài)，還☁️有數種含铌(ní)、稀土礦物）。采🔅出(chū)的礦石中含鐵(tiě)30%左右，稀土氧化(huà)物約5%。在礦山先(xiān)将

　　大礦石破碎(suì)後，用火車運至(zhì)包頭鋼鐵集團(tuán)公司的選礦廠(chang)。選礦廠的任務(wù)是将Fe2O3從33%提高到(dào)55%以上，先在錐形(xíng)球磨機上磨礦(kuàng)分級，再🌈用圓筒(tong)磁選機選得62～65%Fe2O3的(de)一次鐵精礦。其(qi)尾✍️礦繼續進行(háng)浮👣選與磁選，得(de)到含45%Fe2O3以上的二(er)次鐵精礦。稀土(tu)富集在浮選泡(pao)沫🐇中，品位達到(dao)10～15%。該富集物可用(yong)搖床選出REO含量(liàng)爲30%的粗精礦，經(jīng)選礦設備再處(chù)⁉️理後，可得到REO60%以(yi)上的稀土精礦(kuàng)。

二、稀土冶煉方(fang)法

　　稀土冶煉方(fang)法有兩種，即濕(shi)法冶金和火法(fǎ)冶金。

　　濕法冶金(jīn)屬化工冶金方(fāng)式，全流程大多(duō)處于溶液🆚、溶👌劑(ji)之🔅中，如稀土精(jīng)礦的分解、稀土(tǔ)氧化物、稀土化(huà)合物、單一稀土(tǔ)金屬的分離和(hé)提取過程就是(shi)采用沉澱、結晶(jing)、氧化還原、溶🙇‍♀️劑(ji)萃取、離子交換(huàn)等化學分離工(gōng)藝過程。現應用(yòng)較普遍的是有(you)機溶劑萃取法(fǎ)，它是工業分離(lí)高純單一💞稀土(tu)元素的🏃🏻‍♂️通用工(gong)藝。濕法冶金流(liu)程複雜，産品純(chún)度高，該法生産(chan)成品應用面廣(guǎng)闊。

　　火法冶金工(gong)藝過程簡單，生(sheng)産率較高。稀土(tu)火法冶煉主✌️要(yao)🔱包🔞括矽熱還原(yuan)法制取稀土合(he)金，熔鹽電解✊法(fǎ)制取稀土金✏️屬(shǔ)或合金，金屬熱(rè)還原法制取稀(xi)土合金等。火法(fa)冶🈲金的共同特(te)點🔆是在高溫條(tiao)件下生産。

1．稀土(tu)精礦的分解

　　稀(xī)土精礦中的稀(xi)土，一般呈難溶(róng)于水的碳酸鹽(yan)、氟化物、磷酸鹽(yan)、氧化物或矽酸(suan)鹽等形态。必須(xu)通過各種化學(xué)變化将稀土轉(zhuan)化🌈爲溶于水或(huò)無機酸的化合(he)物，經過溶解、分(fen)離、淨化、濃縮或(huo)灼燒等工序，制(zhì)成各種混合📧稀(xī)土化合物如混(hùn)合稀土氯化物(wù)，作爲産🐅品或分(fèn)離單🌈一稀土的(de)原料，這樣的過(guo)程稱爲稀土🌈精(jīng)礦分解也🔅稱爲(wèi)前處理。

　　分解稀(xī)土精礦有很多(duo)方法，總的來說(shuo)可分爲三類，即(ji)酸法、堿法🌈和氯(lǜ)化分解。酸法分(fèn)解又分爲鹽酸(suān)分解、硫酸分解(jiě)和🐅氫氟🔴酸分解(jiě)法等。堿法分解(jiě)又分爲氫氧化(hua)鈉分解或氫氧(yǎng)化鈉熔融或蘇(sū)🈚打焙燒法等。一(yī)般根據☂️精礦的(de)類✌️型、品位特點(diǎn)、産品方案、便于(yú)非稀土元素的(de)回收與綜合利(lì)用、利于勞㊙️動衛(wei)生與環🌐境保護(hù)、經濟合⚽理等原(yuan)則選擇适宜的(de)工藝流程。

　　碳酸(suān)稀土和氯化稀(xi)土的生産：

　　這是(shì)稀土工業中最(zuì)主要的兩種初(chu)級産品，一般地(dì)🚶說，目前⭕有兩個(ge)主要工藝生産(chǎn)這兩種産品。

　　一(yī)個工藝是濃硫(liú)酸焙燒工藝，即(ji)把稀土精礦與(yu)硫酸混合在回(hui)🤞轉窯中焙燒。經(jing)過焙燒的礦用(yòng)水浸出，則可溶(róng)性的稀土硫酸(suān)鹽就進入水溶(róng)液，稱之爲浸出(chū)液。然後往浸出(chu)液中💃🏻加入碳酸(suān)氫铵，則稀土呈(cheng)碳⭕酸鹽沉澱下(xia)來，過濾後即得(dé)碳酸稀土。

　　另一(yī)種工藝叫燒堿(jiǎn)法工藝，簡稱堿(jian)法工藝。一般是(shì)将60%的稀土精礦(kuang)與濃堿液攪勻(yun)，在高溫下熔融(róng)反應，稀土精礦(kuang)即被分解，稀土(tǔ)變爲氫氧化稀(xī)土，把堿餅經水(shui)洗除去鈉鹽和(hé)多🌐餘的堿✉️，然後(hou)把水洗過的氫(qing)氧化稀土再用(yòng)鹽酸溶解，稀土(tǔ)被溶解爲氯化(huà)稀土溶液，調酸(suan)度除去雜質，過(guò)濾後的氯化稀(xi)土溶液經濃縮(suo)結晶即🛀制得固(gu)體的氯化稀土(tǔ)。

2．稀土元素的分(fen)離

　　目前，除Pm以外(wai)的16個稀土元素(sù)都可提純到6N（99.9999%）的(de)純度。由稀☂️土精(jīng)礦分解後所得(dé)到的混合稀土(tǔ)化合物中，分離(li)提取出單一純(chún)稀土元素，在化(huà)學工藝上是比(bi)較🐪複雜和困難(nan)的。其主要🛀🏻原因(yīn)有🤩二個，一是镧(lán)系元素之間的(de)物理性質和化(hua)學性質十分相(xiang)似，多數稀土👄離(li)子半徑居于相(xiang)鄰兩元素之間(jiān)，非常相近，在水(shui)溶💰液中都是穩(wen)定✏️的三價态。稀(xī)土離子與水的(de)親和力大，因受(shou)水合物的保護(hù)，其化學性質非(fei)常相似，分離提(tí)純極爲困難。二(er)是🈚稀土精礦分(fen)解後所得到的(de)混合稀土化合(hé)物中伴生的雜(zá)質元素較多（如(ru)鈾、钍、铌♈、钽、钛、锆(gào)、鐵、鈣、矽、氟、磷等(deng)）。因⭕此，在分離稀(xī)土元素的工♊藝(yi)流程中，不但要(yao)考慮這十幾個(ge)化學性質極其(qí)相近的稀土元(yuan)素之間的分🈚離(li)，而且還必須考(kao)慮稀土元素同(tong)伴🏃🏻生的雜質元(yuán)素之間的分離(lí)。
 
　　現在稀土生産(chan)中采用的分離(lí)方法（濕法生産(chan)工藝）有：（1）分步法(fǎ)（分級結晶法、分(fèn)級沉澱法和氧(yǎng)化還原法）；（2）離子(zǐ)🚶‍♀️交換法；（3）溶📐劑萃(cuì)取法。

（1）分步法

　　從(cong)1794年發現的钇（Y）到(dào)1905年發現的镥（Lu）爲(wèi)止，所有天然存(cún)在‼️的稀土♉元素(su)間的單一分離(li)，還有居裏夫婦(fù)發現的鐳，都是(shì)用這種方法分(fen)離的。分步法是(shi)利用化合物☔在(zai)溶劑中溶解的(de)難易🏃程度（溶解(jiě)度）上💯的差别來(lai)進行分離和🤞提(ti)純的。方法的操(cāo)作程序是：将含(han)有兩種🛀稀土元(yuan)素的化合物先(xiān)以📐适宜的溶劑(jì)溶解後，加熱濃(nong)縮，溶液中一♊部(bu)分元素化合物(wù)析出來（結晶或(huò)沉💃澱）。析出物中(zhōng)，溶解度較小的(de)稀土元素得到(dao)富集，溶解度較(jiào)大點的稀土元(yuan)素在溶液中也(ye)得到富集。因爲(wèi)稀土元素之間(jiān)的溶解度差别(bie)很小，必須重😘複(fu)操作多次才能(néng)将這兩種稀土(tu)元素分離開來(lái)，因而這😍是一件(jian)非常困難的工(gong)作💋。全部稀土元(yuan)素的單一分離(li)耗費了100多年，一(yi)次分離重複操(cao)作竟達2萬次，對(dui)于化學工作者(zhě)而言，其艱辛的(de)程度，可想而知(zhī)。因此用這樣的(de)方法不能大量(liang)生産單一稀土(tu)。

（2）離子交換法

　　由(you)于分步法不能(néng)大量生産單一(yī)稀土，因而稀土(tǔ)元素的研究工(gong)作也受到了阻(zu)礙，第二次世界(jiè)大戰後，美國🙇‍♀️原(yuan)子彈研制計劃(huà)即所謂曼哈頓(dun)計劃推動了稀(xī)土分離技術的(de)發展，因稀土元(yuán)素和🌐鈾、钍等放(fàng)射性元素性質(zhì)相似，爲盡快推(tui)進⭐原子能的研(yán)究，就将稀土作(zuò)爲其代用品加(jia)以利用。而且，爲(wei)了分析原子❄️核(hé)裂變産物中含(hán)有的稀土元素(su)，并除去鈾、钍🥵中(zhōng)的稀土元素，研(yan)究成功了離子(zi)交換色層分析(xī)法（離子交換法(fa)），進而用于稀土(tu)元素的分離。

　　離(li)子交換色層法(fa)的原理是：首先(xiān)将陽離子交換(huàn)樹脂🥰填充于‼️柱(zhù)🤩子内，再将待分(fen)離的混合稀土(tu)吸附在柱子入(rù)口處的那一端(duān)，然後讓淋洗液(yè)從上到下流經(jīng)柱子。形成了♈絡(luò)合物♉的稀土就(jiu)脫離離子交換(huan)樹脂而随淋洗(xǐ)液一起向下流(liú)動。流動的過程(cheng)中稀土♉絡合物(wù)分解，再吸附于(yú)樹脂上。就這樣(yang)，稀土離子一邊(biān)吸附、脫離樹脂(zhī)，一邊随着淋洗(xǐ)液向柱子的出(chū)口端流動。由于(yu)稀土離子與絡(luò)合劑形成的絡(luo)合物的穩定性(xìng)不同，因此各種(zhong)稀土離子向下(xia)⚽移動的速度不(bu)一樣，親和力大(da)的稀土向下流(liu)動快，結果先🌈到(dao)達⭕出口端。
　
　　離子(zi)交換法的優點(diǎn)是一次操作可(ke)以将多個元素(sù)加以分離🐆。而㊙️且(qiě)還能得到高純(chun)度的産品。這種(zhong)方法的缺點是(shì)不能連續處理(li)🙇🏻，一次操作周期(qi)花費時間長，還(hái)有樹脂的再生(shēng)、交換等所耗成(cheng)本高，因此，這種(zhong)曾經是分離大(da)量稀土的主要(yào)方法已從主流(liu)分離✍️方法上退(tuì)下⛷️來，而被溶劑(jì)萃取法取代。但(dàn)由于離子交換(huàn)色層法具有獲(huò)得高純度單一(yi)稀土産品的突(tū)出特點，目前，爲(wei)制取超高🌍純單(dan)一稀土産品以(yǐ)及一些重稀土(tu)元素的分🙇🏻離，還(hai)需用離子交換(huàn)♊色層法分離制(zhi)取。

（3）溶劑萃取法(fa)

　　利用有機溶劑(jì)從與其不相混(hùn)溶的水溶液中(zhōng)把被萃取物提(ti)取🌐分離出來的(de)方法稱之爲有(you)機溶劑液—液液(ye)萃取法，簡稱溶(róng)劑萃取法，它是(shi)一種把物質從(cong)一個液相轉移(yi)到另一個液相(xiang)的傳質過程。

　　溶(róng)劑萃取法在石(shi)油化工、有機化(huà)學、藥物化學和(he)分析化❗學方面(miàn)應用較早。但近(jin)四十年來，由于(yu)原子能科學技(jì)術的發展，超🔞純(chún)物質及稀有元(yuán)素生産的需要(yao)，溶劑萃取法在(zài)核燃料工業、稀(xi)有冶金等工業(ye)方面，得到了很(hěn)大的發💃🏻展。我國(guó)在萃取理論的(de)研究、新型萃取(qǔ)劑的💁合成與應(ying)用和稀土元素(sù)分離的萃取🤟工(gōng)藝流程等方面(miàn)，均達到了很高(gāo)的水平。

　　溶劑萃(cuì)取法其萃取過(guò)程與分級沉澱(dian)、分級結晶、離💜子(zǐ)🌈交換等分離方(fāng)法相比，具有分(fèn)離效果好、生産(chan)能力大、便于快(kuai)速連續👅生産、易(yì)于實現自動控(kong)制等一🚶‍♀️系列優(you)💔點，因而逐漸變(bian)成分離大量稀(xī)🤩土的主要方法(fǎ)。

　　溶劑萃取法的(de)分離設備有混(hun)合澄清槽、離心(xin)萃取器等♈，提純(chun)稀土所用的萃(cuì)取劑有：以酸性(xing)磷酸酯爲代表(biǎo)的陽離子萃取(qǔ)劑如P204、P507，以胺爲代(dài)表的陰離子交(jiāo)換液N1923和以TBP、P350等中(zhōng)👅性磷酸酯爲代(dai)表的溶❓劑萃取(qǔ)劑三⛷️種。這些萃(cui)取劑的粘度與(yu)比重都很高，與(yǔ)水不易分離。通(tōng)常用煤油等溶(rong)劑将其稀釋再(zai)用。

　　萃取工藝過(guo)程一般可分爲(wèi)三個主要階段(duan)：萃取、洗滌、反萃(cui)取。

3．稀土金屬的(de)制備

　　稀土金屬(shǔ)的生産又叫稀(xi)土火法冶金生(shēng)産。稀土金屬一(yi)般㊙️分爲混合稀(xi)土金屬和單一(yī)稀土金屬。混合(he)稀土金屬的組(zu)🌍成與礦石中原(yuán)有的稀土成份(fen)接近，單一金屬(shu)是各稀土分👈離(li)精制的金屬。以(yǐ)稀土氧化物（除(chu)钐、铕、镱及铥的(de)氧化物外👨‍❤️‍👨）爲原(yuán)料用一般冶金(jīn)方法很難還原(yuan)成單一金屬，因(yīn)其生成熱很大(dà)、穩定性高。因此(cǐ)目🔞前生産稀土(tu)金屬常用的原(yuan)料是它們的氯(lǜ)化物和氟化物(wù)。

（1）熔鹽電解法

　　工(gōng)業上大批量生(sheng)産混合稀土金(jīn)屬一般使用熔(rong)鹽電解法。這一(yī)方法是把稀土(tǔ)氯化物等稀土(tu)化合物加熱熔(rong)融，然後進行電(dian)解，在陰極上析(xi)出稀土金屬。電(diàn)解法有氯化物(wu)電解⭐和氧化物(wù)電解兩種方法(fǎ)。單一稀土金✔️屬(shu)的制備方法因(yin)元素不同而異(yi)。钐、铕、镱、铥因蒸(zheng)氣壓高，不适于(yú)電解法制備，而(er)使用還原蒸餾(liu)法。其它元⛷️素💯可(kě)用電解法或🐉金(jīn)屬熱還原法制(zhì)備。

　　氯化物電解(jiě)是生産金屬最(zui)普通的方法，特(te)别是混合稀土(tǔ)金屬工藝簡單(dān)，成本便宜，投資(zi)小，但最大缺💁點(diǎn)是氯氣放出，污(wū)染環境。

　　氧化物(wù)電解沒有有害(hài)氣體放出，但成(chéng)本稍高些，一般(ban)生🍉産價格較高(gāo)的單一稀土如(ru)钕、镨等都用氧(yang)化物電解。

（2）真空(kong)熱還原法

　　電解(jie)法隻能制備一(yī)般工業級的稀(xi)土金屬，如要制(zhì)備雜😘質較低，純(chún)度高的金屬，一(yī)般用真空熱還(hai)原的方法來制(zhì)取。一般是🥵把稀(xi)土氧化物先制(zhì)成氟化稀🈲土，在(zai)真💞空感應爐内(nèi)用金屬鈣進行(hang)還原，制得粗金(jīn)屬，然後再經過(guò)重熔和蒸餾獲(huò)💔得較純的金屬(shǔ)，這一📱方法可以(yi)生産所有的單(dān)一稀土金屬，但(dan)钐、铕、镱、铥♈不能(neng)用這種❄️方法。

　　钐(shan)、铕、镱、铥與鈣的(de)氧化還原電位(wèi)僅使氟化稀土(tu)産生部分還原(yuan)⛱️。一般制備這些(xiē)金屬，是利用這(zhè)些金屬的高蒸(zhēng)汽壓和镧金屬(shu)的低蒸氣壓的(de)原理，将這四種(zhong)稀土的氧化物(wù)與镧金屬的碎(suì)屑混合壓塊，在(zai)真空爐中進㊙️行(háng)還原，镧比較活(huo)潑🍓，钐、铕、镱、铥被(bèi)镧還原成金屬(shu)後收集在冷凝(níng)器上，與渣很容(rong)易分開。

三、稀土(tǔ)産品的分類方(fāng)法

　　稀土的産品(pin)種類很多。按加(jia)工深度，我們将(jiang)其分爲🈲選冶産(chan)㊙️品和應用産品(pin)。前者指稀土礦(kuang)山和冶煉企業(yè)生産的🙇‍♀️稀土精(jīng)礦、單一和混合(he)的稀土氧化物(wù)、金屬及其合金(jīn)、單一及混合稀(xī)土鹽類等，共計(jì)300多個品種、500多個(gè)規格。後者指🧑🏽‍🤝‍🧑🏻一(yi)切含稀🔴土的制(zhì)成品，如稀土🔴永(yǒng)磁體、稀土熒光(guāng)粉、稀土抛光粉(fěn)、稀土微肥、稀土(tǔ)激📧光晶體、稀土(tu)貯氫材料等。目(mu)前沒有統一的(de)分類法，也沒有(you)統一的叫🙇‍♀️法，界(jiè)限也不明确，大(da)家熟悉的叫法(fa)；礦産品，初級産(chan)品❗（或粗産品）稱(chēng)上遊産☂️品；深加(jia)工産品（或叫單(dan)一産品、高純産(chǎn)品）稱中遊産品(pin)；應用材料和應(ying)用産品（或器件(jian)）稱下遊産品。其(qi)中單一稀土🏃‍♂️氧(yǎng)化物、稀土🔞金屬(shǔ)、混合稀土氧化(hua)物、混合稀土金(jīn)屬主要用途見(jiàn)表1。

稀土産品用(yong)途一覽表

單一(yi)稀土氧化物	混(hun)合稀土氧化物(wù)	單一稀土金屬(shǔ)	混合稀土金屬(shu)
La2 O3 :光學玻璃、陶瓷(ci)電容器、催化劑(ji)、熱電子發射體(ti)等。 Ce2 O3 :玻璃脫色劑(jì)、催化劑、光學玻(bō)璃、抛光粉等。 Pr2 O3 :顔(ya)料、永磁體、催化(hua)劑等。 Nd2 O3 :永磁體、玻(bo)璃添加劑、陶瓷(cí)電容器、激光器(qi)等。 Sm2 O3 :永磁體、陶瓷(ci)電容器、催化劑(ji)。 Eu2 O3 :紅色熒光粉、原(yuan)子反應堆控制(zhi)材料等。 Gd2 O3 :原子反(fǎn)應堆控制材料(liào)、GGG磁光材料、磁緻(zhi)冷材料、光學玻(bō)璃。 Tb4 O7 :高顯色燈、磁(ci)光存儲材料、磁(cí)緻伸縮材料。 Dy2 O3 :永(yong)磁體、磁緻冷材(cái)料等。 Ho2 O3 :顔料、激光(guang)器等。 Er2 O3 :光學玻璃(lí)、半導體、光導纖(xiān)維。 Tm2 O3 :激光器等。	抛(pao)光粉   平闆玻璃(li)、電視顯像管、照(zhào)相機鏡頭、眼鏡(jìng)片等。 催化劑 石(shí)油裂化催化。	钇(yǐ)：耐熱鋼添加劑(jì)、電子材料、核反(fan)應堆材料、鋁導(dǎo)線。 镧：貯氫合金(jīn)、電子射線源、吸(xi)氣劑、鋁合金。 镨(pu)：永磁合金、磁緻(zhi)冷合金。 钕：永磁(cí)合金、磁光存貯(zhù)材料 钐：永磁合(hé)金等。 铈：火石合(hé)金、冶金添加劑(jì)。 钆：原子能、磁緻(zhi)冷材料、磁光存(cún)貯材料。   镝：永磁(cí)合金、磁光存貯(zhu)材料、磁緻冷、磁(ci)緻伸縮材料。   铥(diu)：磁緻伸縮材料(liao)等。 铽：磁緻伸縮(suō)材料、磁光存貯(zhù)材料。	發火合金(jīn)、鋼鐵和有色金(jīn)屬的添加劑、貯(zhù)氫合金等。