17種稀土元素名稱及用途

17種稀土元素名稱及用途鑭（La）"鑭"這個元素是1839年被命名的，當時有個叫"莫桑德"的瑞典人發(fā)現(xiàn)鈰土中含有其它元素，他借用希臘語中"隱藏"一詞把這種元素取名為"鑭"。鑭的應用非常廣泛，如應用于壓電材料、電熱材料、熱電材料、磁阻材料、發(fā)光材料（蘭粉）、貯氫材料、光學玻璃、激光材料、各種合金材料等。她也應用到制備許多有機化工產(chǎn)品的催化劑中，光轉(zhuǎn)換農(nóng)用薄膜也用到鑭，在國外，科學家把鑭對作物的作用賦與"超級鈣"的美稱。鈰（Ce）"鈰"這個元素是由德國人克勞普羅斯，瑞典人烏斯伯齊力、希生格爾于1803年發(fā)現(xiàn)并命名的，以紀念1801年發(fā)現(xiàn)的小行星--谷神星。鈰的廣泛應用：（1）鈰作為玻璃添加劑，能吸收紫外線與紅外線，現(xiàn)已被大量應用于汽車玻璃。不僅能防紫外線，還可降低車內(nèi)溫度，從而節(jié)約空調(diào)用電。從1997年起，日本汽車玻璃全加入氧化鈰，1996年用于汽車玻璃的氧化鈰至少有2000噸，美國約1000多噸.（2）目前正將鈰應用到汽車尾氣凈化催化劑中，可有效防止大量汽車廢氣排到空氣中。美國在這方面的消費量占稀土總消費量的三分之一強。（3）硫化鈰可以取代鉛、鎘等對環(huán)境和人類有害的金屬應用到顏料中，可對塑料著色，也可用于涂料、油墨和紙張等行業(yè)。目前領先的是法國羅納普朗克公司。（4）Ce:LiSAF激光系統(tǒng)是美國研制出來的固體激光器，通過監(jiān)測色氨酸濃度可用于探查生物武器，還可用于醫(yī)學。鈰應用領域非常廣泛，幾乎所有的稀土應用領域中都含有鈰。如拋光粉、儲氫材料、熱電材料、鈰鎢電極、陶瓷電容器、壓電陶瓷、鈰碳化硅磨料、燃料電池原料、汽油催化劑、某些永磁材料、各種合金鋼及有色金屬等。錯（Pr）大約160年前，瑞典人莫桑德從鑭中發(fā)現(xiàn)了一種新的元素，但它不是單一元素，莫桑德發(fā)現(xiàn)這種元素的性質(zhì)與鑭非常相似，便將其定名為"錯釹"。"錯釹"希臘語為"雙生子"之意。大約又過了40多年，也就是發(fā)明汽燈紗罩的1885年，奧地利人韋爾斯巴赫成功地從"錯釹"中分離出了兩個元素，一個取名為"釹"，另一個則命名為"錯"。這種"雙生子"被分隔開了，錯元素也有了自己施展才華的廣闊大地。錯是用量較大的稀土元素，其用于玻璃、陶瓷和磁性材料中。錯的廣泛應用：（1）錯被廣泛應用于建筑陶瓷和日用陶瓷中，其與陶瓷釉混合制成色釉，也可單獨作釉下顏料，制成的顏料呈淡黃色，色調(diào)純正、淡雅。用于制造永磁體。選用廉價的錯釹金屬代替純釹金屬制造永磁材料，其抗氧性能和機械性能明顯提高，可加工成各種形狀的磁體。廣泛應用于各類電子器件和馬達上。用于石油催化裂化。以錯釹富集物的形式加入Y型沸石分子篩中制備石油裂化催化劑，可提高催化劑的活性、選擇性和穩(wěn)定性。我國70年代開始投入工業(yè)使用，用量不斷增大。錯還可用于磨料拋光。另外，錯在光纖領域的用途也越來越廣。釹(Nd)伴隨著錯元素的誕生，釹元素也應運而生，釹元素的到來活躍了稀土領域，在稀土領域中扮演著重要角色，并且左右著稀土市場。釹元素憑借其在稀土領域中的獨特地位，多年來成為市場關注的熱點。金屬釹的最大用戶是釹鐵硼永磁材料。釹鐵硼永磁體的問世，為稀土高科技領域注入了新的生機與活力。釹鐵硼磁體磁能積高，被稱作當代"永磁之王"，以其優(yōu)異的性能廣泛用于電子、機械等行業(yè)。阿爾法磁譜儀的研制成功，標志著我國釹鐵硼磁體的各項磁性能已跨入世界一流水平。釹還應用于有色金屬材料。在鎂或鋁合金中添加1.5?2.5%釹，可提高合金的高溫性能、氣密性和耐腐蝕性，廣泛用作航空航天材料。另外，摻釹的釔鋁石榴石產(chǎn)生短波激光束，在工業(yè)上廣泛用于厚度在10mm以下薄型材料的焊接和切削。在醫(yī)療上，摻釹釔鋁石榴石激光器代替手術刀用于摘除手術或消毒創(chuàng)傷口。釹也用于玻璃和陶瓷材料的著色以及橡膠制品的添加劑。隨著科學技術的發(fā)展，稀土科技領域的拓展和延伸，釹元素將會有更廣闊的利用空間。钷(Pm)1947年，馬林斯基(J.A.Marinsky)、格倫丹寧(L.E.Glendenin)和科里爾(C.E.Coryell)從原子能反應堆用過的鈾燃料中成功地分離出61號元素，用希臘神話中的神名普羅米修斯(Prometheus)命名為钷(Promethium)。钷為核反應堆生產(chǎn)的人造放射性元素。钷的主要用途有：可作熱源。為真空探測和人造衛(wèi)星提供輔助能量。Pm147放出能量低的B射線，用于制造钷電池。作為導彈制導儀器及鐘表的電源。此種電池體積小，能連續(xù)使用數(shù)年之久。此外，钷還用于便攜式X-射線儀、制備熒光粉、度量厚度以及航標燈中。釤(Sm)1879年，波依斯包德萊從鈮釔礦得到的"錯釹"中發(fā)現(xiàn)了新的稀土元素，并根據(jù)這種礦石的名稱命名為釤。釤呈淺黃色，是做釤鉆系永磁體的原料，釤鉆磁體是最早得到工業(yè)應用的稀土磁體。這種永磁體有SmCo5系和Sm2Co17系兩類。70年代前期發(fā)明了SmCo5系，后期發(fā)明了Sm2Co17系?，F(xiàn)在是以后者的需求為主。釤鉆磁體所用的氧化釤的純度不需太高，從成本方面考慮，主要使用95%左右的產(chǎn)品。此外，氧化釤還用于陶瓷電容器和催化劑方面。另外，釤還具有核性質(zhì)，可用作原子能反應堆的結(jié)構(gòu)材料，屏敝材料和控制材料，使核裂變產(chǎn)生巨大的能量得以安全利用。銪（Eu）1901年,德馬凱（Eugene-AntoleDemarcay）從"釤"中發(fā)現(xiàn)了新元素，取名為銪（Europium）。這大概是根據(jù)歐洲（Europe）一詞命名的。氧化銪大部分用于熒光粉。Eu3+用于紅色熒光粉的激活劑，Eu2+用于藍色熒光粉?，F(xiàn)在Y2O2S:Eu3+是發(fā)光效率、涂敷穩(wěn)定性、回收成本等最好的熒光粉。再加上對提高發(fā)光效率和對比度等技術的改進，故正在被廣泛應用。近年氧化銪還用于新型X射線醫(yī)療診斷系統(tǒng)的受激發(fā)射熒光粉。氧化銪還可用于制造有色鏡片和光學濾光片，用于磁泡貯存器件，在原子反應堆的控制材料、屏敝材料和結(jié)構(gòu)材料中也能一展身手。釓（Gd）1880年，瑞士的馬里格納克（G.deMarignac）將"釤"分離成兩個元素，其中一個由索里特證實是釤元素，另一個元素得到波依斯包德萊的研究確認，1886年，馬里格納克為了紀念釔元素的發(fā)現(xiàn)者研究稀土的先驅(qū)荷蘭化學家加多林（GadoLinium），將這個新元素命名為釓。釓在現(xiàn)代技革新中將起重要作用。它的主要用途有：（1）其水溶性順磁絡合物在醫(yī)療上可提高人體的核磁共振（NMR）成像信號。（2）其硫氧化物可用作特殊亮度的示波管和x射線熒光屏的基質(zhì)柵網(wǎng)。（3）在釓鎵石榴石中的釓對于磁泡記憶存儲器是理想的單基片。（4）在無Camot循環(huán)限制時，可用作固態(tài)磁致冷介質(zhì)。（5）用作控制核電站的連鎖反應級別的抑制劑，以保證核反應的安全。（6）用作釤鉆磁體的添加劑，以保證性能不隨溫度而變化。另外，氧化釓與鑭一起使用，有助于玻璃化區(qū)域的變化和提高玻璃的熱穩(wěn)定性。氧化釓還可用于制造電容器、x射線增感屏。在世界上目前正在努力開發(fā)釓及其合金在磁致冷方面的應用，現(xiàn)已取得突破性進展，室溫下采用超導磁體、金屬釓或其合金為致冷介質(zhì)的磁冰箱已經(jīng)問世。鋱（Tb）1843年瑞典的莫桑德（KarlG.Mosander）通過對釔土的研究，發(fā)現(xiàn)鋱元素（Terbium）。鋱的應用大多涉及高技術領域，是技術密集、知識密集型的尖端項目，又是具有顯著經(jīng)濟效益的項目，有著誘人的發(fā)展前景。主要應用領域有：熒光粉用于三基色熒光粉中的綠粉的激活劑，如鋱激活的磷酸鹽基質(zhì)、鋱激活的硅酸鹽基質(zhì)、鋱激活的鈰鎂鋁酸鹽基質(zhì)，在激發(fā)狀態(tài)下均發(fā)出綠色光。磁光貯存材料，近年來鋱系磁光材料已達到大量生產(chǎn)的規(guī)模，用Tb-Fe非晶態(tài)薄膜研制的磁光光盤，作計算機存儲元件，存儲能力提高10?15倍。磁光玻璃，含鋱的法拉第旋光玻璃是制造在激光技術中廣泛應用的旋轉(zhuǎn)器、隔離器和環(huán)形器的關鍵材料。特別是鋱鏑鐵磁致伸縮合金(TerFenol)的開發(fā)研制.更是開辟了鋱的新用途，Terfenol是70年代才發(fā)現(xiàn)的新型材料，該合金中有一半成份為鋱和鏑，有時加入秋，其余為鐵，該合金由美國依阿華州阿姆斯實驗室首先研制，當Terfenol置于一個磁場中時，其尺寸的變化比一般磁性材料變化大這種變化可以使一些精密機械運動得以實現(xiàn)。鋱鏑鐵開始主要用于聲納，目前已廣泛應用于多種領域，從燃料噴射系統(tǒng)、液體閥門控制、微定位到機械致動器、機構(gòu)和飛機太空望遠鏡的調(diào)節(jié)機翼調(diào)節(jié)器等領域。鏑(Dy)1886年，法國人波依斯包德萊成功地將秋分離成兩個元素，一個仍稱為秋，而另一個根據(jù)從秋中"難以得到"的意思取名為鏑(dysprosium)。鏑目前在許多高技術領域起著越來越重要的作用.鏑的最主要用途是：作為釹鐵硼系永磁體的添加劑使用，在這種磁體中添加2~3%左右的鏑，可提高其矯頑力，過去鏑的需求量不大，但隨著釹鐵硼磁體需求的增加，它成為必要的添加元素，品位必須在95?99.9%左右，需求也在迅速增加。鏑用作熒光粉激活劑，三價鏑是一種有前途的單發(fā)光中心三基色發(fā)光材料的激活離子，它主要由兩個發(fā)射帶組成，一為黃光發(fā)射，另一為藍光發(fā)射，摻鏑的發(fā)光材料可作為三基色熒光粉。鏑是制備大磁致伸縮合金鋱鏑鐵(Terfenol)合金的必要的金屬原料，能使一些機械運動的精密活動得以實現(xiàn)。鏑金屬可用做磁光存貯材料，具有較高的記錄速度和讀數(shù)敏感度。用于鏑燈的制備，在鏑燈中采用的工作物質(zhì)是碘化鏑，這種燈具有亮度大、顏色好、色溫高、體積小、電弧穩(wěn)定等優(yōu)點，已用于電影、印刷等照明光源。由于鏑元素具有中子俘獲截面積大的特性，在原子能工業(yè)中用來測定中子能譜或做中子吸收劑。Dy3Al5O12還可用作磁致冷用磁性工作物質(zhì)。隨著科學技術的發(fā)展，鏑的應用領域?qū)粩嗟耐卣购脱由?。?Ho)十九世紀后半葉，由于光譜分析法的發(fā)現(xiàn)和元素周期表的發(fā)表，再加上稀土元素電化學分離工藝的進展，更加促進了新的稀土元素的發(fā)現(xiàn)。1879年，瑞典人克利夫發(fā)現(xiàn)了鈥元素并以瑞典首都斯德哥爾摩地名命名為秋(holmium)。秋的應用領域目前還有待于進一步開發(fā)，用量不是很大，最近，包鋼稀土研究院采用高溫高真空蒸餾提純技術，研制出非稀土雜質(zhì)含量很低的高純金屬欽Ho/￡RE>99.9%。目前秋的主要用途有：用作金屬鹵素燈添加劑，金屬鹵素燈是一種氣體放電燈，它是在高壓汞燈基礎上發(fā)展起來的，其特點是在燈泡里充有各種不同的稀土鹵化物。目前主要使用的是稀土碘化物，在氣體放電時發(fā)出不同的譜線光色。在秋燈中采用的工作物質(zhì)是碘化秋，在電弧區(qū)可以獲得較高的金屬原子濃度，從而大大提高了輻射效能。秋可以用作釔鐵或釔鋁石榴石的添加劑；摻秋的釔鋁石榴石(Ho:YAG)可發(fā)射2um激光，人體組織對2um激光吸收率高,幾乎比Hd:YAG高3個數(shù)量級。所以用Ho:YAG激光器進行醫(yī)療手術時，不但可以提高手術效率和精度，而且可使熱損傷區(qū)域減至更小。秋晶體產(chǎn)生的自由光束可消除脂肪而不會產(chǎn)生過大的熱量，從而減少對健康組織產(chǎn)生的熱損傷，據(jù)報道美國用秋激光治療青光眼，可以減少患者手術的痛苦。我國2um激光晶體的水平已達到國際水平，應大力開發(fā)生產(chǎn)這種激光晶體。在磁致伸縮合金Terfenol-D中，也可以加入少量的秋，從而降低合金飽和磁化所需的外場。另外用摻秋的光纖可以制作光纖激光器、光纖放大器、光纖傳感器等等光通訊器件在光纖通信迅猛的今天將發(fā)揮更重要的作用。鉺(Er)1843年，瑞典的莫桑德發(fā)現(xiàn)了鉺元素(Erbium)。鉺的光學性質(zhì)非常突出，一直是人們關注的問題：Er3+在1550nm處的光發(fā)射具有特殊意義，因為該波長正好位于光纖通訊的光學纖維的最低損失，鉺離子（Er3+）受到波長980nm、1480nm的光激發(fā)后，從基態(tài)4I15/2躍遷至高能態(tài)4I13/2，當處于高能態(tài)的Er3+再躍遷回至基態(tài)時發(fā)射出1550nm波長的光，石英光纖可傳送各種不同波長的光，但不同的光光衰率不同,1550nm頻帶的光在石英光纖中傳輸時光衰減率最低（0.15分貝/公里），幾乎為下限極限衰減率。因此，光纖通信在1550nm處作信號光時，光損失最小。這樣，如果把適當濃度的鉺摻入合適的基質(zhì)中，可依據(jù)激光原理作用，放大器能夠補償通訊系統(tǒng)中的損耗，因此在需要放大波長1550nm光信號的電訊網(wǎng)絡中，摻鉺光纖放大器是必不可少的光學器件，目前摻鉺的二氧化硅纖維放大器已實現(xiàn)商業(yè)化。據(jù)報道，為避免無用的吸收，光纖中鉺的摻雜量幾十至幾百ppm。光纖通信的迅猛發(fā)展，將開辟鉺的應用新領域。（2）另外摻鉺的激光晶體及其輸出的1730nm激光和1550nm激光對人的眼睛安全，大氣傳輸性能較好，對戰(zhàn)場的硝煙穿透能力較強，保密性好，不易被敵人探測，照射軍事目標的對比度較大，已制成軍事上用的對人眼安全的便攜式激光測距儀。（3）Er3+加入到玻璃中可制成稀土玻璃激光材料，是目前輸出脈沖能量最大，輸出功率最高的固體激光材料。（4）Er3+還可做稀土上轉(zhuǎn)換激光材料的激活離子。（5）另外鉺也可應用于眼鏡片玻璃、結(jié)晶玻璃的脫色和著色等。銩（Tm）銩元素是1879年瑞典的克利夫發(fā)現(xiàn)的，并以斯堪迪那維亞（Scandinavia）的舊名Thule命名為銩（Thulium）。銩的主要用途有以下幾個方面：（1）銩用作醫(yī)用輕便X光機射線源，銩在核反應堆內(nèi)輻照后產(chǎn)生一種能發(fā)射X射線的同位素，可用來制造便攜式血液輻照儀上，這種輻射儀能使銩-169受到高中子束的作用轉(zhuǎn)變?yōu)殇A-170，放射出X射線照射血液并使白血細胞下降，而正是這些白細胞引起器官移植排異反應的，從而減少器官的早期排異反應。（2）銩元素還可以應用于臨床診斷和治療腫瘤，因為它對腫瘤組織具有較高親合性，重稀土比輕稀土親合性更大，尤其以銩元素的親合力最大。（3）銩在X射線增感屏用熒光粉中做激活劑LaOBr:Br（藍色），達到增強光學靈敏度，因而降低了X射線對人的照射和危害，與以前鎢酸鈣增感屏相比可降低X射線劑量50%，這在醫(yī)學應用具有重要現(xiàn)實的意義。（4）銩還可在新型照明光源金屬鹵素燈做添加劑。（5）Tm3+加入到玻璃中可制成稀土玻璃激光材料，這是目前輸出脈沖量最大，輸出功率最高的固體激光材料。Tm3+也可做稀土上轉(zhuǎn)換激光材料的激活離子。鏡（Yb）1878年，查爾斯（JeanCharles）和馬利格納克（G.deMarignac）在"鉺"中發(fā)現(xiàn)了新的稀土元素，這個元素由伊特必（Ytterby）命名為鐿（Ytterbium）。鏡的主要用途有（1）作熱屏蔽涂層材料。鏡能明顯地改善電沉積鋅層的耐蝕性，而且含鏡鍍層比不含鏡鍍層晶粒細小，均勻致密。（2）作磁致伸縮材料。這種材料具有超磁致伸縮性即在磁場中膨脹的特性。該合金主要由鏡/鐵氧體合金及鏑/鐵氧體合金構(gòu)成，并加入一定比例的錳，以便產(chǎn)生超磁致伸縮性。（3）用于測定壓力的鏡元件，試驗證明，鏡元件在標定的壓力范圍內(nèi)靈敏度高，同時為鏡在壓力測定應用方面開辟了一個新途徑。（4）磨牙空洞的樹脂基填料，以替換過去普遍使用銀汞合金。（5）日本學者成功地完成了摻鏡釓鎵石榴石埋置線路波導激光器的制備工作，這一工作的完成對激光技術的進一步發(fā)展很有意義。另外，鏡還用于熒光粉激活劑、無線電陶瓷、電子計算機記憶元件（磁泡）添加劑、和玻璃纖維助熔劑以及光學玻璃添加劑等。镥（Lu）1907年，韋爾斯巴赫和尤貝恩（G.Urbain）各自進行研究，用不同的分離方法從"鏡"中又發(fā)現(xiàn)了一個新元素，韋爾斯巴赫把這個元素取名為Cp（Cassiopeium），尤貝恩根據(jù)巴黎的舊名lutece將其命名為Lu（Lutetium）。后來發(fā)現(xiàn)Cp和Lu是同一元素，便統(tǒng)一稱為镥。镥的主要用途有（1）制造某些特殊合金。例如镥鋁合金可用于中子活化分析。（2）穩(wěn)定的镥核素在石油裂化、烷基化、氫化和聚合反應中起催化作用。（3）釔鐵或釔鋁石榴石的添加元素，改善某些性能。（4）磁泡貯存器的原料。（5）一種復合功能晶體摻镥四硼酸鋁釔釹，屬于鹽溶液冷卻生長晶體的技術領域，實驗證明，摻镥NYAB晶體在光學均勻性和激光性能方面均優(yōu)于NYAB晶體。（6）經(jīng)國外有關部門研究發(fā)現(xiàn)，镥在電致變色顯示和低維分子半導體中具有潛在的用途。此外，镥還用于能源電池技術以及熒光粉的激活劑等。釔（Y）1788年，一位以研究化學和礦物學、收集礦石的業(yè)余愛好者瑞典軍官卡爾?阿雷尼烏斯(KarlArrhenius)在斯德哥爾摩灣外的伊特必村(Ytterby)，發(fā)現(xiàn)了外觀象瀝青和煤一樣的黑色礦物，按當?shù)氐牡孛麨橐撂乇氐V(Ytterbite)。1794年芬蘭化學家約翰?加多林分析了這種伊特必礦樣品。發(fā)現(xiàn)其中除鈹、硅、鐵的氧化物外，還含有38%的未知元素的氧化物裹"新土"。1797年，瑞典化學家?？素惛?AndersGustafEkeberg)確認了這種"新土"，命名為釔土(Yttria,釔的氧化物之意)。釔是一種用途廣泛的金屬，主要用途有：(1)鋼鐵及有色合金的添加劑。FeCr合金通常含0.5-4%釔，釔能夠增強這些不銹鋼的抗氧化性和延展性；MB26合金中添加適量的富釔混合稀土后，合金的綜合性能得到明顯的改善，可以替代部分中強鋁合金用于飛機的受力構(gòu)件上；在Al-Zr合金中加入少量富釔稀土，可提高合金導電率；該合金已為國內(nèi)大多數(shù)電線廠采用；在銅合金中加入釔，提高了導電性和機械強度。含釔6%和鋁2%的氮化硅陶瓷材料，可用來研制發(fā)動機部件。用功率400瓦的釹釔鋁石榴石激光束來對大型構(gòu)件進行鉆孔、切削和焊接等機械加工。由Y-Al石榴石單晶片構(gòu)成的電子顯微鏡熒光屏，熒光亮度高，對散射光的吸收低，抗高溫和抗機械磨損性能好。含釔達90%的高釔結(jié)構(gòu)合金，可以應用于航空和其它要求低密度和高熔點的場合。目前倍受人們關注的摻釔SrZrO3高溫質(zhì)子傳導材料，對燃料電池、電解池和要求氫溶解度高的氣敏元件的生產(chǎn)具有重要的意義。此外，釔還用于耐高溫噴涂材料、原子能反應堆燃料的稀釋劑、永磁材料添加劑以及電子工業(yè)中作吸氣劑等。鈧(Sc)1879年，瑞典的化學教授尼爾森(L.F.Nilson,1840~1899)和克萊夫(P.T.Cleve,1840~1905)差不多同時在稀有的礦物硅鈹釔礦和黑稀金礦中找到了一種新元素。他們給這一元素定名為"Scandium"(鈧)，鈧就是門捷列夫當初所預言的"類硼"元素。他們的發(fā)現(xiàn)再次證明了元素周期律的正確性和門捷列夫的遠見卓識。鈧比起釔和鑭系元素來，由于離子半徑特別小，氫氧化物的堿性也特別弱，因此，鈧和稀土元素混在一起時，用氨(或極稀的堿)處理，鈧將首先析出，故應用'分級沉淀"法可比較容易地把它從稀土元素中分離出來。另一種方法是利用硝酸鹽的分極分解進行分離，由于硝酸鈧最容易分解，從而達到分離的目的。用電解的方法可制得金屬鈧，在煉鈧時將ScCl3、KCl、LiCl共熔，以熔融的鋅為陰極電解之，使鈧在鋅極上析出，然后將鋅蒸去可得金屬鈧。另外，在加工礦石生產(chǎn)鈾、釷和鑭系元素時易回收鈧。鎢、錫礦中綜合回收伴生的鈧也是鈧的重要來源之一。鈧在化合物中主要呈3價態(tài)，在空氣中容易氧化成Sc2O3而失去金屬光澤變成暗灰色。鈧能與熱水作用放出氫，也易溶于酸，是一種強還原劑。鈧的氧化物及氫氧化物只顯堿性，但其鹽灰?guī)缀醪荒芩狻ｂ偟穆然餅榘咨Y(jié)晶，易溶于水并能在空氣中潮解。在冶金工業(yè)中，鈧常用于制造合金（合金的添加劑），以改善合金的強度、硬度和耐熱和性能。如，在鐵水中加入少量的鈧，可顯著改善鑄鐵的性能，少量的鈧加入鋁中，可改善其強度和耐熱性。在電子工業(yè)中，鈧可用作各種半導體器件，如鈧的亞硫酸鹽在半導體中的應用已引起了國內(nèi)外的注意，含鈧的鐵氧體在計算機磁芯中也頗有前途。在化學工業(yè)上，用鈧化合物作酒精脫氫及脫水劑，生產(chǎn)乙烯和用廢鹽酸生產(chǎn)氯時的高效催化劑。在玻璃工業(yè)中，可以制造含鈧的特種玻璃。在電光源工業(yè)中，含鈧和鈉制成的鈧鈉燈，具有效率高和光色正的優(yōu)點。自然界中鈧均以45Sc形式存在，另外，鈧還有9種放射性同位素，艮口40?44Sc和46?49Sc。其中，46Sc作為示蹤劑，已在化工、冶金及海洋學等方面使用。在醫(yī)學上，國外還有人研究用46Sc來醫(yī)治癌癥稀土資源稀土的賦存狀態(tài)稀土元素在地殼中主要以礦物形式存在，其賦存狀態(tài)主要有三種：作為礦物的基本組成元素，稀土以離子化合物形式賦存于礦物晶格中，構(gòu)成礦物的必不可少的成分。這類礦物通常稱為稀土礦物，如獨居石、氟碳鈰礦等。作為礦物的雜質(zhì)元素，以類質(zhì)同象置換的形式，分散于造巖礦物和稀有金屬礦物中，這類礦物可稱為含有稀土元素的礦物，如磷灰石、螢石等。呈離子狀態(tài)被吸附于某些礦物的表面或顆粒間。這類礦物主要是各種粘土礦物、云母類礦物。這類狀態(tài)的稀土元素很容易提取。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的稀土礦物約有250種，但具有工業(yè)價值的稀土礦物只有50?60種，目前具有開采價值的只有10種左右，現(xiàn)在用于工業(yè)提取稀土元素的礦物主要有四種-氟碳鈰礦、獨居石礦、磷釔礦和風化殼淋積型礦，前三種礦占西方稀土產(chǎn)量的95%以上。獨居石和氟碳鈰礦中，輕稀土含量較高。磷釔礦中，重稀土和釔含量較高，但礦源比獨居石少。世界稀土資源擁有國除中國外，還有俄羅斯、吉爾吉斯斯坦、美國、澳大利亞、印度、扎伊爾等；主要稀土礦物是氟碳鈰礦、離子吸附型礦、獨居石、磷釔礦、黑稀金礦、磷灰石、鈰鈮鈣鈦礦等。主要進行開采、選礦生產(chǎn)的國家是中國、美國、俄羅斯、吉爾吉斯斯坦、印度、巴西、馬來西亞等。1998年全世界稀土精礦產(chǎn)量13萬余噸(自然噸位)。值得注意的是澳大利亞、印度、南非等擁有稀土資源的國家，在未來五年內(nèi)，將克服技術障礙，生產(chǎn)高附加值的單一稀土產(chǎn)品。屆時世界市場的競爭將更加激烈。獨居石Monazite獨居石又名磷鈰鑭礦?；瘜W成分及性質(zhì)：(Ce,La,Y,Th)［PO4］。成分變化很大。礦物成分中稀土氧化物含量可達50?68%。類質(zhì)同象混入物有Y、Th、Ca、［SiO4］和［SO4］。獨居石溶于H3PO4、HClO4、H2SO4中。晶體結(jié)構(gòu)及形態(tài)：單斜晶系，斜方柱晶類。晶體成板狀，晶面常有條紋，有時為柱、錐、粒狀。物理性質(zhì)：呈黃褐色、棕色、紅色，間或有綠色。半透明至透明。條痕白色或淺紅黃色。具有強玻璃光澤。硬度5.0?5.5。性脆。比重4.9?5.5。電磁性中弱。在X射線下發(fā)綠光。在陰極射線下不發(fā)光。生成狀態(tài)：產(chǎn)在花崗巖及花崗偉晶巖中；稀有金屬碳酸巖中；云英巖與石英巖中；云霞正長巖、長霓巖與堿性正長偉晶巖中；阿爾卑斯型脈中；混合巖中；及風化殼與砂礦中。用途：主要用來提取稀土元素。產(chǎn)地：具有經(jīng)濟開采價值的獨居石主要資源是沖積型或海濱砂礦床。最重要的海濱砂礦床是在澳大利亞沿海、巴西以及印度等沿海。此外，斯里蘭卡、馬達加斯加、南非、馬來西亞、中國、泰國、韓國、朝鮮等地都含有獨居石的重砂礦床。獨居石的生產(chǎn)近幾年呈下降趨勢，主要原因是由于礦石中釷元素具有放射性，對環(huán)境有害。氟碳鈰礦(Bastnaesite)化學成分性質(zhì)：(Ce，La)［CO3］F。機械混入物有SiO2、Al2O3、P2O5。氟碳鈰礦易溶于稀HCl、HNO3、H2SO4、H3PO4。晶體結(jié)構(gòu)及形態(tài)：六方晶系。復三方雙錐晶類。晶體呈六方柱狀或板狀。細粒狀集合體。物理性質(zhì)：黃色、紅褐色、淺綠或褐色。玻璃光澤、油脂光澤，條痕呈白色、黃色，透明至半透明。硬度4?4.5,性脆，比重4.72?5.12,有時具放射性、具弱磁性。在薄片中透明，在透射光下無色或淡黃色，在陰極射線下不發(fā)光。生成狀態(tài)：產(chǎn)于稀有金屬碳酸巖中；花崗巖及花崗偉晶巖中；與花崗正長巖有關的石英脈中；石英一鐵錳碳酸鹽巖脈中；砂礦中。用途：它是提取鈰族稀土元素的重要礦物原料。鈰族元素可用于制作合金，提高金屬的彈性、韌性和強度，是制作噴氣式飛機、導彈、發(fā)動機及耐熱機械的重要零件。亦可用作防輻射線的防護外殼等。此外，鈰族元素還用于制作各種有色玻璃。目前，已知最大的氟碳鈰礦位于中國的白云鄂博礦，作為開采鐵礦的副產(chǎn)品，它和獨居石一道被開采出來，其稀土氧化物平均含量為5?6%。品位最高的工業(yè)氟碳鈰礦礦床是美國加利福尼亞州的芒廷帕斯礦，這是世界上唯一以開采稀土為主的氟碳鈰礦。磷釔礦（Xenotime）化學成分及性質(zhì)：Y[PO4]。成分中Y2O361.4%，P2O538.6%。有釔族稀土元素混入，其中以鏡、鉺、鏑、釓為主。尚有鋯、鈾、釷等元素代替釔，同時伴隨有硅代替磷。一般來說，磷釔礦中鈾的含量大于釷。磷釔礦化學性質(zhì)穩(wěn)定。晶體結(jié)構(gòu)及形態(tài)：四方晶系、復四方雙錐晶類、呈粒狀及塊狀。物理性質(zhì)：黃色、紅褐色，有時呈黃綠色，亦呈棕色或淡褐色。條痕淡褐色。玻璃光澤，油脂光澤。硬度4?5，比重4.4?5.1，具有弱的多色性和放射性。生成狀態(tài)：主要產(chǎn)于花崗巖、花崗偉晶巖中。亦產(chǎn)于堿性花崗巖以及有關的礦床中。在砂礦中亦有產(chǎn)出。用途：大量富集時，用作提煉稀土元素的礦物原料。風化殼淋積型稀土礦（Ionabsorptdeposit）淋積型稀土礦即離子吸附型稀土礦是我國特有的新型稀土礦物。所謂〃離子吸附〃系稀土元素不以化合物的形式存在，而是呈離子狀態(tài)吸附于粘土礦物中。這些稀土易為強電解質(zhì)交換而轉(zhuǎn)入溶液，不需要破碎、選礦等工藝過程，而是直接浸取即可獲得混合稀土氧化物。故這類礦的特點是：重稀土元素含量高，經(jīng)濟含量大，品位低，覆蓋面大，多在丘陵地帶，適于手工和半機械化開采，開采和浸取工藝簡單。風化殼淋積型稀土礦，主要分布在我國江西、廣東、湖南、廣西、福建等地。2.世界稀土資源稀土元素在地殼中豐度并不稀少，只是分散而已。因此，雖然稀土的絕對量很大，但就目前為止能真正成為可開采的稀土礦并不多，而且在世界上分布極不均勻，主要集中在中國、美國、印度、前蘇聯(lián)、南非、澳大利亞、加拿大、埃及等幾個國家，其中中國的占有率最高O（1）中國中國占世界稀土資源的41.36%，是一個名符其實的稀土資源大國。稀土資源極為豐富，分布也極其合理，這為中國稀土工業(yè)的發(fā)展奠定了堅實的基礎。主要稀土礦有白云鄂博稀土礦、山東微山稀土礦、冕寧稀土礦、江西風化殼淋積型稀土礦、湖南褐釔鈮礦和漫長海岸線上的海濱砂礦等等。白云鄂博稀土礦與鐵共生，主要稀土礦物有氟碳鈰礦和獨居石，其比例為3:1，都達到了稀土回收品位，故稱混合礦，稀土總儲量REO為3500萬噸，約占世界儲量的38%，堪稱為世界第一大稀土礦。微山稀土礦和冕寧稀土礦是以氟碳鈰礦為主，伴生有重晶石等，是組成相對簡單的一類易選的稀土礦。江西風化殼淋積型稀土礦是一種新型稀土礦種，它的選冶相對較簡單，且含中重稀土較高，是一類很有市場競爭力的稀土礦。中國的海濱砂也極為豐富，在整個南海的海岸線及海南島、臺灣島的海岸線可稱為海濱砂存積地，有近代沉積砂礦和古砂礦，其中獨居石和磷釔礦是處理海濱砂回收鈦鐵礦和鋯英石時作為副產(chǎn)品加以回收?？傊袊南⊥临Y源儲量大，礦種和稀土元素齊全，稀土品位高，礦點分布合理等。（2）美國美國它的稀土資源約占12.50%，其稀土消費和氟碳鈰礦產(chǎn)量幾年來一直居世界第一，但近幾年稀土產(chǎn)量已退居第二位，讓位