稀土就是化學(xué)元素周期表中鑭系元素——鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、钷(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu),以及與鑭系的15個(gè)元素密切相關(guān)的兩個(gè)元素——鈧(Sc)和釔(Y)共17種元素,稱(chēng)為稀土元素(Rare Earth)。簡(jiǎn)稱(chēng)稀土(RE或R)。
在軍事方面
稀土有工業(yè)“黃金”之稱(chēng),由于其具有良好的光電磁等物理特性,能與其他材料組成性能各異、品種繁多的新型材料,其功能就是大幅度提高其他產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。比如大幅度提高用于制造坦克、飛機(jī)的鋼材、鋁合金、鎂合金、鈦合金的戰(zhàn)術(shù)性能。而且,稀土同樣是電子、激光、核工業(yè)、超導(dǎo)等諸多高科技的潤(rùn)滑劑。稀土科技一旦用于軍事,必然帶來(lái)軍事科技的躍升。從意義上說(shuō),美軍在冷戰(zhàn)后幾次局部戰(zhàn)爭(zhēng)中壓倒性控制,以及能夠?qū)橙怂翢o(wú)忌憚地公開(kāi)殺戮,正緣于稀土科技領(lǐng)域的先jin。
在冶金工業(yè)方面
稀土金屬或氟化物、硅化物加入鋼中,能起到精煉、脫硫、中和低熔點(diǎn)有害雜質(zhì)的作用,并可以改善鋼的加工性能;稀土硅鐵合金、稀土硅鎂合金作為球化劑生產(chǎn)稀土球墨鑄鐵,由于這種球墨鑄鐵特別適用于生產(chǎn)有特殊要求的復(fù)雜球鐵件,被廣泛用于汽車(chē)、拖拉機(jī)、柴油機(jī)等機(jī)械制造業(yè);稀土金屬添加至鎂、鋁、銅、鋅、鎳等有色合金中,可以改善合金的物理化學(xué)性能,并提高合金室溫及高溫機(jī)械性能。
在石油化工方面
用稀土制成的分子篩催化劑,具有活性高、選擇性好、抗重金屬中毒能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),因而取代了硅酸鋁催化劑用于石油催化裂化過(guò)程;在合成氨生產(chǎn)過(guò)程中,用少量的硝酸稀土為助催化劑,其處量比鎳鋁催化劑大1.5倍;在合成順丁橡膠和異戊橡膠過(guò)程中,采用環(huán)烷酸稀土-三異丁基鋁型催化劑,所獲得的產(chǎn)品性能優(yōu)良,具有設(shè)備掛膠少,運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定,后處理工序短等優(yōu)點(diǎn);復(fù)合稀土氧化物還可以用作內(nèi)燃機(jī)尾氣凈化催化劑,環(huán)烷酸鈰還可用作油漆催干劑等。
在玻璃陶瓷方面
稀土氧化物或經(jīng)過(guò)加工處理的稀土精礦,可作為拋光粉廣泛用于光學(xué)玻璃、眼鏡片、顯象管、示波管、平板玻璃、塑料及金屬餐具的拋光;在熔制玻璃過(guò)程中,可利用二氧化鈰對(duì)鐵有很強(qiáng)的氧化作用,降低玻璃中的鐵含量,以達(dá)到脫除玻璃中綠色的目的;添加稀土氧化物可以制得不同用途的光學(xué)玻璃和特種玻璃,其中包括能通過(guò)紅外線、吸收紫外線的玻璃、耐酸及耐熱的玻璃、防X-射線的玻璃等;在陶釉和瓷釉中添加稀土,可以減輕釉的碎裂性,并能使制品呈現(xiàn)不同的顏色和光澤,被廣泛用于陶瓷工業(yè)。
在新材料方面
稀土鈷及釹、鐵、硼永磁材料,具有高剩磁、高矯頑力和高磁能積,被廣泛用于電子及航天工業(yè);純稀土氧化物和三氧化二鐵化合而成的石榴石型鐵氧體單晶及多晶,可用于微波與電子工業(yè);用高純氧化釹制作的釔鋁石榴石和釹玻璃,可作為固體激光材料;稀土六硼化物可用于制作電子發(fā)射的陰極材料;鑭鎳金屬是70年代新發(fā)展起來(lái)的貯氫材料;鉻酸鑭是高溫?zé)犭姴牧?;近年?lái),世界各國(guó)采用鋇釔銅氧元素改進(jìn)的鋇基氧化物制作的超導(dǎo)材料,可在液氮溫區(qū)獲得超導(dǎo)體,使超導(dǎo)材料的研制取得了突破性進(jìn)展。 稀土永磁微電機(jī)此外,稀土還廣泛用于照明光源,投影電視熒光粉、增感屏熒光粉、三基色熒光粉、復(fù)印燈粉;在農(nóng)業(yè)方面,向田間作物施用微量的硝酸稀土,可使其產(chǎn)量增加5~10%;在輕紡工業(yè)中,稀土氯化物還廣泛用于鞣制毛皮、皮毛染色、毛線染色及地毯染色等方面.
農(nóng)業(yè)方面作用
研究結(jié)果表明,稀土元素可以提高植物的葉綠素含量,增強(qiáng)光合作用,促進(jìn)根系發(fā)育,增加根系對(duì)養(yǎng)分吸收。稀土還能促進(jìn)種子萌發(fā),提高種子發(fā)芽率,促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)。除了以上主要作用外,還具有使某些作物增強(qiáng)抗病、抗寒、抗旱的能力。
大量的研究還表明,使用適當(dāng)濃度稀土元素能促進(jìn)植物對(duì)養(yǎng)分的吸收、轉(zhuǎn)化和利用。玉米用稀土拌種,出苗、拔節(jié)比對(duì)照早1~2天,株高增加0.2米,早熟3~5天,而且籽粒飽滿,增產(chǎn)14%。大豆用稀土拌種,出苗提早1天,單株結(jié)莢數(shù)增加14.8~26.6個(gè),3粒莢數(shù)增多,增產(chǎn)14.5%~20.0%。噴施稀土可使蘋(píng)果和柑橘果實(shí)的Vc含量、總糖含量、糖酸比均有所提高,促進(jìn)果實(shí)著色和早熟。并可抑制貯藏過(guò)程中呼吸強(qiáng)度,降低腐爛率。
我國(guó)是名副其實(shí)的世界稀土資源國(guó),已探明的稀土資源量約6588萬(wàn)噸。我國(guó)稀土資源不但儲(chǔ)量豐富,而且還具有礦種和稀土元素齊全、稀土品位及礦點(diǎn)分布合理等特點(diǎn),為我國(guó)稀土工業(yè)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。中國(guó)稀土資源成礦條件很有利、礦床類(lèi)型齊全、分布面廣而有相對(duì)集中,目前,地質(zhì)科學(xué)工作中已在全國(guó)三分之二以上的?。▍^(qū))發(fā)現(xiàn)上千處礦床、礦點(diǎn)和礦化地。
中國(guó)稀土礦床在地域分布上具有面廣而又相對(duì)集中的特點(diǎn)。截止目前為止,地質(zhì)工作者已在全國(guó)三分之二以上的?。▍^(qū))發(fā)現(xiàn)上千處礦床、礦點(diǎn)和礦化產(chǎn)地,除內(nèi)蒙古的白云鄂博、江西贛南、廣東粵北、四川涼山為稀土資源集中分布區(qū)外,山東、湖南、廣西、云南、貴州、福建、浙江、湖北、河南、山西、遼寧、陜西、新疆等省區(qū)亦有稀土礦床發(fā)現(xiàn),但是資源量要比礦化集中富集區(qū)少得多。全國(guó)稀土資源總量的98%分布在內(nèi)蒙、江西、廣東、四川、山東等地區(qū),形成北、南、東、西的分布格局,并具有北輕南重的分布特點(diǎn)。
但是因?yàn)橹袊?guó)稀土占據(jù)著幾個(gè):儲(chǔ)量占世界總儲(chǔ)量的,尤其是在軍事領(lǐng)域擁有重要意義且相對(duì)短缺的中重稀土;生產(chǎn)規(guī)模大,2005年中國(guó)稀土產(chǎn)量占全世界的96%;出口量世界很多,中國(guó)產(chǎn)量的60%用于出口,出口量占貿(mào)易的63%以上,而且中國(guó)大量供應(yīng)不同等級(jí)、不同品種稀土產(chǎn)品的國(guó)jia??梢哉f(shuō),中國(guó)是在敞開(kāi)了門(mén)不計(jì)成本地向世界供應(yīng)。據(jù)國(guó)jia發(fā)改委的報(bào)告,中國(guó)的稀土冶煉分離年生產(chǎn)能力20萬(wàn)噸,超過(guò)世界年需求量的一倍。而中國(guó)的大方,造就了一些國(guó)jia的貪婪。
以制造業(yè)和電子工業(yè)起家的日本、韓國(guó)自身資源短缺,對(duì)稀土的依賴(lài)不言而喻。中國(guó)出口量的近70%都去了這兩個(gè)國(guó)jia。