稀土的應(yīng)用簡介

　　稀土元素被譽為"工業(yè)的維生素"，具有無法取代的優(yōu)異磁、光、電性能，對改善產(chǎn)品性能，增加產(chǎn)品品種，提高生產(chǎn)效率起到了巨大的作用。由于稀土作用大，用量少，已成為改進產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提高科技含量、促進行業(yè)技術(shù)進步的重要元素，被廣泛應(yīng)用到了冶金、軍事、石油化工、玻璃陶瓷、農(nóng)業(yè)和新材料等領(lǐng)域。

　　冶金工業(yè)

　　稀土在冶金領(lǐng)域應(yīng)用已有30多年的歷史，目前已形成了較為成熟的技術(shù)與工藝，稀土在鋼鐵、有色金屬中的應(yīng)用，是一個量大面廣的領(lǐng)域，有廣闊的前景。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)有特殊要求的復雜球鐵件，被廣泛用于汽車、拖拉機、柴油機等機械制造業(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性能，并提高合金室溫及高溫機械性能。

　　軍事領(lǐng)域

　　由于稀土具有優(yōu)良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，能大幅度提高其他產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。因此有"工業(yè)黃金"之稱。首先，稀土的加入可以大幅度提高用于制造坦克、飛機、導彈的鋼材、鋁合金、鎂合金、鈦合金的戰(zhàn)術(shù)性能。另外，稀土還可以用作電子、激光、核工業(yè)、超導等諸多高科技的潤滑劑。稀土科技一旦用于軍事，必然帶來軍事科技的躍升。從一定意義上說，美軍在冷戰(zhàn)后幾次局部戰(zhàn)爭中壓倒性控制，以及能夠?qū)橙怂翢o忌憚地公開殺戮，正源于其稀土科技超人一等。

　　石油化工

　　稀土在石油化工領(lǐng)域可以用來制成分子篩催化劑，具有活性高、選擇性好、抗重金屬中毒能力強等優(yōu)點，因而取代了硅酸鋁催化劑用于石油催化裂化過程;在合成氨生產(chǎn)過程中，用少量的硝酸稀土作助催化劑，其處理氣量比鎳鋁催化劑大1.5倍;在合成順丁橡膠和異戊橡膠過程中，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，運轉(zhuǎn)穩(wěn)定，后處理工序短等優(yōu)點;復合稀土氧化物還可以用作內(nèi)燃機尾氣凈化催化劑，環(huán)烷酸鈰還可用作油漆催干劑等。

　　玻璃陶瓷

　　我國玻璃與陶瓷工業(yè)中的稀土應(yīng)用量自1988年以來平均以25%的速度遞增，1998年已達約1600噸，稀土玻璃陶瓷既是工業(yè)和生活的傳統(tǒng)基礎(chǔ)材料，又是高科技領(lǐng)域的主要成員。稀土氧化物或經(jīng)過加工處理的稀土精礦，可作為拋光粉廣泛用于光學玻璃、眼鏡片、顯像管、示波管、平板玻璃、塑料及金屬餐具的拋光;在熔制玻璃過程中，可利用二氧化鈰對鐵有很強的氧化作用，降低玻璃中的鐵含量，以達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玻璃和特種玻璃，其中包括能通過紅外線、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)。

　　農(nóng)業(yè)方面

　　研究結(jié)果表明，稀土元素可以提高植物的葉綠素含量，增強光合作用，促進根系發(fā)育，增加根系對養(yǎng)分吸收。稀土還能促進種子萌發(fā)，提高種子發(fā)芽率，促進幼苗生長。除了以上主要作用外，還具有使某些作物增強抗病、抗寒、抗旱的能力。大量的研究還表明，使用適當濃度稀土元素能促進植物對養(yǎng)分的吸收、轉(zhuǎn)化和利用。噴施稀土可使蘋果和柑橘果實的Vc含量、總糖含量、糖酸比均有所提高，促進果實著色和早熟。并可抑制貯藏過程中呼吸強度，降低腐爛率。

　　新材料領(lǐng)域

　　稀土釹鐵硼永磁材料，具有高剩磁、高矯頑力和高磁能積等特性，被廣泛用于電子及航天工業(yè)和驅(qū)動風力發(fā)電機(特別適合海上發(fā)電場);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)展起來的貯氫材料;鉻酸鑭是高溫熱電材料;當前世界各國采用鋇釔銅氧元素改進的鋇基氧化物制作的超導材料，可在液氮溫區(qū)獲得超導體，使超導材料的研制取得了突破性進展。此外，稀土還以熒光粉、增感屏熒光粉、三基色熒光粉、復印燈粉等方式廣泛用于照明光源(但由于稀土價格上漲導致成本較高，因此在照明上的應(yīng)用逐漸減少)，投影電視平板電腦等電子產(chǎn)品;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;稀土用于汽車催化轉(zhuǎn)換器中可以將主要污染物在發(fā)動機排氣時將氣體成無毒的化合物。

　　其他應(yīng)用

　　稀土元素還被應(yīng)用于各種各樣的數(shù)碼產(chǎn)品包括視聽、攝影、通訊多種數(shù)碼設(shè)備，滿足了產(chǎn)品更小、更快、更輕便、使用時間更長、節(jié)能等多項要求。同時，還被應(yīng)用到了綠色能源、醫(yī)療、凈水、交通等多個領(lǐng)域。

　　稀土產(chǎn)業(yè)鏈

　　稀土產(chǎn)業(yè)鏈示意圖：

　　17種稀土元素的應(yīng)用領(lǐng)域分別如下圖所示：

　　按下游應(yīng)用劃分，消費比例如下：