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,其最顯著的功能就是大幅度提高其他產(chǎn)品的質(zhì)量和性能,因此稀土有工業(yè)“黃金”之稱。
稀土元素在石油、化工、冶金、紡織、陶瓷、玻璃、永磁材料等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用,隨著科技的進(jìn)步和應(yīng)用技術(shù)的不斷突破,稀土氧化物的價值將越來越大。
冶金工業(yè)
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、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。
石油化工
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程;在合成氨生產(chǎn)過程中,用少量的硝酸稀土為助催化劑,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(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。
玻璃陶瓷
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(xué)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(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)。
新材料
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)展起來的貯氫材料;鉻酸鑭是高溫?zé)犭姴牧?;?dāng)前世界各國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。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
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。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,3粒莢數(shù)增多,增產(chǎn)14.5%~20.0%。噴施稀土可使蘋果和柑橘果實(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。并可抑制貯藏過程中呼吸強(qiáng)度,降低腐爛率。