中國粉體網訊 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,對改善產品性能,,增加產品品種,,提高生產效率起到了巨大的作用。由于稀土作用大,,用量少,,已成為改進產品結構、提高科技含量,、促進行業(yè)技術進步的重要元素,,被廣泛應用到了冶金、軍事,、石油化工,、玻璃陶瓷、農業(yè)和新材料等領域,。
冶金工業(yè)
稀土在冶金領域應用已有30多年的歷史,,目前已形成了較為成熟的技術與工藝,稀土在鋼鐵,、有色金屬中的應用,,是一個量大面廣的領域,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稀土球墨鑄鐵,,由于這種球墨鑄鐵特別適用于生產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品的質量和性能,。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,,以及能夠對敵人肆無忌憚地公開殺戮,,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,所獲得的產品性能優(yōu)良,,具有設備掛膠少,運轉穩(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)基礎材料,,又是高科技領域的主要成員,。稀土氧化物或經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),。
農業(yè)方面
研究結果表明,,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,,因此在照明上的應用逐漸減少),,投影電視平板電腦等電子產品,;在農業(yè)方面,向田間作物施用微量的硝酸稀土,,可使其產量增加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,。
其他應用
稀土元素還被應用于各種各樣的數(shù)碼產品包括視聽,、攝影、通訊多種數(shù)碼設備,,滿足了產品更小,、更快、更輕便,、使用時間更長、節(jié)能等多項要求,。同時,,還被應用到了綠色能源、醫(yī)療,、凈水,、交通等多個領域。
稀土產業(yè)鏈
稀土產業(yè)鏈示意圖:
17種稀土元素的應用領域分別如下圖所示:
按下游應用劃分,,消費比例如下: