《我国稀土资源发展》由会员分享，可在线阅读，更多相关《我国稀土资源发展（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、我为稀土资源利用建言献策稀土的应用v稀土应用比较广泛，小至节能灯、磁铁以及 平板电视的镜面屏幕，大到混合动力汽车、 风力涡轮机以及军事装备和武器，都需要稀 土元素作为“调料”式的应用。全球一起谈稀土v从国际看稀土战略资源贸易对象v从国内看稀土走私稀土的滥开发中国稀土的自白n我素有“工业维生素”、“工业黄金”之称 ，是由镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd) 、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、 铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥 (Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)，以及钪(Sc)和钇 (Y)共17种元素组成的，被称为稀土元素 (Rare Earth)。简称稀
2、土(RE或R)。 中国稀土自白n在全国各个地区均有我的足迹，改革开 放以来，我也为中国经济发展做出了突 出贡献，其中一条重要的途径就是-出 口。改革开放前，我的比重为占世界的 90%以上。改革开放后经济也开放，国 内开始出口，而如今，我中国实际稀土 量已经不足世界的30%！n我国并非世界上唯一拥有稀土的国家，却 在过去的几十年承担了世界稀土供应的角 色，结果付出了破坏自身天然环境与消耗 自身资源的代价。v我国稀土资源的开发利用，赢v得了世界稀土市场8590份额，v这是国内外稀土界公认的事实。但v是，我国稀土资源的无序开采，源v头产品过剩，综合应用水平低，资v源浪费严重，管理工作滞后无力，v低水
3、平重复建设项目突出，仍然是v问题的关键所在。v作为世界上稀土储量最丰富的国家，我国还 不是稀土强国，没有充分发挥稀土资源和产 业的经济效益，资源浪费和环境破坏严重， 稀土科学基础研究投入不足，稀土科技和产 业发展战略研究缺乏。本队主要观点v针对稀土资源的利用要长远考虑，长远发展 ，政府不能贪一时之利大量出口。v要实现稀土资源的有效利用，必须综合考虑 保护、开发、利用三个层面，权衡三个层面 的关系，有组织、协调、科学发展。v这样才能解除种种瓶颈制约,使其资源优势真 正转化为经济优势。时代的我们看稀土v保护若想要在未来充分发挥稀土的作用，当下必须遏制出 口，严打走私，保护好国民脚下的稀土资源。v开
4、发科学发展，稀土矿的挖掘一定要建立在维持生态平衡 的基础上，并注重采矿后期的伴生资源和二次资源的 综合回收利用，提高稀土资源利用率。v利用利用示例稀土资源利用存在的问题n一是开采方式粗放,资源浪费严重。 q目前,稀土矿产资源开采过程中普遍存在主体过多、 采富弃贫、资源综合利用率低等问题。资源开发过 程中的监管力度不够,行业准入把关不严,无证开采 现象比较严重。稀土资源利用存在的问题n二是部分企业环保意识薄弱,污染问题突出。q一些地方和企业在矿山开发和生产环节中,生态植被 破坏、水土流失、三废排放超标等现象仍然比较严 重。此外,一些含有放射性的尾矿和废渣也没有得到 妥善处理,给环境造成了一定的污
5、染。稀土资源利用存在的问题n三是应用开发滞后,自主创新不足。q我国稀土应用技术与发达国家相比仍有较大差距,特 别是稀土新材料器件及终端应用技术更加明显。具 有自主知识产权的稀土新技术、新成果较少,稀土新 技术、新成果转化和产业化滞后,行业竞争力和持续 发展能力不足。稀土资源利用存在的问题n四是出口秩序混乱,监管有待加强。q目前,我国稀土产品已占据全球80左右的市场份 额,但长期以来,我国上百种稀土出口产品,仅有40多 个税号,部分产品与税号脱节,既无法满足监管需求, 又导致我国资源流失和走私现象时有发生,产业安全 问题日益突出。应对策略n针对问题一要优化产业结构，集约化发展-解决问题一就是实现
6、了稀土资源的保护n针对问题二要加强资源与环境保护，提高利用 率-解决问题二也就是初步实现了稀土资源的开发n针对问题三要提高技术自主创新能力，开发新 产品-解决问题三也就是实现了稀土资源有效利用n针对问题四就要加强监管力度，严打走私l我国稀土资源的无序开采，l源头产品过剩，l综合应用水平低，l资源浪费严重，l管理工作滞后无力，l低水平重复建设项目突出。中国稀土出口及利用方面存在 的问题n中国稀土开发方式的粗放n中国稀土的出口依存度过高n中国稀土出口地理方向相对集中n中国稀土出口价格过低中国稀土出口及利用问题存在 的原因n中国稀土行业科技水平偏低n中国稀土出口缺乏科学管理n中国稀土出口缺乏行业协会
7、的监督n中国稀土出口没有有效的谈判机制和话 语权一、稀土元素在传统产业领域中应用v所谓稀土元素在传统产业领域中的应用是指 应用于冶金机械、玻璃陶瓷和石油化工。在 中国稀土还用于农业，这一应用也归为传统 应用。1.1、冶金工业领域v由于稀土金属的高活泼性，能脱去金属液中 的氧、硫及其他有害杂质，起净化金属液的 作用；控制硫化物及其他化合物的形态，起 变质、细化晶粒和强化基体等作用。因此， 可利用混合稀土金属、稀土硅化物及稀土有 色金属中间化合物等来炼制优质钢、延性铁 和有色金属及合金材料等。1.2、机械工业领域v稀土钢和稀土铸铁已被广泛用于火车、钢轨、汽车 部件、各种仪器设备、油气管道和兵器等。
8、稀土加 入各种铝合金或镁合金中，可提高其高温强度，用 以制造轮船引擎上的叶轮、飞机及汽车发动机和导 弹上的部件。在铝-锆合金加入适当的稀土用作电缆 ，可以提高电缆的抗拉强度和耐磨性，而不降低其 导电性。具有我国技术特色的稀土铝电线电缆已被 大量用于高压电力输送系统。利用稀土金属易氧化 燃烧的特性，稀土金属还被用作制造打火石和各种 稀土发光合金。1.3、石油化工领域v石油裂化工业中使用稀土主要是用于制造稀土分子筛裂化催化剂。稀土 分子筛催化剂的活性高、选择性好、汽油的产率高，因而在国外很受重 视，目前世界上的石油裂化生产中90都使用稀土裂化催化剂。稀土裂 化催化剂一般是用混合氯化稀土与钠型Y-型
9、分子筛进行交换制得。对混 合稀土的要求不高，其中各单一稀土量不一定有严格的比例，因此可以 用提取某一单一稀土的剩余物来制备稀土分子筛裂化催化剂，为稀土资 源的综合利用提供了有利条件。v稀土出用来制造石油裂化催化剂外，还可在很多化工反应中用作催化剂 。如稀土催化剂已成功地用于合成异戊橡胶和顺丁橡胶的生产，使用催 化剂为去铈混合轻稀土的环烷酸盐，以镨钕富集物效果更好。稀土氧化 物如La2O3、Nd2O3、Sm2O3可用于环己烷脱氢制笨的催化剂。用ABO3 型化合物代替铂，催化氧化NH3以制备硝酸。此外，稀土化合物还用于 塑料热稳定剂和稀土油漆催化剂等化工领域。1.4、玻璃工业领域v稀土在玻璃工业中
10、有三个应用：玻璃着色、 玻璃脱色和制备特种性能的玻璃。用于玻璃 着色的稀土氧化物有钕(粉红色并带有紫色光 泽)、镨玻璃为绿色(制造滤光片)等；二氧化 铈可将玻璃中呈黄绿色的二价铁氧化为三价 而脱色，避免了过去使用砷氧化物的毒性， 还可以加入氧化钕进行物理脱色；稀土特种 玻璃如铈玻璃(防辐射玻璃)、镧玻璃(光学玻 璃)。 1.5、陶瓷工业领域v稀土可以加入陶瓷和瓷釉之中，减少釉和破裂并使 其具有光泽。稀土更主要用做陶瓷的颜料，由于稀 土元素有未充满的4f电子，可以吸收或发射从紫外 、可见到红外光区不同波长的光，发射每种光区的 范围小，导致陶瓷的颜色更柔和、纯正，色调新颖 ，光洁度好。如黄色、紫罗
11、兰色、绿色、桃红色、 橙色、棕色、黑色等。稀土氧化物可以制造耐高温 透明陶瓷(应用于激光等领域)、耐高温坩埚(冶金)。1.6、农业领域v目前发展有稀土农学、稀土土壤学、稀土植物生理 学、稀土卫生毒理学和稀土微量分析学等学科。稀 土作为植物的生长、生理调节剂，对农作物具有增 产、改善品质和抗逆性三大特征；同时稀土属低毒 物质，对人畜无害，对环境无污染；合理使用稀土 ，可使农作物增强抗旱、抗涝和抗倒伏能力。当前 我国农田施用稀土面积达5 0007 000万亩/年，为 国家增产粮、棉、豆、油、糖等68亿公斤，直接 经济效益为1015亿元，年消费稀土1 1001 200 吨。二、稀土元素在高新技术产业
12、中应用v在高新技术领域，稀土元素丰富的光学、电 学、磁学以及其他许多性能得到了充分的应 用。2.1、稀土磁性材料v稀土元素独特的磁性能，可以制造现代工业和科学 技术发展需要的各类磁性材料。迄今，人们已经发 展了三代永磁体材料，即第一代SmCo5，第二代 SmCo17，第三代NdFeB,目前正在开发第四代稀土 永磁体SmFeN。与传统磁体相比，稀土永磁材料的 磁能积要高出410倍，其他磁性能也远高于传统磁 体。钕铁硼磁体的出现正带动着机电产业发生革命 性的变革。稀土磁性材料现已广泛应用于电视机、 电声、医疗设备、磁悬浮列车及军事工业等高新技 术领域。2.2、稀土发光和激光材料v稀土元素中钇、铕是
13、红色荧光粉的主要原料，广泛 应用于彩色电视机、计算机及各种显示器。目前， 我国年产彩电红粉300400吨，计算机显示器红粉 50100吨，以满足国产3 500万支彩显管和近百万 支显示器的需求。v稀土离子是固体激光材料和无机液体激光材料的最 主要的激活剂，其中以掺Nd3+的激光材料研究得最 多，除钇铝石榴石(YAG)、铝酸钇(YAP)玻璃等基质 外，高稀土浓度激光材料可能成为特殊应用的材料 。2.3、稀土特种玻璃和高性能陶瓷材料v铈组轻稀土几乎都是制备特种玻璃的上好原料。镧玻璃具有 高折射、低色散的良好光学稳定性，广泛应用于各种透镜和 镜头材料。此外，镧玻璃还用作光线材料。铈玻璃用作防辐 射材
14、料，具有在核辐射下保持透明、不变暗的特点，在军事 上和电视工业中有着重要的应用。钕玻璃可以制成很大的尺 寸，是巨大功率激光装置最理想的激光材料。v稀土陶瓷材料中，稀土可以其化合物形式和掺杂形式两种不 同形式应用。稀土高性能陶瓷包括稀土高温结构陶瓷和稀土 功能陶瓷两大类。稀土的氧化物、硫化物和硼化物具有很强 的高温稳定性，后两者还同时有惰性物质，他们是制造高温 结构陶瓷的优良原料。硼化物是优良的电子仪器的阴极材料 ，它具有很小的电子逸出功和很高的热电子发射密度。稀土掺杂的ZrO2、SiC、Si3N4具有耐高温、高强度、高韧性等 优良性能，是一类新型的高温结构陶瓷，它被广泛应用与内 燃机零部件、计
15、算机驱动软件、密封件、高温轴承等高科技 领域，利用这类材料制成的汽车发动机已在国内外使用。 稀土功能陶瓷的范围更广，包括（电、热）绝缘材料、电容器 介质材料、铁电和压电材料半导体材料、超导材料、电光陶 瓷材料、热电陶瓷材料、化学吸附材料，还有固体电解质材 料等。在传统的压电陶瓷材料中掺入微量稀土氧化物可以大 大改善这些材料的介电性和压电性，使它们更适应实际需要 。稀土元素如镧、铈、钕在移动电话和计算机的多层陶瓷电 容器中也发挥着重要作用。稀土掺杂在热敏半导体材料中起 着关键作用，这类材料可用作过电过热保护元件、温度补偿 器、温度传感器、延时元件及消磁元件等。2.4、稀土储氢材料v稀土与过渡元素
16、的金属间化合物MMNi5(MM为混合 稀土金属)和LaNi5是优良的吸氢材料，被称为氢海 绵。其最为成功的应用是制造二次电池金属氢 化物电池，即镍氢电池。其等体积充电容量是目前 广泛使用的镍镉电池的2倍，充放电循环寿命和输 出电压与镍镉电池一样，但没有了镉污染。镍氢电 池已广泛用于各种便携式电器中，还有一个重要的 用途是用作未来绿色交通工具电动汽车的动力源， 随着电动汽车及其他绿色运输工具的开发，车用镍 氢动力电池的大量需求将进一步促进稀土储氢材料 的发展。2.5、稀土超导材料v由于稀土超导体是一种高温超导材料，可使所需的 环境温度由低温超导材料的液氦区提高到液氮区（ Tc=77K）以上，不但给操作使用带来了方便，而且 也大大降低使用成本。近几年研究表明，许多单一 稀土氧化物及其某些混合稀土氧化物是高温超导材 料的重要原料。一旦高温超导材料进入实用，整个 世界将起翻天覆地的变化。目前，我国在稀土超导 材料的成材研究方面取得了有意义的突破。2.6、稀气体净化土催化剂v汽车尾气需要将CHX、CO氧化，对NOX
