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1、,稀土产业及主要产品特性,天津海关归类分中心 邱越,汇报内容,1. 稀土简介,2. 稀土产业概况,3. 稀土应用介绍,4. 稀土主要产品特性,1794年芬兰化学家Johan Gadolin发现钇1947年确认最后一个稀土元素钷，经历了150年,稀土简介 稀 土 元 素17个+钪，共17个元素,中国稀土资源特点 白云鄂博稀土矿是全 世界最大稀土资源 矿，以轻稀土为主， 是独居石和氟碳铈矿 混合型稀土矿，与铁 铌共伴生。 氟碳铈矿以轻稀土为 主，伴生氟、钡、锶 等有益组分多，综合,利用价值高。 南方离子型稀土矿是 我国独有矿种，富含 高价值中重稀土元素。,0-1 1-10 10-100 100-5
2、00 500+,白云鄂博稀土矿 2532万吨,四川氟碳铈矿 240万吨,江西 55万吨 福建 4.4万吨 广东 45万吨,微山氟碳铈矿 9.6万吨 浙江 0.7万吨 湖南 11万吨,广西 34万吨,云南 13.6万吨,“南重北轻 ”,“南贵北贱 ” 中国稀土资源储量分布概况（REO计） (注:国土资源部矿产开发司中国矿产资源主要矿种开发利用水平与政策建议，2002年9月）,稀土原矿,稀土精矿,稀土化合物材料 抛光粉 化工助剂,稀土发光材料 催化材料 陶瓷材料 晶体材料,稀土磁性材料、 储氢材料,重选、磁选、浮选或 原地浸矿,焙烧、酸、碱、盐分解 浸出、萃取分离提纯 单一稀土氧化物、稀土盐类 电
3、解、还原、蒸馏等 稀土金属、合金,稀土有色金属 合金材料,稀土制备流程,2 稀土产业概况,中 国 三 大 稀 土 资 源,包头混合型稀土矿 南方离子型稀土矿 四川氟碳铈稀土矿,浓硫酸分解水浸P204/碳氨转型 皂化 P507 - HCl 体系萃取分离 原地浸 碳氨沉淀-盐酸溶解 皂化 P507-HCl 体系萃取分离 氧化焙烧 盐酸浸出 碱转优溶 皂化 P507-HCl 体系萃取分离,2 稀土产业概况 稀土冶炼分离主流工艺,世界稀土资源及开发,离子型稀土矿床分布略图,离子型稀土矿,离子矿堆浸,离子矿原地浸,萃取分离生产线,金属生产工艺,目前，采用的工艺技术主要分为： 熔盐电解（氯化物、氟化物熔盐
4、体系） 金属热还原（钙热还原、镧热还原） 真空蒸馏提纯技术,稀土金属电解生产线,稀土金属电解生产线,中频感应还原炉,中频感应真空蒸馏炉,真空蒸馏提纯技术,真空蒸馏提纯稀土金属是利用某些稀土金属与杂质之间在某一 温度下蒸汽压之间的差别，在高温高真空下加热处理，使稀土金属 与杂质分离从而制备高纯稀土金属的方法。真空蒸馏法是目前制备 高纯稀土金属的常用方法。,高温高真空蒸馏炉,资源第一 占世界的36%,生产第一 占世界的95%,出口第一 占世界的90%,应用第一 占世界的60 %,关系到世界和平和国家 安全的战略资源,我国是大国、但不是稀土强国,2 稀土产业概况 我国稀土的优势地位,稀土化合物,稀土
5、金属 发光材料,发达国家：将稀土列为战略资源，稀土新材 料研究和相关应用产业作为重点发展领域。,航空航天,汽车家电 电子信息,高新材料,环境材料,储氢材料,生物医用材料,信息 材料,稀土应用介绍 国防军 工 磁性材料,CRT,FED LCD,发光材料 重要应用领域,照明用发,光材料,PDP 显示用发光 材料,OLED,LED,节能荧 光灯,金属卤 化物灯,长余辉发光材 料 应急、交通照 明及装潢美化,特种发光 材料 上转换荧光粉 军事探测与防伪,X射线增感屏 用荧光粉 医学检测,高压汞 灯,LED 灯,稀土应用介绍,3.3. 稀土应用介绍,其它功能材料体系：,含稀土催化剂、汽车尾气净化；,稀土
6、生物、医学用材料； 储氢材料、陶瓷材料,晶体材料、信息传输材料；,.,稀土应用介绍,单一稀土氧化物,纯度（2N5N）,粉末状，溶于酸或碱,复合稀土氧化物,铈锆、钇铕、钇铈,镧铈铽等；,粉末状，溶于酸或碱,稀土氧化物,4. 1稀土化合物及盐类产品,4. 1稀土化合物及盐类产品 稀土盐类 稀土碳酸盐 稀土草酸盐、醋酸盐 氢氧化物,稀土硝酸盐 稀土醋酸盐,稀土硝酸盐、硫酸盐 稀土氯化物、氟化物 稀土碘化物、溴化物 稀土硫酸盐,稀土碳酸盐 稀土氢氧化物,稀土抛光粉：,主要成分：氧化铈（CeO 2 ）或含有其他,稀土如La 2 O 3 、Pr 7 O 11 等混,合稀土抛光粉。含有微量氟。,主要特性：无
7、毒、无味，性质稳定;白色、,浅黄色、棕色或红色固体粉末 检测方法：用X荧光和ICP AES方法,分析,主成分及稀土配分 。,4. 1稀土化合物及盐类产品,普通稀土抛光粉与氧化铈、镧铈稀 土氧化物及混合稀土氧化物从成分 和外观上没有明显区别,除钷以外的16种稀土金属，纯度2N-4N,镧、镨、钕、镨钕、钪、钇、铽、镝、 钐、混合稀土金属等。,稀土金属,4. 2稀土金属及合金产品,用,途：主要用于钕铁硼永磁材料， 镝用以提高磁体温度稳定性。,4. 2稀土金属及合金产品 产品名称： 镝铁(Dy-Fe)合金、 钆铁(Gd-Fe)合金 主要成分：稀土总量(%)：70-80 主要特征：铸态块状，呈银灰色金属
8、光泽。 识别方法：肉眼识别，或借助ICP， 电感耦合等离子体光谱法。,用,途：主要用作溅射靶材。,4. 2稀土金属及合金产品 产品名称： 镨钕(Pr-Nd)合金 主要成分：稀土总量(%)：99 镨25%+钕75%主要特征： 铸态块状，呈银灰色金属光泽。 识别方法：肉眼识别，借助仪器如ICP等。 用 途：主要用于钕铁硼磁性材料和有 色合金添加剂。 产品名称： 钬铜(Ho-Cu)合金 主要成分：合金成分按用户需求而定。 主要特征：不规则块状或加工成型， 呈金黄色金属光泽。 识别方法：肉眼识别，借助仪器如ICP等。,用,途：主要用作耐高温耐腐蚀合金材,料的添加剂。 产品名称： 钇镁(Y-Mg)合金
9、主要成分：稀土总量(%)按用户要求可在 1080%内调整。 主要特征：铸态块状，呈银白色金属光泽。 识别方法：肉眼识别，借助仪器如ICP等。 用 途：主要用作镁合金添加剂，用以 提高材料力学性能。,4. 2稀土金属及合金产品 产品名称： 钇铝(Y-Al)中间合金 主要成分：稀土总量(%)：872 主要特征：铸态块状，呈银灰色金属光泽。 识别方法：肉眼识别，借助仪器如ICP等。,军工国防 风力发电,航空航天,大运载工程,稀土磁性材料 稀土第一大应用领域,计算机通讯,4.3稀土磁性材料产品 汽车,钕铁硼永磁粉及磁体 钐钴永磁粉及磁体 钐铁氮永磁粉 铽镝铁磁致伸缩材料 磁致冷材料 巨磁阻材料,1、钕
10、铁硼磁体（NdFeB）,主要成分：Nd 2 Fe 14B 1 、(Nd/Pr) 2 Fe 14 B 1 。,稀土金属含量30-33%左右,主要特征：成品钕铁硼磁体均采用镀铝或其他镀膜工,艺进行防腐处理，处理后磁体外观明亮具 有金属光泽。,检测方法：区分钕铁硼磁体、钐钴磁体与铁氧体时，可,将产品充磁,使用高斯计对产品进行测量;如 测量示数 5000奥斯特即为钕铁硼或钐钴磁 体；如测量示数2000奥斯特即为铁氧体;如 需进一步区分钕铁硼与钐钴磁体可用仪器ICP （电感耦合等离子光谱发生仪)测量成分。,4.3稀土磁性材料产品,2、钐钴磁体（SmCo）,产品名称：钐钴磁体（SmCo）,主要成分：SmC
11、o 5 、Sm 2 CO 17 稀土金属含量25-35%,主要特征：一般成品钐钴磁体与钕铁硼磁体,一样均采用镀铝工艺，两者外观 上几乎一样，明亮光滑，具有金 属光泽，但充磁后钐钴磁体的磁 性能要明显钕铁硼磁体。,检测方法：同上述测量钕铁硼磁体一样，可,首先使用高斯计来辨别是否为永 磁材料；精确区分可用ICP仪器。 2,4.3稀土磁性材料产品,3、钕铁硼速凝薄片（快冷,厚带（专利技术） ）,主要成分：Nd 2 Fe 14 B 1 、(Nd/Pr) 2 Fe 14 B 1,稀土金属含量30-33%左右,主要特征：外观平整，片带状，有金,属光泽、较脆。,检测方法：微观组织呈柱状晶，可用X,荧光或IC
12、P仪器测定成分。,4.3稀土磁性材料产品,mm,mm,主要成分：（Tb xDy 1-x）Fe y （ 稀土金属含量 60% ） 主要特征：在磁场作用下发生伸缩，将电 能转化为机械能。 未经加工的一般为棒状，直径 30-80mm，外观呈现暗黑色， 断口处呈现明亮的金属光泽。 比传统的压电陶瓷磁致伸缩性 能提高10倍以上。,75 mm,50 mm,4.3稀土磁性材料产品 二、稀土超磁致伸缩材料 产品名称：稀土超磁致伸缩材料,发展需求 磁致伸缩,水声换能器 -潜艇声纳,扬声器、超声换能器,稀 土 水 声 换 能 器 声 纳 在 军 工 及 民 用范 围 内 有 着 广 泛 的 使 用 ， 已 形成世
13、界标准与系列产品。如水声换能器规模按 1000套来算， 每套需要材料 2kg，总计需 2000kg。,我 国 是 扬 声 器 生 产 大 国 ， 年 产 扬 声器 几 亿 只 ， 根 据 相 关 资 料 表,明，我国对于高档发烧友扬声器的需求量 正在以 每年 8.7%的速 度增长，市场份额巨大， GMM平面扬声器一项按年销售量 100 万台来计算，每台需该材料 10g，总计为 10000kg。,高精度致动机床及智能控制,基于 GMM的高精度控制机床可满足中凸变椭圆型活塞及其它高 精 度 加 工 的 要 求 ， 具 有 广 阔 的 市 场前 景 。 该 设 备 每 套 需 要 磁 致 伸 缩材料
14、 700g，按每年生产精密超磁致伸缩致动器 1500套来算，总,计需要 1050kg。,4.3稀土磁性材料产品,Electric information industry,带动传统产业 促进高新技术产业,Ni/MH 电池-green battery EV industry 高比容量(2倍) 大电流充放电性能好 无公害 无记忆效应,稀土在贮氢材料,4.4稀土储氢材料产品,稀土在贮氢材料,4.4稀土储氢材料产品,主要成分：LaNi 5 （ 含镧、镨、钕约35% ） 主要特征： 熔炼合金 一般为厚度5-50mm 厚的不规则块状，表面呈 暗黑色，断口处呈现明亮的,金属光泽。 甩带储氢合金 厚 度为0.
15、2-1mm厚的片状,表面,稀土储氢合金,平整呈现明亮的金属光泽,经 化学方法制备的稀土储氢材 料为粉末状,呈现暗灰色光泽。 检测方法：稀土储氢合金为金属间化合 物，较脆，比较容易敲碎。 稀土储氢粉末,节能灯用发光材料的种类,4.5 稀土发光材料产品,石榴石型结构铝酸盐荧光粉,主要成分：( Y 1- aGd a) 3 (Al 1- bGa b) 5 O 12 : Ce,(铝酸盐系列)， 稀土REO含量50%,Ca 3 Sc 2 Si 3 O 12 :Ce（钪硅酸盐系列）。,主要特征：该发光材料外观上呈现为黄色或绿色,粉体，其中铝酸盐系列黄色荧光粉如 图所示。,检测方法：X射线衍射图谱是确定该系列
16、发光材料最,为准确的方式;其次可以通过肉眼来判断, 通常具有石榴石结构的LED荧光粉在太阳 光照射下，即可呈现出绿色、黄色粉体。,4.5 稀土发光材料产品,硅酸盐系列发光材料,主要成分：稀土离子激活的硅酸盐，包括正硅酸盐、,绿硅酸盐及焦硅酸盐等。,主要特征：该发光材料外观上呈现为一种绿色粉体，,如图所示。,检测方法：X射线衍射图谱是确定硅酸盐系列荧光粉,最为准确的方式；其次可以通过肉眼来判 断，通常白光LED用硅酸盐系列发光材料 在太阳光照射下，即可呈现出绿色、黄色 粉体；亦可通过激发光谱来判定。,4.5 稀土发光材料产品,硅基氮（氧）化物系列发光材料,主要成分：Sr 2 Si 5 N 8 : Eu 、CaAlSiN 3 : Eu 红色荧光粉；,-si
