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1、Shanghai Institute of Technology 稀土精细化学品化学全册配套稀土精细化学品化学全册配套 最完整精品课件最完整精品课件1 Shanghai Institute of Technology 稀土精细化学品化学稀土精细化学品化学 Shanghai Institute of Technology 课程简介课程简介 课程性质课程性质: :专业必修课专业必修课 学时数学时数: 32: 32学时学时 成绩成绩: :考试、讨论、作业考试、讨论、作业 Shanghai Institute of Technology 第一章第一章 绪论绪论 稀土元素由于具有特殊的电子结构稀土元素由

2、于具有特殊的电子结构 ，独特的物理化学性质，是国内外科，独特的物理化学性质，是国内外科 学家最关注的一组元素，被美国、日学家最关注的一组元素，被美国、日 本等国家有关政府部门列为发展高技本等国家有关政府部门列为发展高技 术产业的关键元素。有人认为，随着术产业的关键元素。有人认为，随着 稀土元素的开发，将会引发一场新的稀土元素的开发，将会引发一场新的 技术革命。技术革命。 Shanghai Institute of Technology 一、稀土精细化学品的定义一、稀土精细化学品的定义 精细化学品精细化学品(Fine Chemicals)：又称精细：又称精细 化工产品，有关专业工具书把产量小、纯

3、化工产品，有关专业工具书把产量小、纯 度高的化学品泛称为精细化学品。度高的化学品泛称为精细化学品。 日本把凡具有专门功能，研究开发、制日本把凡具有专门功能，研究开发、制 造及应用技术密集度高，配方技术能左右造及应用技术密集度高，配方技术能左右 产品性能，附加值高，收益大，小批量，产品性能，附加值高，收益大，小批量， 多品种的商品称为精细化学品。多品种的商品称为精细化学品。 Shanghai Institute of Technology 按美国克林按美国克林(Kline)分类法，将分类法，将专用化学品专用化学品这一这一 术语代替术语代替精细化学品精细化学品。将化工产品分为两大类别。将化工产品分

4、为两大类别 ：通用化学品：通用化学品(Heavy Chemicals)和专用化学品和专用化学品(精精 细化学品细化学品)。 通用化学品通用化学品指从廉价、易得的天然资源指从廉价、易得的天然资源(如煤如煤 、石油、天然气和农副产品等、石油、天然气和农副产品等)开始，经一次或数开始，经一次或数 次化学加工而制成的最基本的化工原料，它用途次化学加工而制成的最基本的化工原料，它用途 广泛、生产批量较大、通常以其主要成分的化学广泛、生产批量较大、通常以其主要成分的化学 名称来命名的化学品，具有应用范围广、生产中名称来命名的化学品，具有应用范围广、生产中 化工技术要求高、产量大而附加值低等特点。化工技术要

5、求高、产量大而附加值低等特点。 Shanghai Institute of Technology 专用化学品专用化学品(精细化学品精细化学品)是指全面要求产品是指全面要求产品 功能和性能的一类化学品，可按商品使用性质功能和性能的一类化学品，可按商品使用性质 分为准商品、多用途功能化合物和最终用途化分为准商品、多用途功能化合物和最终用途化 学品。学品。 精细化学品是以通用化学品为起始原料，合精细化学品是以通用化学品为起始原料，合 成工艺中步骤繁多、反应复杂、产量小而产值成工艺中步骤繁多、反应复杂、产量小而产值 高，并具有特定的应用性能的产品。所以通常高，并具有特定的应用性能的产品。所以通常 将年

6、产量较少的或用途专一的化学产品划分为将年产量较少的或用途专一的化学产品划分为 精细化工产品。精细化工产品。 Shanghai Institute of Technology 在我国精细化学品一般指深度加工的、技术在我国精细化学品一般指深度加工的、技术 密集度高、产量小、附加价值大、一般具有特定密集度高、产量小、附加价值大、一般具有特定 应用性能的化学品。应用性能的化学品。 稀土精细化学品：稀土精细化学品：是指含有稀土元素的精细化是指含有稀土元素的精细化 学品。学品。 生产稀土精细化学品的工业，则称为稀土精细生产稀土精细化学品的工业，则称为稀土精细 化学工业，简称稀土精细化工。化学工业，简称稀土

7、精细化工。 Shanghai Institute of Technology 二、稀土精细化学品的分类二、稀土精细化学品的分类 精细化学品的范围非常广泛，各国对精细化精细化学品的范围非常广泛，各国对精细化 学品范畴的规定有差别，特别是随着科学技术学品范畴的规定有差别，特别是随着科学技术 的不断发展，精细化学品涉及的行业也越来越的不断发展，精细化学品涉及的行业也越来越 多，所以各国对其分类也有差别。多，所以各国对其分类也有差别。 目前，各国较统一的分类原则还是以精细化目前，各国较统一的分类原则还是以精细化 学品的特定功能和行业来分类。学品的特定功能和行业来分类。 Shanghai Institu

8、te of Technology 例如：我国例如：我国1986年年3月月6日原化学工业部颁日原化学工业部颁 发的发的精细化工产品分类暂行规定精细化工产品分类暂行规定将精细化将精细化 学品分为学品分为11大类，即：农药；染料；涂大类，即：农药；染料；涂 料料(包括油漆和油墨包括油漆和油墨)；颜料；试剂和高纯；颜料；试剂和高纯 物；信息用化学品物；信息用化学品(包括感光材料、磁性材料包括感光材料、磁性材料 等等)；食品和饲料添加剂；黏合剂；催化；食品和饲料添加剂；黏合剂；催化 剂和各种助剂；化学药品和日用化学品；剂和各种助剂；化学药品和日用化学品； 功能高分子材料功能高分子材料(包括功能膜、感光材

9、料等包括功能膜、感光材料等)。 Shanghai Institute of Technology 现在我国的教科书上有的分为现在我国的教科书上有的分为18类，如类，如（ 1）医药和兽药；（医药和兽药；（2）农药；（）农药；（3）黏合剂；）黏合剂； （4）涂料；（）涂料；（5）染料和颜料；（）染料和颜料；（6）表面活）表面活 性剂和合成洗涤剂、油墨；（性剂和合成洗涤剂、油墨；（7）塑料、合成）塑料、合成 纤维和橡胶助剂；（纤维和橡胶助剂；（8）香料；（）香料；（9）感光材）感光材 料；（料；（10）试剂和高纯物；（）试剂和高纯物；（11）食品和饲）食品和饲 料添加剂；（料添加剂；（12）石油化学

10、品；（）石油化学品；（13）造纸）造纸 用化学品；（用化学品；（14）功能高分子材料；（）功能高分子材料；（15） 化妆品；（化妆品；（16）催化剂；（）催化剂；（17）生化酶；（）生化酶；（ 18）无机精细化学品。）无机精细化学品。 Shanghai Institute of Technology 日本是精细化学品发展较早也是较快的发达国家，日本是精细化学品发展较早也是较快的发达国家， 他们在他们在1984年年精细化工年鉴精细化工年鉴中将精细化学品分为中将精细化学品分为35 个类别个类别: (1)医药；医药； (2)兽药；兽药； (3)农药；农药； (4)合成颜料；合成颜料； (5)涂料；涂

11、料； (6)有机染料；有机染料； (7)油墨；油墨； (8)黏合剂；黏合剂； (9)催化剂；催化剂； (10)试剂；试剂； Shanghai Institute of Technology (11)香料；香料； (12)表面活性剂；表面活性剂； (13)合成洗涤剂；合成洗涤剂； (14)化妆品；化妆品； (15)感光材料；感光材料； (16)橡胶助剂；橡胶助剂； (17)增塑剂；增塑剂； (18)稳定剂；稳定剂； (19)塑料添加剂；塑料添加剂； (20)石油添加剂；石油添加剂； Shanghai Institute of Technology (21)饲料添加剂；饲料添加剂； (22)食品添

12、加剂；食品添加剂； (23)高分子凝聚剂；高分子凝聚剂； (24)工业杀菌防霉剂；工业杀菌防霉剂； (25)芳香消臭剂；芳香消臭剂； (26)纸浆及纸化学品；纸浆及纸化学品； (27)汽车化学品；汽车化学品； (28)脂肪酸及其衍生物；脂肪酸及其衍生物； (29)稀土金属化合物；稀土金属化合物； (30)电子材料；电子材料； Shanghai Institute of Technology (31)精细陶瓷；精细陶瓷； (32)功能树脂；功能树脂； (33)生命体化学品；生命体化学品； (34)化学一促进生命物质；化学一促进生命物质； (35)盥洗卫生用品。盥洗卫生用品。 Shanghai I

13、nstitute of Technology 1985年，又新增了以下年，又新增了以下16个品种：个品种： (1)酶、酶、 (2)火药和推进剂、火药和推进剂、 (3)非晶态合金、非晶态合金、 (4)贮氢合金、贮氢合金、 (5)无机纤维、无机纤维、 (6)炭黑、炭黑、 (7)皮革用化学品、皮革用化学品、 Shanghai Institute of Technology (8)溶剂与中间体、溶剂与中间体、 (9)纤维用化学品、纤维用化学品、 (10)混凝土添加剂、混凝土添加剂、 (11)水处理剂、水处理剂、 (12)金属表面处理剂、金属表面处理剂、 (13)保健食品、保健食品、 (14)润滑剂、润

14、滑剂、 (15)合成沸石、合成沸石、 (16)成像材料。成像材料。 Shanghai Institute of Technology 稀土元素在精细化学品中差不多均有应稀土元素在精细化学品中差不多均有应 用，稀土精细化学品的分类可按精细化学用，稀土精细化学品的分类可按精细化学 品的分类。品的分类。 Shanghai Institute of Technology 三、稀土精细化学品的特点三、稀土精细化学品的特点 1小批量、多品种生产小批量、多品种生产; 2以添加剂的形式出现，大量采用复配技术以添加剂的形式出现，大量采用复配技术; 3采用多用途、多功能特别是间断式生产装置较采用多用途、多功能特别

15、是间断式生产装置较 多多; 4高技术密集度高技术密集度; 5商品性强，市场竞争激烈商品性强，市场竞争激烈 ; 6新品种开发成功率低、时间长、费用高新品种开发成功率低、时间长、费用高; 7技术垄断性强、销售利润高、附加价值率高。技术垄断性强、销售利润高、附加价值率高。 Shanghai Institute of Technology 四、稀土精细化学品在高技术领域的应用四、稀土精细化学品在高技术领域的应用 稀土精细化学品已成为现代产业和稀土精细化学品已成为现代产业和 军工的重要组成部分（自学）。军工的重要组成部分（自学）。 Shanghai Institute of Technology 第二章

16、第二章 稀土元素的基本性质稀土元素的基本性质 第一节第一节 稀土元素概论稀土元素概论 一、稀土元素和镧系元素的概念一、稀土元素和镧系元素的概念 稀土元素稀土元素 ：是指周期表中：是指周期表中III B族，原子序数族，原子序数 21的钪的钪(Sc)、39的钇的钇(Y)和和57的镧的镧(La)至至71的的 镥镥(Lu) 镧镧(La)、铈、铈(Ce)、镨、镨(Pr)、钕、钕(Nd)、 钷钷(Pm)、钐、钐(Sm)、铕、铕(Eu)、钆、钆(Gd)、铽、铽(Tb)、 镝镝(Dy)、钬、钬(Ho)、铒、铒(Er)、铥、铥(Tm)、镱、镱(Yb)、 镥镥(Lu)等十七个元素。等十七个元素。 Shanghai

17、 Institute of Technology 镧系元素：镧系元素：国际理论与应用化学联合会国际理论与应用化学联合会 (IUPAC) 在在1968年推荐把镧以后的原子序数为年推荐把镧以后的原子序数为 58-71的铈至镥的铈至镥铈铈(Ce)、镨、镨(Pr)、钕、钕(Nd)、钷、钷 (Pm)、钐、钐(Sm)、铕、铕(Eu)、钆、钆(Gd)、铽、铽(Tb)、镝、镝 (Dy)、钬、钬(Ho)、铒、铒(Er)、铥、铥(Tm)、镱、镱(Yb)、镥、镥 (Lu)十四个元素称为镧系元素十四个元素称为镧系元素 。 由于镧由于镧(La)、和铈至镥的十四个元素的化、和铈至镥的十四个元素的化 学性质、物理性质和地球

18、化学性质上的相似学性质、物理性质和地球化学性质上的相似 性和连续性，人们还是一般把镧至镥的十五性和连续性，人们还是一般把镧至镥的十五 个元素统称为镧系元素。个元素统称为镧系元素。 Shanghai Institute of Technology 稀土元素原子和离子的电子组态及半径稀土元素原子和离子的电子组态及半径 Shanghai Institute of Technology 稀土元素的分组稀土元素的分组 Shanghai Institute of Technology 二、稀土元素的发现二、稀土元素的发现 稀土元素性质十分相似，分离困难稀土元素性质十分相似，分离困难 ，又由于早期科学技术水

19、平的局限，从，又由于早期科学技术水平的局限，从 1794年首先分离出新年首先分离出新“土土”(氧化物氧化物)时时 起，一直到起，一直到1972年从沥青铀矿中提取稀年从沥青铀矿中提取稀 土的最后一个元素土的最后一个元素Pm为止，从自然界中为止，从自然界中 取得全部稀土元素经历了一个世纪之久取得全部稀土元素经历了一个世纪之久 。 Shanghai Institute of Technology 在稀土矿物中首先得到的是钇土。在在稀土矿物中首先得到的是钇土。在 1787年由年由C.A. Arrhenius在瑞典斯德哥尔摩附在瑞典斯德哥尔摩附 近的近的Ytterby村发现一种黑石村发现一种黑石(后称为

20、硅铍钇矿后称为硅铍钇矿 )。1794年由年由J. Gado1in(芬兰芬兰Abo大学，后为大学，后为 Turku大学的教授大学的教授)从此种矿物中分离出一种从此种矿物中分离出一种 大约大约38的新的的新的“土土”性氧化物，称之为钇性氧化物，称之为钇 土。土。 Shanghai Institute of Technology 随后，在随后，在1803年，年，M.H. Klaproth(德国德国 人人)、J.J. Berze1ius、W. Hisinger(瑞典人瑞典人) 各自从一种重矿石各自从一种重矿石(即铍硅矿即铍硅矿)中得到另一中得到另一 新新土土，命名为铈土。，命名为铈土。 Shangha

21、i Institute of Technology 当时曾把铈土和钇土都认为是单一元当时曾把铈土和钇土都认为是单一元 素，但研究中发现它们由于制备方法不同素，但研究中发现它们由于制备方法不同 而性质也不同，事实表明它们是混合氧化而性质也不同，事实表明它们是混合氧化 物。经过一个世纪之久的艰苦努力，到物。经过一个世纪之久的艰苦努力，到 1907年，人们从镱土中分离出镥的氧化物年，人们从镱土中分离出镥的氧化物 为止，才把十四个稳定的镧系元素及钪和为止，才把十四个稳定的镧系元素及钪和 钇完全地分离和鉴别出来。钇完全地分离和鉴别出来。 Shanghai Institute of Technology

22、Shanghai Institute of Technology Shanghai Institute of Technology 1902年年B. Braunes曾推测曾推测Nd-Sm间应有一种间应有一种 元素，元素，1914年年H.G.J. Moseley发现发现X-射线光谱与射线光谱与 原子序数简单关系时，确认原子序数简单关系时，确认61号元素的存在，号元素的存在， 到到1926年年B.S. Hopkins等在等在X-射线光谱中找到了射线光谱中找到了 61号元素，直到号元素，直到1947年年J.A. Marinsky和和L.E. Glendenin等从铀的裂变产物中发现了等从铀的裂变产物

23、中发现了 Pm 离子离子 的存在，人们终于找到的存在，人们终于找到61号元素，它被命名为号元素，它被命名为 钷。钷。1972年在天然铀矿提取物中发现钷年在天然铀矿提取物中发现钷 Pm，( 半衰期半衰期2.64年年)，从此钷不再是人造元素。，从此钷不再是人造元素。 Shanghai Institute of Technology 由于这一系列元素最初是以氧物的形由于这一系列元素最初是以氧物的形 态从相当稀少的矿物中发现的，当初一般态从相当稀少的矿物中发现的，当初一般 把氧化物称为土，如氧化镁把氧化物称为土，如氧化镁-苦土，氧化锆苦土，氧化锆 -锆土，氧化铍锆土，氧化铍-铍土，所以把它们称为稀铍土

24、，所以把它们称为稀 土。土。 这个名称一直延用至今，但它已是名不这个名称一直延用至今，但它已是名不 符实，稀土元素并不符实，稀土元素并不稀稀也不也不土土，而是比一，而是比一 些普通元素在地壳中丰度还高的金属元素。些普通元素在地壳中丰度还高的金属元素。 Shanghai Institute of Technology 三、稀土元素在自然界中的存在三、稀土元素在自然界中的存在 稀土元素的天然同位素稀土元素的天然同位素 Shanghai Institute of Technology 在自然界中发现稀土元素的稳定在自然界中发现稀土元素的稳定 同位素有同位素有50多种。多数稀土元素以不多种。多数稀土元

25、素以不 同质量的同位素的混合物存在于自然同质量的同位素的混合物存在于自然 界中。界中。 镧、铈、钕、钐、钆、镥的天然镧、铈、钕、钐、钆、镥的天然 同位素中有放射性同位素。在自然同位素中有放射性同位素。在自然 界中镨、铽、钬、铥和钇等各只有界中镨、铽、钬、铥和钇等各只有 一种稳定的核素。一种稳定的核素。 Shanghai Institute of Technology 稀土元素和一些元素在地壳中的丰度稀土元素和一些元素在地壳中的丰度 Shanghai Institute of Technology 稀土元素的丰度稀土元素的丰度 Shanghai Institute of Technology 稀

26、土元素在自然界中广泛存在，虽矿物中稀土元素在自然界中广泛存在，虽矿物中 稀土元素含量并不高，但在地壳中储藏量约占稀土元素含量并不高，但在地壳中储藏量约占 地壳的地壳的0016，约，约153克吨，它们的丰度克吨，它们的丰度 至少和许多常见元素一样多。整个稀土元素在至少和许多常见元素一样多。整个稀土元素在 地壳中的丰度比一些常见元素要多，如比锌大地壳中的丰度比一些常见元素要多，如比锌大 三倍，比铅大九倍比金大三万倍，见上表。就三倍，比铅大九倍比金大三万倍，见上表。就 单一元素来说，它们的丰度也和一些常见元素单一元素来说，它们的丰度也和一些常见元素 相当，如铈接近于锌，钇、钕和镧接近于钴和相当，如铈

27、接近于锌，钇、钕和镧接近于钴和 铅，甚至丰度较低的铕也比银和铋的丰度大。铅，甚至丰度较低的铕也比银和铋的丰度大。 Shanghai Institute of Technology 稀土元素在地壳中的分布有如下特点稀土元素在地壳中的分布有如下特点 ： (1)整个稀土元素在地壳中的丰度比一些常整个稀土元素在地壳中的丰度比一些常 见元素要多，如比锌大三倍，比铅大九见元素要多，如比锌大三倍，比铅大九 倍比金大三万倍，见表倍比金大三万倍，见表2.5。就单一元素。就单一元素 来说，它们的丰度也和一些常见元素相来说，它们的丰度也和一些常见元素相 当，如铈接近于锌，钇、钕和镧接近于当，如铈接近于锌，钇、钕和镧

28、接近于 钴和铅，甚至丰度较低的铕也比银和铋钴和铅，甚至丰度较低的铕也比银和铋 的丰度大。的丰度大。 Shanghai Institute of Technology (2) 在地壳中铈组元素的丰度比钇组在地壳中铈组元素的丰度比钇组 元素要大。前者在地壳的含量约为元素要大。前者在地壳的含量约为 101克克/吨，后者为吨，后者为47克克/吨。吨。 Shanghai Institute of Technology (3) 稀土元素的分布是不均匀的，一般服从稀土元素的分布是不均匀的，一般服从 Oddo-Harkins规则，即原子序数为偶数的元规则，即原子序数为偶数的元 素其丰度较相邻的奇数元素的丰度大

29、。素其丰度较相邻的奇数元素的丰度大。 一些矿物也有例外，如我国某些离子吸一些矿物也有例外，如我国某些离子吸 附型矿物中镧的含量却大于相邻的原子序附型矿物中镧的含量却大于相邻的原子序 数为偶数的铈。数为偶数的铈。 Shanghai Institute of Technology (4) 在地壳中稀土元素集中于岩石圈中，在地壳中稀土元素集中于岩石圈中， 主要富集在花岗岩、伟晶岩、正长岩的主要富集在花岗岩、伟晶岩、正长岩的 岩石中。稀土的钇组元素和花岗岩岩浆岩石中。稀土的钇组元素和花岗岩岩浆 结合得更紧密，倾向于出现在花岗岩类结合得更紧密，倾向于出现在花岗岩类 有关的矿床中，而铈组元素倾向于出现有关

30、的矿床中，而铈组元素倾向于出现 在不饱和的正长岩岩石中。在不饱和的正长岩岩石中。 Shanghai Institute of Technology 稀土元素的存在状态稀土元素的存在状态 由于稀土元素原子结构的相似性，由于稀土元素原子结构的相似性， 在地球化学上它们紧密结合并共生于相在地球化学上它们紧密结合并共生于相 同矿物中。它们在矿物中存在状态有三同矿物中。它们在矿物中存在状态有三 种情况：种情况： (1)参加矿物晶格，是矿物不可缺少的部分，参加矿物晶格，是矿物不可缺少的部分， 即稀土矿物，如独居石、氟碳钇矿等。即稀土矿物，如独居石、氟碳钇矿等。 Shanghai Institute of

31、Technology (2)以类质同晶置换以类质同晶置换(钙、锶、钡、锰、锆、钍钙、锶、钡、锰、锆、钍 等等)的形式分散在造岩矿物中，如磷灰石、钛的形式分散在造岩矿物中，如磷灰石、钛 铀矿等。铀矿等。 (3)呈吸附状态存在于矿物中，如粘土矿物呈吸附状态存在于矿物中，如粘土矿物 、云母矿等。、云母矿等。 在稀土矿物中稀土以化合物状态存在，在稀土矿物中稀土以化合物状态存在， 化合物的类型见表化合物的类型见表2.6。经济观点看，最重要。经济观点看，最重要 的是碳酸盐和磷酸盐矿物。的是碳酸盐和磷酸盐矿物。 Shanghai Institute of Technology 四、稀土元素资源的分布及我国的

32、稀土资源四、稀土元素资源的分布及我国的稀土资源 稀土最重要的矿床是碳酸盐和磷酸盐矿床。稀土最重要的矿床是碳酸盐和磷酸盐矿床。 碳酸盐矿床主要出现在美国的加利福尼亚、南非碳酸盐矿床主要出现在美国的加利福尼亚、南非 和我国的内蒙古自治区。磷酸盐矿床主要出现在和我国的内蒙古自治区。磷酸盐矿床主要出现在 澳大利亚、巴西、印度、南非和美国等。除了我澳大利亚、巴西、印度、南非和美国等。除了我 国外，世界的稀土资源将近一半分布在美国，其国外，世界的稀土资源将近一半分布在美国，其 次在印度，巴西等国。世界稀土工业储量为次在印度，巴西等国。世界稀土工业储量为 10000万万t，其中我国储量为，其中我国储量为52

33、00万万t，占，占52%。除。除 我国外，世界的稀土资源将进一半分布在美国，我国外，世界的稀土资源将进一半分布在美国， 其次是印度、前苏联、南非、马拉维和加拿大、其次是印度、前苏联、南非、马拉维和加拿大、 澳大利亚等国。澳大利亚等国。 Shanghai Institute of Technology 我国稀土资源有如下的五大特点我国稀土资源有如下的五大特点: (1)储量大。现已探明工业储量超过世界各国的工储量大。现已探明工业储量超过世界各国的工 业储量的总和。我国的内蒙古自治区的白云鄂博业储量的总和。我国的内蒙古自治区的白云鄂博 矿区稀土氧化物储量十分可观。矿区稀土氧化物储量十分可观。 (2)

34、分布广。稀土矿物遍及我国十几个省、自治区。分布广。稀土矿物遍及我国十几个省、自治区。 北方有内蒙古自治区包头白云鄂博的大型矿床，北方有内蒙古自治区包头白云鄂博的大型矿床， 南方有我国特有的离子吸附型的稀土矿和独居石南方有我国特有的离子吸附型的稀土矿和独居石 矿，还有一些星罗棋布的小型稀土矿床，为我国矿，还有一些星罗棋布的小型稀土矿床，为我国 稀土工业合理布局提供了有利条件。我国稀土矿稀土工业合理布局提供了有利条件。我国稀土矿 床数目远远超过国外矿床最多的美国。床数目远远超过国外矿床最多的美国。 Shanghai Institute of Technology (3)类型多。我国矿床类型众多。从

35、矿床成因类型多。我国矿床类型众多。从矿床成因 看，有内生、变质、外生等类型。有规模较看，有内生、变质、外生等类型。有规模较 大的花岗岩矿床，我国独特的新型稀土矿床大的花岗岩矿床，我国独特的新型稀土矿床- -离子吸附型矿床，还有罕见的沉积变质离子吸附型矿床，还有罕见的沉积变质-热热 液交代型铌液交代型铌-稀土稀土-铁矿床等。它们不仅为我铁矿床等。它们不仅为我 国提供稀土资源，还为稀土成矿规律和地球国提供稀土资源，还为稀土成矿规律和地球 化学研究增加了新内容。化学研究增加了新内容。 Shanghai Institute of Technology (4)矿种全。我国矿物品种齐全，具有重要矿种全。我

36、国矿物品种齐全，具有重要 工业意义的矿物均有发现；轻、重稀土工业意义的矿物均有发现；轻、重稀土 为主的矿物均有。轻稀土矿物有独居石为主的矿物均有。轻稀土矿物有独居石 、氟碳铈矿等。重稀土矿物有磷钇矿、氟碳铈矿等。重稀土矿物有磷钇矿、 离子吸附型的重稀土矿等。有些矿物如离子吸附型的重稀土矿等。有些矿物如 易解石和褐钇铌矿在国外几乎无工业价易解石和褐钇铌矿在国外几乎无工业价 值，但在我国却形成了相当规模的工业值，但在我国却形成了相当规模的工业 矿床，具有一定工业价值。矿床，具有一定工业价值。 Shanghai Institute of Technology (5)综合利用价值高。我国多种的稀土矿物

37、综合利用价值高。我国多种的稀土矿物 ，除了含有稀土元素外，还含有，除了含有稀土元素外，还含有Nb、Ta、 Ti、Th、U等稀有元素，因此矿床具有较等稀有元素，因此矿床具有较 高的综合利用价值。高的综合利用价值。 我国稀土资源得天独厚、储量丰富我国稀土资源得天独厚、储量丰富 、品种齐全、分布广等特点为我国稀土、品种齐全、分布广等特点为我国稀土 工业发展提供了极有利的条件。因此开工业发展提供了极有利的条件。因此开 发利用我国稀土资源是我国科技工作者发利用我国稀土资源是我国科技工作者 的重要课题和责任。的重要课题和责任。 Shanghai Institute of Technology 五、国内外稀

38、土生产企业简介五、国内外稀土生产企业简介 国外稀土精矿生产国外稀土精矿生产 Shanghai Institute of Technology Shanghai Institute of Technology Shanghai Institute of Technology Shanghai Institute of Technology 国内稀土生产企业（主要）国内稀土生产企业（主要） Shanghai Institute of Technology 赵赵 增增 祺祺 Prof. Zhao Zengqi Baotou Research Institute of Rare Earths Mini

39、ng of Principal Rare Earth Ores in the World and Their Influence on Global RE Industry 世界主要稀土矿产开采状况世界主要稀土矿产开采状况 及对稀土产业的影响及对稀土产业的影响 Shanghai Institute of Technology 1. 1. 中国稀土矿中国稀土矿 Chinese rare earth deposits 2. 2. 美国芒廷帕斯矿美国芒廷帕斯矿 American Mountain Pass 3. 3. 澳大利亚韦尔德山澳大利亚韦尔德山 Australian Mt. Weld 4. 4

40、. 澳大利亚诺兰波尔矿澳大利亚诺兰波尔矿 Australian Nolans Bore 5. 5. 俄罗斯稀土矿俄罗斯稀土矿 Russian rare earth deposits 6. 6. 吉尔吉斯稀土矿吉尔吉斯稀土矿 Kirghizian rare earth ore Shanghai Institute of Technology 一、概述一、概述 Summary 20052005年中国稀土市场开始回暖，年中国稀土市场开始回暖，20062006年各种稀土产品价年各种稀土产品价 格普遍大幅攀升，进入格普遍大幅攀升，进入20072007年，几种稀土产品价格不断年，几种稀土产品价格不断 刷新

41、历史最高。刷新历史最高。 中国稀土市场生机盎然拉动了国际市场行情，其他国家中国稀土市场生机盎然拉动了国际市场行情，其他国家 拥有资源的公司正权衡涉足或者重返这一领域的可能性拥有资源的公司正权衡涉足或者重返这一领域的可能性 。 Shanghai Institute of Technology 二、世界主要稀土矿床开采状况二、世界主要稀土矿床开采状况 Mining of Principal International RE Deposits 1 1、中国稀土矿、中国稀土矿 Chinese RE deposits 中国已探明的稀土储量为中国已探明的稀土储量为52005200万吨万吨REOREO，占全

42、球稀土储量的，占全球稀土储量的 52%52%。稀土资源总量的。稀土资源总量的98%98%分布在内蒙古、江西、广东、四川、山分布在内蒙古、江西、广东、四川、山 东等地区，并且具有北轻南重的分布特点。东等地区，并且具有北轻南重的分布特点。 中国稀土矿主要产地有包头白云鄂博矿、南方离子吸附矿、中国稀土矿主要产地有包头白云鄂博矿、南方离子吸附矿、 四川稀土矿以及山东微山稀土矿。四川稀土矿以及山东微山稀土矿。 Shanghai Institute of Technology 白云鄂博矿区内已探明稀土资源储量为白云鄂博矿区内已探明稀土资源储量为43004300万吨万吨REOREO，居世，居世 界首位。经过

43、界首位。经过4040多年的开采，截止多年的开采，截止20062006年，累计开采出矿石年，累计开采出矿石 2 2亿多吨。亿多吨。 离子吸附型稀土矿主要分布在南方七省区，中重稀土资源丰离子吸附型稀土矿主要分布在南方七省区，中重稀土资源丰 富，品位高，易于开采。世界上钇资源主要分布在中国。富，品位高，易于开采。世界上钇资源主要分布在中国。 四川省大型稀土矿床四川省大型稀土矿床2 2处，主要矿床中可利用的工业稀土矿物处，主要矿床中可利用的工业稀土矿物 为单一氟碳铈矿，结晶粗大，选矿容易，稀土回收率高，成为单一氟碳铈矿，结晶粗大，选矿容易，稀土回收率高，成 本低。本低。 山东微山稀土矿是典型的氟碳铈矿

44、床，稀土矿物粒度粗，有山东微山稀土矿是典型的氟碳铈矿床，稀土矿物粒度粗，有 害杂质含量低，稀土精矿易于深加工分离成单一稀土元素。害杂质含量低，稀土精矿易于深加工分离成单一稀土元素。 Shanghai Institute of Technology 政策措施政策措施 Policy and measure 2005开始，中国对稀土行业出台了一系列整顿措开始，中国对稀土行业出台了一系列整顿措 施，例如严禁稀土矿的乱采乱挖，实行总量控制；将施，例如严禁稀土矿的乱采乱挖，实行总量控制；将 过去的指导性计划改为指令性计划；取消稀土产品出过去的指导性计划改为指令性计划；取消稀土产品出 口退税政策；并对某些稀

45、土出口产品征收关税等，这口退税政策；并对某些稀土出口产品征收关税等，这 些政策措施的实施使中国稀土矿产品产量从过去的盲些政策措施的实施使中国稀土矿产品产量从过去的盲 目增长变为现在的平稳增长。目增长变为现在的平稳增长。 Shanghai Institute of Technology 2. 2. 美国芒廷帕斯矿美国芒廷帕斯矿 American Mt. Pass 美国稀土储量居世界第三位，为美国稀土储量居世界第三位，为13001300万吨万吨REOREO。位于美国。位于美国 加利福尼亚洲的芒廷帕斯矿是目前世界上加利福尼亚洲的芒廷帕斯矿是目前世界上稀土品位较高的工业稀土品位较高的工业 氟碳铈矿氟碳

46、铈矿。稀土平均品位为。稀土平均品位为8.86%REO8.86%REO，矿山的开采权归属美国，矿山的开采权归属美国 钼公司。到目前为止钼公司仍然是美国唯一一家能够进行综合钼公司。到目前为止钼公司仍然是美国唯一一家能够进行综合 性稀土生产的企业，经营范围涉及氟碳铈矿的开采到各种稀土性稀土生产的企业，经营范围涉及氟碳铈矿的开采到各种稀土 产品的生产产品的生产。 芒廷帕斯矿矿石分布芒廷帕斯矿矿石分布 RE distribution in Mt. Pass Shanghai Institute of Technology 芒廷帕斯矿精矿产量示意图芒廷帕斯矿精矿产量示意图 Production of RE

47、 concentrate in Mt. Pass 1998 1998年钼公司因为环保方面的原因而停止了芒廷帕斯稀年钼公司因为环保方面的原因而停止了芒廷帕斯稀 土分离厂的生产，但选矿厂还继续生产氟碳铈精矿以及一些土分离厂的生产，但选矿厂还继续生产氟碳铈精矿以及一些 中间化合物产品。中间化合物产品。 Shanghai Institute of Technology 20072007年年4 4月月2525日日，钼公司宣布该公司已经进入，钼公司宣布该公司已经进入 重新启动芒廷帕斯稀土生产的最后工程阶段，并重新启动芒廷帕斯稀土生产的最后工程阶段，并 计划于年内开始生产，于计划于年内开始生产，于20082

48、008年年第一季度实现产第一季度实现产 品销售。品销售。 Shanghai Institute of Technology 3. 3. 澳大利亚韦尔德山澳大利亚韦尔德山 Australian Mt. Weld 韦尔德山矿位于西澳大利亚拉弗顿南部韦尔德山矿位于西澳大利亚拉弗顿南部3535公里公里 ， 矿床的主体部分位于土层岩床中，覆盖在碳酸盐岩表矿床的主体部分位于土层岩床中，覆盖在碳酸盐岩表 面，使得表面开采相对容易，矿床中的大部分稀土氧面，使得表面开采相对容易，矿床中的大部分稀土氧 化物赋存于类似独居石的矿物中。总体上看，韦尔德化物赋存于类似独居石的矿物中。总体上看，韦尔德 山稀土矿物组成与现

49、在开采的其他氟碳铈矿以及独居山稀土矿物组成与现在开采的其他氟碳铈矿以及独居 石矿成份相似，但石矿成份相似，但铕含量较高铕含量较高，而，而钍与氟含量相对偏钍与氟含量相对偏 低低。 Shanghai Institute of Technology 韦尔德山开采权归属澳大利亚韦尔德山开采权归属澳大利亚莱纳公司莱纳公司。 莱纳公司多年来一直考虑在中国山东淄博建稀土加工厂，由莱纳公司多年来一直考虑在中国山东淄博建稀土加工厂，由 于近年来国内对稀土行业宏观管理的加强以及越来越严格的环保于近年来国内对稀土行业宏观管理的加强以及越来越严格的环保 措施的执行，不得不重新考虑其加工厂的选址问题。措施的执行，不得不

50、重新考虑其加工厂的选址问题。 20062006年年1010月月，莱纳公司宣布，决定将加工厂设在位于马来西，莱纳公司宣布，决定将加工厂设在位于马来西 亚东海岸的亚东海岸的甘马挽甘马挽，但仍将保留在中国建厂的可能性。，但仍将保留在中国建厂的可能性。 20072007年年4 4月中旬月中旬，莱纳指定采矿合作方罗切采矿公司，该公，莱纳指定采矿合作方罗切采矿公司，该公 司司6 6月份开始开采工作月份开始开采工作。 Shanghai Institute of Technology 4. 4.澳大利亚诺兰波尔矿澳大利亚诺兰波尔矿 Australian Nolans Bore 澳大利亚诺兰波尔稀土澳大利亚诺兰