稀土是指一组化学元素,包括元素周期表中的17种金属元素,具体为:
- 镧系元素(15种):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)。
- 钪(Sc)和钇(Y):因化学性质与镧系相似,也被归类为稀土元素。
为什么叫“稀土”?
- 历史误解:18-19世纪发现时,人们误以为这些元素在地壳中含量稀少(实际某些稀土丰度高于铅、金)。
- 提取难度:它们常以氧化物形态共生,分离提纯技术复杂,早期难以获取,故称“稀土”(英文:Rare Earth)。
稀土的特性
- 化学性质相似:导致分离困难,需复杂工艺(如溶剂萃取)。
- 特殊物理性质:
- 强磁性(如钕铁硼永磁体用于电机、硬盘)。
- 发光特性(铕、铽用于LED、屏幕)。
- 催化性能(铈用于汽车尾气净化)。
- 高温稳定性(用于航空航天材料)。
应用领域
- 高科技产业:手机、电脑、电池、光纤、激光器。
- 清洁能源:风力发电机、电动汽车电机(依赖钕、镝)。
- 军事科技:导弹制导、雷达、隐形涂层。
- 工业催化:石油精炼、化工生产。
- 医疗设备:MRI造影剂(钆)、X射线增感屏。
资源分布与生产
- 全球储量:中国(约37%)、越南、巴西、俄罗斯等,但分布不均。
- 生产主导:中国曾占全球90%以上产量,近年因环保和技术限制,其他国家(如澳大利亚、美国)逐步增加开采。
- 环境挑战:开采易造成放射性污染(伴生铀、钍),需严格管理。
为什么稀土重要?
- 不可替代性:许多应用依赖稀土的特殊性能,缺乏经济替代品。
- 战略资源:涉及国家安全和科技竞争力,各国将其列为关键矿产。
总结:稀土虽名“稀”,实为现代工业的“维生素”,支撑从日常生活到尖端科技的广泛需求。其供应链稳定性对全球经济和科技发展至关重要。