稀土化学2021完整版课件.ppt

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1、稀土化学参考书：参考书：1.1.稀土元素化学，稀土元素化学，张张若若桦桦著，天津科学技著，天津科学技术术出版社，出版社，198719872.2.稀土化学稀土化学,苏锵苏锵著，河南科学技著，河南科学技术术出版社出版出版社出版时间时间：1993.081993.083.3.稀土（第二版，上、中），徐光稀土（第二版，上、中），徐光宪宪主主编编，冶金工，冶金工业业出版社，出版社，1995 19954.4.稀土溶稀土溶剂剂萃取，徐光萃取，徐光宪宪，袁承，袁承业业著著 ，科学出版社，科学出版社，2010.052010.055.5.稀土稀土选矿选矿与提取技与提取技术术 ，池汝安，王淀佐著，池汝安，王淀佐著 ，

2、科学出版社，科学出版社，1996 19961.稀土元素概论稀土元素概论1.1稀土元素和镧系元素稀土元素和镧系元素稀土元素：是指周期表中B族，原子序数21的钪(5c)、39的钇(Y)和57的镧(La)至71的镥(Lu)等十七个元素。镧镧系元素：位于周期表的第六周期的系元素：位于周期表的第六周期的5757号位置上。号位置上。5757镧镧(La)(La)，5858铈铈(Ce)(Ce)，5959镨镨(Pr)(Pr)，6060钕钕(Nd)(Nd)，6161钷钷(Pm)(Pm)，6262钐钐(Sm)(Sm)，6363铕铕(Eu)(Eu)，6464钆钆(Gd)(Gd)，6565铽铽(Tb)(Tb)，6666

3、镝镝(Dy)(Dy)，6767钬钬(Ho)(Ho)，6868铒铒(Er)(Er)，6969铥铥(Tm)(Tm)，7070镱镱(Yb)(Yb)，7171镥镥(Lu)(Lu)。非非镧镧系稀土元素：系稀土元素：2121钪钪(Sc)(Sc)，3939钇钇(Y)(Y)。国国际际理理论论与与应应用化学用化学联联合会合会(IUPAC)(IUPAC)为为了避免名称上的混乱，了避免名称上的混乱，在在19681968年推荐把年推荐把镧镧以后的原子序数以后的原子序数为为58587171铈铈至至镥镥等等1414个元素个元素称称为镧为镧系元素，把系元素，把钪钪、钇钇、镧镧和和镧镧系元素一起称系元素一起称为为稀土元素。稀

4、土元素。按化学性质：按化学性质：轻稀土轻稀土(铈组铈组)LaEu)LaEu；重稀土；重稀土(钇组钇组)GdLu,Y)GdLu,Y 按分离工艺：按分离工艺：轻稀土轻稀土LaPm,LaPm,中稀土中稀土SmDy,SmDy,重稀土重稀土HoLu,YHoLu,Y稀土分组镧系原子和离子的电子组态镧系原子和离子的电子组态原子序数符号原子质量电子组态离子半径pm原子RE2+RE3+RE4+5758596061626364656667686970712139LaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLuScY138.905140.12140.9077144.2150.3151.96157.215

5、8.925162.5164.930167.2168.9342173.0174.9644.955988.90595d16s24f15d16s24f36s24f46s24f56s24f66s24f76s24f15d16s24f96s24f106s24f116s24f126s24f136s24f146s24f145d16s23d14s24d15s25d14f24f34f44f54f64f74f84f94f104f114f124f134f14Xe4f14f24f34f44f54f64f74f84f94f104f114f124f134f14ArKrXe4f14f24f74f8106.1103.4101.

6、399.597.996.495.093.892.390.889.488.186.985.884.868881.2 稀土元素的发现稀土元素的发现稀土元素发现过程简单示意图稀土元素发现过程简单示意图稀土元素发现过程简单示意图稀土元素发现过程简单示意图1.3 稀土元素在自然界中的存在稀土元素在自然界中的存在1.3.11.3.1稀土元素在自然界中的同位素稀土元素在自然界中的同位素稀土元素的天然同位素稀土元素的天然同位素稀土元素的天然同位素稀土元素的天然同位素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 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

7、常见见 元素要多。元素要多。（2 2）在地壳中）在地壳中铈组铈组元素的丰度比元素的丰度比钇组钇组元素大。元素大。（3 3）稀土元素分布是不均匀的，原子序数）稀土元素分布是不均匀的，原子序数为为偶偶数的元素其丰度比相数的元素其丰度比相邻邻的奇数元素大。的奇数元素大。（4 4）在地壳中稀土元素集中在岩石圈中，主要）在地壳中稀土元素集中在岩石圈中，主要富集在花富集在花岗岗岩、岩、伟伟晶岩、正晶岩、正长长石等中。石等中。1.3.2 1.3.2 稀土元素在自然界中的分布稀土元素在自然界中的分布稀土元素在自然界中的分布稀土元素在自然界中的分布稀土元素和一些元素在地壳中的丰度（ppm）元素丰度元素丰度元素丰

8、度元素丰度LaCePrNdPmSmEuGdTb18.346.15.5323.94.510-206.471.066.360.91DyHoErTmYbLuScY4.471.152.470.202.660.75528.1BeCoNiCuZnGaAsNbMo62310010040155242.515AgCdSnSbITaAuPbBi0.10.154010.32.10.005160.21.3.3 稀土元素的存在状态稀土元素的存在状态三种形式：（1）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、氟碳铈矿等。（2）以类质同晶置换的形式分散在造岩矿物中，如磷灰石、钛铀矿等。（3）呈吸附状态存在于矿

9、物中，如粘土矿、云母矿等。含稀土的矿物含稀土的矿物1.4 稀土资源的分布及我国的稀土资源稀土资源的分布及我国的稀土资源（1）储量大；（2）分布广；（3）类型多；（4）矿种全；（5）综合利用价值高。赣州稀土州稀土矿包包头白云鄂博白云鄂博矿中国包中国包头白云鄂博白云鄂博矿 代代表表氟氟碳碳铈铈矿矿、独独居居石混合型轻稀土矿床石混合型轻稀土矿床 代代表表尚尚未未开开发发利利用用的的氟氟碳碳铈铈矿矿、独独居居石石等等轻轻稀稀土矿床土矿床 代代表表离离子子型型、磷磷钇钇矿矿等中重稀土矿床等中重稀土矿床 代代表表尚尚未未开开发发利利用用的的离离子子型型、磷磷钇钇矿矿等等中中重重稀稀土矿床土矿床我国稀土我国

10、稀土资源地域分布源地域分布U.S.Geological Survey“Mineral Commodity Summries2009”U.S.Geological Survey“Mineral Commodity Summries2009”U.S.Geological Survey“Mineral Commodity Summries2009”U.S.Geological Survey“Mineral Commodity Summries2009”稀土资源稀土资源-全球全球稀土稀土储量储量qq根据美国地根据美国地质调查质调查局的数据，全球各国稀土局的数据，全球各国稀土储储量量见图见图1.1.而中

11、国的稀土而中国的稀土资资源有源有80%80%以上在内蒙古包以上在内蒙古包头头白云鄂白云鄂博博1.5稀土产业情况稀土产业情况n n稀土稀土产业产业的的现现状状n n产业产业存在的主要存在的主要问题问题体系：具有资源特点格局：处于主导和支配地位产品：世界总流通量的70%生产能力：世界总产量的90%资源浪费严重污染问题日趋严重增强环境与生态保护意识1.6 稀土元素的应用稀土元素的应用（1 1）在冶金工）在冶金工业业上的上的应应用。用。（2 2）在石油化学工）在石油化学工业领业领域的域的应应用用（3 3）在玻璃、陶瓷工）在玻璃、陶瓷工业业中的中的应应用用（4 4）在新型功能材料中的）在新型功能材料中的

12、应应用用（5 5）在航天、航空工）在航天、航空工业业中的中的应应用用（6 6）在原子能工）在原子能工业业中的中的应应用用（7 7）在）在农业农业和和轻轻工工业业中的中的应应用用（8 8）在医学）在医学领领域中的域中的应应用用（9 9）在能源技）在能源技术术中的中的应应用用（1010）在）在电电子技子技术术中的中的应应用用全球新材料领域消费结构全球新材料领域消费结构1998199819981998年至年至年至年至2009200920092009年中国稀土精年中国稀土精年中国稀土精年中国稀土精矿产矿产量（量（量（量（REO,tREO,tREO,tREO,t）中国稀土原料生中国稀土原料生中国稀土原料

13、生中国稀土原料生产产情况情况情况情况中国主要稀土金属中国主要稀土金属中国主要稀土金属中国主要稀土金属产产量量量量1998-20091998-2009年中国主要稀土金属年中国主要稀土金属产产量（量（REOREO，t t）中国稀土中国稀土中国稀土中国稀土产产品出口品出口品出口品出口总总量量量量变变化化化化1979197919791979至至至至2008200820082008年中国稀土年中国稀土年中国稀土年中国稀土产产品出口品出口品出口品出口总总量量量量变变化（化（化（化（REOREOREOREO，t t t t）中国稀土消中国稀土消中国稀土消中国稀土消费总费总量与世界稀土消量与世界稀土消量与世界

14、稀土消量与世界稀土消费总费总量量量量中国稀土消中国稀土消中国稀土消中国稀土消费总费总量与世界稀土消量与世界稀土消量与世界稀土消量与世界稀土消费总费总量量量量精品课件精品课件！精品课件精品课件！中国稀土中国稀土中国稀土中国稀土产产品消品消品消品消费结费结构构构构1988198819881988至至至至2009200920092009年中国稀土年中国稀土年中国稀土年中国稀土产产品消品消品消品消费结费结构（构（构（构（%）19、任何的限制，都是从自己的内心开始的。11.生命中的诸多告别，比不辞而别更让人难过的，是说一句再见，就再也没见过。3.贫穷是不需要计划的，致富才需要一个周密的计划16.人生旅程

15、并不是一帆风顺的，逆境、失意会经常伴随着我们，但人性的光辉往往在不如意中才显示出来，希望是激励我们前进的巨大的无形的动力。6.懒鬼起来吧!别再浪费时间，将来在坟墓内有足够的时间让你睡的。2.不是境况造就人，而是人造就境况。13.不要在已成的事业中逗留着!-巴斯德(法国)7.你说每天看一个小时的书，如果你看了很多书，千万别告诉别人，告诉别人别人就会不断考你。9.当一个人先从自己的内心开始奋斗，他就是个有价值的人。9.品格如同树木，名誉如同树阴，有什么时候样的树就在什么样的树阴。13.我不去想是否能够成功，既然选择了远方，便只顾风雨兼程!7.只要每天进步就开始进步了。11.尊重是一缕春风，一泓清泉，一颗给人温暖的舒心丸，一剂催人奋进的强心剂。10.成功不是将来才有的，而是从决定去做的那一刻起，持续累积而成。11.生命中越珍贵的东西越爱迟到。12.真正的人是在权力、地位、金钱、财产等堆砌的基座倒塌之后，他仍然站立着。4.智者一切求自己，愚者一切求他人。2、如果寒暄只是打个招呼就了事的话，那与猴子的呼叫声有什么不同呢?事实上，正确的寒暄必须在短短一句话中明显地表露出你他的关怀。6、只有一条路不能选择那就是放弃的路;只有一条路不能拒绝那就是成长的路。1.成功呈概率分布，关键是你能不能坚持到成功开始呈现的那一刻。