【概念】

稀土就是化學(xué)元素周期表中鑭系元素——鑭（La）、鈰（Ce）、鐠（Pr）、釹（Nd）、钷（Pm）、釤（Sm）、銪（Eu）、釓（Gd）、鋱（Tb）、鏑（Dy）、鈥（Ho）、鉺（Er）、銩（Tm）、鐿（Yb）、镥（Lu），以及與鑭系的15個(gè)元素密切相關(guān)的兩個(gè)元素——鈧（Sc）和釔（Y）共17種元素，稱(chēng)為稀土元素（Rare Earth），簡(jiǎn)稱(chēng)稀土（RE或R）。

【稀土的分類(lèi)】

根據(jù)稀土元素原子電子層結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)，以及它們?cè)诘V物中共生情況和不同的離子半徑可產(chǎn)生不同性質(zhì)的特征，十七種稀土元素通常分為二組。

輕稀土（又稱(chēng)鈰組）包括：鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓。

重稀土（又稱(chēng)釔組）包括：鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、鈧、釔。

稱(chēng)鈰組或釔組，是因?yàn)榈V物經(jīng)分離得到的稀土混合物中，常以鈰或釔占優(yōu)勢(shì)而得名。

【稱(chēng)號(hào)由來(lái)】

稀土一詞是前史遺留下來(lái)的稱(chēng)號(hào)。稀土元素是從18世紀(jì)末葉開(kāi)端連續(xù)發(fā)現(xiàn)，其時(shí)人們常把不溶于水的固體氧化物稱(chēng)為土。稀土一般是以氧化物狀況別離出來(lái)的，又很稀疏，因此得名為稀土。一般把鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪稱(chēng)為輕稀土或鈰組稀土；把釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥釔稱(chēng)為重稀土或釔組稀土。也有的依據(jù)稀土元素物理化學(xué)性質(zhì)的相似性和差異性，除鈧之外（有的將鈧劃歸稀散元素），劃分紅三組，即輕稀土組為鑭、鈰、鐠、釹、钷；中稀土組為釤、銪、釓、鋱、鏑；重稀土組為鈥、鉺、銩、鐿、镥、釔。

這些稀土元素的發(fā)現(xiàn)，從1794年芬蘭人加多林（J.Gadolin）別離出釔到1947年美國(guó)人馬林斯基（J.A.Marinsky）等制得钷，歷時(shí)150多年。其間大部分稀土元素是歐洲的一些礦藏學(xué)家、化學(xué)家、冶金學(xué)家等發(fā)現(xiàn)制取的。钷是美國(guó)人馬林斯基、格蘭德寧（L.E.Glendenin）和科列爾（C.D.Coryell）用離子交換別離，在鈾裂變產(chǎn)品的稀土元素中取得的。曩昔以為自然界中不存在钷，直到1965年，芬蘭一家磷酸鹽工廠在處理磷灰石時(shí)發(fā)現(xiàn)了痕量的钷。

【稀土元素的物理化學(xué)性質(zhì)與應(yīng)用】

稀土元素是典型的金屬元素。它們的金屬活潑性僅次于堿金屬和堿土金屬元素，而比其他金屬元素活潑。在17個(gè)稀土元素當(dāng)中，按金屬的活潑次序排列，由鈧，釔、鑭遞增，由鑭到镥遞減，即鑭元素最活潑。稀土元素能形成化學(xué)穩(wěn)定的氧化物、鹵化物、硫化物。稀土元素可以和氮、氫、碳、磷發(fā)生反應(yīng)，易溶于鹽酸、硫酸和硝酸中。

稀土易和氧、硫、鉛等元素化合生成熔點(diǎn)高的化合物，因此在鋼水中加入稀土，可以起到凈化鋼的效果。由于稀土元素的金屬原子半徑比鐵的原子半徑大，很容易填補(bǔ)在其晶粒及缺陷中，并生成能阻礙晶粒繼續(xù)生長(zhǎng)的膜，從而使晶粒細(xì)化而提高鋼的性能。

稀土元素具有未充滿的4f電子層結(jié)構(gòu)，并由此而產(chǎn)生多種多樣的電子能級(jí)。因此，稀土可以作為優(yōu)良的熒光，激光和電光源材料以及彩色玻璃、陶瓷的釉料。

稀土離子與羥基、偶氮基或磺酸基等形成結(jié)合物，使稀土廣泛用于印染行業(yè)。而某些稀土元素具有中子俘獲截面積大的特性，如釤、銪、釓、鏑和鉺，可用作原子能反應(yīng)堆的控制材料和減速劑。而鈰、釔的中子俘獲截面積小，則可作為反應(yīng)堆燃料的稀釋劑。

稀土具有類(lèi)似微量元素的性質(zhì)，可以促進(jìn)農(nóng)作物的種子萌發(fā)，促進(jìn)根系生長(zhǎng)，促進(jìn)植物的光合作用。

稀土金屬已廣泛使用于電子、石油化工、冶金、機(jī)械、動(dòng)力、輕工、環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)等范疇。使用稀土可生產(chǎn)熒光材料、稀土金屬氫化物電池材料、電光源材料、永磁材料、儲(chǔ)氫材料、催化材料、精細(xì)陶瓷材料、激光材料、超導(dǎo)材料、磁致彈性材料、磁致冷材料、磁光存儲(chǔ)材料、光導(dǎo)纖維材料等。

我國(guó)具有豐厚的稀土礦產(chǎn)資源，成礦條件優(yōu)勝，可謂得天獨(dú)厚，探明的儲(chǔ)量居國(guó)際之首，為開(kāi)展我國(guó)稀土工業(yè)供給了堅(jiān)實(shí)的根底。

【稀土礦藏的主要特色】

稀土元素在地殼中均勻含量為165.35×10-6（黎彤，1976）。在自然界中稀土元素主要以單礦藏方式存在，現(xiàn)在國(guó)際上已發(fā)現(xiàn)的稀土礦藏和含稀土元素的礦藏有250多種，其間稀土含量ΣREE＞5.8%的有50～65種，可視為稀土獨(dú)立的礦藏。重要的稀土礦藏主要為氟碳酸鹽和磷酸鹽。稀土礦藏總的特色：一是短少硫化物和硫酸鹽（只要極單個(gè)的），這說(shuō)明稀土元素具有親氧性；二是稀土的硅酸鹽主要是島狀，沒(méi)有層狀、架狀和鏈狀結(jié)構(gòu)；三是部分稀土礦藏（特別是雜亂的氧化物及硅酸鹽）出現(xiàn)非晶質(zhì)狀況；四是稀土礦藏的散布，在巖漿巖及偉晶巖中以硅酸鹽及氧化物為主，在熱液礦床及風(fēng)化殼礦床中以氟碳酸鹽、磷酸鹽為主。富釔的礦藏大部分都賦存在花崗巖類(lèi)巖石和與其有關(guān)的偉晶巖、氣成熱液礦床及熱液礦床中；五是稀土元素因?yàn)槠湓咏Y(jié)構(gòu)、化學(xué)和晶體化學(xué)性質(zhì)附近而常常共生在同一個(gè)礦藏中，即鈰族稀土和釔族稀土元素常共存在一個(gè)礦藏中，但這類(lèi)元素并非等量共存，有些礦藏以含鈰族稀土為主，有些礦藏則以釔族為主。

在現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)的250多種稀土礦藏和含稀土元素的礦藏，合適如今選冶條件的工業(yè)礦藏僅有10余種：

（1）含鈰族稀土（鑭、鈰、釹）的礦藏：氟碳鈰礦、氟碳鈣鈰礦、氟碳鈰鈣礦、氟碳鈰礦和獨(dú)居石。

（2）富釤及釓的礦藏：硅鈹釔礦、鈮釔礦、黑稀金礦。

（3）含釔族稀土（釔、鏑、鉺、銩等）的礦藏：磷釔礦、氟碳鈣釔礦、釔易解石、褐釔鈮礦、黑稀金礦。

稀散元素在自然界里主要以渙散狀況賦存在有關(guān)的金屬礦藏中，如閃鋅礦一般都富含鎘、鍺、鎵、銦等，單個(gè)還含有、硒與碲；黃銅礦、黝銅礦和硫砷銅礦常常富含、硒及碲，單個(gè)的還富含銦與鍺；方鉛礦也常富含銦、、硒及碲；輝鉬礦和斑銅礦富含錸，單個(gè)的還富含硒；黃鐵礦常富含、鎵、硒、碲等。

現(xiàn)在，盡管已發(fā)現(xiàn)有近200種稀散元素礦藏，但因?yàn)橄∈瓒锤患删哂泄I(yè)挖掘的獨(dú)立礦床，迄今只發(fā)現(xiàn)有很少見(jiàn)的獨(dú)立鍺礦、硒礦、碲礦，但礦床規(guī)劃都不大。