稀土冶金学（全套课件276P） ppt课件.pptx

稀土冶金学;一.本课程主要内容;第一章稀土的基本知识;化学元素周期表;1.3与稀土工业有关的稀土元素;1.4稀土元素发现的时间;1886年

1892年

1895年

1907年

1947年

钷

1972年;1.5稀土称呼的由来;1.6稀土元素分组;b.按稀土硫酸复盐溶解度分

难溶性铈组元素（轻稀土元素包括：镧、铈、镨、钕、钷、钐）

微溶性铽组元素（中稀土元素包括：铕、釓、铽、镝）

可溶性钇组元素（重稀土元素包括：钬、铒、铥、镱、鑥、钇）

c.按萃取分离工艺要求分

?;弱酸度萃取（轻稀土：镧、铈、镨、钕）低酸度萃取（中稀土：钐、铕、釓）;1.7稀土元素的共性和个性（与电子层结构有关）;1.8稀土元素镧系收缩现象;1.9稀土元素符号;1.10稀土元素含义;钬 （纪念克利夫出生在斯德哥尔摩

Stockholm,拉丁字为

Holmia）

（瑞典人克利夫发现钬）铒 （地名：依特比Ytterby）

（瑞典人莫桑德发现铒）

铥 （意为又少又远，起源于北方的神话中的土地神秘的

地方）

（瑞典人克利夫发现发现铥）镱 （地名：依特比Ytterby）

（瑞士人马利格纳克发现镱）

镥 （来自巴黎古代的名称，在拉丁语中;钇 （地名：依特比Ytterby）

（芬兰科学家加多林Gadolin发现钇钪 （尼尔森故乡斯堪的纳维亚）

（瑞典人尼尔森发现钪）;第二节稀土元素物理和化学性质;（6）稀土金属的导电性能较低，镧在热力学温度47K

时，出现超导电性。

（7）稀土金属硬度随原子序数增加而增加，高纯度稀土

金属是可塑的，其硬度约为20~30个布氏硬度单位，

镱和钐可塑性最佳。

稀土金属都是顺磁性的，而钆、镝、钬具有铁磁性，

钆前边的稀土金属和镝在低温时都出现铁磁性。

钐、铕、钆远高于反应堆其它作热;利用此性质可用于稀土发光材料中。

稀土离子有些激发态平均寿命比其它原子或离子

高，利用此性质可制备稀土长余辉发光材料。

稀土金属晶体结构：

呈六方密集｛钪、钇、镧、镨、钕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镥｝

呈面心立方晶系｛铈、镱｝呈体心立方｛铕｝

呈菱形｛钐｝。

钪、钇、镧、铈、镨、钕、钐、;2.2稀土元素化学性质;稀土金属与氢气作用

稀土金属在室温下能吸收氢气，温度升高吸氢加??。当加热到250℃以上，激烈地吸收氢气。

生成REHx[x=2、3、.....]。

在真空条件下加热1000℃以上，可以完全放氢。

稀土金属与碳作

稀土金属在高温下能与碳发生反应，生成组成REC2型的碳化物。碳化物在潮

湿空气中易被水解生成乙炔和碳氢化合物。

[约70C2H2和20%CH4]

稀土金属与氮作用

稀土金属在高温下能与氮发生反应，;（7）稀土金属与硫作用

稀土金属与硫蒸汽作用生成不同组成的硫化物。常见组成有：｛RE2S3、RE3S4、RES型硫化物｝

稀土硫化物特点｛熔点高、化学稳定性强、耐蚀，可降低钢中硫对钢性能的影响。｝

（8）稀土金属与卤素作用

稀土金属在200℃以上能与卤素发生剧烈反应主要生成REX3型化合物，其作用强度由氟向碘递减。其中：

｛钐、铕还能生成REX2型化合物；铈能生成REX4型化合物，但不稳定｝;除稀土氟化物，所有无水稀土卤化物都有很强的吸湿性，水解生成REOX型的卤氧化物，其强度由氯向碘递增。

（8）稀土金属与其它金属作用

稀土金属能与铍、镁、铝、镓、铟、铊、铜、银、金、锌、铬、汞、锑、铋、锡、钴、镍、钛、等金属作用生成组成不同的金属间化合物。

如：与铝生成RE3AL、REAL、REAL2、

REAL3

、REAL4等。与镁生成REMg、REMg2、

REMg等化合;稀土金属与碱不发生反应。

稀土金属能溶于无机酸中。;第三节稀土元素的主要化合物;（3）稀土氧化物的性质;3.2 稀土氢氧化物;稀土氢氧化物的颜色（钪、钇、镧、铈、铕、钆、铽、镱、镥为白色）（铈的四价氢氧化铈为黄色）（镨、铥的氢氧化物为浅绿）

（镝、钬的氢氧化物为浅黄）（钐的氢氧化物为紫红）（铕的氢氧化物为黄白）（铒的氢氧化物为粉红）。

从溶液中沉淀出稀土氢氧化物一般都吸附有水，干燥时随温度升高而脱除，继续升高温度会生成氧基氢氧化物，最后变为氧化物。氧基氢氧化物为REO（OH）3。稀土氢氧化物为RE（OH）3

稀土氢氧化物可以吸收空气中的CO2，其中镧的氢氧化物吸收能力最大。;（7）Ce（OH）3是不稳定，在有氧化剂存在的条件下，易转变为Ce（OH）4，利用这性质可以提取铈。;b.稀土硫酸盐在硫酸溶液中的溶解度随酸度增加而降低。

c.稀土硫酸盐在室温下结晶，一般为RE2

（SO4）3·nH2O。;加热温度大于1014℃，氧基稀土硫酸盐继续分解，产物为稀土氧化物

（RE2O3