《稀土元素化学》课件.pptxVIP

稀土元素化学

一、概论二、稀土矿床三、稀土矿物四、稀土矿浮选的选矿药剂及作用机理五、氟碳铈矿六、独居石七、混合稀土矿选矿

概论镧系元素（15个元素）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)，它们位于周期表中第6周期，原子序数为57～71的位置上。稀土元素（17个元素）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），钇（Y）经济意义上的稀土元素（15个元素）镧(La)，铈(Ce)，镨(Pr)，钕(Nd)，钐(Sm)，铕(Eu)，钆(Gd）铽(Tb)，镝(Dy)，钬(Ho)，铒(Er)，铥(Tm)，镱(Yb)，镥(Lu)，钇（Y）

稀土并不稀少，只是分散而已。稀土名称来源：在地壳中分散而稀少，且氧化物像土，简称稀土（RareEarth）。轻稀土和重稀土两组，其中轻稀土又称铈组元素，包括La，Ce，Pr，Nd，Pm，Sm，Eu；重稀土又称钇组元素，包括Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb，Lu和Y；轻、中和重稀土三组。轻稀土为La，Ce，Pr，Nd；中稀土为Sm，Eu，Gd，Tb，Dy；稀土分为四组：铈组为La，Ce，Pr；钐组为Nd，Sm，Eu；铽组为Gd，Tb，Dy；铒组为Ho，Er，Tm，Yb，Lu，Y。

稀土元素在地壳中分布有以下几个特点：稀土并不稀少，只是分散而已在地壳中铈组元素比钇组元素丰度要大稀土元素的分布不均匀在地壳中稀土元素主要集中于岩石圈中

稀土元素的电子层结构及其在周期表中的位置在稀土元素的原子电子层结构中，钪、钇和镧系元素的最外层是一样的。其最外层和次外层可表示为：(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d0-1ns2镧系元素的内层4f轨道开始填充电子，从镧到镥正好填满14个，因此，镧系元素的三价正离子的电子层结构是[Xe]4fx，其中[Xe]表示惰性原子Xe的电子层结构，X＝0(La3+)到X＝14(Lu3+)有规则地连续增加

稀土元素在周期表中的位置

稀土元素原子核外电子排布

稀土金属除镨和钕为淡黄色外，其余均具有银白和银灰色的金属光泽。稀土金属的硬度不大，且随原子序数增加而加大稀土金属的导电性并不良好稀土金属的磁性,钪、钇、镧、铈、镥都属抗磁性物质，铈、镥、钕、钐、铕、镱均属顺磁性物质，而钆、铽、镝、铒、铥均为铁磁性物质。稀土元素的物理性质

稀土元素化学性质01稀土元素的价态稀土元素原子半径、离子半径及镧系收缩稀土离子的颜色稀土金属的活泼性稀土元素的氧化还原性质稀土元素的酸碱性质02

稀土难溶化合物稀土的难溶化合物很多，主要有氟化物、氧化物、复合氧化物、氢氧化物、碳酸盐、氟碳酸盐、磷酸盐、硅酸盐和草酸盐稀土可溶盐在稀土矿物加工和稀土分离中最重要的稀土可溶盐是氯化物，硫酸盐和硝酸盐稀土化合物

稀土离子的配位特点01配位数02配合物的稳定性03四分组效应04双双效应05钆断效应06稀土配合物

溶剂萃取法具有处理容量大，反应速度快，分离效果好的优点，它已经成为稀土分离中使用的最主要手段溶剂萃取法01离子交换法是稀土元素分离和制备单一稀土元素的重要方法离子交换法01萃淋树脂法利用萃取柱色层法分离稀土，是液体色层法的一种特殊形式萃淋树脂法01稀土分离

冶金工业01玻璃、陶瓷工业02石油化工中03核工业04光学材料05电子工业06高温超导材料07高温超导材料08磁性材料09储氢材料10医疗方面11农业应用12稀土应用

主要有三种方法：重量法、容量法和分光光度法稀土总量分析目前使用得较多的是ICP法和X射线荧光光谱法,其它微量分析法:有原子吸收光谱法、火焰分光光度法、电化学分析法、中子活化法、荧光光度法、质谱法；它们都能用在分析稀土中单一稀土含量混合稀土中单一稀土的测定稀土元素分析

世界稀土资源储量及分布01稀土主要资源国状况02世界稀土产量03世界稀土资源

矿物01矿石02矿山03矿床04矿脉05内生矿床06外生矿床07稀土品位08稀土配分09基本概念二、稀土矿床

我国不仅是稀土资源储藏大国，而且是稀土产品生产、应用和出口大国。20世纪50年代初期,我国发现并探明白云鄂博铁铌稀土矿床，60年代发现广东、江西等地的风化壳淋积型（离子吸附型）稀土矿床，70年代发现山东微山稀土矿床，80年代发现四川“牦牛坪式”稀土矿床。

中国各地稀土储量（REO，万吨）注：资料来源于中国稀土学会