高中生研究性学习稀土的综合利用ppt课件.ppt

稀土的综合利用 希望你知道 什么是稀土 稀土的主要应用是什么 稀土的冶炼和回收情况 稀土的出进口与其分布 稀土元素就是化学元素周期表中镧系元素 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 以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素共17种元素 称为稀土元素 RareEarth 稀土元素 钪 k ng 钇 y 镧 l n 铈 sh 镨 p 钕 n 钷 p 钐 sh n 铕 y u 钆 g 铽 t 镝 d 钬 hu 铒 r 铥 di 镱 y 镥 l 跟我学 稀土名称的由来 稀土一词是历史遗留下来的名称 稀土元素是从18世纪末叶开始陆续发现 当时人们常把不溶于水的固体氧化物称为土 稀土一般是以氧化物状态分离出来的 又很稀少 因而得名为稀土 稀土是中国最丰富的战略资源中国有不少战略资源如铁矿等贫乏 但稀土资源却非常丰富 中国改革开放的总设计师邓小平同志曾经意味深长地说 中东有石油 我们有稀土 稀土综合的性质稀土是一组同时具有电 磁 光 以及生物等多种特性的新型功能材料 是信息技术 生物技术 能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料 同时也对改造某些传统产业 如农业 化工 建材等起着重要作用 有 工业维生素 的美称 在军事方面稀土有工业 黄金 之称 由于其具有优良的光电磁等物理特性 比如大幅度提高用于制造坦克 飞机 导弹的钢材 铝合金 镁合金 钛合金的战术性能 而且 稀土同样是电子 激光 核工业 超导等诸多高科技的润滑剂 稀土令武器性更 冷血 为什么 爱国者 导弹能比较轻易击毁 飞毛腿 导弹 这得益于前者精确制导系统的出色工作 其制导系统中使用了大约4公斤的钐钴磁体和钕铁硼磁体用于电子束聚焦 钐 钕是稀土元素爱国者导弹飞毛腿导弹拦截ko 为什么M1坦克能做到先敌发现 因为该坦克所装备钕钇铝石榴石激光测距机 在晴朗的白天可以达到近4000米的观瞄距离 而T 72的激光测距机能看到2000米就算不错 而在夜间 加入稀土元素镧的夜视仪又成为伊拉克军队的梦魇M1坦克T 72坦克 在冶金工业方面稀土金属或氟化物 硅化物加入钢中 能起到精炼 脱硫 中和低熔点有害杂质的作用 并可以改善钢的加工性能 被广泛用于汽车 拖拉机 柴油机等机械制造业加入到 在玻璃陶瓷方面添加稀土氧化物可以制得不同用途的光学玻璃和特种玻璃 其中包括能通过红外线 吸收紫外线的玻璃 耐酸及耐热的玻璃 防X 射线的玻璃等 农业方面作用研究结果表明 稀土元素可以提高植物的叶绿素含量 增强光合作用 促进根系发育 增加根系对养分吸收 稀土还能促进种子萌发 提高种子发芽率 促进幼苗生长 除了以上主要作用外 还具有使某些作物增强抗病 抗寒抗旱的能力 稀土的分布与进出口 我国是稀土资源最丰富的国家 不仅储量大 而且具有品种全 质量好 分布广 易开采等特点 据报道 我国稀土储量9300万吨 占世界总储量21000万吨的44 29 位居第一 独联体为4000万吨 占世界的l9 5 位居第二 美国为2700万吨 占世界的12 86 位居第三 全球稀土储量排名 国内稀土矿分布 经过长期发展 我国已建立起一套采 选 冶 用相结合的稀土工业体系 形成了南有离子型稀土矿 北有包头混合型稀土矿 东西各有山东 四川氟碳铈矿的分布格局 据专家介绍 我国稀土资源主要有南北两大块 北方以白云鄂博稀土矿为主 是轻稀土资源 工业储量为 万吨 占稀土工业储量的 南方以离子型稀土矿为主 是中国特有的新型稀土矿 以中重稀土为主 中 日 美对稀土的需求目前中国出口的稀土数量居全球之首日本是稀土的主要使用国稀土作为许多重大武器系统的关键材料 美国几乎都需从中国进口 某些程度上是战略的储备 六倍三倍九倍 在我国稀土产业迅速发展的同时 我们必须清醒地认识到 我国稀土行业存在着许多亟待解决的问题和面临的危机 如乱采滥挖 资源浪费 重复建设 无序竞争 产销失衡 市场混乱 污染环境 缺乏创新等 这些问题已经严重地制约我国稀土产业的持续发展 我国稀土行业的不足 违规开采稀土矿前后 稀土选矿 略 选矿是利用组成矿石的各种矿物之间的物理化学性质的差异 采用不同的选矿方法 借助不同的选矿工艺 不同的选矿设备 把矿石中的有用矿物富集起来 除去有害杂质 并使之与脉石矿物分离的机械加工过程 当前我国和世界上其它国家开采出来的稀土矿石中 稀土氧化物含量只有百分之几 甚至有的更低 为了满足冶炼的生产要求 在冶炼前经选矿 将稀土矿物与脉石矿物和其它有用矿物分开 以提高稀土氧化物的含量 得到能满足稀土冶金要求的稀土精矿 稀土矿的选矿一般采用浮选法 并常辅以重选 磁选组成多种组合的选矿工艺流程 内蒙古白云鄂博矿山的稀土矿床 是铁白云石的碳酸岩型矿床 在主要成分铁矿中伴生稀土矿物 除氟碳铈矿 独居石外 还有数种含铌 稀土矿物 采出的矿石中含铁30 左右 稀土氧化物约5 在矿山先将大矿石破碎后 用火车运至包头钢铁集团公司的选矿厂 选矿厂的任务是将Fe2O3从33 提高到55 以上 先在锥形球磨机上磨矿分级 再用圆筒磁选机选得62 65 Fe2O3的一次铁精矿 其尾矿继续进行浮选与磁选 得到含45 Fe2O3以上的二次铁精矿 稀土富集在浮选泡沫中 品位达到10 15 该富集物可用摇床选出REO含量为30 的粗精矿 经选矿设备再处理后 可得到REO60 以上的稀土精矿 白云鄂博矿稀土矿物浮选工艺流程示意图 稀土精矿提取稀土的工艺原则流程示意图 固体废物的处理精矿处理过程中产生的酸浸渣 主要为氟化稀土 经高温碱转成氢氧化稀土后被盐酸全溶 与酸浸液合并 得以回收 全溶渣中含有较高的氧化铈 可以采用硫酸溶解 复盐沉淀 碱转 水洗等工艺得以回收 任秀莲等人采用稀土湿法酸溶渣冶炼稀土合金 利用硫酸法生产氯化稀土 或碳酸稀土 的废渣 加入硅铁和氧化钙在1400 一1600 进行反应 不使用稀土精矿或稀土富渣 降低了生产成本 降低了二次渣对环境的影响 尾矿坝的保护内蒙古白云鄂博矿床