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【应用】高纯稀土的生产及应用

yingyong】2012-11-30发表: 高纯稀土的生产及应用
一、高纯稀土生产状况稀土元素由于其特殊的电子结构,使得它们的物理性质和化学性质都很相似,因此将它们分离就很难,分离出高纯单一的稀土就更难。高纯单一稀土的一般概念是:认为稀土纯度在99.99%

    高纯稀土的生产及应用

一、高纯稀土生产状况

稀土元素由于其特殊的电子结构,使得它们的物理性质和化学性质都很相似,因此将它们分离就很难,分离出高纯单一的稀土就更难。高纯单一稀土的一般概念是:认为稀土纯度在99.99%--99.999%(4n-5n),纯度在99.9999%(6n)以上,称为超高纯。

我国的稀土资源非常丰富,但在八十年代的时候,我国所用的高纯稀土和稀土试剂都要进口,价格也非常昂贵。在稀土分离技术上,国外对我国严格保密,而且拒绝转让。因此独立开发生产高纯稀土势在必行,对提高我国的稀土产品档次,增加稀土资源的附加值,有积极的现实意义。

目前工业化稀土分离主要采用溶剂萃取技术,该技术在八十年代日趋成熟,而广泛应用于稀土分离工业,应用该技术生产的稀土纯度一般在此99.95%以下,个别元素(la,ce,y)能达到4n-5n,但要生产4n--6n的其他稀土元素,萃取技术就显得力不从心了,所以采用离子交换技术就能显出它的优势。因此,萃取技术和离子交换技术在稀土分离中,是一种互补的技术手段,萃取技术适合大规模的(数百吨)稀土分组分离,而离子交换技术则适用于小规模的(数吨)高纯稀土制备。

九十年代初,我公司和国内的一些高校及研究机构合作,开展高效离子交换技术分离高纯稀土的中试和工业化尝试,经过上百次的试验,获得了可靠的工艺参数,确定了合理的工艺流程,后来顺利实现工业化生产。就现有的生产设备和工艺技术,在国内处于领先地位,也是国内唯一商业化运转生产高纯和超高纯稀土产品的设备。在国际上也只有日本,美国和英国有这种技术生产高纯稀土,因此,我们的产品达到了国际水平。产品经过国内外用户的使用,获得很高的评价,对我们的产品质量都非常满意。

二、高纯稀土的应用前景

由于稀土元素有非常丰富的4f电子结构,表现出许多光、电、磁的特性,在高科技光电磁材料中,有着不可替代的作用,被誉为二十一世纪的新材料的“宝库“,目前大量使用的彩电荧光粉,ni-h电池,高性能磁性材料等,都是稀土在高科技应用中的典范。而高纯稀土的应用主要集中在发光材料领域,如:荧光粉、发光粉、晶体材料、光纤材料、光学玻璃等,还有在电子材料、超磁致伸缩材料高科技领域。随着光电子通讯技术的高速发展,对光电材料要求越来越高,特别对高纯稀土的需求也越来越大,发展前景十分美好。

1、晶体材料:主要用>5n的pr6o11、nd2o3、er2o3、ho2o3、tm2o3、lu2o3,y2o3等。90%以上的激光晶体需要掺杂这些高纯稀土。

2、光纤材料:用>5n的er2o3掺杂的光纤,制作长距传输光纤放大器,6n-7n的laf3潜在的新型光纤(研究阶段)。

3、光学玻璃:用4n-5n的la2o3、nd2o3、er2o3、pr6o11等,制造高级光学玻璃及激光玻璃。

4、发光材料:用>4n的eu2o3、tb4o7、gd2o3、dy2o3>5n的y2o3制造显示器的彩粉、节能灯粉、自发光粉等,现正在开发使用的高清晰显示器(pdp)所用的纯度及粒度要求更高,需求也较大。还有>5n的sc、tm、dy、ho用于大型卤光灯。

5、电子材料:主要有可擦拭磁光记录材料(>4n的tb、dy),磁泡存贮材料(>4n的gd)。在电子陶瓷材料、阴极发射材料、超导材料、发光二极管、高级电容器、闪烁晶体材料等,都不同程度需用高纯稀土。

  6、超磁致伸缩材料:是一种非常具有潜力的智能材料,目前主要用于军事,主要使用高纯的tb、dy。 总之,高纯稀土在高科技材料各个领域,占有十分重要的地位,应用的领域不断扩大,对纯度要求不断提高,应用数量也不断增加,前景非常美好,是稀土产品的发展方向。

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(【yingyong】更新:2012/11/30 4:06:26)
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