特约综述

  • 稀土金属中间隙杂质的纯化进展研究

    李国玲;傅凯;李星国;

    主要对稀土金属中间隙杂质的纯化研究进行了综述。稀土金属活性强,极容易被污染,气体分子无处不在,成为最难去除的一类杂质元素。分别介绍了真空蒸馏法、区域熔炼法、电解精炼法、固态电迁移法及活性氢、活性金属除杂法对稀土金属中非金属杂质氧和氮元素的脱除效果。并且相应讨论了每种纯化方法的纯化原理及杂质的迁移机制。

    2017年04期 v.35;No.168 431-439页 [查看摘要][在线阅读][下载 1208K]

综合评述

  • 白光LED用β-Sialon:Eu~(2+)氮氧化物绿色荧光粉的研究进展

    陈凯;徐会兵;邵冷冷;刘荣辉;刘元红;

    β-Sialon:Eu~(2+)绿色荧光粉具有高的发光效率、好的热稳定性与化学稳定性、窄的发射光谱带、高色纯度等优点,在白光LED领域展现出广阔的应用前景。本文针对近年来β-Sialon:Eu~(2+)绿色荧光粉的结构、发光性能、发光性能提升以及制备技术等方面的研究现状与进展做了较系统的总结分析,提出了今后可能的研究和发展的方向。

    2017年04期 v.35;No.168 440-448页 [查看摘要][在线阅读][下载 985K]
  • 稀土离子微生物吸附研究进展

    梁长利;段敏静;许宝泉;陈陵康;

    稀土不仅是国家重要的战略资源,也是开采保护的矿产资源。稀土开采废水中的稀土离子对环境和生物链的潜在危害引起了越来越多的关注。微生物吸附法相比传统的水处理方法具有经济、高效、环保等优点,它是消除稀土开采废水中稀土离子对环境危害和回收废水中稀土离子最有潜力的方法之一。综述了稀土离子对环境和人体的危害、吸附稀土离子能力强的微生物、微生物吸附稀土离子的位点和活性基团、微生物吸附稀土离子的作用机制、吸附动力学方程、吸附模型研究进展,展望了微生物吸附稀土离子的发展方向。

    2017年04期 v.35;No.168 449-460页 [查看摘要][在线阅读][下载 197K]
  • 离子型稀土矿山废弃地生态修复研究进展

    陈敏;张大超;朱清江;聂锦霞;

    稀土矿的长期开采对稀土矿山生态环境造成很大的破坏,由此带来的环境问题与遗留稀土矿山废弃地生态修复引起人们的足够重视。本文针对南方离子型稀土矿山废弃地成因做了简要分析,同时介绍了稀土矿山废弃地带来的环境问题,综述了国内外近20年来稀土矿山废弃地生态修复技术研究现状,其中包括工程措施、土壤改良、植物修复、微生物修复及多种方法联合修复,对上述几种修复方法做了简要的对比分析,并从提高稀土矿山废弃地生态修复技术的角度提出此领域需加强研究的方向的建议。

    2017年04期 v.35;No.168 461-468页 [查看摘要][在线阅读][下载 144K]

稀土发光

  • 稀土离子掺杂铕三元配合物探针分子及其温敏漆的制备和性能研究

    孙梦婷;孙晶;王媛;于文生;崔思远;

    以氧化铕(Eu_2O_3)、氧化镝(Dy_2O_3)、氧化钇(Y_2O_3)、氧化钕(Nd_2O_3)、甲基丙烯酸(MAA)和邻菲罗啉(phen)为原料制备了Eu(MAA)_3phen,Eu_(0.5)Dy_(0.5)(MAA)_3phen,Eu_(0.5)Y_(0.5)(MAA)_3phen和Eu_(0.5)Nd_(0.5)(MAA)_3phen探针分子,并将不同探针分子分别加到甲基丙烯酸甲酯(MMA)中,在过氧化苯甲酰(BPO)引发下聚合,制得一系列温敏漆样品。采用红外光谱仪、能量色散谱仪、荧光光谱仪和扫描电子显微镜对探针分子的结构、发光性能、形貌和温敏漆的温度猝灭性能进行了表征,研究了掺杂不同稀土离子对探针分子发光性能和温敏漆温度猝灭性能的影响。结果表明,稀土离子(RE~(3+))与MAA配位,phen参与了配位,且掺杂离子未改变Eu(MAA)_3phen结构,Y~(3+)对Eu(MAA)_3phen发光具有敏化作用,Dy~(3+),Nd~(3+)对Eu(MAA)_3phen发光具有不同程度的猝灭作用,所制备的温敏漆在25~65℃范围内均具有良好的温度猝灭性能。综合分析得出,以Eu_(0.5)Y_(0.5)(MAA)_3phen为探针分子的温敏漆具有更好的应用前景。

    2017年04期 v.35;No.168 469-477页 [查看摘要][在线阅读][下载 1667K]

稀土催化

  • TiO_2基多组分纳米光催化剂的制备及其性能研究

    史慧贤;郭剑浩;张天永;

    采用超声辅助的溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备了以β-分子筛为载体,Pr和H_3PMo_(12)O_(40)(PMo_(12))改性的多组分TiO_2光催化剂(ZPM-TiO_2),以X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、N_2-吸附脱附(BET,BJH)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见光吸收光谱(UV-vis)等手段对催化剂的晶型结构、元素组成、形貌和光吸收特性等性能进行表征和分析。并且选择亚甲基蓝(MB)作为降解对象分别考察了ZPM-TiO_2的紫外和可见光催化活性。实验结果表明:与ZP-TiO_2和ZM-TiO_2相比,ZPM-TiO_2表现出优异的紫外和可见光光催化性能,主要是由于PMo_(12)和Pr的加入可以有效抑制光生电子空穴对的复合,从而提高其光催化活性。催化剂循环使用实验表明,ZPM-TiO_2经5次重复使用后,MB的降解率仍可达85%,ZPM-TiO_2具有较好的循环使用稳定性。

    2017年04期 v.35;No.168 478-485页 [查看摘要][在线阅读][下载 1607K]

稀土化学与湿法冶金

  • 含有刚柔混合多羧酸配体的稀土配位聚合物的合成、结构及荧光性能

    杨庆凤;魏海文;王晓中;赖小勇;徐吉庆;

    以柔性的氨基三乙酸为第一配体,具有特殊刚性平面结构的草酸为第二配体,采用水热合成法在自生压力下与稀土硝酸盐自组装合成了两个新的三维网状含刚柔混合多羧酸稀土配位聚合物[KLn_2(NTA)(ox)_2(H_2O)_5]_n(Ln=Ce(1),Tb(2);H_3NTA=氨基三乙酸,H_2ox=草酸),并对化合物1和2进行了X射线单晶结构解析、元素分析、红外和热分析等表征。X射线单晶衍射数据解析表明化合物1和2是同构的,属于单斜晶系,P2(1)/m空间群。在两个化合物的三维网状结构中,存在着沿a轴方向的一维的孔道。拓扑学分析发现,化合物1和2具有两个4-连接的无机节点和一个4-连接的有机节点,形成了少有的三维(4,4,4)-连接的多孔网络拓扑结构。对化合物2进行固态荧光光谱分析,结果显示化合物2在340 nm的激发波长作用下,能够产生强的Tb~(3+)特征发射跃迁,发出较纯的绿光。

    2017年04期 v.35;No.168 486-493页 [查看摘要][在线阅读][下载 1421K]
  • 钠碱焙烧分解混合型稀土精矿工艺中稀土与氟磷的强化分离研究

    闫余俊;李梅;张栋梁;刘兴宇;高凯;

    针对包头混合稀土精矿钠碱焙烧分解产物中氟、磷洗涤率低的问题,研究了水洗温度以及高压分解对焙烧矿中氟、磷洗涤率的影响。结果表明:常压下,水洗温度80℃,氟的洗涤率为75.65%,磷的洗涤率为40.87%;高压条件下,反应温度240℃,氟的洗涤率可达到95.11%,磷的洗涤率可达到62.85%。运用XRD,SEM-EDS分析发现:混合稀土精矿钠碱焙烧分解生成的Na_3PO_4,NaF易与Ca(OH)_2形成低熔点共熔体,胶结于稀土氧化物的边缘或者充填于其孔洞、裂隙内,是氟、磷洗涤率低的主要原因。高压反应对于稀土和氟、磷的分离具有强化作用,提高氟、磷的洗涤率。

    2017年04期 v.35;No.168 494-500页 [查看摘要][在线阅读][下载 1243K]

稀土金属学与火法冶金

  • 微量铈对7085铝合金组织和性能影响

    孙杰;房洪杰;刘慧;纪仁龙;陈俊豪;

    将微量Ce添加到7085铝合金中,采用金相分析、硬度测试、力学性能拉伸、断口扫描、能谱分析等手段,研究了添加Ce后对7085铝合金铸态组织及力学性能的影响。结果表明:添加Ce后,Ce元素在固液界面前沿富集,出现成分过冷,使二次枝晶间距缩小,细化铸态结晶组织;Ce的添加,Zn和Mg元素在晶界偏聚情况不再明显,由晶界向基体转移,使基体中合金元素增多,造成畸变能和应变能增加,为弥散相析出提供了能量条件;添加Ce后,合金抗拉强度变化不大,塑性明显提高,提高了7085铝合金的综合性能。

    2017年04期 v.35;No.168 501-508页 [查看摘要][在线阅读][下载 1819K]

稀土应用

  • 铈对T91钢冲击韧性的影响

    富晓阳;杨吉春;杨强;

    为了降低T91钢中的夹杂物对性能的影响,采用Ce变质处理后对其进行室温、-20,-40℃冲击试验,并采用扫描电镜、透射电镜和能谱观察分析冲击断口和显微组织。实验结果表明:Ce对T91钢夹杂物的变质净化作用显著,加稀土后T91钢的断口低温冲击呈现韧窝断裂,低温冲击有解理面出现且冲击功值比未加稀土值提高30.9%。Ce对T91钢在室温,-20,-40℃冲击性能的提高作用显著。

    2017年04期 v.35;No.168 509-513页 [查看摘要][在线阅读][下载 1485K]
  • 大电流稀土电解槽三维电场的数值仿真

    王海辉;逄启寿;郜飘飘;

    以15 kA稀土电解槽为研究对象,建立了稀土电解槽三维电场的数学模型,利用COMSOL软件对稀土电解槽内部不同极间距下的电场进行了模拟计算,得出了不同极间距下的三维电场分布图,并对结果进行分析。结果表明:从阴极至阳极电势逐渐递增,圆弧处阴极与阳极间的电势线较为密集,电势高,阴极与阴极间的电势线较为稀疏,电势低,约为5.5 V,且最佳极间距75 mm。

    2017年04期 v.35;No.168 514-519页 [查看摘要][在线阅读][下载 1259K]

稀土地矿

  • 白云鄂博矿床萤石型铁矿石中稀土分布规律研究

    杨占峰;李强;王振江;王其伟;

    采用多元素分析、场发射扫描电镜、X射线能谱仪及AMICS自动矿物分析系统对白云鄂博矿床主、东矿内萤石型铁矿石中的稀土元素分布规律进行了系统地分析,发现稀土含量与稀土配分均存在一定的差异,并提出了精细化生产建议,指出La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu的最佳矿物原料分别为东矿氟碳铈矿、主(东)矿氟碳铈矿、主矿氟碳铈矿(独居石)、主矿独居石、东矿独居石、主(东)矿独居石。该研究对进一步认识白云鄂博矿床稀土资源和综合高效利用这一资源具有一定的指导意义。

    2017年04期 v.35;No.168 520-527页 [查看摘要][在线阅读][下载 733K]
  • 浸矿过程离子型稀土矿孔隙结构演化规律研究

    王晓军;李永欣;黄广黎;邓书强;肖伟晶;廖声银;

    离子型稀土在浸出过程中,内部微观的孔隙结构会发生不同程度的变化。采用室内模拟浸矿实验对比分析了纯H_2O和不同浓度的(NH_4)_2SO_4溶液浸出过程中稀土内部孔隙结构的变化规律。实验结果表明:稀土矿体试样浸矿过程孔隙结构随浸矿时间发生变化,主要体现为孔隙率增加,孔隙半径增大。用纯H_2O浸矿时,试样的孔隙率随浸矿时间略有起伏,但总体呈现增大趋势。在有效浸矿时间内,相比纯H_2O,(NH_4)_2SO_4溶液浸出过程矿体试样孔隙率和孔隙半径明显增加,且随着浸矿液浓度增大,变化愈发明显。由此,稀土浸矿过程化学置换反应和溶液渗流过程均可诱发矿体孔隙结构发生变化,在浸出过程中,化学置换反应的影响明显高于溶液渗流。

    2017年04期 v.35;No.168 528-536页 [查看摘要][在线阅读][下载 1573K]
  • 2000~2013年包头轻稀土矿“三废”污染物产排量变化及环境成本核算

    於方;王晓君;马国霞;王志强;

    包头是我国乃至世界最大的稀土生产基地,但伴随稀土生产过程中产生的环境污染问题始终没有得到有效治理和合理补偿。该文基于产排污系数法,核算了2000~2013年包头稀土矿"三废"污染物的产生量和排放量变化,基于治理成本法,核算了包头稀土开发的环境成本,研究结果旨在为我国稀土资源开发利用和环境保护政策设计提供科学参考。核算结果表明:2000~2013年,包头轻稀土矿"三废"污染物产排量呈现先增加后减少的趋势,2007年达到历史最高点,之后随着稀土总量控制政策实施,污染物产排量逐年下降。包头轻稀土矿环境污染主要表现为大气和固体污染,冶炼单位稀土氧化物SO_2产生量513.7~534.7 kg,HW14危险废物产生量1.328~1.392 t;2000~2013年包头轻稀土矿资源开发环境成本从1.22亿元增加到2.02亿元,开发单位稀土氧化物环境成本平均4135元·t~(-1),其中水污染、大气污染和固体污染治理成本分别占比36%,26%和38%;2013年包头轻稀土矿主要稀土氧化物CeO_2和La2O3环境成本占其市场价格的17%~18%,稀土开发环境代价高,大于行业利润。稀土企业应发展循环经济、清洁生产模式,实现绿色产业转型发展。稀土产业应通过资源税等方式促使环境外部成本内部化,以体现稀土资源成本与环境损失补偿。

    2017年04期 v.35;No.168 537-545页 [查看摘要][在线阅读][下载 445K]
  • 汪清油页岩干馏过程中稀土元素迁移特性

    柏静儒;潘思慧;徐文龙;张伟;张宏喜;王擎;

    利用逐级化学提取实验和电感耦合等离子质谱(ICP-MS)相结合的方法,以吉林汪清罗子沟油页岩为研究对象,对油页岩原样及半焦中的稀土元素含量、地球化学特性、分布模式及其赋存状态进行研究。结果表明,与中国煤相比,汪清油页岩中稀土元素含量明显富集,且轻稀土元素富集程度高于重稀土元素,轻重稀土元素分馏明显。δCe_N为1.46,表现为明显正异常,表明其成岩环境不受海水影响,稀土元素与陆源岩关系密切且来源一致。汪清油页岩中稀土元素主要赋存在无机矿物质中,有机质中含量极少,硅铝化合物结合态占大部分,不同提取态对油页岩中稀土元素的分馏效应影响不同。经过干馏过程,油页岩半焦中稀土元素含量变化不大,稀土元素有明显富集趋势。稀土元素在干馏过程中的迁移主要是由于稳定态、硫化物结合态减少,碳酸盐结合态增多,其中铁锰氧化物结合态变化不明显。

    2017年04期 v.35;No.168 546-553页 [查看摘要][在线阅读][下载 2243K]

稀土资源