稀土（Rare earth）是元素周期表中鑭系(鑭,、鈰,、鐠、釹,、钷,、釤、銪,、釓,、鋱、鏑,、鈥,、鉺、銩,、鐿,、镥)15個元素和21號元素鈧、39號元素釔(共17個元素)的總稱。自然界中有250種稀土礦,。

最早發(fā)現(xiàn)稀土的是芬蘭化學(xué)家加多林（John Gadolin）,。1794年，他從一塊形似瀝青的重質(zhì)礦石中分離出第一種稀土“元素”（釔土,，即Y2O3）,。

因為18世紀(jì)發(fā)現(xiàn)的稀土礦物較少，當(dāng)時只能用化學(xué)法制得少量不溶于水的氧化物,，歷史上習(xí)慣地把這種氧化物稱為“土”,，因而得名稀土。

2024年6月29日,，國務(wù)院總理李強簽署國務(wù)院令，公布《稀土管理條例》,，自2024年10月1日起施行,。

組成元素

根據(jù)稀土原色的物理化學(xué)性質(zhì)的差異性和相似性，以及它們在礦物中共生情況和不同的離子半徑可產(chǎn)生不同性質(zhì)的特征,，十七種稀土元素通常分為三組,。

輕稀土組：鑭、鈰,、鐠,、釹、钷

中稀土組：釤,、銪,、釓、鋱,、鏑

重稀土組：鈥,、鉺、銩,、鐿,、镥、鈧,、釔

已發(fā)現(xiàn)的稀土礦物有250種以上,，其中具有工業(yè)價值的約50～60種，最重要的稀土礦物有氟碳鈰(鑭)礦,、獨居石,、磷釔礦、離子吸附型稀土礦,、褐釔鈮礦等,。

按萃取分離分類：

輕稀土（P204弱酸度萃取）—鑭、鈰,、鐠,、釹

中稀土（P204低酸度萃取）—釤,、銪,、釓、鋱和鏑

重稀土（P204中酸度萃?。€,、鉺、銩,、鐿,、镥、釔

理化性質(zhì)

稀土金屬的光澤介于銀和鐵之間,。雜質(zhì)含量對它們的性質(zhì)影響很大,，使之物理性質(zhì)常有明顯差異。大多數(shù)稀土金屬具有順磁性,。釓在0℃時比鐵具有更強的鐵磁性,；鋱、鏑、鈥、鉺等在低溫下也呈現(xiàn)鐵磁性,。純稀土金屬導(dǎo)電性好,，雜質(zhì)含量越高，導(dǎo)電性越差。稀土金屬具有可塑性，以釤和鐿為最好。鑭在6K時是超導(dǎo)體,。鑭、鈰的低熔點和釤,、銪,、鐿的高蒸氣壓顯示其物理性質(zhì)的極大差異。釤,、銪,、釓的熱中子吸收截面比鎘、硼還大,。稀土元素的化學(xué)活潑性很強,，能生成極穩(wěn)定的氧化物、鹵化物和硫化物等,。在較低的溫度下能與氫,、碳、氮、磷及其他元素起作用,，除釤,、釔、釓之外,，都能被腐蝕,，并能溶于任何濃度的硫酸、鹽酸,，還溶于濃硝酸,、堿金屬氯化物溶液。與水作用放出氫氣,。

稀土元素通常缺少硫化物和硫酸鹽（只有極個別的）,，這說明其具有親氧性。

稀土的硅酸鹽主要是島狀,，沒有層狀,、架狀和鏈狀構(gòu)造；

部分稀土礦物（特別是復(fù)雜的氧化物及硅酸鹽）呈現(xiàn)非晶質(zhì)狀態(tài),；

稀土礦物的分布，在巖漿巖及偉晶巖中以硅酸鹽及氧化物為主,，在熱液礦床及風(fēng)化殼礦床中以氟碳酸鹽,、磷酸鹽為主。富釔的礦物大部分都賦存在花崗巖類巖石和與其有關(guān)的偉晶巖,、氣水熱液礦床中,。

稀土元素由于其原子結(jié)構(gòu)、化學(xué)和晶體化學(xué)性質(zhì)相近而經(jīng)常共生在同一個礦物中,，即鈰族稀土和釔族稀土元素常共存在一個礦物中,，但這類元素并非等量共存，有些礦物以含鈰族稀土為主,，有些礦物則以釔族為主,。在已發(fā)現(xiàn)的250多種稀土礦物和含稀土元素的礦物，適合現(xiàn)今選冶條件的工業(yè)礦物僅有10余種,。

常見類型

原礦

獨居石

獨居石（Monazite）又名磷鈰鑭礦,。化學(xué)成分及性質(zhì)：（Ce,，La,，Y，Th）[PO4],。成分變化很大,。礦物成分中稀土氧化物含量可達(dá)50～68%。類質(zhì)同象混入物有Y、Th,、Ca,、[SiO4]和[SO4]。獨居石溶于H3PO4,、HClO4,、H2SO4中。

晶體結(jié)構(gòu)及形態(tài)：單斜晶系,，斜方柱晶類,。晶體成板狀，晶面常有條紋,，有時為柱,、錐、粒狀,。

物理性質(zhì)：呈黃褐色,、棕色、紅色,，間或有綠色,。半透明至透明。條痕白色或淺紅黃色,。具有強玻璃光澤,。硬度5.0～5.5，性脆,。比重4.9～5.5,。電磁性中弱。在X射線下發(fā)綠光,。在陰極射線下不發(fā)光,。

生成狀態(tài)：產(chǎn)在花崗巖及花崗偉晶巖中；稀有金屬碳酸巖中,；云英巖與石英巖中,；云霞正長巖、長霓巖與堿性正長偉晶巖中,；阿爾卑斯山脈中,；混合巖中；及風(fēng)化殼與砂礦中,。

用途：主要用來提取稀土元素,。

產(chǎn)地：具有經(jīng)濟開采價值的獨居石主要資源是沖積型或海濱砂礦床。最重要的海濱砂礦床是在澳大利亞沿海,、巴西以及印度等沿海,。此外,，斯里蘭卡、馬達(dá)加斯加,、南非,、馬來西亞、中國,、泰國,、韓國、朝鮮等地都含有獨居石的重砂礦床,。

獨居石的生產(chǎn)呈下降趨勢,，主要原因是由于礦石中釷元素具有放射性，對環(huán)境有害,。

氟碳鈰礦

化學(xué)成分性質(zhì)：（Ce,，La）[CO3]F。機械混入物有SiO2,、Al2O3,、P2O5。氟碳鈰礦易溶于稀HCl,、HNO3,、H2SO4、H3PO4,。

晶體結(jié)構(gòu)及形態(tài)：

六方晶系,。復(fù)三方雙錐晶類。晶體呈六方柱狀或板狀,。細(xì)粒狀集合體。

物理性質(zhì)：黃色,、紅褐色,、淺綠或褐色。玻璃光澤,、油脂光澤,，條痕呈白色、黃色,，透明至半透明,。硬度4～4.5，性脆,，比重4.72～5.12,，有時具放射性、具弱磁性,。在薄片中透明,，在透射光下無色或淡黃色,，在陰極射線下不發(fā)光 [5]。

生成狀態(tài)：產(chǎn)于稀有金屬碳酸巖中,；花崗巖及花崗偉晶巖中,；與花崗正長巖有關(guān)的石英脈中；石英─鐵錳碳酸鹽巖脈中,；砂礦中,。

用途：它是提取鈰族稀土元素的重要礦物原料。鈰族元素可用于制作合金,，提高金屬的彈性,、韌性和強度，是制作噴氣式飛機,、導(dǎo)彈,、發(fā)動機及耐熱機械的重要零件。亦可用作防輻射線的防護(hù)外殼等,。此外,，鈰族元素還用于制作各種有色玻璃。

磷釔礦

化學(xué)成分及性質(zhì)：Y[PO4],。成分中Y2O 361.4%,，P2O5 38.6%。有釔族稀土元素混入,，其中以鐿,、鉺、鏑,、釓為主,。尚有鋯、鈾,、釷等元素代替釔,，同時伴隨有硅代替磷。一般來說,，磷釔礦中鈾的含量大于釷,。磷釔礦化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。晶體結(jié)構(gòu)及形態(tài)：四方晶系,、復(fù)四方雙錐晶類,、呈粒狀及塊狀。

物理性質(zhì)：黃色,、紅褐色,，有時呈黃綠色，亦呈棕色或淡褐色,。條痕淡褐色,。玻璃光澤,，油脂光澤。硬度4～5,，比重4.4～5.1,，具有弱的多色性和放射性。

生成狀態(tài)：主要產(chǎn)于花崗巖,、花崗偉晶巖中,。亦產(chǎn)于堿性花崗巖以及有關(guān)的礦床中。在砂礦中亦有產(chǎn)出,。 用途：大量富集時,，用作提煉稀土元素的礦物原料。

鑭釩褐簾石

日本山口大學(xué),、愛媛大學(xué)和東京大學(xué)的聯(lián)合研究小組發(fā)表一份公報說,，他們在三重縣發(fā)現(xiàn)了一種含有稀土的新品種礦物。稀土在改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和發(fā)展高新技術(shù)領(lǐng)域當(dāng)中具有“點石成金”的作用,。而新礦物是2011年4月在三重縣伊勢市的山中發(fā)現(xiàn)的,，它是含有稀土鑭和稀有金屬釩的一種特殊褐簾石。2013年3月1日,，這種礦物被國際礦物學(xué)協(xié)會認(rèn)定為新礦物,，并被命名為“鑭釩褐簾石”。

相關(guān)化合物

碳酸鹽和氯化物是稀土工業(yè)中最主要的兩種初級產(chǎn)品,，一般地說,，當(dāng)前有兩個主要工藝生產(chǎn)這兩種產(chǎn)品。

一是濃硫酸焙燒工藝,，即把稀土精礦與硫酸混合在回轉(zhuǎn)窯中焙燒,。經(jīng)過焙燒的礦用水浸出，則可溶性的稀土硫酸鹽就進(jìn)入水溶液,，稱之為浸出液,。然后往浸出液中加入碳酸氫銨，則稀土呈碳酸鹽沉淀下來,，過濾后即得碳酸稀土。

另一種工藝叫燒堿法工藝,，簡稱堿法工藝,。一般是將60%的稀土精礦與濃堿液攪勻，在高溫下熔融反應(yīng),，稀土精礦即被分解,，稀土變?yōu)闅溲趸⊥粒褖A餅經(jīng)水洗除去鈉鹽和多余的堿,，然后把水洗過的氫氧化稀土再用鹽酸溶解,，稀土被溶解為氯化稀土溶液,，調(diào)酸度除去雜質(zhì)，過濾后的氯化稀土溶液經(jīng)濃縮結(jié)晶即制得固體的氯化稀土,。

磷礦稀土

自然界的稀土元素有相當(dāng)大的一部分與磷灰石和磷塊巖礦共生,。由于稀土的離子半徑（0.848～0.106nm）與 Ca2 （0.106nm）很接近，稀土以類質(zhì)同象方式賦存于磷礦巖中,。世界磷礦總儲量約為1000億噸,，稀土平均含量為0.5‰，估計世界磷礦中伴生的稀土總量為5000萬噸,。針對礦中稀土含量低及其賦存狀態(tài)特殊等特點,，國內(nèi)外已經(jīng)開展了多種回收工藝研究，可分為濕法和熱法：

濕法中,，根據(jù)分解酸不同又可分為硝酸法,、鹽酸法、硫酸法,。從磷化工過程回收稀土有多種,，均和磷礦加工方式密切相關(guān)。

熱法生產(chǎn)過程中,，稀土主要進(jìn)入硅酸鹽熔渣中,，可采用大量鹽酸或硝酸分解浸出，過濾除去硅石后,，再采用TBP等萃取回收稀土,，稀土回收率可以達(dá)到60%。

混合稀土

由稀土礦中提取出含有鑭,、鈰,、鐠、釹及少量釤,、銪,、釓混合的氧化物或氯化物，經(jīng)熔鹽電解制出的金屬混合物,。稀土總量大于98%,，鈰大于48%的輕稀土。

工業(yè)制備方法

選礦

選礦是利用組成礦石的各種礦物之間的物理化學(xué)性質(zhì)的差異,，采用不同的選礦方法,，借助不同的選礦工藝，不同的選礦設(shè)備,，把礦石中的有用礦物富集起來,，除去有害雜質(zhì)，并使之與脈石礦物分離的機械加工過程,。

當(dāng)前中國和世界上其它國家開采出來的稀土礦石中,，稀土氧化物含量只有百分之幾,，甚至有的更低，為了滿足冶煉的生產(chǎn)要求,，在冶煉前經(jīng)選礦,，將稀土礦物與脈石礦物和其它有用礦物分開，以提高稀土氧化物的含量,，得到能滿足稀土冶金要求的稀土精礦,。稀土礦的選礦一般采用浮選法，并常輔以重選,、磁選組成多種組合的選礦工藝流程,。

內(nèi)蒙古白云鄂博礦山的稀土礦床，是鐵白云石的碳酸巖型礦床,，在主要成分鐵礦中伴生稀土礦物（除氟碳鈰礦,、獨居石外，還有數(shù)種含鈮,、稀土礦物）,。采出的礦石中含鐵30%左右，稀土氧化物約5%,。在礦山先將大礦石破碎后,，用火車運至包頭鋼鐵集團公司的選礦廠。選礦廠的任務(wù)是將Fe2O3從33%提高到55%以上,，先在錐形球磨機上磨礦分級,，再用圓筒磁選機選得62～65