稀土無處不在 你知道它為何被稱為"工業(yè)味精"嗎？

作為不可再生的稀缺戰(zhàn)略性資源，稀土早已走進(jìn)人們的生活，小到手機(jī)、陶瓷顏料，大到航空航天、軍事工業(yè)，處處都有稀土的身影。那么稀土到底是什么？為什么稀土?xí)环Q為工業(yè)味精呢？

首先讓我們了解一下什么是稀土。很多人認(rèn)為稀土是一種“特殊的土”，這種觀念是錯(cuò)誤的。稀土是化學(xué)周期表中鑭系元素和鈧、釔共十七種金屬元素的總稱。自然界中有250種稀土礦，人們習(xí)慣把它們分為輕稀土與重稀土兩種類型。輕稀土包括：鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪，重稀土包括：釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、鈧、釔。稀土在自然界中大部分以稀土礦形式存在，需要通過復(fù)雜的冶煉提取過程才能被我們使用。常見的稀土礦有磷鈰鑭礦、氟碳鈰礦、磷釔礦、鑭釩褐簾石等，常見的成品有碳酸氯化稀土、磷礦稀土、混合稀土等。

介紹了這么多種類，相信大家對稀土種類的廣泛性有了一定認(rèn)識(shí)，那么它們都有什么作用呢？這要從稀土“工業(yè)味精”的稱號(hào)說起。稀土由于卓越的光電磁物理特性，能和許多材料組成很多種不同的新型材料，被廣泛運(yùn)用在各行各業(yè)中。如同味精給菜肴增色提鮮的作用一般，稀土也為許多產(chǎn)品提高了質(zhì)量和性能。在軍事方面，稀土大幅度提高了鋁合金、鎂合金、鈦合金的戰(zhàn)術(shù)性能；在冶金工業(yè)，稀土可以改善鋼的加工性能，稀土還可以改善合金的物理化學(xué)性能；在石油化工工業(yè)，稀土制成的分子篩催化劑代替了硅酸鋁催化劑；在玻璃陶瓷方面，稀土對超導(dǎo)陶瓷、壓電陶瓷、導(dǎo)電陶瓷等領(lǐng)域貢獻(xiàn)豐富；在農(nóng)業(yè)方面，稀土元素可以提高植物的綠葉素含量，增強(qiáng)光合作用，促進(jìn)植物生長發(fā)育。

這樣用途多樣的稀土，成為了各國爭相研究的對象。值得慶賀的是，我國是稀土大國，占據(jù)了全球70％以上的重稀土資源。不過，雖然我國是稀土大國，在早年間也是“稀土弱國”，之前稀土分離提純核心技術(shù)一直被牢牢掌握在世界少數(shù)國家手中，我們還要高價(jià)從其手中購買深加工的稀土產(chǎn)品。值得關(guān)注的是，中科院海西研究院廈門稀土材料研究所孫曉琦團(tuán)隊(duì)，設(shè)計(jì)制備了新型苯氧羧酸類萃取劑，該型萃取劑可以定量萃取低濃度稀土，與稀土形成固體萃合物，并可以反復(fù)萃取和循環(huán)使用。基于該類萃取劑，結(jié)合溶劑萃取法和化學(xué)沉淀法的優(yōu)勢，開發(fā)出了全新的萃取—;沉淀法工藝，使我國在稀土采選分離技術(shù)上保持全球領(lǐng)先地位。

本文由中科院大學(xué)化學(xué)科學(xué)學(xué)院副研究員劉文超進(jìn)行科學(xué)性把關(guān)。