稀土元素并不是某一种元素,而是一组金属元素,稀土元素也被称作是稀土金属或稀土氧化物或镧系元素,是一组17种银白色软重金属,包括: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)、钪(Sc)和钇(Y)。稀土元素其实并不稀有,它们在地壳中的含量还挺丰富的,但是这些稀土元素往往很少单独存在于大型集中矿床中,而是在其他元素的矿床中出现。
我国是世界上稀土元素最丰富的国家,同时也是世界上稀土加工能力最强的国家,占据了稀土加工的接近90%的市场份额。
稀土很重要,但是好像距离我们又很遥远,至少很多人都说不上来稀土到底是用在哪些领域,制作了哪些产品。
稀土的最终用途 | 2019 年稀土需求的百分比 |
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永磁体 | 38% |
催化剂 | 23% |
玻璃抛光粉和添加剂 | 13% |
冶金和合金 | 8% |
电池合金 | 9% |
陶瓷、颜料和釉料 | 5% |
荧光粉 | 3% |
其他 | 4% |
在工业上,大多数稀土元素会被用作是催化剂和磁铁,还可以被用作生产特殊金属合金、玻璃和高性能电子产品。
钕(Nd)和钐(Sm)合金可用于制造耐高温的强磁体,使其成为各种关键电子元器件和国防应用的理想选择。已知最强的磁铁是钕、铁和硼的合金。添加其他稀土元素(如镝和镨)可以改变磁体的性能和特性。
混合动力和电动汽车发动机、风力涡轮机中的发电机、硬盘、便携式电子产品和手机都需要这些磁铁和元件。
例如,1兆瓦的风能容量需要171公斤稀土,一架美国F-35战斗机需要约427公斤稀土,一艘弗吉尼亚级核潜艇使用近4.2吨。