重稀土是稀土元素中原子序数较高、原子量较大的一组金属元素,包含钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪及钇共10种元素,其中钇因其离子半径与化学性质接近重稀土而被归入该组。根据物理化学性质差异,稀土元素通常以钆为界分为轻、重两组,或以萃取法进一步细分为轻、中、重三组。其在高科技领域应用广泛,涉及永磁材料、激光技术、核反应堆控制、航空航天及新能源汽车等领域。
原子序数从64~71,加上39号元素,钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、钇(Y)称为重稀土元素,又称钇组。
稀土在地壳中的含量并不稀少,这组元素的克拉克值达0.0236%,其中铈组元素为0.01592%,钇组元素为0.0077%;比常见元素铜(0.01%),锌(0.005%),锡(0.004%),铅(0.0016%),镍(0.008%),钴(0.003%)等都多。
根据稀土元素间物理化学性质和地球化学性质的某些差异和分离工艺的要求,学者们往往把稀土类元素分为轻、重两组或者轻、中、重三组。两组的分法以钆为界,钆以前的镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕7个元素为轻稀土元素,亦称铈组稀土元素;钆及钆以后的铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和钇等9个元素称为重稀土元素,亦称钇组稀土元素。尽管钇的原子量仅为89,但由于其离子半径在其它重稀土元素的离子半径链环之中,其化学性质更接近重稀土元素。在自然界也与其它重稀土元素共生。故它被归为重稀土组。
轻中重三组稀土的分类法没有一定之规,如按稀土硫酸复盐溶解度大小可分为:难溶性铈组即轻稀土组,包括镧、铈、镨、钕、钐;微溶性铽组即中稀土组,包括铕、钆、铽、镝;较易溶性的钇组即重稀土组,包括钇、钬、铒、铥、镱、镥。然而各组之间相邻元素间的溶解度差别很小,用这种方法是分不净的。多用萃取法分组,例如用二(2)乙基已基(磷酸)即P204可在钕/钐间分组,然后再在钆/铽间分组等。这们,镧、铈、镨、钕称为轻稀土,钐、铕、钆称为中稀土,铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥再加上钇称为重稀土。
中国重稀土资源主要分布于江西、广东、福建等南方省份,占全球储量的80%以上。通过萃取法分组后,重稀土化合物可作荧光粉激活剂、磁致冷介质,并在农业中促进作物光合作用及根系生长。2023年中国学者在白云鄂博矿床发现含钇、镝等元素的新矿物白云钇钡矿,证实该矿区存在重稀土矿物。国际市场中重稀土因资源稀缺性呈现价格波动特征。




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