稀土是什么元素（10种现代生活的重要元素）

“稀土”一词，相信大家都比较熟悉了，近年来也成为了人们关注的热门话题之一。

“中东有石油，中国有稀土”。作为全球稀土储量的榜首，截至2016-2017年间中国稀土探明储量4400万吨，占全球总量三分之一以上。同时中国生产全球80%以上的稀土金属和化合物,并且一直在削减稀土的出口，从而刺激了像美国这样高度依赖稀土进口的国家转向开采自己潜在的稀土矿、完善自身的稀土矿生产设施。（Research and Markets的报告称，2017年中国对美国稀土出口占美国稀土进口的78%，而来自爱沙尼亚、法国和日本的稀土仅占美国稀土进口总量的14%。）

中国丰富的稀土矿产资源可以说是“家里有矿”。但你真的了解什么是稀土么？为何许多国家都对它视若珍宝？作为一名矿业公司，今天浩特就来和大家揭开“稀土”的神秘面纱。

在我们的手机、笔记本电脑和平板电视的深处，潜藏着一大堆鲜为人知的元素，是它们让现代科技生活成为可能，为我们的现代生活提供无微不至的全面服务：互联网、食品杂货、医疗保健、交通、消费品、音乐、电视电影以及一切涉及金属和矿物元素的产品。

被戏称为“现代文物”的iPad和iPhone、机器人和笔记本电脑，你知道是如何生产的么？它们都由数千元件组成，每个元件本身又由数千个子件组成，而这些组件全部都是由涵盖整个元素周期表的元素材料制成的。70多年前，人类可以使用木材、铁、铜、金、银等金属和少数几种塑料制造大部分的材料，但显然，今天的我们需要用到更多的元素----仅单台计算机的芯片就可以由60多种不同的元件组成。

以上提到的电子产品中的许多元素可被归类为“稀土元素”，它是17种特殊元素的统称。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)，以及与镧系的15个元素密切相关的元素-钇(Y)和钪(Sc)共17种元素。

这些元素通常存在于同一种矿石中，并具有相似的化学性质。虽然叫“稀”土，事实上稀土元素在全球分布范围中并不罕见。但它们通常不会以高浓度的形式存在，所以需要开采大量的矿石以获得少量的稀土元素。

除了广泛应用在计算机和手机等电子产品中的稀土元素，我们生活中所依赖的元素会比你意识到的更多。下面就让我们来列举出10种对现代生活至关重要的元素。

（一）镓

镓是一种柔软的银色稀散金属，化学符号是Ga，原子序数为31，具有低熔点高沸点的特征，被称作“电子工业脊梁”。
镓的用途：几乎所有工业中使用的镓都用于制作计算机芯片和电子产品。金属镓在半导体行业,尤其是LED产业及太阳能技术领域、磁性材料、石油化工、医疗等行业广泛应用。比如在医疗中使用枸橼酸镓(67Ga)来诊断肺癌和肝癌等。镓的合金还可以应用到医疗器件和医用材料中。
如何得到镓：镓在矿物中是以伴生状态存在的，是闪锌矿、黄铁矿、矾土、锗石工业处理过程中的副产品，由主体金属冶炼中通过综合利用而回收获得的。目前金属镓主要从铝、锌两种矿物的冶炼过程中提取。
稀有程度：目前世界90%以上的原生镓都是在生产氧化铝过程中提取的。镓在其它金属矿床中的含量极低，经过一定富集后也只能达到几百克/吨，因而镓的提取非常困难，另一方面，由于伴生关系，镓的产量很难由于镓价格上涨而被大幅拉动，因此，原生镓的年产量极少，全球年产量不足300吨。

（二）铟

铟是一种质地柔软（能用指甲刻痕）的银白色略带淡蓝色光泽的金属，可塑性强，延展性好。铟的化学符号是In，原子序数为49。
铟的用途：铟在计算机和电子产品中有着广泛的应用，用于制造LCD屏幕、计算机芯片、LED和太阳能电池板。
如何得到铟：世界上铟产量的90%来自铅锌冶炼厂的副产物。铟的冶炼回收方法主要是从铜、铅、锌的冶炼浮渣、熔渣及阳极泥中通过富集加以回收。
稀有程度：铟属于稀散金属，是稀缺资源。全球预估铟储量仅5万多吨，其中可开采的占50%。由于未发现独立铟矿，工业通过提纯废锌、废锡的方法生产金属铟，回收率约为50-60%，真正能得到的铟只有1.5-1.6万吨。《科学美国人》（Scientific American美国知名科普杂志）估计，到2028年全世界将耗尽已勘探的高铟矿石储量。铟泰公司（IndiumCorporation）报告曾称，想要开发铟的新来源还有很多工作需要做。

（三）碲

碲是一种稀有且易碎的稀散金属（同时具有金属和非金属属性），为斜方晶系银白色结晶。碲的化学符号是Te，原子序数为52。
碲的用途：碲在复合碲化镉中是高效太阳能电池板的主要组成部分。此外，它还用于制造半导体和可重写光学介质（如CD、DVD和蓝光光碟）。碲在医疗中，还可以提取碘的同位素，治愈甲状腺类疾病。
如何得到碲：世界上所有国家获得的绝大多数纯碲，是从冶炼有色金属铜、铅、锌等过程中将碲作为伴生组分综合回收来的，可从铜冶炼的电解铜的阳极泥中提取碲。位于中国四川省石棉县大水沟的独立碲矿床，是迄今为止世界上有报道的唯一“碲独立原生矿床”，被称为仅次于大熊猫的“第二国宝”

稀有程度：由于碲资源的独特性，其主要与黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等共生，含量仅0.001%-0.1%，加上碲的全球年产量有限，行业内企业数量不多，因此很难统计出具体的产量数据。可以得出的是，每生产约0.45千克的碲需要约500吨的铜矿石。

（四）镨

镨是一种银白色金属，质较软，有延展性。镨的化学符号是Pr，原子序数为59。
镨的用途：主要用作镁的合金剂，可用于制造飞机发动机的零件。它还可以与另一种稀土元素钕结合，形成高功率磁铁。
如何得到镨：镨主要存在于独居石和氟碳铈矿中。工业上用溶剂萃取法和离子交换法从处理氟碳铈矿或独居石得到的混合稀土溶液中分离和提纯镨。当今，中国和美国生产世界上大部分镨的供应国。
稀有程度：虽然镨通常不是以高浓度的形态被发现，但在目前，精炼技术的进步意味着镨可以从其他矿物中更容易地获取。

（五）钐

在纯净形态下，钐是一种银白色金属，因其用于制造高级磁铁而受到珍视。钐的化学符号是Sm，原子序数为62。
钐的用途：当钐与钴结合时会成为一种高质量磁铁，广泛用于耳机、电机、乐器和设备中。钐还用于制造激光材料、微波和红外器材，在原子能工业上也有较重要的用处
如何得到钐：和镨一样，钐主要存在于独居石和氟碳铈矿中。用钡或镧还原钐的氧化物可制得金属钐。
稀有程度：相对丰富，被精炼后可作为许多商业上的活性矿物副产品。

（六）镝

镝为银白色金属，质软可用刀切开。化学符号是Dy，原子序数为66。
镝的用途：镝主要用于制造激光器、核能工厂以及类似于计算机硬盘类的磁性应用。
如何得到镝：镝通常与铒、钬以及其他稀土元素共存于独居石砂等矿物中。
稀有程度：就全球分布而言，镝并非十分稀有，算是比较富存的重稀土元素。世界上几乎所有的镝都是在中国生产的。

（七）镧

金属镧是银白色的金属，质软易切割，化学符号为La，原子序数为57。
镧的用途：镧是混合动力汽车中使用的镍氢电池的主要成分。它还少量应用于电影业中使用的碳弧灯中，以及电池和电弧焊设备中。镧可以作为一种添加剂从而提高钢的韧性。
如何得到镧：中国、美国、巴西和印度的镧产量最高。
稀有程度：镧是最常见的稀土元素之一。镧占复合矿石独居石和氟碳铈矿的总体组成的三分之一，这两种矿石都在世界各地大量开采。

（八）钕

钕的化学符号是Nd，原子序数为60。
钕的用途：钕最常与镨（本文前面提到过的另一种元素）结合使用，用于制造强力磁铁，例如耳机、磁铁、风力涡轮机、混合动力汽车、计算机硬盘驱动器以及电动机和发电机等。钕还用于着色玻璃、制作较轻的燧石和焊工的护目镜。
如何得到钕：钕主要从独居石和氟碳铈矿中萃取，分布在世界各地，但主要是在中国、美国、巴西、印度和澳大利亚开采。
稀有程度：钕是最不稀缺的稀土元素之一。

（九）铽

铽是一种银色的软金属，可用刀切割。铽的化学符号是Tb，原子序数为65。
铽的用途：世界上大部分出产的精制铽用于制造灯泡和电视显像管。但铽也用于高温下运行的专用燃料电池、固态硬盘驱动器、海军声纳系统和传感器。除此之外，铽还可用在电视显像管中生产激光和绿色荧光粉。
如何得到铽：中国的华南地区沉积了丰富的含铽黏土，尽管目前它在独居石和氟碳铈矿中的浓度比以往更低。
稀有程度：目前世界上大部分的铽供应都源于中国。

（十）铒

铒在纯净的形态下是银白色的金属,化学符号是Er，原子序数为68。
如何得到铒：铒存在于火成岩中，可由电解熔融氯化铒ErCl3而制得，与其他密度较大的稀土元素共存于磷钇矿和黑稀金矿中。
稀有程度：铒存在于世界各地的矿石中，不算特别稀有。尽管中国目前仍向全球提供大部分铒供应，但这种情况将会随着其他国家应对中国的稀土供应量减少而发生改变。