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目录1

第1章　绪论1

1.1 稀土元素1

1.1.1　稀土元素的概念1

1.1.2 稀土元素的电子层结构和特征2

1.2　稀土元素的物理和化学性质3

1.2.1 稀土元素的物理性质3

1.2.2　稀土元素的化学性质4

1.3　稀土元素的主要化合物6

1.3.1 氧化物6

1.3.2 氢氧化物6

1.3.3　硫酸盐及硫酸复盐8

1.3.4　硝酸盐及硝酸复盐9

1.3.5　碳酸盐10

1.3.6 草酸盐11

1.3.7　稀土磷酸盐12

1.3.8　稀土卤素化合物12

1.3.9　稀土元素络合物13

1.4　稀土元素的应用16

1.4.1 稀土在冶金工业中的应用16

1.4.2 稀土在石油化工方面的应用17

1.4.3 稀土在玻璃和陶瓷工业的应用17

1.4.4　稀土在新材料中的应用18

1.4.5　稀土在其他领域的应用20

参考文献20

第2章　稀土矿物及其精矿处理方法21

2.1　稀土资源21

2.1.1　稀土矿物的分类22

2.1.2　重要的稀土矿物23

2.2　稀土矿物富集及其精矿的处理概述25

2.2.1　从原矿石中富集稀土矿物25

2.2.2　稀土精矿分解方法概述30

2.3　独居石稀土精矿的分解32

2.3.1 氢氧化钠分解方法32

2.3.2　独居石的其他分解方法38

2.4 氟碳铈矿-独居石混合稀土精矿的分解40

2.4.1　硫酸焙烧分解方法41

2.4.2　氢氧化钠分解方法47

2.4.3　其他分解方法及研究进展50

2.5　氟碳铈矿的分解56

2.5.1 空气氧化焙烧分解氟碳铈矿56

2.6.1 风化壳淋积型稀土矿的矿床特征60

2.5.2　其他分解氟碳铈矿的方法60

2.6　风化壳淋积型稀土矿物的处理60

2.6.2　渗浸法处理风化淋积型稀土矿的基本原理62

2.6.3　渗浸工艺62

2.6.4　从渗浸液中提取稀土的方法64

2.7　其他稀土矿物的处理方法65

2.7.1　褐钇铌矿的氢氟酸分解65

2.7.2　磷钇矿的处理66

2.8　钪资源及回收处理方法66

2.8.1　钪的资源66

2.8.2　钪的回收处理方法67

参考文献69

3.1.1　萃取体系的组成71

第3章　溶剂萃取法分离稀土元素71

3.1　溶剂萃取的基本知识71

3.1.2　萃取体系分类72

3.1.3　萃取过程的基本参数72

3.2　分馏串级萃取工艺74

3.2.1　分馏萃取过程的主要阶段74

3.2.2　分馏萃取理论基础75

3.3 多组分多出口分馏串级萃取工艺84

3.3.1 多组分两出口工艺各组分在各级中的分布84

3.3.2 三出口萃取工艺的设计86

3.3.3 三出口工艺设计实例91

3.3.4 四组分四出口体系萃取分离工艺93

3.4　分馏串级萃取试验的计算机模拟97

3.4.1　计算机串级萃取模拟试验程序设计原理97

3.4.2　计算机串级萃取模拟试验程序101

3.4.3　计算机串级萃取模拟试验实例103

3.5 中性络合萃取体系分离稀土元素104

3.5.1 中性络合萃取的特点104

3.5.2 中性萃取剂104

3.5.3 中性磷氧型萃取剂的基本萃取反应104

3.5.4 影响分配比和分离系数的因素105

3.5.5 中性磷氧型萃取剂应用实例107

3.6 酸性络合萃取体系分离稀土元素109

3.6.1　酸性络合萃取的特点109

3.6.2　酸性萃取剂109

3.6.3 萃取反应及影响分配比和分离系数的因素112

3.6.4 酸型萃取剂的应用实例118

3.7.2　N1923萃取剂的萃取稀土元素的反应机理124

3.7 离子缔合萃取体系分离稀土元素124

3.7.1 萃取剂及萃取特点124

3.7.3　N1923从混合型稀土精矿硫酸浸出液分离钍和稀土工艺流程125

参考文献127

第4章　离子交换色层法分离稀土元素128

4.1　树脂离子交换法的基础知识128

4.1.1 离子交换树脂的类型与性质128

4.1.2　树脂离子交换过程的基本参数129

4.2 离子交换色层法分离稀土元素的原理131

4.2.1 离子交换色层法分离稀土元素的工艺过程131

4.2.2　吸附过程132

4.2.3　淋洗过程132

4.2.4 影响稀土离子交换色层分离的因素135

4.3.1　操作程序137

4.3　稀土元素离子交换色层分离的应用137

4.3.2 以EDTA为淋洗剂分离镨和钕138

参考文献140

第5章　分离稀土元素的其他方法141

5.1 概述141

5.1.1　分级结晶法141

5.1.2　分步沉淀法142

5.1.3　化学气相传输法142

5.2　选择性氧化还原法分离变价稀土元素143

5.2.1　铈的氧化分离143

5.2.2　铕的还原分离151

5.3　萃取树脂色层法分离稀土元素155

5.3.1 萃取树脂色层法分离的原理156

5.3.2　稀土元素的分离158

5.3.3 应用实例161

5.4　液膜萃取稀土元素162

5.4.1　液膜的分类162

5.4.2　含载体液膜的传质机理163

5.4.3　乳状有载体液膜萃取的主要工艺过程164

5.4.4 影响乳状有载体液膜萃取的主要因素165

5.4.5 应用实例165

参考文献166

第6章　稀土化合物的制备168

6.1　稀土元素与非稀土杂质分离方法168

6.1.1 中和法168

6.1.3　硫化物沉淀法169

6.1.2　草酸盐沉淀法169

6.1.4　萃取法170

6.1.5 非金属杂质SO？-、Cl-的分离171

6.2 晶型稀土碳酸盐的制备171

6.3 稀土氧化物及超细粉体的制备（包括CeO2-ZrO2）173

6.3.1 超细稀土氧化物的制备174

6.3.2 大比表面积CeO2-ZrO2复合氧化物的制备175

6.4　稀土氯化物的制备（氯化物脱水与提纯）176

6.4.1　金属直接氯化176

6.4.2 用水合稀土氯化物脱水176

6.4.3　用氧化物制备无水氯化稀土178

6.4.4　稀土氯化物的净化180

6.5　稀土氟化物的制备（包括脱水）180

6.5.1 氢氟酸沉淀-脱水法180

6.5.3 氟化氢气体氟化法182

6.5.2　氟化氢铵氟化法182

6.6　稀土硝酸盐的制备183

6.7　稀土抛光粉的制备184

6.7.1　抛光粉简介184

6.7.2　抛光粉的制备185

6.8　稀土发光材料的制备188

6.8.1　照明用发光材料188

6.8.2　稀土显示用发光材料191

6.8.3　稀土长余辉发光材料193

参考文献196

7.2　稀土氯化物熔盐电解制取稀土金属198

7.2.1 稀土氯化物熔盐电解质的组成与性质198

7.1　概述198

第7章　稀土金属及其合金的制取198

7.2.2　稀土氯化物熔盐电解的电极过程205

7.2.3 电流效率及影响电流效率的因素207

7.2.4　稀土氯化物熔盐电解操作工艺及设备211

7.3　稀土氧化物熔盐电解制取稀土金属213

7.3.1 稀土氧化物熔盐电解质的组成与性质213

7.3.2　稀土氧化物熔盐电解的电极过程214

7.3.3　稀土氧化物熔盐电解操作工艺及设备216

7.4　熔盐电解制取稀土合金218

7.4.1 电解共析法制取稀土合金（RE-Al）218

7.4.2 液体阴极电解制取稀土合金（RE-Mg）220

7.4.3 自耗阴极电解制取稀土合金（Nd-Fe）221

7.5　金属热还原法制取稀土金属222

7.5.1　金属热还原原理222

7.5.2　钙还原稀土氟化物223

7.5.3　钙或锂还原稀土氯化物226

7.5.4　镧或铈还原稀土氧化物227

参考文献231

第8章　稀土金属的提纯232

8.1　概述232

8.2　真空蒸馏法提纯稀土金属232

8.2.1 基本原理233

8.2.2 真空蒸馏工艺方法及影响因素234

8.2.3 应用实例235

8.3 电迁移法提纯稀土金属237

8.3.1 基本原理237

8.3.2 电迁移法精炼提纯稀土金属工艺方法及影响因素238

8.3.3 应用实例238

8.4.2 区域熔炼的方法及影响因素239

8.4.1　基本原理239

8.4 区域熔炼法提纯稀土金属239

8.4.3 应用实例241

8.5　稀土金属提纯的其他方法241

8.5.1 电解精炼法提纯稀土金属241

8.5.2 区熔-电迁移联合法242

8.5.3　熔盐萃取法提纯稀土金属242

参考文献243

第9章　火法冶炼生产稀土硅铁基合金244

9.1　概述244

9.1.1　稀土硅铁基合金生产发展史244

9.1.2　稀土硅铁合金产品及系列化245

9.2　硅热还原法制取稀土硅铁合金的热力学原理247

9.2.1 硅热还原法制取稀土硅铁合金的反应热力学247

9.2.2　硅热还原法制取稀土硅铁合金的反应机理252

9.3.1　原料制备254

9.3　硅热还原法制取稀土硅铁合金254

9.3.2 冶炼设备260

9.3.3 生产工艺261

9.3.4　硅热还原法制取稀土硅铁合金工艺的趋向266

9.4　碳热还原法制取稀土硅铁合金267

9.4.1　碳热还原法制取稀土硅铁合金的基本原理268

9.4.2　矿热炉碳热还原一步法冶炼稀土硅化物合金270

9.4.3　碳热还原法与硅热还原法的比较274

9.4.4　稀土硅铁合金的粉化及防治措施274

参考文献277

第10章　稀土生产过程的三废处理与放射性防护278

10.1　概述278

10.2.1 稀土生产中废气的产生过程及组成279

10.2　废气的产生及处理方法279

10.2.2 常用的废气处理方法281

10.3　废水的产生及处理方法285

10.3.1 稀土生产中废水的来源及组成285

10.3.2　稀土生产中废水处理的方法286

10.4 固体废物的产生及处理方法289

10.4.1 稀土生产中固体废物的产生及特点289

10.4.2　稀土生产中固体废物的处理方法289

10.5　稀土生产中的放射性防护292

10.5.1　放射性的基本知识292

10.5.2　稀土生产中的放射性分布294

10.5.3　稀土生产中的放射性防护295

参考文献296