毕业论文二氧化铈

稀土矿加工方法有两种，即湿法冶金和火法冶金。

湿法冶金属化工冶金方式，全流程大多处于溶液、溶剂之中，如稀土精矿的分解、稀土氧化物、稀土化合物、单一稀土金属的分离和提取过程就是采用沉淀、结晶、氧化还原、溶剂萃取、离子交换等化学分离工艺过程。

现应用较普遍的是有机溶剂萃取法，它是工业分离高纯单一稀土元素的通用工艺。湿法冶金流程复杂，产品纯度高，该法生产成品应用面广阔。

火法冶金工艺过程简单，生产率较高。稀土火法冶炼主要包括硅热还原法制取稀土合金，熔盐电解法制取稀土金属或合金，金属热还原法制取稀土合金等。火法冶金的共同特点是在高温条件下生产。

稀土矿在地壳中主要以矿物形式存在，其主要有三种：作为矿物的基本组成元素，稀土以离子化合物形式赋存于矿物晶格中，构成矿物的必不可少的成分‘这类矿物通常称为稀土矿物。

稀土矿作为矿物的杂质元素，以类质同象置换的形式，分散于造岩矿物和稀有金属矿物中，这类矿物可称为含有稀土元素的矿物，如磷灰石、萤石等，呈离子状态被吸附于某些矿物的表面或颗粒间。

扩展资料：

稀土是化学元素周期表中镧系（镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥）15个元素和21号元素钪、39号元素钇（共17个元素）的总称。

据其物理化学性质的差异性和相似性，可分成三个组：轻稀土组（镧～钷）、中稀土组钐～镝）、重稀土组（钬～镥加上钪和钇）。

已发现的稀土矿物有250种以上，其中具有工业价值的约50～60种，最重要的稀土矿物有氟碳铈（镧）矿、独居石、磷钇矿、离子吸附型稀土矿、褐钇铌矿等。

参考资料来源：百度百科-稀土矿加工方法

顾翼东教书一贯非常认真，采用启发式教学方法，注意吸引学生的兴趣，提高他们的思考能力。他认真备课，经常增加新的内容，根据各大学不同特点，备课内容有所不同。例如在交通大学根据该校重在应用的特点，把理论和应用结合起来，教学内容适合需要，因而很受欢迎；东吴大学偏重叙述及应用；大同大学偏重当场计算；在上海医学院授课时，则经常运用医药化学方面的实例，并介绍生产改进要点，使学生理解理论联系实际的重要性。顾翼东是中国培养第一批化学方面的进修教师、化学硕士生（50年代）和博士生（80年代）的导师。多年来他为国家培养出一批又一批人才，他的学生遍及全国各地以至国外，可谓桃李满天下。其中许多人现在已成为专家、教授，在各个领域发挥了骨干作用。 钨化学、萃取化学、稀土化学研究工作成绩卓著顾翼东曾对矿产化学分析有浓厚的兴趣。大学毕业时，他的导师成功一叮嘱他日后在“钨”的分析及应用研究方面多下功夫，从此他对钨有特殊的感情。1945年，顾翼东进入当时主管钨矿出口的机关——资源委员会国外贸易事务所，这是顾翼东的工作方向转入无机化学尤其是稀有元素研究的开始。他最早发表的两篇有关钨化学的论文“锰铁矿中铌、钽含量分析”与“黄钨酸——均相沉淀法”就是在这个时期内完成的，后来他的研究领域扩展到稀有元素化学(钨化学、萃取化学、稀土化学）。 在顾翼东的研究领域里，占据重要地位并取得显著成就的，首推钨化学。他所在的复旦大学化学系，始终是中国最重要的钨化学研究基地。早在40年代，顾翼东在进行钨矿分析时就发现钨矿石的盐酸不溶物中含有一定量的铌和钽。经过铌、钽定量分析后，他提出：出口钨矿除了含钨量达标外还应按铌、钽含量制定钨矿价格的新标准。从而保护了钨矿的价值，为国家资源的充分利用做出了贡献。50年代，顾翼东首先提出了利用络合、分解而完成均相沉淀制备黄钨酸的方法，即先使钨酸盐在浓盐酸中形成钨酰络离子，加热除去盐酸，钨酰络离子逐渐分解而形成分散性良好的黄钨酸沉淀。此后顾翼东继续深入研究钨化学的基础反应，得到了活性粉状白钨酸。这是国际上很久以来未能研制成功的化合物，顾翼东用了一年多时间，在1981年试用“倒滴法”制得活性粉状白钨酸。用这种方法能在低酸度和常温下制成纯度高的产品，且产率高，尤其具备比黄钨酸大得多的化学活性。许多难以从黄钨酸制备的化合物，可以用活性粉状白钨酸制得，由此他开辟了钨化合物合成的新途径。顾翼东在化学生涯中合成了几十种新型化合物，包括含钨的同多酸、杂多酸、过氧钨酸及其盐类，以及含钨簇状化合物、有机胂、合钨、亚超细碳化钨等等，它们在性质上各具特色。如偏钨酸、十聚钨酸有机铵盐的光致变色和光还原性能，偏钨酸铵、偏钨酸过渡金属盐的催化性能，有机?合钨的抗癌性等，都颇有应用前景。顾翼东还细致地论述了黄钨酸、白钨酸以及钨的多种同多酸之间的相互关系和转化条件，他在“黄白钨酸制备法的差异以及粉状白钨酸反应研究的进展”与“活性粉状白钨酸与十聚、六聚以及其他聚钨酸盐的联系和应用”两篇总结性报告中指出：活性粉状白钨酸是十聚钨酸和六聚钨酸的交织物，并且二者可以互变。由于粉状白钨酸的活泼性，它很容易与吡啶成为层状化合物，也很易被还原而成为三价簇状化合物K3W2Ck9，从而为制备四价及五价钨簇合物开辟了途径。 此外，顾翼东还十分重视生产急需的应用研究，提出了“内在还原法”生产蓝色氧化钨，可以得到均匀、单一、粒度可控的产品，可用作高质量硬质合金及超细钨丝的材料；又如湿法从仲钨酸铵APT转为偏钨酸铵AMT的新工艺，所得产品质量优于世界同类产品。早在50年代初，顾翼东即注意到，酸式12－钨磷酸钙水合物晶体，能与乙醚反应放热，成为单一的液相，从而得知醚类在适当条件下，具有给电子性。60年代他在进行溶剂萃取研究时，提出了用多碳亚砜作为金属元素的萃取剂，与此同时，又合成了两种低碳亚砜与一系列稀土盐的加合物，对个别加合物还作了晶体结构测定。在80年代末，他又进行钨钼杂多酸盐与给电子对低碳有机溶剂（二甲基亚砜、四氢呋喃等）之间的反应热测定。这样他又把钨化学与物理化学紧密地联系起来。1952—1966年是顾翼东的科研方向从有机合成转为稀有元素，尤其是钨及萃取、稀土研究的时期，他所熟悉的有机化学尤其是应用在沉淀、比色及萃取方面，得到了很好的发挥和运用，1955年他发表了论文“金属离子的液相萃取分离法”，介绍了用于溶剂萃取的有机试剂。1958年又编写了《有机试剂在金属元素比色分析及沉淀分离中应用的发展》一书。当时国内正热衷于半导体锗的开发与分析，顾翼东合成萤光酮引起了国内对分析用有机试剂合成的注意。三苯基胺、酰代吡唑酮以及多碳亚砜是三类典型的萃取剂，顾翼东参考有关文献自行合成，并及时介绍给国内各单位采用，促进元素分析用有机试剂的发展。同时他在不同系列基团取代的吡唑酮衍生物应用于稀土元素的萃取及协同萃取方面也取得成果，合成了固体萃合物，对示踪技术用于协同萃取起了示范作用。在以后30年间，酰代吡唑酮类萃取剂得到了广泛的使用及推广。顾翼东后来又发表了“沉淀结晶与萃取”、“含肟基萃取剂的发展”、“多金属元素间的带同萃取”等多篇重要论文。这些论著结合丰富的无机、分析、有机和物理化学知识，阐述了各种分离方法的内在联系以及分析试剂向萃取剂演变的过程，指出了发展新萃取剂的方向，推动了萃取技术的应用。 稀土元素化学一度也是顾翼东的主要研究方向，1955年他指导研究生首先用纸上色层法进行了稀土和铀分离分析研究，并解决了当时独居石中铀的定量分析问题，保障了独居石的安全生产。此后提出了控制酸度，用过氧化氢还原二氧化铈，以制备硝酸亚铈的方法。70年代初为了解决离子交换淋洗液中乙二胺四乙酸铜及稀土元素的回收，他提出了用氢氧化钠、甲醛还原的方法，陆续解决了稀土生产中的实际问题。另外顾翼东还在常温、常压下和近中性溶液中制得含四价镨的铈镨杂多核氧化物，从而测得了四价镨在醋酸溶液中的吸收光谱，这是国际上关于四价镨吸收光谱的最早报道。他提出了铈镨“带同氧化”的概念，突破了变价稀土只能在碱性溶液或非水溶剂中进行氧化的局限，开拓了变价稀土化学的研究范围。

这只能说明矿石中含有铀，钍等放射性元素和镧，铈等稀土元素，镧，铈等稀土元素并不具有放射性，毕竟放射性可不是能“传染”的,事实上镧，铈也不具有放射性。，所以打火石同样不具备放射性。

稀土元素作为猪饲料添加剂的应用重庆市畜牧科学院 景绍红 402460摘要：稀土元素由17种元素组成，稀土元素及其化合物具有特殊的物理化学性质。在我国，一些稀土元素中的盐份和镧系元素（如其中的镧和铈等）被作为饲料添加剂应用于畜禽生产已经有四十多年的历史，有大量文献表明添加微量稀土元素混合物的饲料不仅能提高猪、牛、羊、鸡等的体重，而且还能增加奶类和蛋类的产量。近五年，很多西方国家从我国进口稀土元素作为饲料添加剂应用于猪的研究。结果表明：稀土元素可增加猪的日增重和提高饲料转化率，是一种新型、安全并且实惠的新型促生长剂。本文综述了稀土元素主要是镧系元素在国内外农业特别是养猪业的应用研究成果并解释了其潜在机理，为以后相关研究提供参考依据。关键词：稀土元素，镧系元素，猪，体增重，饲料转化率1． 前言50多年来，抗生素作为饲料添加剂有效地预防和控制了畜禽疾病的发生和流行，但同时也带来了诸多不良后果：如肉类的药物残留；粪便给环境造成的污染；过度使用使动物产生对抗生素的依赖性甚至抗药性等。从2005年底开始，抗生素作为饲料添加剂在欧盟已经被全面禁止。目前全球人口不断增加，动物蛋白需求量不断增加，唯一的方法是增加肉类生产。而全面禁止抗生素会严重影响动物断奶后的健康和产量。这样一来，建立动物卫生保健战略和发展新型饲料已迫在眉睫，人们需要新的促生长素替代品作为饲料添加剂，这些添加剂必须有效、安全并且有助于环境保护。比如说益生菌、益生素、酶类、有机酸还有中草药提取物等。目前引起人们注意的是一种新型的稀土元素或稀土元素混合物添加剂，包括钪、钇和镧系中从镧到镥等元素。稀土元素在地壳中并不是非常罕见，但数量有限。特别是镧（La，57号元素）、铈（Ce，58号元素）、还有镨（Pr，59号元素）。镧和铈主要存在于地质浓度类似于重要微量元素钴的地质区，因而不算太稀有。由于世界上80%的稀土元素存在于我国，我国成为了这些元素的主要供应方，它们主要以浓缩品、氧化物、合金的形式出口给其他国家。稀土元素主要应用于冶金、化工、电子工业和农业。其中，大约25%的镧矿石被用来制作碳弧灯；25%被用于镧、铈合金的生产，这些合金可以用在火石打火机、镁合金和某些合金铁生产；25%用于玻璃工业：如钕镨混合物、铈盐和其他的镧系元素在玻璃上色和脱色工艺上有重要用途。最后还有25%的镧产品被应用于其他行业，比如电视器件、催化剂、激光器和饲料添加剂。2．稀土元素在国内农业的应用2．1．在种植业的应用在我国，稀土元素，通常是铈、镧和镨的混合物，在农业种植中作为肥料增强剂已经被应用了40余年，并且卓有成效。促进生长和增产的原因至今不清楚，但据推测可能是由于稀土元素与钙元素的相互作用对细胞质膜的结构和功能产生的影响增强了光合作用和酶的活性。这些效果已被其他国家所证实。在澳大利亚和英国，科学家发现施有稀土元素的土壤可以提高15%的农作物产量 ，而且不会残留于农产品。在水溶性的研究中，Tucher等证明了培养基中的镧系元素对植物中的矿物质产生强烈影响，但由于稀土元素的盐是水溶性的，土壤浓度不会有大幅度增加。2．2．在养殖业的应用国内还进行了许多养殖业研究，诸多结果被报道。这些报道指出，添加少量稀土元素的饲料不仅能增加牛、猪、鸡、鱼和兔的体重，还能增加牛奶和鸡蛋的产量。此外，饲料转化率在以上物种都有提高。稀土元素可加强猪生长性能。何若钢等（1998）发现，饲喂补充了稀土元素日粮的平均体重为7千克（5-9千克）组小猪，体重可增加5%到23%[1]；饲料转化率可提高4%到19%。在体重13-17千克组，体重可增加11%到20%，饲料转化率提高5%到9% [2]。陈樵等（1994）研究发现，生长肥育猪（30—50千克），稀土元素添加剂可使体重增加9%--13%，饲料转化率提高6%--8%[3]。王和许（2003）发表的最新文章，提出体重可增加13%，饲料转化率提高7%。总的来说，并不是某些特定的稀土元素添加到饲料中，而是以铈 、镧、镨 为主和其他一些镧系元素中某些成分组成的混合物。早期的研究主要采用添加这些稀土元素的硝酸盐和氯化物，而最近的研究主要采用添加有机盐类象柠檬酸和葡萄糖之类，有时再辅以氨基酸的蛋氨酸、赖氨酸、谷氨酰胺之类。不同研究采用不同浓度。在国内，猪饲料一般采用100 -600毫克/千克浓度。较大的浓度差异导致研究数据缺乏可比性，从而使对稀土元素的作用机制的理解更困难。3．稀土元素在国外饲养研究应用欧美国家的饲养条件明显不同于国内，他们更注重家畜品种的选育和饲料的优化，家畜对生长促进剂和增强剂易感性较低。1999年，Rambeck 等首先进行了一系列猪的饲养试验。用稀土元素盐饲养72只德意志和皮特兰仔猪，平均体重7千克，分为两组，对照组饲喂纯氯化镧（ ），试验组 + + 3%C ，以75毫克/千克和150毫克/千克添加到全价日粮（能量：13兆焦耳/千克； 大麦,20% 小麦, 豆类）饲喂五周。结果表明，饲喂了稀土元素混合物的试验组效果最好。体重增加了5%，饲料转化率提高了7%（P〈〉[4]。在He（2001）等进行的另一个试验中，体重千克的杂交仔猪饲喂 300毫克/千克含稀土元素配方。一个月以后，试验组体重明显增加了19%，饲料转化率提高了11%。继续添加一个月后，体重比对照组高了12%，饲料转化率高3%。在瑞士进行的猪场实验把猪分为两组，一组97头仔猪 （初始重千克）,一组176头仔猪(初始重千克)(Schweizer Edelschwein，2003)。分别饲喂16天和30天，与对照组比较，添加了200毫克/千克稀土元素混合物的实验组体重增加3%-10%，饲料转化率提高2%-9%。这是第一次猪场实验证明稀土元素作为添加剂是有效的。由于负离子的存在，稀土元素盐的生物利用率会受到影响，稀土元素中柠檬酸盐的影响也被考虑。Halle等（2003）发现，柠檬酸盐可以显著提高鸡的体重达7%。但Schuller等（2002）发现，在同样条件下，氯化盐既不能提高体重也不能提高饲料转化率，因此柠檬酸盐被广泛应用于仔猪饲养试验。另外因为柠檬酸盐比氯化盐的吸湿度要小，作为饲料添加剂比较容易置放。在一项持续了六周的饲养试验中，50、100和200毫克的柠檬酸盐添加给28只仔猪（每组7只，体重千克）。按照剂量比例计算，体重增加高达22%，饲料转化率达19%。2004年，Kessler研究发现，柠檬酸盐对整个育肥期有显著的促进作用，以250毫克/千克的浓度添加到饲料中，对照组达104千克需102天；而实验组只需93天；日增重分别是782克/天克/天；饲料转化率分别为 VS ；差异特别显著。稀土元素对家畜的健康和肉产品的质量和安全性没有影响。对胴体和肉的质量检测数据显示，所有被测家畜肉是E或U级（两个最高等级，EUROP等级制）。其他有关肉质参数也没有受到稀土元素的影响，例如，PH1和PH24，肉色和瘦肉率均很正常。从试验猪采取的肌肉、肝脏和肾脏样品中，实验组和对照组的稀土元素含量都很低。尽管实验组镧的含量比对照组高，但所有试验猪的镧沉积速度都很低，接近检测极限。也有研究发现稀土元素添加剂对体重和饲料转化率没有影响。例如，Halle(2003)等做的一项有关猪的肥育试验，在饲料中添加不同稀土元素负离子氧化物，浓度为100毫克/千克，却没有表现出促生长效应，也许是本试验的浓度太低所致。在另一个实验中，稀土元素氯化物（300毫克/千克饲料）几乎对体增重（ 对比对照组）和饲料转化率(+对比对照组) 没有作用。4．结论稀土元素对猪生产性能产生显著影响的机理目前尚不十分清楚。据分析，虽然胃肠道对稀土元素的吸收很少，但可影响胃肠道微生物的组成，从而促进日粮中营养成分的消化和利用。高浓度的镧系元素通常可以抑制细菌的生长，低浓度的镧系元素可能促进细菌生长。稀土元素既有微量元素的特征，可划为营养类添加剂；又可以增加胃肠道消化率和稳定有益菌丛，可被视为益生类添加剂。从目前在国内外养猪业的应用效果来看，稀土元素是一种高效、低价、安全的新型饲料添加剂。参考文献1．何若钢，夏中生，《稀土对生长肥育猪生产性能的影响》，广西农业科学1998年（5）-243-2452．李德发，余伟民，《添加稀土对生长猪生长性能及氮平衡的影响》，饲料博览1992年（4）-3-43． 陈樵，高家骅，《稀土的表观消化率及添加稀土对日粮粗蛋白粗脂肪表观消化率的影响》，江苏农业科学1994年（1）-59-614． Rambeck ., He, ., Chang, J., Arnold, R., Henkelmann, R. & SuB, A Possible role of rare earth elements as growth promoters. In: Vitamine undZusatzstoffe in der Ernahrung von Mensch und Tier. Symposium, 22-23 September 1999, Jena/Thuringen, Germany, (1999).

稀土生产流程方法：一、酸溶车间：就是把外面进来的料液（碳酸稀土混合物）放进酸里边溶解，现在一边是设备里操作了，运行比较简单，以前人工处理调配时候很难的。二、分离车间：“重型稀土萃取车间、轻型稀土萃取车间、氯化钇车间”主要是进行分离（根据在几种酸的不同溶解度），把前面的碳酸稀土分离成单个元素的硝酸、氯化物、碳酸物。这几种也可以进行销售。三、碳成车间：把氯化硝酸化物中加入碳铵，行程碳酸稀土。这个碳酸稀土也可以进行销售，不过量比较小。四、隧道窑、滚窑：这两套设备主要对碳酸稀土进行烧结成稀土氧化物。生产出来的稀土氧化物也可以直接进行销售。五、仓库制水车间：俗称锅炉房，这个应该出的是软水，也就是蒸馏水，在具体生产中用到此水，因为这里边没有杂七杂八的物质。六、这些生产出来的氯化稀土料液碳酸稀土料液，氧化物，纯元素，都算是稀土的初、粗加工。七、酸溶-萃取分离-碳沉-烧结，这个是后端工艺流程，前段有：稀土精矿-烘干焙烧-水浸中和板框压滤-澄清-碳铵沉淀-碳酸稀土。