稀土化學(xué)和濕法冶金專業(yè)委員會(huì)
一、起步
解放前，中國(guó)沒有稀土工業(yè)，稀土產(chǎn)品依靠進(jìn)口。1953年錦州石油六廠用硫酸法分解獨(dú)居石生產(chǎn)硝酸釷，為石油工業(yè)提供催化劑。1957年由于汽燈紗罩 用量增加，大量需要硝酸釷。上海永聯(lián)化工廠開始采用堿法處理獨(dú)居石，但生產(chǎn)硝酸釷時(shí)，稀土僅作為副產(chǎn)品堆存。20世紀(jì)50年代中期，中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化 學(xué)研究所鐘煥邦等同志開始研究單一稀土的分離。北京有色金屬研究總院1958年研究從獨(dú)居石和褐釔鈳礦中分離單一稀土，于當(dāng)年7月制得了16個(gè)單一稀土氧 化物。并于1960年在北京有色金屬研究總院建立試驗(yàn)廠，采用離子交換法和半逆流萃取工藝試制單一稀土氧化物，為北京有色金屬研究總院1962年完成16 種單一稀土金屬的制備創(chuàng)造了良好條件，也為稀土冶煉廠的建設(shè)提供了設(shè)計(jì)依據(jù)。20世紀(jì)60年代初，長(zhǎng)沙602廠、上海躍龍化工廠，包鋼8861廠相繼建成 投產(chǎn)，從此中國(guó)稀土工業(yè)由試驗(yàn)室走向工業(yè)化。
二、稀土礦冶煉與綜合利用
1.包頭白云鄂博稀土資源的綜合利用
白云鄂博礦位于包頭市區(qū)以北150公里的白云鄂博地區(qū)，是我國(guó)著名的以鐵、稀土、鈮等為主的特大型多金屬共生礦床。工業(yè)有價(jià)元素多達(dá)二十多種，稀土元 素工業(yè)儲(chǔ)量為3500萬噸。但由于該礦是由氟碳鈰礦和獨(dú)居石兩種稀土礦物組成的混合型礦種，選礦和冶煉難度很大。因此，開始所生產(chǎn)的稀土精礦中稀土含量只 有20%～30％。
1966年北京有色金屬研究總院、北京有色冶金設(shè)計(jì)總院、包頭冶金研究所、上海躍龍化工廠、長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所和包鋼稀土三廠等單位開展了碳酸鈉焙燒 -硫酸浸出-P204萃取提鈰和高溫氯化等工藝技術(shù)的半工業(yè)試驗(yàn)會(huì)戰(zhàn)，試驗(yàn)結(jié)束后包鋼稀土三廠使用半工業(yè)試驗(yàn)的工藝生產(chǎn)氯化稀土。
1972年北京有色金屬研究總院采用回轉(zhuǎn)窯濃硫酸焙燒法冶煉低品位包頭稀土精礦(REO 20%～30％)生產(chǎn)氯化稀土（第一代酸法），在北京通縣冶煉廠進(jìn)行的工業(yè)試驗(yàn)獲得了成功，較好地解決了低品位稀土精礦的濕法冶煉工藝。1974年包鋼稀 土三廠引進(jìn)北京有色金屬研究總院回轉(zhuǎn)窯濃硫酸焙燒冶煉包頭稀土精礦新工藝代替碳酸鈉焙燒法生產(chǎn)氯化稀土，使稀土回收率由40％提高到70％。
1973～1979年間，哈爾濱火石廠、包鋼稀土三廠和甘肅903廠先后采用北京有色金屬研究總院第一代酸法工藝生產(chǎn)氯化稀土，使年生產(chǎn)能力猛增到10000噸以上，促進(jìn)了稀土工業(yè)的發(fā)展。
1975年，廣州有色金屬研究院黃國(guó)平等同志研究成功了用羥肟酸為浮選藥劑生產(chǎn)精礦，第一次從白云鄂博資源中生產(chǎn)出REO～60％的稀土精礦，這是包 頭礦選礦工藝的一個(gè)重大突破。于1976年在包鋼稀土三廠進(jìn)行了生產(chǎn)高品位(REO>60％)稀土精礦的浮選工業(yè)試驗(yàn)，獲得了完全成功。1981年 包鋼利用該項(xiàng)工藝建成了兩個(gè)年產(chǎn)5000噸高品位稀土精礦的選礦車間，使我國(guó)高品位稀土精礦的生產(chǎn)能力達(dá)到10000噸以上，標(biāo)志著我國(guó)的稀土冶煉工業(yè)又 進(jìn)入了新的發(fā)展階段。
1979年北京有色金屬研究總院研究成功了硫酸強(qiáng)化焙燒－萃取法生產(chǎn)氯化稀土的新工藝（第二代酸法）；上海躍龍化工廠和包頭冶金研究所等單位協(xié)作研究 成功的燒堿法；再加上高溫加炭氯化法、硫酸法和碳酸鈉焙燒法總稱為"五朵金花"，形成了冶煉包頭稀土精礦冶煉工藝的百花齊放，互相爭(zhēng)艷，各放異彩的喜人局 面。
十-屆三中全會(huì)以采，我國(guó)稀土工業(yè)進(jìn)入了一個(gè)蓬勃發(fā)展的時(shí)期，稀土產(chǎn)品市場(chǎng)由國(guó)內(nèi)向國(guó)外發(fā)展。方毅同志從1978年至1986年先后七次到包頭，親自 主持白云鄂博資源的綜合利用會(huì)議。國(guó)家經(jīng)委成立了全國(guó)稀土推廣應(yīng)用領(lǐng)導(dǎo)小組，并于1978年設(shè)立全國(guó)稀土推廣應(yīng)用辦公室。1980年中國(guó)稀土學(xué)會(huì)成立。這 一系列的有力措施促進(jìn)了我國(guó)稀土工業(yè)的發(fā)展。
1980年甘肅稀土公司以30萬元購(gòu)買北京有色金屬研究總院硫酸強(qiáng)化焙燒-萃取法生產(chǎn)氯化稀土的新技術(shù)（第二代酸法），更新舊工藝，提高經(jīng)濟(jì)效益。由 北京有色金屬研究總院張國(guó)成等同志為首與該公司有關(guān)同志組成設(shè)計(jì)組負(fù)責(zé)工藝設(shè)計(jì)；并由北京有色冶金設(shè)計(jì)研究總院負(fù)責(zé)主體設(shè)備設(shè)計(jì)，新建了一條年產(chǎn)六千噸氯 化稀土生產(chǎn)線，1982年投入生產(chǎn)，氯化稀土回收率達(dá)到85%以上。這意味著我國(guó)包頭稀土精礦的冶煉工業(yè)技術(shù)進(jìn)入世界先進(jìn)行列。
1985年，北京有色金屬研究總院又研究成功了處理包頭稀土精礦第三代酸法工藝，即硫酸焙燒－P204從硫酸體系中萃取分離稀土元素新工藝，該工藝流 程簡(jiǎn)單，稀土回收率高，產(chǎn)品成本低，1985年至1993年相繼轉(zhuǎn)讓給哈爾濱稀土材料廠、包鋼稀土三廠（稀土高科）、包頭202廠、甘肅稀土公司等廠，成 為處理包頭稀土礦的主流工藝。目前包頭稀土礦90%以上均采用酸法工藝處理，后續(xù)分離提取工藝根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不同有一些變化和改進(jìn) 。
2.離子吸附型稀土礦的開發(fā)
1968年，江西908地質(zhì)隊(duì)和冶金勘探公司13隊(duì)首次在江西龍南地區(qū)發(fā)現(xiàn)了世界上罕見的重稀土離子吸附型稀土礦，這是過去國(guó)內(nèi)外從未報(bào)導(dǎo)過的稀土礦 物。原礦中的稀土是以離子形式賦存在高嶺土等粘土礦物上，砂粒風(fēng)化礦體復(fù)蓋很淺，有的裸露于地表，而且此種礦物用普通選礦方法得不到精礦。1970年10 月，江西省有色冶金研究所進(jìn)行龍南稀土礦物質(zhì)成份和試選的研究，發(fā)現(xiàn)其中90％的稀土可以用電解質(zhì)溶液以離子交換淋洗方式使其進(jìn)入溶液，并首次命名為"離 子吸附型稀土礦"。
1970～1973年，以江西有色冶金研究所為組長(zhǎng)，江西908地質(zhì)隊(duì)、南昌603廠、九江806廠參加的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)組，研究成功了離子型稀土礦氯化鈉 浸取-草酸沉淀的混合稀土提取工藝（即第一代池浸工藝），解決了從離子吸附型礦物中提取稀土的工藝問題。并在龍南縣工業(yè)局采用江西冶金研究所提供的工藝在 足洞地區(qū)建立土法生產(chǎn)礦點(diǎn)，開始了對(duì)離子型礦物的開采提取利用。
1975年3～12月，江西有色冶金研究所和江西909地質(zhì)隊(duì)合作，在尋烏河嶺完成年產(chǎn)稀土氧化物50噸的半工業(yè)試驗(yàn)。這是在國(guó)內(nèi)首次用（NH4） 2SO4浸礦成功，而且浸出液直接以P204萃取稀土并進(jìn)行分組，從而使以輕稀土為主的尋烏稀土在國(guó)內(nèi)外打開市場(chǎng)。
1981年，江西有色冶金研究所在贛縣大埠稀土礦進(jìn)行（NH4）2SO4浸礦工業(yè)試驗(yàn)獲得成功。1985年，由贛州有色冶金研究所和江西大學(xué)共同完成 了"離子吸附型稀土礦稀土提取新工藝"（即硫酸銨浸取-碳銨沉淀工藝），使稀土提取成本大大降低，被廣泛應(yīng)用于離子吸附型稀土礦的工業(yè)提取。
為了保護(hù)生態(tài)植被，贛州有色冶金研究所于1983年提出"就地浸取"開采離子型稀土礦工藝。1988年12月完成《離子型稀土礦就地浸取工藝研究》現(xiàn) 場(chǎng)小試。1995年12月，全面完成《離子型稀土原地浸礦新工藝研究》國(guó)家"八五"攻關(guān)任務(wù)。其成果在龍南類型稀土礦山全面推廣。新工藝應(yīng)用面達(dá)到 15%。
目前江西南方稀土高技術(shù)股份有限公司承擔(dān)了《離子型稀土原地浸礦及直接萃取分離技術(shù)》國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目，正在尋烏實(shí)施，將于2003年建成為國(guó)內(nèi)一流的原地浸礦和從浸出液直接萃取富集和分離稀土的示范工程。
3.四川氟碳鈰礦的冶煉
四川省地勘局109地質(zhì)隊(duì)于20世紀(jì)80年代中期發(fā)現(xiàn)四川冕寧稀土礦，它屬于氟碳鈰礦單一礦體，磷鈦等雜質(zhì)少，是我國(guó)第二大稀土資源。1989年開始 開采，1993年開始建設(shè)稀土冶煉廠，經(jīng)過近十年的開發(fā)，已形成了一套針對(duì)四川礦特點(diǎn)的冶煉分離技術(shù)。
（1）氧化焙燒-稀硫酸浸出－二次復(fù)鹽沉淀法
20世紀(jì)60年代，北京有色金屬研究總院研究了氧化焙燒－稀硫酸浸出工藝處理包頭稀土精礦，發(fā)現(xiàn)鈰幾乎全部以四價(jià)狀態(tài)進(jìn)入浸出液，經(jīng)過復(fù)鹽沉淀可以提 取純鈰。但由于包頭礦中含有獨(dú)居石，稀土無法全部分解浸出，導(dǎo)致稀土收率較低，所以該工藝不適宜處理包頭混合型礦。而四川稀土礦與包頭稀土礦相比，由于不 含獨(dú)居石，礦物組成單一，因此比較容易冶煉。1990年，包頭稀土研究院進(jìn)行了四川冕寧氟碳鈰礦精礦氧化焙燒、稀硫酸浸出、復(fù)鹽沉淀提取鈰的研究，氧化鈰 的純度大于99%，收率78%。該工藝于1992年轉(zhuǎn)讓給四川稀土材料廠。之后，經(jīng)過多年生產(chǎn)實(shí)踐，對(duì)該工藝進(jìn)行了許多改進(jìn)，氧化鈰的純度和稀土收率有較 大提高，目前四川百分之七十左右的稀土冶煉廠采用該工藝生產(chǎn)。該工藝的特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，建廠投資少，對(duì)化工原料要求不高，但不足的是工藝流程長(zhǎng)，化工原料 消耗大，"三廢"排放量大，稀土回收率偏低，產(chǎn)品純度較差。
（2）氧化焙燒-鹽酸浸出工藝
該工藝是美國(guó)鉬公司20世紀(jì)60年代開發(fā)的，浸出時(shí)四價(jià)鈰留在渣中得到鈰富集物（鈰含量大于90%），可作為拋光粉的原料，也可作為提純高純鈰的原 料，其它三價(jià)稀土進(jìn)入鹽酸溶液，然后經(jīng)過萃取分離。該工藝減去了兩次復(fù)鹽分離工序，大幅度縮短了工藝流程，降低了化工原料的消耗、"三廢"的排放和生產(chǎn)成 本，鈰收率可提高5％以上。不足的是穩(wěn)定生產(chǎn)2N的鈰產(chǎn)品有一定的難度，并含有一定的放射性元素釷。
以上兩種工藝雖然目前廣泛應(yīng)用于四川礦的冶煉，但還存在許多不足之處，并不是很滿意的工藝，因此國(guó)內(nèi)許多研究者一直在努力開發(fā)新工藝，希望用簡(jiǎn)單連續(xù) 的萃取法工藝代替化學(xué)法工藝，因?yàn)樗膬r(jià)鈰與三價(jià)稀土分離系數(shù)非常大，因此直接萃取分離很容易得到高純鈰，萃余液再經(jīng)過萃取分離其它三價(jià)稀土，但由于溶液中 含有大量的氟、釷等雜質(zhì)，在萃取過程中易產(chǎn)生乳化，影響萃取過程的順利進(jìn)行。目前國(guó)內(nèi)已開發(fā)出直接萃取分離工藝流程，但都還未真正用于工業(yè)生產(chǎn)中。
三、稀土的分離與提純
我國(guó)稀土科技工作者從20世紀(jì)50年代開始對(duì)溶劑萃取法分離稀土元素進(jìn)行了大量的研究開發(fā)，取得了許多科研成果，并廣泛應(yīng)用于稀土工業(yè)生產(chǎn)。如 1970年成功地在工業(yè)上采用N263萃取分離出純度為99.99％的氧化釔，取代了離子交換法分離氧化釔工藝，成本不到離子交換法的十分之一；1970 年采用P204萃取代替了經(jīng)典的重結(jié)晶法制取輕稀土氧化物；用甲基二甲庚脂（P350）萃取取代了經(jīng)典的分級(jí)結(jié)晶法制取氧化鑭；20世紀(jì)70年代首先將氨 化P507萃取分離稀土和用環(huán)烷酸萃取釔的工藝用于我國(guó)的稀土濕法冶金工業(yè)；萃取技術(shù)在我國(guó)稀土工業(yè)中的迅速發(fā)展是與中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所袁承業(yè) 等同志的辛勤勞動(dòng)分不開的，他們研究成功的各種萃取劑（如P204、P350、P507等）均在工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用；北京大學(xué)徐光憲教授在20世紀(jì)70 年代提出和推廣的串級(jí)萃取理論，對(duì)我國(guó)的萃取分離技術(shù)起到了指導(dǎo)作用。同時(shí)提出了用串級(jí)萃取理論設(shè)計(jì)優(yōu)化的分離工藝，并廣泛應(yīng)用在稀土萃取分離工業(yè)中。
40多年來，我國(guó)在稀土分離提純領(lǐng)域取得了許多世人屬目的成就。
20世紀(jì)60年代，北京有色金屬研究總院研究成功鋅粉還原堿度法生產(chǎn)高純氧化銪工藝，為我國(guó)第一次生產(chǎn)出大于99.99%的產(chǎn)品，該法至今仍為全國(guó)各 稀土工廠所沿用；上海躍龍化工廠和復(fù)旦大學(xué)、北京有色研究總院合作先使用萃取-離子交換流程，用P204富集N263萃取提純制備得到99.95%純度的 氧化釔，1970年采用P204富集N263二次萃取提純得到純度大于99.99%的氧化釔。
1967～1968年，江西801廠實(shí)驗(yàn)廠與北京有色金屬研究院合作研究成功采用P204萃取分組-N263萃取提取氧化釔的工藝流程，并于1968年12月建成3噸/年的氧化釔生產(chǎn)車間，氧化釔純度為99%。
1972年由北京有色金屬研究總院、江西806廠、江西有色冶金研究所、長(zhǎng)沙有色冶金設(shè)計(jì)院等4家組成攻關(guān)組，在北京有色金屬研究總院經(jīng)過二年聯(lián)合攻關(guān)試驗(yàn)，研究成功用環(huán)烷酸作萃取劑，以混合醇作稀釋劑提取氧化釔的工藝流程。
1974年長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所首次發(fā)現(xiàn)當(dāng)用環(huán)烷酸萃取分離稀土?xí)r，釔的位置在鑭的前面，是稀土中最不易被萃取的元素，于是提出了從硝酸體系中用環(huán)烷酸 萃取分離氧化釔的技術(shù)。與此同時(shí)，北京有色金屬研究總院開展了用環(huán)烷酸從鹽酸體系中分離氧化釔的研究，并于1975年分別在南昌603廠和九江806廠進(jìn) 行擴(kuò)大試驗(yàn)，原料為龍南混合稀土氧化物。1974年上海躍龍化工廠、復(fù)旦大學(xué)和北京有色金屬研究總院共同協(xié)作，又研究了從獨(dú)居石、褐釔鈳礦的混合稀土中采 用P204萃取分組后的重稀土為原料，用環(huán)烷酸萃取分離氧化釔。三條戰(zhàn)線開展了友誼競(jìng)賽，大家互通情報(bào)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，終于研究成功了具有我國(guó)特色的環(huán)烷酸萃 取分離99.99%氧化釔工藝。
1974～1975年，南昌603廠與長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所、北京有色金屬研究總院、江西有色冶金研究所等單位合作研究成功第三代氧化釔提取流程-環(huán)烷酸一步法萃取提取高純氧化釔工藝，并于1976年投產(chǎn)。
1976年在包頭召開的第一次全國(guó)稀土萃取會(huì)議上，徐光憲先生提出了串級(jí)萃取理論。1977年在上海躍龍化工廠舉辦了"全國(guó)稀土萃取串級(jí)理論與實(shí)踐討 論會(huì)"，對(duì)該理論作了系統(tǒng)和全面的介紹。隨后，串級(jí)萃取理論被廣泛應(yīng)用于稀土萃取分離提純的研究和生產(chǎn)。
1976年北京有色金屬研究總院用包頭礦混合稀土提取鈰后的富集物采用N263萃取法分離鑭鐠釹，一次萃取分離中流出三個(gè)產(chǎn)品，氧化鑭、氧化鐠、氧化釹純度均在90％左右。
1979～1983年，包頭稀土研究院、北京有色金屬研究總院等研究開發(fā)了以包頭稀土礦為原料，采用P507－鹽酸體系稀土全萃取分離工藝，得到鑭、 鈰、鐠、釹、釤、釓六種單一稀土產(chǎn)品（純度99%～99.95%）和銪、鋱富集物產(chǎn)品，工藝流程短，過程連續(xù)，產(chǎn)品純度高。
20世紀(jì)80年代初，北京有色金屬研究總院同九江有色金屬冶煉廠、長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所和江西603廠合作進(jìn)行國(guó)家"六五"攻關(guān)，研究成功了用P507－鹽酸體系從龍南混合稀土中全分離單一稀土元素的工藝技術(shù)。
1983年九江有色金屬冶煉廠采用北京有色金屬研究總院"環(huán)烷酸鹽酸體系從龍南混合稀土中制取熒光級(jí)氧化釔"的工藝技術(shù)生產(chǎn)熒光級(jí)氧化釔，降低了氧化釔的成本，滿足了我國(guó)彩色電視用的氧化釔的需求。
1984年北京有色金屬研究總院在國(guó)內(nèi)首先研究成功以鋱富集物為原料用P507萃淋樹脂分離高純氧化鋱工藝。
1985年，北京有色金屬研究總院以171萬瑞士法郎將環(huán)烷酸萃取分離熒光級(jí)氧化釔工藝技術(shù)轉(zhuǎn)讓給原德意志民主共和國(guó)，這是我國(guó)第一個(gè)出口的稀土分離工藝技術(shù)。
1984～1986年北京大學(xué)在包鋼稀土三廠完成了P507-HCl體系La/CePr/Nd和La/Ce/Pr兩段三出口萃取分離的工業(yè)試驗(yàn)，得到 了大于98％的氧化鐠、99.5%的氧化鑭、大于85%的氧化鈰和99%的氧化釹。1986年上海躍龍化工廠應(yīng)用北京大學(xué)串級(jí)萃取理論成果--三出口萃取 工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)理論，在新建P507-HCl體系輕稀土分離流程中進(jìn)行了三出口工業(yè)試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了將串級(jí)萃取理論設(shè)計(jì)直接放大到100噸的工業(yè)試驗(yàn)規(guī)模，極 大地縮短了新工藝應(yīng)用于生產(chǎn)的周期。
1986～1989年，包頭稀土研究院、江西603廠、北京有色金屬研究總院開發(fā)了P507-HCl體系多出口萃取工藝，即一次分餾萃取可同時(shí)獲得3～5種稀土產(chǎn)品，工藝流程短，成本低，工藝靈活。
1990～1995年，北京有色金屬研究院和包頭稀土研究院合作承擔(dān)了國(guó)家"八五"科技攻關(guān)項(xiàng)目"高純單一稀土提取技術(shù)研究"。分別采用萃取法、萃取 色層法、氧化還原法、陽(yáng)離子交換纖維色層法制備了純度大于99.999%～99.9999%的16種單一稀土氧化物產(chǎn)品。該工藝達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，獲得國(guó) 家"八五"攻關(guān)重大成果獎(jiǎng)。
1990～1995年，北京有色金屬研究院和包頭稀土研究院、江西贛州稀土所合作承擔(dān)了國(guó)家"八五"科技攻關(guān)項(xiàng)目"稀土萃取過程自動(dòng)控制系統(tǒng)研究"， 分別采用X-射線能譜解析法、流動(dòng)注射分光光度法、光纖分光光度法，在山東淄博加華稀土材料有限公司對(duì)萃取槽中稀土濃度進(jìn)行了在線分析，并進(jìn)行了部分自動(dòng) 控制的研究。該項(xiàng)目獲得國(guó)家"八五"攻關(guān)重大成果獎(jiǎng)。
2000年北京有色金屬研究總院開發(fā)成功了電解還原-堿度法制備高純氧化銪工藝，由于避免了鋅粉對(duì)產(chǎn)品的污染，該工藝可一次提取純度5N～6N的氧化 銪，并于2001年在甘肅稀土公司建成年產(chǎn)18噸高純氧化銪生產(chǎn)線，當(dāng)年投產(chǎn)。
綜上所述，中國(guó)稀土分離提純工藝技術(shù)可以說在世界上是領(lǐng)先的，如環(huán)烷酸萃取分離大于5N氧化釔、P507萃取法制備大于5N氧化鑭、電解還原-萃取法 或堿度法制備大于5N氧化銪等。但分離提純工業(yè)自動(dòng)化控制水平較低，部分企業(yè)高純稀土產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、一致性還較差。因此，還需進(jìn)一步提高企業(yè)的裝備水 平。
四、我國(guó)稀土工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)稀土工業(yè)經(jīng)過40余年的努力，尤其是1978年以來的快速發(fā)展，生產(chǎn)水平和產(chǎn)品質(zhì)量都產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍，已形成一套完整的工業(yè)體系。目前我國(guó)稀土精 礦冶煉分離能力達(dá)13萬多噸/年（REO），稀土年產(chǎn)量達(dá)7萬多噸，占世界總產(chǎn)量的80％以上，其生產(chǎn)量、出口量均為世界第一。
全國(guó)現(xiàn)有稀土冶煉分離企業(yè)170多家，但年處理能力大于5000噸（REO）的不過5家，大部分企業(yè)處理能力在1000～2000噸。
目前國(guó)內(nèi)主要圍繞三大稀土資源，形成了三大生產(chǎn)基地：
（1）以包頭混合型稀土礦為原料形成了以包頭稀土高科、甘肅稀土公司為骨干的北方稀土生產(chǎn)基地，有企業(yè)80多家，年產(chǎn)氯化稀土和碳酸稀土等稀土化合物 6萬多噸，單一稀土化合物1.5萬噸。目前大部分處理包頭礦的稀土企業(yè)均采用北京有色金屬研究總院開發(fā)成功的酸法工藝冶煉，然后采用P204或P507萃 取分離，其中高純鈰一般采用氧化萃取提取，熒光級(jí)氧化銪采用還原萃取提取，主要產(chǎn)品有鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪等單一或混合稀土化合物。
（2）以南方離子型礦為原料的中重稀土生產(chǎn)基地，年處理南方離子型稀土礦近2萬噸，骨干企業(yè)有廣州珠江冶煉廠、江陰加華稀土廠、宜興新威稀土公司、溧 陽(yáng)羅地亞方正稀土公司、廣東陽(yáng)江稀土廠等。南方離子型稀土礦普遍采用硫酸銨原地浸－碳酸鹽沉淀－灼燒－鹽酸溶解－P507和環(huán)烷酸萃取分離提純釔、鏑、 鋱、銪、鑭、釹、釤等中重單一稀土氧化物和部分富集物。
（3）以四川冕寧氟碳鈰礦為原料，在四川形成了氟碳鈰礦生產(chǎn)基地，現(xiàn)有濕法冶煉廠27家，年總產(chǎn)量達(dá)1.5～2萬噸。氟礦鈰礦冶煉工藝主要是以氧化焙 燒-硫酸浸出法為主干流程而衍生出來的各種化學(xué)處理工藝，產(chǎn)品為以鑭、鈰、釹為主的單一或混合稀土化合物。大多數(shù)企業(yè)規(guī)模小、裝備及技術(shù)水平較低，稀土冶 煉產(chǎn)品中初級(jí)產(chǎn)品多，高純及單一稀土化合物產(chǎn)品估計(jì)不超過5%。
五、我國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
1.從大宗的稀土初級(jí)產(chǎn)品向稀土精細(xì)化產(chǎn)品方向發(fā)展
近20年來，中國(guó)的稀土冶煉、分離工業(yè)發(fā)展十分迅猛，其品種數(shù)量、產(chǎn)量、出口量及消費(fèi)量均占世界首位，在世界上具有舉足輕重的地位。許多稀土分離提純 工藝也堪稱世界一流。但在稀土精細(xì)化工產(chǎn)品質(zhì)量、一致性方面還落后于世界先進(jìn)水平。近年來，各大稀土廠的產(chǎn)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于國(guó)內(nèi)國(guó)際市場(chǎng)的需求，大宗稀土化合物 產(chǎn)品處于供大于求的狀況，而稀土精細(xì)化工產(chǎn)品具有技術(shù)密度高，投資回報(bào)大，技術(shù)壟斷性強(qiáng)，銷售利潤(rùn)高的特點(diǎn)，故綜合經(jīng)濟(jì)效益可觀。因此，國(guó)內(nèi)稀土企業(yè)未來 幾年必須在該領(lǐng)域取得突破，才可能保持企業(yè)較高利潤(rùn)率和發(fā)展速度。
2.稀土產(chǎn)品向著高純化、復(fù)合化、超細(xì)化方向發(fā)展
稀土在高技術(shù)領(lǐng)域的作用只有在高純化后，其各項(xiàng)物理、化學(xué)特性才能充分發(fā)揮出來。如發(fā)光材料、激光材料、光電子材料等要求稀土純度5N以上；非稀土雜 質(zhì)含量要求越來越低，如Fe、Cu、Ni、Pb等重金屬含量要求小于1×10-6。因此，高純化仍將是未來稀土產(chǎn)品的一個(gè)發(fā)展方向。
稀土新材料的開發(fā)主要依靠稀土與其他化合物經(jīng)過一系列工藝過程形成復(fù)合稀土材料，復(fù)合化是稀土化合物產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)。
稀土化合物的粒度將影響應(yīng)用材料的質(zhì)量，這是因?yàn)殡S著粒度的減小，比表面積也隨之加大，表面活性不斷改善，稀土的功能將得到更充分的發(fā)揮。超細(xì)化能夠 促使各項(xiàng)物理化學(xué)反應(yīng)加速，顆粒之間的結(jié)合力增加。稀土化合物的超細(xì)化既是一項(xiàng)復(fù)雜的、高技術(shù)深度的研究，也是提高稀土化合物經(jīng)濟(jì)價(jià)值的重要手段。
另外對(duì)稀土化合物的比表面積、晶體、形貌、比重等也提出了特殊要求。
3.有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的制備工藝和技術(shù)將涌現(xiàn)
多年來，稀土企業(yè)由于行業(yè)的特殊性，利潤(rùn)率較高，門檻較低，國(guó)內(nèi)稀土化合物企業(yè)普遍存在原創(chuàng)力不足的問題，一直對(duì)稀土制備技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)不夠，侵 權(quán)和被侵權(quán)現(xiàn)象十分嚴(yán)重，致使各生產(chǎn)企業(yè)缺乏核心競(jìng)爭(zhēng)力，隨著中國(guó)進(jìn)入WTO，這一狀況將在未來幾年出現(xiàn)改觀，各稀土企業(yè)和研究單位將會(huì)在稀土化合物制備 領(lǐng)域加大科研投入，可以預(yù)計(jì)大量具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的稀土化合物制備工藝和技術(shù)將涌現(xiàn)。
4.企業(yè)與科研單位和高校的合作將進(jìn)一步加強(qiáng)
國(guó)內(nèi)稀土生產(chǎn)企業(yè)普遍存在原創(chuàng)力不足的問題，科研院所雖具備一定科研原創(chuàng)力，但又存在工程化技術(shù)經(jīng)驗(yàn)較為缺乏的問題。因此二者結(jié)合，共同發(fā)展該行業(yè)是未來幾年的發(fā)展趨勢(shì)。
5.外資進(jìn)入中國(guó)的速度將加快，將導(dǎo)致該行業(yè)新的競(jìng)爭(zhēng)
自20世紀(jì)90年代開始，以法國(guó)羅地亞公司、加拿大AMR公司為代表的外資進(jìn)入中國(guó)稀土化合物企業(yè)，運(yùn)行都頗為成功，先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn)、通暢的銷售渠 道、對(duì)科研原創(chuàng)力的重視、本土資源和人力優(yōu)勢(shì)都給合資企業(yè)帶來了豐厚的回報(bào)，由于一系列成功的范例的引導(dǎo)作用，這一趨勢(shì)還會(huì)加快。因此，將導(dǎo)致該行業(yè)新的 競(jìng)爭(zhēng)。
6.單體規(guī)模小、缺乏特色的企業(yè)將被淘汰出局
從20世紀(jì)90年代以來，稀土行業(yè)曾多次出現(xiàn)波動(dòng)，中國(guó)稀土價(jià)格一跌再跌，出現(xiàn)從超額利潤(rùn)向平均利潤(rùn)靠攏的趨勢(shì)，甚至出現(xiàn)為了搶占市場(chǎng)，在低于利潤(rùn)線 下降價(jià)銷售情況。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，無特色的小企業(yè)將被淘汰出局，留下的是規(guī)模大、產(chǎn)品附加值高的企業(yè)，這一經(jīng)濟(jì)規(guī)律在本行業(yè)也不例外。
7.稀土產(chǎn)品結(jié)構(gòu)將發(fā)生變化
從總體來看，稀土在傳統(tǒng)領(lǐng)域中的用量增長(zhǎng)較慢，能促使稀土需求量增加的領(lǐng)域當(dāng)屬新材料領(lǐng)域，因此稀土化合物產(chǎn)品結(jié)構(gòu)應(yīng)適宜新材料領(lǐng)域的需要。目前釹鐵 硼磁材增長(zhǎng)速度達(dá)30%～40％，故釹的用量將快速增長(zhǎng)，各稀土化合物企業(yè)都要圍繞釹化合物作文章，既要保證釹的供應(yīng)量，又要保證其他稀土化合物的平衡應(yīng) 用。
一、起步
解放前，中國(guó)沒有稀土工業(yè)，稀土產(chǎn)品依靠進(jìn)口。1953年錦州石油六廠用硫酸法分解獨(dú)居石生產(chǎn)硝酸釷，為石油工業(yè)提供催化劑。1957年由于汽燈紗罩 用量增加，大量需要硝酸釷。上海永聯(lián)化工廠開始采用堿法處理獨(dú)居石，但生產(chǎn)硝酸釷時(shí)，稀土僅作為副產(chǎn)品堆存。20世紀(jì)50年代中期，中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化 學(xué)研究所鐘煥邦等同志開始研究單一稀土的分離。北京有色金屬研究總院1958年研究從獨(dú)居石和褐釔鈳礦中分離單一稀土，于當(dāng)年7月制得了16個(gè)單一稀土氧 化物。并于1960年在北京有色金屬研究總院建立試驗(yàn)廠，采用離子交換法和半逆流萃取工藝試制單一稀土氧化物，為北京有色金屬研究總院1962年完成16 種單一稀土金屬的制備創(chuàng)造了良好條件，也為稀土冶煉廠的建設(shè)提供了設(shè)計(jì)依據(jù)。20世紀(jì)60年代初，長(zhǎng)沙602廠、上海躍龍化工廠，包鋼8861廠相繼建成 投產(chǎn)，從此中國(guó)稀土工業(yè)由試驗(yàn)室走向工業(yè)化。
二、稀土礦冶煉與綜合利用
1.包頭白云鄂博稀土資源的綜合利用
白云鄂博礦位于包頭市區(qū)以北150公里的白云鄂博地區(qū)，是我國(guó)著名的以鐵、稀土、鈮等為主的特大型多金屬共生礦床。工業(yè)有價(jià)元素多達(dá)二十多種，稀土元 素工業(yè)儲(chǔ)量為3500萬噸。但由于該礦是由氟碳鈰礦和獨(dú)居石兩種稀土礦物組成的混合型礦種，選礦和冶煉難度很大。因此，開始所生產(chǎn)的稀土精礦中稀土含量只 有20%～30％。
1966年北京有色金屬研究總院、北京有色冶金設(shè)計(jì)總院、包頭冶金研究所、上海躍龍化工廠、長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所和包鋼稀土三廠等單位開展了碳酸鈉焙燒 -硫酸浸出-P204萃取提鈰和高溫氯化等工藝技術(shù)的半工業(yè)試驗(yàn)會(huì)戰(zhàn)，試驗(yàn)結(jié)束后包鋼稀土三廠使用半工業(yè)試驗(yàn)的工藝生產(chǎn)氯化稀土。
1972年北京有色金屬研究總院采用回轉(zhuǎn)窯濃硫酸焙燒法冶煉低品位包頭稀土精礦(REO 20%～30％)生產(chǎn)氯化稀土（第一代酸法），在北京通縣冶煉廠進(jìn)行的工業(yè)試驗(yàn)獲得了成功，較好地解決了低品位稀土精礦的濕法冶煉工藝。1974年包鋼稀 土三廠引進(jìn)北京有色金屬研究總院回轉(zhuǎn)窯濃硫酸焙燒冶煉包頭稀土精礦新工藝代替碳酸鈉焙燒法生產(chǎn)氯化稀土，使稀土回收率由40％提高到70％。
1973～1979年間，哈爾濱火石廠、包鋼稀土三廠和甘肅903廠先后采用北京有色金屬研究總院第一代酸法工藝生產(chǎn)氯化稀土，使年生產(chǎn)能力猛增到10000噸以上，促進(jìn)了稀土工業(yè)的發(fā)展。
1975年，廣州有色金屬研究院黃國(guó)平等同志研究成功了用羥肟酸為浮選藥劑生產(chǎn)精礦，第一次從白云鄂博資源中生產(chǎn)出REO～60％的稀土精礦，這是包 頭礦選礦工藝的一個(gè)重大突破。于1976年在包鋼稀土三廠進(jìn)行了生產(chǎn)高品位(REO>60％)稀土精礦的浮選工業(yè)試驗(yàn)，獲得了完全成功。1981年 包鋼利用該項(xiàng)工藝建成了兩個(gè)年產(chǎn)5000噸高品位稀土精礦的選礦車間，使我國(guó)高品位稀土精礦的生產(chǎn)能力達(dá)到10000噸以上，標(biāo)志著我國(guó)的稀土冶煉工業(yè)又 進(jìn)入了新的發(fā)展階段。
1979年北京有色金屬研究總院研究成功了硫酸強(qiáng)化焙燒－萃取法生產(chǎn)氯化稀土的新工藝（第二代酸法）；上海躍龍化工廠和包頭冶金研究所等單位協(xié)作研究 成功的燒堿法；再加上高溫加炭氯化法、硫酸法和碳酸鈉焙燒法總稱為"五朵金花"，形成了冶煉包頭稀土精礦冶煉工藝的百花齊放，互相爭(zhēng)艷，各放異彩的喜人局 面。
十-屆三中全會(huì)以采，我國(guó)稀土工業(yè)進(jìn)入了一個(gè)蓬勃發(fā)展的時(shí)期，稀土產(chǎn)品市場(chǎng)由國(guó)內(nèi)向國(guó)外發(fā)展。方毅同志從1978年至1986年先后七次到包頭，親自 主持白云鄂博資源的綜合利用會(huì)議。國(guó)家經(jīng)委成立了全國(guó)稀土推廣應(yīng)用領(lǐng)導(dǎo)小組，并于1978年設(shè)立全國(guó)稀土推廣應(yīng)用辦公室。1980年中國(guó)稀土學(xué)會(huì)成立。這 一系列的有力措施促進(jìn)了我國(guó)稀土工業(yè)的發(fā)展。
1980年甘肅稀土公司以30萬元購(gòu)買北京有色金屬研究總院硫酸強(qiáng)化焙燒-萃取法生產(chǎn)氯化稀土的新技術(shù)（第二代酸法），更新舊工藝，提高經(jīng)濟(jì)效益。由 北京有色金屬研究總院張國(guó)成等同志為首與該公司有關(guān)同志組成設(shè)計(jì)組負(fù)責(zé)工藝設(shè)計(jì)；并由北京有色冶金設(shè)計(jì)研究總院負(fù)責(zé)主體設(shè)備設(shè)計(jì)，新建了一條年產(chǎn)六千噸氯 化稀土生產(chǎn)線，1982年投入生產(chǎn)，氯化稀土回收率達(dá)到85%以上。這意味著我國(guó)包頭稀土精礦的冶煉工業(yè)技術(shù)進(jìn)入世界先進(jìn)行列。
1985年，北京有色金屬研究總院又研究成功了處理包頭稀土精礦第三代酸法工藝，即硫酸焙燒－P204從硫酸體系中萃取分離稀土元素新工藝，該工藝流 程簡(jiǎn)單，稀土回收率高，產(chǎn)品成本低，1985年至1993年相繼轉(zhuǎn)讓給哈爾濱稀土材料廠、包鋼稀土三廠（稀土高科）、包頭202廠、甘肅稀土公司等廠，成 為處理包頭稀土礦的主流工藝。目前包頭稀土礦90%以上均采用酸法工藝處理，后續(xù)分離提取工藝根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不同有一些變化和改進(jìn) 。
2.離子吸附型稀土礦的開發(fā)
1968年，江西908地質(zhì)隊(duì)和冶金勘探公司13隊(duì)首次在江西龍南地區(qū)發(fā)現(xiàn)了世界上罕見的重稀土離子吸附型稀土礦，這是過去國(guó)內(nèi)外從未報(bào)導(dǎo)過的稀土礦 物。原礦中的稀土是以離子形式賦存在高嶺土等粘土礦物上，砂粒風(fēng)化礦體復(fù)蓋很淺，有的裸露于地表，而且此種礦物用普通選礦方法得不到精礦。1970年10 月，江西省有色冶金研究所進(jìn)行龍南稀土礦物質(zhì)成份和試選的研究，發(fā)現(xiàn)其中90％的稀土可以用電解質(zhì)溶液以離子交換淋洗方式使其進(jìn)入溶液，并首次命名為"離 子吸附型稀土礦"。
1970～1973年，以江西有色冶金研究所為組長(zhǎng)，江西908地質(zhì)隊(duì)、南昌603廠、九江806廠參加的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)組，研究成功了離子型稀土礦氯化鈉 浸取-草酸沉淀的混合稀土提取工藝（即第一代池浸工藝），解決了從離子吸附型礦物中提取稀土的工藝問題。并在龍南縣工業(yè)局采用江西冶金研究所提供的工藝在 足洞地區(qū)建立土法生產(chǎn)礦點(diǎn)，開始了對(duì)離子型礦物的開采提取利用。
1975年3～12月，江西有色冶金研究所和江西909地質(zhì)隊(duì)合作，在尋烏河嶺完成年產(chǎn)稀土氧化物50噸的半工業(yè)試驗(yàn)。這是在國(guó)內(nèi)首次用（NH4） 2SO4浸礦成功，而且浸出液直接以P204萃取稀土并進(jìn)行分組，從而使以輕稀土為主的尋烏稀土在國(guó)內(nèi)外打開市場(chǎng)。
1981年，江西有色冶金研究所在贛縣大埠稀土礦進(jìn)行（NH4）2SO4浸礦工業(yè)試驗(yàn)獲得成功。1985年，由贛州有色冶金研究所和江西大學(xué)共同完成 了"離子吸附型稀土礦稀土提取新工藝"（即硫酸銨浸取-碳銨沉淀工藝），使稀土提取成本大大降低，被廣泛應(yīng)用于離子吸附型稀土礦的工業(yè)提取。
為了保護(hù)生態(tài)植被，贛州有色冶金研究所于1983年提出"就地浸取"開采離子型稀土礦工藝。1988年12月完成《離子型稀土礦就地浸取工藝研究》現(xiàn) 場(chǎng)小試。1995年12月，全面完成《離子型稀土原地浸礦新工藝研究》國(guó)家"八五"攻關(guān)任務(wù)。其成果在龍南類型稀土礦山全面推廣。新工藝應(yīng)用面達(dá)到 15%。
目前江西南方稀土高技術(shù)股份有限公司承擔(dān)了《離子型稀土原地浸礦及直接萃取分離技術(shù)》國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目，正在尋烏實(shí)施，將于2003年建成為國(guó)內(nèi)一流的原地浸礦和從浸出液直接萃取富集和分離稀土的示范工程。
3.四川氟碳鈰礦的冶煉
四川省地勘局109地質(zhì)隊(duì)于20世紀(jì)80年代中期發(fā)現(xiàn)四川冕寧稀土礦，它屬于氟碳鈰礦單一礦體，磷鈦等雜質(zhì)少，是我國(guó)第二大稀土資源。1989年開始 開采，1993年開始建設(shè)稀土冶煉廠，經(jīng)過近十年的開發(fā)，已形成了一套針對(duì)四川礦特點(diǎn)的冶煉分離技術(shù)。
（1）氧化焙燒-稀硫酸浸出－二次復(fù)鹽沉淀法
20世紀(jì)60年代，北京有色金屬研究總院研究了氧化焙燒－稀硫酸浸出工藝處理包頭稀土精礦，發(fā)現(xiàn)鈰幾乎全部以四價(jià)狀態(tài)進(jìn)入浸出液，經(jīng)過復(fù)鹽沉淀可以提 取純鈰。但由于包頭礦中含有獨(dú)居石，稀土無法全部分解浸出，導(dǎo)致稀土收率較低，所以該工藝不適宜處理包頭混合型礦。而四川稀土礦與包頭稀土礦相比，由于不 含獨(dú)居石，礦物組成單一，因此比較容易冶煉。1990年，包頭稀土研究院進(jìn)行了四川冕寧氟碳鈰礦精礦氧化焙燒、稀硫酸浸出、復(fù)鹽沉淀提取鈰的研究，氧化鈰 的純度大于99%，收率78%。該工藝于1992年轉(zhuǎn)讓給四川稀土材料廠。之后，經(jīng)過多年生產(chǎn)實(shí)踐，對(duì)該工藝進(jìn)行了許多改進(jìn)，氧化鈰的純度和稀土收率有較 大提高，目前四川百分之七十左右的稀土冶煉廠采用該工藝生產(chǎn)。該工藝的特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，建廠投資少，對(duì)化工原料要求不高，但不足的是工藝流程長(zhǎng)，化工原料 消耗大，"三廢"排放量大，稀土回收率偏低，產(chǎn)品純度較差。
（2）氧化焙燒-鹽酸浸出工藝
該工藝是美國(guó)鉬公司20世紀(jì)60年代開發(fā)的，浸出時(shí)四價(jià)鈰留在渣中得到鈰富集物（鈰含量大于90%），可作為拋光粉的原料，也可作為提純高純鈰的原 料，其它三價(jià)稀土進(jìn)入鹽酸溶液，然后經(jīng)過萃取分離。該工藝減去了兩次復(fù)鹽分離工序，大幅度縮短了工藝流程，降低了化工原料的消耗、"三廢"的排放和生產(chǎn)成 本，鈰收率可提高5％以上。不足的是穩(wěn)定生產(chǎn)2N的鈰產(chǎn)品有一定的難度，并含有一定的放射性元素釷。
以上兩種工藝雖然目前廣泛應(yīng)用于四川礦的冶煉，但還存在許多不足之處，并不是很滿意的工藝，因此國(guó)內(nèi)許多研究者一直在努力開發(fā)新工藝，希望用簡(jiǎn)單連續(xù) 的萃取法工藝代替化學(xué)法工藝，因?yàn)樗膬r(jià)鈰與三價(jià)稀土分離系數(shù)非常大，因此直接萃取分離很容易得到高純鈰，萃余液再經(jīng)過萃取分離其它三價(jià)稀土，但由于溶液中 含有大量的氟、釷等雜質(zhì)，在萃取過程中易產(chǎn)生乳化，影響萃取過程的順利進(jìn)行。目前國(guó)內(nèi)已開發(fā)出直接萃取分離工藝流程，但都還未真正用于工業(yè)生產(chǎn)中。
三、稀土的分離與提純
我國(guó)稀土科技工作者從20世紀(jì)50年代開始對(duì)溶劑萃取法分離稀土元素進(jìn)行了大量的研究開發(fā)，取得了許多科研成果，并廣泛應(yīng)用于稀土工業(yè)生產(chǎn)。如 1970年成功地在工業(yè)上采用N263萃取分離出純度為99.99％的氧化釔，取代了離子交換法分離氧化釔工藝，成本不到離子交換法的十分之一；1970 年采用P204萃取代替了經(jīng)典的重結(jié)晶法制取輕稀土氧化物；用甲基二甲庚脂（P350）萃取取代了經(jīng)典的分級(jí)結(jié)晶法制取氧化鑭；20世紀(jì)70年代首先將氨 化P507萃取分離稀土和用環(huán)烷酸萃取釔的工藝用于我國(guó)的稀土濕法冶金工業(yè)；萃取技術(shù)在我國(guó)稀土工業(yè)中的迅速發(fā)展是與中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所袁承業(yè) 等同志的辛勤勞動(dòng)分不開的，他們研究成功的各種萃取劑（如P204、P350、P507等）均在工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用；北京大學(xué)徐光憲教授在20世紀(jì)70 年代提出和推廣的串級(jí)萃取理論，對(duì)我國(guó)的萃取分離技術(shù)起到了指導(dǎo)作用。同時(shí)提出了用串級(jí)萃取理論設(shè)計(jì)優(yōu)化的分離工藝，并廣泛應(yīng)用在稀土萃取分離工業(yè)中。
40多年來，我國(guó)在稀土分離提純領(lǐng)域取得了許多世人屬目的成就。
20世紀(jì)60年代，北京有色金屬研究總院研究成功鋅粉還原堿度法生產(chǎn)高純氧化銪工藝，為我國(guó)第一次生產(chǎn)出大于99.99%的產(chǎn)品，該法至今仍為全國(guó)各 稀土工廠所沿用；上海躍龍化工廠和復(fù)旦大學(xué)、北京有色研究總院合作先使用萃取-離子交換流程，用P204富集N263萃取提純制備得到99.95%純度的 氧化釔，1970年采用P204富集N263二次萃取提純得到純度大于99.99%的氧化釔。
1967～1968年，江西801廠實(shí)驗(yàn)廠與北京有色金屬研究院合作研究成功采用P204萃取分組-N263萃取提取氧化釔的工藝流程，并于1968年12月建成3噸/年的氧化釔生產(chǎn)車間，氧化釔純度為99%。
1972年由北京有色金屬研究總院、江西806廠、江西有色冶金研究所、長(zhǎng)沙有色冶金設(shè)計(jì)院等4家組成攻關(guān)組，在北京有色金屬研究總院經(jīng)過二年聯(lián)合攻關(guān)試驗(yàn)，研究成功用環(huán)烷酸作萃取劑，以混合醇作稀釋劑提取氧化釔的工藝流程。
1974年長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所首次發(fā)現(xiàn)當(dāng)用環(huán)烷酸萃取分離稀土?xí)r，釔的位置在鑭的前面，是稀土中最不易被萃取的元素，于是提出了從硝酸體系中用環(huán)烷酸 萃取分離氧化釔的技術(shù)。與此同時(shí)，北京有色金屬研究總院開展了用環(huán)烷酸從鹽酸體系中分離氧化釔的研究，并于1975年分別在南昌603廠和九江806廠進(jìn) 行擴(kuò)大試驗(yàn)，原料為龍南混合稀土氧化物。1974年上海躍龍化工廠、復(fù)旦大學(xué)和北京有色金屬研究總院共同協(xié)作，又研究了從獨(dú)居石、褐釔鈳礦的混合稀土中采 用P204萃取分組后的重稀土為原料，用環(huán)烷酸萃取分離氧化釔。三條戰(zhàn)線開展了友誼競(jìng)賽，大家互通情報(bào)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，終于研究成功了具有我國(guó)特色的環(huán)烷酸萃 取分離99.99%氧化釔工藝。
1974～1975年，南昌603廠與長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所、北京有色金屬研究總院、江西有色冶金研究所等單位合作研究成功第三代氧化釔提取流程-環(huán)烷酸一步法萃取提取高純氧化釔工藝，并于1976年投產(chǎn)。
1976年在包頭召開的第一次全國(guó)稀土萃取會(huì)議上，徐光憲先生提出了串級(jí)萃取理論。1977年在上海躍龍化工廠舉辦了"全國(guó)稀土萃取串級(jí)理論與實(shí)踐討 論會(huì)"，對(duì)該理論作了系統(tǒng)和全面的介紹。隨后，串級(jí)萃取理論被廣泛應(yīng)用于稀土萃取分離提純的研究和生產(chǎn)。
1976年北京有色金屬研究總院用包頭礦混合稀土提取鈰后的富集物采用N263萃取法分離鑭鐠釹，一次萃取分離中流出三個(gè)產(chǎn)品，氧化鑭、氧化鐠、氧化釹純度均在90％左右。
1979～1983年，包頭稀土研究院、北京有色金屬研究總院等研究開發(fā)了以包頭稀土礦為原料，采用P507－鹽酸體系稀土全萃取分離工藝，得到鑭、 鈰、鐠、釹、釤、釓六種單一稀土產(chǎn)品（純度99%～99.95%）和銪、鋱富集物產(chǎn)品，工藝流程短，過程連續(xù)，產(chǎn)品純度高。
20世紀(jì)80年代初，北京有色金屬研究總院同九江有色金屬冶煉廠、長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所和江西603廠合作進(jìn)行國(guó)家"六五"攻關(guān)，研究成功了用P507－鹽酸體系從龍南混合稀土中全分離單一稀土元素的工藝技術(shù)。
1983年九江有色金屬冶煉廠采用北京有色金屬研究總院"環(huán)烷酸鹽酸體系從龍南混合稀土中制取熒光級(jí)氧化釔"的工藝技術(shù)生產(chǎn)熒光級(jí)氧化釔，降低了氧化釔的成本，滿足了我國(guó)彩色電視用的氧化釔的需求。
1984年北京有色金屬研究總院在國(guó)內(nèi)首先研究成功以鋱富集物為原料用P507萃淋樹脂分離高純氧化鋱工藝。
1985年，北京有色金屬研究總院以171萬瑞士法郎將環(huán)烷酸萃取分離熒光級(jí)氧化釔工藝技術(shù)轉(zhuǎn)讓給原德意志民主共和國(guó)，這是我國(guó)第一個(gè)出口的稀土分離工藝技術(shù)。
1984～1986年北京大學(xué)在包鋼稀土三廠完成了P507-HCl體系La/CePr/Nd和La/Ce/Pr兩段三出口萃取分離的工業(yè)試驗(yàn)，得到 了大于98％的氧化鐠、99.5%的氧化鑭、大于85%的氧化鈰和99%的氧化釹。1986年上海躍龍化工廠應(yīng)用北京大學(xué)串級(jí)萃取理論成果--三出口萃取 工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)理論，在新建P507-HCl體系輕稀土分離流程中進(jìn)行了三出口工業(yè)試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了將串級(jí)萃取理論設(shè)計(jì)直接放大到100噸的工業(yè)試驗(yàn)規(guī)模，極 大地縮短了新工藝應(yīng)用于生產(chǎn)的周期。
1986～1989年，包頭稀土研究院、江西603廠、北京有色金屬研究總院開發(fā)了P507-HCl體系多出口萃取工藝，即一次分餾萃取可同時(shí)獲得3～5種稀土產(chǎn)品，工藝流程短，成本低，工藝靈活。
1990～1995年，北京有色金屬研究院和包頭稀土研究院合作承擔(dān)了國(guó)家"八五"科技攻關(guān)項(xiàng)目"高純單一稀土提取技術(shù)研究"。分別采用萃取法、萃取 色層法、氧化還原法、陽(yáng)離子交換纖維色層法制備了純度大于99.999%～99.9999%的16種單一稀土氧化物產(chǎn)品。該工藝達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，獲得國(guó) 家"八五"攻關(guān)重大成果獎(jiǎng)。
1990～1995年，北京有色金屬研究院和包頭稀土研究院、江西贛州稀土所合作承擔(dān)了國(guó)家"八五"科技攻關(guān)項(xiàng)目"稀土萃取過程自動(dòng)控制系統(tǒng)研究"， 分別采用X-射線能譜解析法、流動(dòng)注射分光光度法、光纖分光光度法，在山東淄博加華稀土材料有限公司對(duì)萃取槽中稀土濃度進(jìn)行了在線分析，并進(jìn)行了部分自動(dòng) 控制的研究。該項(xiàng)目獲得國(guó)家"八五"攻關(guān)重大成果獎(jiǎng)。
2000年北京有色金屬研究總院開發(fā)成功了電解還原-堿度法制備高純氧化銪工藝，由于避免了鋅粉對(duì)產(chǎn)品的污染，該工藝可一次提取純度5N～6N的氧化 銪，并于2001年在甘肅稀土公司建成年產(chǎn)18噸高純氧化銪生產(chǎn)線，當(dāng)年投產(chǎn)。
綜上所述，中國(guó)稀土分離提純工藝技術(shù)可以說在世界上是領(lǐng)先的，如環(huán)烷酸萃取分離大于5N氧化釔、P507萃取法制備大于5N氧化鑭、電解還原-萃取法 或堿度法制備大于5N氧化銪等。但分離提純工業(yè)自動(dòng)化控制水平較低，部分企業(yè)高純稀土產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、一致性還較差。因此，還需進(jìn)一步提高企業(yè)的裝備水 平。
四、我國(guó)稀土工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)稀土工業(yè)經(jīng)過40余年的努力，尤其是1978年以來的快速發(fā)展，生產(chǎn)水平和產(chǎn)品質(zhì)量都產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍，已形成一套完整的工業(yè)體系。目前我國(guó)稀土精 礦冶煉分離能力達(dá)13萬多噸/年（REO），稀土年產(chǎn)量達(dá)7萬多噸，占世界總產(chǎn)量的80％以上，其生產(chǎn)量、出口量均為世界第一。
全國(guó)現(xiàn)有稀土冶煉分離企業(yè)170多家，但年處理能力大于5000噸（REO）的不過5家，大部分企業(yè)處理能力在1000～2000噸。
目前國(guó)內(nèi)主要圍繞三大稀土資源，形成了三大生產(chǎn)基地：
（1）以包頭混合型稀土礦為原料形成了以包頭稀土高科、甘肅稀土公司為骨干的北方稀土生產(chǎn)基地，有企業(yè)80多家，年產(chǎn)氯化稀土和碳酸稀土等稀土化合物 6萬多噸，單一稀土化合物1.5萬噸。目前大部分處理包頭礦的稀土企業(yè)均采用北京有色金屬研究總院開發(fā)成功的酸法工藝冶煉，然后采用P204或P507萃 取分離，其中高純鈰一般采用氧化萃取提取，熒光級(jí)氧化銪采用還原萃取提取，主要產(chǎn)品有鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪等單一或混合稀土化合物。
（2）以南方離子型礦為原料的中重稀土生產(chǎn)基地，年處理南方離子型稀土礦近2萬噸，骨干企業(yè)有廣州珠江冶煉廠、江陰加華稀土廠、宜興新威稀土公司、溧 陽(yáng)羅地亞方正稀土公司、廣東陽(yáng)江稀土廠等。南方離子型稀土礦普遍采用硫酸銨原地浸－碳酸鹽沉淀－灼燒－鹽酸溶解－P507和環(huán)烷酸萃取分離提純釔、鏑、 鋱、銪、鑭、釹、釤等中重單一稀土氧化物和部分富集物。
（3）以四川冕寧氟碳鈰礦為原料，在四川形成了氟碳鈰礦生產(chǎn)基地，現(xiàn)有濕法冶煉廠27家，年總產(chǎn)量達(dá)1.5～2萬噸。氟礦鈰礦冶煉工藝主要是以氧化焙 燒-硫酸浸出法為主干流程而衍生出來的各種化學(xué)處理工藝，產(chǎn)品為以鑭、鈰、釹為主的單一或混合稀土化合物。大多數(shù)企業(yè)規(guī)模小、裝備及技術(shù)水平較低，稀土冶 煉產(chǎn)品中初級(jí)產(chǎn)品多，高純及單一稀土化合物產(chǎn)品估計(jì)不超過5%。
五、我國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
1.從大宗的稀土初級(jí)產(chǎn)品向稀土精細(xì)化產(chǎn)品方向發(fā)展
近20年來，中國(guó)的稀土冶煉、分離工業(yè)發(fā)展十分迅猛，其品種數(shù)量、產(chǎn)量、出口量及消費(fèi)量均占世界首位，在世界上具有舉足輕重的地位。許多稀土分離提純 工藝也堪稱世界一流。但在稀土精細(xì)化工產(chǎn)品質(zhì)量、一致性方面還落后于世界先進(jìn)水平。近年來，各大稀土廠的產(chǎn)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于國(guó)內(nèi)國(guó)際市場(chǎng)的需求，大宗稀土化合物 產(chǎn)品處于供大于求的狀況，而稀土精細(xì)化工產(chǎn)品具有技術(shù)密度高，投資回報(bào)大，技術(shù)壟斷性強(qiáng)，銷售利潤(rùn)高的特點(diǎn)，故綜合經(jīng)濟(jì)效益可觀。因此，國(guó)內(nèi)稀土企業(yè)未來 幾年必須在該領(lǐng)域取得突破，才可能保持企業(yè)較高利潤(rùn)率和發(fā)展速度。
2.稀土產(chǎn)品向著高純化、復(fù)合化、超細(xì)化方向發(fā)展
稀土在高技術(shù)領(lǐng)域的作用只有在高純化后，其各項(xiàng)物理、化學(xué)特性才能充分發(fā)揮出來。如發(fā)光材料、激光材料、光電子材料等要求稀土純度5N以上；非稀土雜 質(zhì)含量要求越來越低，如Fe、Cu、Ni、Pb等重金屬含量要求小于1×10-6。因此，高純化仍將是未來稀土產(chǎn)品的一個(gè)發(fā)展方向。
稀土新材料的開發(fā)主要依靠稀土與其他化合物經(jīng)過一系列工藝過程形成復(fù)合稀土材料，復(fù)合化是稀土化合物產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)。
稀土化合物的粒度將影響應(yīng)用材料的質(zhì)量，這是因?yàn)殡S著粒度的減小，比表面積也隨之加大，表面活性不斷改善，稀土的功能將得到更充分的發(fā)揮。超細(xì)化能夠 促使各項(xiàng)物理化學(xué)反應(yīng)加速，顆粒之間的結(jié)合力增加。稀土化合物的超細(xì)化既是一項(xiàng)復(fù)雜的、高技術(shù)深度的研究，也是提高稀土化合物經(jīng)濟(jì)價(jià)值的重要手段。
另外對(duì)稀土化合物的比表面積、晶體、形貌、比重等也提出了特殊要求。
3.有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的制備工藝和技術(shù)將涌現(xiàn)
多年來，稀土企業(yè)由于行業(yè)的特殊性，利潤(rùn)率較高，門檻較低，國(guó)內(nèi)稀土化合物企業(yè)普遍存在原創(chuàng)力不足的問題，一直對(duì)稀土制備技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)不夠，侵 權(quán)和被侵權(quán)現(xiàn)象十分嚴(yán)重，致使各生產(chǎn)企業(yè)缺乏核心競(jìng)爭(zhēng)力，隨著中國(guó)進(jìn)入WTO，這一狀況將在未來幾年出現(xiàn)改觀，各稀土企業(yè)和研究單位將會(huì)在稀土化合物制備 領(lǐng)域加大科研投入，可以預(yù)計(jì)大量具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的稀土化合物制備工藝和技術(shù)將涌現(xiàn)。
4.企業(yè)與科研單位和高校的合作將進(jìn)一步加強(qiáng)
國(guó)內(nèi)稀土生產(chǎn)企業(yè)普遍存在原創(chuàng)力不足的問題，科研院所雖具備一定科研原創(chuàng)力，但又存在工程化技術(shù)經(jīng)驗(yàn)較為缺乏的問題。因此二者結(jié)合，共同發(fā)展該行業(yè)是未來幾年的發(fā)展趨勢(shì)。
5.外資進(jìn)入中國(guó)的速度將加快，將導(dǎo)致該行業(yè)新的競(jìng)爭(zhēng)
自20世紀(jì)90年代開始，以法國(guó)羅地亞公司、加拿大AMR公司為代表的外資進(jìn)入中國(guó)稀土化合物企業(yè)，運(yùn)行都頗為成功，先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn)、通暢的銷售渠 道、對(duì)科研原創(chuàng)力的重視、本土資源和人力優(yōu)勢(shì)都給合資企業(yè)帶來了豐厚的回報(bào)，由于一系列成功的范例的引導(dǎo)作用，這一趨勢(shì)還會(huì)加快。因此，將導(dǎo)致該行業(yè)新的 競(jìng)爭(zhēng)。
6.單體規(guī)模小、缺乏特色的企業(yè)將被淘汰出局
從20世紀(jì)90年代以來，稀土行業(yè)曾多次出現(xiàn)波動(dòng)，中國(guó)稀土價(jià)格一跌再跌，出現(xiàn)從超額利潤(rùn)向平均利潤(rùn)靠攏的趨勢(shì)，甚至出現(xiàn)為了搶占市場(chǎng)，在低于利潤(rùn)線 下降價(jià)銷售情況。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，無特色的小企業(yè)將被淘汰出局，留下的是規(guī)模大、產(chǎn)品附加值高的企業(yè)，這一經(jīng)濟(jì)規(guī)律在本行業(yè)也不例外。
7.稀土產(chǎn)品結(jié)構(gòu)將發(fā)生變化
從總體來看，稀土在傳統(tǒng)領(lǐng)域中的用量增長(zhǎng)較慢，能促使稀土需求量增加的領(lǐng)域當(dāng)屬新材料領(lǐng)域，因此稀土化合物產(chǎn)品結(jié)構(gòu)應(yīng)適宜新材料領(lǐng)域的需要。目前釹鐵 硼磁材增長(zhǎng)速度達(dá)30%～40％，故釹的用量將快速增長(zhǎng)，各稀土化合物企業(yè)都要圍繞釹化合物作文章，既要保證釹的供應(yīng)量，又要保證其他稀土化合物的平衡應(yīng) 用。
