中国稀土湿法冶金、分离提纯技术的创新与发展

20世纪80年代初，北京有色金属研究总院同九江有色金属冶炼厂、长春应用化学研究所和江西603厂合作进行国家\六五\攻关，研究成功了用P507－盐酸体系从龙南混合稀土中全分离单一稀土元素的工艺技术。

1983年九江有色金属冶炼厂采用北京有色金属研究总院\环烷酸盐酸体系从龙南混合稀土中制取荧光级氧化钇\的工艺技术生产荧光级氧化钇，降低了氧化钇的成本，满足了我国彩色电视用的氧化钇的需求。

1984年北京有色金属研究总院在国内首先研究成功以铽富集物为原料用P507萃淋树脂分离高纯氧化铽工艺。

1985年，北京有色金属研究总院以171万瑞士法郎将环烷酸萃取分离荧光级氧化钇工艺技术转让给原德意志民主共和国，这是我国第一个出口的稀土分离工艺技术。

1984～1986年北京大学在包钢稀土三厂完成了P507-HCl体系La/CePr/Nd和La/Ce/Pr两段三出口萃取分离的工业试验，得到了大于98％的氧化镨、99.5%的氧化镧、大于85%的氧化鈰和99%的氧化釹。1986年上海跃龙化工厂应用北京大学串级萃取理论成果--三出口萃取工艺的优化设计理论，在新建P507-HCl体系轻稀土分离流程中进行了三出口工业试验，实现了将串级萃取理论设计直接放大到100吨的工业试验规模，极大地缩短了新工艺应用于生产的周期。

1986～1989年，包头稀土研究院、江西603厂、北京有色金属研究总院开发了P507-HCl体系多出口萃取工艺，即一次分馏萃取可同时获得3～5种稀土产品，工艺流程短，成本低，工艺灵活。

1990～1995年，北京有色金属研究院和包头稀土研究院合作承担了国家\八五\科技攻关项目\高纯单一稀土提取技术研究\。分别采用萃取法、萃取色层法、氧化还原法、阳离子交换纤维色层法制备了纯度大于99.999%～99.9999%的16种单一稀土氧化物产品。该工艺达到国际先进水平，获得国家\八五\攻关重大成果奖。

1990～1995年，北京有色金属研究院和包头稀土研究院、江西赣州稀土所合作承担了国家\八五\科技攻关项目\稀土萃取过程自动控制系统研究\，分别采用X-射线能谱解析法、流动注射分光光度法、光纤分光光度法，在山东淄博加华稀土材料有限公司对萃取槽中稀土浓度进行了在线分析，并进行了部分自动控制的研究。该项目获得国家\八五\攻关重大成果奖。

2000年北京有色金属研究总院开发成功了电解还原-碱度法制备高纯氧化铕工艺，由于避免了锌粉对产品的污染，该工艺可一次提取纯度5N～6N的氧化铕，并于2001年在甘肃稀土公司建成年产18吨高纯氧化铕生产线，当年投产。

综上所述，中国稀土分离提纯工艺技术可以说在世界上是领先的，如环烷酸萃取分离大于5N氧化钇、P507萃取法制备大于5N氧化镧、电解还原-萃取法或碱度法制备大于5N氧化铕等。但分离提纯工业自动化控制水平较低，部分企业高纯稀土产品质量稳定性、一致性还较差。因此，还需进一步提高企业的装备水平。

四、我国稀土工业发展现状

我国稀土工业经过40余年的努力，尤其是1978年以来的快速发展，生产水平和产品质量都产生了质的飞跃，已形成一套完整的工业体系。目前我国稀土精矿冶炼分离能力达13万多吨/年（REO），稀土年产量达7万多吨，占世界总产量的80％以上，其生产量、出口量均为世界第一。

全国现有稀土冶炼分离企业170多家，但年处理能力大于5000吨（REO）的不过5家，大部分企业处理能力在1000～2000吨。

目前国内主要围绕三大稀土资源，形成了三大生产基地：

（1）以包头混合型稀土矿为原料形成了以包头稀土高科、甘肃稀土公司为骨干的北方稀土生产基地，有企业80多家，年产氯化稀土和碳酸稀土等稀土化合物6万多吨，单一稀土化合物1.5万吨。目前大部分处理包头矿的稀土企业均采用北京有色金属研究总院开发成功的酸法工艺冶炼，然后采用P204或P507萃取分离，其中高纯铈一般采用氧化萃取提取，荧光级氧化铕采用还原萃取提取，主要产品有镧、铈、镨、钕、钐、铕等单一或混合稀土化合物。

（2）以南方离子型矿为原料的中重稀土生产基地，年处理南方离子型稀土矿近2万吨，骨干企业有广州珠江冶炼厂、江阴加华稀土厂、宜兴新威稀土公司、溧阳罗地亚方正稀土公司、广东阳江稀土厂等。南方离子型稀土矿普遍采用硫酸铵原地浸－碳酸盐沉淀－灼烧－盐酸溶解－P507和环烷酸萃取分离提纯钇、镝、铽、铕、镧、钕、钐等中重单一稀土氧化物和部分富集物。

（3）以四川冕宁氟碳铈矿为原料，在四川形成了氟碳铈矿生产基地，现有湿法冶炼厂27家，年总产量达1.5～2万吨。氟矿铈矿冶炼工艺主要是以氧化焙烧-硫酸浸出法为主干流程而衍生出来的各种化学处理工艺，产品为以镧、铈、钕为主的单一或混合稀土化合物。大多数企业规模小、装备及技术水平较低，稀土冶炼产品中初级产品多，高纯及单一稀土化合物产品估计不超过5%。

五、我国稀土产业发展趋势

1.从大宗的稀土初级产品向稀土精细化产品方向发展

近20年来，中国的稀土冶炼、分离工业发展十分迅猛，其品种数量、产量、出口量及消费量均占世界首位，在世界上具有举足轻重的地位。许多稀土分离提纯工艺也堪称世界一流。但在稀土精细化工产品质量、一致性方面还落后于世界先进水平。近年来，各大稀土厂的产能远远大于国内国际市场的需求，大宗稀土化合物产品处于供大于求的状况，而稀土精细化工产品具有技术密度高，投资回报大，技术垄断性强，销售利润高的特点，故综合经济效益可观。因此，国内稀土企业未来几年必须在该领域取得突破，才可能保持企业较高利润率和发展速度。

2.稀土产品向着高纯化、复合化、超细化方向发展

稀土在高技术领域的作用只有在高纯化后，其各项物理、化学特性才能充分发挥出来。如发光材料、激光材料、光电子材料等要求稀土纯度5N以上；非稀土杂质含量要求越来越低，如Fe、Cu、Ni、Pb等重

金属含量要求小于1×10-6。因此，高纯化仍将是未来稀土产品的一个发展方向。

稀土新材料的开发主要依靠稀土与其他化合物经过一系列工艺过程形成复合稀土材料，复合化是稀土化合物产品的发展趋势。

稀土化合物的粒度将影响应用材料的质量，这是因为随着粒度的减小，比表面积也随之加大，表面活性不断改善，稀土的功能将得到更充分的发挥。超细化能够促使各项物理化学反应加速，颗粒之间的结合力增加。稀土化合物的超细化既是一项复杂的、高技术深度的研究，也是提高稀土化合物经济价值的重要手段。

另外对稀土化合物的比表面积、晶体、形貌、比重等也提出了特殊要求。

3.有自主知识产权的制备工艺和技术将涌现

多年来，稀土企业由于行业的特殊性，利润率较高，门槛较低，国内稀土化合物企业普遍存在原创力不足的问题，一直对稀土制备技术的知识产权保护不够，侵权和被侵权现象十分严重，致使各生产企业缺乏核心竞争力，随着中国进入WTO，这一状况将在未来几年出现改观，各稀土企业和研究单位将会在稀土化合物制备领域加大科研投入，可以预计大量具有自主知识产权的稀土化合物制备工艺和技术将涌现。

4.企业与科研单位和高校的合作将进一步加强

国内稀土生产企业普遍存在原创力不足的问题，科研院所虽具备一定科研原创力，但又存在工程化技术经验较为缺乏的问题。因此二者结合，共同发展该行业是未来几年的发展趋势。

5.外资进入中国的速度将加快，将导致该行业新的竞争

自20世纪90年代开始，以法国罗地亚公司、加拿大AMR公司为代表的外资进入中国稀土化合物企业，运行都颇为成功，先进的管理经验、通畅的销售渠道、对科研原创力的重视、本土资源和人力优势都给合资企业带来了丰厚的回报，由于一系列成功的范例的引导作用，这一趋势还会加快。因此，将导致该行业新的竞争。

6.单体规模小、缺乏特色的企业将被淘汰出局

从20世纪90年代以来，稀土行业曾多次出现波动，中国稀土价格一跌再跌，出现从超额利润向平均利润靠拢的趋势，甚至出现为了抢占市场，在低于利润线下降价销售情况。在市场经济条件下，无特色的小企业将被淘汰出局，留下的是规模大、产品附加值高的企业，这一经济规律在本行业也不例外。

7.稀土产品结构将发生变化

从总体来看，稀土在传统领域中的用量增长较慢，能促使稀土需求量增加的领域当属新材料领域，因此稀土化合物产品结构应适宜新材料领域的需要。目前钕铁硼磁材增长速度达30%～40％，故钕的用量将

快速增长，各稀土化合物企业都要围绕钕化合物作文章，既要保证钕的供应量，又要保证其他稀土化合物的平衡应用。