一、概況 溶漿機稀土元素是指周期表中處于第６周期從５７號到７１號的１５個鑭系元素（鑭Ｌａ、鈰Ｃｅ、鐠Ｐｒ、釹Ｎｄ、钷Ｐｍ、釤Ｓｍ、銪Ｅｕ、釓Ｇｄ、鋱Ｔｂ、鏑Ｄｙ、鈥Ｈｏ、鉺Ｅｒ、銩Ｔｍ、鐿Ｙｂ、镥Ｌｕ）加上第５周期的釔Ｙ（３９），第４周期的鈧Ｓｃ（２１）。除Ｓｃ和具有放射性的Ｐｍ之外，其余元素由于性質及其相似而相互共生于天然礦藏之中。 從１７９４年發現稀土氧化物釔土（Ｙ、Ｔｂ、Ｅｒ混合物）到１９４７年在鈾燃料中發現放射性的Ｐｍ，前后共經歷了１５３年的漫長時間。稀土元素實際上并不十分稀少，且在自然界中豐度符合奇偶數變化規律。 稀土科技發展主要經歷了三個時代：其一為搖籃時代，即發現稀土元素的歷史（１７９４—１９４９年），由于采用落后的分級結晶分離工藝，得到的稀土元素純度較低；其二為啟蒙時代（１９４９—１９６９年），采用改進的離子交換分離工藝，可以分離獲得全部單一純稀土，純度達到９９９％～９９．９９％，因此可以研究稀土元素的各種本征性質；其三是黃金時代（１９７０年至今），
采用先進的液液萃取分離技術工藝，掀起了稀土元素及其化合物在工業和新材料的大規模應用研究的熱潮。 ４４４第十一章 現代化學應用講座 稀土工業化處理主要有典型三類：法國采取氫氧化鈉分解法處理獨居石，美國主要采用焙燒，酸浸，萃取和酸堿聯合流程方法處理氟碳鈰礦，還有東南亞國家采用高溫高壓氫氧化鈉分解法處理磷釔礦。對于單一稀土分離則以液液有機溶劑萃取為主，離子交換和萃淋樹脂色層為輔。生產稀土金屬主要用熔鹽電解工藝（對于鹵化物體系）和金屬熱還原工藝（對于鹵化物和氧化物）。 中國稀土資源３６００萬ｔ，約占世界儲量的８０％，存在南北兩大典型稀土資源，除北方內蒙的白云鄂博為主的獨居石礦，還具有以中重稀土為主的南方五省離子吸附型礦。目前已經成為世界第一稀土生產國和第二稀土消費國，開發出五大稀土工藝：高溫硫酸強化焙燒及萃取、電場氫氧化鈉分解、Ｐ５０７萃取劑鹽酸體系全萃取分離、環烷酸萃取熒光級
高純氧化釔、液液萃取三出口和多出口；并推廣了具有中國特色的稀土農用研究。稀土應用領域可分為傳統應用和市場及高技術應用和市場。傳統應用主要為冶金機械、石油化工、玻璃陶瓷、農業；高技術應用為發光材料、磁性材料、特種玻璃和精密陶瓷材料、儲氫電池材料、超導材料等，但目前應用水平還不高，應用所占比例還很小。二、稀土發光材料 稀土離子的發光和激光都是由于稀土的４ｆ電子在不同能級之間的躍遷產生的，稱為ｆｆ躍遷，此外在ｆ組態和ｄ組態之間也存在躍遷，稱為ｆｄ躍遷。稀土離子吸收光子或Ｘ射線等能量，從低能級躍遷至高能級，反之以輻射弛豫從高能級躍遷至低能級，發射不同波長的光，波長越短，則能級差越大。
發光是指物質內部以某種方式吸收的能量不經過熱階段，直接轉變為非平衡輻射的現象。根據激發方式的不同，通常可分為光致發光，陰極射線發光，電致發光，放射線發光，Ｘ射線發光，化學發光和生物發光等，其中陰極射線發光曾經在稀土元素的發現和分析過程中起了重要作用。稀土發光材料具有優點：吸收能量的能力強光轉換效率高；發射光譜范圍寬，可發射從紫外到紅外的光譜，特別是在可見光區有很強發射能力；熒光壽命范圍寬，從納秒到毫秒，跨越６個數量級；物理化學性能穩定，能承受大功率的電子束、高能射線和強紫外光的作用。稀土發光材料可在顯示顯像，新光源，Ｘ射線增感屏，核物理和輻射場的探測記錄，醫學放射學圖像和各種攝影技術上具有應用價值。 １．稀土陰極射線發光材料 （１）彩電用稀土紅色熒光體 彩電顯像管熒光屏采用紅，綠，藍三基色熒光粉規則排列組成，目前使用三種銪激活紅色熒光粉，ＹＶＯ４∶Ｅｕ；ＹＯ３∶Ｅｕ和Ｙ２Ｏ２Ｓ∶Ｅｕ，其中以銪激活的硫２氧化物ＹＯＳ∶Ｅｕ最為普遍，可使彩電畫面亮度提高２倍以
上，銳線發射色純度高，亮度電流飽和特性得到改善，且圖像色彩不失真。２２ 第六講 稀土新材料４４５ （２）彩色投影電視熒光體 彩色投影電視通常要求高分辨率（高清晰度），信息容量大（大屏幕）和立體感強（臨場感，逼真感）；同時在高激發密度下，能量轉換效率盡可能高；亮度呈線性，電流飽和特性好；高的溫度猝滅特性，能耐大功率電子束長時轟擊，性能穩定。而普通直觀式彩電顯像管亮度在高密度激發下很快達到飽和，溫度猝滅現象嚴重，不能長時耐電子束轟擊而燒傷，因此不適用于彩色投影電視使用。其中紅色熒光體選擇Ｙ２Ｏ３∶Ｅｕ，比較滿意，發光效率幾乎接近１０００％。而藍色熒光體和綠色熒光體目前仍沒有綜合性能優良的材料體２＋
