【概述】
　　稀土就是化學元素周期表中鑭系元素—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)，以及與鑭系的15個元素密切相關(guān)的兩個元素—鈧（Sc）和釔（Y）共17種元素，稱為稀土元素（Rare Earth）。簡稱稀土（RE或R）。
　　【稀土的分類】
　　1）輕稀土（又稱鈰組）：鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓。
　　2）重稀土（又稱釔組）：鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、鈧、釔。
　　鈰組與釔組之別，是因為礦物經(jīng)分離得到的稀土混合物中，常以鈰或釔比例多的而得名。
　　稀土金屬(rare earth metals)又稱稀土元素，是元素周期表ⅢB族中鈧、釔、鑭系17種元素的總稱，常用R或RE表示。它們的名稱和化學符號是鈧(Sc)、釔(Y)、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)。它們的原子序數(shù)是21(Sc)、39(Y)、57(La)到71(Lu)。
　　【名稱由來】
　　稀土一詞是歷史遺留下來的名稱。稀土元素是從18世紀末葉開始陸續(xù)發(fā)現(xiàn)，當時人們常把不溶于水的固體氧化物稱為土。稀土一般是以氧化物狀態(tài)分離出來的，又很稀少，因而得名為稀土。通常把鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪稱為輕稀土或鈰組稀土；把釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥釔稱為重稀土或釔組稀土。也有的根據(jù)稀土元素物理化學性質(zhì)的相似性和差異性，除鈧之外(有的將鈧劃歸稀散元素)，劃分成三組，即輕稀土組為鑭、鈰、鐠、釹、钷；中稀土組為釤、銪、釓、鋱、鏑；重稀土組為鈥、鉺、銩、鐿、镥、釔。
　　這些稀土元素的發(fā)現(xiàn)，從1794年芬蘭人加多林(J.Gadolin)分離出釔到1947年美國人馬林斯基(J.A.Marinsky)等制得钷，歷時150多年。其中大部分稀土元素是歐洲的一些礦物學家、化學家、冶金學家等發(fā)現(xiàn)制取的。钷是美國人馬林斯基、格蘭德寧(L.E.Glendenin)和科列爾(C.D.Coryell)用離子交換分離，在鈾裂變產(chǎn)物的稀土元素中獲得的。過去認為自然界中不存在钷，直到1965年，芬蘭一家磷酸鹽工廠在處理磷灰石時發(fā)現(xiàn)了痕量的钷。
　　【稀土元素的性質(zhì)與應(yīng)用】
　　大多數(shù)稀土金屬呈現(xiàn)順磁性。釓在0℃時比鐵具更強的鐵磁性。鋱、鏑、鈥、鉺等在低溫下也呈現(xiàn)鐵磁性，鑭、鈰的低熔點和釤、銪、鐿的高蒸氣壓表現(xiàn)出稀土金屬的物理性質(zhì)有極大差異。釤、銪、釔的熱中子吸收截面比廣泛用于核反應(yīng)堆控制材料的鎘、硼還大。稀土金屬具有可塑性，以釤和鐿為最好。除鐿外，釔組稀土較鈰組稀土具有更高的硬度。稀土的比表面積是其重要參數(shù)之一，比表面積范圍集中在10-30m2/g（國產(chǎn)F-Sorb2400全自動氮吸附比表面積儀測試），催化等各方面性能均與比表面積有重要關(guān)系。
　　稀土金屬已廣泛應(yīng)用于電子、石油化工、冶金、機械、能源、輕工、環(huán)境保護、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。應(yīng)用稀土可生產(chǎn)熒光材料、稀土金屬氫化物電池材料、電光源材料、永磁材料、儲氫材料、催化材料、精密陶瓷材料、激光材料、超導材料、磁致伸縮材料、磁致冷材料、磁光存儲材料、光導纖維材料等。
　　稀土比表面積研究和相關(guān)數(shù)據(jù)報告中，只有采用BET方法檢測出來的結(jié)果才是真實可靠的，因為國內(nèi)外制定出來的比表面積測定標準都是以BET測試方法為基礎(chǔ)的。(GB.T 19587-2004)-氣體吸附BET原理測定固態(tài)物質(zhì)比表面積的方法。比表面積測定分析有專用的比表面積測試儀，國內(nèi)比較成熟的是動態(tài)氮吸附法，現(xiàn)有國產(chǎn)儀器中大多數(shù)還只能進行直接對比法的，北京金埃譜科技公司的F-Sorb 2400新型比表面積分析儀是真正能夠?qū)崿F(xiàn)BET法檢測功能的儀器（兼?zhèn)渲苯訉Ρ确ǎ?，更重要的北京金埃譜科技公司的F-Sorb 2400比表面積分析儀是迄今為止國內(nèi)唯一完全自動化智能化的比表面積檢測設(shè)備，其測試結(jié)果與國際一致性很高，穩(wěn)定性也很好，同時減少人為誤差，提高測試結(jié)果精確性。
　　我國擁有豐富的稀土礦產(chǎn)資源，成礦條件優(yōu)越，堪稱得天獨厚，探明的儲量居世界之首，為發(fā)展我國稀土工業(yè)提供了堅實的基礎(chǔ)。
　　【稀土礦物的主要特點】
　　稀土元素在地殼中平均含量為165.35×10-6(黎彤，1976)。在自然界中稀土元素主要以單礦物形式存在，目前世界上已發(fā)現(xiàn)的稀土礦物和含稀土元素的礦物有250多種，其中稀土含量ΣREE＞5.8%的有50～65種，可視為稀土獨立的礦物。重要的稀土礦物主要為氟碳酸鹽和磷酸鹽。稀土礦物總的特點：一是缺少硫化物和硫酸鹽(只有極個別的)，這說明稀土元素具有親氧性；二是稀土的硅酸鹽主要是島狀，沒有層狀、架狀和鏈狀構(gòu)造；三是部分稀土礦物(特別是復雜的氧化物及硅酸鹽)呈現(xiàn)非晶質(zhì)狀態(tài)；四是稀土礦物的分布，在巖漿巖及偉晶巖中以硅酸鹽及氧化物為主，在熱液礦床及風化殼礦床中以氟碳酸鹽、磷酸鹽為主。富釔的礦物大部分都賦存在花崗巖類巖石和與其有關(guān)的偉晶巖、氣成熱液礦床及熱液礦床中；五是稀土元素由于其原子結(jié)構(gòu)、化學和晶體化學性質(zhì)相近而經(jīng)常共生在同一個礦物中，即鈰族稀土和釔族稀土元素常共存在一個礦物中，但這類元素并非等量共存，有些礦物以含鈰族稀土為主，有些礦物則以釔族為主。
　　在目前已發(fā)現(xiàn)的250多種稀土礦物和含稀土元素的礦物，適合現(xiàn)今選冶條件的工業(yè)礦物僅有10余種：
　　1)含鈰族稀土(鑭、鈰、釹)的礦物：氟碳鈰礦、氟碳鈣鈰礦、氟碳鈰鈣礦、氟碳鋇鈰礦和獨居石。
　　2)富釤及釓的礦物：硅鈹釔礦、鈮釔礦、黑稀金礦。
　　3)含釔族稀土(釔、鏑、鉺、銩等)的礦物：磷釔礦、氟碳鈣釔礦、釔易解石、褐釔鈮礦、黑稀金礦。
　　稀散元素在自然界里主要以分散狀態(tài)賦存在有關(guān)的金屬礦物中，如閃鋅礦一般都富含鎘、鍺、鎵、銦等，個別還含有鉈、硒與碲；黃銅礦、黝銅礦和硫砷銅礦經(jīng)常富含鉈、硒及碲，個別的還富含銦與鍺；方鉛礦也常富含銦、鉈、硒及碲；輝鉬礦和斑銅礦富含錸，個別的還富含硒；黃鐵礦常富含鉈、鎵、硒、碲等。
　　目前，雖然已發(fā)現(xiàn)有近200種稀散元素礦物，但由于稀少而未富集成具有工業(yè)開采的獨立礦床，迄今只發(fā)現(xiàn)有很少見的獨立鍺礦、硒礦、碲礦，但礦床規(guī)模都不大。
　　【世界稀土資源】
　　稀土元素在地殼中豐度并不稀少，只是分散而已。因此，雖然稀土的絕對量很大，但就目前為止能真正成為可開采的稀土礦并不多，而且在世界上分布極不均勻，主要集中在中國、美國、印度、前蘇聯(lián)、南非、澳大利亞、加拿大、埃及等幾個國家，其中中國的占有率最高。
　?。?）中國 
　　中國占世界稀土資源的41.36%，是一個名符其實的稀土資源大國。稀土資源極為豐富，分布也極其合理，這為中國稀土工業(yè)的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。 
　　主要稀土礦有白云鄂博稀土礦、山東微山稀土礦、冕寧稀土礦、江西風化殼淋積型稀土礦、湖南褐釔鈮礦和漫長海岸線上的海濱砂礦等等。 
　　白云鄂博稀土礦與鐵共生，主要稀土礦物有氟碳鈰礦和獨居石，其比例為3∶1，都達到了稀土回收品位，故稱混合礦，稀土總儲量REO為3500萬噸，約占世界儲量的38%，堪稱為世界第一大稀土礦。 
　　微山稀土礦和冕寧稀土礦是以氟碳鈰礦為主，伴生有重晶石等，是組成相對簡單的一類易選的稀土礦。
　　江西風化殼淋積型稀土礦是一種新型稀土礦種，它的選冶相對較簡單，且含中重稀土較高，是一類很有市場競爭力的稀土礦。
　　中國的海濱砂也極為豐富，在整個南海的海岸線及海南島、臺灣島的海岸線可稱為海濱砂存積的黃金海岸，有近代沉積砂礦和古砂礦，其中獨居石和磷釔礦是處理海濱砂回收鈦鐵礦和鋯英石時作為副產(chǎn)品加以回收。
　　總之中國的稀土資源儲量大，礦種和稀土元素齊全，稀土品位高，礦點分布合理。
　?。?）美國 
　　美國它的稀土資源約占12.50%，其稀土消費和氟碳鈰礦產(chǎn)量幾年來一直居世界第一，但近幾年稀土產(chǎn)量已退居第二位，讓位于中國。美國稀土資源主要有氟碳鈰礦、獨居石及在選別其它礦物時，作為副產(chǎn)品可回收黑稀金礦、硅鈹釔礦和磷釔礦。 
　　位于加利福尼亞的圣貝迪諾縣的芒廷帕斯礦，是世界上最大的單一氟碳鈰礦，該礦山1949年勘探放射性礦物時發(fā)現(xiàn)，稀土品位為5～10%REO，儲量達500萬噸之多，是一大型稀土礦。 
　　美國很早就開采獨居石，現(xiàn)在開采的砂礦量是佛羅里達州的格林科夫斯普林斯礦。礦床長約19km，寬1.2km，厚為6m，獨居石較為豐富。此外，北卡羅來納州、南卡羅來納州、佐治亞州、愛達荷州和蒙大拿州也有砂礦分布，儲量也相當可觀。
　?。?）印度 
　　印度主要礦床是砂礦。印度的獨居石生產(chǎn)從1911年開始，最大礦床分布在喀拉拉邦、馬德拉斯邦和奧里薩拉邦。有名礦區(qū)是位于印度南部西海岸的恰瓦拉和馬納范拉庫里奇稱為特拉范科的大礦床，它在1911～1945年間的供礦量占世界的一半，現(xiàn)在仍然是重要的產(chǎn)地。1958年在鈾、釷資源勘探中，在比哈爾邦內(nèi)陸的蘭契高原上發(fā)現(xiàn)了一個新的獨居石和鈦鐵礦礦床，規(guī)模巨大。
　　印度獨居石釷含量高達8%ThO2。在馬納范拉庫里奇采的重砂獨居石占5～6%。鈦鐵礦占65%，金紅石3%，鋯英石5～6%，石榴石7～8%。
　?。?）前蘇聯(lián) 
　　前蘇聯(lián)的稀土儲量很大，主要是伴生礦床位于科拉半島，存在于堿性巖中的含稀土的磷灰石。前蘇聯(lián)的主要稀土來源就是從磷灰石礦石中回收稀土，此外，在磷灰石礦石中，還可回收的稀土礦物有鈰鈮鈣鈦礦，含稀土為29～34%。另外，在赫列比特和森內(nèi)爾還有氟碳鈰礦。
　?。?）澳大利亞 
　　澳大利亞是獨居石的生產(chǎn)大國，獨居石是作為生產(chǎn)鋯英石和金紅石及鈦鐵礦的副產(chǎn)品加以回收。澳大利亞的砂礦主要集中在西部地區(qū)。澳大利亞也產(chǎn)磷釔礦。 
　　澳大利亞可開發(fā)利用的稀土資源，還有位于昆士蘭州中部艾薩山的采鈾的尾礦，南澳大利亞州羅克斯伯唐斯銅、鈾金礦床。
　?。?）加拿大 
　　加拿大主要從鈾礦中副產(chǎn)稀土。位于安大略省布來恩德里弗-埃利特湖地區(qū)的鈾礦，主要由瀝青鈾礦、鈦鈾礦和獨居石、磷釔礦組成，在濕法提鈾時，可把稀土也提出來。 
　　此外，在魁北克省的奧卡地區(qū)擁有的燒綠石礦，也是稀土的一個很大潛在資源。還有紐芬蘭島和拉布拉多省境內(nèi)的斯特倫奇湖礦，也含有釔和重稀土正準備開發(fā)。
　?。?）南非 
　　南非是非洲地區(qū)最重要的獨居石生產(chǎn)國。位于開普省的斯廷坎普斯克拉爾的磷灰石礦，伴生有獨居石，是世界上唯一單一脈狀型獨居石稀土礦。此外，在東南海岸的查茲貝的海濱砂中也有稀土，在布法羅螢石礦中也伴生獨居石和氟碳鈰礦，正計劃和研究回收。
　　（8）馬來西亞 
　　主要從錫礦的尾礦中回收獨居石、磷釔礦和鈮釔礦等稀土礦物，曾一度是世界重稀土和釔的主要來源。
　?。?）埃及 
　　埃及從鈦鐵礦中回收獨居石。礦床位于尼羅河三角洲地區(qū)，屬于河濱沙礦，礦源由上游風化的沖積砂沉積而成，獨居石儲量約20萬噸。
　?。?0）巴西 
　　巴西是世界稀土生產(chǎn)的最古老國家，1884年開始向德國輸出獨居石，曾一度名揚世界。巴西的獨居石資源主要集中于東部沿海，從里約熱內(nèi)盧到北部福塔萊薩，長達約643km地區(qū)，礦床規(guī)模大。
　　世界稀土資源儲量巨大，除我國已探明資源量居世界之首外，澳大利亞、俄羅斯、美國、巴西、加拿大和印度等國稀土資源也很豐富，近年來在越南也發(fā)現(xiàn)了大型稀土礦床。另外，南非、馬來西亞、印度尼西亞、斯里南卡、蒙古、朝鮮、阿富汗、沙特阿拉伯、土耳其、挪威、格陵蘭、尼日利亞、肯尼亞、坦桑尼亞、布隆迪、馬達加斯加、莫桑比克、埃及等國家和地區(qū)也發(fā)現(xiàn)具有一定規(guī)模的稀土礦床。世界上主要稀土資源國中一批大-超大型稀土礦床的發(fā)現(xiàn)與開發(fā)是世界稀土資源的主要來源。中國內(nèi)蒙古白云鄂博鐵、鈮、稀土礦床，中國四川冕寧"牦牛坪式"單一氟碳鈰礦礦床，中國南方風化淋積型稀土礦床；澳大利亞韋爾德山碳酸巖風化殼稀土礦床，澳大亞利東、西海岸的獨居石砂礦床；美國芒頓帕斯碳酸巖氟碳鈰礦礦床；巴西阿臘夏、寨斯拉估什碳酸巖風化殼稀土礦床；俄羅斯托姆托爾碳酸巖風化殼稀土礦床，希賓磷霞巖稀土礦床；越南茂塞碳酸巖稀土礦床等，其稀土資源量均在100萬噸以上，有的達到上千萬噸，個別超過1億噸，構(gòu)成世界稀土資源的主體。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，我國稀土資源從20世紀70年代占世界總量的74%，到80年代下降到69%，至90年代末下降到45%左右，這主要是澳大利亞、俄羅斯、加拿大、巴西、越南等國近20年來在稀土資源的勘查與研究方面取得重大進展，先后發(fā)現(xiàn)了一批大-超大型稀土礦床，如澳大利亞的韋爾德山、俄羅斯的托姆托爾、加拿大的圣霍諾雷、越南的茂塞等稀土礦床。但我國稀土資源仍占世界首位，且資源潛力很大，因此有理由認為今后相當長的時間內(nèi)不會改變中國稀土資源大國的地位。