稀土是何方神圣

    一句话概况，稀土是一类年轻的矿产资源，包含多种不同特性的元素，人们对它们的认识迄今只有225年，比起金银铜等动辄上千年的成长史，稀土矿可谓是个小娃娃了。

    1794年，芬兰化学家加多林用了7年的时间来分析研究一块在瑞典于特比小岛挖到的矿石，最终发现了一种新的化学元素——钇，由此打开了人们认识稀土元素的大门。加多林将矿石含有的元素命名为“钇”，可是他当时不知道，这块小小的矿石中含有的元素远远不止一种，所谓的“钇”后面还藏着它的许多孪生兄弟。钇不过是第一种被发现的稀土元素，在这之后，化学家们在稀土矿中发现了铈、镧、铽、铒、镱、钪、铥、钬、镝、钐、钆、镨、钕、铕和镥等十几种元素，这些元素就统称为稀土元素。

    因为稀土元素的化学性质很相似，所以形成矿石时多种元素经常混杂在一起，这使化学家们的分离提纯工作困难重重。但是“祸兮，福之所倚”，也是因为稀土元素常扎堆出现，致力于研究稀土矿的化学家，在几十年的时间里就发现了多种新的元素，而其他领域的化学家，终其一生也很难发现新的元素。稀土元素的发现填补了元素周期表的大片空白。

    认识了稀土矿，它有什么作用呢？稀土元素具有奇特的光、磁特性，这些特性使得它们在冶金、石化、光学、农业等领域均大放异彩，在许多产品中添加一些稀土元素就可以收到神奇的效果，因此人们把稀土称为“现代科技维生素”。

    在冶金行业，在金属中加入一点稀土可以大大提高合金的性能，比如在钢铁中加入少量钪的氧化物，可净化钢铁中的杂质，提高强度；球墨铸铁是一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，常用于制造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性等要求较高的零件，如汽车、拖拉机、内燃机等的曲轴、凸轮轴等，稀土元素铈可以作为球化剂，使铸铁中的石墨结晶成为球状，提高球墨铸铁的韧性；稀土还可作为炼化石油的催化剂，原油直接炼化只能得到15%~20%的汽油，而将镨用于石油催化炼化，取得的汽油可达原油的80%，还可产出丙烯、丁烯等重要化工原料。

    稀土可用于生产催化材料、荧光材料、激光材料、光导纤维材料、储氢材料、超导材料、永磁材料等。

    稀土元素的作用太多了，工业发展已经离不开它们，而稀土与中国的关系可以说是密不可分。目前中国是全球稀土储量最大、产量最大和出口量最大的国家。中国目前已形成完整的稀土工业体系，具有完整的采选、冶炼、分离技术以及装备制造、材料加工和应用工业体系。

    （大科技微信公众号 8.21）