稱為稀有金屬者有多少？各用途如何？

Question

金屬種類眾多，稱為稀有金屬者有多少種？其用途如何？謝謝指導！

Answer 1

這類金屬中有的地殼豐度小﹐天然資源少﹔有的地殼豐度雖大﹐但賦存狀態分散﹐不容易被經濟地提取﹔有的在物理-化學性質上近似而不容易分離成單一金屬。過去製取和使用得很少﹐因此得名為稀有金屬。19世紀即有稀有元素(rare elements)一詞﹐20世紀20年代﹐在此基礎上定名為稀有金屬。稀有金屬開發較晚﹐所以有時還稱為新金屬(new metals)。第二次世界大戰以來﹐由於新技術的發展﹐需求量的增大﹐稀有金屬研究和應用迅速發展﹐冶金新工藝不斷出現﹐這些金屬的生產量也逐漸增多。稀有金屬已經不“稀”。稀有金屬所包括的金屬也在變化﹐如鈦在現代技術中應用日益廣泛﹐產量增多﹐所以有時也被列入輕金屬。
分類： 稀有金屬根據各種元素的物理和化學性質﹐賦存狀態﹐生產工藝以及其他一些特徵﹐一般從技術上分為以下五類﹕

稀有輕金屬 ：包括鋰﹑銣﹑銫﹑鈹。比重較小﹐化學活性強。
稀有難熔金屬 ：包括鈦﹑鋯﹑鉿﹑釩﹑鈮﹑鉭﹑鉬﹑鎢。熔點較高﹐與碳﹑氮﹑硅﹑硼等生成的化合物熔點也較高。
稀有分散金屬： 簡稱稀散金屬﹐包括鎵﹑銦﹑鉈﹑鍺﹑錸以及硒﹑碲。大部分賦存於其他元素的礦物中。
稀有稀土金屬 ：簡稱稀土金屬﹐包括鈧﹑釔及鑭系元素。它們的化學性質非常相似﹐在礦物中相互伴生。
稀有放射性金屬 ：包括天然存在的鈁﹑鐳﹑釙和錒系金屬中的錒﹑釷﹑鏷﹑鈾﹐以及人工製造的﹑﹑錒系其他元素和104至107號元素。

上述分類是不十分嚴格的。有些稀有金屬既可以列入這一類﹐又可列入另一類。例如錸可列入稀散金屬﹐也可列入稀有難熔金屬。

用途 ：稀有金屬生產的發展往往是同科學技術的發展密切聯繫著的。第二次世界大戰以後﹐稀有金屬的應用有了迅速的發展。在原子能工業中鈾﹑釷﹑鈽用作核燃料﹐鋯﹑鈮﹑釩用作結構材料﹐鉿﹑鏑﹑釓用作控製材料﹐鈹用作慢化劑和反射層材料﹔在電子技術中﹐鍺用於製造晶體管﹐鉭用於製造電解電容器﹐釓﹑銪用作發光材料﹐釤用作強磁材料﹔在航空﹑航天工業中使用的鈦﹑鎢﹑鉿﹑鈮﹑錸結構材料﹐等等。
冶煉工藝技術 稀有金屬在地殼中的含量並不都是很少的。例如鈦﹑鋯﹑釩在地殼中的含量大於常見的有色金屬鎳﹑銅﹑鋅﹑鈷﹑鉛﹑錫。稀有金屬由於賦存分散﹐並且常與其他金屬伴生﹐一些物理化學性質特殊﹐因而往往要採取特殊的生產工藝。如用有機溶劑萃取法及離子交換法分離提取鋰﹑銣﹑銫﹑鈹﹑鋯﹑鉿﹑鉭﹑鈮﹑鎢﹑鉬﹑鎵﹑銦﹑鉈﹑鍺﹑錸以及鑭系金屬﹑錒系金屬等﹔用金屬熱還原法﹑熔鹽電解法製取鋰﹑鈹﹑鈦﹑鋯﹑鉿﹑釩﹑鈮﹑鉭及稀土金屬等﹔用氯化冶金法提取分離或還原製取鈦﹑鋯﹑鉿﹑鉭﹑鈮和稀土金屬等﹔用碘化物熱分解法製取高純鈦﹑鋯﹑鉿﹑釩﹑鈾﹑釷等。真空燒結﹑電弧熔煉﹑電子束熔煉﹑等離子熔煉等一系列冶金技術已經大量用於提煉稀有金屬﹐特別是稀有難熔金屬。區域熔煉技術已是製取高純度稀散金屬和稀有難熔金屬的有效手段。
隨著科學技術的進步與冶金工藝﹑設備和分析檢測技術的發展和稀有金屬生產規模的擴大﹐稀有金屬的純度也就不斷提高﹐性能不斷改進﹐品種不斷增多﹐從而推動了稀有金屬的應用領域的擴大。稀有金屬的一些冶金工藝如有機溶劑萃取技術﹐氯化技術等也逐步推廣到整個有色金屬的冶金領域。中國稀有金屬資源豐富﹐如鎢﹑鈦﹑稀土﹑釩﹑鋯﹑鉭﹑鈮﹑鋰﹑鈹等已探明的儲量﹐都居於世界前列。中國正在逐步建立稀有金屬工業體系。


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