如何看懂稀土材料的規格

目前發現的稀土礦約有幾百種,具有工業價值的稀土礦只有幾十種。

常被開採的主要有以下幾種 : 氟碳鈰礦、獨居石礦(磷鈰鑭礦)、磷釔礦等。其中氟碳鈰礦與獨居石礦以輕稀土含量高,磷釔礦的重稀土與釔含量高。

天然稀土礦中稀土氧化物含量,是被當成具不具有開採價值的指標。若含量太低,代表開採出來的稀土產品價值低於開採成本,也就是表示不值得開採的意味。這指標就是TREO(Total Rare Earth Oxides),這也被用來代表提煉純化後的稀土產品規格。

稀土礦開採完後,須經過提純與精制,才能被工業所使用。提純與精制的步驟,簡述於下:

1.稀土原礦……>粉碎….>選礦(浮選/ 重選/磁選等)……>稀土精礦(難溶於水的碳酸鹽/氟化物/磷酸鹽/氧化物/矽酸鹽等)

2.稀土精礦……>分解(酸法/鹼法/氯化)……>混合稀土化合物(混合稀土氯化物等)

3.混合稀土化合物…….>濕法分離(分級結晶/分級沈澱/氧化還原/離子交換/溶劑萃取)……>稀土元素化合物

稀土元素是週期表原子序57~7115種鑭系元素,以及與鑭系元素特性相近的Sc和釔,共17個元素.17個元素因性質相近,多數稀土離子半徑居於相鄰兩元素之間,在水溶液中都是穩定的三價態。稀土離子與水的親和力大,因受水合物的保護,其化學性質非常相似,分離提純是相當困難的技術,各家廠商都有know-how,這也是決定稀土材料產品特性的關鍵製程。

由於稀土氧化物分離不易,為了瞭解各種稀土氧化物的含量,因此又有了REO的指標(Rare Earth Oxides)。REO是指單一稀土氧化物的含量,而TREO代表的是全部稀土氧化物的含量.稀土化合物常見規格的表示是 : REO/TREO。舉例來說 : CeO2/TREO=99.9%,代表的是CeO2佔全部稀土氧化物含量的99.9%。

稀土氧化物相較其他氧化物(稀土硝酸鹽/稀土磷酸鹽/稀土硫酸鹽等),是相對穩定得多。

稀土硝酸鹽/稀土磷酸鹽/稀土硫酸鹽多帶有結晶水。

稀土硝酸鹽經過高溫很容易轉變成稀土氧化物。

不論是稀土硝酸鹽/稀土磷酸鹽/稀土硫酸鹽,材料含量也還會以TREOREO(氧化物)方式表示,不過有些還會另外標註純度,而純度往往與REO/TREO相近。