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目录 1

第一章 概论 1

第一节 稀土元素概念及其在地壳中的分布 1

一、稀土元素概念 1

二、稀土在地壳中的分布 2

第二节 稀土工业的发展和稀土应用 3

一、稀土生产、科研和应用的相互关系 3

二、国外稀土工业概况 4

三、我国稀土工业 5

第三节 稀土元素的电子层结构、性质和应用机理 8

一、稀土元素的电子层结构及其在周期表中的位置 9

二、稀土元素的几何性质及其应用机理 13

三、稀土元素的化学性质及其应用机理 21

四、稀土元素的光学性质及其应用机理 30

五、稀土元素的磁学性质及其应用机理 44

六、稀土的核性质及其应用机理 50

第二章 稀土矿物 53

第一节 稀土元素在地壳中的分布及其在矿物中的赋存状态 53

一、稀土元素在地壳中的分布 53

二、稀土元素在矿物中的赋存状态 54

第二节 稀土矿物分类及其一般特征 54

一、稀土矿物分类 54

二、稀土矿物的一般特征 56

第三节 稀土矿物的分离和鉴定方法简介 57

一、矿物的分离方法 57

二、矿物的鉴定方法 61

第四节 稀土工业矿物 64

第一节 稀土矿床的特点和工业要求 88

一、稀士矿床的特点 88

第三章 稀土矿床 88

二、稀土矿床的工业指标 89

三、稀土矿床的评价因素 89

第二节 我国的稀土矿床 90

一、资源的特点 90

二、矿床类型 91

第三节 国外的稀土矿床 112

第四章 稀土矿的选矿概述 119

第一节 稀土矿选矿的意义 119

第二节 稀土矿的选矿概述 120

一、内生稀土矿的选矿 120

二、外生稀土矿的选矿 122

第五章 内生稀土矿的选矿 127

第一节 氟碳铈矿-独居石混合矿的选矿 127

一、优先浮选 127

二、混合浮选 130

三、重选-优先浮选 135

四、磁选-浮选（或重选）试验 135

五、白云石型混合稀土矿的选矿 139

第二节 氟碳铈矿的选矿 140

第三节 独居石的选矿 144

第四节 磷钇矿的选矿 145

第五节 易解石的选矿 146

第六节 褐钇铌矿的选矿 154

第七节 其他复合稀土矿的选矿 156

第六章 外生稀土矿的选矿 160

第一节 稀土风化壳矿床的选矿 160

一、磷钇矿风化壳的选矿-湿法浸提综合工艺流程 160

二、磷钇矿风化壳的选矿 161

三、褐钇铌矿风化壳的选矿 163

一、独居石、磷钇矿海滨砂矿的选矿 169

第二节 稀土砂矿的选矿 169

四、从离子吸附型稀土风化壳矿床回收稀土 169

二、多金属海滨砂矿重砂的精选 171

三、富海滨砂矿的直接精选分离 172

四、独居石海滨砂矿的选矿 176

五、黑稀金矿重砂的精选 179

六、褐钇铌矿冲积砂矿的选矿 182

第三节 稀土精矿多元素分析及质量标准 184

第七章 稀土精矿的分解 189

第一节 混合型轻稀土精矿的分解 189

一、浓硫酸焙烧 190

二、碳酸钠焙烧 211

第二节 独居石精矿的分解 221

一、氢氧化钠分解法 222

二、浓硫酸分解法 237

三、碱法与酸法分解独居石的比较 240

第三节 其它稀土矿物的分解 241

一、离子吸附型稀土矿的处理 241

二、含稀土、铌（钽）、钛等氧化物矿物的处理 246

三、磷钇矿及含钨磷钇矿的处理 250

四、氟碳铈矿的处理 251

五、硅酸盐矿物的处理 257

六、从中、低品位磷灰石中综合回收稀土 258

七、含钪原料的处理 259

第四节 氯化法分解稀土精矿 261

一、加碳高温氯化工艺及氯化反应机理 263

二、高温氯化炉 267

三、氯化炉炉气的处理 269

四、混合型轻稀土精矿的氯化 270

五、加碳高温氯化的特点 272

第五节 固-液连续逆流设备 273

一、固-液连续逆流洗涤塔 274

二、固-液连续逆流洗涤塔计算公式 275

三、固-液连续逆流设备在其它方面的应用 281

第八章 一般化学方法分离稀土元素 292

第一节 分级结晶法 293

一、分级结晶法的基本原理 293

二、分级结晶的典型操作方法 297

三、分级结晶法应用举例 301

第二节 分级沉淀法 306

一、碱金属硫酸复盐沉淀法 306

二、草酸盐分级沉淀法 312

第三节 选择性氧化还原法 315

一、铈的氧化分离方法 315

二、钐、铕、镱的还原分离方法 328

第一节 概述 339

第九章 离子交换法分离稀土元素 339

第二节 离子交换色层法分离相邻稀土元素的基本原理 340

——理论塔板当量高度的测定与应用 340

一、交换反应及最小淋洗距离的确定 340

二、理论塔板当量高度的测定 342

三、某些稀土元素对的理论塔板当量高度 344

四、理论塔板当量高度与某些影响因素的关系 345

五、产品收率与交换床（最大）直径的关系及其换算表 347

第三节 交换剂、延缓剂及淋洗剂 351

一、交换剂 351

二、延缓剂 356

三、淋洗剂 359

第四节 提取单一稀土化合物的常用条件 364

第五节 离子交换法提取单一稀土举例 366

一、离子交换前的准备 366

二、以NH4AC为淋洗剂提取高纯Y2O3 367

三、以EDTA为淋洗剂分离镨钕 368

第十章 稀土萃取化学 370

第一节 萃取的基本知识 370

一、萃取法分离稀土的发展情况 370

二、萃取体系的组成 371

三、萃取体系表示法 372

四、萃取平衡和分配定律 373

五、分配比、相比、萃取率、分离系数 374

第二节 常用萃取剂的介绍 376

一、对萃取剂性能的一般要求 376

二、萃取剂的种类及结构 377

三、常用萃取剂的物理化学常数 384

四、主要萃取剂的浓度测定法 384

一、概述 393

第三节 中性络合萃取体系 393

二、影响分配比和分离系数的各种因素 394

第四节 酸性络合萃取体系 401

一、概述 401

二、基本反应 403

三、影响分配比和分离系数的各种因素 408

四、酸性磷萃取剂 413

五、羧酸类萃取剂 419

第五节 离子缔合萃取体系 424

一、概述 424

二、影响分配比和分离系数的各种因素 426

第六节 协同萃取体系 433

第七节 常见的萃取剂汇集表 436

二、串级萃取理论的主要内容 450

一、串级萃取的方式 450

第一节 概述 450

第十一章 串级萃取理论 450

第二节 错流萃取 452

一、错流萃取公式 452

二、错流萃取公式的证明 453

三、错流萃取公式的应用 454

四、错流萃取公式的局限性 456

第三节 逆流萃取 456

一、逆流萃取与错流萃取的关系 456

二、逆流萃取要解决的问题 457

三、对产品B的纯度要求——纯化倍数 458

四、逆流萃取的基本公式 458

五、逆流萃取公式的应用 459

六、逆流萃取中各种变数之间的关系 462

七、逆流萃取公式的证明 462

八、逆流萃取公式的局限性 465

第四节 分馏萃取 466

一、阿尔德斯的分馏萃取理论及其存在的问题 466

二、一个串级萃取工艺达到最优化的指标 467

三、分离效果的指标——纯化倍数 468

四、纯化倍数和萃取比及级数的关系 469

五、萃取段的最优化方程 470

六、洗涤段的最优化方程 474

七、串级萃取工艺的设计步骤 475

八、迴流萃取 483

九、应用实例之一——环烷酸盐酸体系分离铕钆 484

十、应用实例之二——用环烷酸盐酸体系从混合稀土氧化物中萃取分离高纯氧化钇 488

第十二章 铀、钍和稀土的萃取分离 496

第一节 铀、钍、铁和稀土在各种萃取体系中的萃取性能 496

一、在TBP-HNO3体系中铀、钍和稀土的萃取分离原理 496

二、在硝酸介质中，P350和TBP萃取性能的比较 502

三、盐酸介质中P350或N263萃取铀、钍、稀土和铁的性能 503

四、胺类萃取剂-硫酸体系萃取钍 505

第二节 独居石矿中的铀、钍和稀土的萃取分离工艺 507

一、工艺流程 507

二、工艺说明 513

三、产品 513

四、流程比较 514

第三节 其它稀土矿中的铀、钍和稀土萃取分离工艺 516

一、褐钇锕矿提铀工艺 516

二、自铁钍渣中提取钍 518

三、混合型轻稀土矿的钍与稀土的萃取分离 519

第十三章 萃取法生产稀土元素 522

第一节 铈的萃取 522

一、TBP-液态石腊从粗铈硝酸溶液中提取纯铈 522

二、P204-煤油溶液从富铈渣的硫酸溶液中提取纯铈 525

三、从混合型轻稀土矿的硫酸浸出液中萃取铈（？）及铁钍 528

四、在三烷基膦氧化物-硫酸介质中提取铈 530

第二节 萃取分组、钐钆分离及镥的萃取 534

一、工艺原理 534

二、混合轻稀土萃取分组工艺 534

三、P507分组离子吸附型矿重稀土元素 536

四、钐、钆的萃取分离 538

五、镥的萃取 540

第三节 镧及镨钕的萃取分离 541

一、镧的萃取分离原理 541

二、P350提镧萃取工艺 543

三、N263-混合醇-煤油-R(NO3)3-HNO3体系萃取工艺生产富钕 546

四、评述 550

第四节 络合萃取体系分离镧、镨、钕 551

一、工艺原理 551

二、萃取工艺 553

三、评述 556

第五节 钇的萃取 557

一、钇的分离原理 557

二、N263-LiNO3分组、N263-NH4SCN提钇萃取工艺 559

三、N263分组、环烷酸提钇萃取工艺 563

四、环烷酸-盐酸体系提钇萃取工艺 565

五、环烷酸一步萃取法分离氧化钇 568

六、环烷酸提取高纯氧化钇 570

七、评述 572

第六节 铕的萃取 573

一、工艺原理 573

二、萃取实例 574

二、塔式萃取设备 576

一、混合-澄清式萃取器 576

第一节 萃取设备简介和选用 576

第十四章 萃取设备 576

三、离心式萃取器 580

四、萃取设备的选用 583

第二节 混合-澄清式萃取器的单元设计 585

一、构造与操作 585

二、萃取器的单元设计 587

第三节 矿浆萃取设备 594

一、构造与设计 594

二、萃取过程的乳化问题 595

三、消除乳化的措施 598

第四节 塔式萃取器的设计计算原理 600

一、塔径的确定 600

二、塔高的设计计算原理 601

三、影响萃取塔效率的主要因素 605

附录稀土生产中的化学反应和化合当量 609