稀土化學和濕法冶金專業委員會
一、起步
解放前，中國沒有稀土工業，稀土產品依靠進口。1953年錦州石油六廠用硫酸法分解獨居石生產硝酸釷，為石油工業提供催化劑。1957年由于汽燈紗罩 用量增加，大量需要硝酸釷。上海永聯化工廠開始采用堿法處理獨居石，但生產硝酸釷時，稀土僅作為副產品堆存。20世紀50年代中期，中國科學院長春應用化 學研究所鐘煥邦等同志開始研究單一稀土的分離。北京有色金屬研究總院1958年研究從獨居石和褐釔鈳礦中分離單一稀土，于當年7月制得了16個單一稀土氧 化物。并于1960年在北京有色金屬研究總院建立試驗廠，采用離子交換法和半逆流萃取工藝試制單一稀土氧化物，為北京有色金屬研究總院1962年完成16 種單一稀土金屬的制備創造了良好條件，也為稀土冶煉廠的建設提供了設計依據。20世紀60年代初，長沙602廠、上海躍龍化工廠，包鋼8861廠相繼建成 投產，從此中國稀土工業由試驗室走向工業化。
二、稀土礦冶煉與綜合利用
1.包頭白云鄂博稀土資源的綜合利用
白云鄂博礦位于包頭市區以北150公里的白云鄂博地區，是我國著名的以鐵、稀土、鈮等為主的特大型多金屬共生礦床。工業有價元素多達二十多種，稀土元 素工業儲量為3500萬噸。但由于該礦是由氟碳鈰礦和獨居石兩種稀土礦物組成的混合型礦種，選礦和冶煉難度很大。因此，開始所生產的稀土精礦中稀土含量只 有20%～30％。
1966年北京有色金屬研究總院、北京有色冶金設計總院、包頭冶金研究所、上海躍龍化工廠、長春應用化學研究所和包鋼稀土三廠等單位開展了碳酸鈉焙燒 -硫酸浸出-P204萃取提鈰和高溫氯化等工藝技術的半工業試驗會戰，試驗結束后包鋼稀土三廠使用半工業試驗的工藝生產氯化稀土。
1972年北京有色金屬研究總院采用回轉窯濃硫酸焙燒法冶煉低品位包頭稀土精礦(REO 20%～30％)生產氯化稀土（第一代酸法），在北京通縣冶煉廠進行的工業試驗獲得了成功，較好地解決了低品位稀土精礦的濕法冶煉工藝。1974年包鋼稀 土三廠引進北京有色金屬研究總院回轉窯濃硫酸焙燒冶煉包頭稀土精礦新工藝代替碳酸鈉焙燒法生產氯化稀土，使稀土回收率由40％提高到70％。
1973～1979年間，哈爾濱火石廠、包鋼稀土三廠和甘肅903廠先后采用北京有色金屬研究總院第一代酸法工藝生產氯化稀土，使年生產能力猛增到10000噸以上，促進了稀土工業的發展。
1975年，廣州有色金屬研究院黃國平等同志研究成功了用羥肟酸為浮選藥劑生產精礦，第一次從白云鄂博資源中生產出REO～60％的稀土精礦，這是包 頭礦選礦工藝的一個重大突破。于1976年在包鋼稀土三廠進行了生產高品位(REO>60％)稀土精礦的浮選工業試驗，獲得了完全成功。1981年 包鋼利用該項工藝建成了兩個年產5000噸高品位稀土精礦的選礦車間，使我國高品位稀土精礦的生產能力達到10000噸以上，標志著我國的稀土冶煉工業又 進入了新的發展階段。
1979年北京有色金屬研究總院研究成功了硫酸強化焙燒－萃取法生產氯化稀土的新工藝（第二代酸法）；上海躍龍化工廠和包頭冶金研究所等單位協作研究 成功的燒堿法；再加上高溫加炭氯化法、硫酸法和碳酸鈉焙燒法總稱為"五朵金花"，形成了冶煉包頭稀土精礦冶煉工藝的百花齊放，互相爭艷，各放異彩的喜人局 面。
十-屆三中全會以采，我國稀土工業進入了一個蓬勃發展的時期，稀土產品市場由國內向國外發展。方毅同志從1978年至1986年先后七次到包頭，親自 主持白云鄂博資源的綜合利用會議。國家經委成立了全國稀土推廣應用領導小組，并于1978年設立全國稀土推廣應用辦公室。1980年中國稀土學會成立。這 一系列的有力措施促進了我國稀土工業的發展。
1980年甘肅稀土公司以30萬元購買北京有色金屬研究總院硫酸強化焙燒-萃取法生產氯化稀土的新技術（第二代酸法），更新舊工藝，提高經濟效益。由 北京有色金屬研究總院張國成等同志為首與該公司有關同志組成設計組負責工藝設計；并由北京有色冶金設計研究總院負責主體設備設計，新建了一條年產六千噸氯 化稀土生產線，1982年投入生產，氯化稀土回收率達到85%以上。這意味著我國包頭稀土精礦的冶煉工業技術進入世界先進行列。
1985年，北京有色金屬研究總院又研究成功了處理包頭稀土精礦第三代酸法工藝，即硫酸焙燒－P204從硫酸體系中萃取分離稀土元素新工藝，該工藝流 程簡單，稀土回收率高，產品成本低，1985年至1993年相繼轉讓給哈爾濱稀土材料廠、包鋼稀土三廠（稀土高科）、包頭202廠、甘肅稀土公司等廠，成 為處理包頭稀土礦的主流工藝。目前包頭稀土礦90%以上均采用酸法工藝處理，后續分離提取工藝根據產品結構的不同有一些變化和改進 。
2.離子吸附型稀土礦的開發
1968年，江西908地質隊和冶金勘探公司13隊首次在江西龍南地區發現了世界上罕見的重稀土離子吸附型稀土礦，這是過去國內外從未報導過的稀土礦 物。原礦中的稀土是以離子形式賦存在高嶺土等粘土礦物上，砂粒風化礦體復蓋很淺，有的裸露于地表，而且此種礦物用普通選礦方法得不到精礦。1970年10 月，江西省有色冶金研究所進行龍南稀土礦物質成份和試選的研究，發現其中90％的稀土可以用電解質溶液以離子交換淋洗方式使其進入溶液，并首次命名為"離 子吸附型稀土礦"。
1970～1973年，以江西有色冶金研究所為組長，江西908地質隊、南昌603廠、九江806廠參加的聯合實驗組，研究成功了離子型稀土礦氯化鈉 浸取-草酸沉淀的混合稀土提取工藝（即第一代池浸工藝），解決了從離子吸附型礦物中提取稀土的工藝問題。并在龍南縣工業局采用江西冶金研究所提供的工藝在 足洞地區建立土法生產礦點，開始了對離子型礦物的開采提取利用。
1975年3～12月，江西有色冶金研究所和江西909地質隊合作，在尋烏河嶺完成年產稀土氧化物50噸的半工業試驗。這是在國內首次用（NH4） 2SO4浸礦成功，而且浸出液直接以P204萃取稀土并進行分組，從而使以輕稀土為主的尋烏稀土在國內外打開市場。
1981年，江西有色冶金研究所在贛縣大埠稀土礦進行（NH4）2SO4浸礦工業試驗獲得成功。1985年，由贛州有色冶金研究所和江西大學共同完成 了"離子吸附型稀土礦稀土提取新工藝"（即硫酸銨浸取-碳銨沉淀工藝），使稀土提取成本大大降低，被廣泛應用于離子吸附型稀土礦的工業提取。
為了保護生態植被，贛州有色冶金研究所于1983年提出"就地浸取"開采離子型稀土礦工藝。1988年12月完成《離子型稀土礦就地浸取工藝研究》現 場小試。1995年12月，全面完成《離子型稀土原地浸礦新工藝研究》國家"八五"攻關任務。其成果在龍南類型稀土礦山全面推廣。新工藝應用面達到 15%。
目前江西南方稀土高技術股份有限公司承擔了《離子型稀土原地浸礦及直接萃取分離技術》國家重點項目，正在尋烏實施，將于2003年建成為國內一流的原地浸礦和從浸出液直接萃取富集和分離稀土的示范工程。
3.四川氟碳鈰礦的冶煉
四川省地勘局109地質隊于20世紀80年代中期發現四川冕寧稀土礦，它屬于氟碳鈰礦單一礦體，磷鈦等雜質少，是我國第二大稀土資源。1989年開始 開采，1993年開始建設稀土冶煉廠，經過近十年的開發，已形成了一套針對四川礦特點的冶煉分離技術。
（1）氧化焙燒-稀硫酸浸出－二次復鹽沉淀法
20世紀60年代，北京有色金屬研究總院研究了氧化焙燒－稀硫酸浸出工藝處理包頭稀土精礦，發現鈰幾乎全部以四價狀態進入浸出液，經過復鹽沉淀可以提 取純鈰。但由于包頭礦中含有獨居石，稀土無法全部分解浸出，導致稀土收率較低，所以該工藝不適宜處理包頭混合型礦。而四川稀土礦與包頭稀土礦相比，由于不 含獨居石，礦物組成單一，因此比較容易冶煉。1990年，包頭稀土研究院進行了四川冕寧氟碳鈰礦精礦氧化焙燒、稀硫酸浸出、復鹽沉淀提取鈰的研究，氧化鈰 的純度大于99%，收率78%。該工藝于1992年轉讓給四川稀土材料廠。之后，經過多年生產實踐，對該工藝進行了許多改進，氧化鈰的純度和稀土收率有較 大提高，目前四川百分之七十左右的稀土冶煉廠采用該工藝生產。該工藝的特點是設備簡單，建廠投資少，對化工原料要求不高，但不足的是工藝流程長，化工原料 消耗大，"三廢"排放量大，稀土回收率偏低，產品純度較差。
（2）氧化焙燒-鹽酸浸出工藝
該工藝是美國鉬公司20世紀60年代開發的，浸出時四價鈰留在渣中得到鈰富集物（鈰含量大于90%），可作為拋光粉的原料，也可作為提純高純鈰的原 料，其它三價稀土進入鹽酸溶液，然后經過萃取分離。該工藝減去了兩次復鹽分離工序，大幅度縮短了工藝流程，降低了化工原料的消耗、"三廢"的排放和生產成 本，鈰收率可提高5％以上。不足的是穩定生產2N的鈰產品有一定的難度，并含有一定的放射性元素釷。
以上兩種工藝雖然目前廣泛應用于四川礦的冶煉，但還存在許多不足之處，并不是很滿意的工藝，因此國內許多研究者一直在努力開發新工藝，希望用簡單連續 的萃取法工藝代替化學法工藝，因為四價鈰與三價稀土分離系數非常大，因此直接萃取分離很容易得到高純鈰，萃余液再經過萃取分離其它三價稀土，但由于溶液中 含有大量的氟、釷等雜質，在萃取過程中易產生乳化，影響萃取過程的順利進行。目前國內已開發出直接萃取分離工藝流程，但都還未真正用于工業生產中。
三、稀土的分離與提純
我國稀土科技工作者從20世紀50年代開始對溶劑萃取法分離稀土元素進行了大量的研究開發，取得了許多科研成果，并廣泛應用于稀土工業生產。如 1970年成功地在工業上采用N263萃取分離出純度為99.99％的氧化釔，取代了離子交換法分離氧化釔工藝，成本不到離子交換法的十分之一；1970 年采用P204萃取代替了經典的重結晶法制取輕稀土氧化物；用甲基二甲庚脂（P350）萃取取代了經典的分級結晶法制取氧化鑭；20世紀70年代首先將氨 化P507萃取分離稀土和用環烷酸萃取釔的工藝用于我國的稀土濕法冶金工業；萃取技術在我國稀土工業中的迅速發展是與中國科學院上海有機化學研究所袁承業 等同志的辛勤勞動分不開的，他們研究成功的各種萃取劑（如P204、P350、P507等）均在工業中得到廣泛的應用；北京大學徐光憲教授在20世紀70 年代提出和推廣的串級萃取理論，對我國的萃取分離技術起到了指導作用。同時提出了用串級萃取理論設計優化的分離工藝，并廣泛應用在稀土萃取分離工業中。
40多年來，我國在稀土分離提純領域取得了許多世人屬目的成就。
20世紀60年代，北京有色金屬研究總院研究成功鋅粉還原堿度法生產高純氧化銪工藝，為我國第一次生產出大于99.99%的產品，該法至今仍為全國各 稀土工廠所沿用；上海躍龍化工廠和復旦大學、北京有色研究總院合作先使用萃取-離子交換流程，用P204富集N263萃取提純制備得到99.95%純度的 氧化釔，1970年采用P204富集N263二次萃取提純得到純度大于99.99%的氧化釔。
1967～1968年，江西801廠實驗廠與北京有色金屬研究院合作研究成功采用P204萃取分組-N263萃取提取氧化釔的工藝流程，并于1968年12月建成3噸/年的氧化釔生產車間，氧化釔純度為99%。
1972年由北京有色金屬研究總院、江西806廠、江西有色冶金研究所、長沙有色冶金設計院等4家組成攻關組，在北京有色金屬研究總院經過二年聯合攻關試驗，研究成功用環烷酸作萃取劑，以混合醇作稀釋劑提取氧化釔的工藝流程。
1974年長春應用化學研究所首次發現當用環烷酸萃取分離稀土時，釔的位置在鑭的前面，是稀土中最不易被萃取的元素，于是提出了從硝酸體系中用環烷酸 萃取分離氧化釔的技術。與此同時，北京有色金屬研究總院開展了用環烷酸從鹽酸體系中分離氧化釔的研究，并于1975年分別在南昌603廠和九江806廠進 行擴大試驗，原料為龍南混合稀土氧化物。1974年上海躍龍化工廠、復旦大學和北京有色金屬研究總院共同協作，又研究了從獨居石、褐釔鈳礦的混合稀土中采 用P204萃取分組后的重稀土為原料，用環烷酸萃取分離氧化釔。三條戰線開展了友誼競賽，大家互通情報，取長補短，終于研究成功了具有我國特色的環烷酸萃 取分離99.99%氧化釔工藝。
1974～1975年，南昌603廠與長春應用化學研究所、北京有色金屬研究總院、江西有色冶金研究所等單位合作研究成功第三代氧化釔提取流程-環烷酸一步法萃取提取高純氧化釔工藝，并于1976年投產。
1976年在包頭召開的第一次全國稀土萃取會議上，徐光憲先生提出了串級萃取理論。1977年在上海躍龍化工廠舉辦了"全國稀土萃取串級理論與實踐討 論會"，對該理論作了系統和全面的介紹。隨后，串級萃取理論被廣泛應用于稀土萃取分離提純的研究和生產。
1976年北京有色金屬研究總院用包頭礦混合稀土提取鈰后的富集物采用N263萃取法分離鑭鐠釹，一次萃取分離中流出三個產品，氧化鑭、氧化鐠、氧化釹純度均在90％左右。
1979～1983年，包頭稀土研究院、北京有色金屬研究總院等研究開發了以包頭稀土礦為原料，采用P507－鹽酸體系稀土全萃取分離工藝，得到鑭、 鈰、鐠、釹、釤、釓六種單一稀土產品（純度99%～99.95%）和銪、鋱富集物產品，工藝流程短，過程連續，產品純度高。
20世紀80年代初，北京有色金屬研究總院同九江有色金屬冶煉廠、長春應用化學研究所和江西603廠合作進行國家"六五"攻關，研究成功了用P507－鹽酸體系從龍南混合稀土中全分離單一稀土元素的工藝技術。
1983年九江有色金屬冶煉廠采用北京有色金屬研究總院"環烷酸鹽酸體系從龍南混合稀土中制取熒光級氧化釔"的工藝技術生產熒光級氧化釔，降低了氧化釔的成本，滿足了我國彩色電視用的氧化釔的需求。
1984年北京有色金屬研究總院在國內首先研究成功以鋱富集物為原料用P507萃淋樹脂分離高純氧化鋱工藝。
1985年，北京有色金屬研究總院以171萬瑞士法郎將環烷酸萃取分離熒光級氧化釔工藝技術轉讓給原德意志民主共和國，這是我國第一個出口的稀土分離工藝技術。
1984～1986年北京大學在包鋼稀土三廠完成了P507-HCl體系La/CePr/Nd和La/Ce/Pr兩段三出口萃取分離的工業試驗，得到 了大于98％的氧化鐠、99.5%的氧化鑭、大于85%的氧化鈰和99%的氧化釹。1986年上海躍龍化工廠應用北京大學串級萃取理論成果--三出口萃取 工藝的優化設計理論，在新建P507-HCl體系輕稀土分離流程中進行了三出口工業試驗，實現了將串級萃取理論設計直接放大到100噸的工業試驗規模，極 大地縮短了新工藝應用于生產的周期。
1986～1989年，包頭稀土研究院、江西603廠、北京有色金屬研究總院開發了P507-HCl體系多出口萃取工藝，即一次分餾萃取可同時獲得3～5種稀土產品，工藝流程短，成本低，工藝靈活。
1990～1995年，北京有色金屬研究院和包頭稀土研究院合作承擔了國家"八五"科技攻關項目"高純單一稀土提取技術研究"。分別采用萃取法、萃取 色層法、氧化還原法、陽離子交換纖維色層法制備了純度大于99.999%～99.9999%的16種單一稀土氧化物產品。該工藝達到國際先進水平，獲得國 家"八五"攻關重大成果獎。
1990～1995年，北京有色金屬研究院和包頭稀土研究院、江西贛州稀土所合作承擔了國家"八五"科技攻關項目"稀土萃取過程自動控制系統研究"， 分別采用X-射線能譜解析法、流動注射分光光度法、光纖分光光度法，在山東淄博加華稀土材料有限公司對萃取槽中稀土濃度進行了在線分析，并進行了部分自動 控制的研究。該項目獲得國家"八五"攻關重大成果獎。
2000年北京有色金屬研究總院開發成功了電解還原-堿度法制備高純氧化銪工藝，由于避免了鋅粉對產品的污染，該工藝可一次提取純度5N～6N的氧化 銪，并于2001年在甘肅稀土公司建成年產18噸高純氧化銪生產線，當年投產。
綜上所述，中國稀土分離提純工藝技術可以說在世界上是領先的，如環烷酸萃取分離大于5N氧化釔、P507萃取法制備大于5N氧化鑭、電解還原-萃取法 或堿度法制備大于5N氧化銪等。但分離提純工業自動化控制水平較低，部分企業高純稀土產品質量穩定性、一致性還較差。因此，還需進一步提高企業的裝備水 平。
四、我國稀土工業發展現狀
我國稀土工業經過40余年的努力，尤其是1978年以來的快速發展，生產水平和產品質量都產生了質的飛躍，已形成一套完整的工業體系。目前我國稀土精 礦冶煉分離能力達13萬多噸/年（REO），稀土年產量達7萬多噸，占世界總產量的80％以上，其生產量、出口量均為世界第一。
全國現有稀土冶煉分離企業170多家，但年處理能力大于5000噸（REO）的不過5家，大部分企業處理能力在1000～2000噸。
目前國內主要圍繞三大稀土資源，形成了三大生產基地：
（1）以包頭混合型稀土礦為原料形成了以包頭稀土高科、甘肅稀土公司為骨干的北方稀土生產基地，有企業80多家，年產氯化稀土和碳酸稀土等稀土化合物 6萬多噸，單一稀土化合物1.5萬噸。目前大部分處理包頭礦的稀土企業均采用北京有色金屬研究總院開發成功的酸法工藝冶煉，然后采用P204或P507萃 取分離，其中高純鈰一般采用氧化萃取提取，熒光級氧化銪采用還原萃取提取，主要產品有鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪等單一或混合稀土化合物。
（2）以南方離子型礦為原料的中重稀土生產基地，年處理南方離子型稀土礦近2萬噸，骨干企業有廣州珠江冶煉廠、江陰加華稀土廠、宜興新威稀土公司、溧 陽羅地亞方正稀土公司、廣東陽江稀土廠等。南方離子型稀土礦普遍采用硫酸銨原地浸－碳酸鹽沉淀－灼燒－鹽酸溶解－P507和環烷酸萃取分離提純釔、鏑、 鋱、銪、鑭、釹、釤等中重單一稀土氧化物和部分富集物。
（3）以四川冕寧氟碳鈰礦為原料，在四川形成了氟碳鈰礦生產基地，現有濕法冶煉廠27家，年總產量達1.5～2萬噸。氟礦鈰礦冶煉工藝主要是以氧化焙 燒-硫酸浸出法為主干流程而衍生出來的各種化學處理工藝，產品為以鑭、鈰、釹為主的單一或混合稀土化合物。大多數企業規模小、裝備及技術水平較低，稀土冶 煉產品中初級產品多，高純及單一稀土化合物產品估計不超過5%。
五、我國稀土產業發展趨勢
1.從大宗的稀土初級產品向稀土精細化產品方向發展
近20年來，中國的稀土冶煉、分離工業發展十分迅猛，其品種數量、產量、出口量及消費量均占世界首位，在世界上具有舉足輕重的地位。許多稀土分離提純 工藝也堪稱世界一流。但在稀土精細化工產品質量、一致性方面還落后于世界先進水平。近年來，各大稀土廠的產能遠遠大于國內國際市場的需求，大宗稀土化合物 產品處于供大于求的狀況，而稀土精細化工產品具有技術密度高，投資回報大，技術壟斷性強，銷售利潤高的特點，故綜合經濟效益可觀。因此，國內稀土企業未來 幾年必須在該領域取得突破，才可能保持企業較高利潤率和發展速度。
2.稀土產品向著高純化、復合化、超細化方向發展
稀土在高技術領域的作用只有在高純化后，其各項物理、化學特性才能充分發揮出來。如發光材料、激光材料、光電子材料等要求稀土純度5N以上；非稀土雜 質含量要求越來越低，如Fe、Cu、Ni、Pb等重金屬含量要求小于1×10-6。因此，高純化仍將是未來稀土產品的一個發展方向。
稀土新材料的開發主要依靠稀土與其他化合物經過一系列工藝過程形成復合稀土材料，復合化是稀土化合物產品的發展趨勢。
稀土化合物的粒度將影響應用材料的質量，這是因為隨著粒度的減小，比表面積也隨之加大，表面活性不斷改善，稀土的功能將得到更充分的發揮。超細化能夠 促使各項物理化學反應加速，顆粒之間的結合力增加。稀土化合物的超細化既是一項復雜的、高技術深度的研究，也是提高稀土化合物經濟價值的重要手段。
另外對稀土化合物的比表面積、晶體、形貌、比重等也提出了特殊要求。
3.有自主知識產權的制備工藝和技術將涌現
多年來，稀土企業由于行業的特殊性，利潤率較高，門檻較低，國內稀土化合物企業普遍存在原創力不足的問題，一直對稀土制備技術的知識產權保護不夠，侵 權和被侵權現象十分嚴重，致使各生產企業缺乏核心競爭力，隨著中國進入WTO，這一狀況將在未來幾年出現改觀，各稀土企業和研究單位將會在稀土化合物制備 領域加大科研投入，可以預計大量具有自主知識產權的稀土化合物制備工藝和技術將涌現。
4.企業與科研單位和高校的合作將進一步加強
國內稀土生產企業普遍存在原創力不足的問題，科研院所雖具備一定科研原創力，但又存在工程化技術經驗較為缺乏的問題。因此二者結合，共同發展該行業是未來幾年的發展趨勢。
5.外資進入中國的速度將加快，將導致該行業新的競爭
自20世紀90年代開始，以法國羅地亞公司、加拿大AMR公司為代表的外資進入中國稀土化合物企業，運行都頗為成功，先進的管理經驗、通暢的銷售渠 道、對科研原創力的重視、本土資源和人力優勢都給合資企業帶來了豐厚的回報，由于一系列成功的范例的引導作用，這一趨勢還會加快。因此，將導致該行業新的 競爭。
6.單體規模小、缺乏特色的企業將被淘汰出局
從20世紀90年代以來，稀土行業曾多次出現波動，中國稀土價格一跌再跌，出現從超額利潤向平均利潤靠攏的趨勢，甚至出現為了搶占市場，在低于利潤線 下降價銷售情況。在市場經濟條件下，無特色的小企業將被淘汰出局，留下的是規模大、產品附加值高的企業，這一經濟規律在本行業也不例外。
7.稀土產品結構將發生變化
從總體來看，稀土在傳統領域中的用量增長較慢，能促使稀土需求量增加的領域當屬新材料領域，因此稀土化合物產品結構應適宜新材料領域的需要。目前釹鐵 硼磁材增長速度達30%～40％，故釹的用量將快速增長，各稀土化合物企業都要圍繞釹化合物作文章，既要保證釹的供應量，又要保證其他稀土化合物的平衡應 用。
一、起步
解放前，中國沒有稀土工業，稀土產品依靠進口。1953年錦州石油六廠用硫酸法分解獨居石生產硝酸釷，為石油工業提供催化劑。1957年由于汽燈紗罩 用量增加，大量需要硝酸釷。上海永聯化工廠開始采用堿法處理獨居石，但生產硝酸釷時，稀土僅作為副產品堆存。20世紀50年代中期，中國科學院長春應用化 學研究所鐘煥邦等同志開始研究單一稀土的分離。北京有色金屬研究總院1958年研究從獨居石和褐釔鈳礦中分離單一稀土，于當年7月制得了16個單一稀土氧 化物。并于1960年在北京有色金屬研究總院建立試驗廠，采用離子交換法和半逆流萃取工藝試制單一稀土氧化物，為北京有色金屬研究總院1962年完成16 種單一稀土金屬的制備創造了良好條件，也為稀土冶煉廠的建設提供了設計依據。20世紀60年代初，長沙602廠、上海躍龍化工廠，包鋼8861廠相繼建成 投產，從此中國稀土工業由試驗室走向工業化。
二、稀土礦冶煉與綜合利用
1.包頭白云鄂博稀土資源的綜合利用
白云鄂博礦位于包頭市區以北150公里的白云鄂博地區，是我國著名的以鐵、稀土、鈮等為主的特大型多金屬共生礦床。工業有價元素多達二十多種，稀土元 素工業儲量為3500萬噸。但由于該礦是由氟碳鈰礦和獨居石兩種稀土礦物組成的混合型礦種，選礦和冶煉難度很大。因此，開始所生產的稀土精礦中稀土含量只 有20%～30％。
1966年北京有色金屬研究總院、北京有色冶金設計總院、包頭冶金研究所、上海躍龍化工廠、長春應用化學研究所和包鋼稀土三廠等單位開展了碳酸鈉焙燒 -硫酸浸出-P204萃取提鈰和高溫氯化等工藝技術的半工業試驗會戰，試驗結束后包鋼稀土三廠使用半工業試驗的工藝生產氯化稀土。
1972年北京有色金屬研究總院采用回轉窯濃硫酸焙燒法冶煉低品位包頭稀土精礦(REO 20%～30％)生產氯化稀土（第一代酸法），在北京通縣冶煉廠進行的工業試驗獲得了成功，較好地解決了低品位稀土精礦的濕法冶煉工藝。1974年包鋼稀 土三廠引進北京有色金屬研究總院回轉窯濃硫酸焙燒冶煉包頭稀土精礦新工藝代替碳酸鈉焙燒法生產氯化稀土，使稀土回收率由40％提高到70％。
1973～1979年間，哈爾濱火石廠、包鋼稀土三廠和甘肅903廠先后采用北京有色金屬研究總院第一代酸法工藝生產氯化稀土，使年生產能力猛增到10000噸以上，促進了稀土工業的發展。
1975年，廣州有色金屬研究院黃國平等同志研究成功了用羥肟酸為浮選藥劑生產精礦，第一次從白云鄂博資源中生產出REO～60％的稀土精礦，這是包 頭礦選礦工藝的一個重大突破。于1976年在包鋼稀土三廠進行了生產高品位(REO>60％)稀土精礦的浮選工業試驗，獲得了完全成功。1981年 包鋼利用該項工藝建成了兩個年產5000噸高品位稀土精礦的選礦車間，使我國高品位稀土精礦的生產能力達到10000噸以上，標志著我國的稀土冶煉工業又 進入了新的發展階段。
1979年北京有色金屬研究總院研究成功了硫酸強化焙燒－萃取法生產氯化稀土的新工藝（第二代酸法）；上海躍龍化工廠和包頭冶金研究所等單位協作研究 成功的燒堿法；再加上高溫加炭氯化法、硫酸法和碳酸鈉焙燒法總稱為"五朵金花"，形成了冶煉包頭稀土精礦冶煉工藝的百花齊放，互相爭艷，各放異彩的喜人局 面。
十-屆三中全會以采，我國稀土工業進入了一個蓬勃發展的時期，稀土產品市場由國內向國外發展。方毅同志從1978年至1986年先后七次到包頭，親自 主持白云鄂博資源的綜合利用會議。國家經委成立了全國稀土推廣應用領導小組，并于1978年設立全國稀土推廣應用辦公室。1980年中國稀土學會成立。這 一系列的有力措施促進了我國稀土工業的發展。
1980年甘肅稀土公司以30萬元購買北京有色金屬研究總院硫酸強化焙燒-萃取法生產氯化稀土的新技術（第二代酸法），更新舊工藝，提高經濟效益。由 北京有色金屬研究總院張國成等同志為首與該公司有關同志組成設計組負責工藝設計；并由北京有色冶金設計研究總院負責主體設備設計，新建了一條年產六千噸氯 化稀土生產線，1982年投入生產，氯化稀土回收率達到85%以上。這意味著我國包頭稀土精礦的冶煉工業技術進入世界先進行列。
1985年，北京有色金屬研究總院又研究成功了處理包頭稀土精礦第三代酸法工藝，即硫酸焙燒－P204從硫酸體系中萃取分離稀土元素新工藝，該工藝流 程簡單，稀土回收率高，產品成本低，1985年至1993年相繼轉讓給哈爾濱稀土材料廠、包鋼稀土三廠（稀土高科）、包頭202廠、甘肅稀土公司等廠，成 為處理包頭稀土礦的主流工藝。目前包頭稀土礦90%以上均采用酸法工藝處理，后續分離提取工藝根據產品結構的不同有一些變化和改進 。
2.離子吸附型稀土礦的開發
1968年，江西908地質隊和冶金勘探公司13隊首次在江西龍南地區發現了世界上罕見的重稀土離子吸附型稀土礦，這是過去國內外從未報導過的稀土礦 物。原礦中的稀土是以離子形式賦存在高嶺土等粘土礦物上，砂粒風化礦體復蓋很淺，有的裸露于地表，而且此種礦物用普通選礦方法得不到精礦。1970年10 月，江西省有色冶金研究所進行龍南稀土礦物質成份和試選的研究，發現其中90％的稀土可以用電解質溶液以離子交換淋洗方式使其進入溶液，并首次命名為"離 子吸附型稀土礦"。
1970～1973年，以江西有色冶金研究所為組長，江西908地質隊、南昌603廠、九江806廠參加的聯合實驗組，研究成功了離子型稀土礦氯化鈉 浸取-草酸沉淀的混合稀土提取工藝（即第一代池浸工藝），解決了從離子吸附型礦物中提取稀土的工藝問題。并在龍南縣工業局采用江西冶金研究所提供的工藝在 足洞地區建立土法生產礦點，開始了對離子型礦物的開采提取利用。
1975年3～12月，江西有色冶金研究所和江西909地質隊合作，在尋烏河嶺完成年產稀土氧化物50噸的半工業試驗。這是在國內首次用（NH4） 2SO4浸礦成功，而且浸出液直接以P204萃取稀土并進行分組，從而使以輕稀土為主的尋烏稀土在國內外打開市場。
1981年，江西有色冶金研究所在贛縣大埠稀土礦進行（NH4）2SO4浸礦工業試驗獲得成功。1985年，由贛州有色冶金研究所和江西大學共同完成 了"離子吸附型稀土礦稀土提取新工藝"（即硫酸銨浸取-碳銨沉淀工藝），使稀土提取成本大大降低，被廣泛應用于離子吸附型稀土礦的工業提取。
為了保護生態植被，贛州有色冶金研究所于1983年提出"就地浸取"開采離子型稀土礦工藝。1988年12月完成《離子型稀土礦就地浸取工藝研究》現 場小試。1995年12月，全面完成《離子型稀土原地浸礦新工藝研究》國家"八五"攻關任務。其成果在龍南類型稀土礦山全面推廣。新工藝應用面達到 15%。
目前江西南方稀土高技術股份有限公司承擔了《離子型稀土原地浸礦及直接萃取分離技術》國家重點項目，正在尋烏實施，將于2003年建成為國內一流的原地浸礦和從浸出液直接萃取富集和分離稀土的示范工程。
3.四川氟碳鈰礦的冶煉
四川省地勘局109地質隊于20世紀80年代中期發現四川冕寧稀土礦，它屬于氟碳鈰礦單一礦體，磷鈦等雜質少，是我國第二大稀土資源。1989年開始 開采，1993年開始建設稀土冶煉廠，經過近十年的開發，已形成了一套針對四川礦特點的冶煉分離技術。
（1）氧化焙燒-稀硫酸浸出－二次復鹽沉淀法
20世紀60年代，北京有色金屬研究總院研究了氧化焙燒－稀硫酸浸出工藝處理包頭稀土精礦，發現鈰幾乎全部以四價狀態進入浸出液，經過復鹽沉淀可以提 取純鈰。但由于包頭礦中含有獨居石，稀土無法全部分解浸出，導致稀土收率較低，所以該工藝不適宜處理包頭混合型礦。而四川稀土礦與包頭稀土礦相比，由于不 含獨居石，礦物組成單一，因此比較容易冶煉。1990年，包頭稀土研究院進行了四川冕寧氟碳鈰礦精礦氧化焙燒、稀硫酸浸出、復鹽沉淀提取鈰的研究，氧化鈰 的純度大于99%，收率78%。該工藝于1992年轉讓給四川稀土材料廠。之后，經過多年生產實踐，對該工藝進行了許多改進，氧化鈰的純度和稀土收率有較 大提高，目前四川百分之七十左右的稀土冶煉廠采用該工藝生產。該工藝的特點是設備簡單，建廠投資少，對化工原料要求不高，但不足的是工藝流程長，化工原料 消耗大，"三廢"排放量大，稀土回收率偏低，產品純度較差。
（2）氧化焙燒-鹽酸浸出工藝
該工藝是美國鉬公司20世紀60年代開發的，浸出時四價鈰留在渣中得到鈰富集物（鈰含量大于90%），可作為拋光粉的原料，也可作為提純高純鈰的原 料，其它三價稀土進入鹽酸溶液，然后經過萃取分離。該工藝減去了兩次復鹽分離工序，大幅度縮短了工藝流程，降低了化工原料的消耗、"三廢"的排放和生產成 本，鈰收率可提高5％以上。不足的是穩定生產2N的鈰產品有一定的難度，并含有一定的放射性元素釷。
以上兩種工藝雖然目前廣泛應用于四川礦的冶煉，但還存在許多不足之處，并不是很滿意的工藝，因此國內許多研究者一直在努力開發新工藝，希望用簡單連續 的萃取法工藝代替化學法工藝，因為四價鈰與三價稀土分離系數非常大，因此直接萃取分離很容易得到高純鈰，萃余液再經過萃取分離其它三價稀土，但由于溶液中 含有大量的氟、釷等雜質，在萃取過程中易產生乳化，影響萃取過程的順利進行。目前國內已開發出直接萃取分離工藝流程，但都還未真正用于工業生產中。
三、稀土的分離與提純
我國稀土科技工作者從20世紀50年代開始對溶劑萃取法分離稀土元素進行了大量的研究開發，取得了許多科研成果，并廣泛應用于稀土工業生產。如 1970年成功地在工業上采用N263萃取分離出純度為99.99％的氧化釔，取代了離子交換法分離氧化釔工藝，成本不到離子交換法的十分之一；1970 年采用P204萃取代替了經典的重結晶法制取輕稀土氧化物；用甲基二甲庚脂（P350）萃取取代了經典的分級結晶法制取氧化鑭；20世紀70年代首先將氨 化P507萃取分離稀土和用環烷酸萃取釔的工藝用于我國的稀土濕法冶金工業；萃取技術在我國稀土工業中的迅速發展是與中國科學院上海有機化學研究所袁承業 等同志的辛勤勞動分不開的，他們研究成功的各種萃取劑（如P204、P350、P507等）均在工業中得到廣泛的應用；北京大學徐光憲教授在20世紀70 年代提出和推廣的串級萃取理論，對我國的萃取分離技術起到了指導作用。同時提出了用串級萃取理論設計優化的分離工藝，并廣泛應用在稀土萃取分離工業中。
40多年來，我國在稀土分離提純領域取得了許多世人屬目的成就。
20世紀60年代，北京有色金屬研究總院研究成功鋅粉還原堿度法生產高純氧化銪工藝，為我國第一次生產出大于99.99%的產品，該法至今仍為全國各 稀土工廠所沿用；上海躍龍化工廠和復旦大學、北京有色研究總院合作先使用萃取-離子交換流程，用P204富集N263萃取提純制備得到99.95%純度的 氧化釔，1970年采用P204富集N263二次萃取提純得到純度大于99.99%的氧化釔。
1967～1968年，江西801廠實驗廠與北京有色金屬研究院合作研究成功采用P204萃取分組-N263萃取提取氧化釔的工藝流程，并于1968年12月建成3噸/年的氧化釔生產車間，氧化釔純度為99%。
1972年由北京有色金屬研究總院、江西806廠、江西有色冶金研究所、長沙有色冶金設計院等4家組成攻關組，在北京有色金屬研究總院經過二年聯合攻關試驗，研究成功用環烷酸作萃取劑，以混合醇作稀釋劑提取氧化釔的工藝流程。
1974年長春應用化學研究所首次發現當用環烷酸萃取分離稀土時，釔的位置在鑭的前面，是稀土中最不易被萃取的元素，于是提出了從硝酸體系中用環烷酸 萃取分離氧化釔的技術。與此同時，北京有色金屬研究總院開展了用環烷酸從鹽酸體系中分離氧化釔的研究，并于1975年分別在南昌603廠和九江806廠進 行擴大試驗，原料為龍南混合稀土氧化物。1974年上海躍龍化工廠、復旦大學和北京有色金屬研究總院共同協作，又研究了從獨居石、褐釔鈳礦的混合稀土中采 用P204萃取分組后的重稀土為原料，用環烷酸萃取分離氧化釔。三條戰線開展了友誼競賽，大家互通情報，取長補短，終于研究成功了具有我國特色的環烷酸萃 取分離99.99%氧化釔工藝。
1974～1975年，南昌603廠與長春應用化學研究所、北京有色金屬研究總院、江西有色冶金研究所等單位合作研究成功第三代氧化釔提取流程-環烷酸一步法萃取提取高純氧化釔工藝，并于1976年投產。
1976年在包頭召開的第一次全國稀土萃取會議上，徐光憲先生提出了串級萃取理論。1977年在上海躍龍化工廠舉辦了"全國稀土萃取串級理論與實踐討 論會"，對該理論作了系統和全面的介紹。隨后，串級萃取理論被廣泛應用于稀土萃取分離提純的研究和生產。
1976年北京有色金屬研究總院用包頭礦混合稀土提取鈰后的富集物采用N263萃取法分離鑭鐠釹，一次萃取分離中流出三個產品，氧化鑭、氧化鐠、氧化釹純度均在90％左右。
1979～1983年，包頭稀土研究院、北京有色金屬研究總院等研究開發了以包頭稀土礦為原料，采用P507－鹽酸體系稀土全萃取分離工藝，得到鑭、 鈰、鐠、釹、釤、釓六種單一稀土產品（純度99%～99.95%）和銪、鋱富集物產品，工藝流程短，過程連續，產品純度高。
20世紀80年代初，北京有色金屬研究總院同九江有色金屬冶煉廠、長春應用化學研究所和江西603廠合作進行國家"六五"攻關，研究成功了用P507－鹽酸體系從龍南混合稀土中全分離單一稀土元素的工藝技術。
1983年九江有色金屬冶煉廠采用北京有色金屬研究總院"環烷酸鹽酸體系從龍南混合稀土中制取熒光級氧化釔"的工藝技術生產熒光級氧化釔，降低了氧化釔的成本，滿足了我國彩色電視用的氧化釔的需求。
1984年北京有色金屬研究總院在國內首先研究成功以鋱富集物為原料用P507萃淋樹脂分離高純氧化鋱工藝。
1985年，北京有色金屬研究總院以171萬瑞士法郎將環烷酸萃取分離熒光級氧化釔工藝技術轉讓給原德意志民主共和國，這是我國第一個出口的稀土分離工藝技術。
1984～1986年北京大學在包鋼稀土三廠完成了P507-HCl體系La/CePr/Nd和La/Ce/Pr兩段三出口萃取分離的工業試驗，得到 了大于98％的氧化鐠、99.5%的氧化鑭、大于85%的氧化鈰和99%的氧化釹。1986年上海躍龍化工廠應用北京大學串級萃取理論成果--三出口萃取 工藝的優化設計理論，在新建P507-HCl體系輕稀土分離流程中進行了三出口工業試驗，實現了將串級萃取理論設計直接放大到100噸的工業試驗規模，極 大地縮短了新工藝應用于生產的周期。
1986～1989年，包頭稀土研究院、江西603廠、北京有色金屬研究總院開發了P507-HCl體系多出口萃取工藝，即一次分餾萃取可同時獲得3～5種稀土產品，工藝流程短，成本低，工藝靈活。
1990～1995年，北京有色金屬研究院和包頭稀土研究院合作承擔了國家"八五"科技攻關項目"高純單一稀土提取技術研究"。分別采用萃取法、萃取 色層法、氧化還原法、陽離子交換纖維色層法制備了純度大于99.999%～99.9999%的16種單一稀土氧化物產品。該工藝達到國際先進水平，獲得國 家"八五"攻關重大成果獎。
1990～1995年，北京有色金屬研究院和包頭稀土研究院、江西贛州稀土所合作承擔了國家"八五"科技攻關項目"稀土萃取過程自動控制系統研究"， 分別采用X-射線能譜解析法、流動注射分光光度法、光纖分光光度法，在山東淄博加華稀土材料有限公司對萃取槽中稀土濃度進行了在線分析，并進行了部分自動 控制的研究。該項目獲得國家"八五"攻關重大成果獎。
2000年北京有色金屬研究總院開發成功了電解還原-堿度法制備高純氧化銪工藝，由于避免了鋅粉對產品的污染，該工藝可一次提取純度5N～6N的氧化 銪，并于2001年在甘肅稀土公司建成年產18噸高純氧化銪生產線，當年投產。
綜上所述，中國稀土分離提純工藝技術可以說在世界上是領先的，如環烷酸萃取分離大于5N氧化釔、P507萃取法制備大于5N氧化鑭、電解還原-萃取法 或堿度法制備大于5N氧化銪等。但分離提純工業自動化控制水平較低，部分企業高純稀土產品質量穩定性、一致性還較差。因此，還需進一步提高企業的裝備水 平。
四、我國稀土工業發展現狀
我國稀土工業經過40余年的努力，尤其是1978年以來的快速發展，生產水平和產品質量都產生了質的飛躍，已形成一套完整的工業體系。目前我國稀土精 礦冶煉分離能力達13萬多噸/年（REO），稀土年產量達7萬多噸，占世界總產量的80％以上，其生產量、出口量均為世界第一。
全國現有稀土冶煉分離企業170多家，但年處理能力大于5000噸（REO）的不過5家，大部分企業處理能力在1000～2000噸。
目前國內主要圍繞三大稀土資源，形成了三大生產基地：
（1）以包頭混合型稀土礦為原料形成了以包頭稀土高科、甘肅稀土公司為骨干的北方稀土生產基地，有企業80多家，年產氯化稀土和碳酸稀土等稀土化合物 6萬多噸，單一稀土化合物1.5萬噸。目前大部分處理包頭礦的稀土企業均采用北京有色金屬研究總院開發成功的酸法工藝冶煉，然后采用P204或P507萃 取分離，其中高純鈰一般采用氧化萃取提取，熒光級氧化銪采用還原萃取提取，主要產品有鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪等單一或混合稀土化合物。
（2）以南方離子型礦為原料的中重稀土生產基地，年處理南方離子型稀土礦近2萬噸，骨干企業有廣州珠江冶煉廠、江陰加華稀土廠、宜興新威稀土公司、溧 陽羅地亞方正稀土公司、廣東陽江稀土廠等。南方離子型稀土礦普遍采用硫酸銨原地浸－碳酸鹽沉淀－灼燒－鹽酸溶解－P507和環烷酸萃取分離提純釔、鏑、 鋱、銪、鑭、釹、釤等中重單一稀土氧化物和部分富集物。
（3）以四川冕寧氟碳鈰礦為原料，在四川形成了氟碳鈰礦生產基地，現有濕法冶煉廠27家，年總產量達1.5～2萬噸。氟礦鈰礦冶煉工藝主要是以氧化焙 燒-硫酸浸出法為主干流程而衍生出來的各種化學處理工藝，產品為以鑭、鈰、釹為主的單一或混合稀土化合物。大多數企業規模小、裝備及技術水平較低，稀土冶 煉產品中初級產品多，高純及單一稀土化合物產品估計不超過5%。
五、我國稀土產業發展趨勢
1.從大宗的稀土初級產品向稀土精細化產品方向發展
近20年來，中國的稀土冶煉、分離工業發展十分迅猛，其品種數量、產量、出口量及消費量均占世界首位，在世界上具有舉足輕重的地位。許多稀土分離提純 工藝也堪稱世界一流。但在稀土精細化工產品質量、一致性方面還落后于世界先進水平。近年來，各大稀土廠的產能遠遠大于國內國際市場的需求，大宗稀土化合物 產品處于供大于求的狀況，而稀土精細化工產品具有技術密度高，投資回報大，技術壟斷性強，銷售利潤高的特點，故綜合經濟效益可觀。因此，國內稀土企業未來 幾年必須在該領域取得突破，才可能保持企業較高利潤率和發展速度。
2.稀土產品向著高純化、復合化、超細化方向發展
稀土在高技術領域的作用只有在高純化后，其各項物理、化學特性才能充分發揮出來。如發光材料、激光材料、光電子材料等要求稀土純度5N以上；非稀土雜 質含量要求越來越低，如Fe、Cu、Ni、Pb等重金屬含量要求小于1×10-6。因此，高純化仍將是未來稀土產品的一個發展方向。
稀土新材料的開發主要依靠稀土與其他化合物經過一系列工藝過程形成復合稀土材料，復合化是稀土化合物產品的發展趨勢。
稀土化合物的粒度將影響應用材料的質量，這是因為隨著粒度的減小，比表面積也隨之加大，表面活性不斷改善，稀土的功能將得到更充分的發揮。超細化能夠 促使各項物理化學反應加速，顆粒之間的結合力增加。稀土化合物的超細化既是一項復雜的、高技術深度的研究，也是提高稀土化合物經濟價值的重要手段。
另外對稀土化合物的比表面積、晶體、形貌、比重等也提出了特殊要求。
3.有自主知識產權的制備工藝和技術將涌現
多年來，稀土企業由于行業的特殊性，利潤率較高，門檻較低，國內稀土化合物企業普遍存在原創力不足的問題，一直對稀土制備技術的知識產權保護不夠，侵 權和被侵權現象十分嚴重，致使各生產企業缺乏核心競爭力，隨著中國進入WTO，這一狀況將在未來幾年出現改觀，各稀土企業和研究單位將會在稀土化合物制備 領域加大科研投入，可以預計大量具有自主知識產權的稀土化合物制備工藝和技術將涌現。
4.企業與科研單位和高校的合作將進一步加強
國內稀土生產企業普遍存在原創力不足的問題，科研院所雖具備一定科研原創力，但又存在工程化技術經驗較為缺乏的問題。因此二者結合，共同發展該行業是未來幾年的發展趨勢。
5.外資進入中國的速度將加快，將導致該行業新的競爭
自20世紀90年代開始，以法國羅地亞公司、加拿大AMR公司為代表的外資進入中國稀土化合物企業，運行都頗為成功，先進的管理經驗、通暢的銷售渠 道、對科研原創力的重視、本土資源和人力優勢都給合資企業帶來了豐厚的回報，由于一系列成功的范例的引導作用，這一趨勢還會加快。因此，將導致該行業新的 競爭。
6.單體規模小、缺乏特色的企業將被淘汰出局
從20世紀90年代以來，稀土行業曾多次出現波動，中國稀土價格一跌再跌，出現從超額利潤向平均利潤靠攏的趨勢，甚至出現為了搶占市場，在低于利潤線 下降價銷售情況。在市場經濟條件下，無特色的小企業將被淘汰出局，留下的是規模大、產品附加值高的企業，這一經濟規律在本行業也不例外。
7.稀土產品結構將發生變化
從總體來看，稀土在傳統領域中的用量增長較慢，能促使稀土需求量增加的領域當屬新材料領域，因此稀土化合物產品結構應適宜新材料領域的需要。目前釹鐵 硼磁材增長速度達30%～40％，故釹的用量將快速增長，各稀土化合物企業都要圍繞釹化合物作文章，既要保證釹的供應量，又要保證其他稀土化合物的平衡應 用。
