3.4  本章小结 17

4  控制变量优化组分的研究 18

4.1  研究目的 18

4.2  实验仪器与试剂 18

4.3  实验方法与过程 18

4.4  本章小结 22

5  结论 23

5.1  本文结论 23

5.2  本文创新点 23

5.3  后续研究建议 24

致  谢 25

参 考 文 献 26

1  绪论

1.1  稀土元素概述

1.1.1  稀土元素简介

稀土元素（亦称稀土金属）是第三类元素，钪，钇和镧系元素周期表的17个元素。钪和钇通常被认为是稀土元素，因为它们通常与镧系元素相关并具有相似的化学性质。

其名称表明，地壳中的稀土元素（除碲）含量非常高，大陆外壳含量排名第二十五位，占0.0068％（铜相近）。稀土元素并不罕见，但是它们往往是共同的合金，难以分离稀土元素。另外，地壳中稀土元素的分布相当分散，稀土元素集中在沉积物中。第一个发现的稀土元素从瑞典的伊特比矿村提取出来的，许多稀土元素的名字来自这里

根据稀土元素原子和电子结构的结构和物理化学性质，以及它们在矿物和不同离子半径中的相似性和差异性，可将17种稀土元素分为两类：

轻稀土包括：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。

重稀土包括：铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。

也可分为铈组（镧、铈、镨、钕、钷、钐）和钇组（铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、钇）。

1.1.2  稀土矿物分类

各种稀土元素通常存在于具有较大差异的相同矿石中，如轻稀土中的独居石和稀土矿，钪和钇的钪钇矿，钇和重稀土的堇青石。

世界范围内已知有约9200万吨稀土矿物，其中中国约占总量的36％，主要集中在内蒙古包头，白云门，江西，广东，四川等地。中国是世界上最大的稀土矿产生产国，也是全球最大的稀土矿产出口国，占全球出口总额的90％左右。 2009年中国开始控制和限制稀土矿产出口，有利于保护资源和环境，遏制过度发展，也引起美国、欧洲等国家的不满。 2012年3月，美国表示将要求将稀土矿物出口限制在欧盟和日本。中国报道说，虽然美国等国家有大量的稀土矿产资源，但由于其国内开采成本远高于中国，矿业经济效益不高，所以长期廉价进口到中国。中国对稀土限制出口，中国人谴责美国等国家的战略储备，长期为中国廉价进口保护宝贵的资源，中国人为此限制稀土规模出口的理由。其他稀土地区和独联体国家（19％），美国（13％），澳大利亚（5％），印度（3.14％），加拿大，南非，巴西，马来西亚和越南，以及欧盟和日本基本上没有稀土资源。 他们的稀土源主要是从中国进口的。

日本科学家说，2011年7月4日，在太平洋发现了大量的稀土矿藏，采矿能力是地球上探明储量的1000倍。 并于2012年6月28日东京大学研究组在日本南部周围海域的东端，发现大量稀土储备，相当于日本230年的使用量，但目前没有一个国家开采太平洋稀土矿产资，因为从经济角度来看，与目前的稀土矿石价格相比，从海底采矿经济效益过低。

1.1.3  稀土元素应用

已经发现了世界上大约250种稀土矿物，其中有大约五十到六十种稀土矿物。但目前的稀土矿物只有10种。中国现在是世界上最大的稀土生产国和出口国，已经成为世界上唯一能够供应大量不同品种和等级的稀土产品的国家。中国的稀土资源主要集中在内蒙古，四川，江西，湖南，广东，广西，福建等地区[5].稀土元素已广泛应用于冶金冶炼，军工制造，石油化工，能源与环保，玻璃陶瓷，农业成熟等领域[6]。作为我国重要的矿产资源，也是我国重要的战略资源，在许多领域具有非凡的发展前景和战略地位。