院况简介
北京前沿科学技术研究院（简称“北前科学院”）成立于2016年9月，北前科学院，是由北京中科光析科学技术研究所，北检（北检）检测技术研究院，标检（北京）质量检测中心等科研单位，组建成立的独立科学科研机构，致力于前沿科学领域的研究与创新人才培养，科学技术转移孵化等，世界前沿新科学普及传播。 更多简介 +
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其中最有价值的是钕、镨、铽和镝，它们是超小型磁铁，是智能手机、电动汽车电池和风力涡轮机等电子产品的重要组成部分。然而，它们有限的全球供应是政府和企业的一大担忧，因为它们需要这些金属来继续制造各种现代必需品
但为什么稀土元素如此罕见
事实证明，它们并没有那么罕见。美国地质调查局关于不同元素“晶体丰度”的研究；也就是说，如果你把地壳平均下来，可以得到多少；弗吉尼亚理工大学采矿和矿产工程系主任、教授Aaron Noble告诉《现场科学》，发现大多数稀土“与铜和锌等常见金属在数量级上相同”。“它们肯定没有银、金和铂等金属那么稀有。”
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西弗吉尼亚州水研究所所长Paul Ziemkiewicz在接受《生活科学》采访时表示：“‘麻烦的地球’应该是一个更好的名字。”。“问题是，它们并没有那么集中在一个地方。在美国，所有页岩中都有大约每公斤300毫克（每磅0.005盎司）的稀土。这大约是你在后院挖洞时会得到的。”，热液活动和山脉形成。然而，稀土元素不同寻常的化学性质意味着这些金属通常不会在这些特殊条件下聚集在一起。因此，这些元素的痕迹遍布全球，使得开采这些材料的效率特别低
偶尔，地下的极端酸性条件会略微增加某些地区的稀土元素含量。但找到这些难以捉摸的富集位点只是第一个挑战
在自然界中，金属以称为矿石的化合物的形式存在，矿石中含有通过强离子键与其他非金属物质（称为抗衡离子）连接的金属颗粒。为了获得纯金属，必须打破这些键，并去除抗衡离子&mdash；但是这种分离的难度取决于所讨论的金属和抗衡离子
矿石可以存在于各种金属中，而不仅仅是稀土元素。例如，铜和铁也可以形成矿石
Ziemkiewicz解释道：“铜矿石通常以硫化物的形式存在。你把矿石加热到它以气体的形式排出硫化物的程度，纯铜就会从反应容器底部掉出来。这很容易提取。”。“其他金属，如氧化铁，需要一种添加剂来释放金属。但稀土的分离要复杂得多。”
稀土金属自然具有三个正电荷，并与磷酸盐抗衡离子形成非常强的离子键，每个抗衡离子都具有三个负电荷。因此，提取过程必须克服正极金属和负极磷酸盐之间非常强的吸引力
2024-01-20
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