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我国正从稀土原材料的开发向稀土推广应用转变 |
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北京稀蒙钛工贸中心
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我国正从稀土原材料的开发向稀土推广应用转变
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2006年2月10日09:35
作为稀土资源大国，我国正从稀土原材料的开发向稀土推广应用转变，稀土材料的应用已开始带动传统产业的升级。在种类繁多的催化材料中，稀土催化剂由于具有独特的催化性能，在石油、化工、环保等领域几乎“无孔不入”。
引发石油裂化工艺革命在原油加工炼制过程中，常用的蒸馏法只能得到约30％的汽油和柴油，沸点高于500℃的重质油馏分须通过热裂化、加氢裂化或催化裂化进一步获得轻质油品。催化裂化加工过程采用稀土沸石催化剂，由于它特殊的催化性能，使石油裂化工艺发生了变化。
用于处理原油二次加工石油催化裂化稀土催化剂，是石油化工用催化剂中最大的一个种类，年产量约30万吨。我国该产品的产量已达5万吨，26个品种，采用稀土裂化催化剂处理原油能力已突破5000万吨，催化汽油占成品汽油的77.35％，催化柴油占成品柴油的35.73％。
稀土在裂化催化剂中有很多作用。首先，稀土作为助催化材料可增强沸石催化剂活性和热稳定性。其次，催化剂用久失活后须经过高温水热处理而再生，以烧掉占据沸石有效孔隙中越积越多的碳，稀土具有较好的水热稳定性能，对此过程有重要作用。运用稀土沸石催化剂进行石油催化裂化，具有原油处理量大、轻质油收率高、质量好、活性高、生焦率低、催化剂损耗低、选择性好等诸多优点。
作为汽车尾气净化催化剂是控制汽车尾气排放减少污染的最有效手段。按照我国总体规划，到2010年我国汽车尾气排放控制与国际接轨，达到国际水平。这为开发稀土汽车尾气净化催化剂材料，提供了很大的发展空间。
汽车尾气净化催化剂有多种，早期使用普通金属Cu、Cr、Ni，催化活性差、起燃温度高、易中毒，后来用的贵金属Pt、Pd、Rh等作催化剂具有活性高、寿命长、净化效果好等优点，但由于贵金属价格昂贵，很难推广。
含稀土的汽车尾气净化催化剂价格低、热稳定性好、活性较高、具有较好的抗中毒能力，使用寿命长。目前国内外已成功开发了含少量贵金属的稀土基汽车尾气净化催化材料，特别是用于活性涂层的铈锆稀土复合氧化物已成功用于汽车净化器上，催化性能与使用寿命大大提高。
汽车尾气净化稀土催化剂所用的稀土主要是氧化铈、氧化镧和氧化镨等，其中氧化铈是关键成分，能有效拓宽汽车尾气的有效空燃比。用于汽车尾气净化催化剂的载体通常为蜂窝陶瓷，稀土还可作为陶瓷载体的稳定剂以及活性涂层材料等。
可以预测，稀土作为汽车尾气净化催化材料，在未来将会有很大的发展。
橡胶合成稀土催化剂是一种性质独特的合成橡胶催化剂。我国稀土资源丰富，而天然橡胶资源较为贫乏，每年要从国外进口大量的橡胶，为稀土催化合成橡胶工业提供了极好的发展机遇和广阔的发展空间。
工业合成橡胶是以石油为原料发展起来的新兴石油化学工业。稀土催化剂可以把石油提炼工业中的副产品，如乙烯、丙烯、丁烯和芳香烃等聚合成各种性能的橡胶，并达到同天然橡胶相同的性能。我国在稀土催化合成橡胶方面的研究工作起步较早，不仅将稀土催化剂应用于丁二烯定向聚合，也首次公开报道了稀土催化剂定向聚合异戊二烯。
由于各国科学家的共同努力，稀土催化剂的活性不断提高，稀土催化聚合的顺丁橡胶在抗疲劳寿命、动态磨耗及生热性能等均优于传统的顺丁橡胶产品。稀土异戊橡胶的性能也达到或超过了同类橡胶水平。
科学家们利用氧化钛、氧化锆等氧化物半导体光催化特性和稀土激活手段，增加了光催化过程中的活性氧自由基，在可见光的条件下也具有了光催化剂效果，开发出稀土激活抗菌剂和空气净化剂，已开始应用于多种涂料、陶瓷、搪瓷和水泥制品等材料方面，能产生良好的抗菌和净化效果。
在合成氨工业中采用稀土催化剂可以将反应过程中的一氧化碳和副产物二氧化碳迅速转化为甲烷。国外已利用二氧化铈作为二氧化硫的吸附剂，使烟道中二氧化硫的净化率达到95％。采用硫酸铈脱除NOX的净化率达90％以上。
随着科技的快速发展，种类繁多、性能优异的稀土催化材料将不断涌现，并改善人们生活环境。 （摘编自江西有色金属信息网）
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