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| 內容簡介： |
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本书系统总结了稀土资源的特点与产业发展，稀土的功能性质与材料应用，稀土元素的电子结构与基本性质，稀土产品、萃取分离技术与功能配合物，稀土生产相关的环境保护与质量管理以及稀土研发平台与政策支持。有助于读者全面认识稀土，了解稀土产业、资源、相关政策与人才培养等方面。本书可作为稀土专业本科生教材，化学、材料科学与工程、环境科学与工程、化学工程与技术等专业研究生的基础课教材，以及稀土行业从业人员和管理部门专业技术人员的参考用书。
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| 關於作者： |
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李永绣，南昌大学化学系，稀土研究院，院长，教授，博士，中国稀土学会理事，兼稀土化学与湿法冶金专业委员会副主任，稀土环境保护专业委员会副主任，稀土地质采矿选矿专业委员会委员，稀土发光专业委员会委员；江西省稀土学会副理事长，兼稀土应用专业委员会主任；主要从事稀土资源高效提取，稀土环境保护和稀土新材料的研究和技术推广应用工作。1982年毕业于江西大学无机化学专业，获学士学位；留校任教，从事稀土资源开发研究与稀有元素化学专业课程教学；1985.9-1988.7在杭州大学化学系无机化学研究生，获硕士学位；毕业后会江西大学任教，2000-2003年在南京大学无机化学博士研究生，2008-2009，美国肯特州立大学访问学者。其余时间一直在江西大学、南昌大学工作；从事稀土资源开发与微纳米新材料研究以及无机化学、配位化学、分离化学、稀土化学与功能材料的教学工作。在资源开发、稀土分离与高纯化技术、稀土材料前驱体物性调控技术、稀土抛光材料、稀土陶瓷材料、稀土发光材料等方面取得的科技成果得到推广应用，取得了显著的经济和社会效益，获省部级科技奖励8项次。以主编、副主编出版专著和教材3部，发表论文180多篇，获授权发明专利30多件。
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| 目錄：
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第1章 稀土家族：资源特点与产业发展 001
1.1 稀土元素的发现、命名和分类 001
1.1.1 稀土元素的发现时间与命名 001
1.1.2 稀土家族及其分组归类 003
1.2 稀土不“稀” 004
1.2.1 稀土元素在地壳中的丰度 004
1.2.2 世界稀土资源分布 005
1.2.3 国外主要稀土资源 007
1.2.4 稀土的“稀”与“不稀”的相对意义 010
1.3 世界稀土工业的发展及格局变迁 012
1.3.1 以欧洲为主的独居石时代 013
1.3.2 以美国为主的氟碳铈矿时代 013
1.3.3 以中国为主的白云鄂博矿和南方离子吸附型稀土时代 014
1.3.4 中国稀土占主导地位的多元化全球稀土供应格局 015
1.4 中国稀土产业的主要发展阶段和特色 021
1.4.1 在跟踪发展中孕育创新 021
1.4.2 在优化创新中实现超越 023
1.4.3 在超越突围中实现引领 026
1.5 稀土产业格局变迁的动力 028
1.6 稀土产业链及其高质量发展 029
1.6.1 高丰度稀土高值化平衡利用要求 030
1.6.2 稀土产业可持续发展与科技创新 032
第2章 稀土荣耀：功能性质与材料应用 039
2.1 稀土不“土” 039
2.1.1 稀土应用提升稀土战略价值 039
2.1.2 稀土功能性质与4f电子排布 039
2.1.3 稀土应用的王者风范 041
2.2 稀土荣耀及其战略意义 042
2.2.1 稀土荣耀 042
2.2.2 稀土的战略意义 060
2.3 稀土材料化学 063
2.4 稀土材料的主要类型和应用概况 063
2.4.1 稀土氧化物材料 064
2.4.2 掺杂和复合稀土氧化物材料 064
2.4.3 稀土硫化物材料 068
2.4.4 稀土卤化物材料 069
2.4.5 稀土金属及合金材料 070
2.5 中国稀土材料研究历程 072
2.5.1 稀土磁性材料 072
2.5.2 稀土储氢材料 074
2.5.3 玻璃陶瓷与高温超导体 074
2.5.4 稀土发光材料 075
2.5.5 稀土催化材料 077
2.5.6 稀土抛光材料 077
第3章 稀土血脉：电子结构与基本性质 079
3.1 稀土元素的电子结构 079
3.1.1 稀土元素的电子层结构特点 079
3.1.2 镧系元素和离子的电子组态 080
3.1.3 镧系元素的价态 082
3.1.4 稀土元素原子半径和离子半径 083
3.1.5 镧系离子颜色 084
3.1.6 镧系离子光谱项 085
3.1.7 镧系离子及其化合物的能级 088
3.2 稀土含氧化合物及无机盐 089
3.2.1 稀土化合物的性质 089
3.2.2 稀土氢氧化物 091
3.2.3 稀土氧化物 093
3.2.4 稀土卤化物 096
3.2.5 稀土硝酸盐 098
3.2.6 稀土硫酸盐 099
3.2.7 稀土碳酸盐 101
3.2.8 稀土草酸盐 102
3.2.9 稀土磷酸盐 104
3.3 稀土非金属化合物 105
3.3.1 稀土碳化物 105
3.3.2 稀土硅化物 106
3.3.3 稀土氮化物 107
3.3.4 稀土硼化物 108
3.3.5 稀土硫化物 109
3.3.6 稀土氢化物 112
3.4 稀土金属及合金 114
3.4.1 稀土金属单质 115
3.4.2 稀土合金 134
3.4.3 稀土钢铁添加剂 139
第4章 稀土产品：化学指标与物性调控 142
4.1 稀土产品的化学指标 142
4.2 自然资源中稀土的共生与杂质纠缠 142
4.3 稀土分离提纯的主要内容 144
4.3.1 稀土分离的基本原理 145
4.3.2 稀土地质矿山 146
4.3.3 获得稀土精矿的采矿选矿技术 147
4.3.4 获得高纯单一稀土产品的冶炼分离技术 149
4.3.5 稀土选冶与分离技术的高效绿色化进程 150
4.4 稀土沉淀与结晶分离 150
4.4.1 沉淀-溶解平衡和溶度积规则 151
4.4.2 沉淀分离方法的应用 152
4.4.3 分级沉淀分离 156
4.4.4 分级结晶 157
4.5 稀土与铝的分离 158
4.5.1 沉淀分离 159
4.5.2 萃取分离 159
4.5.3 吸附及多重平衡分离 160
4.6 稀土与钍铀铝的分离 160
4.7 稀土材料前驱体与物性控制 161
4.7.1 稀土材料前驱体定义 161
4.7.2 高纯特种物性稀土材料前驱体 162
4.7.3 稀土材料物性控制 163
4.7.4 高纯稀土金属及靶材 165
4.7.5 稀土材料前驱体产品的绿色低成本生产问题 165
4.8 稀土微纳米粉体材料 167
4.8.1 定义 167
4.8.2 稀土微纳米粉体材料的类型 168
4.8.3 稀土微纳米粉体材料的合成 170
4.8.4 稀土微纳米粉体材料的应用 171
4.9 稀土薄膜和涂层材料 173
4.9.1 稀土纳米薄膜 173
4.9.2 稀土涂层材料 173
4.9.3 稀土薄膜和涂层材料的类型 173
4.9.4 稀土薄膜和涂层材料的组装与应用 174
4.10 稀土块体材料 179
4.10.1 定义 179
4.10.2 稀土块体材料的结构类型 179
4.10.3 稀土块体材料的制备 180
4.10.4 稀土块体材料的应用 182
第5章 稀土配位：萃取分离与功能配合物 184
5.1 引言 184
5.1.1 配位化合物 184
5.1.2 配位化学与稀土配合物 185
5.2 稀土离子的配位性能 185
5.3 稀土配合物的主要类型 186
5.3.1 稀土有机配合物 187
5.3.2 稀土无机配合物 193
5.3.3 稀土配合物的合成 194
5.4 稀土配合物的配位数和几何构型 195
5.5 稀土配合物的稳定性 198
5.6 稀土配合物稳定性的“四分组效应” 200
5.7 配位分离化学 202
5.7.1 稀土萃取分离化学 202
5.7.2 萃取剂类型 207
5.7.3 萃取过程及基本参数 217
5.7.4 稀土元素的分组萃取分离实例 220
5.8 稀土吸附与离子交换分离 221
5.9 稀土配合物的功能性质及其材料应用 223
第6章 稀土生产：环境保护与质量管理 228
6.1 稀土环境化学 228
6.1.1 概况 228
6.1.2 稀土土壤环境化学 228
6.1.3 稀土水环境化学 230
6.1.4 稀土大气环境化学 230
6.2 稀土工业生产过程的环境保护 230
6.2.1 稀土生产过程的废气和粉尘污染 230
6.2.2 稀土湿法冶炼废水 231
6.2.3 稀土尾矿和工业废渣 233
6.3 稀土环保材料 233
6.3.1 稀土催化材料 233
6.3.2 稀土无毒颜料和高分子助剂 233
6.3.3 稀土水处理剂 234
6.4 稀土分析化学 234
6.4.1 化学分析法 234
6.4.2 仪器分析法 236
6.5 稀土标准化工作 239
6.5.1 冶金部标准 239
6.5.2 国家标准与行业标准 240
6.5.3 稀土标准样品 240
6.6 稀土行业质量管理 241
6.6.1 质量管理标准认证体系 241
6.6.2 质量管理 241
第7章 稀土科技：研发平台与特色领域 243
7.1 稀土科技发展的国家战略部署 243
7.2 稀土科研国家重点实验室 244
7.3 稀土科研国家工程（技术）研究中心 245
7.4 稀土研发单位和生产企业 246
7.4.1 部分高校稀土科研平台及成果 246
7.4.2 中国科学院部分稀土科研平台及成果 251
7.4.3 部分国家和地方稀土研发与设计平台 253
7.4.4 部分大型稀土企业 256
7.4.5 稀土相关学会、协会 266
参考文献 269
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| 內容試閱：
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稀土是战略资源。总书记在2019年5月视察赣州和2023年6月视察内蒙古自治区时都对稀土产业的发展作出了重要指示。南昌大学遵照总书记的指示精神，积极投身到江西省委和省政府组织的做大做强江西稀土产业、提高科技创新研发能力、着力培养高层次人才的攻坚战之中。重要举措包括：为政府部门制定稀土科技和产业发展计划献计献策，提出建设性方案；依靠南昌大学在稀土科学研究和人才培养方面的工作成绩和学科交叉优势，以江西省稀土材料前驱体工程实验室和南昌大学稀土与微纳功能材料研究中心为基础，组建跨学科、跨学院的“稀土研究院”，并在双一流建设中确立了“稀土资源环境与材料化学”一流科研平台建设任务；自 2020 年起，开办了“稀土实验班”，并纳入南昌大学拔尖创新人才培养体系，在学校领导的直接关心下，制定了稀土实验班的培养方案和教学计划，并在2020年9月顺利开班。稀土实验班起初设立了7个专业方向（应用数学、应用物理、应用化学、材料科学与工程、材料成型及控制工程、测控技术与仪器、环境工程），其基础和通识课程依靠各学院的教学力量组织实施。
南昌大学稀土学科的发展源于1958年建立的江西大学化学系。其中，在无机化学专业开设了稀有元素化学专业方向，研究和传授稀土、钨、钼、钽、铌等稀有金属资源开发的基础理论和新技术。1977—1993年，江西大学化学系每年招收30名左右无机化学专业学生，培养了一批以稀土为主的稀有元素化学专门人才。1988—1992年，江西大学化学系开办了稀土化学专科班，共招生培养了5届，每届25人的专业人才。1995年，南昌大学无机化学硕士学位点获批，开始招收稀土化学、稀土资源和稀土材料方向的硕士研究生。1999年，南昌大学获得“材料物理与化学”和“工业催化”两个博士学位授权点，2012年获得“化学”一级学科博士学位授权点，随后相继被批准为“材料科学与工程”“化学”等博士后流动站。其中，稀土材料化学都是主要研究方向之一。
稀土实验班秉承“以生为本、因材施教、崇德尚能、高端发展”的教育理念，按照“宽口径、厚基础、重品行、强实践、塑卓越”的理工结合型人才培养模式，面向稀土高端应用研究和稀土产业高质量发展要求，培养既有崇高理想与责任担当、国际视野与家国情怀、攻坚创新与务实卓越等综合素养，又有宽厚基础知识、扎实专业技能、敢于创新求实、创业求益的稀土领域拔尖创新人才。
《稀土概论》作为稀土实验班的第一门平台主干课程，贯穿科普与基础相结合的编写原则。学生的课前基础主要是高中阶段学习的数学、物理、语文、外语等相关知识。因此，除了稀土电子结构及其基本性质外，其他内容均以科普的形式来介绍。主要目的是让学生在掌握稀土电子结构及其基本性质的基础上，对稀土及其稀土产业、稀土科技、稀土教育与人才培养、稀土政策、国内外稀土资源、稀土应用及其对社会发展的贡献等有一个全面的了解，尤其是中国稀土产业的发展给人们带来的对于创新发展的认识和启迪。稀土产业的发展得益于中国领先国际的稀土提取冶炼技术，而体现中国在这一领域的整体领先水平以及中国几代科学家和科研工作者艰苦奋斗的精神，是这一课程的关键点。另外，对本书内容的编排和取材方面也做了充分的比较和对接，一是与前序课程“无机及分析化学”的对接，二是为后续课程“稀土冶金与环境保护”“稀土材料化学与应用”做铺垫。重点通过中国稀土产业的发展历史和典型技术突破实例的介绍，来诠释理想与担当、视野与情怀、创新与务实、基础与专业的内涵。
本书在编著过程中吸取了笔者团队一些科研项目中的部分新成果，包括主持承担的国家重点研发计划项目（离子吸附型稀土高效绿色开发与生态修复一体化技术，2019YFC06005000）和国家自然科学基金（多重化学平衡调控离子吸附型稀土与铝铀钍的浸取及其综合回收，21978127；硫酸铝高效浸取离子吸附型稀土和尾矿污染物控制技术的机理和性能，51864033；风化壳中稀土元素三维空间分布与注入液体流动方向的基础研究，51274123）等项目，国家863计划课题（先进镧、铈材料制造与应用技术，2010AA03A407；高性能钇锆结构陶瓷先进制造与应用技术，2010AA03A408）、国家973计划课题（稀土资源高效利用和绿色分离的科学基础，2012CBA01204）、科技支撑计划课题（离子吸附型稀土高效提取与稀土材料绿色制造技术，2012BAB01B02），江西省重大科技研发专项2022年关键技术揭榜挂帅项目“高品质高功率白光LED用紫外/近紫外激发稀土发光材料和LED器件封装集成关键技术”（20223AAE01003）以及稀土资源高效利用国家重点实验室和白云鄂博稀土资源高效开发利用国家重点实验室开放基金。本书的出版不仅仅是为了满足稀土实验班教学内容的需要，而且也可以作为化学、材料科学与工程、环境科学与工程、化学工程与技术等专业研究生的基础课教学用书。更希望本书能够给稀土行业从业人员和管理部门专业技术人员提供参考。
本书共分7章，分别是：稀土家族：资源特点与产业发展（第1章）；稀土荣耀：功能性质与材料应用（第2章）；稀土血脉：电子结构与基本性质（第3章）；稀土产品：化学指标与物性调控（第4章）；稀土配位：萃取分离与功能配合物（第5章）；稀土生产：环境保护与质量管理（第6章）；稀土科技：研发平台与政策支持（第7章）。其中，第1、7章由李永绣主笔，第2章由李永绣、刘越共同主笔，第3、5章由李东平主笔，第4、6章由李静主笔。书稿整体框架和内容由李永绣规划和统稿，第6章有关稀土生产的内容邀请了赣州湛海祝文才、晨光稀土陈燕对相关内容进行修改把关，李东平承担所有章节的润色修改及图表、参考文献等的格式统一。周雪珍老师和丁正雄、刘历辉、孔维长、李勋鹤、郭峰、胡晓倩、冶晓凡、赵晴、卢平、秦启天、卢曦、曾森彪等负责本书内容和素材的整理、图表制作等工作。本书内容最后由原广晟有色的韩建设正高级工程师审校完成。
因作者水平有限，书中难免存在一些疏漏和不当之处，敬请读者批评指正。本书的出版得到了南昌大学教材出版基金和双一流学科建设基金的支持，在此一并表示感谢。
最后感谢家人、老师、同事和学生的帮助与支持。
李永绣
2024年5月于南昌大学前湖校区
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