稀土催化剂在环保领域中的应用
摘要：介绍了稀土催化剂在汽车尾气治理、降解印染废水、对城市生活垃圾的处理以及其他领域的研究与应用进展，展望了稀土催化剂在环保产业中的发展前景。
关键字：稀土催化剂汽车尾气治理废水降解垃圾处理
如何高效、经济和无害化地消除或减少由于人类活动而产生的环境污染成为环境可持续发展的核心问题。在解决环境问题过程中,寻求一种既能对环境友好,又能有效降低环境污染物的催化材料至关重要,稀土材料具备这些特性。由于稀土元素具有丰富的能级和特殊的4f外电子层结构,有着特殊的物理和化学性能,不仅本身具有催化性能,而且可以作为添加剂和助催化剂,对其他催化剂进行改性,提高催化剂的催化性能。因此,稀土材料作为催化剂在许多化学过程中得到广泛应用,如化工、冶金、医疗、能源和环境等。本文主要对稀土催化材料在汽车尾气净化等涉及环境保护领域的几个重要过程中的利用和发展现状进行了评述,并就稀土催化材料在环境保护应用中存在的问题及其发展方向进行了分析与展望。
1.稀土催化剂在汽车尾气中的应用
在我国大中型城市，特别是在北京、上海、广州等地，汽车尾气排放已成为主要的大气污染源。在北京市大气污染物排放总量中，平均有83%的一氧化碳、74%的碳氢化合物，以及41%的氮氧化物是由汽车尾气排放形成的。汽车尾气治理产品在20世纪70年代前主要使用三元贵金属（Pt、Pd、Rh）催化剂，尽管这类催化剂具有催化活性高、净化效果好和使用寿命长等特点，但是因其价格昂贵，且负载催化剂的氧化铝载体热稳定性易受影响，因而限制了其广泛使用。稀土凭借其独特的物化性质，能够提高催化剂载体的热稳定性和机械强度，贵金属的分散度、改善催化剂的储氧能力等，在汽车尾气净化方面起着重要的作用。
2.稀土催化臭氧氧化法降解印染废水
印染废水是一种有机物含量高、色度高、生化性能差的难降解有机废水，印染废水处理技术中 COD难以降低和高色度废水难以脱色是两大难点。目前，有效降解印染废水的方法有很多，其中催化氧化是主流的先进技术，尤其是臭氧在处理一些难降解有机物方面占有重要地位，显示出一定的优越性。在传统的臭氧氧化体系中，掺入某些稀土化合物作为催化剂，对臭氧进行同相催化，可以有效降解废水中难降解的有机物，提高臭氧的氧化率。通过进一步实验发
现，以 TiO
2、CuO、Al
2
O
3
为载体制备的负载型稀土催化剂对臭氧进行多相催化，
可以进一步提高臭氧的催化效率。本文通过前期的比较实验发现，以 SiO
2
为载体制备的二氧化硅负载型稀土催化剂，较同类型不同载体的负载型催化剂而言，
具有较高的比表面积，且制备载体的原料 Na
2SiO
3
便宜易得，该催化剂在废水
处理方面优势明显。多相稀土/臭氧催化法具有操作简单、COD 去除率高、处理
费用少、工艺性能稳定等优点，为印染废水的处理提供了新的路径，拓宽了稀土在工业水处理方面的应用领域。
3.稀土催化剂对城市生活垃圾热解制氢影响
我国大中城市年产垃圾１亿吨以上，垃圾堆存量逾 70 多亿吨，侵占土地面积达５亿平方米，对环境造成严重危害，因此各国都把城市生活垃圾的减量化、无害化和资源化作为处置城市生活垃圾问题的原则，垃圾热解是在无氧或缺氧的条件下进行的分解反应，无害化彻底，并且可以资源回收。在此基础上引入催化剂，通过催化热解重整的方式从生活垃圾中回收氢资源，具有重大意义。稀土催化剂作为一种环境友好型催化剂，在脱硫、脱硝、汽车尾气净化等
的方向方面表现出优良性能，利用它通过催化重整的方式使热解过程向生成 H
2
发生，有效提高氢资源回收率。
研究表明，在不同温度下稀土催化剂对生活垃圾热解制氢的影响规律以及稀土催化剂催化条件下对生活垃圾热解产气、产氢的改善效果。实验结果表明，在 750~900 ℃范围内，使用稀土催化剂催化热解，产气量和氢气含量明显提升，但在 800 ℃以上的温度区间有失活迹象，在 800 ℃时，产氢量达到最大，此时产气量为 0.82 L/g，氢气含量为 31.8 %。相对于不使用催化剂的热解过程，稀土催化剂对垃圾热解的产气量和氢气含量均有明显提升，尤其在 800 ℃以下催化剂不失活的条件下，催化产氢效果改善显著。
参考文献
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稀土催化剂研究进展 摘要 稀土催化材料的研究和发展为La 和Ce 等高丰度轻稀土元素的高质、高效利用提供了有效的途径。稀土元素具有未充满电子的4f轨道和镧系收缩等特征, 作为催化剂的活性组分或载体使用时表现出独特的催化性能。 本文介绍了稀土催化材料在石油化工，化石燃料催化燃烧、机动车尾气的催化净化，有毒有害废气的治理、固体氧化物燃料电池及移动制氢、稀土催化理论研究等方面的应用和研究现状，并就稀土催化材料研究中存在的问题和稀土催化材料的发展进行了思考和展望。关键词：稀土，催化，环境
THE RESEARCH PROGRESS OF RARE EARCH CATALYST ABSTRACT The research and development of rare earth catalytic materials for light rare earth element provides an efficient way. Rare earth elements is not full of electronic 4f tracks and have characteristics of lanthanide contraction. They shows unique catalytic properties when used as active component of catalyst or carrier. Rare earth catalytic materials in petrochemical industry has been introduced in this paper, such as: the fossil fuel catalytic combustion, motor vehicle tail gas purification, the management of the poisonous and harmful waste gas, solid oxide fuel cell and mobile hydrogen production, rare earth catalyst application and research status of theoretical research, etc. In this paper, the problems of rare earth catalytic materials and rare earths catalytic materials for the development of thinking and outlook. KEYWORDS: Rare earths, catalysis, environment
聚氨酯泡绵环保催化剂CUCAT-HX(取代有机锡铋) 1、性状描述 本产品外观为茶黄透明液体，密度1.18g/cm3(25℃)，粘度1000mPa.s（25℃）；具特殊化合物气味，易溶于一般聚氨酯原料如聚醚、聚酯多元醇等,微溶于水。 本产品不含溶剂，不含八大重金属、有机锡、偶氮、邻苯酸盐等有毒成分，使用本产品合成的聚氨酯材料，能通过美国和欧盟等严苛环保法规。 2、独特性能 有机锡催化剂在聚氨酯泡沫中一直占据主导地位，但有机锡毒性和对环境的危害近年来引起聚氨酯业界的热议和重视，其淘汰和替代工作也列入很多泡沫生产厂家的日程，同时市面上 也出现了环保有机锡催化剂和有机铋催化剂等作为传统有毒有机锡的替代品。但因为锡金属在 化学价态上的活泼性和易变价性，致使所谓的环保有机锡的环保具有很大的不稳定性，无法确 保其100%的环保性，更兼昂贵的价格，导致泡沫企业拒绝使用；而有机铋催化剂固然环保,也 有一定凝胶作用，但后段凝胶催化作用太弱，往往加入量巨大仍出现塌泡、开裂、表面发粘不 光亮等问题，同时也存在水解失效弊端，不能在系统料中稳定存在，必须生产现场添加。 CUCAT-HX系针对聚氨酯各种发泡产品中起凝胶作用的有毒有机锡的淘汰和取代而开发。 其对异氰酸酯和羟基（-OH）的催化反应具有前期平缓后期加强特点，物料流动期较长，允许 有更长的起发时间，但后期更促进凝胶强度的加强,比常用有机铋催化剂活性高3-6倍,避免后 期因催化活力不足造成的塌泡、开裂、表皮发粘不光亮等情况出现。 CUCAT-HX性能稳定，即使高水含量系统料中也能长时间稳定存在而不产生分解和失效现象，使生产工艺更稳定，这是有机锡、铋催化剂无法达到的优势。 3、应用领域 本产品可用于各种聚氨酯泡沫生产，尤其推荐使用于模塑泡沫、自结皮、微孔弹性体等领域，用于生产鞋底、方向盘、汽车座椅等等产品。 4、使用说明 本产品使用时加入多元醇（Polyol，P料）组份。因配方不同，建议系统料生产厂家针对不同配方自测适用期。 使用量与产品体系和密度等有关，一般用量为P料重量的0.1～0.5% 。平常使用时必须保证盛装本产品的杯子或其它容器是干净和干燥的，并保证使用后注意马上封闭罐口，避免敞开 放置。 5、规格储存 包装规格:25/200kg/桶。储存于干燥阴凉仓库内，避免日光照射和雨淋。不开封保质期一 年。 特别声明：我们所提供之说明及技术建议（无论是口头、书面或通过实验途径）均不构成任何保证，并在有关第三方权益出现时仍然适用。我们的建议并不表示客户可以免去验证我方 建议的有效性及试验我方产品在相关使用过程中的适用性的责任。客户在我方的技术建议的基础上使用我们产品的方法、过程以及由此生产出的产品已超过我方可以控制的范围，因此 客户应自己负责。并且，如果发生任何赔偿争议，我们只负责承担我们的产品本身的价值，不承担任与我们的产品牵连的其他任何附加的价值或赔偿.
稀土金属的特性及其在钢铁中的作用殷都学刊 f, 稀三,午问.衔破lI (自然斟学版)1993年第3期 ].I 6一 稀土金属的特性及其在钢铁中的作用 田沂ji『 稀土金属(Re)的研究日益深入,稀土工业在迅速发展.我们应当对稀土的性质和在 钢铁中的作用有较多的认识. 1稀土金属的特性 稀土金属指钪,钇和1;个镧系元素.它们的原子结构有两个明显的特征:一是稀土原 子的价电子基本构型同为(n,1)dns.,有三个价电子.二是由于镧系收缩形成的稀土原 子相互间的原子半径,离子半径相差不大.这两个因素决定了稀土金属之间性质十分相 似,化学活性很强. 稀土金属单质多显银白色或灰色,有金属光泽,辩和钕显淡黄色.钪的 比重为3.】,钇 的比重为4.3.其余介于6—9之间.镧和铈柔软可塑与锡相似.钕和钐的硬度和铁相似,
稀土金属的熔点大致随着原子尺寸的减小而顿序增高.按La到cd到Lu的顺序由9000 到1700?逐渐增加. 稀土的化学活性很大,与许多元素反应,尤其与氧,硫反应最为强烈稀土金属在化合 物中多为三价,有些元素表现出三价或四价稀土元素以氧化物的形式存在于自然界,因 彼此性质相似成为分离稀土的难题.从化合物中分离稀土的方法一般有分步结晶法,分级 沉淀法,氧化还原法及离子交换法.有时根据性质和用途把稀土金属分为两个系列;一个 是从La到Eu,一个是从Gd到Lu.短系列开始的元素表现出较高化合价,短系列未端表 现出低出化合价.这正符合4f亚层上电子排布1—7成半充满状态,另一为8一】4到全充 满状态.半充满或全充满的状态表现出较稳定的低价性质.还依比重数值称作轻稀土金 属和重稀土金属.这均显示结构决定着性质的原则. 2稀土在钢铁中的作用 稀土在钢铁中应用很广,在稀土处理钢的品种方面已纳入标准,通过鉴正的品种达 40多个,我国经常生产的已有2O多种. 稀士处理的铸铁有球铁,蠕铁及灰铁三大类.我国还发展了一些中国特色的用作球化
浅谈催化剂在污水处理中的应用 摘要环境污染已随着工业的不断发展日益严重,传统水处理工艺中的物理、生物方法在处理量等方面不能满足水经研究结果表明,半导体光催化技术具有高稳定性、耐腐蚀、无毒的特点,在处理过程中不产生二次污染,处理的需要。此时光催化作为一项新兴的水处理技术受到重视。有机污染物能被彻底无机化,因而这是一种洁净的处理技术。光催化技术为彻底解决水污染问题提供新的手段,因此催化剂在污水处理等环境污染治理中具有广阔的应用前景。 关键词光催化;催化剂;污水处理 随着人类的活动,水环境污染问题越来越严重,对污水的处理迫在眉睫,在污水处理中,对催化剂的选用是关键。 1半导体光催化氧化的机理 所谓光化学反应,是只有在光作用下进行的化学反应。该反应中分子吸收光能被激发到高能态,然后电子激发态分子进行化学反应。光化学反应的活化能来源于光子的能量。80年代初,开始了光化学应用于环境保护的研究,其中光化学降解治理污染尤其受到重视,包括无催化剂和有催化剂的光化学降解。前者多采用臭氧和过氧化氢等作为氧化剂,在紫外光的照射下是污染物氧化分解;后者又被称为光催化降解,一般可分为均相、多相两种类型。均相-光催化降解主要以Fe2+或Fe3+及H2O2为介质,通过光助-芬顿(photo-Fenton)反应使污染物得到降解,此类反应能直接利用可见光;多相-光催化降解就是在污染体系中投加一定量的光敏半导体材料,同时结合一定能量的光辐射,使光敏半导体在光的照射下激发产生电子-空穴对,吸附在半导体上的溶解氧、水分子等与电子—空穴作用,生成·OH等氧化性极强的自由基,再通过与污染物之间的羟基加合、取代、电子转移等使污染物全部或接近全部矿化,最终生成CO2,H2O及其他离子如NO3-、PO43-、SO43-、Cl-等。光催化氧化作为一种高级氧化技术。以太阳光为潜在的辐射源,激发半导体催化剂,产生空穴和电子对,用于降解水中的有机物时,光生空穴将产生·OH等强氧化性自由基,可以成功地分解水中难降解有机物在内的大多数污染物,它还具有将水中微量的有机物分解的功能。从物质循环的角度看,它是一种光催化降解技术,是对生物处理法的补充和完善。由于它利用太阳能,从而降低运转成本,因此具有良好的应用前景,为解决水污染提供了新的方法和思路。 2催化剂在污水处理中的应用 R.W.Mathews,Ollis和A.LPruden等用纳米二氧化钛光催化氧化性对水中的苯、一氯苯、1,2-二氯苯、苯酚、邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、2,4-二氯苯酚、2,4,6-三氯苯酚、二萘酚、硝基苯、苯胺、氯仿、四氯化碳、二氯乙烷、三氯乙烯、乙烯基二胺、甲酸、苯甲酸、苯二甲酸、水杨酸、三氯乙酸、甲醇、乙醇、n-丙酮、醋酸、醋酸乙酯、蔗糖等多种有机污染物进行了研究,结果表明,除硝基苯,四氯化碳,三氯乙烷降解缓慢外,其他物质都能迅速降解。对有机磷的降解
稀土在石化催化剂中的应用 (李才英，石油化工科学研究院，北京100083) 作者简介：炼油催化剂专家。1942年6月25日生。1964年毕业于北京理工大学。中石化石油化工科学研究院催化裂化催化剂研究室副主任、高级工程师。1972年开始从事沸石分子筛催化剂的研究，1983——1985年作为访问学者在英国帝国理工学院化学系进行沸石分子筛离子交换的研究。作为发明人之一，已经申请了20余篇专利。是自然科学突出贡献政府津贴获得者。 一、前言 石油炼制与化工是稀土应用的一个重要领域，也是使用并消耗稀土的大户之一。在石化工业中，催化技术占有极其重要的地位，稀土主要被用于制备含稀土的催化剂，应用在各种催化反应过程之中。 在石油炼制方面，由于我国的原油偏重，用蒸馏的方法只能得到约30％的轻质油。剩下的重质油可通过二次加工，进一步获得汽油和柴油等轻质油品。催化裂化是我国重油轻质化的重要二次加工手段，我国70％以上的汽油和30％以上的柴油均来自催化裂化。 催化裂化是烃类分子在酸性固体催化剂存在下进行催化反应的过程。自六十年代以来使用高活性的沸石分子筛裂化催化剂，稀土作为一个组分被引入到裂化催化剂中，从而，开创了稀土在裂化催化剂中应用的新局面。我国在七十年代也开发成功了稀土分子筛催化剂，并实现了工业规模的生产和使用。随着国民经济的发展，原油加工能力不断扩大，催化裂化的处理量已为原油加工能力的36％。裂化催化剂的产量，质量和品种也有了很大的发展，稀土在其中继续发挥着它的重要作用。本文将重点介绍近年来稀土在裂化催化剂中的应用情况，对于稀土在环保类型催化剂中我们所涉及的一些工作，也将作一简单介绍。 二、稀土在催化裂化催化剂中的应用 1．稀土可改善分子筛的稳定性和催化性能 目前，沸石分子筛是裂化催化剂中必不可少的活性组分。所用的合成分子筛， 及其它金属阳离子是一种结晶的铝硅酸钠，只有当其孔道中的钠离子被H+,NH+ 4 交换后，它才能呈现出固体酸性，具有催化作用。轻稀土(La、Ce、Pr…)离子为三价阳离子，对沸石分子筛有亲和力易于交换，且交换后的分子筛晶体结构稳定性好，活性高，对汽油的选择性好。因此，自1962年初次在工业上应用，很快
应用技术 稀土在金属表面改性中的应用 李安敏,许伯藩 (武汉科技大学材料与冶金学院,湖北武汉430081) [摘要] 扼要总结了有关稀土在金属表面改性中的应用研究情况,分析了稀土在金属表面改性中的作用,并对其机理进行了初步探讨。 [关键词] 稀土元素;金属表面;表面改性 [中图分类号]TG113.2;TG146.4 [文献标识码]B [文章编号]1001-3660(2002)04-0040-03 The Application of R are E arth to the Surface Improvement of Metal Material LI An2min,XU Bo2fan (C ollege of Material&Metallurgy,Wuhan University of Science&T echnology,Wuhan430081,China) [Abstact] The effects of the rare-earth to the surface of metal material are reviewed,and s ome trend to research im proving the surface properties of metal material is introduced. [K eyw ords] Rare-earth element;Metal surface;Snrface im proverment 0 引言 由于稀土以其优良的性能,被广泛应用于冶金、电子、化工、医学等行业中,特别是在钢铁生产中,由于稀土的净化作用、变质作用、微合金化作用[1],改善铸锭冶金质量,提高钢材的性能,取得了显著效益。近年来,稀土逐渐被应用于金属表面改性工程(如化学热处理、激光表面改性、喷焊、堆焊等)中,也显示出稀土元素独特的改性作用,同时稀土在这些金属表面改性的行为及其改性机理需要材料工作者进一步研究,使稀土更好地发挥其在金属表面改性中的作用。 1 稀土在金属表面改性中的作用 由于稀土有上述的特点,材料科学工作者利用稀土的这些特点,将稀土应用于金属表面改性中,并取得了一定的成果。 1.1 稀土在化学热处理中的应用 稀土在化学热处理中的应用有以下4种方法:粉末法、盐浴法、熔盐电解法、气体法。孙轩华等用自制 的稀土硅和E NE催化剂对45钢进行了稀土覆层的研究,研究表面渗后试样表面为高硬度的白亮层,过渡层中先共稀铁素体消失,全部变为细球状珠光体,其硬度增至H V504。 王荣滨等[3]用(70%FeB+20%K BFe+10%RE)进行固硼稀土共渗,获得70～80μm的单相致密的Fe2B渗层,硬度可达H V2000～2100。王荣滨还用(70%NaB 4 O7+10%NaF+10%Na2O3+10%RE)进行盐浴硼稀土共渗,处理的Crl2钢制无缝钢管冷拔内、外模,可提高寿命10倍以上。 程先华[4]在化学热处理渗剂中添加微量稀土元素,研究其对工艺过程、渗层的组织和性能的影响以及其在生产中的应用,发现稀土元素在化学热处理中显示出优异催渗效果,与普通化学热处理相比,可使渗入速度提高20%～35%。 杨顺贞[5]研究发现稀土对低温固体B2C2N共渗与有催渗作用。王伟兰等[6]研究稀土对H13模具钢低温粉末渗硼的影响,发现加稀土渗硼仍具有比较明显的“滑化”效果,能够提高渗硼的耐磨性,合适的饿稀土加入量促进渗层趋向均匀,致密,并有一定的催渗作用。 [收稿日期]2002203202 [作者简介]李安敏(1973-),女,广西武鸣人,硕士,主要从事金属表面改性研究。 04Aug. 2002 SURFACE TECHN OLOG Y V ol.31 N O.4
稀土在高分子材料中的应用 摘要：论述了稀土在高分子材料中的基本应用，如作为稳定剂、催化剂、补强剂、促进剂、偶联剂、颜料、催干剂及其特殊的功能性应用，如作为磁性剂、抗菌剂、阻燃剂、光能转化剂等。并展望了稀土在高分子材料中的应用前景。 关键词：高分子材料；稀土；应用 Application of Rare Earths in Polymeric Materials Lei Guo,Ge Hu Abstract:In this paper, the traditional applications of rare earth such as stabilizers, catalyzers,accelerants, coupling agents, and pigments as well as the functional applications such as magnetic agents,antimicrobial agents, fire retardants, and light energy converters in the polymeric materials wereintroduced. An outlook was given on the future application of rare earths in the polymeric materials. Key words:polymeric material; rare earth; application 1引言 稀土共17种元素，包括Sc、Y和镧系（从La到Lu）。稀土元素具有独特的4f电子结构，丰富的能级跃迁，大的原子磁矩，很强的自旋轨道耦合等特性。与其他元素形成稀土配合物时，配位数可在3~12间变化，使稀土化合物晶体结构多样化[1]。 这些特性赋予稀土元素及其化合物独特的光、电、磁、热等功能，在一些体系中加入少量的稀土化合物往往产生不同于原体系的性能，因而有“工业味精”之称，被认为是构筑信息时代新材料的宝库。稀土在轻工纺织和农林畜牧等各个领域以及有色冶金、石油化工、玻璃陶瓷、磁性材料等功能材料方面均取得了可喜的成绩。稀土在高分子材料中的应用是其应用研究的一个重要方面，涉及有机合成、精细化工、材料加工等领域。有关研究已显示稀土化合物在改进高分子材料加工和使用性能等方面具有独特的功效，并赋予高分子材料新的特殊功能[2]。本文系统论述了稀土在高分子材料中的应用。 2稀土在高分子材料中的基本应用 2.1稳定剂 稀土稳定剂的主要成分是镧和铈的有机或无机盐类。其主要品种是硬脂酸稀土及稀土盐和铅盐复合型稳定剂。
聚氨酯泡沫环保催化剂CUCAT-HX(取代有机锡) 1、性状描述 茶黄透明液体，密度 1.00g/cm3(25℃)，粘度108mPa.s（25℃）；具特殊化合物气味，易溶于一般聚氨酯原料如聚醚、聚酯多元醇等，微溶于水。 本产品不含八大重金属、有机锡、偶氮、邻苯酸盐等有毒成分，使用本产品合成的聚氨酯材料，能通过美国和欧盟等严苛环保法规。 2、独特性能 有机锡催化剂在聚氨酯泡沫中一直占据主导地位，但有机锡毒性和对环境的危害近年来引起聚氨酯业界的热议和重视，其淘汰和替代工作也列入很多泡沫生产厂家的日程，同时市面上也出现了环保有机锡催化剂和有机铋催化剂等作为传统有毒有机锡的替代品。但因为锡金属在化学价态上的活泼性和易变价性，致使所谓的环保有机锡的环保具有很大的不稳定性，无法确保其100%的环保性，更兼昂贵的价格，导致泡沫企业拒绝使用；而有机铋催化剂固然环保,也有一定凝胶作用，但后段凝胶催化作用太弱，往往加入量巨大仍出现塌泡、开裂、表面发粘不光亮等问题，同时也存在水解失效弊端，不能在系统料中稳定存在，必须生产现场添加。 CUCAT-HX 系针对聚氨酯各种发泡产品中起凝胶作用的有毒有机锡的淘汰和取代而开发。其对异氰酸酯和羟基（-OH）的催化反应具有前期平缓后期加强特点，物料流动期较长，允许有更长的起发时间，但后期更促进凝胶强度的加强,比常用有机铋催化剂活性高3-6倍,避免后期因催化活力不足造成的塌泡、开裂、表皮发粘不光亮等情况出现，大幅提升制品表面光洁细腻度。 CUCAT-HX 性能稳定，即使高水含量系统料中也能长时间稳定存在而不产生分解和失效现象，使生产工艺更稳定，这是有机锡、铋催化剂无法达到的优势。 3、应用领域 可用于各种聚氨酯泡沫生产，尤其推荐使用于模塑泡沫、自结皮、微孔弹性体等领域，用于生产鞋底、方向盘、汽车座椅等等产品,可大大提高制品表面光洁细腻度。 4、使用说明 本产品使用时加入多元醇（Polyol，P料）组份。因配方不同，建议系统料生产厂家针对不同配方自测适用期。 使用量与产品体系和密度等有关，一般用量为P料重量的0.1～0.5%。平常使用时必须保证盛装本产品的容器是干净和干燥的，并保证使用后注意马上封闭罐口，避免敞开放置。 5、规格储存 包装规格:25/200kg/桶。储存于干燥阴凉仓库内，避免日光照射和雨淋。不开封保质期一年，超期后如经检验合格仍可正常使用。
浅谈稀土的应用现状与前景 12化本 120900017 贺惠苹 摘要：21世纪的发展使稀土工业面临着新的挑战。为了适应时代的脉搏，探索新的产品和用途，必须对各种形式的稀土产物的特性和可能产生的附加值进行广泛、深入的研究。我国有丰富的稀土资源，约占世界己探明储量的80%以上。我国是世界稀土资源大国，我国稀土资源的特点是储量大、类型多、品种全、质量好、开采成本低。除Pm外的16个稀土元素，在我国从南到北分布齐全。北方以包头矿为主，生产轻稀土;南方以江西、四川、湖南、广东等省为主，生产中、重稀土。目前已形成了良好的生产布局，产量稳居世界首位。因此，开发推广稀土应用对充分利用我国富有的稀土资源、推动稀土产业的发展，具有重要的社会意义。 关键字：稀土资源应用前景 引言：稀土在国民经济发展中发挥着愈来愈重要的作用，其作用并不在于其自身的价格，而在于它在其他领域的应用能产生其自身价值数十倍甚至上万倍的经济效益和社会效益。近年来稀土应用领域越来越广泛，新的应用不断出现。以我国为例，稀土应用已遍及国民经济的13个领域40多个行业，经济效益十分显著。另一方面，稀土在高新技术领域的应用前景十分广阔，是高新技术发展的战略材料。稀土元素因其特有的4f层电子结构，而具有很好的光、电、磁性质，成为光、电、磁等新型功能材料的核心。它还可以与其他元素组合成性能优异的功能材料，在新材料发展中起重要作用。稀土材料在高新技术领域中具有十分重要的战略地位，人们都在大力加强稀土新材料的研究和开发，竞争十分激烈。[1] 一稀土在钢铁冶金领域的应用 稀土元素由于其特殊的原子结构和活性，作为微量添加剂用于钢、铸铁、钦、铝、镍、钨、钥等材料中，能产生消除杂质、细化晶粒和改善组成的神奇功效，从而改进合金的机械、物理和加工性能，提高合金的热稳定性和耐腐蚀性。例如，稀土作为添加剂，可以净化钢液，改变钢中夹杂物的形态和分布，细化晶粒，改善钢的组织和性能.稀土在钢铁冶金中的应用是中国稀土的最大消费领域。特别是在铸铁中的应用很普遍，一直占最大的比例。稀土在钢中的用量占的比例相应小一些。稀土在铸铁中的作用主要是作为球化剂、蠕化剂和孕育剂使用;稀土处理的合金铸铁件亦有发展。稀土铸铁主要应用于冶金行业的轧辊、钢锭模，以及汽车和拖拉机行业的曲轴、汽缸体、变速箱、履带，机械行业的各种齿轮、凸轮轴、各种机座，建筑行业的各种口径的输水管线和暖气片等。目前存在的问题是，稀土铸铁的用量还不多，推广面应进一步扩大。在钢中的作用主要是脱硫、脱氧、细化晶粒、去除杂质等作用，从而改善钢的各项力学性能。[2] 二稀土在有色冶金中的应用 稀土金属具有很高的化学活性和较大的原子半径，因此，将其用于有色金属及合金中，一般都可以产生良好的效果，如细化晶粒、防止偏析、去气、除杂、净化和改善金相组织等作用，从而在一定程度上改善合金的力学性能、物理性能、
新型催化剂在精细化工过程中的应用 化工091班何宝坤学号090006050117 摘要：化工业的发展使得各种新型化工材料得到了广泛的运用，分子筛催化剂作为一种新型催化剂，其微孔结构十分均匀，并且能够让适当的分子进入内部，这种特性使得气体和液体分子分离、离子交换及催化反应在化工业生产上得到了广泛的运用，分子筛催化剂因此在化工原料中逐渐成为新型催化剂。根据实际经验和相关的化工知识本文对分子筛催化剂这种新型催化剂在精细化工过程中的应用情况进行分析。 关键词：新型脂肪醇；精细化工；运用 催化剂制备共性技术及新型催化材料的开发得到高度重视，催化剂制备精细化是改进和提高催化剂性能的重要途径，而催化新材料则是催化剂更新换代和品种多样化的物质基础。新型催化剂和相应的催化工艺的出现，往往以催化新材料和精细化制备工艺为重要前提。国际上自20世纪80年代以来，在此方面的研究十分活跃，政府和许多公司投入大量人力和物力从事研究开发，并在相关领域中长期坚持研究。如联碳公司的磷铝、磷硅铝、金属磷铝分子筛和铑催化体系的磷配体，飞马公司的ZSM分子筛、法国石油研究院的金属有机络合物、杜邦公司的白钨矿结构氧化物、海湾石油公司的层状硅酸盐和硅铝酸盐、英国石油公司的石墨插层化合物、埃克森公司的双、多金属簇团等。 随着纳米技术在催化剂领域的应用，新研制的催化剂的效能大大提高。如：粒径小于0.3nm的镍和铜-锌合金的纳米颗粒的加氢催化剂的效率比常规镍催化剂高10倍。美国科学家发现一种称为钛硅酸盐ETS-4的物质能够作为良好的分子筛。当温度升高时，ETS-4会逐渐脱水，微孔的尺寸随之减小。利用这种方法，可以在3到4埃的范围内精确地调整微孔尺寸。 在开发新材料的基础上，借助催化剂制造精细化技术，有效地调节催化剂孔结构、孔分布、晶粒尺寸、粒径分布、形貌等，并通过控制活性组分分析与载体间相互作用等方法，提高催化剂性能。由于精准控制分子筛的结构使其呈现多样性，以及工业应用取得了意想不到的辉煌成就，使人们更加注意新型催化材料和精细化制备技术的开发。目前，较为活跃的研究领域主要
环保催化剂的应用与研究进展 王洪涛 （中南大学化学化工学院长沙 410012） 摘要：环境间题是人类不能回避的现实问题，环保催化剂在解决环境污染问题上具有很大的潜力，本文主要介绍了环保催化剂在环境保护中的一些应用，并对其将来的发展做一下展望。 关键词：环保催化剂；研究；进展；应用 Abstract: The environmental problem is the unavoidable reality of human, environmental catalysts to solve environmental pollution problems has great potential, this paper describes the environmental catalyst for some applications in environmental protection, and to do what their future development prospects . Keywords: environmental catalysts; research; progress; application 1．前言 保护环境和地球上有限的资源，最好的办法是不产生污染物，为此，必须从产生这些污染物的化学反应的本身去寻找解决环境污染的办法。治理“三废”的环境保护方法实际上有两大类：一类是对排放污染源的处理，也就是传统意义上的“末端治理”法，即将排放污染源中的毒物降解成无毒的或毒性小的物质，使其符合环境法法规的要求再行排放。另一类是对产生污染源的整个工艺过程进行根治，这就是现在提倡的绿色化工的内涵，即尽量不使用有毒、有害的原料和溶剂，从而实现毒物和废弃物的零排放，并使生成的产物可以重复利用。然而，无论环境污染的“末端治理”法，还是绿色化工的实施，都离不开催化剂。椐统计，80%以上的化学反应与催化剂有关【1】。据世界市场研究机构福斯特与沙利（Frost&Sulivan）公司的预测，在今后的十年内环保催化剂将增长13%【2】，每一种新型催化材料的发现及新催化工艺的成功应用都会引起相关工艺的重大变革。 环保催化剂的范畴从广义上讲，可以认为是对环境保护有益的所有催化剂，包括不要或不产生有害副产物的催化合成过程;从狭义上讲，就是与温室效应、臭氧层破坏、酸雨范围的扩大化及水体污染等的改善所涉及的催化剂种类。本文将讲述狭义上的环保催化剂的利用现状及发展方向。 2.环保催化剂的利用现状 催化剂改变了化学反应的途径和选择性，从而可以获得预期的产物。催化剂减少了有毒气体等的生成，从而净化了空气和水。更给人们的生活带来了巨大的利益和方便,环保催化剂与其他化学反应用的催化剂相比,对环境有巨大的好处。 2.1在室内空气净化中的应用【3】 室内有害气体，主要有装饰材料等放出的甲醛及生活环境中产生的甲硫醇、硫化氢、氨气以 及各类臭气等。作为空气净化材料TA 光催化剂与一些气体吸附剂(沸石、活性炭、Si0X等)相结合，在弱紫外光激发条件下，就可有效地将吸附于其表面的这些物质分解、氧化，从而使这些物质降低或去除。 对室内主要的气体污染物甲醛、甲苯等的研究结果表明，污染物的光降解与其浓度有关。100×106护以下的甲醛可完全被TiO2光催化分解为CO2和H2O。而在较高浓度时，则被氧化成为甲酸。高浓度甲苯光催化降解时，由于生成的难分解的中间产物富集在TiO2周围，阻碍了光催化反应的进行，去除效率非常低。但低浓度时，TiO2表面则没有中间产物生成，甲苯很容易被氧化成CO2和H2O。实际生活空间场合，甲醛、甲苯等有机物的浓度都非常低。在居室、办公室窗玻璃、陶瓷等建材表面涂敷Ti场光催化薄膜或在房间内安放TiO2光催化设备均可有效地降解这些有机物，净化室内空气。此外，TiO2光催化薄膜对乙醛等臭气的光照射反应显示:当臭气体的初始浓度大时(5000个单位体积浓度)，只有在紫外光照射下才具有明显的消臭效果，而
稀土催化材料在汽车尾气净化中的作用 目前国外广泛开发应用于汽车尾气净化的催化剂基本上是由铂(Pt)，铑(Rh)等贵金属组成的,目前, 普遍使用的铂铑基贵金属三元催化剂主要通过Pt 的氧化作用净化HC , CO , 通过Rh 的还原作用净化NO x 。该催化剂虽具有活性高、净化效果好、寿命长等优点，但是造价也较高，尤其是Pt、Rh等受到资源限制。为了缓解Pt特别是Rh的供应与需求之间的矛盾，广泛使用价格相对便宜的钯(Pd)， 开发了Pt，Rh和Pd组成的催化剂以及钯催化剂。 人们发现用稀土代替部分贵重金属制成的催化剂成本低，而且能获得满意 的净化效果。 稀土汽车尾气净化催化剂所用的稀土主要是以氧化铈、氧化镨和氧化镧的混合物为主，其中氧化铈是关键成份。由于氧化铈的氧化还原特性，有效地控制排放尾气的组分，能在还原气氛中供氧，或在氧化气氛中耗氧。二氧化铈还在贵 金属气氛中起稳定作用，以保持催化剂较高的催化活性。所以开发稀土少贵金属的汽车尾气净化剂，是取稀土之长补贵金属贵属之短，生产出具有实用性的汽车尾气净化剂。其特点是价格低、热稳定性好、活性较高、使用寿命长，因此在汽车尾气净化领域备受青睐。 稀土元素外层电子结构相似，稀土元素间的催化性能差别比较小，总的催化活性比不上外层电子结构的过渡元素及贵金属元素。在现行的实用工业催化剂中，稀土一般只用作助催化剂或催化剂中的一种活性组分，很少作为主体催化剂。 作为贵金属催化剂的助剂，稀土能够提高和改变催化剂的性能，其助剂的作用远远大于传统意义上的碱金属或碱土金属元素。我国的机动车排放污染严重，然而我国贵金属贫乏而稀土资源丰富，因此稀土应用于机动车尾气处理在我困得到广泛的应用。 稀上在机动车尾气净化催化剂中主要是具有储氧和催化作用，将其加入催化剂活性成组中，能提高催化剂的抗铅、硫中毒性能和耐高温稳定性，并能改善催化剂的空燃比工作特性。 稀土在TWC中的应用 稀土氧化物特有的性质早已引起了国内外催化剂研究工作者的广泛关注，然而到目前为止稀上氧化物多用作催化剂载体和助剂。稀土在催化剂中的作用主要有以下几方面。 1.汽车尾气净化催化剂活性成分 汽车尾气中的主要有害成分为碳氧化合物(Hc)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NO)，在净化器中的化学反应包括氧化和还原反应。因此，需要找出一种能使氧化和还原两类反应同时进行的三元催化剂，使催化剂在汽车排气管内借助于排气温度和空气中氧的浓度，对尾气中的CO、HC和NO同时起氧化还原作用，使其转化成无害物质C02、H20和N2。Ce、La稀土催化活性的研究结果表明：Ce02的引入明显提高了CO和NO的催化转化活性。因此，可用稀土氧化物完全或部分代替贵 金属来担当催化剂的活性组分，催化还原Co、HC和No。 2提高催化剂的抗中毒能力
稀土在钢中的应用 1 概况 稀土，系指元素周期表中第ⅢB族镧系元素以及与镧系元素在化学性质上相近的钪和钇，共计17种元素。是芬兰学者加多林(Johan Gado1in)在1794年发现的。当时在瑞典的矿石中发现了矿物组成类似“土”状物而存在的钇土，且又认为稀少，便定名为“稀有的土”(Baxe Earth)。此后，又陆续发现了与此同类的多种元素，总称为稀土。但后来研究发现，稀土在地壳中的丰度要比人们想象的多得多。如铈比锡多得多，钇也比铅多，即使丰度最少的稀土元素也比铂族元素多，说明稀土并不稀少。也不是“土”，全部是金属元素。 我国稀土资源丰富，为世界上其它任何一个国家所不及。现己探明的工业储量为3600万吨，约占全世界总量的80％，且品种繁多，分布集中。其中包头市白云鄂博矿山的储量就占了全国储量的95％以上。所以才有了“世界稀土在中国，中国稀土在包头”之说。现在包钢每年采出的稀土矿石量为230万吨-250万吨，这一部分矿石中多数稀土品位都比较高，能达到7.25％以上。经过几十年的研究开发，生产技术不断完善，生产规模不断扩大。现已形成了年产稀土精矿6万吨，稀土合金1.5万吨、湿法稀土产品折合氧化物5800吨的83个品种、195种规格的世界最大的稀土矿产品生产基地。 包钢虽然有很丰富的稀土资源，但在稀土处理钢的品种及处理效果等方面，与武钢、济钢、本钢等相比还有很大差距。如何把稀土的资源优势变成经济优势，还需进一步研究和开发。 2 稀土在钢中应用的现状 近几年来国内外的钢铁生产实践表明，钢经过稀土处理，可对钢的性能产生一系列的作用。现在我国用稀土处理钢有80多个品种，年产量达60万吨，预计2002年全国稀土钢产量达300万吨。包钢是稀土之乡，稀土处理钢也开发了一些，但只占包钢钢产量的0.5％。因此大力开发应用稀土资源，进行稀土钢的开发及应用研究，应提到日程上来。 包钢研究稀土在钢中的应用始于60年代。当时稀土当作灵丹妙药，认为无论放到哪种钢里都有作用，甚至提出过“以稀土代替镍、铬”的口号，到70年代中期，对稀土在钢中的应用出现了两种截然不同的见解，一种意见认为稀土在有些钢中作用很明显，应该继续进行试验研究；另一种意见则认为，稀土对含硫较高的钢有一些作用，但是随着生铁含硫量的降低，稀土这一作用将逐渐消失，因此稀土处理钢是没有前途的。到80年代后期，由事实证明，稀土确实有用，当然也不是万能的。钢中含有微量稀土元素，即可明显地优化铸坯质量，提高钢的
催化剂在生活中的应用 参加者：李洋班级：高一（2）班地点：合肥市时间：暑假 现将此次实践活动的有关情况报告如下： 催化剂会诱导化学反应发生改变，而使化学反应变快或减慢或者在较低的温度环境下进反应。 催化剂在工业上也称为触媒。化学催化剂的应用历史很长，特别在石油化工、精细化工、有机化工和生 物化工中，可以说，催化技术已成为化学工业最关键的核心技术之一。据统计，到目前为止，人类所掌握 的化学反应80%以上必须在催化剂存在下才能实现。在化学工业生产中，最常用的催化剂是无机酸和无机 碱。催化剂对化学反应速率的影响非常大，有的催化剂可以使化学反应速率加快到几百万倍以上。催化剂 一般具有选择性，它仅能使某一反应或某一类型的反应加速进行。例如，加热甲酸发生分解反应，一半进 行脱水，一半进行脱氢。催化剂在现代化学工业中占有极其重要的地位。现在几乎有半数以上的化工产品， 在生产过程里都采用催化剂。例如，合成氨生产采用铁催化剂，硫酸生产采用钒催化剂，乙烯的聚合以及 用丁二烯制橡胶等三大合成材料的生产中，都采用不同的催化剂。 由氯酸钾分解制取氧气，除了用二氧化锰作催化剂以外，还可用氧化铁、粗食盐、氧化铜、氧化镁、氧化 铬、褐色细砂、粘土等作催化剂。但它们的催化作用，依次减弱。 燃煤催化剂一般选择最廉价的原料——废弃物。试验证明, 许多废弃物具有明显的催化燃烧作用, 且具 有环境保护的效能。常用燃煤催化剂的废气物有: 第一,煤灰。煤灰是煤中灰分在燃烧过程形成的剩余物。 煤中的灰分是内在的催化剂。灰分过多不利于燃烧, 过少也很难着火。第二, 造纸黑液。造纸厂排放的碱 性黑液含有大量K2CO3, Na2CO3, KOH, NaOH 和Ca( OH) 2 等, 它是效果较好的燃煤催化剂。将干燥的 造纸黑液适量加入煤中, 可使煤的着火温度降低30 ℃～50 ℃, 促使煤完全燃尽。另外, 它还有脱硫作用, 脱硫率可达到35%～58% , 这对环境保护是有利的。第三, 碱厂废液。碱厂废液中含有大量CaCO3 和少 量CaCl2, 适当加入这种废液有利于煤着火燃烧, 同时也具有脱硫作用, 脱硫率可达到44%以上。第四, 铁矿石粉, 铁矿开采过程中产生的铁矿石粉, 其中富含Fe2O3, 是较好的燃煤催化剂原料。有的铁矿石山 不具备开采价值, 经多年的风化, 山坡多积存大量的铁矿石粉末, 可以收集使用。第五, 草木灰。草木灰中 含有KOH , 冲水过滤后可以得到溶液, 晒干后便可从溶液中提取用作燃煤催化剂的粗品KOH。第六, 石 灰。生石灰和熟石灰均可作为燃煤催化剂原料, 其中要特别强调的是Ca2+明显具有脱硫的作用。除上述 几种之外, 其他可用作燃煤催化剂的废弃物还有很多, 例如废弃的白泥、炼铁炉炉渣、电石废渣以及某些 化工厂的废液等等。 总的来说, 燃煤催化剂提高了煤的挥发分析出速率, 降低了煤的着火温度, 缩短了点火延迟时间, 加 快了焦炭燃尽速率, 并具有脱硫脱氮的明显作用( 提高了固硫率和固氮率) 。其次, 加入催化剂后, 锅炉燃 烧趋于完全, 在锅炉蒸发量略有增大的情况下, 煤耗量有所降低, 汽煤比相对提高6.02%。尽管变化幅度 不大, 却说明催化剂能够改善锅炉燃烧工况, 提高了锅炉热效率。 ( 1) 在煤中添加某些碱金属或碱土金属化合物可不同程度地起到促进燃烧作用。燃煤催化剂在煤炭燃 烧中能有效地降低煤炭着火温度, 同时起到促进燃烧和减少污染排放的作用。催化剂为原料煤在燃烧过程 中提供了燃烧初期必需的氧气, 提高了煤炭颗粒的燃烧速度, 即使煤质不好, 通过添加催化剂, 也可以保 证锅炉的燃烧情况和出力负荷, 充分利用了煤炭资源。 ( 2) 含催化剂C 的矿粉是效率较好的催化剂, 价廉、来源广、有很好的工业应用前景; 煤脱硫助燃材 料, 适用于各种工业锅炉、电站锅炉燃煤过程中SO2 的脱除。 ( 3) 在煤燃烧以及煤中S 与N 向SO2 及NO 转化的过程中, FeCl3 既起到催化剂的作用, 同时又 起吸收剂的作用。FeCl3 催化作用表现在降低了SO2 和NO 生成反应的表观活化能。 ( 4) 煤脱硫助燃材料”内含有钙、镁和催化剂, 煤炭燃烧时, 产生的二氧化硫、三氧化硫与钙化合成亚硫 碳
高活性替代锡环保催化剂 SICAT-03 1、性状描述 茶黄色透明液体，密度 1.087g/cm3(25℃)，粘度3100±100mPa.s（25℃）；具特殊 化合物气味，易溶于一般聚氨酯或有机硅原料如聚醚多元醇、有机硅树脂等。 不含八大重金属、有机锡、偶氮、邻苯酸盐等有毒成分，可通过国际有毒金属限制性环保法规。 2、独特性能在催化有机硅材料固化过程中，有机锡催化剂一直占据主导地位，但有机锡毒 性和对环境的危害近年来逐渐引起重视， 其淘汰和替代工作也列入很多生产厂家的日程，同时市面上也出现了打环保擦边球的所谓 环保有机锡催化剂作为传统有毒有机锡的替代品。但因为锡金属在化学价态上的活泼性 和易变价性，致使所谓的环保有机锡的环保具有很大的不稳定性，无法确保其 100%的环 保性，更兼昂贵的价格，导致很多企业无法使用。 SICAT-03 系针对有机硅树脂和聚氨酯各种发泡产品中起凝胶作用的有机锡的淘汰和 取代而开发，具如下特性： 1）有机硅体系： 对缩聚反应催化活性高，可高效快速促进体系固化速度； 不含锡金属，环保性高，满足出口，产品使用范围广。 2）聚氨酯发泡体系： 对异氰酸酯和羟基（-OH）的催化反应具有前期平缓后期加强特点，物料流动期较长，允许有更长的起发时间； 后期更促进凝胶强度的加强。比常用有机铋催化剂活性高 3-6 倍,避免后期因催化活力不足造成的塌泡、暗泡、开裂、自结皮表皮不光亮、出模后发胀变形等情 况出现。 3、应用领域可用于各种有机硅（MS）树脂体 系、聚氨酯泡沫体系， 有机硅树脂体系推荐用于密封胶、绝缘材料等，用于生产建筑密封胶、防水材料、绝缘漆、浸渍漆等。聚氨酯泡沫体系推荐用于模塑泡沫、自结皮、RIM 微孔弹性体等 领域，用于生产童车/残疾人代步车轮胎、汽车保险杠/方向盘、扶手、座椅等等产 品。 4、使用说明 使用时加入有机硅树脂或多元醇（Polyol，P 料）组份，建议生产现场添加；若预混系统料中因配方体系千差万别需使用方自测催化剂之活性适用期， 使用量与配方有关，一般用量为 0.1～0.5% （质量份数）。平常使用时必须保证盛装本产品的容器是干净和干燥的，并保证使用后注意马上封闭罐口，避免敞开放置。 5、规格储存包装规格:25/200kg/桶。储存于干燥阴凉仓库内，避免日光照射和雨淋。不开 封保质期一年，超期后如经检验合格仍可正常使用。
稀土在钢铁及有色金属中的应用充满希望 近年来，我国经济持续稳定、健康增长，同时带来的是对资源的需求亦日益迫切，我国已成为钢铁、材料需求大国。作为稀土资源丰富的国家，合理开发和利用稀土，进一步研究和探索稀土在钢铁及有色金属的应用，是十分必要和及时的。 稀土元素是典型的金属。在17个稀土元素中，按金属的活泼次序排列，由钪、钇、镧递增，由镧到镥递减，镧元素最活泼。稀土元素可以和氮、氢、碳、磷等发生反应。可广泛地应用到钢铁和有色金属中。 一、稀土在钢铁中的应用 1.稀土在钢中的应用 稀土真正应用于钢是在第二次世界大战期间，因战争而大量的需求，人们发现稀土元素加入钢中，可提高钢的性能。也就是在冶炼钢的时候，如果加入稀土元素的方法得当，比例合适，就会得到优质的碳素钢。尤其是不锈钢在稀土族元素的帮助下，不仅制造工艺简化了，而且不锈钢的抗氧化性也能明显提高和改善。也就是说，稀土改善钢的许多性能都是和稀土变质钢的凝固组织和夹杂物有关。 稀土元素的微合金化作用主要是由稀土原子在晶界上偏聚，与其它元素交互作用，引起晶界的结构，化学成分和能量的变化，并影响其他元素的扩散和新相的成核与长大，最终导致钢组织与性能的变化引起的。钢中稀土金属含量因不同钢种，不同冶炼方法和不同的稀土加入方法而有很大差异。在冶炼过程中，稀土可以与钢中磷、砷、锡、锑、铋、锆等低熔点有害元素相作用。形成熔点较高的化合物。也有抑制这些杂质和晶界上的偏折。 稀土加入钢液中生成球状稀土硫化物或硫氧化物，取代容易形成的长条状MnS 夹杂，使硫化物形状得到控制，提高了钢的热塑性，特别是横向冲击性，改善钢材的各向异性。稀土使棱角状高硬度的氧化铝转化为球状硫化物及铝酸稀土，有利于提高钢的抗疲劳性能。 通过热力学分析和研究表明：在钢铁中加入稀土可提高钢铁的强度、耐磨性和抗氧化等性能。 我国稀土在钢铁中应用始于20世纪60年代初，许多单位参与这项工作，在上百种钢号中进行“稀土（合金）钢”的开发试验研究工作，最后真正在工业上正式生产的钢号不足10个，如16Mn、601、603以及部分Fe-Cr-Ac系电热合金等。 经过“六五”、“七五”期间的联合攻关，由许多单位等参加的国家重点科技攻关项目“稀土在钢中应用研究”得到完成，钢中稀土加入方法研究取得成果的主要标志是：解决了钢中加稀土方法，克服了水口“结瘤”，稳定且提高了钢中稀土回归率，改善了钢坯或铸坯的低倍组织，也实现了稀土在钢坯或铸坯中的均匀分布。 我国稀土在钢中的应用已有30多年的历史，稀土处理钢的牌号近50个，主要分两类；第一是含Cu、P类的低合金钢，主要利用稀土改善钢的耐蚀性；第二是Mn、Nb、V、Ti稀土处理低合金钢，这类钢除利用稀土改善钢的耐腐蚀外，更主要利用改善钢的强度和耐磨性。 1980年我国稀土处理钢的产量仅为1.5万吨、1985年为11.2万吨，1990年达34万吨，1995年52.2万吨，2000年为77.9万吨，近几年的产量为：2001年为74.6万吨，2002年为83.1万吨，2003年为94.0万吨（历史最高）。