产业技术情报—————————————————————————————————————————————————————————————2013年12月18日第6期（总第6期）编者按：稀土提取及分离技术的基本内容有如下几个方面：稀土矿物的富集、稀土的提取、稀土富集物的制备、稀土元素的分离与提纯、稀土化合物的制备。
本期通过专利分析，对稀土提取及分离技术的专利数量、专利国家和地区分布、专利技术布局，以及稀土提取与分离技术国家分布、技术主题、核心专利等进行了分析，并得出以下结论。
本期重点：稀土提取与分离技术专利分析●中国在稀土提取与分离技术领域起步较早，但由于我国稀土技术保密规定等原因，文献报道不多，2006年后迅速发展，专利数量跃居世界第一，但专利影响力（核心专利）很小。
●稀土提取与分离技术主要集中在提取与分离过程与方法、分离过程中使用的体系和萃取剂、稀土分离、提取的设备与装置以及对稀土提取过程中废水的处理。
●日本企业为该技术领域的主要专利持有人，专利均集中在从合金或其他混合物中回收稀土元素以及提取与分离过程中所使用的萃取剂。
此外，日本机构还擅长从一些废料（例如荧光粉材料和磁性材料）中回收稀土金属。
●中国有5家高校、科研单位和5家企业专利申请量进入全球Top30，分别为北京大学、北京科技大学、东北大学、内蒙古科技大学、中科院长春应用化学研究所、北京有色金属研究总院、包头稀土研究院、甘肃稀土新材料有限公司等。
============================================================= 主编：刘细文执行主编：贾苹本期策划：徐慧芳陆彩女陈枢舒联系地址：北京北四环西路33号中科院国家科学图书馆区域信息服务部邮编：100190 电话：82625972邮件地址：***************目录【技术趋势】 (3)1、稀土提取技术专利数量及申请人数量年度变化趋势 (4)2、专利国家/地区分布 (6)3、专利技术布局 (7)【核心技术】 (9)1、稀土提取与分离技术国家年度分布分析 (9)2、稀土提取与分离技术主题分析 (10)3、稀土元素提取与分离技术核心专利分析 (12)【重点机构】 (13)【重要人物】 (15)吉林省优秀稀土专家-李德谦 (16)江西省科学院应用化学研究所-田君 (18)【产业动态】 (20)1、产业政策 (20)2、企业动态 (21)【技术趋势】稀土(rare earth)有“工业维生素”的美称。
稀土元素是指元素周期表中原子序数为57 到71 的15种镧系元素以及与镧系元素化学性质相似的钪（Sc）和钇（Y）共17 种元素，由于钷为核反应堆生产的人造放射性元素，在自然界中尚未发现，而钪与其它稀土元素性质差别较大，所以稀土常指其余15个元素，按原子量大小通常可分为二组，即轻稀土：镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆，重稀土：铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇。
稀土提取及分离是从稀土矿物中提取稀土，并经过净化、分离、提纯等工艺过程制备各种稀土化合物的过程。
稀土提取及分离技术的基本内容有如下几个方面：稀土矿物的富集、稀土的提取、稀土富集物的制备、稀土元素的分离与提纯、稀土化合物的制备。
稀土矿物的富集是在某些精矿不能满足稀土提取和制备的要求，必须采用选矿技术进行处理制备精矿，如独居石精矿需用选矿方法出去金红石、钛铁石和锆英石等；稀土提取包括用水或无机酸等将稀土矿物分解和溶解（通常称之为浸出），并通过洗涤、中和沉淀盐类或溶剂萃取将稀土与非稀土杂质分离；稀土富集物的制备是通过溶剂萃取法等制得某一个或几个稀土元素的富集物；稀土元素的分离与提纯是将混合稀土中的各个稀土元素逐一分离开来的工艺过程，分离单一稀土的最有效方法是溶剂萃取法、萃淋树脂色层法、离子交换法、化学分离法等；稀土化合物的制备是稀土盐类、氧化物、氢氧化物或其他化合物，氧化物是将溶液中的稀土用草酸或碱金属（铵）碳酸盐等沉淀剂沉淀成相应的稀土盐类，然后灼烧制得，某些水溶性大的盐类（如氯化物、硝酸盐等）可从其水溶液中用浓缩结晶方法制备，难溶性盐类（如碳酸盐、氟化物等）可用沉淀法制备，制备氢氧化物可用水解沉淀法或碱转化法。
综合利用及清洁生产主要是稀土精矿中其他有价元素和其他有用矿物的回收及污染有害元素的处置，如白云鄂博稀土精矿需要考虑磷、氟、铌及钍等的回收。
稀土提取分离的技术创新：稀土选矿与稀土提取分离新技术，开发酸性萃取剂皂化技术和化合物制备技术，如非皂化、非碱性皂化技术、特殊沉淀剂的开发等；稀土新物性产品开发，控制稀土产品的物理指标，粒度、晶型、比表面、孔隙度、分散性、悬浮性、色泽、密度等，如稀土纳米材料。
国内的研究单位和高等院校, 以及众多的企业都对稀土类资源的开采和应用技术研究方面取得了一系列的科技成果, 形成了具有自有知识产权的独特的稀土采选和分离工艺。
特别是对我国特有的离子型稀土矿，创新了一整套工艺技术，其工艺过程主要包括用电解质作浸矿剂浸取稀土、稀土浸出液预处理除杂(或萃取富集)、用草酸或碳酸氢铵等沉淀稀土、经干燥或锻烧得到可用于后续萃取分离的氧化稀土或碳酸稀土等精矿。
再经分离厂的萃取分离, 可以生产出各种纯度和规格的单一稀土产品。
利用关键词1设计检索式和专利分类代码2检索美国汤森路透科技（Thomson Reuters Scientific）公司的DII（Derwent Innovation Index）数据库，共计检出3142条相关记录，数据检索日期为2013年12月3日。
所采用的主要分析工具为TDA（Thomson Data Analyzer）。
1、稀土提取技术专利数量及申请人数量年度变化趋势全球稀土提取技术专利发展大致经历了以下三个阶段（图1）：（1）技术萌芽期（1961年-1984年）全球稀土提取有关技术的专利最早始于1961年。
实际上，19世纪末起人们就开始从矿石中分选或用化学方法富集稀土矿物。
60年代左右，许多研究者对独居石的分解提出了一系列的方法，包括压热1(Rare earth* or lanthanon or lanthanide* or Scandium or Yttrium or Lanthanum or Cerium or Praseodymium or Neodymium or Promethium or Samarium or Europium or Gadolinium or Terbium or Dysprosium or Holmium or Erbium or Thulium or Ytterbium or Lutetium) AND (refin* or separat* or sepn or sepd or recover* or extract* or leaching or smelt* or hydrometallurgy or fraction* or extn or roast* ) AND (Aeschynite or allanite or apatite or bastnasite or britholite or brockite or cerite or fluocerite or fluorite or gadolinite or monazite or parasite or stillwellite or synchysite or titanite or wakefieldite or xenotime or zircon or ore or ores or mineral or minerals)2MAN=(M25-G21 or E11-Q01* or M25-A02* or J01-f01* or j01-c01* or j01-d04* or j01-k*); IP= (C05-A03 or E34-4 or C01F-017/00 or C22B-003* OR C22B-001* OR B01D-015*); DC=(A00 or E32 OR E33 or M25 or A91 OR J01 OR J04 OR L03 OR M28 OR A14)法、热球磨法和熔融法等。
同时，有人提出高温、高压离子交换法，强化了离子交换过程。
1971年，美国两位学者提出了制备萃取色层柱新方法，为工业上应用萃取色层法分离稀土元素奠定了基础。
20世纪80年代初，我国科技工作者研究了P204树脂分离稀土的性能，取得了良好的结果。
随后研究出P507树脂，并用于高纯单一稀土的分离。
虽然在这一时期出现了多种分离方法，但是研究的连续性不强。
（2）技术探索期（1985年-2006年）上世纪80年代中期以后，国内外对稀土元素提取与分离的技术研究侧重于稀土金属的大规模工业化生产，因此，迫切要求高效、稳定的自动化生产线。
法国、日本和美国等国在稀土分离生产线上实现了物料浓度、酸度和流量的自动检测，致使其生产过程和产品质量稳定。
我国稀土工业生产过程自动化装备水平普遍偏低，基本停留在离线分析、经验控制水平。
（3）技术增长期（2007年-至今）2007年以后，稀土提取与分离技术在原有分离萃取方法的基础上进行深入和完善，同时也包括对稀土分离与提取装置的研究和对稀土分离与提取过程中的废水、废渣和废气的处理，使稀土的工业化生产朝产品的精细化和功能化、复合化和处方化，生产过程的绿色化和高科技化，生产设备的连续化的自动化的方向努力前进。
图1全球稀土提取相关技术专利及申请人年代变化趋势2、专利国家/地区分布从专利技术的国家/地区（TDA的最早优先权国）来源看（见图2和图3），中国申请的专利技术最多，占全部专利的30%。
其次是日本，专利申请量占总量的28%，美国以11%的份额占据第3位，俄罗斯以7%的份额占据第4位。
但是前苏联还有8%的份额，所以俄罗斯的实际排名应在美国前面。
前10位专利申请量国家/地区专利申请总量占全部专利的95%，说明主要专利技术都掌握在这些国家地区。
图2 稀土提取与分离国家/地区分布图3 全球稀土提取与分离国家/地区分布3、专利技术布局通过对稀土提取专利的德温特手工代码（Manual Code）技术主题进行分析，可以看出稀土提取专利的热点技术领域（见图4）包括：（1）稀土矿物分离方法，包括火法冶金和湿法冶金以及各自的具体分离方法；（2）稀土氧化物或稀土盐的分离提取工艺及装置；（3）分离过程中所用的各种试剂，包括酸、无机化合物、聚合物树脂等；（4）稀土提取与分离过程中水的处理，包括有色金属生产过程中出现的污水、污水净化处理和从水中去除某种物质。
表1 稀土提取专利技术主题分布稀土分离方法以湿法为主，包括沉淀法、沉淀浮选法、离子交换法和溶剂萃取法等。