稀(xi)土元素(su)在地殼(ké)中主要(yào)以礦物(wu)形式存(cun)在,其賦(fù)存狀🚶♀️海贝官❌方网站㊙️态(tài)主要有(yǒu)三種:
作(zuo)爲礦物(wù)的基本(běn)組成元(yuán)素,稀土(tu)以離子(zi)化合物(wu)形式賦(fu)存于礦(kuang)物晶格(ge)中,構成(cheng)礦物的(de)必不可(ke)少的成(cheng)分。這類(lèi)礦物通(tong)常稱爲(wèi)稀土礦(kuàng)物,如獨(du)居石、氟(fú)碳铈🈚礦(kuang)等。
已(yi)經發現(xiàn)的稀土(tu)礦物約(yuē)有250種,但(dàn)具有工(gong)業價值(zhi)的稀土(tǔ)礦物隻(zhī)有50~60種,目(mu)前具有(yǒu)開采價(jia)值的隻(zhī)有10種左(zuo)右,現在(zai)用于工(gong)業提取(qu)稀土元(yuán)素的礦(kuàng)物主要(yao)有四種(zhǒng)—氟碳🈲铈(shi)礦、獨居(jū)石礦🏃🏻、磷(lín)钇礦和(hé)風化殼(ke)淋積型(xíng)礦,前三(san)種礦⚽占(zhan)西方稀(xi)土産量(liang)的95%以上(shang)。獨居石(shí)和氟碳(tan)铈礦中(zhōng),輕稀土(tu)含量較(jiao)高。磷钇(yǐ)礦中,重(zhòng)稀土和(hé)钇含🍓量(liàng)較高,但(dàn)礦💛源比(bi)獨居石(shí)少。
世界(jie)稀土資(zi)源擁有(you)國除中(zhōng)國外,還(hái)有俄羅(luó)斯、吉爾(ěr)吉斯斯(sī)坦、美💯國(guó)、澳大利(li)亞、印度(dù)、紮伊爾(er)等;主要(yào)稀土礦(kuàng)物是氟(fú)🍓碳铈💜礦(kuang)、離子吸(xi)附型礦(kuang)、獨居石(shí)、磷钇礦(kuàng)、黑🔱稀金(jin)礦、磷灰(huī)石、铈铌(ní)鈣钛礦(kuang)等。主要(yào)進行開(kai)采、選礦(kuàng)生産的(de)國家是(shi)中國、美(měi)國、俄羅(luó)斯、吉爾(er)吉斯斯(si)坦、印度(du)、巴西、馬(ma)來西亞(ya)等。1998年全(quán)世界稀(xi)土精礦(kuàng)産量13萬(wan)餘噸(自(zi)然噸位(wei))。值得注(zhù)意的是(shi)澳大利(li)亞、印度(du)、南非等(děng)擁有稀(xi)土資源(yuan)的國家(jiā),在未來(lai)五年内(nèi),将克服(fú)技術🔞障(zhàng)🌏礙,生産(chan)高附加(jia)值🙇🏻的單(dān)一稀土(tu)産品㊙️。屆(jiè)⛹🏻♀️時世界(jie)市場的(de)競争将(jiang)更加激(jī)烈。
獨居(jū)石 Monazite
獨居(jū)石又名(míng)磷铈镧(lán)礦。化學(xué)成分及(jí)性質:(Ce,La,Y,Th)[PO4]。成(chéng)分變化(huà)很👅大♉。礦(kuàng)物成分(fèn)中稀土(tu)氧化物(wù)含量可(kě)達50~68%。類質(zhì)同象🔱混(hùn)入物有(yǒu)Y、Th、Ca、[SiO4]和[SO4]。獨居(ju)石溶于(yu)H3PO4、HClO4、H2SO4中。
晶體(tǐ)結構及(jí)形态:單(dān)斜晶系(xì),斜方柱(zhù)晶類。晶(jing)體成闆(pǎn)🔞狀,晶面(miàn)常有條(tiáo)紋,有時(shi)爲柱、錐(zhuī)、粒狀。
物(wu)理性質(zhi):呈黃褐(hè)色、棕色(sè)、紅色,間(jian)或有綠(lü)色。半透(tou)明至透(tòu)🌈明。條痕(hen)白色或(huò)淺紅黃(huang)色。具有(yǒu)強玻璃(li)光澤。硬(ying)度5.0~5.5。性🔆脆(cui)。比‼️重4.9~5.5。電(dian)磁性中(zhōng)弱。在X射(shè)線下發(fa)綠光。在(zai)陰極射(she)線下🤞不(bu)發光🛀🏻。
生(shēng)成狀态(tai):産在花(huā)崗岩及(ji)花崗偉(wei)晶岩中(zhong);稀有金(jīn)屬碳💚酸(suān)岩🤟中;雲(yun)英岩與(yǔ)石英岩(yán)中;雲霞(xia)正長岩(yán)、長霓岩(yán)與堿性(xìng)正💞長偉(wěi)晶岩中(zhong);阿🍓爾卑(bēi)斯型脈(mo)中;混合(he)岩中;及(ji)風化殼(ké)與砂礦(kuàng)中。
用途(tú):主要用(yòng)來提取(qu)稀土元(yuan)素。
産地(di):具有經(jing)濟開采(cǎi)價值的(de)獨居石(shi)主要資(zī)源是沖(chòng)積✨型🏃🏻或(huò)海濱砂(shā)礦床。最(zuì)重要的(de)海濱砂(sha)礦床是(shì)在澳大(da)利亞沿(yan)🐆海、巴西(xī)以🥰及印(yìn)度等沿(yán)海。此外(wài),斯裏蘭(lán)卡、馬達(da)加斯加(jia)、南🌈非、馬(ma)來西亞(ya)、中國、泰(tài)國、韓國(guo)、朝鮮等(děng)地都含(hán)有獨居(ju)石的重(zhong)砂礦床(chuáng)。
獨居石(shi)的生産(chǎn)近幾年(nian)呈下降(jiang)趨勢,主(zhu)要原因(yīn)是由🔅于(yú)礦石中(zhōng)钍元素(su)具有放(fàng)射性,對(duì)環境有(you)害。
氟碳(tàn)铈礦 (Bastnaesite)
化(hua)學成分(fen)性質:(Ce,La)[CO3]F。機(jī)械混入(ru)物有SiO2、Al2O3、P2O5。氟(fu)碳铈礦(kuàng)易溶于(yu)稀🙇♀️HCl、HNO3、H2SO4、H3PO4。
生成(chéng)狀态:産(chan)于稀有(yǒu)金屬碳(tàn)酸岩中(zhōng);花崗岩(yán)及花崗(gang)🌐偉晶🔆岩(yan)中;與花(huā)崗正長(zhang)岩有關(guan)的石英(yīng)脈中;石(shí)英─鐵💃錳(měng)碳酸鹽(yan)岩脈中(zhōng);砂礦中(zhong)。
用途:它(tā)是提取(qu)铈族稀(xi)土元素(sù)的重要(yao)礦物原(yuan)料。铈族(zú)元素🍓可(ke)用于制(zhi)作合金(jīn),提高金(jin)屬的彈(dàn)性、韌性(xing)和強度(du)🤩,是制作(zuò)噴氣式(shì)飛機、導(dǎo)彈、發動(dong)機及耐(nai)熱機械(xie)🚶的重要(yào)🔆零件。亦(yi)可用作(zuò)防輻射(shè)線的防(fáng)護外殼(ke)等。此外(wài),铈族元(yuán)素還用(yong)于制作(zuo)各種有(yǒu)色玻璃(lí)。
目前,已(yǐ)知最大(da)的氟碳(tan)铈礦位(wèi)于中國(guo)内蒙古(gǔ)的白雲(yun)✨鄂博礦(kuàng)👌,作爲開(kāi)采鐵礦(kuang)的副産(chǎn)品,它和(he)獨居石(shí)一道被(bèi)開采出(chū)來,其稀(xī)土氧化(huà)物平均(jun)含量爲(wèi)5~6%。品位最(zuì)高的工(gōng)業氟碳(tàn)铈礦礦(kuang)床是美(měi)國加利(lì)福尼亞(yà)州的芒(máng)廷帕斯(si)礦,這是(shi)世界上(shàng)唯一以(yǐ)開采稀(xi)土爲主(zhu)的🔅氟碳(tan)铈礦。
磷(lín)钇礦(Xenotime)
晶(jing)體結構(gou)及形态(tai):四方晶(jing)系、複四(si)方雙錐(zhui)晶類、呈(chéng)粒狀及(ji)🐪塊狀。
物(wu)理性質(zhi):黃色、紅(hóng)褐色,有(yǒu)時呈黃(huang)綠色,亦(yì)呈棕色(se)或淡褐(hè)色。條痕(hén)淡褐色(sè)。玻璃光(guāng)澤,油脂(zhi)光澤。硬(ying)度4~5,比重(zhong)4.4~5.1,具有弱(ruo)的多色(se)⁉️性和✨放(fàng)射性。
生(shēng)成狀态(tài):主要産(chan)于花崗(gang)岩、花崗(gang)偉晶岩(yán)中。亦産(chǎn)于堿性(xing)✉️花崗岩(yan)💁以及有(you)關的礦(kuang)床中。在(zài)砂礦中(zhōng)亦有産(chǎn)出。
用途(tu):大量富(fù)集時,用(yong)作提煉(liàn)稀土元(yuán)素的礦(kuang)物原料(liao)。
風化殼(ke)淋積型(xing)稀土礦(kuang)(Ion absorpt deposit)
淋積型(xing)稀土礦(kuàng)即離子(zi)吸附型(xing)稀土礦(kuàng)是我國(guó)特有的(de)新型稀(xī)土礦物(wu)。所謂“離(lí)子吸附(fu)”系稀土(tǔ)元素不(bú)以化合(hé)物的形(xíng)式存在(zai),而是呈(chéng)離子狀(zhuàng)态吸附(fù)于粘土(tǔ)🏃🏻礦物中(zhōng)㊙️。這些稀(xi)土易爲(wèi)⚽強電解(jie)質交換(huàn)而轉入(ru)溶液,不(bú)需要破(pò)碎、選礦(kuàng)等🤞工藝(yì)過程,而(er)是直接(jie)浸取即(ji)可📐獲得(de)混合稀(xī)土氧化(huà)物。故🏃🏻這(zhè)類礦的(de)特💔點是(shì):重稀土(tu)元素含(han)量高,經(jing)濟含量(liàng)大,品位(wèi)低,覆蓋(gai)面大,多(duo)在丘陵(líng)地帶,适(shi)于手工(gong)和半機(ji)械化開(kai)采,開采(cǎi)和浸取(qǔ)工藝簡(jiǎn)單。
風化(hua)殼淋積(ji)型稀土(tu)礦,主要(yào)分布在(zai)我國江(jiāng)西、廣東(dōng)🐅、湖南、廣(guǎng)西、福建(jian)等地。
2.世(shì)界稀土(tu)資源
稀(xi)土元素(su)在地殼(ké)中豐度(dù)并不稀(xī)少,隻是(shi)分散而(er)已。因此(cǐ),雖🏃♀️然稀(xi)土的絕(jue)對量很(hen)大,但就(jiu)目前爲(wèi)止能真(zhēn)正成爲(wèi)可開采(cǎi)😘的稀土(tǔ)礦并不(bu)多,而且(qiě)在世界(jiè)上分布(bù)極不均(jun)勻,主要(yào)集中🥵在(zai)中國、美(mei)國、印度(dù)、前蘇聯(lián)、南非、澳(ao)大利亞(ya)、加拿大(da)🌈、埃及等(děng)幾個國(guo)家,其中(zhōng)中國的(de)占有率(lü)最高。見(jiàn)下表。
表 1998年(nián)世界稀(xī)土儲量(liang)(REO,萬噸)
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國(guo)家 |
工業(yè)儲量 |
遠(yuan)景儲量(liàng) |
|
中國 |
4300 |
4800 |
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前(qian)蘇聯 |
1900 |
2100 |
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美(měi)國 |
1300 |
1400 |
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520 |
580 |
|
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印(yin)度 |
130 |
|
|
紮伊(yī)爾 |
100 |
100 |
|
100 |
||
|
巴西(xi) |
28 |
31 |
|
3 |
3.5 |
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南非(fēi) |
39 |
40 |
|
斯裏蘭(lán)卡 |
||
|
泰國(guó) |
0.1 |
0.11 |
|
剛果 |
0.1 |
0.1 |
|
其(qi)它 |
2100 |
2100 |
|
總計(jì) |
10000 |
11000 |
來(lái)源:《世界(jiè)稀土經(jīng)濟》(第十(shí)一版)
(1)中(zhong)國
中國(guó)占世界(jie)稀土資(zī)源的43%,是(shì)一個名(míng)符其實(shi)的稀土(tu)🈲資源大(da)國。稀土(tu)資源極(ji)爲豐富(fù),分布也(yě)極其合(hé)理,這爲(wei)中☁️國稀(xi)土工業(yè)的發展(zhan)奠定了(le)堅實的(de)基礎。
白雲(yun)鄂博稀(xī)土礦與(yǔ)鐵共生(sheng),主要稀(xī)土礦物(wù)有氟碳(tàn)铈礦💃🏻和(hé)獨居☎️石(shi),其比例(li)爲3∶1,都達(dá)到了稀(xi)土回收(shōu)品位🏃♀️,故(gù)稱混合(hé)礦,稀土(tu)總儲量(liang)REO爲3500萬噸(dūn),約占世(shì)界儲量(liang)的38%,堪稱(chēng)爲世界(jiè)第一大(da)稀土礦(kuang)。
微山稀(xī)土礦和(hé)冕甯稀(xī)土礦是(shi)以氟碳(tàn)铈礦爲(wèi)主,伴生(sheng)有重晶(jīng)石💋等,是(shi)組成相(xiàng)對簡單(dan)的一類(lèi)易選的(de)稀土礦(kuang)。
江西風(fēng)化殼淋(lín)積型稀(xi)土礦是(shi)一種新(xīn)型稀土(tu)礦種,它(tā)的選冶(ye)相對較(jiao)簡單,且(qiě)含中重(zhòng)稀土較(jiao)高,是一(yī)類很有(yǒu)💃市場競(jìng)争力的(de)稀土🌈礦(kuang)。
中國的(de)海濱砂(sha)也極爲(wèi)豐富,在(zài)整個南(nán)海的海(hai)岸線及(ji)🐇海南⛷️島(dao)、台灣島(dǎo)的海岸(àn)線可稱(cheng)爲海濱(bīn)砂存積(ji)的✉️黃金(jin)海岸,有(yǒu)近代沉(chén)積砂礦(kuang)和古砂(sha)礦,其中(zhōng)獨居石(shí)和磷钇(yǐ)礦是處(chù)🔆理海濱(bin)砂回收(shōu)钛鐵礦(kuàng)和锆英(ying)石時作(zuò)爲副産(chan)品加以(yi)回收。
總(zǒng)之中國(guo)的稀土(tu)資源儲(chǔ)量大,礦(kuàng)種和稀(xi)土元素(sù)齊全,稀(xī)土品位(wèi)🎯高,礦點(dian)分布合(hé)理等。
美國(guo)它的稀(xī)土資源(yuán)約占13%,其(qi)稀土消(xiāo)費和氟(fu)碳铈礦(kuàng)産量幾(jǐ)年來一(yi)直居世(shì)界第一(yi),但近幾(ji)年稀土(tǔ)産量已(yǐ)退🏒居第(dì)二位,讓(ràng)位于中(zhōng)國。美國(guó)稀土資(zi)源主要(yao)有氟碳(tàn)铈礦、獨(du)居石及(jí)在選别(bie)其它礦(kuàng)物時,作(zuo)爲副産(chǎn)品可回(huí)收黑稀(xī)金礦、矽(xi)铍钇礦(kuang)和磷钇(yi)礦。
位于(yu)加利福(fu)尼亞的(de)聖貝迪(dí)諾縣的(de)芒廷帕(pà)斯礦,是(shi)🚶♀️世界上(shang)❓最大的(de)單一氟(fu)碳铈礦(kuang),該礦山(shān)1949年勘探(tan)放射性(xing)礦物時(shí)發現,稀(xi)土品位(wèi)爲5~10%REO,儲量(liàng)達500萬噸(dun)之多,是(shi)一大型(xing)稀土礦(kuàng)。
美國很(hěn)早就開(kai)采獨居(ju)石,現在(zai)開采的(de)砂礦量(liang)是佛羅(luó)裏達州(zhou)的格林(lín)科夫斯(sī)普林斯(sī)礦。礦床(chuáng)長約19km,寬(kuān)1.2km,厚爲6m,獨(dú)居石較(jiào)爲豐富(fu)。此外,北(bei)卡羅來(lái)納州、南(nán)卡羅來(lái)納州、佐(zuo)治亞州(zhou)、愛達荷(hé)州和蒙(méng)大拿州(zhōu)也有砂(shā)礦分布(bu),儲量也(ye)相當可(ke)觀。
(3)印度(du)
印度主(zhu)要礦床(chuang)是砂礦(kuang)。印度的(de)獨居石(shí)生産從(cong)1911年開始(shi),最大🏒礦(kuang)㊙️床分布(bù)在喀拉(lā)拉邦、馬(ma)德拉斯(sī)邦和奧(ao)裏薩拉(lā)邦。有名(míng)礦區是(shì)位于🌈印(yin)度南部(bù)西海岸(an)的恰瓦(wǎ)拉和馬(ma)納範拉(la)庫裏奇(qi)稱爲特(tè)😘拉範科(kē)✉️的大礦(kuang)床,它在(zài)1911~1945年間的(de)供礦量(liang)占世界(jie)的一半(bàn),現在仍(reng)然是重(zhòng)要💃🏻的産(chan)地。1958年在(zai)鈾、钍資(zi)源勘探(tàn)中,在比(bǐ)哈爾邦(bāng)内陸的(de)♍蘭契高(gāo)原上發(fā)現了一(yī)個新的(de)💞獨居石(shí)和钛鐵(tiě)🍉礦礦床(chuang),規模巨(jù)🔅大。
印度(du)獨居石(shí)钍含量(liang)高達8%ThO2。在(zài)馬納範(fàn)拉庫裏(li)奇采的(de)重🏒砂獨(dú)居💋石占(zhàn)5~6%。钛鐵礦(kuàng)占65%,金紅(hong)石3%,锆英(yīng)石5~6%,石榴(liú)石7~8%。
(4)前蘇(sū)聯
(5)澳(ào)大利亞(yà)
澳大利(lì)亞是獨(dú)居石的(de)生産大(dà)國,獨居(ju)石是作(zuò)爲生産(chǎn)锆💃英🛀🏻石(shí)和金紅(hóng)石及钛(tài)鐵礦的(de)副産品(pǐn)加以回(huí)收。澳大(da)利亞的(de)砂礦主(zhǔ)要集中(zhong)在西部(bù)地區。澳(ào)大利亞(yà)也産磷(lin)钇礦。
(6)加拿(na)大
加拿(ná)大主要(yào)從鈾礦(kuang)中副産(chan)稀土。位(wèi)于安大(dà)略省布(bu)來恩德(dé)🔴裏弗-埃(āi)利特湖(hu)地區的(de)鈾礦,主(zhǔ)要由瀝(lì)青鈾礦(kuang)、钛鈾礦(kuàng)和獨居(ju)石、磷钇(yi)礦組成(chéng),在濕法(fa)提鈾時(shí),可把稀(xi)土也提(tí)出來。
(7)南(nan)非
主要從(cóng)錫礦的(de)尾礦中(zhong)回收獨(dú)居石、磷(lín)钇礦和(hé)铌钇礦(kuang)等稀土(tu)礦物,曾(céng)一度是(shì)世界重(zhong)稀土和(hé)钇的主(zhu)要來源(yuan)。
(9)埃及
埃(āi)及從钛(tài)鐵礦中(zhong)回收獨(du)居石。礦(kuang)床位于(yú)尼羅河(hé)三角洲(zhōu)地區,屬(shǔ)🎯于河濱(bīn)沙礦,礦(kuàng)源由上(shàng)遊風化(huà)的沖積(jī)砂沉積(ji)而成,獨(du)居石儲(chu)量約20萬(wàn)噸。
(10)巴西(xī)
巴西是(shi)世界稀(xi)土生産(chǎn)的最古(gǔ)老國家(jiā),1884年開始(shi)向德國(guó)輸出獨(dú)居石,曾(ceng)一度名(míng)揚世界(jie)。巴西的(de)獨居石(shi)資🌂源主(zhu)🔴要集中(zhōng)于東部(bu)沿海,從(cong)裏約熱(re)内盧到(dao)北部福(fu)塔萊薩(sa),長達約(yue)643km地區,礦(kuang)床規模(mo)大。