1.賦存狀(zhuang)态
稀土元(yuán)素在地殼(ke)中主要以(yi)礦物形式(shi)存在,其賦(fu)存狀态❗主(zhu)要👣啊啊🔞啊不要在线观看❌有三種(zhong):
作爲礦物(wù)的基本組(zǔ)成元素,稀(xi)土以離子(zi)化合物形(xíng)🙇♀️式賦👌存于(yú)礦物晶格(ge)中,構成礦(kuang)物的必不(bú)可少的成(cheng)😄分。這類礦(kuàng)物通常稱(cheng)爲稀土礦(kuang)物,如獨居(jū)石、氟碳铈(shi)礦等。
作爲(wèi)礦物的雜(za)質元素,以(yǐ)類質同象(xiàng)置換的形(xing)式,分散于(yu)造岩礦物(wù)和稀有金(jīn)屬礦物中(zhōng),這類礦物(wù)可稱🍉爲含(hán)有稀土元(yuán)素的礦物(wù),如磷灰石(shi)、螢石等。
呈(cheng)離子狀态(tai)被吸附于(yu)某些礦物(wù)的表面或(huò)顆粒間。這(zhe)類🈲礦物🔴主(zhǔ)要是各種(zhong)粘土礦物(wù)、雲母類礦(kuang)物。這類狀(zhuang)态💚的稀土(tǔ)元素很容(rong)易提取。
已(yi)經發現的(de)稀土礦物(wù)約有250種,但(dan)具有工業(ye)價值的稀(xī)📱土📱礦⛹🏻♀️物隻(zhi)⭐有50~60種,目前(qian)具有開采(cǎi)價值的隻(zhi)有10種左右(yòu),現在用于(yú)工業提取(qu)稀土元素(su)的礦物主(zhǔ)要有四種(zhǒng)—氟碳♊铈礦(kuang)、獨居石礦(kuàng)‼️、磷钇礦和(he)風化殼淋(lin)積型礦,前(qian)三種礦占(zhàn)西方稀👌土(tu)産量的95%以(yǐ)上。獨居石(shi)和氟碳♻️铈(shi)礦中,輕稀(xi)土含量較(jiào)高。磷钇礦(kuàng)中,重稀土(tu)和钇含量(liàng)較高,但礦(kuang)源♋比獨居(ju)石少。
世界(jie)稀土資源(yuán)擁有國除(chu)中國外,還(hai)有俄羅斯(sī)、吉爾吉斯(sī)斯坦、美國(guó)、澳大利亞(ya)、印度、紮伊(yi)爾等;主要(yao)稀土😄礦物(wù)是氟碳铈(shì)礦、離🏃🏻子吸(xi)附型礦、獨(dú)居石、磷钇(yi)礦、黑稀金(jin)礦、磷灰石(shi)、铈铌鈣钛(tai)礦等🧑🏽🤝🧑🏻。主要(yào)進😄行開采(cǎi)、選礦生産(chǎn)的國家是(shi)中國、美國(guo)、俄羅斯、吉(jí)爾吉斯斯(sī)坦、印度、巴(bā)西、馬來西(xī)亞等。1998年全(quan)世界稀土(tǔ)精礦産量(liang)13萬餘噸(自(zì)然噸位)。值(zhí)得注意的(de)是澳大利(li)亞、印度、南(nán)非等擁有(you)稀土資源(yuán)的國家,在(zài)未來五年(nian)内,将克服(fú)技術♋障礙(ai),生産高附(fu)加值的單(dān)一稀土産(chǎn)品。屆時世(shi)界市場的(de)競争将更(gèng)加激烈。
晶體結(jié)構及形态(tai):單斜晶系(xì),斜方柱晶(jing)類。晶體成(cheng)闆😍狀,晶🐉面(miàn)常有條紋(wen),有時爲柱(zhù)、錐、粒狀。
物(wu)理性質:呈(chéng)黃褐色、棕(zōng)色、紅色,間(jiān)或有綠色(se)。半透明至(zhì)透明。條痕(hén)白色或淺(qiǎn)紅黃色。具(jù)有強玻璃(li)光澤。硬度(dù)5.0~5.5。性脆。比重(zhòng)4.9~5.5。電🈲磁性中(zhōng)弱🏃。在X射線(xiàn)下發綠光(guāng)。在陰極射(shè)線下☀️不發(fā)光。
生成狀(zhuang)态:産在花(hua)崗岩及花(huā)崗偉晶岩(yan)中;稀有金(jin)屬碳酸岩(yán)中;雲英岩(yán)與石英岩(yan)中;雲霞正(zheng)長岩、長霓(ni)岩與堿性(xìng)正長偉晶(jing)岩中;阿爾(ěr)卑斯型脈(mo)中;混合岩(yan)中;及風化(hua)♉殼與砂礦(kuang)中。
用途:主(zhǔ)要用來提(ti)取稀土元(yuán)素。
産地:具(ju)有經濟開(kai)采價值的(de)獨居石主(zhǔ)要資源是(shì)沖📞積型或(huo)海濱砂礦(kuàng)床。最重要(yao)的海濱砂(shā)礦床是在(zai)澳大利亞(yà)沿海、巴西(xi)以及印度(du)等沿海。此(ci)外,斯裏蘭(lan)卡、馬達加(jia)斯加、南非(fēi)、馬來西亞(yà)、中國、泰國(guo)、韓國、朝鮮(xiān)等地都含(hán)有💞獨居石(shi)的重砂礦(kuang)床。
獨居石(shi)的生産近(jin)幾年呈下(xià)降趨勢,主(zhu)要原因是(shi)由于礦石(shi)🔞中钍元素(sù)具有放射(shè)性,對環境(jing)有害。
氟碳(tan)铈礦 (Bastnaesite)
化學(xue)成分性質(zhì):(Ce,La)[CO3]F。機械混入(rù)物有SiO2、Al2O3、P2O5。氟碳(tan)铈礦易溶(róng)于稀HCl、HNO3、H2SO4、H3PO4。
晶體(ti)結構及形(xíng)态:六方晶(jīng)系。複三方(fāng)雙錐晶類(lei)。晶體呈六(liù)方柱狀或(huo)闆狀。細粒(li)狀集合體(ti)。
物理性質(zhi):黃色、紅褐(he)色、淺綠或(huò)褐色。玻璃(li)光澤、油脂(zhī)光澤🐆,條痕(hén)呈白色、黃(huáng)色,透明至(zhì)半透明。硬(yìng)度4~4.5,性脆,比(bǐ)💁重4.72~5.12,有時具(ju)放射性、具(ju)弱磁性。在(zài)薄片中透(tou)明,在透射(she)🐅光下無色(se)或淡黃色(sè),在陰極射(she)🔴線下不發(fā)光。
生成狀(zhuang)态:産于稀(xi)有金屬碳(tàn)酸岩中;花(hua)崗岩及花(hua)崗偉晶岩(yán)中;與花崗(gang)正長岩有(you)關的石英(yīng)脈中;石英(yīng)─鐵👅錳碳酸(suan)鹽🐉岩脈中(zhong);砂♉礦中。
用(yòng)途:它是提(tí)取铈族稀(xi)土元素的(de)重要礦物(wu)原料。铈族(zu)元素可用(yong)于制作合(he)金,提高金(jin)屬的彈性(xing)、韌性和強(qiang)度,是制作(zuo)噴氣式飛(fēi)機、導彈、發(fā)動機及耐(nai)熱機械的(de)重要零件(jian)。亦可用作(zuo)防輻射線(xian)的防護外(wài)殼等。此外(wai),铈族元♌素(su)還用于🆚制(zhi)作各種有(yǒu)色玻璃。
化學(xue)成分及性(xing)質:Y[PO4]。成分中(zhōng)Y2O361.4%,P2O538.6%。有钇族稀(xī)土元素混(hùn)入,其中以(yǐ)✔️镱、铒、镝㊙️、钆(ga)爲主。尚有(yǒu)锆、鈾、钍等(deng)元素代替(tì)钇,同時伴(ban)随有矽代(dai)替磷。一般(ban)來說,磷钇(yi)礦中鈾的(de)含量大于(yú)钍。磷钇礦(kuang)化學性質(zhì)穩定☁️。
晶體(tǐ)結構及形(xing)态:四方晶(jīng)系、複四方(fang)雙錐晶類(lei)、呈粒狀及(jí)塊狀。
物理(lǐ)性質:黃色(sè)、紅褐色,有(yǒu)時呈黃綠(lǜ)色,亦呈棕(zōng)色或淡褐(hè)色。條痕淡(dàn)褐色。玻璃(li)光澤,油脂(zhī)光澤。硬度(du)4~5,比重4.4~5.1,具有(you)弱的多色(sè)㊙️性和放射(shè)性。
生成狀(zhuang)态:主要産(chǎn)于花崗岩(yan)、花崗偉晶(jing)岩中。亦産(chǎn)于堿性花(huā)崗🔴岩以及(jí)有關的礦(kuang)床中。在砂(shā)礦中亦有(you)産出。
用途(tú):大量富集(jí)時,用作提(tí)煉稀土元(yuán)素的礦物(wù)原料。
風化(huà)殼淋積型(xing)稀土礦(Ion absorpt deposit)
淋(lin)積型稀土(tǔ)礦即離子(zi)吸附型稀(xi)土礦是我(wǒ)國特有的(de)新型稀土(tu)礦物。所謂(wei)“離子吸附(fù)”系稀土元(yuan)素不以🈲化(huà)合物的形(xing)式🍓存在🔆,而(ér)是❌呈離子(zi)狀态吸附(fu)于粘土礦(kuàng)物中。這些(xie)稀🏃土易爲(wei)強電解質(zhi)交換而轉(zhuǎn)入溶液,不(bú)需要破碎(suì)、選礦等工(gong)藝過程,而(er)是直接浸(jìn)取即可獲(huo)得混合稀(xī)土氧化物(wù)。故這類礦(kuàng)的特點是(shi):重稀土元(yuan)素含量高(gao),經濟含量(liang)大,品位低(dī),覆蓋面大(dà),多在丘陵(líng)地帶,适于(yú)手工和半(ban)機械化開(kai)采,開采和(he)浸取工✌️藝(yì)簡單。
風化(huà)殼淋積型(xíng)稀土礦,主(zhǔ)要分布在(zai)我國江西(xī)、廣東、湖南(nan)、廣🥰西、福建(jiàn)等地。
2.世界(jiè)稀土資源(yuan)
稀土元素(su)在地殼中(zhōng)豐度并不(bú)稀少,隻是(shi)分散而已(yǐ)。因👈此,雖然(rán)稀🌐土的絕(jué)對量很大(da),但就目前(qián)爲止能真(zhen)正成爲可(ke)開采的稀(xī)土礦并不(bu)多,而且在(zài)世界上分(fen)❄️布極不均(jun1)勻,主要集(ji)中在中國(guó)、美國、印度(dù)、前蘇聯、南(nan)非、澳大利(lì)🌈亞、加拿大(da)💋、埃及等幾(ji)個國家,其(qí)中中國的(de)占有率最(zuì)高。見下表(biǎo)。
表 1998年(nian)世界稀土(tǔ)儲量(REO,萬噸(dūn))
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遠景(jing)儲量 |
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中國(guó) |
4300 |
4800 |
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1900 |
2100 |
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美(měi)國 |
1300 |
1400 |
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澳大利(li)亞 |
520 |
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110 |
130 |
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紮(zhā)伊爾 |
100 |
100 |
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加拿(ná)大 |
94 |
100 |
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巴西 |
31 |
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馬(ma)來西亞 |
3 |
3.5 |
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南(nan)非 |
39 |
40 |
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斯裏蘭(lan)卡 |
1.2 |
1.3 |
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泰國 |
0.1 |
0.11 |
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0.1 |
0.1 |
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其它 |
2100 |
2100 |
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10000 |
11000 |
來(lai)源:《世界稀(xi)土經濟》(第(di)十一版)
(1)中(zhong)國
中國占(zhàn)世界稀土(tǔ)資源的43%,是(shì)一個名符(fú)其實的稀(xī)土資源🔞大(dà)國。稀土資(zi)源極爲豐(feng)富,分布也(ye)極其合理(li),這爲中國(guo)稀土工業(yè)的發展奠(diàn)定了堅實(shi)的基礎。
白(bai)雲鄂博稀(xi)土礦與鐵(tie)共生,主要(yào)稀土礦物(wù)有氟碳铈(shi)礦和獨居(ju)🙇🏻石,其比例(li)爲3∶1,都達到(dào)了稀土回(hui)收品位,故(gu)稱🈲混合礦(kuàng),稀土總儲(chu)量REO爲3500萬噸(dun),約占世界(jie)儲量的38%,堪(kān)稱爲世界(jiè)第一大稀(xī)土礦。
微山(shān)稀土礦和(he)冕甯稀土(tǔ)礦是以氟(fu)碳铈礦爲(wèi)主,伴生有(yǒu)重晶石等(deng),是組成相(xiàng)對簡單的(de)一類易選(xuǎn)的稀㊙️土礦(kuàng)。
江西風化(hua)殼淋積型(xing)稀土礦是(shi)一種新型(xíng)稀土礦種(zhong),它的選冶(ye)相對較簡(jiǎn)單,且含中(zhōng)重稀土較(jiào)高,是一類(lei)🧑🏽🤝🧑🏻很有市場(chǎng)競争力的(de)稀土💚礦。
中(zhōng)國的海濱(bīn)砂也極爲(wei)豐富,在整(zheng)個南海的(de)海岸線及(ji)❌海南島、台(tai)📱灣島的海(hǎi)岸線可稱(cheng)爲海濱砂(shā)存積的黃(huáng)金海岸,有(you)近🤩代沉積(ji)砂礦和古(gǔ)砂礦,其中(zhōng)獨居石和(he)磷钇礦是(shì)處💋理海濱(bin)砂回收👣钛(tài)鐵礦和锆(gao)英石時作(zuò)爲副産品(pin)加以回收(shōu)。
總之中國(guó)的稀土資(zī)源儲量大(da),礦種和稀(xi)土元素齊(qi)全,稀土品(pǐn)位高,礦點(diǎn)分布合理(lǐ)等。
美(měi)國它的稀(xī)土資源約(yuē)占13%,其稀土(tu)消費和氟(fu)碳铈礦産(chǎn)量幾🌈年🐕來(lái)🏃♂️一直居世(shi)界第一,但(dàn)近幾年稀(xi)土産量已(yǐ)退居第二(èr)位✊,讓位于(yu)中國。美國(guó)稀土資源(yuán)主要有氟(fú)碳铈礦、獨(du)居石及在(zài)選别其它(tā)礦物時,作(zuo)爲副産品(pin)可回收黑(hei)稀金礦、矽(xi)铍钇礦和(hé)磷钇礦🈲。
位(wèi)于加利福(fu)尼亞的聖(shèng)貝迪諾縣(xiàn)的芒廷帕(pa)斯礦,是世(shi)界上⭐最大(dà)🧑🏾🤝🧑🏼的單一氟(fú)碳铈礦,該(gai)礦山1949年勘(kan)探放射性(xìng)礦物時💘發(fa)現,稀土品(pǐn)位🙇♀️爲5~10%REO,儲量(liang)達500萬噸之(zhi)多,是一大(dà)型稀土礦(kuàng)。
美國很早(zao)就開采獨(du)居石,現在(zài)開采的砂(shā)礦量是佛(fó)羅裏達州(zhōu)的格林科(ke)夫斯普林(lín)斯礦。礦床(chuáng)長約19km,寬1.2km,厚(hòu)🧡爲6m,獨居石(shi)較爲⛷️豐富(fu)。此外,北卡(kǎ)羅來納州(zhou)、南卡羅來(lai)納州、佐治(zhi)亞州、愛達(dá)荷州和蒙(meng)大拿州也(yě)有砂礦分(fen)布,儲量也(ye)相當可觀(guan)。
(3)印度
印度(du)主要礦床(chuáng)是砂礦。印(yin)度的獨居(jū)石生産從(cóng)1911年開始,最(zui)大📱礦床分(fèn)布在喀拉(la)拉邦、馬德(dé)拉斯邦和(he)奧裏薩拉(lā)邦。有🌈名礦(kuang)區是位于(yu)印度南部(bu)西海岸的(de)恰瓦拉和(he)馬納範拉(la)庫裏奇稱(chēng)爲特拉範(fàn)科📐的大礦(kuang)床,它在1911~1945年(nian)間的供礦(kuang)量占世界(jiè)的一半,現(xian)在仍👈然是(shì)重要的産(chǎn)地。1958年在鈾(you)、钍資源勘(kān)探中,在比(bi)哈爾邦内(nèi)陸的♋蘭契(qi)高原上發(fa)現了一個(gè)新的獨居(ju)石和钛鐵(tiě)礦礦床,規(gui)模巨大。
印(yìn)度獨居石(shí)钍含量高(gāo)達8%ThO2。在馬納(nà)範拉庫裏(lǐ)奇采的重(zhòng)砂獨居石(shí)占5~6%。钛鐵礦(kuang)占65%,金紅石(shi)3%,锆英石5~6%,石(shi)榴石7~8%。
(4)前蘇(sū)聯
前蘇聯(lián)的稀土儲(chǔ)量很大,主(zhu)要是伴生(shēng)礦床位于(yú)科拉半島(dao),存在于堿(jiǎn)性岩中的(de)含稀土的(de)磷灰石。前(qian)蘇聯的主(zhǔ)要稀土♊來(lai)源就是從(cóng)磷灰石礦(kuang)石中回收(shou)稀土,此外(wài),在磷灰石(shi)礦石中,還(hai)可回收的(de)稀土礦物(wu)有铈铌鈣(gài)钛礦,含稀(xi)土爲29~34%。另外(wai),在赫列比(bǐ)特和森内(nèi)爾✂️還有氟(fú)碳铈礦。
(5)澳(ao)大利亞
澳(ao)大利亞是(shì)獨居石的(de)生産大國(guo),獨居石是(shì)作爲生産(chan)锆英石和(he)🎯金紅石及(jí)钛鐵礦的(de)副産品加(jia)以回收。澳(ào)大利亞的(de)砂礦主要(yào)集✨中在西(xi)部地區。澳(ao)大利亞也(yě)産磷钇礦(kuàng)。
澳大利亞(yà)可開發利(lì)用的稀土(tu)資源,還有(yǒu)位于昆士(shi)蘭州中❄️部(bù)艾薩山的(de)采鈾的尾(wei)礦,南澳大(dà)利亞州羅(luo)🌈克斯伯唐(tang)斯銅、鈾金(jīn)礦床。
(6)加拿(ná)大
加拿大(dà)主要從鈾(yóu)礦中副産(chǎn)稀土。位于(yu)安大略省(shěng)布來恩德(de)裏弗⚽-埃利(lì)特湖地區(qu)的鈾礦,主(zhu)要由瀝青(qīng)鈾礦、钛鈾(yóu)礦和獨居(ju)石、磷钇礦(kuang)組成,在濕(shi)法提鈾時(shi),可把稀土(tu)也提出😘來(lái)。
此外,在魁(kui)北克省的(de)奧卡地區(qu)擁有的燒(shāo)綠石礦,也(ye)是稀土的(de)一個很大(da)潛在資源(yuán)。還有紐芬(fen)蘭島和拉(lā)布拉多省(sheng)境内的斯(sī)特倫💞奇湖(hu)礦,也含有(you)钇和重稀(xi)❗土正準備(bèi)開發。
(7)南非(fēi)
南非是非(fēi)洲地區最(zuì)重要的獨(dú)居石生産(chan)國。位于開(kāi)普省的斯(si)廷💔坎普斯(sī)克拉爾的(de)磷灰石礦(kuàng),伴生有獨(du)居石,是世(shi)界上唯一(yī)♋單一脈狀(zhuàng)型獨居石(shí)稀土礦。此(ci)外,在東南(nán)海岸的查(cha)茲貝的海(hai)濱砂中也(ye)有稀土,在(zai)布法羅螢(ying)石礦中也(yě)伴生獨居(ju)石和氟碳(tàn)铈礦,正計(ji)🔆劃和研究(jiu)回收。
(8)馬來(lái)西亞
主要(yao)從錫礦的(de)尾礦中回(huí)收獨居石(shi)、磷钇礦和(hé)铌钇礦🙇♀️等(deng)稀土礦物(wu),曾一度是(shi)世界重稀(xi)土和钇的(de)主要來源(yuán)。
(9)埃及
埃及(ji)從钛鐵礦(kuàng)中回收獨(dú)居石。礦床(chuang)位于尼羅(luó)河三角洲(zhōu)地區,屬于(yu)河濱沙礦(kuàng),礦源由上(shang)遊風化的(de)沖積🈲砂沉(chén)積而成,獨(du)🔴居石儲量(liàng)約20萬噸。
(10)巴(bā)西
巴西是(shi)世界稀土(tǔ)生産的最(zui)古老國家(jia),1884年開始向(xiang)德國🤟輸出(chu)💛獨居石,曾(céng)一度名揚(yáng)世界。巴西(xī)的獨居石(shí)資源主要(yao)集中于東(dong)部沿海,從(cong)裏約熱内(nei)盧到北部(bu)福塔萊薩(sà)㊙️,長達約643km地(di)區,礦🥰床規(guī)模大。
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