1.賦存狀态
稀(xi)土元素在地(dì)殼中主要以(yǐ)礦物形式存(cun)在,其賦存狀(zhuàng)㊙️亲爱的妈妈5电影在线🔞观看㊙️态主要有三(sān)種:
作爲礦物(wù)的基本組成(cheng)元素,稀土以(yǐ)離子化合物(wu)形式賦存于(yu)礦物晶格中(zhong),構成礦物的(de)必不可少的(de)成😍分。這類礦(kuang)物通常稱👣爲(wèi)稀土礦物,如(ru)獨居石、氟碳(tàn)铈⛷️礦等。
呈離子狀态(tai)被吸附于某(mǒu)些礦物的表(biao)面或顆粒間(jiān)✊。這類礦物主(zhǔ)要是各種粘(zhan)土礦物、雲母(mu)類礦物。這類(lèi)狀态的稀土(tǔ)元素很容易(yi)提取。
已經發(fā)現的稀土礦(kuang)物約有250種,但(dan)具有工業價(jià)值的稀土礦(kuang)🤟物隻有50~60種,目(mu)前具有開采(cǎi)價值的隻有(yǒu)10種左右,現在(zai)用于工業提(tí)取稀土元素(sù)的礦物主要(yao)有四種—氟碳(tàn)铈礦、獨居石(shí)礦📱、磷钇礦💋和(hé)風化殼淋積(jī)型礦,前三種(zhong)礦占西方稀(xi)土産量的95%以(yi)上。獨居石和(hé)氟碳铈礦中(zhōng),輕稀⁉️土含量(liang)較高。磷钇礦(kuang)中,重🏃稀土和(he)钇含量較高(gao),但礦源比獨(du)居石少。
獨居石(shí) Monazite
獨居石又名(ming)磷铈镧礦。化(hua)學成分及性(xing)質:(Ce,La,Y,Th)[PO4]。成分變化(huà)⭐很大⛹🏻♀️。礦物成(cheng)🙇🏻分中稀土氧(yǎng)化物含量可(ke)達50~68%。類質同象(xiàng)混入物有Y、Th、Ca、[SiO4]和(he)[SO4]。獨居石溶于(yú)H3PO4、HClO4、H2SO4中。
物理性質:呈(cheng)黃褐色、棕色(se)、紅色,間或有(yǒu)綠色。半透明(míng)至透明㊙️。條痕(hen)🤞白色或淺紅(hóng)黃色。具有強(qiáng)玻璃光澤。硬(yìng)度5.0~5.5。性脆。比重(zhòng)4.9~5.5。電磁性❄️中弱(ruo)。在X射線下發(fā)綠光。在陰極(jí)射線下不發(fā)光。
生成狀态(tai):産在花崗岩(yan)及花崗偉晶(jīng)岩中;稀有金(jin)屬碳酸岩中(zhong);雲英岩與石(shí)英岩中;雲霞(xiá)正長岩、長霓(ní)岩與堿性正(zhèng)長偉🈲晶岩中(zhong);阿爾卑斯型(xíng)脈中;混合岩(yan)中🚩;及風化殼(ké)與砂礦中。
用(yong)途:主要用來(lái)提取稀土元(yuán)素。
産地:具有(you)經濟開采價(jià)值的獨居石(shi)主要資源是(shi)沖積⛹🏻♀️型或海(hai)濱砂礦床。最(zui)重要的海濱(bin)砂礦床是在(zài)澳大利亞沿(yan)海、巴西以及(jí)印🐇度等沿海(hai)。此外,斯裏蘭(lan)卡、馬達加⭕斯(si)加、南🤩非、馬來(lai)西亞、中國、泰(tài)國、韓國、朝鮮(xian)等地都含有(you)獨居石的🌂重(zhong)砂礦床。
獨居(ju)石的生産近(jìn)幾年呈下降(jiàng)趨勢,主要原(yuán)因是由于礦(kuàng)石中钍元素(su)具有放射性(xìng),對環境有害(hai)。
化(hua)學成分性質(zhì):(Ce,La)[CO3]F。機械混入物(wu)有SiO2、Al2O3、P2O5。氟碳铈礦(kuang)易溶于稀HCl、HNO3、H2SO4、H3PO4。
晶(jing)體結構及形(xíng)态:六方晶系(xì)。複三方雙錐(zhui)晶類。晶體呈(chéng)六方柱狀或(huò)闆狀。細粒狀(zhuàng)集合體。
物理(lǐ)性質:黃色、紅(hóng)褐色、淺綠或(huò)褐色。玻璃光(guang)澤、油脂光澤(ze)✔️,條痕呈🛀🏻白色(se)、黃色,透明至(zhi)半透明。硬度(dù)4~4.5,性脆,比❄️重4.72~5.12,有(yǒu)時具放射性(xìng)、具弱磁性。在(zai)薄片中透明(ming),在透射光下(xià)無色或淡黃(huáng)色,在陰極射(shè)線下不發光(guang)。
生成狀态:産(chan)于稀有金屬(shu)碳酸岩中;花(huā)崗岩及花崗(gang)偉晶岩中🤞;與(yu)花崗正長岩(yán)有關的石英(yīng)脈中;石英─鐵(tiě)錳碳酸鹽岩(yan)脈🔞中;砂礦中(zhong)。
用途:它是提(ti)取铈族稀土(tǔ)元素的重要(yao)礦物原料。铈(shì)族元🙇♀️素可用(yong)于制作合金(jin),提高金屬的(de)彈性、韌性和(hé)強度,是制作(zuo)噴🈲氣式飛機(jī)🙇🏻、導彈、發動機(jī)及耐熱機械(xiè)的重要🌈零件(jian)。亦可用作防(fáng)輻射線的防(fang)護外殼等。此(ci)外,铈族元素(su)還用于制作(zuò)各種有色玻(bō)璃。
目前,已知(zhī)最大的氟碳(tan)铈礦位于中(zhōng)國内蒙古的(de)白雲鄂博礦(kuang),作爲開采鐵(tiě)礦的副産品(pǐn),它和獨居石(shi)一道被開采(cǎi)出來,其稀土(tǔ)氧化物平均(jun)含量爲5~6%。品位(wèi)最高的工🔱業(yè)氟碳铈礦礦(kuàng)床是美國加(jia)利福尼亞州(zhou)的芒廷帕斯(si)礦,這是世界(jie)上唯一以開(kāi)采稀土爲主(zhu)的🏃氟碳铈礦(kuang)。
磷钇礦(Xenotime)
化學(xué)成分及性質(zhi):Y[PO4]。成分中Y2O361.4%,P2O538.6%。有钇(yǐ)族稀土元素(sù)混入,其中以(yǐ)镱、铒、镝、钆爲(wei)主。尚有锆、鈾(yóu)、钍等元素代(dai)替钇,同☀️時伴(bàn)🎯随有矽代替(ti)磷。一般♻️來說(shuō),磷钇礦中鈾(yóu)的含量大于(yú)钍。磷钇礦化(huà)學性質穩定(ding)。
物(wu)理性質:黃色(se)、紅褐色,有時(shi)呈黃綠色,亦(yì)呈棕色或淡(dan)褐色💋。條❓痕淡(dan)褐色。玻璃光(guāng)澤,油脂光澤(zé)。硬度4~5,比重4.4~5.1,具(ju)有弱的多色(sè)性和放射性(xìng)。
生成狀态:主(zhǔ)要産于花崗(gǎng)岩、花崗偉晶(jīng)岩中。亦産于(yu)堿性花崗岩(yán)以及有關的(de)礦床中。在砂(sha)礦中亦有産(chǎn)出。
風化殼淋(lín)積型稀土礦(kuàng)(Ion absorpt deposit)
淋積型稀土(tu)礦即離子吸(xī)附型稀土礦(kuang)是我國特有(you)的新型稀土(tu)礦物。所謂“離(li)子吸附”系稀(xi)土元素不以(yǐ)😍化合物的形(xing)式存在,而是(shì)呈離子狀态(tai)吸附于粘土(tǔ)礦物中。這些(xie)稀🤞土易爲強(qiang)電解質交換(huan)而轉入溶液(yè),不需要破✂️碎(suì)、選礦等工藝(yì)過程,而是直(zhí)接♍浸取即可(kě)獲得混合稀(xi)✍️土氧化物。故(gù)這類礦的特(tè)點是:重稀土(tǔ)元素含量高(gāo),經濟含量大(dà),品位低,覆蓋(gai)面大,多在丘(qiū)陵地帶,适于(yu)手工和半機(ji)械化開采,開(kai)采和浸取工(gōng)藝簡單。
風化(hua)殼淋積型稀(xi)土礦,主要分(fen)布在我國江(jiang)西、廣東、湖✏️南(nan)、廣西、福💯建等(deng)地。
2.世界稀土(tu)資源
稀土元(yuán)素在地殼中(zhong)豐度并不稀(xi)少,隻是分散(san)而已。因此,雖(sui)然稀♍土的絕(jue)對量很大,但(dan)就目前爲止(zhi)能真💘正成爲(wei)可開采👉的稀(xī)土礦并不多(duo),而且在世界(jie)上分🎯布極不(bú)📱均勻,主要集(ji)中🌈在中國、美(měi)國、印度、前蘇(su)聯、南非、澳大(dà)利亞、加拿大(dà)、埃及等幾❤️個(gè)國家,其中中(zhōng)國的占有率(lǜ)最高。見下表(biǎo)。
表 1998年世(shì)界稀土儲量(liang)(REO,萬噸)
|
工(gōng)業儲量 |
遠景(jǐng)儲量 |
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中國 |
4800 |
|
|
前(qian)蘇聯 |
1900 |
2100 |
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1300 |
1400 |
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澳(ào)大利亞 |
520 |
580 |
|
印度(dù) |
110 |
130 |
|
紮伊爾 |
100 |
|
|
加拿(na)大 |
94 |
100 |
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巴西 |
28 |
31 |
|
馬來(lái)西亞 |
3 |
|
|
南非 |
39 |
40 |
|
斯(sī)裏蘭卡 |
1.2 |
1.3 |
|
泰國(guó) |
0.1 |
0.11 |
|
剛果 |
0.1 |
|
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其它 |
2100 |
2100 |
|
總(zǒng)計 |
10000 |
11000 |
來源(yuan):《世界稀土經(jing)濟》(第十一版(ban))
(1)中國
中國占(zhàn)世界稀土資(zī)源的43%,是一個(ge)名符其實的(de)稀土資源♌大(dà)國🈲。稀土資源(yuan)極爲豐富,分(fèn)布也極其合(hé)理,這爲中👈國(guo)稀土工業的(de)發展奠定了(le)堅實的基礎(chǔ)。
主要稀土礦(kuàng)有白雲鄂博(bó)稀土礦、山東(dōng)微山稀土礦(kuang)、冕甯稀土礦(kuàng)、江西風化殼(ke)淋積型稀土(tu)礦、湖南褐钇(yǐ)铌礦和漫長(zhǎng)海岸線上的(de)海濱砂礦等(děng)等。
白雲鄂博(bo)稀土礦與鐵(tie)共生,主要稀(xi)土礦物有氟(fu)碳铈礦和獨(dú)居石,其比例(lì)爲3∶1,都達到了(le)稀土回收品(pǐn)位,故稱混合(hé)礦,稀土總儲(chǔ)量REO爲3500萬噸,約(yue)占世界儲量(liàng)的38%,堪稱爲世(shi)界第一大稀(xī)土礦。
微山稀(xi)土礦和冕甯(ning)稀土礦是以(yǐ)氟碳铈礦爲(wei)主,伴生有重(zhòng)晶石等,是組(zǔ)成相對簡單(dān)的一類易選(xuan)的稀土礦。
江(jiāng)西風化殼淋(lin)積型稀土礦(kuàng)是一種新型(xíng)稀土礦種,它(ta)⚽的選冶相🌈對(duì)較簡單,且含(han)中重稀土較(jiào)高,是一類很(hen)有市場競争(zhēng)力的稀土礦(kuang)。
中國的海濱(bīn)砂也極爲豐(feng)富,在整個南(nan)海的海岸線(xiàn)及海南島、台(tai)灣島的海岸(àn)線可稱爲海(hai)濱砂存積的(de)黃金海岸,有(you)近代沉積砂(shā)礦和古砂礦(kuang),其中獨居石(shi)和磷钇礦是(shì)處理海濱砂(shā)回收钛鐵礦(kuang)和锆英石時(shi)作爲副産品(pin)加以回收。
總(zǒng)之中國的稀(xī)土資源儲量(liàng)大,礦種和稀(xi)土元素齊全(quan),稀土品位高(gāo),礦點分布合(hé)理等。
(2)美國
美(měi)國它的稀土(tu)資源約占13%,其(qí)稀土消費和(he)氟碳铈礦🔴産(chǎn)💯量幾年來一(yi)直居世界第(di)一,但近幾年(nián)稀土産量已(yi)退💯居第二位(wei),讓位于中🚶國(guo)。美國稀土資(zi)源主要有🔞氟(fú)碳铈礦、獨居(ju)石及在選别(bie)其它礦物時(shí),作爲副産⛱️品(pǐn)可回收黑稀(xī)金礦、矽铍钇(yi)礦和磷钇礦(kuang)。
美國很早就(jiù)開采獨居石(shí),現在開采的(de)砂礦量是佛(fo)羅裏達州的(de)🧡格林科夫斯(si)普林斯礦。礦(kuàng)床長約19km,寬1.2km,厚(hou)爲6m,獨居石較(jiao)爲豐富。此外(wài),北卡羅來納(na)州、南卡羅來(lái)納州、佐治亞(ya)州、愛達荷州(zhōu)和蒙大拿州(zhōu)也有砂礦分(fèn)布,儲量也相(xiang)當可觀🏃♀️。
(3)印度(du)
印度獨居石(shi)钍含量高達(dá)8%ThO2。在馬納範拉(lā)庫裏奇采的(de)重砂獨居⚽石(shí)🐆占5~6%。钛鐵礦占(zhàn)65%,金紅石3%,锆英(yīng)石5~6%,石榴石7~8%。
(4)前(qian)蘇聯
前蘇聯(lian)的稀土儲量(liang)很大,主要是(shì)伴生礦床位(wèi)于科拉半島(dǎo),存在于堿性(xìng)岩中的含稀(xī)土的磷灰石(shi)。前蘇聯的主(zhu)要稀土來源(yuan)就是從磷灰(huī)石礦石中回(hui)收稀土,此外(wài)👅,在磷灰石礦(kuàng)石中,還可回(huí)收的稀土礦(kuang)物有铈铌鈣(gài)钛礦,含稀土(tu)♊爲29~34%。另外,在👌赫(hè)列比特☎️和森(sēn)内爾還有氟(fu)碳铈🙇♀️礦。
(5)澳大(da)利亞
澳大利(li)亞是獨居石(shí)的生産大國(guó),獨居石是作(zuò)爲生産锆☎️英(ying)石和金紅石(shí)及钛鐵礦的(de)副産品加以(yi)回收。澳大利(li)亞的砂礦主(zhu)🐅要集中在西(xi)部地區。澳大(dà)利亞也産磷(lín)钇礦。
澳大利(lì)亞可開發利(li)用的稀土資(zī)源,還有位于(yú)昆士蘭🥰州中(zhong)部艾薩山的(de)采鈾的尾礦(kuang),南澳大利亞(yà)州羅克斯伯(bo)唐斯銅🐕、鈾金(jīn)礦床。
(6)加拿大(da)
加拿大主要(yao)從鈾礦中副(fu)産稀土。位于(yu)安大略省布(bù)來🌈恩德裏🚶弗(fú)-埃利特湖地(dì)區的鈾礦,主(zhǔ)要由瀝青鈾(you)礦、钛⛷️鈾礦🌏和(he)獨居石、磷钇(yǐ)礦組成,在濕(shī)法提鈾時,可(ke)把稀土也提(tí)出來。
此外,在(zai)魁北克省的(de)奧卡地區擁(yong)有的燒綠石(shí)礦,也是稀土(tu)的一🏃個很大(da)潛在資源。還(hái)有紐芬蘭島(dao)和拉布拉多(duō)省境内的斯(si)特倫奇湖礦(kuang),也含有钇和(hé)重稀土正準(zhun)備開發。
(7)南非(fei)
南非是非洲(zhou)地區最重要(yào)的獨居石生(sheng)産國。位于開(kai)普省的斯廷(tíng)⚽坎普斯克拉(la)爾的磷灰石(shí)礦,伴生有獨(dú)居石,是世界(jie)上💃唯一單一(yi)脈狀型獨居(jū)石稀土礦。此(cǐ)外,在東南海(hǎi)岸的查茲貝(bèi)的海濱砂中(zhōng)也有稀土,在(zai)布法羅螢石(shí)礦中也伴生(sheng)獨居石和氟(fú)碳铈礦,正計(ji)☔劃和研究回(hui)收。
(8)馬來西亞(yà)
主要從錫礦(kuàng)的尾礦中回(huí)收獨居石、磷(lin)钇礦和铌钇(yi)礦等☂️稀土礦(kuàng)物,曾一度是(shì)世界重稀土(tǔ)和钇的主要(yao)來源。
(9)埃及
埃(ai)及從钛鐵礦(kuang)中回收獨居(jū)石。礦床位于(yu)尼羅河三角(jiǎo)💞洲地區,屬于(yú)河濱沙礦,礦(kuàng)源由上遊風(fēng)化的沖積砂(sha)沉積而成,獨(dú)🆚居石儲量約(yue)20萬噸。
(10)巴西
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