1.賦存狀态(tài)
稀土元素在地殼(ké)中主要以礦物形(xíng)式存在,少女骑枕头自愈视频全集免㊙️费观看🌈其賦存狀(zhuang)态主要有三種:
作(zuo)爲礦物的基本組(zǔ)成元素,稀土以離(li)子化合物形式賦(fù)存于礦物晶格中(zhōng),構成礦物的必不(bú)可少的成分。這類(lei)礦物通🏃🏻常稱爲稀(xi)土礦物,如獨居石(shi)、氟碳铈礦等。
作爲(wèi)礦物的雜質元素(sù),以類質同象置換(huàn)的形式,分散🏃♀️于造(zao)岩礦物和稀有金(jin)屬礦物中,這類礦(kuang)物可稱爲含有稀(xi)💰土元素的礦物,如(ru)磷灰石、螢石等。
呈(cheng)離子狀态被吸附(fù)于某些礦物的表(biǎo)面或顆粒間。這類(lèi)礦物主要是各種(zhong)粘土礦物、雲母類(lèi)礦物。這類狀态💘的(de)稀土元素很容易(yì)提取。
已經發現的(de)稀土礦物約有250種(zhong),但具有工業價值(zhí)的🚶♀️稀土礦物✍️隻有(yǒu)50~60種,目前具有開采(cǎi)價值的隻有10種左(zuǒ)右,現在用于工業(ye)提取稀土元素的(de)礦物主要有四種(zhǒng)—氟碳铈礦、獨居石(shi)礦⁉️、磷钇礦和風化(hua)❤️殼淋積型礦,前三(san)種礦占西方稀土(tu)産量的95%以上。獨居(ju)石和氟碳铈礦中(zhong),輕稀土含量較高(gāo)。磷钇礦中,重👣稀土(tǔ)和钇含量較高,但(dan)礦源比獨居石少(shǎo)。
世界稀土資源擁(yong)有國除中國外,還(hai)有俄羅斯、吉爾吉(jí)斯斯坦、美國、澳大(dà)利亞、印度、紮伊爾(er)等;主要稀土礦物(wu)是氟碳铈礦、離子(zi)吸附型礦、獨居石(shi)、磷钇礦、黑稀金礦(kuàng)、磷灰石、铈铌鈣钛(tài)礦等。主要進🧡行開(kāi)采、選礦生産的國(guo)家是中國、美國、俄(e)羅斯、吉爾吉斯斯(si)坦、印度、巴西、馬來(lái)西亞等。1998年全世界(jie)稀土精礦産量13萬(wàn)餘♋噸(自然噸位)。值(zhi)得注意的是澳💘大(dà)利亞、印度、南非等(deng)擁有稀土資源的(de)國家,在🙇🏻未來五年(nián)㊙️内,将克服技術障(zhàng)📞礙,生産高附加值(zhi)的單一稀土産品(pin)。屆時世界市場的(de)競争将更加激烈(liè)💋。
獨居石 Monazite
獨居石又(you)名磷铈镧礦。化學(xue)成分及性質:(Ce,La,Y,Th)[PO4]。成分(fèn)變化很大。礦物成(chéng)分中稀土氧化物(wu)含量可達50~68%。類質同(tong)象混入物有Y、Th、Ca、[SiO4]和[SO4]。獨(du)居石溶于H3PO4、HClO4、H2SO4中。
晶體(tǐ)結構及形态:單斜(xie)晶系,斜方柱晶類(lei)。晶體成闆狀,晶面(miàn)常有條紋,有時爲(wèi)柱、錐、粒狀。
物理性(xìng)質:呈黃褐色、棕色(sè)、紅色,間或有綠色(sè)。半透明至透明。條(tiao)痕白色或淺紅黃(huang)色。具有強玻璃光(guāng)澤。硬❤️度5.0~5.5。性脆。比重(zhòng)4.9~5.5。電磁性中弱。在X射(shè)線下發綠光。在陰(yin)極射線下不發光(guāng)👣。
生成狀态:産在花(hua)崗岩及花崗偉晶(jing)岩中;稀有金屬碳(tàn)酸岩中;雲🌈英岩與(yu)石英岩中;雲霞正(zheng)長岩、長霓岩與堿(jian)🥵性正長偉晶岩中(zhong);阿🚶爾卑斯型脈中(zhong);混合岩中;及風化(hua)殼與砂礦中。
用途(tu):主要用來提取稀(xi)土元素。
産地:具有(yǒu)經濟開采價值的(de)獨居石主要資源(yuán)是沖積🔆型或🐅海濱(bin)砂礦床。最重要的(de)海濱砂礦床是在(zai)澳大利亞沿海、巴(ba)西以及印度等沿(yan)海。此外,斯裏蘭卡(ka)、馬達加斯加、南❌非(fēi)、馬來西亞、中國、泰(tài)國、韓國、朝鮮等地(di)都含有✏️獨居石的(de)重砂礦床。
獨居石(shí)的生産近幾年呈(cheng)下降趨勢,主要原(yuan)因是由于🚩礦石中(zhong)🏃🏻♂️钍💛元素具有放射(she)性,對環境有害。
氟(fú)碳铈礦 (Bastnaesite)
化學成分(fèn)性質:(Ce,La)[CO3]F。機械混入物(wù)有SiO2、Al2O3、P2O5。氟碳铈礦易溶(rong)于稀HCl、HNO3、H2SO4、H3PO4。
晶體結構及(jí)形态:六方晶系。複(fu)三方雙錐晶類。晶(jing)體呈六方柱狀或(huo)闆狀。細粒狀集合(he)體。
物理性質:黃色(sè)、紅褐色、淺綠或褐(he)色。玻璃光澤、油脂(zhi)光澤,條痕呈白色(se)、黃色,透明至半透(tòu)明。硬度4~4.5,性脆,比重(zhòng)4.72~5.12,有時具放射性、具(ju)弱磁性。在薄片中(zhōng)透明,在透射光下(xià)無色或淡黃色,在(zai)陰極射線下不發(fa)光。
生成狀态:産于(yu)稀有金屬碳酸岩(yan)中;花崗岩及花崗(gǎng)偉晶岩中;與花崗(gang)正長岩有關的石(shí)英脈中;石英─鐵錳(měng)碳酸鹽岩脈🚶♀️中;砂(sha)✉️礦中。
用途:它是提(ti)取铈族稀土元素(su)的重要礦物原料(liào)。铈族💚元素可用☁️于(yu)制作合金,提高金(jin)屬的彈性、韌性和(he)強度,是制作噴氣(qi)式飛機🏃🏻、導彈、發動(dong)機及耐熱機械🤟的(de)重要零件。亦可用(yong)作防輻射線的防(fang)🔅護外殼等。此外,铈(shì)族元素還用于制(zhi)作各種有色玻璃(li)。
目前,已知最大的(de)氟碳铈礦位于中(zhong)國内蒙古的白❗雲(yun)♊鄂博礦,作爲開采(cǎi)鐵礦的副産品,它(ta)和獨居石一道被(bei)開采出來,其稀✂️土(tu)氧化物平均含量(liàng)爲5~6%。品位最高的工(gong)☔業氟碳铈礦礦床(chuang)是美國加利福尼(ni)亞州的🐉芒廷帕斯(si)💋礦,這是世界上唯(wei)一以開采稀土爲(wei)主的氟碳铈礦。
磷(lin)钇礦(Xenotime)
化學成分及(ji)性質:Y[PO4]。成分中Y2O361.4%,P2O538.6%。有钇(yi)族稀土元素混入(rù),其中以镱、铒🏃♀️、镝🏒、钆(ga)爲主。尚有锆、鈾、钍(tu)等元素代替钇,同(tóng)㊙️時伴随有矽代替(tì)磷。一般來說,磷钇(yǐ)礦中鈾的含量大(dà)于钍。磷钇礦💚化學(xué)性質穩定。
晶體結(jie)構及形态:四方晶(jing)系、複四方雙錐晶(jīng)類、呈粒狀及塊狀(zhuàng)。
物理性質:黃色、紅(hóng)褐色,有時呈黃綠(lǜ)色,亦呈棕色或淡(dàn)褐色🌏。條痕☀️淡褐色(se)。玻璃光澤,油脂光(guāng)澤。硬度4~5,比重4.4~5.1,具有(yǒu)弱的多色性和☔放(fàng)射性。
生成狀态:主(zhu)要産于花崗岩、花(hua)崗偉晶岩中。亦産(chan)于堿性花崗岩以(yi)及有關的礦床中(zhong)。在砂礦中亦有産(chan)出。
用途:大量富集(jí)時,用作提煉稀土(tu)元素的礦物原料(liao)。
風化殼淋積型稀(xi)土礦(Ion absorpt deposit)
淋積型稀土(tǔ)礦即離子吸附型(xíng)稀土礦是我國特(te)有的💋新型稀土礦(kuang)物。所謂“離子吸附(fù)”系稀土元素不以(yǐ)👉化合物的🏃🏻♂️形式存(cún)在,而是呈離子狀(zhuang)态吸附于粘土礦(kuàng)物中。這些稀土易(yi)爲💋強電解質交換(huàn)而轉入溶液🌈,不需(xū)要破碎、選礦等工(gōng)藝過程,而是直接(jiē)浸取即可🏃🏻♂️獲得混(hùn)合稀☔土氧化物。故(gu)這類礦的特點是(shi):重稀土元素含量(liang)高,經㊙️濟含量大,品(pin)位🚶低,覆蓋面大,多(duo)在丘陵地帶,适于(yú)手工和半機械化(hua)開采,開采和浸取(qu)工藝簡單。
風化殼(ke)淋積型稀土礦,主(zhu)要分布在我國江(jiang)西、廣東、湖南、廣西(xī)🌍、福建等地。
2.世界稀(xī)土資源
稀土元素(sù)在地殼中豐度并(bìng)不稀少,隻是分散(san)而已⚽。因此,雖🈲然稀(xī)土的絕對量很大(dà),但就目前爲止能(neng)真正成爲可㊙️開采(cǎi)的稀土礦📐并不多(duo),而且在世界上分(fen)布極不均勻,主🐇要(yào)集中在中國🙇♀️、美國(guo)、印度、前蘇聯、南非(fēi)、澳大利亞、加拿大(dà)、埃及等幾個國家(jiā),其中中國的占有(you)率最高。見下表。
表 1998年世界稀土(tu)儲量(REO,萬噸)
|
國家 |
工(gōng)業儲量 |
遠景儲量(liàng) |
|
中國 |
4300 |
4800 |
|
前蘇聯 |
1900 |
2100 |
|
美國(guó) |
1300 |
1400 |
|
澳大利亞 |
520 |
580 |
|
印度 |
110 |
130 |
|
紮(zha)伊爾 |
100 |
100 |
|
加拿大 |
94 |
100 |
|
巴西(xi) |
28 |
31 |
|
馬來西亞 |
3 |
3.5 |
|
南非 |
39 |
40 |
|
斯(si)裏蘭卡 |
1.2 |
1.3 |
|
泰國 |
0.1 |
0.11 |
|
剛果(guo) |
0.1 |
0.1 |
|
其它 |
2100 |
2100 |
|
總計 |
10000 |
11000 |
來(lai)源:《世界稀土經濟(ji)》(第十一版)
(1)中國
中(zhong)國占世界稀土資(zī)源的43%,是一個名符(fu)其實的稀土資源(yuan)大🌈國。稀土資源極(ji)爲豐富,分布也極(ji)其合理,這爲中🌐國(guó)稀土工業的發展(zhǎn)奠定了堅實的基(jī)礎。
主要稀土礦有(yǒu)白雲鄂博稀土礦(kuang)、山東微山稀土礦(kuàng)、冕甯稀土💯礦、江西(xī)風化殼淋積型稀(xi)土礦、湖南褐钇铌(ní)礦和漫長海岸線(xian)🍓上的海濱砂礦等(děng)等。
白雲鄂博稀土(tǔ)礦與鐵共生,主要(yào)稀土礦物有氟碳(tan)铈📧礦和㊙️獨居石,其(qi)比例爲3∶1,都達到了(le)稀土回收品位,故(gù)稱混合礦,稀土總(zong)儲量REO爲3500萬噸,約占(zhan)世界儲量的38%,堪稱(cheng)爲世界第一大稀(xī)土礦。
微山稀土礦(kuàng)和冕甯稀土礦是(shi)以氟碳铈礦爲主(zhu),伴‼️生有重晶石等(děng),是組成相對簡單(dan)的一類易選的稀(xi)🐪土礦。
江西風化殼(ké)淋積型稀土礦是(shì)一種新型稀土礦(kuang)種,它🙇🏻的選冶相對(duì)較簡單,且含中重(zhòng)稀土較高,是一類(lèi)⛱️很有市場競争力(lì)的稀土礦。
中國的(de)海濱砂也極爲豐(feng)富,在整個南海的(de)海岸線及海南島(dao)、台灣島的海岸線(xian)可稱爲海濱砂存(cún)積的🙇🏻黃金海岸,有(you)近💃代沉積砂礦和(he)古砂礦,其中獨居(ju)石和磷钇礦是處(chu)理海濱砂回收⁉️钛(tai)鐵礦⭐和锆英石時(shi)作爲副産品加以(yi)回收。
總之中國的(de)稀土資源儲量大(da),礦種和稀土元素(su)齊全,稀土品位🈲高(gao),礦點分布合理等(deng)。
(2)美國
美國它的稀(xi)土資源約占13%,其稀(xī)土消費和氟碳铈(shì)礦産量幾年🎯來一(yi)直居世界第一,但(dàn)近幾年稀土産量(liàng)💔已退居第二位🏃♂️,讓(rang)位于中國。美國稀(xī)土資源主要有氟(fu)碳铈礦、獨居🚶石及(jí)在選别其它礦物(wù)時,作爲副産⚽品可(kě)回收黑稀金礦❄️、矽(xī)铍钇礦✍️和磷钇礦(kuàng)。
位于加利福尼亞(yà)的聖貝迪諾縣的(de)芒廷帕斯礦,是世(shi)🥵界上🤞最大的單一(yi)氟碳铈礦,該礦山(shān)1949年勘探放射性礦(kuang)物時發現,稀土品(pǐn)位爲5~10%REO,儲量達500萬噸(dūn)之多,是一大型稀(xi)土礦。
美國很早就(jiù)開采獨居石,現在(zai)開采的砂礦量是(shì)佛羅裏達㊙️州🛀🏻的格(gé)林科夫斯普林斯(sī)礦。礦床長約19km,寬1.2km,厚(hou)爲6m,獨居石⚽較爲豐(fēng)富。此外,北卡羅來(lai)納州、南卡羅來納(na)州、佐治亞州、愛達(da)荷州和蒙大拿州(zhōu)👉也有砂礦分布,儲(chu)量也相當可觀。
(3)印(yin)度
印度主要礦床(chuang)是砂礦。印度的獨(du)居石生産從1911年開(kāi)始,最大🌍礦床分布(bu)在喀拉拉邦、馬德(de)拉斯邦和奧裏薩(sà)拉🐉邦。有☁️名礦區是(shì)位于印度南部西(xī)海岸的恰瓦拉和(hé)馬🔞納範拉庫裏奇(qi)🚩稱爲特🌏拉範科的(de)大礦床,它在1911~1945年間(jian)的供礦量占💃🏻世界(jie)的一半,現在仍然(ran)是重要⭐的産地。1958年(nian)在鈾、钍資源勘探(tan)中,在比哈爾邦内(nèi)陸的⭕蘭契高原上(shang)發現了一個新的(de)獨居石和钛鐵礦(kuang)礦📧床,規模巨大。
印(yin)度獨居石钍含量(liang)高達8%ThO2。在馬納範拉(lā)庫裏奇采的重砂(shā)獨居石占5~6%。钛鐵礦(kuàng)占65%,金紅石3%,锆英石(shi)5~6%,石榴石7~8%。
(4)前蘇聯
前(qian)蘇聯的稀土儲量(liang)很大,主要是伴生(sheng)礦床位于科拉🐉半(ban)島,存在于堿性岩(yán)中的含稀土的磷(lín)灰石。前蘇聯的主(zhǔ)要🔴稀土來源就是(shì)從磷灰石礦石中(zhōng)回收稀土,此外,在(zài)磷灰石礦石中,還(hái)可回收的稀土礦(kuàng)物有铈铌鈣钛❗礦(kuàng),含稀土爲29~34%。另外,在(zai)赫列比特和森内(nèi)爾還有氟碳铈礦(kuang)。
(5)澳大利亞
澳大利(li)亞是獨居石的生(shēng)産大國,獨居石是(shì)作爲生産💰锆英石(shí)和金紅石及钛鐵(tiě)礦的副産品加以(yǐ)回收。澳大利亞的(de)砂礦主要集中在(zai)西部地區。澳大利(lì)亞也産磷钇礦。
澳(ao)大利亞可開發利(li)用的稀土資源,還(hai)有位于昆士蘭😍州(zhou)中❗部艾薩山的采(cai)鈾的尾礦,南澳大(dà)利亞州羅克斯⁉️伯(bo)唐斯銅、鈾金礦床(chuang)。
(6)加拿大
加拿大主(zhǔ)要從鈾礦中副産(chan)稀土。位于安大略(lue)省布📧來💃🏻恩德裏弗(fu)-埃利特湖地區的(de)鈾礦,主要由瀝青(qīng)鈾礦、钛鈾礦和獨(dú)居石、磷钇☁️礦組成(cheng),在濕法提鈾時,可(kě)把稀土也提出來(lai)。
此外,在魁北克省(sheng)的奧卡地區擁有(yǒu)的燒綠石礦,也是(shi)稀土⭕的一個很大(da)潛在資源。還有紐(niǔ)芬蘭島和拉布拉(la)多省境内的斯特(te)倫💯奇湖礦,也含有(yǒu)钇和重稀土正準(zhǔn)備開發。
(7)南非
南非(fei)是非洲地區最重(zhòng)要的獨居石生産(chǎn)國。位于開🐕普省的(de)🈲斯廷⛷️坎普斯克拉(lā)爾的磷灰石礦,伴(bàn)生有獨居石🐉,是世(shi)界上唯一單一脈(mò)狀型獨居石稀土(tu)礦。此外,在東南海(hǎi)岸的查茲貝的海(hai)濱砂中也有稀土(tǔ),在布法羅螢石礦(kuang)中也伴生獨居石(shi)和氟碳铈礦,正計(ji)🚶♀️劃和研究回收。
(8)馬(mǎ)來西亞
主要從錫(xi)礦的尾礦中回收(shou)獨居石、磷钇礦和(hé)铌钇礦等稀土礦(kuang)物,曾一度是世界(jie)重稀土和钇的主(zhu)要來源。
(9)埃及
埃及(ji)從钛鐵礦中回收(shōu)獨居石。礦床位于(yu)尼羅河三角洲地(dì)區,屬于河濱沙礦(kuang),礦源由上遊風化(hua)的沖積砂沉積而(er)成,獨居石儲量❗約(yuē)20萬噸。
(10)巴西
巴西是(shi)世界稀土生産的(de)最古老國家,1884年開(kai)始向德國輸出獨(du)居石,曾一度名揚(yáng)世界。巴西的獨居(jū)石資源主🥰要集🔱中(zhōng)于東部沿海,從裏(lǐ)約熱内盧到北部(bù)福👣塔萊薩,長達約(yuē)🛀🏻643km地區,礦床規模大(da)。
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