1.賦存(cún)狀态
稀土元素在(zài)地殼中主要以礦(kuàng)物形式存在,青苹果乐园手机在🔞线观看❌其賦(fu)存狀态主要有三(sān)種:
呈離子狀态被(bei)吸附于某些礦物(wù)的表面或顆粒間(jiān)。這類礦物主要是(shì)各種粘土礦物、雲(yún)母類礦物。這類狀(zhuàng)态的稀土元素很(hěn)容易提取。
已經發(fā)現的稀土礦物約(yuē)有250種,但具有工業(ye)價值的稀土礦物(wu)隻♊有50~60種,目前具有(you)開采價值的隻有(yǒu)10種左右,現在用于(yú)工業提⛷️取稀🔴土元(yuan)素的礦物主要有(yǒu)四🔴種—氟碳铈礦、獨(dú)🧡居石礦、磷钇礦和(hé)風化殼淋積型礦(kuàng),前三種礦占西方(fang)稀土産量的95%以上(shàng)。獨居石和氟碳💋铈(shi)礦中,輕稀土含量(liàng)較高❤️。磷钇礦中,重(zhòng)稀土和钇含量較(jiao)高,但礦☔源比獨居(ju)石少。
晶體結構及形态(tài):單斜晶系,斜方柱(zhù)晶類。晶體成闆狀(zhuang)🐪,晶面常有條紋,有(you)時爲柱、錐、粒狀。
生成狀态:産(chǎn)在花崗岩及花崗(gang)偉晶岩中;稀有金(jīn)屬碳酸岩中🧑🏾🤝🧑🏼;雲🧑🏽🤝🧑🏻英(yīng)岩與石英岩中;雲(yun)霞正長岩、長霓岩(yan)與堿性正長偉🔆晶(jīng)岩中;阿爾卑斯型(xíng)脈中;混合岩中;及(ji)風化殼與砂礦中(zhōng)。
用途:主要用來提(tí)取稀土元素。
産地(di):具有經濟開采價(jia)值的獨居石主要(yào)資源是沖積型或(huo)海濱砂礦床。最重(zhong)要的海濱砂礦床(chuáng)是在澳大利亞沿(yán)海、巴🧑🏾🤝🧑🏼西以及印度(du)等沿海。此外,斯裏(li)蘭卡、馬達加斯加(jia)、南非、馬來西亞、中(zhōng)國、泰國、韓國、朝鮮(xiān)等地都含有獨居(jū)石的重砂礦床。
獨(du)居石的生産近幾(ji)年呈下降趨勢,主(zhǔ)要原因是由于礦(kuang)石🐆中钍元素具有(yǒu)放射性,對環境有(yǒu)害。
氟碳铈礦 (Bastnaesite)
化學(xue)成分性質:(Ce,La)[CO3]F。機械混(hun)入物有SiO2、Al2O3、P2O5。氟碳铈礦(kuang)易溶于稀👅HCl、HNO3、H2SO4、H3PO4。
晶體結(jie)構及形态:六方晶(jīng)系。複三方雙錐晶(jing)類。晶體👣呈❄️六方柱(zhù)狀或闆狀。細粒狀(zhuàng)集合體。
物理性質(zhi):黃色、紅褐色、淺綠(lü)或褐色。玻璃光澤(ze)、油脂光澤,條痕🌐呈(chéng)白色、黃色,透明至(zhì)半透明。硬度4~4.5,性脆(cui),比重4.72~5.12,有♋時具👄放射(she)性、具弱磁性。在薄(báo)片中透明,在透射(shè)光下無色或淡♌黃(huang)色,在陰極射線下(xia)不發光。
生成狀态(tài):産于稀有金屬碳(tàn)酸岩中;花崗岩及(jí)花崗偉晶岩中🌈;與(yǔ)花崗正長岩有關(guan)的石英脈中;石英(ying)─鐵錳碳酸鹽岩脈(mò)中;砂礦中。
用途:它(ta)是提取铈族稀土(tu)元素的重要礦物(wù)原料。铈族🐉元素可(ke)用于制作合金,提(ti)高金屬的彈性、韌(rèn)性和強度,是制作(zuo)噴氣式飛機🥰、導彈(dan)、發動機及耐熱機(jī)械的重要零件。亦(yì)🌈可用作防輻射線(xiàn)的防護外殼等。此(cǐ)外,铈族元素還用(yòng)于制作各種👨❤️👨有色(sè)玻璃🌂。
目前,已知最(zui)大的氟碳铈礦位(wei)于中國内蒙古的(de)白雲🈲鄂博礦,作爲(wèi)開采鐵礦的副産(chǎn)品,它和獨居石一(yi)道被開采出來,其(qí)稀土氧化物平均(jun)含量爲5~6%。品位最高(gao)的工業氟碳铈礦(kuàng)礦床是美國加利(li)福尼亞州的芒廷(tíng)帕斯礦,這是世⛹🏻♀️界(jie)上唯一以開采稀(xī)土爲主的氟碳铈(shì)礦。
磷钇礦(Xenotime)
化學成(cheng)分及性質:Y[PO4]。成分中(zhong)Y2O361.4%,P2O538.6%。有钇族稀土元素(su)混入,其中以镱、铒(ěr)、镝、钆爲主。尚有锆(gao)、鈾、钍等元素代替(ti)钇,同時伴随有矽(xi)代替磷。一般來說(shuo),磷钇礦中鈾的含(han)量大于钍。磷钇礦(kuang)化學性質穩定。
晶(jing)體結構及形态:四(si)方晶系、複四方雙(shuāng)錐晶類、呈粒狀及(ji)🏃🏻♂️塊狀。
物理性質:黃(huang)色、紅褐色,有時呈(chéng)黃綠色,亦呈棕色(se)或淡褐色。條痕淡(dan)褐色。玻璃光澤,油(yóu)脂光澤。硬度4~5,比重(zhòng)4.4~5.1,具有弱的☁️多色性(xìng)和放射性。
生成狀(zhuàng)态:主要産于花崗(gǎng)岩、花崗偉晶岩中(zhong)。亦産于堿性花崗(gǎng)岩以及有關的礦(kuàng)床中。在砂礦中亦(yì)有産出。
風化殼淋積(ji)型稀土礦(Ion absorpt deposit)
淋積型(xíng)稀土礦即離子吸(xī)附型稀土礦是我(wǒ)國特有🛀的🐅新📞型稀(xī)土礦物。所謂“離子(zǐ)吸附”系稀土元素(su)不以化合🔴物的形(xing)式存在,而是呈離(li)子狀态吸附于粘(zhan)土礦物中。這些稀(xī)土易爲強電解♋質(zhì)交換而轉入溶液(yè),不需要破碎、選礦(kuàng)等工藝過程🛀🏻,而是(shì)直接浸取即可獲(huò)得混合稀土氧化(huà)物。故這類礦的特(tè)點是:重稀土元素(su)含量高,經濟含量(liang)大,品位低,覆蓋面(mian)大,多在丘陵地帶(dai),适于手工❄️和半機(jī)械化開采,開采和(he)浸取工藝簡單。
風(fēng)化殼淋積型稀土(tu)礦,主要分布在我(wo)國江西、廣東、湖南(nán)、廣西、福建等地。
2.世(shì)界稀土資源
表 1998年世界(jiè)稀土儲量(REO,萬噸)
|
國(guo)家 |
工業儲量 |
遠景(jǐng)儲量 |
|
4300 |
4800 |
|
|
2100 |
||
|
美國 |
1300 |
|
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澳大利亞 |
520 |
580 |
|
印(yìn)度 |
110 |
130 |
|
紮伊爾 |
100 |
100 |
|
加拿大(dà) |
94 |
100 |
|
巴西 |
28 |
31 |
|
馬來西亞 |
3 |
3.5 |
|
南(nán)非 |
39 |
40 |
|
斯裏蘭卡 |
1.3 |
|
|
泰國(guó) |
0.1 |
|
|
剛果 |
0.1 |
0.1 |
|
2100 |
2100 |
|
|
總計 |
11000 |
中國占世界稀(xī)土資源的43%,是一個(gè)名符其實的稀土(tu)資👈源大國。稀😍土資(zī)源極爲豐富,分布(bu)也極其合理,這爲(wèi)中國稀土工🔞業的(de)發展奠定了堅實(shi)的基礎。
主要稀土(tu)礦有白雲鄂博稀(xi)土礦、山東微山稀(xī)土礦、冕🔞甯稀🏃🏻土礦(kuang)、江西風化殼淋積(ji)型稀土礦、湖南褐(he)钇铌礦和漫長海(hai)岸線上的💃海濱砂(sha)礦等等。
白雲鄂博(bo)稀土礦與鐵共生(sheng),主要稀土礦物有(you)氟碳铈礦和獨居(ju)石,其比例爲3∶1,都達(da)到了稀土回收品(pin)位,故稱混合礦,稀(xī)⁉️土總儲量REO爲3500萬噸(dun),約占世界儲量的(de)38%,堪稱爲世界第一(yī)大稀土礦。
微山稀(xi)土礦和冕甯稀土(tu)礦是以氟碳铈礦(kuàng)爲主,伴生💔有重晶(jing)石🍓等,是組成相對(dui)簡單的一類易選(xuan)的稀土礦。
江西風(fēng)化殼淋積型稀土(tu)礦是一種新型稀(xī)土礦種,它的🙇♀️選冶(yě)✂️相🐕對較簡單,且含(han)中重稀土較高,是(shi)一類🌐很有市場競(jing)争力的稀土礦。
中(zhong)國的海濱砂也極(ji)爲豐富,在整個南(nán)海的海岸線🔴及海(hǎi)南島、台✨灣島的海(hǎi)岸線可稱爲海濱(bin)砂存積的黃金海(hǎi)岸🌈,有近代沉積砂(shā)礦和古砂礦,其中(zhōng)獨居石和磷钇礦(kuang)是處理海濱砂回(hui)收钛鐵礦和锆英(ying)石時💛作爲副産品(pǐn)加以回收。
總之中(zhong)國的稀土資源儲(chu)量大,礦種和稀土(tu)元素齊全,稀🔞土品(pin)位高,礦點分布合(hé)理等。
位于加利福(fú)尼亞的聖貝迪諾(nuo)縣的芒廷帕斯礦(kuàng),是🌈世界上最👣大的(de)單一氟碳铈礦,該(gāi)礦山1949年勘探放射(shè)性礦♋物時發現,稀(xī)土品位爲5~10%REO,儲量達(dá)500萬噸之多,是一大(da)型稀💔土礦。
美國很(hěn)早就開采獨居石(shí),現在開采的砂礦(kuang)量是佛❗羅裏🔞達🌂州(zhōu)的格林科夫斯普(pu)林斯礦。礦床長約(yue)19km,寬1.2km,厚爲6m,獨居石較(jiào)爲豐富。此外,北卡(ka)羅來納州、南卡羅(luo)來納州、佐治亞州(zhōu)🈲、愛達荷州和蒙大(da)拿州也有砂礦分(fèn)布,儲量也相當可(kě)觀。
(3)印度
印度主要(yao)礦床是砂礦。印度(du)的獨居石生産從(cong)1911年開始,最大⁉️礦床(chuáng)分布在喀拉拉邦(bang)、馬德拉斯邦和奧(ao)裏薩拉邦。有名礦(kuàng)區是位于印度南(nan)部西海岸的恰瓦(wǎ)⭐拉和馬納範拉庫(ku)裏奇稱爲特拉範(fàn)科☁️的大礦床,它在(zài)1911~1945年間的❌供礦量占(zhàn)世界的一🏃♀️半,現在(zài)仍然是重要的産(chan)地。1958年在鈾、钍資源(yuán)勘探中,在比哈爾(ěr)邦内陸的㊙️蘭契高(gao)原上發現了一個(ge)新的獨居石和钛(tai)鐵礦礦床,規模巨(ju)大。
印度獨居石钍(tǔ)含量高達8%ThO2。在馬納(nà)範拉庫裏奇采的(de)重砂❄️獨居🏃🏻♂️石占5~6%。钛(tai)鐵礦占65%,金紅石3%,锆(gao)英石5~6%,石榴石7~8%。
(4)前蘇(su)聯
前蘇聯的稀土(tǔ)儲量很大,主要是(shì)伴生礦床位于科(kē)拉🧑🏾🤝🧑🏼半島,存❓在于堿(jiǎn)性岩中的含稀土(tu)的磷灰石。前蘇聯(lian)的💘主要稀土來源(yuan)🈲就是從磷灰石礦(kuang)石中回收稀🛀🏻土,此(cǐ)外♋,在磷灰石礦石(shí)中,還可回收的稀(xi)土礦物有铈铌鈣(gài)钛礦,含稀土爲29~34%。另(ling)外,在赫列比特和(hé)森内爾💚還有氟碳(tan)铈礦。
(5)澳大利亞
澳(ao)大利亞是獨居石(shí)的生産大國,獨居(ju)石是作爲生産锆(gào)英石和金紅石及(jí)钛鐵礦的副産品(pin)加以回收。澳大利(li)亞的砂礦主🈲要集(jí)中在西部地區。澳(ao)大利亞也産磷🈲钇(yi)礦。
澳大利亞可開(kāi)發利用的稀土資(zi)源,還有位于昆士(shi)蘭㊙️州中部🔆艾✏️薩山(shān)的采鈾的尾礦,南(nan)澳大利亞州羅🏃🏻♂️克(ke)斯伯唐斯銅、鈾金(jin)礦床。
(6)加拿大
加拿(na)大主要從鈾礦中(zhōng)副産稀土。位于安(an)大略省布來♋恩德(de)裏弗-埃利特湖地(di)區的鈾礦,主要由(yóu)瀝青鈾礦、钛鈾礦(kuang)和獨居石、磷钇礦(kuàng)組成,在濕法提鈾(yóu)時,可把稀土也提(ti)出💛來。
此外,在魁北(běi)克省的奧卡地區(qū)擁有的燒綠石礦(kuàng),也是稀💞土的🌍一🧑🏽🤝🧑🏻個(ge)很大潛在資源。還(hai)有紐芬蘭島和拉(la)布拉多省境内的(de)斯特倫奇湖礦,也(yě)含有钇和重稀土(tǔ)正準💛備開發⭕。
(7)南非(fei)
南非是非洲地區(qū)最重要的獨居石(shi)生産國。位于開普(pu)省的斯🔞廷✊坎普斯(sī)克拉爾的磷灰石(shí)礦,伴生有獨居石(shí),是世界上📞唯一單(dan)一脈狀型獨居石(shí)稀土礦。此外,在東(dōng)南海岸的查茲貝(bei)的海濱砂中也有(you)稀土,在布法羅螢(ying)石礦中也伴生獨(dú)居石和氟碳铈礦(kuàng),正計劃和研究回(hui)收。
(8)馬來西亞
主要(yao)從錫礦的尾礦中(zhōng)回收獨居石、磷钇(yi)礦和铌钇礦等稀(xī)土🈲礦☔物,曾一度是(shì)世界重稀土和钇(yǐ)的主要來源。
(9)埃及(ji)
埃及從钛鐵礦中(zhōng)回收獨居石。礦床(chuang)位于尼羅河三角(jiao)洲地區,屬于河濱(bin)沙礦,礦源由上遊(you)風化的沖積砂沉(chén)積而成,獨居石儲(chu)量約20萬噸。
(10)巴西
巴(ba)西是世界稀土生(shēng)産的最古老國家(jia),1884年開始向德💃國🤩輸(shu)⚽出💘獨居石,曾一度(du)名揚世界。巴西的(de)獨居石資源主要(yào)集中于東部沿海(hǎi),從裏約熱内盧到(dao)北部福塔萊薩,長(zhang)達約643km地區,礦床規(guī)模❄️大。
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