1.賦存(cún)狀态
稀土元素(su)在地殼中主要(yao)以礦物形式存(cún)在,国产精品国❌产对白熟妇🌈其賦存狀态(tài)主要有⭕三種:
作(zuò)爲礦物的基本(ben)組成元素,稀土(tu)以離子化合物(wu)形🏃♂️式⚽賦存于礦(kuàng)👈物晶格中,構成(cheng)礦物的必不可(ke)少的成分。這類(lei)礦物通常稱🐕爲(wei)稀土礦物,如獨(du)居石、氟碳铈礦(kuang)等。
作爲礦物的(de)雜質元素,以類(lèi)質同象置換的(de)形式,分散于造(zào)岩礦物和稀有(yǒu)金屬礦物中,這(zhe)類礦物可稱爲(wèi)含有稀⭐土元🌈素(su)的礦物,如磷灰(hui)石、螢石等。
呈離(li)子狀态被吸附(fù)于某些礦物的(de)表面或顆粒間(jian)。這類礦物主要(yào)是各種粘土礦(kuàng)物、雲母類礦物(wu)。這類狀态的稀(xi)土元素很容易(yi)💯提取。
已經發現(xian)的稀土礦物約(yue)有250種,但具有工(gong)業價值的稀土(tǔ)礦物隻有50~60種,目(mù)前具有開采價(jià)值的隻有10種左(zuǒ)右,現在用于工(gōng)業提取稀土元(yuan)素的礦物主要(yào)有四種—氟碳铈(shi)礦、獨㊙️居石礦、磷(lin)钇礦和風化殼(ké)淋積型礦,前三(san)種礦♻️占西方稀(xi)土産量的95%以上(shang)。獨居石和氟碳(tan)铈礦中,輕稀土(tu)含量較高。磷钇(yi)礦中,重稀土和(he)钇含量較高,但(dàn)礦源比獨居石(shí)少。
世界稀土資(zī)源擁有國除中(zhōng)國外,還有俄羅(luo)斯、吉爾👨❤️👨吉斯斯(si)坦、美國、澳大利(li)亞、印度、紮伊爾(er)等;主要稀土礦(kuàng)物🔞是氟碳铈礦(kuàng)、離子吸附型礦(kuang)、獨居石、磷钇礦(kuàng)、黑稀金礦、磷灰(huī)石🏃🏻♂️、铈铌鈣💃钛礦(kuang)等😄。主要進行開(kai)采、選礦生産的(de)國家是中國、美(mei)國、俄羅斯、吉爾(ěr)吉斯斯坦、印度(dù)、巴西、馬來西亞(ya)等。1998年全🔞世界稀(xi)土精礦産量13萬(wan)餘噸(自然噸位(wei))。值得注意的是(shì)澳🌍大利亞、印度(du)、南♻️非等擁有稀(xi)土資源的🈲國家(jia),在未來五年内(nèi),将克服技術障(zhang)礙,生産高附加(jia)值的單一稀土(tǔ)産品。屆時世界(jie)市場的競争将(jiang)更加激烈。
獨居(ju)石 Monazite
獨居石又名(ming)磷铈镧礦。化學(xué)成分及性質:(Ce,La,Y,Th)[PO4]。成(cheng)分變化🥰很🙇♀️大📱。礦(kuàng)物成分中稀土(tu)氧化物含量可(kě)達50~68%。類質同象🚩混(hun)入物有Y、Th、Ca、[SiO4]和[SO4]。獨🧑🏽🤝🧑🏻居(jū)石溶于H3PO4、HClO4、H2SO4中。
晶體(tǐ)結構及形态:單(dan)斜晶系,斜方柱(zhu)晶類。晶體成闆(pan)🐉狀,晶面🌂常有條(tiao)紋,有時爲柱、錐(zhui)、粒狀。
物理性質(zhì):呈黃褐色、棕色(sè)、紅色,間或有綠(lü)色。半透明💋至透(tòu)明。條🔆痕白色或(huò)淺紅黃色。具有(yǒu)強玻璃光澤。硬(ying)度5.0~5.5。性脆。比重4.9~5.5。電(diàn)磁性中弱。在X射(shè)線下發綠光。在(zài)陰極👈射線下不(bú)發光。
生成狀态(tài):産在花崗岩及(ji)花崗偉晶岩中(zhōng);稀有金屬🛀碳✉️酸(suan)岩中;雲英岩與(yǔ)石英岩中;雲霞(xiá)正長岩、長霓岩(yán)與堿性正長偉(wěi)晶岩🔴中;阿爾卑(bēi)斯型脈中;混合(hé)岩中;及風化殼(ke)與砂礦中。
用途(tú):主要用來提取(qu)稀土元素。
産地(di):具有經濟開采(cǎi)價值的獨居石(shí)主要資源是沖(chòng)積型或海濱砂(shā)礦床。最重要的(de)海濱砂礦床是(shì)在澳大利亞沿(yan)🙇♀️海、巴西以及印(yin)度等沿海。此外(wài),斯裏蘭卡、馬達(dá)加斯加、南非、馬(mǎ)來🍓西亞、中🐆國、泰(tài)國、韓國、朝鮮等(deng)地都含有獨居(ju)石的重砂礦床(chuang)。
獨居石的生産(chan)近幾年呈下降(jiàng)趨勢,主要原因(yin)是由于礦🌈石🔴中(zhōng)钍元素具有放(fang)射性,對環境有(you)害。
氟碳铈礦 (Bastnaesite)
化(huà)學成分性質:(Ce,La)[CO3]F。機(ji)械混入物有SiO2、Al2O3、P2O5。氟(fú)碳铈礦易溶于(yú)稀HCl、HNO3、H2SO4、H3PO4。
晶體結構及(ji)形态:六方晶系(xì)。複三方雙錐晶(jīng)類。晶體呈六方(fang)柱狀或闆狀。細(xi)粒狀集合體。
生成(cheng)狀态:産于稀有(yǒu)金屬碳酸岩中(zhong);花崗岩及花崗(gang)偉晶岩中;與花(hua)崗正長岩有關(guan)的石英脈中;石(shi)英─鐵錳碳酸鹽(yan)岩脈🤩中;砂🚶♀️礦中(zhong)。
用途:它是提取(qǔ)铈族稀土元素(sù)的重要礦物原(yuan)料。铈族元素🏃🏻♂️可(ke)用于制作合金(jīn),提高金屬的彈(dan)性、韌性和🌈強度(dù),是制作噴✨氣式(shì)❄️飛機、導彈、發動(dòng)機及耐熱機械(xie)📐的重要零件。亦(yi)可用作防輻射(shè)線的防護外殼(ké)等。此外,铈族元(yuán)素還用于💃🏻制作(zuò)各種有色玻璃(li)。
目前,已知最大(da)的氟碳铈礦位(wei)于中國内蒙古(gǔ)的白雲鄂😄博礦(kuang),作爲開采鐵礦(kuàng)的副産品,它和(hé)獨居石一🐇道被(bei)開采出來,其稀(xi)土氧化物平均(jun1)含量爲5~6%。品位最(zuì)高的工業氟碳(tan)铈礦礦床是美(měi)🏒國加利福尼亞(ya)州的👈芒廷帕斯(si)礦,這是世界上(shang)唯一以開采稀(xī)土爲主的🌈氟碳(tan)铈礦。
化(hua)學成分及性質(zhì):Y[PO4]。成分中Y2O361.4%,P2O538.6%。有钇族(zu)稀土元素混入(ru),其中以镱、铒、镝(dí)、钆爲主。尚有锆(gao)、鈾、钍等元素代(dai)替钇,同♻️時伴随(suí)有矽代替磷❤️。一(yi)般👈來說,磷钇礦(kuàng)中鈾的含量㊙️大(da)于钍⛱️。磷钇礦化(hua)學性質穩定。
晶(jīng)體結構及形态(tài):四方晶系、複四(si)方雙錐晶類、呈(chéng)粒狀及塊狀。
生成狀态(tài):主要産于花崗(gǎng)岩、花崗偉晶岩(yán)中。亦産于堿性(xìng)花崗岩💋以及有(yǒu)關的礦床中。在(zai)砂礦中亦有産(chan)出。
用途:大量富(fu)集時,用作提煉(liàn)稀土元素的礦(kuang)物原料。
淋積型稀土礦(kuang)即離子吸附型(xing)稀土礦是我國(guo)特有🔴的新👨❤️👨型稀(xi)土🥰礦物。所謂“離(lí)子吸附”系稀土(tu)元素不以化合(hé)物的🏒形式存在(zài),而是呈離子狀(zhuang)态吸附于粘土(tu)礦物中。這些稀(xi)土易爲‼️強電解(jie)質交換而轉入(rù)溶液,不需要破(pò)碎、選礦等工藝(yì)過程,而是直接(jiē)浸取即可獲得(de)混合稀土氧化(huà)物。故這類礦的(de)特點是:重稀土(tǔ)元素含量高,經(jīng)濟含量大,品位(wei)低,覆蓋面大,多(duo)在丘陵地帶,适(shì)于手工💋和半機(jī)🍓械化開采,開采(cai)和浸取工藝簡(jian)單。
2.世(shi)界稀土資源
稀(xi)土元素在地殼(ké)中豐度并不稀(xī)少,隻是分散而(ér)已。因此,雖然稀(xi)土的絕對量很(hěn)大,但就目前爲(wei)止能真正成🌈爲(wèi)可開采的稀土(tǔ)礦并不多,而且(qie)在世界上分布(bù)極不均勻,主要(yao)集中在中國、美(měi)國、印🔅度、前蘇聯(lián)、南非、澳大利亞(ya)、加拿大💰、埃及等(deng)幾個國家,其💚中(zhōng)中國的♍占有率(lǜ)最高💋。見下表。
表 1998年世界稀(xi)土儲量(REO,萬噸)
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國(guo)家 |
遠(yuan)景儲量 |
|
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中國 |
4300 |
4800 |
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前(qián)蘇聯 |
1900 |
2100 |
|
美國 |
1300 |
1400 |
|
澳大(dà)利亞 |
520 |
580 |
|
紮伊(yi)爾 |
100 |
100 |
|
加拿大 |
94 |
100 |
|
巴西(xi) |
31 |
|
|
3.5 |
||
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40 |
||
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斯裏蘭卡 |
1.2 |
1.3 |
|
0.11 |
||
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剛果 |
0.1 |
0.1 |
|
其它 |
2100 |
2100 |
|
總計(jì) |
10000 |
11000 |
來源:《世界(jiè)稀土經濟》(第十(shi)一版)
(1)中國
中國(guo)占世界稀土資(zi)源的43%,是一個名(míng)符其實的稀土(tu)資源大國。稀✂️土(tu)資源極爲豐富(fu),分布也極其合(he)理,這爲中國稀(xi)土工業的發展(zhǎn)奠定了堅實的(de)基礎。
白雲(yun)鄂博稀土礦與(yǔ)鐵共生,主要稀(xī)土礦物有氟碳(tàn)🌂铈礦🔆和獨居石(shi),其比例爲3∶1,都達(dá)到了稀土回收(shou)品位㊙️,故稱混合(he)礦,稀土總儲量(liàng)REO爲3500萬噸,約占世(shì)界儲量的38%,堪稱(cheng)爲世界第一大(dà)稀☎️土礦。
微山稀(xi)土礦和冕甯稀(xi)土礦是以氟碳(tan)铈礦爲主,伴🌈生(sheng)有重晶❄️石等,是(shi)組成相對簡單(dān)的一類易選的(de)稀💁土礦💛。
江西風(feng)化殼淋積型稀(xi)土礦是一種新(xīn)型稀土礦種✉️,它(ta)的🛀🏻選冶相對較(jiào)簡單,且含中重(zhong)稀土較高,是一(yī)類很有🥵市場競(jing)争🎯力的🌍稀土礦(kuàng)。
中國的海濱砂(sha)也極爲豐富,在(zai)整個南海的海(hai)岸線及海南島(dao)、台灣島的海岸(àn)線可稱爲海濱(bin)砂存積的黃金(jīn)海岸,有近代沉(chén)積砂礦和古砂(shā)礦,其中獨居石(shi)🏃🏻♂️和磷钇礦是處(chu)🏃🏻理海濱砂回收(shou)钛鐵礦和锆英(yīng)石時作爲副産(chan)品加以回收。
總(zǒng)之中國的稀土(tǔ)資源儲量大,礦(kuàng)種和稀土元素(su)齊全,稀土品😘位(wei)👨❤️👨高,礦點分布合(he)理等。
美國(guo)它的稀土資源(yuán)約占13%,其稀土消(xiāo)費和氟碳铈礦(kuang)産☁️量幾年來一(yī)直居世界第一(yi),但近幾年稀土(tǔ)産量🌏已退居第(di)二位,讓位于中(zhong)國。美國稀土資(zī)源主要有氟碳(tàn)铈👅礦、獨居石及(jí)在選别其它礦(kuàng)物時,作爲副産(chǎn)品可回收㊙️黑稀(xi)金礦❓、矽铍钇礦(kuang)和磷钇礦✔️。
位于(yu)加利福尼亞的(de)聖貝迪諾縣的(de)芒廷帕斯礦,是(shì)❓世界上最大⭐的(de)單一氟碳铈礦(kuàng),該礦山1949年勘探(tàn)放射📐性礦物時(shi)發現,稀土品位(wèi)爲5~10%REO,儲量達500萬噸(dūn)之多,是一🏃♀️大型(xing)稀土礦。
美國很(hěn)早就開采獨居(jū)石,現在開采的(de)砂礦量是佛羅(luo)裏達州🥵的格林(lin)科夫斯普林斯(si)礦。礦床長約19km,寬(kuān)1.2km,厚爲6m,獨居石較(jiào)爲豐富。此外,北(běi)卡羅來納州、南(nán)卡羅來納州、佐(zuo)治亞州、愛達荷(hé)州和蒙大拿州(zhou)也有砂礦分📐布(bù),儲量也⭐相當可(ke)觀。
(3)印度
印度主(zhǔ)要礦床是砂礦(kuang)。印度的獨居石(shí)生産從1911年開始(shi),最大⛹🏻♀️礦床🤟分布(bù)在喀拉拉邦、馬(ma)德拉斯邦和奧(ào)裏🔞薩拉🈲邦。有🚩名(ming)礦區是位于印(yin)度南部西海岸(àn)的恰瓦拉和馬(ma)納範拉庫裏奇(qi)稱爲特拉範科(kē)的大礦床,它在(zài)1911~1945年間的供礦量(liang)占世界的一⛷️半(ban),現在仍然是重(zhòng)要的産地。1958年在(zài)鈾、钍資源勘探(tàn)中,在比哈爾邦(bāng)内陸的🥰蘭契高(gāo)原上發現了一(yi)個新的獨居石(shí)和钛鐵✨礦礦床(chuáng),規模巨大。
印度(dù)獨居石钍含量(liàng)高達8%ThO2。在馬納範(fan)拉庫裏奇采的(de)💘重砂獨居石占(zhan)5~6%。钛鐵礦占65%,金紅(hong)石3%,锆英石5~6%,石榴(liu)石7~8%。
(4)前蘇聯
前蘇(sū)聯的稀土儲量(liang)很大,主要是伴(ban)生礦床位于科(ke)拉半島,存在于(yú)堿性岩中的含(hán)稀土的磷灰石(shi)。前蘇聯的🔴主要(yao)稀土來源🚩就是(shi)從磷灰石礦石(shí)中回收稀土,此(cǐ)外❤️,在磷灰石礦(kuàng)石🤞中,還可回收(shōu)的稀土礦物有(you)铈铌鈣钛礦,含(hán)稀土爲29~34%。另外,在(zai)赫列比特和森(sen)内爾👈還有氟碳(tan)铈礦。
(5)澳大利亞(yà)
澳大利亞是獨(dú)居石的生産大(dà)國,獨居石是作(zuò)爲生産锆英石(shí)🏃♀️和金紅石及钛(tài)鐵礦的副産品(pǐn)加以回收。澳大(da)利亞🔴的砂礦主(zhǔ)🍉要集中在西部(bù)地區。澳大利亞(yà)也産磷钇礦。
澳(ào)大利亞可開發(fa)利用的稀土資(zi)源,還有位于昆(kun)士蘭州中部☔艾(ài)🔞薩山的采鈾的(de)尾礦,南澳大利(lì)亞州羅🧑🏾🤝🧑🏼克斯🈲伯(bó)唐⁉️斯銅、鈾金礦(kuàng)床。
(6)加拿大
加拿(na)大主要從鈾礦(kuang)中副産稀土。位(wèi)于安大略省布(bu)來恩德裏弗-埃(āi)利特湖地區的(de)鈾礦,主要由瀝(li)青鈾礦、钛💃🏻鈾礦(kuàng)🌈和獨居石、磷钇(yi)礦組成,在濕法(fa)提鈾時,可把稀(xi)土也提出來。
此(cǐ)外,在魁北克省(sheng)的奧卡地區擁(yong)有的燒綠石礦(kuàng),也是稀土的一(yī)個很大潛在資(zi)源。還有紐芬蘭(lan)島和拉布拉多(duo)省境内的斯特(te)倫奇湖礦,也含(hán)有钇和重稀土(tǔ)正準備開發💋。
(7)南(nan)非
南非是非洲(zhou)地區最重要的(de)獨居石生産國(guo)。位于開普省❓的(de)斯廷坎普斯克(ke)拉爾的磷灰石(shi)礦,伴生有獨居(ju)石,是世界上唯(wei)一單一脈狀型(xíng)獨居石稀土礦(kuàng)。此外,在東南海(hǎi)岸的查茲貝的(de)海濱砂中也有(yǒu)稀土,在布法羅(luó)螢石礦中也伴(bàn)生獨居石和氟(fu)碳🔅铈礦,正計劃(hua)和研究回收。
(8)馬(mǎ)來西亞
主要從(cong)錫礦的尾礦中(zhōng)回收獨居石、磷(lin)钇礦和铌钇礦(kuàng)等稀土礦物,曾(céng)一度是世界重(zhòng)稀土和钇的主(zhu)要來源。
(9)埃及
埃(ai)及從钛鐵礦中(zhōng)回收獨居石。礦(kuàng)床位于尼羅河(hé)三角洲地區⚽,屬(shu)于河濱沙礦,礦(kuang)源由上遊風化(hua)的沖積砂沉積(jī)而成,獨居石儲(chǔ)量約20萬噸。
(10)巴西(xi)
巴西是世界稀(xī)土生産的最古(gu)老國家,1884年開始(shi)向德國輸出獨(dú)居石,曾一度名(ming)揚世界。巴西的(de)獨居石資源主(zhu)要集🧑🏾🤝🧑🏼中于東部(bù)沿海,從裏約熱(rè)内盧到北部福(fú)塔萊薩,長達約(yuē)643km地區,礦床規模(mó)大。
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