矿物和矿石

个别稀土的含量元素差异很大矿物从一个矿床到另一个矿床。矿物和矿石一般分为“轻”和“重”两类;在前者中集团存在的大部分元素是光原子量元素(例如,,,,,,),而后者中的大多数元素都是重原子质量的元素(即,,,,,,,,,再加上它被认为是重族的一员,因为它在与重镧系元素一起的矿石中被发现)。的地球化学与其他稀土元素的地球化学特征明显不同。文中提供了有关其矿石和矿物的资料.基本上在下面讨论的任何矿物中都没有发现钪。

在已知的约160种含有稀土的矿物中,目前只有四种矿物的稀土被开采:bastnasite红土粘土,独居石和洛帕利特。除了红土粘土,这些矿物是轻质镧系元素和镧的良好来源,约占稀土使用量的95%。红土粘土是一个商业来源的重镧系元素和钇。

其他被用作稀土来源的矿物是磷灰石,euxenite,硅铍钇矿,磷钇矿.褐石,萤石,钙钛矿,芬,和锆石有潜力成为未来稀土资源的来源。(另外,而且过去,尾矿分别用作重镧系元素+钇和轻镧系元素+镧的来源。)许多这些矿物,如磷灰石和euxenite被加工为其他成分而稀土可以作为副产品被提取出来。除了在地壳中发现的矿物质外,还有一些深海泥浆,比如附近的那些Minamitori岛这两家公司生产的稀土产品中含有稀土元素。这些泥浆的浓度从百万分之几百到百万分之几千不等,这些泥浆有一天可能成为稀土的来源。

理想化的化学物质作文表中列出了这13种稀土的来源。

所选稀土矿物的组成
的名字 理想化的成分 初级稀土含量
褐石 (Ca、铁2 +) (R,铝,铁3 +3.如果3.O13H R =轻镧系元素
磷灰石 Ca5(PO43.F R =轻镧系元素
bastnasite 有数3.F R =轻镧(60-70%)
euxenite R (Nb, Ta) TiO6∙xH2O R =重镧系元素+ Y (15-43%)
萤石 CaF2 R =重镧系元素加上Y
硅铍钇矿 R2(铁2 +,)3.如果2O10 R =重镧系元素+ Y (34-65%)
红土粘土 SiO2,艾尔。2O3.、铁2O3. R =重镧系元素加上Y
铈铌钙钛矿 (R, Na, Sr, Ca)(钛、Nb、Ta、铁3 +阿)3. R =轻镧(32-34%)
独居石 RPO4 R =轻镧(50-78%)
钙钛矿 比率3. R =轻镧系元素
榍石 CaTiSiO4X2(x = 1 / 2 o2−,哦,或F R =轻镧系元素
磷钇矿 RPO4 R =重镧系元素+ Y (54-65%)
锆石 ZrSiO2 R =轻、重镧系元素加Y

Bastnasite

氟碳碳酸盐是稀土的主要来源。世界上使用的大约94%的稀土来自帕斯山的矿山,加州,美国;鄂博,内蒙古,中国;山东省,中国;而且四川省,中国.白云鄂博矿床的镨和钕含量略高于山口氟碳铀矿,主要是以镧含量为代价的,山口氟碳铀矿的镧含量要高10%矿石.山东矿物和四川矿物的稀土含量与白云鄂博矿物略有不同,彼此之间也有差异。山东氟碳铀矿与山口矿相似。四川的矿石含镧较多,镨和钕较少,与白云鄂博的铈含量大致相同。

表中列出了所选矿物(包括某些氟碳铀矿)中的稀土含量。

选定矿物中稀土含量(%)
稀土元素 氟碳铀矿(加州山口) 氟碳铀矿(中国白云鄂博) 独居石(澳大利亚维尔德山) xenotime(马来西亚利哈特) 高y红土(中国陇南) 低y红土(中国旬武) loparite(科拉半岛,俄罗斯)
33.8 23.0 25.5 1.2 1.8 43.4 25.0
Ce 49.6 50.0 46.7 3.1 0.4 2.4 50.5
公关 4.1 6.2 5.3 0.5 0.7 9.0 5.0
Nd 11.2 18.5 18.5 1.6 3.0 31.7 15.0
Sm 0.9 0.8 2.3 1.1 2.8 3.9 0.7
欧盟 0.1 0.2 0.4 跟踪 0.1 0.5 0.1
Gd 0.2 0.7 < 0.1 3.5 6.9 3.0 0.6
结核病 0.0 0.1 < 0.1 0.9 1.3 跟踪 跟踪
Dy 0.0 0.1 0.1 8.3 6.7 跟踪 0.6
0.0 跟踪 跟踪 2.0 1.6 跟踪 0.7
0.0 跟踪 跟踪 6.4 4.9 跟踪 0.8
Tm 0.0 跟踪 没有一个 1.1 0.7 跟踪 0.1
Yb 0.0 跟踪 没有一个 6.8 2.5 0.3 0.2
跟踪 跟踪 没有一个 1.0 0.4 0.1 0.2
Y 0.1 跟踪 < 0.1 61.0 65.0 8.0 1.3

红土粘土

红土粘土(也称为离子吸收粘土)主要由二氧化硅、氧化铝和氧化铁组成;那些还包含可行的大量的稀土只在江西中国东南部的一个省。在江西矿床中,位于陇南附近的粘土中富含重镧系元素和钇。寻武的粘土中稀土的分布非常不寻常,富含镧和钕,其中钇含量相当高。两种黏土中均有低浓度的铈和镨,尤其在巽武黏土中粘土,与稀土在其他矿物中的正常分布相比,也很显著。这些粘土是用于稀土产品的重元素的主要来源,例如,在Nd214B永久磁铁

独居石

独居石是一种磷酸盐,是稀土的第三大重要矿石来源。上世纪80年代,中国稀土产量占全球总产量的40%,但到2010年,中国的稀土产量只占全球稀土产量的一小部分。造成这种变化的原因有两个:首先,将独居石从矿体加工成稀土精矿比加工氟碳石成本更高;其次,独居石含有大量的放射性物质二氧化碳(ThO2),因此在处理和储存时需要特殊的环境程序。然而,独居石预计将在稀土开采中贡献越来越大的份额焊接,澳大利亚将于2014年底全面投产。

独居石分布广泛;除了澳大利亚,它在中国也有发现印度,巴西,马来西亚的国家独立国家联合体,美国、泰国、斯里兰卡,刚果民主共和国,韩国,南非

铈铌钙钛矿

Loparite是一种复杂的矿物,开采主要是为了它,,含稀土量,与矿石中提取的稀土为副产物。这种矿石主要发现于科拉半岛西北部俄罗斯还有巴拉圭。它的稀土分布与氟碳铀矿相似,只是重镧系元素和钇的浓度明显更高。

磷钇矿

Xenotime是一种磷酸盐矿物,与独居石相似,只是富含重镧系元素和钇。它已经开采多年,但自20世纪70年代以来,它只占稀土开采总量的1%左右。Xenotime含有少量的放射性物质化合物U3.O8和ThO2独居石。由于其高浓度的钇和重镧系元素,xenotime被用作单个稀土元素的源材料,而不是用作重稀土的混合物。xenotime的主要生产国是马来西亚;据报道,挪威和巴西也有这种矿床。