稀土資源有(yǒu)哪些?
1.賦存狀(zhuang)态
稀土元素(sù)在地殼中主(zhu)要以礦物形(xing)式存在,一路向❌西 迅雷🚩其賦(fù)存狀态主要(yao)有三種:
作爲(wei)礦物的基本(ben)組成元素,稀(xi)土以離子化(huà)合物形式賦(fù)存于礦物晶(jīng)格中,構成礦(kuàng)物的必不可(ke)少的成分。這(zhè)類礦物通常(cháng)稱爲稀土礦(kuang)物,如獨居石(shí)、氟碳铈礦等(deng)。
作爲礦物的(de)雜質元素,以(yi)類質同象置(zhi)換的形式,分(fèn)散🚶于🌈造📐岩礦(kuang)物和稀有金(jin)屬礦物中,這(zhe)類礦物可稱(cheng)爲含有稀㊙️土(tu)元素的礦物(wù),如磷灰石、螢(yíng)石等。
呈離子(zi)狀态被吸附(fu)于某些礦物(wu)的表面或顆(ke)粒間。這類礦(kuàng)物主要是各(gè)種粘土礦物(wù)、雲母類礦物(wù)。這類狀态的(de)稀土元🌍素很(hen)容易提取。
已(yi)經發現的稀(xi)土礦物約有(you)250種,但具有工(gōng)業價值的稀(xī)土礦物隻有(yǒu)50~60種,目前具有(you)開采價值的(de)隻有10種左右(yòu),現在用于工(gong)業提取稀土(tǔ)元素的礦物(wù)主要有四種(zhong)—氟碳铈礦、獨(dú)居石礦💚、磷钇(yǐ)礦和風化殼(ké)淋積型礦,前(qián)三種礦占西(xī)方稀✏️土産量(liang)的95%以上。獨居(jū)石和氟碳铈(shi)礦中,輕稀土(tu)含量較高🐪。磷(lin)钇礦中,重稀(xī)土和钇含量(liàng)較高,但礦⭐源(yuán)比獨居石少(shǎo)。
世界稀土資(zī)源擁有國除(chu)中國外,還有(you)俄羅斯、吉爾(ěr)吉斯斯坦、美(mei)國、澳大利亞(ya)、印度、紮伊爾(ěr)等;主要稀土(tu)礦物是氟碳(tan)铈礦、離子吸(xī)附型礦、獨居(jū)石、磷钇礦、黑(hēi)♍稀金礦、磷灰(hui)石、铈铌鈣钛(tài)礦等。主要進(jin)行開采、選礦(kuang)👣生産的國🚶家(jia)是中國🌈、美國(guo)、俄羅斯、吉爾(ěr)吉斯斯坦、印(yin)度、巴西、馬來(lái)西亞等。1998年全(quan)世界稀土精(jing)礦産量13萬餘(yú)🧑🏽🤝🧑🏻噸(自然噸位(wèi))。值得注意的(de)是澳大利亞(ya)、印度、南非等(deng)💜擁有稀土資(zi)源的國家,在(zai)未來五年内(nei),将克服技術(shù)🔱障礙,生産高(gāo)附加值💰的單(dan)一稀土産品(pǐn)。屆時世界市(shi)場的競争将(jiāng)更加激烈。
獨(dú)居石 Monazite
獨居石(shi)又名磷铈镧(lán)礦。化學成分(fèn)及性質:(Ce,La,Y,Th)[PO4]。成分(fèn)變化很大。礦(kuàng)物❄️成📧分中稀(xī)土氧化物含(han)量可達50~68%。類質(zhì)同象混入物(wù)有Y、Th、Ca、[SiO4]和[SO4]。獨居石(shi)♊溶于H3PO4、HClO4、H2SO4中。
晶體(tǐ)結構及形态(tài):單斜晶系,斜(xié)方柱晶類。晶(jing)體成闆🐪狀,晶(jīng)💔面常有條紋(wén),有時爲柱、錐(zhuī)、粒狀。
物理性(xing)質:呈黃褐色(se)、棕色、紅色,間(jiān)或有綠色。半(bàn)透明至㊙️透❗明(míng)。條痕白色或(huo)淺紅黃色。具(ju)有強玻璃光(guāng)澤。硬度5.0~5.5。性脆(cuì)。比重4.9~5.5。電磁性(xìng)🛀🏻中弱。在X射線(xiàn)下發綠光。在(zai)陰極射線下(xià)💔不發光。
生成(cheng)狀态:産在花(hua)崗岩及花崗(gǎng)偉晶岩中;稀(xi)有金屬❤️碳☀️酸(suān)岩中;雲英岩(yan)與石英岩中(zhōng);雲霞正長岩(yan)、長霓岩與堿(jian)性正長偉晶(jīng)岩🌈中;阿爾卑(bēi)斯型脈中;混(hun)合岩中✔️;及風(feng)化殼與砂礦(kuang)中。
用途:主要(yao)用來提取稀(xī)土元素。
産地(di):具有經濟開(kai)采價值的獨(du)居石主要資(zī)源是沖積型(xing)或海濱砂礦(kuang)床。最重要的(de)海濱砂礦床(chuang)是在澳大利(li)亞沿海、巴西(xi)以及印度等(deng)沿海。此外,斯(si)裏蘭卡、馬達(da)加斯加、南非(fei)、馬來西亞、中(zhōng)國、泰國、韓國(guo)、朝鮮等地都(dou)含有獨居石(shí)的重砂礦床(chuáng)。
獨居石的生(sheng)産近幾年呈(chéng)下降趨勢,主(zhǔ)要原因是由(you)于礦💚石中钍(tǔ)元素具有放(fang)射性,對環境(jing)有害。
氟碳铈(shì)礦 (Bastnaesite)
化學成分(fèn)性質:(Ce,La)[CO3]F。機械混(hùn)入物有SiO2、Al2O3、P2O5。氟碳(tan)铈礦易溶于(yú)稀HCl、HNO3、H2SO4、H3PO4。
晶體結構(gou)及形态:六方(fāng)晶系。複三方(fang)雙錐晶類。晶(jīng)體呈六方🐪柱(zhù)狀或闆狀。細(xi)粒狀集合體(ti)。
物理性質:黃(huang)色、紅褐色、淺(qiǎn)綠或褐色。玻(bō)璃光澤、油脂(zhi)光♊澤,條痕呈(chéng)白色、黃色,透(tou)明至半透明(míng)。硬度4~4.5,性脆,比(bǐ)重4.72~5.12,有時具放(fang)射性、具弱磁(ci)🚩性。在薄片中(zhong)透明,在透射(shè)光下無色或(huò)淡黃色,在陰(yin)極射🐅線下不(bú)發光。
生成狀(zhuang)态:産于稀有(yǒu)金屬碳酸岩(yán)中;花崗岩及(ji)花崗偉晶岩(yan)中;與花崗正(zheng)長岩有關的(de)石英脈中;石(shi)英─鐵錳碳酸(suān)鹽岩脈中;砂(shā)礦中。
用途:它(tā)是提取铈族(zú)稀土元素的(de)重要礦物原(yuán)料。铈族元素(sù)可用于制作(zuo)合金,提高金(jīn)屬的彈性、韌(rèn)性和👈強度,是(shì)制作噴氣式(shi)飛機、導彈、發(fā)動機及耐熱(re)機械👨❤️👨的重要(yao)零件。亦可用(yòng)作防輻射線(xiàn)的防☂️護外殼(ké)等。此♉外,铈族(zu)元素還用于(yu)❌制作各種有(you)色玻璃🏃🏻♂️。
目前(qian),已知最大的(de)氟碳铈礦位(wei)于中國内蒙(méng)古的白雲鄂(e)博礦,作爲開(kāi)采鐵礦的副(fù)産品,它和獨(dú)居石一道被(bei)開采🛀出來🈲,其(qi)稀土氧🧑🏽🤝🧑🏻化物(wù)平均含量爲(wèi)5~6%。品位最✍️高的(de)工業氟碳铈(shi)礦礦床是美(mei)🏃🏻國加利福尼(ni)亞州的芒廷(tíng)帕斯礦,這是(shi)世界上唯一(yi)♍以開采稀土(tǔ)爲主的氟碳(tan)铈礦。
磷钇礦(kuàng)(Xenotime)
化學成分及(ji)性質:Y[PO4]。成分中(zhong)Y2O361.4%,P2O538.6%。有钇族稀土(tǔ)元素混入,其(qi)中以💔镱㊙️、铒、镝(di)🌏、钆爲主。尚有(yǒu)锆、鈾、钍等元(yuán)素代替钇,同(tóng)時伴随有矽(xī)代替磷。一般(ban)‼️來說,磷钇礦(kuang)中鈾的含量(liàng)🚶♀️大于钍。磷钇(yi)礦✉️化學性質(zhì)穩定🌈。
晶體結(jie)構及形态:四(si)方晶系、複四(sì)方雙錐晶類(lèi)、呈粒狀及🌈塊(kuai)狀。
物理性質(zhi):黃色、紅褐色(sè),有時呈黃綠(lǜ)色,亦呈棕色(sè)或淡褐色。條(tiao)痕淡褐色。玻(bo)璃光澤,油脂(zhī)光澤。硬度4~5,比(bi)重4.4~5.1,具有弱的(de)多色性和放(fàng)射性。
生成狀(zhuang)态:主要産于(yu)花崗岩、花崗(gǎng)偉晶岩中。亦(yi)産于堿性🌂花(hua)崗岩以及有(yǒu)關的礦床中(zhōng)。在砂礦中亦(yi)有産出。
用途(tú):大量富集時(shí),用作提煉稀(xī)土元素的礦(kuang)物原料😘。
風化(huà)殼淋積型稀(xi)土礦(Ion absorpt deposit)
淋積型(xíng)稀土礦即離(li)子吸附型稀(xī)土礦是我國(guó)特有⭕的新型(xíng)稀土礦物。所(suǒ)謂“離子吸附(fu)”系稀土元素(sù)不以化合物(wù)的形式存在(zai),而是呈離子(zǐ)狀态吸附于(yu)粘土🧑🏽🤝🧑🏻礦物中(zhong)。這些稀土易(yi)爲強電解質(zhì)交換而轉入(ru)溶液♈,不需要(yào)破碎、選礦等(deng)👨❤️👨工藝過程🙇♀️,而(ér)是直接浸取(qǔ)即可🏃🏻♂️獲得混(hun)合稀土氧化(hua)物。故這類礦(kuàng)的特點是:重(zhong)稀土🌏元素含(han)量高,經濟含(han)量大,品位低(di),覆蓋面大,多(duō)🛀在丘陵地帶(dai),适于手工和(he)半機械化開(kāi)采🈲,開采和浸(jin)取工藝簡單(dān)。
風化殼淋積(jī)型稀土礦,主(zhu)要分布在我(wo)國江西、廣東(dong)、湖♌南🔞、廣西📞、福(fú)建等地。
2.世界(jiè)稀土資源
稀(xi)土元素在地(dì)殼中豐度并(bìng)不稀少,隻是(shi)分散而已。因(yin)此,雖然稀土(tu)的絕對量很(hen)大,但就目前(qian)爲止能真🤟正(zhèng)成爲可開采(cǎi)📞的稀✉️土礦并(bing)不多,而且在(zai)世界上分布(bu)極不均勻,主(zhu)☎️要集中在中(zhong)國、美國、印度(du)、前蘇聯、南非(fēi)、澳大利亞、加(jia)拿大、埃及等(deng)幾個國家,其(qí)中中國的💋占(zhàn)有率最高。見(jiàn)下表。
表(biao) 1998年世界稀土(tǔ)儲量(REO,萬噸)
|
國(guó)家 |
工業儲量(liàng) |
遠景儲量 |
|
中(zhōng)國 |
4300 |
4800 |
|
前蘇聯 |
1900 |
2100 |
|
美(mei)國 |
1300 |
1400 |
|
澳大利亞(ya) |
520 |
580 |
|
印度 |
110 |
130 |
|
紮伊爾(er) |
100 |
100 |
|
加拿大 |
94 |
100 |
|
巴西(xī) |
28 |
31 |
|
馬來西亞 |
3 |
3.5 |
|
南(nan)非 |
39 |
40 |
|
斯裏蘭卡(ka) |
1.2 |
1.3 |
|
泰國 |
0.1 |
0.11 |
|
剛果 |
0.1 |
0.1 |
|
其(qi)它 |
2100 |
2100 |
|
總計 |
10000 |
11000 |
來源:《世界稀(xī)土經濟》(第十(shi)一版)
(1)中國
中(zhong)國占世界稀(xī)土資源的43%,是(shi)一個名符其(qí)實的稀土資(zi)源大國。稀✔️土(tu)資源極爲豐(feng)富,分布也極(ji)其合理,這✂️爲(wèi)中國稀土工(gōng)業的🌈發展❤️奠(diàn)定了堅實的(de)基礎。
主要稀(xī)土礦有白雲(yun)鄂博稀土礦(kuàng)、山東微山稀(xī)土礦、冕甯稀(xi)🐉土礦、江西風(feng)化殼淋積型(xíng)稀土礦、湖南(nán)褐钇铌礦和(hé)漫長海岸線(xiàn)上的🌈海濱砂(shā)礦等等。
白雲(yun)鄂博稀土礦(kuang)與鐵共生,主(zhu)要稀土礦物(wù)有氟碳铈礦(kuàng)👅和獨居石,其(qi)比例爲3∶1,都達(da)到了稀土回(hui)收品位,故稱(chēng)混合礦,稀土(tu)總儲量REO爲3500萬(wàn)噸,約占世界(jiè)儲量的🔞38%,堪稱(chēng)爲世界第一(yī)大稀土礦。
微(wēi)山稀土礦和(hé)冕甯稀土礦(kuàng)是以氟碳铈(shi)礦爲主,伴生(sheng)有重晶石🌈等(děng),是組成相對(dui)簡單的一類(lèi)易選的稀💔土(tǔ)礦。
江西風化(huà)殼淋積型稀(xī)土礦是一種(zhong)新型稀土礦(kuang)種👅,它的⚽選📞冶(ye)相📱對較簡單(dan),且含中重稀(xi)土較高,是一(yī)類很有市場(chǎng)競争力的稀(xī)土☎️礦。
中國的(de)海濱砂也極(ji)爲豐富,在整(zhěng)個南海的海(hai)岸線及海南(nán)🏃島、台灣島的(de)海岸線可稱(chēng)爲海濱砂存(cun)積的黃金海(hǎi)岸,有近代沉(chén)積砂礦和古(gu)砂礦,其中獨(dú)居石🥵和磷钇(yi)礦是處🌈理海(hǎi)濱砂回收钛(tai)鐵礦和锆英(yīng)石時作爲副(fù)産品加以回(huí)收。
總之中國(guo)的稀土資源(yuán)儲量大,礦種(zhǒng)和稀土元素(su)齊全🔆,稀土品(pin)位高,礦點分(fèn)布合理等。
(2)美(měi)國
美國它的(de)稀土資源約(yue)占13%,其稀土消(xiao)費和氟碳铈(shì)礦産量㊙️幾年(nian)來一直居世(shi)界第一,但近(jìn)幾年稀土産(chǎn)量🌈已退居第(di)二位,讓位于(yu)中國。美國稀(xi)土資源主要(yao)有氟碳铈礦(kuàng)、獨居石及在(zai)選别其它礦(kuàng)物時,作爲副(fù)産🌏品可回收(shōu)黑稀金礦、矽(xī)铍钇礦和磷(lín)钇礦♈。
位于加(jiā)利福尼亞的(de)聖貝迪諾縣(xiàn)的芒廷帕斯(si)礦,是世界上(shang)最大🤞的單一(yi)氟碳铈礦,該(gai)礦山1949年勘探(tàn)放射性礦物(wù)時發現,稀土(tǔ)品位爲5~10%REO,儲量(liang)達500萬噸之多(duo),是一大型稀(xī)☂️土礦。
美國很(hen)早就開采獨(du)居石,現在開(kāi)采的砂礦量(liang)是佛羅裏🌈達(dá)州的格林科(kē)夫斯普林斯(sī)礦。礦床長約(yue)19km,寬1.2km,厚爲6m,獨居(jū)石㊙️較爲豐富(fù)。此外,北卡羅(luo)來納州、南卡(ka)羅來納州、佐(zuǒ)💞治亞州、愛達(dá)荷州和蒙大(dà)拿州也有砂(sha)礦分布,儲量(liang)也😘相當可觀(guān)👨❤️👨。
(3)印度
印度主(zhu)要礦床是砂(sha)礦。印度的獨(du)居石生産從(cong)1911年開始,最大(da)礦床分布在(zài)喀拉拉邦、馬(mǎ)德拉斯邦和(he)奧裏薩拉邦(bang)。有名礦區是(shì)位于印度南(nán)部西海岸的(de)恰瓦拉和馬(ma)納範拉庫裏(li)奇稱爲特拉(lā)範科的大礦(kuang)床,它在1911~1945年間(jian)的🏃🏻供礦量占(zhàn)世界的一半(bàn),現在仍然是(shi)重要的産地(di)。1958年在📞鈾、钍資(zī)源勘探中,在(zai)比哈爾邦内(nei)陸的蘭契高(gao)原上發✔️現了(le)一個新的獨(du)居石和钛鐵(tiě)礦礦床,規模(mó)巨大。
印度獨(du)居石钍含量(liang)高達8%ThO2。在馬納(na)範拉庫裏奇(qi)采的重✉️砂☂️獨(dú)居石👌占5~6%。钛鐵(tiě)礦占65%,金紅石(shi)3%,锆英石5~6%,石榴(liu)石7~8%。
(4)前蘇聯
前(qián)蘇聯的稀土(tǔ)儲量很大,主(zhǔ)要是伴生礦(kuang)床位于科♋拉(lā)半島,存🌈在于(yú)堿性岩中的(de)含稀土的磷(lin)灰石。前蘇聯(lián)的👣主要🌈稀土(tǔ)來源☎️就是從(cóng)磷灰石礦石(shí)中回收稀土(tu),此外,在磷灰(hui)石礦石中,還(hái)可回收的稀(xi)土礦物有铈(shi)铌鈣钛礦,含(han)稀土爲29~34%。另外(wai),在🤟赫列比特(tè)和森内爾還(hai)有氟碳铈礦(kuàng)。
(5)澳大利亞
澳(ào)大利亞是獨(dú)居石的生産(chǎn)大國,獨居石(shi)是作爲生産(chǎn)锆英石和金(jīn)紅石及钛鐵(tie)礦的副産品(pin)加以回收。澳(ào)大💚利亞的砂(sha)礦主要集中(zhong)在西部地區(qū)。澳大利亞🍓也(yě)産磷钇礦。
澳(ào)大利亞可開(kāi)發利用的稀(xī)土資源,還有(you)位于昆士👨❤️👨蘭(lán)州💛中部艾薩(sà)山的采鈾的(de)尾礦,南澳大(dà)利亞州羅克(kè)斯伯唐斯銅(tóng)♌、鈾金礦床。
(6)加(jia)拿大
加拿大(dà)主要從鈾礦(kuàng)中副産稀土(tǔ)。位于安大略(luè)省布來恩德(de)裏🔆弗-埃利特(tè)湖地區的鈾(you)礦,主要由瀝(li)青鈾礦、钛鈾(you)礦和獨居石(shi)、磷钇礦組成(chéng),在濕法提鈾(you)時,可把稀土(tu)🏃♀️也提出來。
此(ci)外,在魁北克(kè)省的奧卡地(dì)區擁有的燒(shao)綠石礦,也是(shi)稀土的一個(gè)很大潛在資(zī)源。還有紐芬(fen)蘭島和拉布(bu)拉㊙️多省境内(nèi)的斯特倫㊙️奇(qí)湖礦,也含有(you)钇和重稀土(tu)正準🔞備開發(fa)。
(7)南非
南非是(shì)非洲地區最(zui)重要的獨居(ju)石生産國。位(wei)于開普省的(de)斯廷坎普斯(si)克拉爾的磷(lin)灰石礦,伴生(sheng)有獨♻️居石🧡,是(shì)世界上唯一(yī)單一脈狀型(xing)獨居石稀土(tǔ)礦。此外,在東(dong)南海岸的查(cha)茲貝的海濱(bin)砂中也有稀(xi)土,在布法羅(luó)螢石礦中也(ye)伴生獨居石(shi)和氟碳铈礦(kuàng),正計劃和研(yan)究回收。
(8)馬來(lái)西亞
主要從(cóng)錫礦的尾礦(kuàng)中回收獨居(ju)石、磷钇礦和(he)铌钇礦等🌈稀(xī)土礦物,曾一(yi)度是世界重(zhòng)稀土和钇的(de)主要來源。
(9)埃(āi)及
埃及從钛(tai)鐵礦中回收(shōu)獨居石。礦床(chuang)位于尼羅河(hé)三角洲地區(qu),屬于河濱沙(sha)礦,礦源由上(shàng)遊風化的沖(chòng)積砂沉積而(er)成,獨居石🏃🏻♂️儲(chu)量約20萬噸。
(10)巴(ba)西
巴西是世(shi)界稀土生産(chǎn)的最古老國(guó)家,1884年開始向(xiang)德國‼️輸出獨(du)居石,曾一度(du)名揚世界。巴(bā)西的獨居石(shi)資源主要集(jí)中于東部沿(yán)海,從裏約熱(rè)内盧到北部(bù)福塔萊薩,長(zhang)達約643km地區,礦(kuang)床規模大。
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