【知識】稀土的賦存狀態

稀土元素在地殼中主要以礦物形式存在，其賦存狀態主要有三種：

1.作為礦物的基本組成元素，稀土以離子化合物形式賦存於礦物晶格中，構成礦物的必不可少的成分。這類礦物通常稱為稀土礦物，如獨居石、氟碳鈰礦等。

2.作為礦物的雜質元素，以類質同象置換的形式，分散於造岩礦物和稀有金屬礦物中，這類礦物可稱為含有稀土元素的礦物，如磷灰石、螢石等。

3.呈離子狀態被吸附於某些礦物的表面或顆粒間。這類礦物主要是各種粘土礦物、雲母類礦物。這類狀態的稀土元素很容易提取。

已經發現的稀土礦物約有250種，但具有工業價值的稀土礦物只有50～60種，目前具有開採價值的只有10種左右，現在用於工業提取稀土元素的礦物主要有四種-氟碳鈰礦、獨居石礦、磷釔礦和風化殼淋積型礦，前三種礦占西方稀土產量的95%以上。獨居石和氟碳鈰礦中，輕稀土含量較高。磷釔礦中，重稀土和釔含量較高，但礦源比獨居石少。 

世界稀土資源擁有國除中國外，還有俄羅斯、吉爾吉斯斯坦、美國、澳大利亞、印度、薩伊等；主要稀土礦物是氟碳鈰礦、離子吸附型礦、獨居石、磷釔礦、黑稀金礦、磷灰石、鈰鈮鈣鈦礦等。主要進行開採、選礦生產的國家是中國、美國、俄羅斯、吉爾吉斯斯坦、印度、巴西、馬來西亞等。 1998年全世界稀土精礦產量13萬余噸(自然噸位)。值得注意的是澳大利亞、印度、南非等擁有稀土資源的國家，在未來五年內，將克服技術障礙，生產高附加值的單一稀土產品。屆時世界市場的競爭將更加激烈。

獨居石 Monazite

獨居石又名磷鈰鑭礦。

化學成分及性質：(Ce,La,Y,Th)[PO4]。成分變化很大。礦物成分中稀土氧化物含量可達50～68％。類質同象混入物有Y、Th、Ca、[SiO4]和[SO4]。獨居石溶於H3PO4、HClO4、H2SO4中。

晶體結構及形態：單斜晶系，斜方柱晶類。晶體成板狀，晶面常有條紋，有時為柱、錐、粒狀。

物理性質：呈黃褐色、棕色、紅色，間或有綠色。半透明至透明。條痕白色或淺紅黃色。具有強玻璃光澤。硬度5.0～5.5。性脆。比重4.9～5.5。電磁性中弱。在X射線下發綠光。在陰極射線下不發光。

生成狀態：產在花崗岩及花崗偉晶岩中；稀有金屬碳酸岩中；雲英岩與石英岩中；雲霞正長岩、長霓岩與鹼性正長偉晶岩中；阿爾卑斯型脈中；混合岩中；及風化殼與砂礦中。 用途：主要用來提取稀土元素。

產地：具有經濟開採價值的獨居石主要資源是沖積型或海濱砂礦床。最重要的海濱砂礦床是在澳大利亞沿海、巴西以及印度等沿海。此外，斯里蘭卡、馬達加斯加、南非、馬來西亞、中國、泰國、韓國、朝鮮等地都含有獨居石的重砂礦床。

獨居石的生產近幾年呈下降趨勢，主要原因是由於礦石中釷元素具有放射性，對環境有害。

氟碳鈰礦(Bastnaesite)

化學成分性質：(Ce，La)[CO3]F。機械混入物有SiO2、Al2O3、P2O5。氟碳鈰礦易溶於稀HCl、HNO3、H2SO4、H3PO4。

晶體結構及形態：六方晶系。複三方雙錐晶類。晶體呈六方柱狀或板狀。細粒狀集合體。

物理性質：黃色、紅褐色、淺綠或褐色。玻璃光澤、油脂光澤，條痕呈白色、黃色，透明至半透明。硬度4～4.5，性脆，比重4.72～5.12，有時具放射性、具弱磁性。在薄片中透明，在透射光下無色或淡黃色，在陰極射線下不發光。

生成狀態：產於稀有金屬碳酸岩中；花崗岩及花崗偉晶岩中；與花崗正長岩有關的石英脈中；石英─鐵錳碳酸鹽岩脈中；砂礦中。

用途：它是提取鈰族稀土元素的重要礦物原料。鈰族元素可用於製作合金，提高金屬的彈性、韌性和強度，是製作噴氣式飛機、導彈、發動機及耐熱機械的重要零件。亦可用作防輻射線的防護外殼等。此外，鈰族元素還用於製作各種有色玻璃。 

目前，已知最大的氟碳鈰礦位於中國內蒙古的白雲鄂博礦，作為開採鐵礦的副產品，它和獨居石一道被開採出來，其稀土氧化物平均含量為5～6%。品位最高的工業氟碳鈰礦礦床是美國加利福尼亞州的芒廷帕斯礦，這是世界上唯一以開採稀土為主的氟碳鈰礦。

磷釔礦(Xenotime)

化學成分及性質：Y[PO4]。成分中Y2O361.4％，P2O538.6％。有釔族稀土元素混入，其中以鐿、鉺、鏑、釓為主。尚有鋯、鈾、釷等元素代替釔，同時伴隨有矽代替磷。一般來說，磷釔礦中鈾的含量大於釷。磷釔礦化學性質穩定。

晶體結構及形態：四方晶系、複四方雙錐晶類、呈粒狀及塊狀。

物理性質：黃色、紅褐色，有時呈黃綠色，亦呈棕色或淡褐色。條痕淡褐色。玻璃光澤，油脂光澤。硬度4～5，比重4.4～5.1，具有弱的多色性和放射性。

生成狀態：主要產於花崗岩、花崗偉晶岩中。亦產於鹼性花崗岩以及有關的礦床中。在砂礦中亦有產出。

用途：大量富集時，用作提煉稀土元素的礦物原料。

風化殼淋積型稀土礦(Ion absorpt deposit)

淋積型稀土礦即離子吸附型稀土礦是我國特有的新型稀土礦物。所謂"離子吸附"系稀土元素不以化合物的形式存在，而是呈離子狀態吸附於粘土礦物中。這些稀土易為強電解質交換而轉入溶液，不需要破碎、選礦等工藝過程，而是直接浸取即可獲得混合稀土氧化物。故這類礦的特點是：重稀土元素含量高，經濟含量大，品位低，覆蓋面大，多在丘陵地帶，適於手工和半機械化開採，開採和浸取工藝簡單。

風化殼淋積型稀土礦，主要分佈在我國江西、廣東、湖南、廣西、福建等地。


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