【知识】稀土工业矿物及其物理、化学性质
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- 发布于 2013年2月21日 星期四 17:17
- 作者:HJF
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一、稀土元素的赋存状态及矿物的分类
稀土元素在地壳中的赋存状态有以下三种:(1)参加矿物晶格,构成矿物不可缺少的成份,形成独立的矿物(如独居石、氟碳铈矿),这是稀土元素在地壳中赋存的主要形态;(2)以类质同象置换(钙、锶、钡、锰等)的形态分散于造岩矿物和其他稀有矿物之中,这是次要的赋存形态;(3)呈离子形态吸附在其他矿物表面或颗粒之间,这是比较少见的一种赋存形态。
根据稀土矿物的化学成分,可将已发现的稀土矿物分为九类,各类典型的稀土矿物列于表1。
表1 稀土矿物分类表
类别 |
主要矿物 |
氟化物 |
钇萤石、氟钙钠钇石、氟铈矿等 |
碳酸盐,氟碳酸盐 |
氟碳铈矿、黄河矿、碳酸锶铈矿等 |
磷酸盐 |
独居石、磷钇矿 |
硅酸盐 |
硅铍钇矿、钪钇石 |
氧化物 |
褐钇铌矿、易解石、黑稀金矿 |
砷酸盐 |
砷钇矿 |
硼酸盐 |
水铈钙硼石 |
硫酸盐 |
水氟钙钇矾 |
矾酸盐 |
钡钇矿 |
目前,世界上已发现的含有稀土的矿物大约有250种以上,有研宄和利用价值的稀土矿物大约有50~60种,具有工业开采和实用价值的稀土矿物不过10几种,其重要的稀土矿物的物理、化学性质列于表2。
表2 稀土矿物的物理、化学性质
矿物名称 |
化学性质 |
||
分子式 |
REO% |
可溶性 |
|
氟碳铈矿 |
CeCO3F |
74.77 |
溶于HCl |
独居石 |
CePO4 |
67.76 |
H2SO4、HCl、H3PO4微溶于NaOH |
磷钇矿 |
YPO4 |
63.23 |
溶于H2SO4、H3PO4微溶于NaOH |
氟碳钙铈矿 |
Ce2Ca(CO3)3F2 |
60.30 |
溶于HCl、H2SO4、HNO3 |
硅铍钇矿 |
Y2FeBe(SiO4)2O2 |
51.51 |
溶于HCl、微溶于NaOH |
易解石 |
(CeThY)(TiNb)2O6 |
29.36 |
溶于H2SO4、H3PO4易溶于HF、 H2SO4+(NH4)2SO4 |
铈铌钙钛矿 |
(NaCeCa)(TiNb)O3 |
28.71 |
不溶于HCl、H2SO4、HNO3溶于HF |
复稀金矿 |
Y(TiNB)2(O·OH)4 |
29.28~33.43 |
溶于H2SO4、H3PO4、HF |
黑稀金矿 |
Y(TiNbTi)2(O·OH)6 |
20.82~29.93 |
溶于HF、H2SO4、H3PO4 |
褐钇铌矿 |
YNbO4 |
39.94 |
溶于H2SO4,HNO3 |
(续表2)
矿物名称 |
物理性质 |
||||
密度g∕cm2 |
硬度 |
比磁化系数×10-6cm3∕g |
介电常数 |
晶形 |
|
2氟碳铈矿 |
4.72~5.12 |
4~5.2 |
12.59~10.19 |
5.65~6.96 |
三方晶系 |
独居石 |
4.83~5.42 |
5~5.5 |
12.75~10.58 |
4.45~6.69 |
单斜晶系 |
磷钇矿 |
4.4~4.8 |
4~5 |
31.28~26.07 |
8.1 |
正方晶系 |
氟碳钙铈矿 |
4.2~4.5 |
4.2~4.6 |
14.37~11.56 |
|
三方晶系 |
硅铍钇矿 |
4.0~4.65 |
6.5~7 |
62.5~49.38 |
|
单斜晶系 |
易解石 |
5~6.4 |
4.5~6.5 |
18.04~12.92 |
4.4~4.8 |
斜方晶系 |
铈铌钙钛矿 |
4.58~4.89 |
5.8~6.3 |
6.54~5.23 |
5.56~7.8 |
等轴晶系 |
复稀金矿 |
4.28~5.05 |
4.5~5.5 |
21.05~18.00 |
|
斜方晶系 |
黑稀金矿 |
4.2~5.87 |
5.5~6.5 |
27.38~18.41 |
3.7~5.29 |
斜方晶系 |
褐钇铌矿 |
4.89~5.82 |
5.5~6.5 |
29.2~21.16 |
4.5~16 |
四方晶系 |
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