《稀土金属》word版

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1、北京理工大学有色金属冶金新方法新工艺论文课程论文稀土元素矿物的特点及用途摘要：本文介绍了稀土的储量和分布，依照不同的标准给稀土矿做了分类以及各种矿物的特点，论述了稀土元素在金属冶金和其他材料中的应用。关键词：稀土元素；稀土矿物；应用1.前言稀土元素在地壳中的含量并不稀少，总的克拉克值达到了0234.51%，比常见元素铜（克拉克值10%）、锌（克拉克值5%）、锡（克拉克值4%）、铅（克拉克值1.6%）、镍（克拉克值8%）、钴（克拉克值3%）都多。根据近几年对世界各国稀土矿的储量与稀土矿山产量的统计可以知道，

2、工业上目前使用的稀土矿物大约只有10种，其中以独居石、氟碳铈矿、独居石与氟碳铈矿混合型矿、离子吸附型矿、磷钇矿产量最大，是最为重要的稀土工业矿物。我国是世界上稀土资源最为丰富的国家，无论稀土储量还是稀土产量都位居世界第一。我国的稀土资源同世界各国的稀土资源相比较，我国的稀土资源具有如下5个方面的特点：1.储量大。我国的稀土储量占已探明世界储量的43%。2.分布广。稀土矿广泛分布在我国18个省、自治区。这为我国的稀土工业的合理布局提供了有利条件。3.矿种全。在我国已经知道的具有重要工业意义的稀土矿几乎都能找

3、得却颇具规模，得到了开发利用。4.类型多。我国稀土矿床类型数量超过了世界上任何一个国家。其中国外稀少的沉积变化质-热液交代型铌-稀土-铁矿床和风化壳淋积型稀土矿床在我国却是规模甚大的工业矿床。5.价值高。在我国氟碳铈矿与独居石混合型稀土矿物中，高价值的铕、钕、镨的含量均高于美国的芒廷帕斯氟碳铈矿。特别是，我国的离子吸附型矿中富含铕、铽、镝、钇等重稀土元素，其经济价值是世界罕见的。我国内蒙古白云鄂博地区的沉积变质-氟、钠交代型铌-稀土-铁矿床中含有多种稀土矿物，其中具有工业价值的是氟碳铈矿和独居石，二者的比

4、例在9:1～6:4之间波动。原矿石中含REO5～6%,其它的矿物组要有赤铁矿、磁铁矿、稀有金属矿、和重晶石、方解石、于该种白云石、石英、长石等十几种脉石矿物[1]。2.稀土元素在矿物中的分布特点：(1).随原子序数的增加，稀土元素的克拉克值下降。第-10-页北京理工大学有色金属冶金新方法新工艺论文课程论文(2).随原子序数为偶数的稀土元素的克拉克值一般大于与其相邻的奇数元素。(3).铈组元素（La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd）在地壳的含量大于钇组元素（Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu

5、、Y）。3.稀土元素在矿物中的赋存状态在自然界中，稀土主要富集在花岗岩、碱性岩、碱性超基性岩及与它们有关的矿床中。稀土元素在矿物中的赋存状态，按矿物晶体化学分析主要三种：1.3.1稀土元素参加矿物的晶格，构成矿物必不可少的组成部分。这类矿物通常称之为稀土矿物。独居石（REPO4）、氟碳铈矿（〔La、Ce〕FCO3）都属于此类。1.3.2稀土元素以类质同象置换矿物中Ca、Sr、Ba、Mn、Zr、等元素的形式分散在矿物中。这类矿物在自然界中较多。但是大多数矿物中的稀土含量较低。含稀土的萤石、磷灰石均属于此类。

6、1.3.3稀土元素呈离子吸附状态赋存于某些矿物的表面或颗粒之间。这类矿物属于风化壳淋积型矿物，稀土离子吸附于那种矿物与该种矿物风化前所含矿母岩有关。例如，风化前的岩石由云母和氟碳铈矿组成，风化后，稀土离子则吸附在云母矿表面上。目前已发现这类矿物中的稀土元素大多数是以离子状态吸附在高龄石和云母表面上，只有少量的稀土元素仍以未风化前的稀土矿物存在[2]。4.稀土矿物的分类目前，世界上已经知道的稀土矿物大约有169种，而含有稀土元素的矿物有250多种，但是被冶金行业利用具有工业意义的矿物仅有十几种。诸多的稀土矿

7、物按照稀土元素在矿物中的化学组成、稀土元素在矿物的配分、晶体结构和晶体化学特征等方面的区别可以分成若干类别。稀土冶金行业通常按照前第一种方法将稀土矿物分成9类，按照第二种方法分成两大类。4.1按照稀土元素在矿物中的化学组成分类(1).氟化物类矿物：钇萤石、氟钙钇石、氟铈矿等。(2).碳酸盐及氟碳酸盐类矿物：碳酸锶铈矿、氟碳铈矿等。(3).磷酸盐类矿物：独居石、磷钇矿等。(4).硅酸盐类矿物：硅铍钇矿、铈硅磷灰石、钪钇石、市硅石等。(5).氧化物类矿物：褐钇铌矿、易解石、黑希金矿等。(6).硼酸盐类矿物：水

8、铈硼钙石。第-10-页北京理工大学有色金属冶金新方法新工艺论文课程论文(7).硫酸盐类矿物：水氟钙钇钒。(8).钒酸盐类矿物：钒钇矿等。(9).砷酸盐类矿物：砷钇石、开来石等。在自然界中，有些矿物经常以多酸盐矿物形式存在。例如：铈硅磷灰石（酸磷酸盐）、硼硅钡钇矿（硅酸硼酸盐）都属于这一类的矿物。因此，也可以按照不同类矿物的共存方式进一步将稀土矿物分成许多类别。在上述的9类矿物中，前5类的储量远大于后4类，而且选矿和冶金过程相对