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稀土生产工艺流程图+矿的开采技术要点.docx

1、白云鄂博矿4矿石粉碎稀土生产工艺流程图弱磁、强磁选矿强磁中矿、尾矿稀土精矿 稀土选矿碱法生产线酸泡碱分解酸溶酸法生产线低温浓硫酸焙烧水浸浓硫酸强化焙烧水浸氯化稀土萃取稀土盐酸体系萃取转型碳酸稀土硫酸体系萃取性产品金属铺 金属错 金属较 金属铺氧 化 铺氧化杉重稀土富集物杉铺钮富集物分组氯化稀土铉铁硼永磁体汽车尾气净化器永磁电机风力发电机 核磁共振 磁悬浮磁选机金属钞荧光粉磁致冷材料节能灯各种发光标牌存贮光盘彩钻永磁体熔盐电解 1 F抛光粉 稀土玻璃电动汽车电动 自行车稀土矿的开采技术和稀土矿开采方法介绍时间: 2012-2-20 15:24:22 作者:稀土信息部 点击: 1606 次 网站电

2、话:028-66765966稀土矿在地壳中主要以矿物形式存在,其赋存状态主要有三种:作为矿物的基本组成元素,稀土以离子化合物形式赋存于矿物晶格中, 构成矿物的必不可少的成分。 这类矿物通常称为稀土矿物,如独居石、氟碳铈矿等。作为矿物的杂质元素,以类质同象置换的形式,分散于造岩矿物和稀有金属矿物中,这类矿物可称为含有稀土元素的矿物,如磷灰石、萤石等。呈离子状态被吸附于某些矿物的表面或颗粒间。这类矿物主要是各种粘土矿物、云母类矿物。这类状态的稀土元素很容易提取。常用的稀土矿开采技术离子型稀土的技术是我国完全拥有的自主知识产权。赣州有色冶金研究所是我国离子吸附型稀土矿的发现、 命名和二代稀土提取工艺

3、科技成果的主要享有单位。 时任赣州有色冶金研究所分管科研副所长、 后任所长的丁嘉榆同志, 作为离子型稀土矿第二代提取工艺的发明及应用的主要参与者、 领导者, 对这一事件的历史发展进程有着刻骨铭心的记忆。 应记者之约,丁嘉榆同志对这一历史事件进行了全面地、系统地回顾和总结。时至1970 年,在过去长达175 年的稀土矿产资源开发利用史中,人们发现自然界中含稀土元素及其化合物的矿物多达200 种。但真正实际有工业利用价值的稀土矿物原料却为数不多,数量约十种左右。主要有独居石、铈硅石、氟碳铈矿、硅铍钇矿、磷钇矿、褐帘石、铌钇矿、黑稀金矿。但这些矿物中却大部份含有一定数量的铀或钍,而且稀土矿物均以固态

4、、矿物相矿物性态存在,它们往往是与放射性元素共生或伴生。稀土矿开采方法介绍1、辐射选矿法主要利用矿石中稀土矿物与脉石矿物中灶含量的不同,采用 丫-射线选矿机,使稀土矿物与脉石矿物分开。辐射选矿法多用于稀土矿石的预选。目前,这种方法在工业上未广泛适用。2、重力选矿法利用稀土矿物与脉石矿物密度的不同进行分选。 常用的重选设备有圆锥选矿机, 螺旋选矿机,摇床等。 采用重选主要使稀土矿物与密度低的石英、 方解石等脉石矿物的分离, 以达到预选富集或者获得稀土精矿的目的。 重选广发用于海滨砂矿的生产; 在稀土脉矿的选矿中有时也用来作为预先富集的手段。3、磁选分离法有些稀土矿物具有弱磁性。 可利用它们与伴生

5、脉石及其他矿物比磁系数的不同, 采用不同磁场强度的磁选机使稀土矿物与其他矿物分离。 在海滨砂矿的选矿中, 常采用弱磁选使钛铁矿与独居石分离; 也可以采用强磁选使独居石与锆英石、 石英灯矿物分离。 在稀土脉矿的选矿中, 为了简化浮选流程和节省浮选剂, 有时也采用强磁选使稀土矿物预先富集。 随着强磁技术的不断发展,强磁选将越来越广泛地用于稀土矿的选矿流程之中。4、浮选法利用稀土矿物与伴生矿物表面物理化学性质的差别, 采用浮选法使之与伴生脉石及其矿物分离而获得精矿, 是目前稀土脉矿生产中广泛采用的主要选矿方法。 美国帕斯山稀土矿就是采用浮选法生产稀土矿精矿。 在海滨砂的生产中, 在用重选获得重砂之后

6、, 也常常采用浮选法从重砂中获得稀土精矿。5、电选法稀土矿物属于非良导体, 可利用其导电性能与伴生矿物有所不同, 采用电选法使之与导电性好的矿物进行分离。电选常用于海滨砂矿重选的精选作业。6、化学选矿法对于以离子形态吸附在高岭土或黏土上的稀土矿床,可充分利用稀土离子易溶于氯化钠或俊溶液中的特点,采用先浸出而后沉淀的化学选矿方法予以回收。对于易溶于酸或者在高温下发生相变的氟碳酸盐稀土矿物,可先用浮选方法预先富集,随后采用化学选矿方法提纯本篇文章来源于凡宇资讯网,转载必须注明出处。原文链接:http:/ 其主要工艺过程为:表土剥离一开挖含矿山体、搬运矿石一浸矿池一将按一定比 例(浓度要求)配置的电

7、解质溶液作为“洗提剂或浸矿剂,加入浸矿池,溶液 对池中含“离子相稀土矿石进行“渗滤洗提或“淋洗”T容液中活泼离子与稀土离 子交换,“离子相”稀土从含矿载体矿物中交换出来,成为新状态稀土;加入顶水 ”,获含稀土母液;母液经管道或输液沟流入集液池或母液池,然后进入沉淀池; 浸矿后废渣从浸矿池中清出,异地排放一在沉淀池中加入沉淀剂、除杂剂,使稀 土母液中稀土除杂、沉淀,获混合稀土;池中上清液经处理后,返回浸矿池,作 “洗提剂”循环使用一混合稀土经灼烧,获纯度92%勺混合稀土氧化物。由上可 见,本工艺过程中的技术关键词是:表土剥离、”开挖含矿山体、矿石搬运、 “浸矿池、洗提剂、”异地渗滤洗提、离子交换

8、、”含稀土母液、尾砂异地排 放、母液池、沉淀池、沉淀剂、除杂剂、沉淀、除杂、混合稀土、”上 精液返回、灼烧、RE8 92%混合稀土氧化物”。“池浸工艺”与传统的生产工艺相比较,其第一、二、三道工序过程相似于矿 产资源开采中传统的采矿专业的各作业工序;第三、四、五道工序过程相似于传统选矿专业和湿法冶金专业相结合的各作业工序;自第五道工序过程以后的各工序,属于传统湿法冶金专业的各作业工序。其中,第三道工序中的“浸矿池”,起着联系传统采矿、选矿专业作业的作用,类似于矿山选厂的“原矿仑;而第五道工序中的“沉淀池”,却起着联系传统选矿、湿法冶金专业作业的作用,类似于湿 法冶金企业的“原料仑。由此,相似于

9、传统选矿专业的主要选别过程,是在 “浸矿池”中完成,而且作 为本工艺的中间制品,在此获得含稀土的母液;而属于传统湿法冶金专业的典型 湿法冶金过程,则主要在“沉淀池”中进行,并由此获得稀土精矿”的初级产品-” 混合稀土;再经灼烧处理后即可获得“稀土精矿终级产品-RE。92%的混合稀 土氧化物。进而言之,上述作业过程中,先后在三个典型的作业过程中,分别获得了中间制品、初级产品和终级产品。亦即,在“浸矿池”中,通过离子交换,制 得含稀土的母液;在“沉淀池”中,通过沉淀,制得混合稀土;在“灼烧”中,制得 混合稀土氧化物。因此,为了确保离子型稀土的产品质量,主要应从这三个关键性作业过程中把好技术关。在此

10、工艺中,所获得的“稀土精矿”产品,已不再是传统概念中的“稀土精矿” 矿产品,而是纯度相对较高的“混合稀土氧化物”产品。严格地说,离子型稀土矿 山获得的终级产品,已不再从属于“矿产品,而是湿法冶金范畴的产品。显然, 其产品档次,比传统矿山开采的产品,已大大地提高了一步。以上工艺流程结构,是稀土矿产资源开发利用中一种崭新的工艺。它彻底打破了稀土资源开发的传统工艺,而将多种专业和工艺集于一体,在矿山就直接制 得纯度较高的混合稀土氧化物产品。应用这种生产工艺,而生产的产品质量指标, 是此前稀土生产工艺难以达到的。 可见,以这种产品作为原料,对于稀土冶炼的 进一步深加工是十分有利的。然而,世间任何事物往

11、往都具有两重性”。离子型稀土拥有非常突出的优势 的一面,同时又由于它的赋存特征和工艺特征,而决定了它不令人满意的另一面。 伴随着“池浸工艺工业化生产后,导致出现一些非常尖锐和突出的问题: 一是对 生态环境破坏大。由于离子型稀土广泛赋存于地表浅层,展布面积大,再加上 池浸工艺”本身要求,该生产工艺实际上是一个“搬山运动。据统计,每生产一 吨混合稀土氧化物,约需消耗1,201-2,001吨矿石,同时还将伴随产生尾砂1,200-2,000吨,砂化面积约1亩。二是资源利用率低,资源浪费大。为便于矿 石的采、运以及尾砂的排放,降低成本,节省投资,许多矿山的 “浸矿池”建在山 坡矿体的中下部,“浸矿池”以

12、下的含矿矿体,被所建生产系统压矿,尤其是如 若被尾砂覆盖后,则更难于开采。据资料,该工艺表内资源利用率一般不达 50% 低者仅25-30%&右。稀土就是化学元素周期表中锢系元素 锢(La)、铀(Ce)、错(Pr)、铉(Nd)、他 (Pm)、物(Sm)、筠(Eu)、札(Gd)、钺(Tb)、车商(Dy)、钦(Ho)、饵(Er)、悠(Tm)、 镜(Yb)、错(Lu),以及与锢系的15个元素密切相关的两个元素 一一铳(Sc)和亿(Y) 共17种元素,称为稀土元素(Rare Earth)。简称稀土 (RE或R)。稀土一词是历史遗留下来白名称。稀土元素是从 18世纪末叶开始陆续发现,当 时人们常把不溶于水

13、的固体氧化物称为土。稀土一般是以氧化物状态分离出来 的,又很稀少,因而得名为稀土。通常把锢、铀、错、被、他、物、筠称为轻稀 土或铀组稀土;把钱、钺、铺、钦、饵、悠、镜、错亿称为重稀土或亿组稀土。也有的根据稀土元素物理化学性质的相似性和差异性,除铳之外(有的将铳划归 稀散元素),划分成三组,即轻稀土组为锢、铀、错、被、银;中稀土组为物、 筠、钱、钺、铺;重稀土组为钦、饵、悠、镜、错、亿。稀土金属或氟化物、硅化物加入钢中,能起到精炼、脱硫、中和低熔点有害杂质 的作用,并可以改善钢的加工性能;稀土硅铁合金、稀土硅镁合金作为球化剂生 产稀土球墨铸铁,由于这种球墨铸铁特别适用于生产有特殊要求的复杂球铁件

14、, 被广泛用于汽车、拖拉机、柴油机等机械制造业;稀土金属添加至镁、铝、铜、 锌、锲等有色合金中,可以改善合金的物理化学性能,并提高合金室温及高温机 械性能。在石油化工方面用稀土制成的分子筛催化剂,具有活性高、选择性好、抗重金属中毒能力强 的优点,因而取代了硅酸铝催化剂用于石油催化裂化过程; 在合成氨生产过程中, 用少量的硝酸稀土为助催化剂,其处理气量比锲铝催化剂大1.5倍;在合成顺丁 橡胶和异戊橡胶过程中,采用环烷酸稀土 -三异丁基铝型催化剂,所获得的产品 性能优良,具有设备挂胶少,运转稳定,后处理工序短等优点;复合稀土氧化物 还可以用作内燃机尾气净化催化剂,环烷酸铀还可用作油漆催干剂等。在玻

15、璃陶瓷方面稀土氧化物或经过加工处理的稀土精矿,可作为抛光粉广泛用于光学玻璃、 眼镜片、显象管、示波管、平板玻璃、塑料及金属餐具的抛光;在熔制玻璃过程 中,可利用二氧化铀对铁有很强的氧化作用, 降低玻璃中的铁含量,以达到脱除 玻璃中绿色的目的;添加稀土氧化物可以制得不同用途的光学玻璃和特种玻璃, 其中包括能通过红外线、吸收紫外线的玻璃、耐酸及耐热的玻璃、防X-射线的玻璃等;在陶釉和瓷釉中添加稀土,可以减轻釉的碎裂性,并能使制品呈现不同 的颜色和光泽,被广泛用于陶瓷工业。在新材料方面稀土钻及被、铁、硼永磁材料,具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积,被广泛 用于电子及航天工业;纯稀土氧化物和三氧化二铁化合

16、而成的石榴石型铁氧体单品及多品,可用于微波与电子工业;用高纯氧化被制作的亿铝石榴石和被玻璃, 可作为固体激光材料;稀土六硼化物可用于制作电子发射的阴极材料;锢锲金属是70年代新发展起来的贮氢材料;铭酸锢是高温热电材料;近年来,世界各国 采用钢轨铜氧元素改进的钢基氧化物制作的超导材料,可在液氮温区获得超导 体,使超导材料的研制取得了突破性进展。止匕外,稀土还广泛用于照明光源,投影电视荧光粉、增感屏荧光粉、三基色荧光粉、复印灯粉;在农业方面, 向田间作物施用微量的硝酸稀土,可使其产量增加 510% ;在轻纺工业中,稀 土氯化物还广泛用于糅制毛皮、皮毛染色、毛线染色及地毯染色等方面。农业方面作用研究

17、结果表明,稀土元素可以提高植物的叶绿素含量, 增强光合作用,促进 根系发育,增加根系对养分吸收。稀土还能促进种子萌发,提高种子发芽率,促 进幼苗生长。除了以上主要作用外,还具有使某些作物增强抗病、抗寒、抗旱的 能力。大量的研究还表明,使用适当浓度稀土元素能促进植物对养分的吸收、转化和利用。玉米用稀土拌种,出苗、拔节比对照早12天,株高增加0.2 米,早熟35天,而且籽粒饱满,增产14%。大豆用稀土拌种,出苗提早1天, 单株结荚数增加14.826.6个,3粒荚数增多,增产14.5%20.0%。喷施稀 土可使苹果和柑橘果实的Vc含量、总糖含量、糖酸比均有所提高,促进果实着 色和早熟。并可抑制贮藏过

18、程中呼吸强度,降低腐烂率。稀土金属或氟化物、硅化物加入钢中,能起到精炼、脱硫、中和低熔点有害杂质的作用,并可以改善 钢的加工性能;稀土硅铁合金、稀土硅镁合金作为球化剂生产稀土球墨铸铁,由于这种球墨铸铁特别适用于生产有特殊要求的复杂球铁件,被广泛用于汽车、拖拉机、柴油机等机械制造业;稀土金属添加至镁、铝、铜、锌、锲等有色合金中, 可以改善合金的物理化学性能,并提高合金室温及高温机械性能。在石油化工方面用稀土制成的分子筛催化剂,具有活性高、选择性好、抗重金属中毒能力强 的优点,因而取代了硅酸铝催化剂用于石油催化裂化过程; 在合成氨生产过程中, 用少量的硝酸稀土为助催化剂,其处理气量比锲铝催化剂大1

19、.5倍;在合成顺丁 橡胶和异戊橡胶过程中,采用环烷酸稀土 -三异丁基铝型催化剂,所获得的产品 性能优良,具有设备挂胶少,运转稳定,后处理工序短等优点;复合稀土氧化物 还可以用作内燃机尾气净化催化剂,环烷酸铀还可用作油漆催干剂等。在玻璃陶瓷方面稀土氧化物或经过加工处理的稀土精矿,可作为抛光粉广泛用于光学玻璃、 眼镜片、显象管、示波管、平板玻璃、塑料及金属餐具的抛光;在熔制玻璃过程 中,可利用二氧化铀对铁有很强的氧化作用, 降低玻璃中的铁含量,以达到脱除 玻璃中绿色的目的;添加稀土氧化物可以制得不同用途的光学玻璃和特种玻璃, 其中包括能通过红外线、吸收紫外线的玻璃、耐酸及耐热的玻璃、防 X-射线的

20、 玻璃等;在陶釉和瓷釉中添加稀土,可以减轻釉的碎裂性,并能使制品呈现不同 的颜色和光泽,被广泛用于陶瓷工业。在新材料方面稀土钻及被、铁、硼永磁材料,具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积,被广泛 用于电子及航天工业;纯稀土氧化物和三氧化二铁化合而成的石榴石型铁氧体单 品及多品,可用于微波与电子工业;用高纯氧化被制作的亿铝石榴石和被玻璃, 可作为固体激光材料;稀土六硼化物可用于制作电子发射的阴极材料;锢锲金属是70年代新发展起来的贮氢材料;铭酸锢是高温热电材料;近年来,世界各国 采用钢轨铜氧元素改进的钢基氧化物制作的超导材料,可在液氮温区获得超导 体,使超导材料的研制取得了突破性进展。止匕外,稀土还广泛

21、用于照明光源,投影电视 荧光粉、增感屏荧光粉、三基色 荧光粉、复印灯粉;在农业方面,向田间作物施用微量的硝酸稀土,可使其产量 增加510%;在轻纺工业中,稀土氯化物还广泛用于糅制毛皮、皮毛染色、毛 线染色及地毯染色等方面。农业方面作用研究结果表明,稀土元素可以提高植物的叶绿素含量,增强光合作用,促进根系发育,增加根系对养分吸收。稀土还能促进种子萌发,提高种子发芽率,促 进幼苗生长。除了以上主要作用外,还具有使某些作物增强抗病、抗寒、抗旱的 能力。大量的研究还表明,使用适当浓度稀土元素能促进植物对养分的吸收、转化和利用。玉米用稀土拌种,出苗、拔节比对照早 12天,株高增加0.2米,早 熟35天,

22、而且籽粒饱满,增产14%。大豆用稀土拌种,出苗提早1天,单株 结荚数增加14.826.6个,3粒荚数增多,增产14.5%20.0%。喷施稀土可 使苹果和柑橘果实的Vc含量、总糖含量、糖酸比均有所提高,促进果实着色和 早熟。并可抑制贮藏过程中呼吸强度,降低腐烂率稀土瓦更I求助编辑百科名片稀土样品稀土就是化学元素周期表中例系元素一一例(La)、铺(Ce)、错(Pr)、铉(Nd)、银(Pm)、杉(Sm)、镐(Eu)、钮(Gd)、钺(Tb)、镐(Dy)、钦(Ho)、饵(Er)、镂(Tm)、镜(Yb)、错(Lu),以及与例系 的15个元素密切相关的两个元素一一铳(Sc)和钮(Y)共17种元素,称为稀土元

23、素(Rare Earth)。简称稀土 (RE或R)。目录名称由来和分类概述分类按物理化学性质分按矿物特点分按硫酸复盐溶解度分按萃取分离分常见稀土矿独居石(Monazite)氟碳铀矿磷钮矿淋积型稀土矿稀土氧化物稀土用途 在军事方面 在冶金工业方面 在石油化工方面 在玻璃陶瓷方面 在新材料方面 农业方面作用 地球上稀土分布概况 中国 美国 印度 俄罗斯 澳大利亚加拿大 南非马来西亚 埃及 巴西 稀土生产与分离 概述 稀土选矿 稀土冶炼方法 稀土精矿的分解 稀土的生产举例 磷矿中伴生稀土的回收 稀土元素的分离 分离方法 分步法离子交换法 溶剂萃取法 稀土金属的生产 生产原料 熔盐电解法 真空热还原法

24、 中国稀土现状 中国稀土为他人做嫁衣商务部称仅能维持20 年出口价格还不如猪肉中国 2/3 稀土已外流稀土出口必须立即禁止 稀土储备 形成联合监管机制 稀土限采量确定 西方国家渲染稀土之战稀土发展趋势 稀土资源 稀土对人体的危害 名称由来和分类 概述 分类 按物理化学性质分 按矿物特点分 按硫酸复盐溶解度分 按萃取分离分 常见稀土矿独居石( Monazite ) 氟碳铈矿磷钇矿 淋积型稀土矿 稀土氧化物 稀土用途 在军事方面 在冶金工业方面 在石油化工方面 在玻璃陶瓷方面 在新材料方面 农业方面作用 地球上稀土分布概况 中国 美国印度 俄罗斯 澳大利亚 加拿大 南非 马来西亚 埃及 巴西 稀土

25、生产与分离 概述 稀土选矿 稀土冶炼方法 稀土精矿的分解 稀土的生产举例磷矿中伴生稀土的回收 稀土元素的分离 分离方法 分步法离子交换法 溶剂萃取法 稀土金属的生产 生产原料 熔盐电解法 真空热还原法 中国稀土现状 中国稀土为他人做嫁衣 商务部称仅能维持 20年 出口价格还不如猪肉 中国2/3稀土已外流 稀土出口必须立即禁止 稀土储备形成联合监管机制稀土限采量确定西方国家渲染稀土之战稀土发展趋势稀土资源稀土对人体的危害展开商编辑本段名称由来和分类稀土 x it F词是历史遗留下来的名称。稀土元素是从18世纪末叶开始陆续发现,当时人们常把不溶于水的固体氧化物称为土。稀土一般是以氧化物状态分离出来

26、的,又很稀少, 因而得名为稀土。通常把帽、铺、错、铉、银、彭、铺称为轻稀土或铺组稀土;把包、钺、 铺、钦、银、桂、镜、镭钮称为重稀土或钮组稀土。也有的根据稀土元素物理化学性质的相 似性和差异性,除铳之外(有的将铳划归稀散元素),划分成三组,即轻稀土组为例、铺、错、钦、银;中稀土组为彩、铺、钱、钺、铺;重稀土组为钦、银、锌、镜、镭、乞。 编辑本段概述日本是稀土的主要使用国,目前中国出口的稀土数量居全球之首。稀土作为许多重大武器系统的关键材料,美国几乎都需从中国进口 (某些程度上是战略的储备)。稀土是中国最丰富的战略资源,它是很多高精尖产业所必不可少原料,中国有不少战略资源如铁矿等贫乏, 但稀土资

27、源却非常丰富。 在当前,资源是一个国家的宝贵财富,也是发 展中国家维护自身权益, 对抗大国强权的重要武器。中国改革开放的总设计师邓小平同志曾经意味深长地说:中东有石油,我们有稀土。”稀土是一组同时具有电、磁、光、以及生物等多种特性的新型功能材料,是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料,同时也对改造某些传统产业,如农业、化工、建材等起着重要作用。稀土用途广泛,可以使用稀土的功能材料种类繁多,正在形成一个规模宏大的高技术产业群,有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。稀土有工业维生素”的美称。稀土及材料(15张)编辑本段分类按物理化学性质分稀土分类表根据稀土元素原子

28、电子层结构和物理化学性质,以及它们在矿物中共生情况和不同的离子半径可产生不同性质的特征,十七种稀土元素通常分为二组:轻稀土包括:翎、铺、错、钦、银、钞、铺、钱。重稀土包括:钺、铺、钦、银、桂、镜、镭、铳、钮。按矿物特点分铺组(轻稀土) 一翎、铺、错、钦、银、钞和销;钮组(重稀土) 一礼、钺、铺、钦、银、桂、镜、镭、钮和铳。按硫酸复盐溶解度分组组(硫酸复盐难溶)一例、铺、错、铉和银;钺组(硫酸复盐微溶)一彩、铺、钱、钺、铺和钦;钮组(硫酸复盐易溶)一铺、银、锌、镜、镭、钮和铳。按萃取分离分轻稀土( P204弱酸度萃取) 一例、铺、错、铉和银;中稀土( P204低酸度萃取) 一钞、铺、钮、钺和镐;

29、重稀土( P204中酸度萃取) 一钦、铺、饵、镂、镜、错、钮和铳。编辑本段常见稀土矿独居石(Monazite)独居石又名磷铺例矿。化学成分及性质:(Ce, La, Y, Th) PO4。成分变化很大。矿物成分中稀土氧化物含量可达 5068%。类质同象混入物有 Y、Th、Ca、SiO4和SO4。 独居石溶于 H3PO4、HClO4、H2SO4中。晶体结构及形态:单斜晶系,斜方柱晶类。晶体成板状,晶面常有条纹,有时为柱、锥、 粒状。物理性质:呈黄褐色、棕色、红色,间或有绿色。半透明至透明。条痕白色或浅红黄色。 具有强玻璃光泽。硬度 5.05.5。性脆。比重4.95.5。电磁性中弱。在 X射线下发绿

30、光。 在阴极射线下不发光。生成状态:产在花岗岩及花岗伟晶岩中;稀有金属碳酸岩中; 云英岩与石英岩中; 云霞正长岩、长霓岩与碱性正长伟晶岩中;阿尔卑斯型脉中;混合岩中;及风化壳与砂矿中。用途:主要用来提取稀土元素。产地:具有经济开采价值的独居石主要资源是冲积型或海滨砂矿床。最重要的海滨砂矿床是在澳大利亚沿海、巴西以及印度等沿海。此外,斯里兰卡、马达加斯加、南非、马来西 亚、中国、泰国、韩国、朝鲜等地都含有独居石的重砂矿床。独居石的生产近几年呈下降趋势,主要原因是由于矿石中社元素具有放射性,对环境有 害。氟碳铈矿化学成分性质:(Ce, La) CO3F。机械混入物有SiO2、A12O3、P2O5。

31、氟碳铺矿易溶于稀 HCl 、 HNO3 、 H2SO4、 H3PO4。独居石晶体结构及形态:六方晶系。复三方双锥晶类。晶体呈六方柱状或板状。细粒状集合体。物理性质:黄色、红褐色、浅绿或褐色。玻璃光泽、油脂光泽,条痕呈白色、黄色,透明至半透明。硬度 44.5,性脆,比重4.725.12,有时具放射性、具弱磁性。在薄片中透 明,在透射光下无色或淡黄色,在阴极射线下不发光。生成状态: 产于稀有金属碳酸岩中; 花岗岩及花岗伟晶岩中; 与花岗正长岩有关的石英脉中;石英一铁镒碳酸盐岩脉中;砂矿中。用途: 它是提取铈族稀土元素的重要矿物原料。 铈族元素可用于制作合金, 提高金属的弹性、韧性和强度,是制作喷气

32、式飞机、导弹、发动机及耐热机械的重要零件。亦可用作防辐射线的防护外壳等。此外,铈族元素还用于制作各种有色玻璃。截止到 2011 年 12 月, 已发现的最大的氟碳铈矿位于中国内蒙古的白云鄂博矿, 作为开 采铁矿的副产品,它和独居石一道被开采出来,其稀土氧化物平均含量为56%。品位最高的工业氟碳铈矿矿床是美国加利福尼亚州的芒廷帕斯矿, 这是世界上唯一以开采稀土为主 的氟碳铈矿。 磷钇矿化学成分及性质:YPO4。成分中 Y2O361.4%, P2O538.6%。有轨族稀土元素混入,其中以镱、铒、镝、钆为主。尚有锆、铀、钍等元素代替钇,同时伴随有硅代替磷。一般来说,磷钇矿中铀的含量大于钍。磷钇矿化学

33、性质稳定。晶体结构及形态:四方晶系、复四方双锥晶类、呈粒状及块状。物理性质: 黄色、 红褐色, 有时呈黄绿色, 亦呈棕色或淡褐色。 条痕淡褐色。 玻璃光泽, 油脂光泽。硬度 45,比重4.45.1,具有弱的多色性和放射性。磷钇矿生成状态:主要产于花岗岩、 花岗伟晶岩中。 亦产于碱性花岗岩以及有关的矿床中。 在砂矿中亦有 产出。 用途:大量富集时,用作提炼稀土元素的矿物原料。 淋积型稀土矿淋积型稀土矿即离子吸附型稀土矿是中国特有的新型稀土矿物。 所谓 “离子吸附 ”系稀土元素不以化合物的形式存在, 而是呈离子状态吸附于粘土矿物中。 这些稀土易为强电解质交换而转入溶液, 不需要破碎、选矿等工艺过程

34、,而是直接浸取即可获得混合稀土氧化物。故这类矿的特点是:重稀土元素含量高,经济含量大,品位低,覆盖面大,多在丘陵地带,适于手工和半机械化开采,开采和浸取工艺简单。 风化壳淋积型稀土矿,主要分布在中国江西、广东、湖南、广西、福建等地。编辑本段稀土氧化物稀土元素氧化物是指元素周期表中原子序数为 57 到 71 的 15 种镧系元素氧化物, 以及与镧系元素化学性质相似的钪( Sc ) 和钇(Y )共17 种元素的氧化物。稀土元素在石油、化工、冶金、纺织、陶瓷、玻璃、永磁材料等领域都得到了广泛的应用,随着科技的进步和 应用技术的不断突破,稀土氧化物的价值将越来越大。 编辑本段稀土用途 在军事方面稀土有

35、工业 黄金”之称,由于其具有优良的光电磁等物理特性,能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料,其最显著的功能就是大幅度提高其他产品的质量和性能。比如大幅度提高用于制造坦克、飞机、导弹的钢材、铝合金、镁合金、钛合金的战术性能。 而且,稀土同样是电子、激光、核工业、超导等诸多高科技的润滑剂。稀土科技一旦用于军事,必 然带来军事科技的跃升。从一定意义上说,美军在冷战后几次局部战争中压倒性控制,以及能够对敌人肆无忌惮地公开杀戮,正缘于稀土科技领域的超人一等。 在冶金工业方面稀土金属或氟化物、 硅化物加入钢中,能起到精炼、脱硫、中和低熔点有害杂质的作用, 并可以改善钢的加工性能; 稀土硅铁合金、稀土

36、硅镁合金作为球化剂生产稀土球墨铸铁,由于这种球墨铸铁特别适用于生产有特殊要求的复杂球铁件,被广泛用于汽车、拖拉机、柴油机等机械制造业;稀土金属添加至镁、铝、铜、锌、银等有色合金中,可以改善合金的物理 化学性能,并提高合金室温及高温机械性能。 在石油化工方面用稀土制成的分子筛催化剂,具有活性高、选择性好、抗重金属中毒能力强的优点,因 而取代了硅酸铝催化剂用于石油催化裂化过程;在合成氨生产过程中,用少量的硝酸稀土为助催化剂,其处理气量比馍铝催化剂大1.5倍;在合成顺丁橡胶和异戊橡胶过程中,采用环烷酸稀土 -三异丁基铝型催化剂,所获得的产品性能优良,具有设备挂胶少,运转稳定,后 处理工序短等优点;复

37、合稀土氧化物还可以用作内燃机尾气净化催化剂,环烷酸铀还可用作油漆催干剂等。 在玻璃陶瓷方面稀土氧化物或经过加工处理的稀土精矿,可作为抛光粉广泛用于光学玻璃、眼镜片、显像管、示波管、平板玻璃、塑料及金属餐具的抛光;在熔制玻璃过程中,可利用二氧化铀对 铁有很强的氧化作用, 降低玻璃中的铁含量, 以达到脱除玻璃中绿色的目的;添加稀土氧化物可以制得不同用途的光学玻璃和特种玻璃,其中包括能通过红外线、吸收紫外线的玻璃、 耐酸及耐热的玻璃、防 X-射线的玻璃等;在陶釉和瓷釉中添加稀土,可以减轻釉的碎裂性, 并能使制品呈现不同的颜色和光泽,被广泛用于陶瓷工业。 在新材料方面稀土钻及钛铁硼永磁材料,具有高剩磁

38、、高矫顽力和高磁能积, 被广泛用于电子及航天工业;纯稀土氧化物和三氧化二铁化合而成的石榴石型铁氧体单晶及多晶,可用于微波与电子工业;用高纯氧化被制作的钮铝石榴石和铉玻璃,可作为固体激光材料; 稀土六硼化物可用于制作电子发射的阴极材料;例馍金属是70年代新发展起来的贮氢材料;铭酸例是高温热电材料;近年来,世界各国采用银钻铜氧元素改进的根基氧化物制作的超导材料,可在液氮温区获得超导体,使超导材料的研制取得了突破性进展。稀土永磁微电机此外,稀土还广泛用于照明光源,投影电视荧光粉、增感屏荧光粉、三基色荧光粉、复印灯粉;在农业方面,向田间作物施用微量的硝酸稀土,可使其产量增加510%;在轻纺工业中,稀土

39、氯化物还广泛用于糅制毛皮、皮毛染色、毛线染色及地毯染色等方面。农业方面作用研究结果表明,稀土元素可以提高植物的叶绿素含量,增强光合作用,促进根系发育, 增加根系对养分吸收。稀土还能促进种子萌发,提高种子发芽率,促进幼苗生长。除了以上主要作用外,还具有使某些作物增强抗病、抗寒、抗旱的能力。大量的研究还表明, 使用适当浓度稀土元素能促进植物对养分的吸收、转化和利用。玉米用稀土拌种,出苗、拔节比对照早12天,株高增加0.2米,早熟35天,而且籽粒饱满,增产14%。大豆用稀土拌种,出苗提早 1天,单株结荚数增加14.826.6个,3粒荚数 增多,增产14.5%20.0%。喷施稀土可使苹果和柑橘果实的V

40、c含量、总糖含量、糖酸比均有所提高,促进果实着色和早熟。并可抑制贮藏过程中呼吸强度,降低腐烂率。 编辑本段地球上稀土分布概况 中国中国是名副其实的世界第一大稀土资源国,已探明的稀土资源量约6588万吨。中国稀土资源不但储量丰富,而且还具有矿种和稀土元素齐全、稀土品位及矿点分布合理等优势, 为中国稀土工业的发展奠定了坚实的基础。中国稀土资源成矿条件十分有利、矿床类型齐全、分布面广而有相对集中。全球稀土蕴藏量示意图(资料图)中国稀土矿床在地域分布上具有面广而又相对集中的特点。截止目前为止,地质工作者已在全国三分之二以上的省 (区)发现上千处矿床、矿点和矿化产地,除内蒙古的白云鄂博、 江西赣南、广东

41、粤北、四川凉山为稀土资源集中分布区外,山东、湖南、广西、云南、贵州、福建、浙江、湖北、河南、山西、辽宁、陕西、新疆等省区亦有稀土矿床发现,但是资源量 要比矿化集中富集区少得多。全国稀土资源总量的98%分布在内蒙、江西、广东、四川、山东等地区,形成北、南、东、西的分布格局,并具有北轻南重的分布特点。但是因为中国稀土占据着几个世界第一:储量占世界总储量的第一,尤其是在军事领域拥有重要意义且相对短缺的中重稀土;生产规模第一,2005年中国稀土产量占全世界的96%;出口量世界第一,中国产量的60%用于出口,出口量占国际贸易的 63%以上,而且中国是世界上惟一大量供应不同等级、不同品种稀土产品的国家。

42、可以说,中国是在敞开了门不计成本地向世界供应。据国家发改委的报告,中国的稀土冶炼分离年生产能力20万吨,超过世界年需求量的一倍。而中国的大方,造就了一些国家的贪婪。至2012年初统计数据显示,我国稀土世界占有量由2005年的96%下降至30%。以制造业和电子工业起家的日本、韩国自身资源短缺, 对稀土的依赖不言而喻。中国出口量的近70%都去了这两个国家。至于稀土储量世界第二的美国,早早便封存了国内最大 的稀土矿芒廷帕斯矿,铝的生产也已停止,转而每年从中国大量进口。 西欧国家储量本就不 多,就更加珍爱该国稀土资源,也是中国稀土重要用户。发达国家的贪婪表现在,除了生产所需,它们不但通过政府拨款超额购

43、进,存储在各自国家的仓库中 这种做法,日美韩等国行之有年;除了购买,还通过投资等方式规避中国法律,参与稀土开发,行公开掠夺之实。美国美国稀土资源主要有氟碳铀矿、独居石及在选别其它矿物时,作为副产品可回收黑稀金 矿、 硅铍钇矿和磷钇矿。 位于加利福尼亚的圣贝迪诺县的芒廷帕斯矿, 是世界上最大的单一氟碳铀矿,该矿山 1949年勘探放射性矿物时发现,稀土品位为510%REO,储量达500万吨之多(占全球百分之十三) ,是一大型稀土矿。美国很早就开采独居石,现在开采的砂矿量是佛罗里达州的格林科夫斯普林斯矿。矿床长约19km,宽1.2km,厚为6m,独居石较为丰富。此外,北卡罗来纳州、南卡罗来纳州、佐治

44、亚州、爱达荷州和蒙大拿州也有砂矿分布,储量也相当可观。不过美国早已关闭了许多的稀土矿,包括全球最大的芒廷帕斯矿山印度印度主要矿床是砂矿。印度的独居石生产从 1911 年开始,最大矿床分布在喀拉拉邦、马德拉斯邦和奥里萨拉邦。 有名矿区是位于印度南部西海岸的恰瓦拉和马纳范拉库里奇称为特拉范科的大矿床,它在19111945年间的供矿量占世界的一半,现在仍然是重要的产地。1958 年在铀、钍资源勘探中,在比哈尔邦内陆的兰契高原上发现了一个新的独居石和钛铁矿矿床, 规模巨大。 印度独居石钍含量高达8%ThO2 。 在马纳范拉库里奇采的重砂独居石占56%。钛铁矿占65%,金红石3%,错英石56%,石榴石7

45、8%。俄罗斯俄罗斯的稀土储量很大, 主要是伴生矿床位于科拉半岛, 存在于碱性岩中的含稀土的磷灰石。 俄罗斯的主要稀土来源就是从磷灰石矿石中回收稀土, 此外,在磷灰石矿石中, 还可回收的稀土矿物有铺锯钙钛矿,含稀土为2934%。另外,在赫列比特和森内尔还有氟碳铈矿。澳大利亚澳大利亚是独居石的生产大国, 独居石是作为生产锆英石和金红石及钛铁矿的副产品加以回收。 澳大利亚的砂矿主要集中在西部地区。 澳大利亚也产磷钇矿。 澳大利亚可开发利用的稀土资源,还有位于昆士兰州中部艾萨山的采铀的尾矿,南澳大利亚州罗克斯伯唐斯铜、铀金矿床。加拿大加拿大主要从铀矿中副产稀土。位于安大略省布来恩德里弗 -埃利特湖地区

46、的铀矿,主要由沥青铀矿、钛铀矿和独居石、磷钇矿组成,在湿法提铀时,可把稀土也提出来。此外,在魁北克省的奥卡地区拥有的烧绿石矿, 也是稀土的一个很大潜在资源。 还有纽芬兰岛和拉布拉多省境内的斯特伦奇湖矿,也含有钇和重稀土正准备开发。南非南非是非洲地区最重要的独居石生产国。位于开普省的斯廷坎普斯克拉尔的磷灰石矿,伴生有独居石, 是世界上唯一单一脉状型独居石稀土矿。 此外, 在东南海岸的查兹贝的海滨砂中也有稀土,在布法罗萤石矿中也伴生独居石和氟碳铈矿,正计划和研究回收。马来西亚主要从锡矿的尾矿中回收独居石、 磷钇矿和铌钇矿等稀土矿物, 曾一度是世界重稀土和钇的主要来源。埃及埃及从钛铁矿中回收独居石。 矿床位于尼罗河三角洲地区, 属于河滨沙矿, 矿源由上游风化的冲积砂沉积而成,独居石储量约 20 万吨。巴西巴西是世界稀土生产的最古老国家, 1884 年开始向德国输出独居石,

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