碳酸盐岩矿床的一种变种。稀土矿床主要是独居石和氟碳铈矿等轻稀土矿物。铌铁矿、烧绿石和易解石等铌矿物可回收。③离子吸附型矿床。主要赋存于花岗岩类和中酸性火山岩的风化壳下部,受原岩、气候和地貌等条件控制。矿床是由上部风化壳被雨水淋滤下来的稀土离子,被粘土矿物等吸附集中而成。根据稀土分配特征,可将矿石分为重(或钇族)稀土型和轻(或铈族)稀土型等。这类矿床主要分布于中国华南地区。此外,各类砂矿床和伟晶岩矿床中的独居石、磷钇矿等也是稀土的工业来源。
铍矿床 ①含绿柱石花岗伟晶岩矿床,常与锂、铌、钽等共生,是铍的主要来源,如中国新疆阿尔泰等地矿床。②含绿柱石交代蚀变花岗岩矿床,产于钠长石化花岗岩顶部,绿柱石呈浸染状分布。如中国江西幕阜山等矿。③含铍夕卡岩(或条纹岩)矿床。矿床产于花岗岩与白云质灰岩的接触带中。矿石常呈条纹状构造。铍矿物主要是日光榴石、金绿宝石、香花石和塔菲石等。钙钨矿、磁铁矿和萤石等可作副产品。如中国湖南香花岭等矿。此外,中国华南许多黑钨矿-石英脉中绿柱石可作副产品。
锆矿床 锆在地壳中丰度虽高,但由于不易富集和提取困难,故列入稀有金属之列。其主要矿床有3类。①海滨砂矿。常形成于海滨的浪击带,沿海滨呈狭长分布,延长数千米到100千米以上,厚度一般数十厘米。由于海岸变迁,使部分矿床成为埋藏矿床。重砂矿物中除锆石外,常有钛铁矿、金红石、独居石和钍石等;有时还有锡石等可综合利用。如中国海南岛海滨、澳大利亚东海岸等矿。一些冲击砂矿中锆石也可作副产品。②含异性石霞石正长岩矿床。如俄罗斯科拉半岛希比内矿床等。③含锆的钠长石化碱性岩矿床。矿石矿物主要为曲晶石、锆石和水锆石等,其他共生的可利用矿物和烧绿石和钍石等。此外,部分的复杂伟晶岩也是锆的来源。
稀土金属
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开放分类:电子工程矿物自然资源 收藏分享到顶[3]编辑词条 ? ? ? ? ? ? ? ? 开心001人人网新浪微博目录 1 起源 2 发展 3 资源 4 性质 5 用途 6 化合物的提取 展开全部 摘要纠错编辑摘要 稀土元素,是元素周期表ⅢB族中的钪、钇、镧系等17种元素的总称,常用R或RE表示。稀土金属它们的名称和化学符号是:钪Sc、钇Y、镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu、钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu。它们的原子序数是 21(Sc)、39(Y)、57(La)到71(Lu)。通常把镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕称为轻稀土或铈组稀土;把钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇称为重稀土或钇组稀土。
稀土元素,是元素周期表ⅢB族中的钪、钇、镧系等17种元素的总称,常用R或RE表示。
稀土金属
它们的名称和化学符号是:钪Sc、钇Y、镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu、钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu。它们的原子序数是 21(Sc)、39(Y)、57(La)到71(Lu)。通常把镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕称为轻稀土或铈组稀土;把钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇称为重稀土或钇组稀土。
稀土金属-起源
稀土是历史遗留的名称。稀土金属是从18世纪末叶开始陆续发现。
稀土金属
当时人们常把不溶于水的固体氧化物称为土,例如把氧化铝叫陶土。稀土一般是以氧化物状态分离出来,又很稀少,因而得名稀土。稀土金属的化学性质很相似,所以在矿物中共生,但是钪的化学性质同其他稀土差别较大,一般稀土矿物中不含钪。最稀少的钷最初是从铀反应堆裂变产物中获得的,放射性元素147Pm的半衰期为 2.7年。过去认为自然界中不存在钷,直到1965年,芬兰一家磷酸盐工厂在处理磷灰石时发现了痕量的钷。
稀土金属-发展
1787年瑞典人阿伦尼乌斯(C.A. Arrhenius)在斯德哥尔摩附近的于特比 (Ytterby)小镇上找到一种不寻常的黑色矿石,1794年芬兰人加多林(J.Gadolin)从中分离出一种新的物质。三年后(1797),瑞典人埃克贝里 (A.G.Ekeberg)证实了这一发现,并以发现地名给新的物质命名为yttria(
稀土金属
钇土)。后来为了纪念加多林,称这种矿石为gadolinite(加多林矿,即硅铍钇矿)。1803年德国化学家克拉普罗特(M.H.Klaproth)、瑞典化学家贝采利乌斯(J.J.Berzelius)和希辛
格尔(W. Hisinger)分别从一种矿石(铈硅矿)中发现了一种新的物质──铈土(ceria)。1839年瑞典人穆桑德尔(C.G. Mosander)发现了镧。1843年穆桑德尔又发现了铽和铒。1878年瑞士人马里纳克(J.C. G.de Marignac)发现了镱。1879年法国人布瓦博德朗(P.┵.L.de Boisbaudran)发现了钐,瑞典人克利夫 (P.T.Cleve)发现了钬和铥,瑞典人尼尔松(L.F. Nilson)发现了钪。1880年瑞士人马里纳克发现了钆。1885年奥地利人韦尔斯巴赫(A. von Wels-bach)发现了镨和钕。1886年布瓦博德朗发现了镝。1901年法国人德马尔凯
(E.A.Demarcay)发现了铕。1907年法国人于尔班(G.Urbain)发现了镥。1947年美国人马林斯基(J.A.Marinsky)等从铀裂变产物中得到钷。从1794年加多林分离出钇土至1947年制得钷,历时150多年。
稀土工业始于 19世纪 80年代。当时需要从独居石(钍和稀土矿物)中提取制汽灯纱罩用的钍,而稀土则是无用的副产品。到20世纪初,稀土在打火石、碳弧棒、玻璃着色和抛光粉等方面陆续得到应用。同时电灯取代了汽灯,因而在处理独居石过程中,钍和稀土主副易位。第二次世界大战期间,钍因为核技术的需求而大量生产,稀土又成为处理独居石过程的副产品,但纯度不高,应用不广。到50年代,由于离子交换和溶剂萃取新技术成功地应用于稀土的分离和提纯,稀土产品纯度提高,价格下降。60年代,稀土用作石油裂化催化剂和制取荧光粉;70年代出现稀土钴永磁体,并在炼钢中添加稀土,这些都促进了稀土工业的迅速发展。中国于50年代末制得除钷以外的全部稀土金属,60年代初开始工业生产。1972年制得钷。
稀土金属-资源
稀土在地壳中占0.0153%,其中铈的地壳丰度最大(0.0046%),
稀土金属
其次是钇、钕、镧等(表1)。稀土的丰度与常见金属锌、锡、钴相近。含稀土矿物已经发现的有250种以上,有工业价值的约50~60种,有开采价值的不到10种。最重要的稀土矿物是:氟碳铈镧矿(Ce,La)FCO3,工业精矿含稀土约60%和70%(按氧化物计,下同),大量产于美国加利福尼亚州;氟碳铈镧矿与独居石共生矿,工业精矿含稀土约60%和68%,大量产于中国内蒙古自治区白云鄂博;独居石CePO4、Th3(PO4)4是钛铁矿、金红石、锆英石加工的副产品,工业精矿含稀土约60%,主要产于澳大利亚、马来西亚、印度、巴西等国;
磷钇矿是钇和重稀土的重要资源,工业精矿含钇约30%,主要产于马来西亚;离子吸附型稀土矿分为重稀土型和轻稀土型两类,在用电解质溶液渗浸法直接从原矿中浸出稀土时,前者所得混合稀土氧化物中氧化钇含量约为60%,后者为少铈富镧钐铕的轻稀土,产于中国。
中国稀土资源十分丰富,工业储量占世界第一位。除内蒙古自治区白云鄂博稀土共生矿和赣南离子吸附型矿外,广东、广西、江西、山东、湖南、台湾等省区还有独居石、磷钇矿、褐钇铌矿、氟碳铈镧矿等。世界各国稀土资源(中国除外)。钪在地壳中处于分散状态,是提取钨、锡等金属时的副产品。
稀土金属-性质
物理性质
稀土金属的光泽介于银和铁之间。杂质含量对它们的性质影响很大,因而载于文献中的物理性质常有明显差异。镧在6K时是超导体。大多数稀土金属呈现顺磁性,钆在 0℃时比铁具有更强的铁磁性。铽、镝、钬、铒等在低温下也呈现铁磁性。镧、铈的低熔点和钐、铕、镱的高蒸气压表现出稀土金属的物理性质有极大差异。钐、铕、钆的热中子吸收截面比广泛用于核反应堆控制材料的镉、硼还大。稀土金属具有可塑性,以钐和镱为最好。除镱外,钇组稀土较铈组稀土具有更高的硬度。
化学性质
稀土金属的化学活性很强。当和氧作用时,生成稳定性很高的R2O3型氧化物(R表示稀土金属)。铈、镨、铽还生成CeO2、Pr6O11、PrO2、Tb4O7、TbO2型
稀土金属合金
氧化物。它们的标准生成热和标准自由焓负值比钙、铝、镁氧化物的值还大。稀土金属氧化物的熔点在2000℃以上。铕的原子半径最大,性质最活泼,在室温下暴露于空气中立即失去金属光泽,很快氧化成粉末。镧、铈、镨、钕也易于氧化,在表面生成氧化物薄膜。金属钇、钆、镥的抗腐蚀性强,能较长时间地保持其金属光泽。稀土金属能以不同速率与水反应。铕与冷水剧烈反应释放出氢。铈组稀土金属在室温下与水反应缓慢,温度增高则反应加快。钇组稀土金属则较为稳定。稀土金属在高温下与卤素反应生成 +2、+3、+4价的卤化物。
无水卤化物吸水性很强,很容易水解生成ROX(X表示卤素)型卤氧化物。稀土金属还能和硼、碳、硫、磷、氢、氮反应生成相应的化合物。稀土金属合金如镧镍合金(LaNi5)具有大量吸氢的能力,是良好的贮氢材料。
稀土金属-用途
1980年全世界稀土产品的生产量约为 34000吨(以氧化物计),主要用于冶金、石油化工、玻璃陶瓷、荧光和电子材料等工业。世界历年消费分配比(不包括中国)。
稀土金属及其合金在炼钢中起脱氧脱硫作用,能使两者的含量都降低到0.001%以下,并改变夹杂物的形态,细化晶粒,从而改善钢的加工性能,提高强度、韧性、耐腐蚀和抗氧化性等。稀土金属及其合金用于制造球墨铸铁、高强灰铸铁和蠕墨铸
稀土金属
铁,能改变铸铁中石墨的形态,改善铸造工艺,提高铸铁的机械性能(合金钢,铸铁)。在青铜和黄铜冶炼中添加少量的稀土金属能提高合金的强度、延伸率、耐热性和导电性。在铸造铝硅合金中添加1~1.5%的稀土金属,可以提高高温强度。在铝合金导线中添加稀土金属,能提高抗张强度和耐腐蚀性。Fe-Cr-Al电热合金中添加0.3%的稀土金属,能提高抗氧化能力,增加电阻率和高温强度。在钛及其合金中添加稀土金属能细化晶粒,降低蠕变率,改善高温抗腐蚀性能。
用铈族混合稀土氯化物和富镧稀土氯化物制备的微球分子筛,用于石油催化裂化过程。稀土金属和过渡金属复合氧化物催化剂用于气体净化,能使一氧化碳和碳氢化物转化为二氧化碳和水。镨钕环烷酸-烷基铝-氯化烷基铝三元体系催化剂用于合成橡胶。
稀土抛光粉用于各种玻璃器件的抛光,CeO2用于玻璃脱色,同时提高其透明度;Pr6O11、Nd2O3等用于玻璃着色;La2O3、Nd2O3、CeO2等用于制造特种玻璃;在陶瓷工业中稀土可用于制造陶瓷釉料、耐火材料和陶瓷材料。单一的高纯稀土氧化物如Y2O3、 Eu2O3、 Gd2O3、La2O3、Tb4O7用于合成各种荧光体,如彩色电视红色荧光粉、投影电视白色荧光粉、超短余辉荧光粉、各
稀土矿
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