一、稀土的理化性質

1、缺少硫化物和硫酸鹽（只有極個別的），這說明稀土元素具有親氧性。

2、稀土的硅酸鹽(yan)主要是島狀，沒(mei)有層(ceng)狀、架狀和鏈狀構造。

3、部(bu)分稀(xi)土礦物(wu)（特別是復雜的氧化物(wu)及硅(gui)酸鹽）呈現非晶質狀(zhuang)態。

4、稀土(tu)礦物(wu)的分布，在巖(yan)漿巖(yan)及(ji)偉(wei)晶巖(yan)中(zhong)以(yi)硅(gui)酸(suan)鹽及(ji)氧化物(wu)為(wei)主，在熱(re)液礦床及(ji)風化殼礦床中(zhong)以(yi)氟碳酸(suan)鹽、磷(lin)酸(suan)鹽為(wei)主。富釔的礦物(wu)大部分都賦存在花崗巖(yan)類巖(yan)石和與其有關的偉(wei)晶巖(yan)、氣水(shui)熱(re)液礦床中(zhong)。

5、稀(xi)土(tu)(tu)元素由于其原子結構、化學和(he)晶體(ti)化學性質相近而經常(chang)共(gong)生在(zai)同(tong)一個礦物中(zhong)，即鈰族稀(xi)土(tu)(tu)和(he)釔族稀(xi)土(tu)(tu)元素常(chang)共(gong)存(cun)在(zai)一個礦物中(zhong)，但這類元素并(bing)非等量共(gong)存(cun)，有些礦物以(yi)含鈰族稀(xi)土(tu)(tu)為主，有些礦物則(ze)以(yi)釔族為主。

在已發現(xian)的(de)(de)250多種(zhong)稀土(tu)(tu)礦(kuang)物(wu)和含稀土(tu)(tu)元素的(de)(de)礦(kuang)物(wu)，適合(he)現(xian)今(jin)選(xuan)冶條件的(de)(de)工業礦(kuang)物(wu)僅有10余(yu)種(zhong)。

二、稀土礦的種類有哪些

原礦

1、獨居石

獨居(ju)石（Monazite）又名磷(lin)鈰鑭礦。

化學成(cheng)分(fen)及性質：（Ce，La，Y，Th）[PO4]。成(cheng)分(fen)變化很大(da)。礦物(wu)成(cheng)分(fen)中稀土(tu)氧化物(wu)含(han)量可(ke)達50～68%。類質同象混入(ru)物(wu)有Y、Th、Ca、[SiO4]和(he)[SO4]。獨居石溶于H3PO4、HClO4、H2SO4中。

晶體結構及(ji)形態：單斜晶系，斜方(fang)柱晶類(lei)。晶體成板狀(zhuang)，晶面常有條紋，有時為柱、錐(zhui)、粒(li)狀(zhuang)。

物理(li)性質：呈黃褐色(se)、棕(zong)色(se)、紅色(se)，間或(huo)(huo)有(you)綠色(se)。半透明(ming)至透明(ming)。條痕(hen)白色(se)或(huo)(huo)淺(qian)紅黃色(se)。具有(you)強玻璃光(guang)澤。硬(ying)度5.0～5.5。性脆。比(bi)重4.9～5.5。電磁性中弱。在X射線下發綠光(guang)。在陰極射線下不(bu)發光(guang)。

生成(cheng)狀態：產(chan)在花崗(gang)巖(yan)(yan)及(ji)花崗(gang)偉(wei)晶巖(yan)(yan)中；稀有金屬(shu)碳酸巖(yan)(yan)中；云英(ying)巖(yan)(yan)與(yu)石英(ying)巖(yan)(yan)中；云霞正(zheng)長(chang)巖(yan)(yan)、長(chang)霓巖(yan)(yan)與(yu)堿性正(zheng)長(chang)偉(wei)晶巖(yan)(yan)中；阿爾卑斯型脈(mo)中；混合巖(yan)(yan)中；及(ji)風化(hua)殼(ke)與(yu)砂(sha)礦中。

用途：主要用來提取(qu)稀土(tu)元素。

產地(di)：具有經濟開采價值的獨(du)居石主要(yao)資源是沖積型或海濱砂(sha)礦(kuang)床。最重要(yao)的海濱砂(sha)礦(kuang)床是在(zai)澳大利亞沿海、巴西(xi)以及印度等沿海。此外，斯(si)里蘭(lan)卡、馬(ma)達(da)加斯(si)加、南非、馬(ma)來西(xi)亞、中國、泰國、韓國、朝(chao)鮮等地(di)都含有獨(du)居石的重砂(sha)礦(kuang)床。

獨居石的生產近(jin)幾年呈下(xia)降(jiang)趨勢，主要原因是(shi)由(you)于礦(kuang)石中(zhong)釷元素具有(you)放射性，對環(huan)境有(you)害。

2、氟碳鈰礦

化學成分性(xing)質(zhi)：（Ce，La）[CO3]F。機械混入物(wu)有SiO2、Al2O3、P2O5。氟碳(tan)鈰礦易溶于(yu)稀HCl、HNO3、H2SO4、H3PO4。

晶體結構及形態：六方(fang)晶系。復三方(fang)雙錐晶類(lei)。晶體呈六方(fang)柱狀或板狀。細粒狀集合體。

物(wu)理性(xing)質：黃色(se)(se)、紅褐色(se)(se)、淺綠或(huo)褐色(se)(se)。玻璃光澤(ze)、油(you)脂光澤(ze)，條痕(hen)呈白色(se)(se)、黃色(se)(se)，透明(ming)(ming)至半(ban)透明(ming)(ming)。硬度4～4.5，性(xing)脆(cui)，比重4.72～5.12，有(you)時(shi)具(ju)(ju)放射性(xing)、具(ju)(ju)弱磁性(xing)。在薄(bo)片中透明(ming)(ming)，在透射光下(xia)無色(se)(se)或(huo)淡黃色(se)(se)，在陰(yin)極(ji)射線(xian)下(xia)不發光。

生成(cheng)狀(zhuang)態(tai)：產于(yu)稀有金屬碳酸(suan)巖(yan)中(zhong)；花崗(gang)巖(yan)及花崗(gang)偉晶巖(yan)中(zhong)；與(yu)花崗(gang)正長(chang)巖(yan)有關的石英脈(mo)中(zhong)；石英─鐵(tie)錳碳酸(suan)鹽巖(yan)脈(mo)中(zhong)；砂(sha)礦(kuang)中(zhong)。

用途：它(ta)是提(ti)取鈰(shi)(shi)族稀土元素(su)的(de)重要礦(kuang)物原料。鈰(shi)(shi)族元素(su)可(ke)用于制(zhi)作(zuo)合(he)金(jin)，提(ti)高(gao)金(jin)屬的(de)彈(dan)性(xing)、韌(ren)性(xing)和強度，是制(zhi)作(zuo)噴(pen)氣(qi)式飛機(ji)、導彈(dan)、發動(dong)機(ji)及耐熱機(ji)械的(de)重要零件。亦可(ke)用作(zuo)防(fang)輻射(she)線的(de)防(fang)護外(wai)(wai)殼等。此外(wai)(wai)，鈰(shi)(shi)族元素(su)還(huan)用于制(zhi)作(zuo)各種有(you)色玻璃。

3、磷釔礦

化學成(cheng)分及性質(zhi)：Y[PO4]。成(cheng)分中(zhong)Y2O 361.4%，P2O5 38.6%。有釔族稀土元(yuan)素混入(ru)，其(qi)中(zhong)以(yi)鐿、鉺(er)、鏑(di)、釓為主。尚有鋯(gao)、鈾、釷(tu)等(deng)元(yuan)素代(dai)替釔，同時伴(ban)隨(sui)有硅代(dai)替磷(lin)(lin)。一(yi)般來說，磷(lin)(lin)釔礦(kuang)(kuang)中(zhong)鈾的含(han)量大于釷(tu)。磷(lin)(lin)釔礦(kuang)(kuang)化學性質(zhi)穩(wen)定。

晶體結構及(ji)(ji)形態：四方晶系、復四方雙(shuang)錐晶類、呈(cheng)粒(li)狀及(ji)(ji)塊狀。

物(wu)理性(xing)(xing)質：黃色(se)(se)、紅褐(he)色(se)(se)，有時呈黃綠色(se)(se)，亦呈棕色(se)(se)或淡(dan)褐(he)色(se)(se)。條(tiao)痕淡(dan)褐(he)色(se)(se)。玻璃光澤(ze)，油脂光澤(ze)。硬度4～5，比重4.4～5.1，具有弱的多色(se)(se)性(xing)(xing)和放射性(xing)(xing)。

生成狀(zhuang)態：主要產(chan)于(yu)花(hua)崗巖(yan)、花(hua)崗偉晶巖(yan)中。亦產(chan)于(yu)堿性花(hua)崗巖(yan)以及有(you)關的礦床(chuang)中。在砂礦中亦有(you)產(chan)出。

用途(tu)：大(da)量(liang)富集時(shi)，用作(zuo)提煉稀土元素的(de)礦物原(yuan)料。

4、風化殼淋積型稀土礦

風化殼(ke)淋(lin)積型稀(xi)(xi)(xi)土礦(kuang)(kuang)（Ion absorpt deposit），即(ji)離子吸附(fu)型稀(xi)(xi)(xi)土礦(kuang)(kuang)，是中國特有的新(xin)型稀(xi)(xi)(xi)土礦(kuang)(kuang)物。所謂“離子吸附(fu)”系稀(xi)(xi)(xi)土元素(su)不以化合(he)物的形式存在，而是呈離子狀態吸附(fu)于粘(zhan)土礦(kuang)(kuang)物中。這些稀(xi)(xi)(xi)土易為強電解質(zhi)交換而轉入(ru)溶液，不需要破碎(sui)、選礦(kuang)(kuang)等工藝(yi)過(guo)程(cheng)，而是直接浸(jin)取即(ji)可獲得混合(he)稀(xi)(xi)(xi)土氧化物。故這類(lei)礦(kuang)(kuang)的特點是：重稀(xi)(xi)(xi)土元素(su)含(han)量高，經濟含(han)量大，品位低，覆蓋面大，多在丘陵地(di)帶，適于手(shou)工和(he)半(ban)機械化開(kai)采(cai)，開(kai)采(cai)和(he)浸(jin)取工藝(yi)簡單。

風化殼淋積(ji)型(xing)稀土(tu)礦，主要分(fen)布在中國江西(xi)(xi)、廣東、湖南、廣西(xi)(xi)、福建等(deng)地。

5、鑭釩褐簾石

日(ri)本(ben)山(shan)口大學(xue)、愛媛(yuan)大學(xue)和(he)東(dong)京(jing)大學(xue)的(de)(de)聯(lian)合研究小(xiao)組發表一份公報說，他們在三重縣發現了一種(zhong)(zhong)含(han)有(you)稀土的(de)(de)新品種(zhong)(zhong)礦(kuang)(kuang)物(wu)(wu)。稀土在改造(zao)傳統產業和(he)發展高新技(ji)術領(ling)域當中具有(you)“點石(shi)成金”的(de)(de)作(zuo)用。而新礦(kuang)(kuang)物(wu)(wu)是2011年4月在三重縣伊勢(shi)市的(de)(de)山(shan)中發現的(de)(de)，它(ta)是含(han)有(you)稀土鑭和(he)稀有(you)金屬釩(fan)的(de)(de)一種(zhong)(zhong)特殊褐簾(lian)石(shi)。2013年3月1日(ri)，這種(zhong)(zhong)礦(kuang)(kuang)物(wu)(wu)被國際礦(kuang)(kuang)物(wu)(wu)學(xue)協會認定為(wei)新礦(kuang)(kuang)物(wu)(wu)，并被命(ming)名(ming)為(wei)“鑭釩(fan)褐簾(lian)石(shi)”。

成品

1、碳酸氯化稀土

這是稀土工業中最主要的兩(liang)(liang)種初(chu)級產(chan)品，一般(ban)地說(shuo)，當前(qian)有兩(liang)(liang)個(ge)主要工藝生產(chan)這兩(liang)(liang)種產(chan)品。

一(yi)個(ge)工藝(yi)是濃硫酸(suan)焙(bei)燒(shao)工藝(yi)，即把稀土(tu)精(jing)礦與硫酸(suan)混合在回(hui)轉窯(yao)中(zhong)(zhong)焙(bei)燒(shao)。經過焙(bei)燒(shao)的(de)礦用水浸出，則(ze)可溶性(xing)的(de)稀土(tu)硫酸(suan)鹽(yan)就進入(ru)水溶液，稱之為浸出液。然后往(wang)浸出液中(zhong)(zhong)加入(ru)碳(tan)酸(suan)氫銨，則(ze)稀土(tu)呈碳(tan)酸(suan)鹽(yan)沉淀下來(lai)，過濾后即得碳(tan)酸(suan)稀土(tu)。

另一種(zhong)工(gong)藝叫(jiao)燒堿(jian)(jian)法工(gong)藝，簡稱堿(jian)(jian)法工(gong)藝。一般是將(jiang)60%的稀(xi)(xi)土精礦(kuang)與(yu)濃(nong)堿(jian)(jian)液(ye)攪(jiao)勻，在高溫下熔融反應，稀(xi)(xi)土精礦(kuang)即被分解，稀(xi)(xi)土變為氫氧(yang)(yang)化(hua)稀(xi)(xi)土，把(ba)堿(jian)(jian)餅經(jing)水洗(xi)除去鈉鹽和(he)多余的堿(jian)(jian)，然后把(ba)水洗(xi)過的氫氧(yang)(yang)化(hua)稀(xi)(xi)土再用鹽酸溶解，稀(xi)(xi)土被溶解為氯化(hua)稀(xi)(xi)土溶液(ye)，調酸度除去雜質，過濾后的氯化(hua)稀(xi)(xi)土溶液(ye)經(jing)濃(nong)縮結晶即制得固體的氯化(hua)稀(xi)(xi)土。

2、磷礦稀土

自然界(jie)的(de)(de)稀(xi)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)元(yuan)素除(chu)了賦存(cun)在各種稀(xi)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)礦(kuang)中(zhong)外，還有相當(dang)大的(de)(de)一部分與(yu)磷灰石和磷塊巖礦(kuang)共生。由于稀(xi)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)的(de)(de)離子(zi)半徑（0.848～0.106nm）與(yu)Ca2+（0.106nm）很接近，稀(xi)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)以類質同象方式賦存(cun)于磷礦(kuang)巖中(zhong)。世(shi)界(jie)磷礦(kuang)總儲量約為1000億噸，稀(xi)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)平均含量為0.5‰，估計世(shi)界(jie)磷礦(kuang)中(zhong)伴(ban)生的(de)(de)稀(xi)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)總量為5000萬噸。

針對礦中稀土含量(liang)低(di)及其賦存狀態特殊(shu)等(deng)特點，國內外已(yi)經開展(zhan)了多種(zhong)回收(shou)工藝研(yan)究，可分為濕法(fa)和(he)熱法(fa)：

濕法(fa)中，根據分解酸(suan)不同又可(ke)分為硝(xiao)酸(suan)法(fa)、鹽酸(suan)法(fa)、硫酸(suan)法(fa)。從磷化工過程回收稀土有(you)多種，均和磷礦加工方式密切相(xiang)關(guan)。

熱法生產過程中(zhong)，稀土主要進入硅酸(suan)鹽熔(rong)渣中(zhong)，可采用大量鹽酸(suan)或硝(xiao)酸(suan)分解浸出，過濾除去(qu)硅石后，再采用TBP等萃取回收稀土，稀土回收率可以達到60%。

隨著磷(lin)(lin)(lin)礦資(zi)源(yuan)不斷(duan)利(li)用，正轉向低(di)品質磷(lin)(lin)(lin)礦的開(kai)(kai)發，硫(liu)酸濕(shi)法磷(lin)(lin)(lin)酸工(gong)(gong)(gong)藝(yi)成(cheng)為磷(lin)(lin)(lin)化工(gong)(gong)(gong)主(zhu)流方(fang)法，對硫(liu)酸濕(shi)法磷(lin)(lin)(lin)酸中(zhong)的稀土進行回收(shou)已成(cheng)為研究熱點(dian)。在硫(liu)酸濕(shi)法磷(lin)(lin)(lin)酸生(sheng)產(chan)過(guo)程中(zhong)，通過(guo)控制稀土在磷(lin)(lin)(lin)酸中(zhong)的富集，再采用有機溶劑萃取提取稀土的工(gong)(gong)(gong)藝(yi)比早期(qi)開(kai)(kai)發的方(fang)法更具有優勢。

3、混合稀土

由稀土礦中提取出含有鑭、鈰、鐠(pu)、釹及少量(liang)釤、銪(you)、釓(ga)混合(he)的氧化(hua)物或(huo)氯化(hua)物經(jing)熔鹽電(dian)解制出的金屬。稀土總(zong)量(liang)大于98%，鈰大于48%的輕稀土。在(zai)空氣(qi)中易氧化(hua)為黑(hei)色，室溫下能(neng)和(he)水反應，升(sheng)溫而(er)加(jia)快。可做打火石、合(he)金添加(jia)劑、貯氫材(cai)料等(deng)。