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(tu)的硅酸鹽主要(yao)是島狀，沒有層(ceng)狀、架狀和(he)鏈狀構(gou)造。

3、部(bu)分稀土礦物（特別(bie)是(shi)復雜的氧化(hua)物及硅酸鹽(yan)）呈(cheng)現非晶(jing)質狀態。

4、稀土礦(kuang)(kuang)物的分布，在(zai)(zai)巖(yan)漿巖(yan)及偉(wei)晶巖(yan)中(zhong)以硅(gui)酸鹽(yan)及氧化(hua)物為(wei)(wei)主，在(zai)(zai)熱(re)液(ye)礦(kuang)(kuang)床及風化(hua)殼礦(kuang)(kuang)床中(zhong)以氟碳酸鹽(yan)、磷酸鹽(yan)為(wei)(wei)主。富(fu)釔的礦(kuang)(kuang)物大部(bu)分都賦存在(zai)(zai)花(hua)崗巖(yan)類(lei)巖(yan)石和與其有關的偉(wei)晶巖(yan)、氣水(shui)熱(re)液(ye)礦(kuang)(kuang)床中(zhong)。

5、稀土(tu)(tu)(tu)元素由于其(qi)原子結構(gou)、化學(xue)和晶體(ti)化學(xue)性質(zhi)相近而經(jing)常(chang)共(gong)生(sheng)在(zai)同一個(ge)礦(kuang)物中(zhong)(zhong)，即鈰(shi)族(zu)稀土(tu)(tu)(tu)和釔族(zu)稀土(tu)(tu)(tu)元素常(chang)共(gong)存(cun)在(zai)一個(ge)礦(kuang)物中(zhong)(zhong)，但(dan)這類元素并非等(deng)量共(gong)存(cun)，有些(xie)礦(kuang)物以含鈰(shi)族(zu)稀土(tu)(tu)(tu)為主，有些(xie)礦(kuang)物則以釔族(zu)為主。

在已發現的(de)250多種(zhong)稀土(tu)(tu)礦(kuang)物和含稀土(tu)(tu)元素的(de)礦(kuang)物，適合現今(jin)選冶條(tiao)件的(de)工業礦(kuang)物僅(jin)有10余種(zhong)。

二、稀土礦的種類有哪些

原礦

1、獨居石

獨居石（Monazite）又名(ming)磷鈰鑭礦。

化學(xue)成(cheng)分(fen)及性質(zhi)：（Ce，La，Y，Th）[PO4]。成(cheng)分(fen)變化很(hen)大。礦物成(cheng)分(fen)中稀(xi)土(tu)氧化物含量可達50～68%。類質(zhi)同象混入物有Y、Th、Ca、[SiO4]和(he)[SO4]。獨(du)居石溶于H3PO4、HClO4、H2SO4中。

晶(jing)體結構及(ji)形(xing)態：單斜晶(jing)系(xi)，斜方柱(zhu)晶(jing)類。晶(jing)體成板狀，晶(jing)面常有條(tiao)紋，有時為柱(zhu)、錐、粒狀。

物理性質：呈黃(huang)褐色、棕色、紅色，間(jian)或(huo)有綠色。半透(tou)明(ming)至透(tou)明(ming)。條痕白色或(huo)淺紅黃(huang)色。具有強(qiang)玻(bo)璃光(guang)(guang)澤。硬(ying)度5.0～5.5。性脆。比重(zhong)4.9～5.5。電磁(ci)性中弱。在X射線(xian)下發綠光(guang)(guang)。在陰(yin)極射線(xian)下不發光(guang)(guang)。

生成狀態：產在(zai)花崗巖及(ji)花崗偉晶巖中(zhong)(zhong)(zhong)；稀(xi)有金屬碳酸巖中(zhong)(zhong)(zhong)；云英(ying)巖與(yu)石英(ying)巖中(zhong)(zhong)(zhong)；云霞正(zheng)長(chang)(chang)巖、長(chang)(chang)霓(ni)巖與(yu)堿性正(zheng)長(chang)(chang)偉晶巖中(zhong)(zhong)(zhong)；阿爾卑斯型(xing)脈中(zhong)(zhong)(zhong)；混合巖中(zhong)(zhong)(zhong)；及(ji)風化殼與(yu)砂礦中(zhong)(zhong)(zhong)。

用(yong)途：主(zhu)要用(yong)來提取稀土(tu)元素(su)。

產地：具有(you)經(jing)濟(ji)開采價值的(de)獨居石主(zhu)要(yao)資源(yuan)是沖積型或海(hai)濱砂礦(kuang)床。最重要(yao)的(de)海(hai)濱砂礦(kuang)床是在澳大利亞沿(yan)(yan)海(hai)、巴西以及印度等(deng)(deng)沿(yan)(yan)海(hai)。此外(wai)，斯(si)里蘭卡、馬(ma)達加斯(si)加、南非、馬(ma)來(lai)西亞、中國(guo)、泰國(guo)、韓國(guo)、朝鮮等(deng)(deng)地都含(han)有(you)獨居石的(de)重砂礦(kuang)床。

獨居石的生產近幾(ji)年呈下降趨勢，主要原因是由于礦(kuang)石中釷(tu)元素(su)具有放射性，對環(huan)境有害。

2、氟碳鈰礦

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

晶體結構及形態：六(liu)方晶(jing)系。復(fu)三(san)方雙錐晶(jing)類。晶(jing)體呈六(liu)方柱狀或(huo)板(ban)狀。細(xi)粒狀集(ji)合體。

物(wu)理性(xing)質：黃色、紅褐色、淺綠或褐色。玻璃(li)光(guang)(guang)澤、油(you)脂(zhi)光(guang)(guang)澤，條痕呈白色、黃色，透(tou)明(ming)至半透(tou)明(ming)。硬度4～4.5，性(xing)脆，比(bi)重4.72～5.12，有時具放射性(xing)、具弱磁性(xing)。在薄片(pian)中透(tou)明(ming)，在透(tou)射光(guang)(guang)下無色或淡(dan)黃色，在陰極射線下不(bu)發光(guang)(guang)。

生成狀(zhuang)態(tai)：產于稀有金(jin)屬碳酸巖中；花(hua)(hua)崗巖及花(hua)(hua)崗偉晶巖中；與花(hua)(hua)崗正長巖有關的石(shi)英脈(mo)中；石(shi)英─鐵(tie)錳碳酸鹽巖脈(mo)中；砂礦中。

用(yong)途：它是提取鈰族(zu)稀土元(yuan)素(su)的重要(yao)礦物原料。鈰族(zu)元(yuan)素(su)可用(yong)于制(zhi)作合金，提高(gao)金屬(shu)的彈性、韌性和強度，是制(zhi)作噴氣式飛機、導彈、發動機及耐熱(re)機械的重要(yao)零(ling)件。亦可用(yong)作防輻(fu)射線的防護外殼等。此外，鈰族(zu)元(yuan)素(su)還用(yong)于制(zhi)作各(ge)種有色玻(bo)璃。

3、磷釔礦

化(hua)學成分及性(xing)質：Y[PO4]。成分中Y2O 361.4%，P2O5 38.6%。有(you)(you)釔族稀土元素(su)混(hun)入，其中以鐿、鉺、鏑、釓為主。尚有(you)(you)鋯、鈾(you)、釷(tu)等(deng)元素(su)代替(ti)(ti)釔，同時(shi)伴(ban)隨有(you)(you)硅代替(ti)(ti)磷。一般來說，磷釔礦中鈾(you)的含(han)量大于釷(tu)。磷釔礦化(hua)學性(xing)質穩(wen)定。

晶(jing)體結構及(ji)形(xing)態：四(si)(si)方(fang)晶(jing)系、復(fu)四(si)(si)方(fang)雙錐晶(jing)類(lei)、呈粒(li)狀及(ji)塊狀。

物理性(xing)質(zhi)：黃(huang)色(se)(se)、紅褐(he)色(se)(se)，有時呈黃(huang)綠(lv)色(se)(se)，亦呈棕色(se)(se)或淡(dan)褐(he)色(se)(se)。條痕淡(dan)褐(he)色(se)(se)。玻璃光澤，油脂光澤。硬(ying)度4～5，比(bi)重(zhong)4.4～5.1，具(ju)有弱的多色(se)(se)性(xing)和(he)放射性(xing)。

生成(cheng)狀態：主要產(chan)于(yu)花(hua)崗巖、花(hua)崗偉晶(jing)巖中。亦產(chan)于(yu)堿性花(hua)崗巖以及有(you)關的礦床中。在砂礦中亦有(you)產(chan)出。

用途：大量富集時，用作提(ti)煉稀土元素的礦物原(yuan)料。

4、風化殼淋積型稀土礦

風化(hua)(hua)殼淋積(ji)型(xing)稀(xi)(xi)土(tu)(tu)礦(kuang)(kuang)（Ion absorpt deposit），即離(li)子(zi)吸附(fu)型(xing)稀(xi)(xi)土(tu)(tu)礦(kuang)(kuang)，是(shi)中國(guo)特有的(de)新型(xing)稀(xi)(xi)土(tu)(tu)礦(kuang)(kuang)物(wu)。所謂“離(li)子(zi)吸附(fu)”系稀(xi)(xi)土(tu)(tu)元素不(bu)以化(hua)(hua)合物(wu)的(de)形式存在，而(er)(er)是(shi)呈(cheng)離(li)子(zi)狀態吸附(fu)于粘(zhan)土(tu)(tu)礦(kuang)(kuang)物(wu)中。這些稀(xi)(xi)土(tu)(tu)易為強電(dian)解質交換而(er)(er)轉入(ru)溶液，不(bu)需要破碎、選礦(kuang)(kuang)等工(gong)(gong)藝過(guo)程，而(er)(er)是(shi)直接浸取即可(ke)獲(huo)得(de)混合稀(xi)(xi)土(tu)(tu)氧化(hua)(hua)物(wu)。故這類礦(kuang)(kuang)的(de)特點是(shi)：重稀(xi)(xi)土(tu)(tu)元素含(han)量高，經(jing)濟含(han)量大，品位低，覆蓋面(mian)大，多在丘陵地(di)帶，適(shi)于手(shou)工(gong)(gong)和半機械化(hua)(hua)開(kai)采，開(kai)采和浸取工(gong)(gong)藝簡單。

風化殼淋積(ji)型稀土(tu)礦，主(zhu)要(yao)分(fen)布在中國江西、廣東、湖南(nan)、廣西、福建(jian)等(deng)地。

5、鑭釩褐簾石

日本山口大學、愛媛大學和(he)東京大學的(de)聯合研究小組發(fa)表(biao)一份(fen)公報說，他們在(zai)三重(zhong)縣發(fa)現了(le)一種(zhong)含(han)有稀土的(de)新品種(zhong)礦(kuang)物。稀土在(zai)改造(zao)傳(chuan)統產業和(he)發(fa)展(zhan)高新技術領域當中(zhong)具有“點石成(cheng)金”的(de)作(zuo)用。而新礦(kuang)物是2011年4月在(zai)三重(zhong)縣伊(yi)勢市(shi)的(de)山中(zhong)發(fa)現的(de)，它是含(han)有稀土鑭和(he)稀有金屬(shu)釩的(de)一種(zhong)特(te)殊褐簾石。2013年3月1日，這(zhe)種(zhong)礦(kuang)物被國際礦(kuang)物學協會認定為新礦(kuang)物，并被命名為“鑭釩褐簾石”。

成品

1、碳酸氯化稀土

這是稀土(tu)工業中最主(zhu)要(yao)的兩(liang)種初(chu)級產品，一般地說，當前(qian)有兩(liang)個主(zhu)要(yao)工藝(yi)生產這兩(liang)種產品。

一個工藝(yi)是濃硫酸焙燒工藝(yi)，即(ji)把(ba)稀土精礦(kuang)與硫酸混合(he)在回(hui)轉窯(yao)中焙燒。經過焙燒的礦(kuang)用水(shui)浸出(chu)，則可溶性的稀土硫酸鹽(yan)就(jiu)進入(ru)水(shui)溶液，稱之(zhi)為浸出(chu)液。然后(hou)往浸出(chu)液中加入(ru)碳酸氫銨，則稀土呈(cheng)碳酸鹽(yan)沉淀下來，過濾(lv)后(hou)即(ji)得碳酸稀土。

另一(yi)種工藝叫燒(shao)堿(jian)法(fa)工藝，簡稱堿(jian)法(fa)工藝。一(yi)般是將(jiang)60%的稀(xi)土精礦與(yu)濃堿(jian)液(ye)(ye)攪勻(yun)，在高溫下熔融反(fan)應，稀(xi)土精礦即(ji)被分解(jie)，稀(xi)土變為氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)稀(xi)土，把堿(jian)餅經水洗除(chu)(chu)去(qu)鈉鹽和(he)多(duo)余的堿(jian)，然后把水洗過的氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)稀(xi)土再(zai)用鹽酸溶(rong)解(jie)，稀(xi)土被溶(rong)解(jie)為氯(lv)化(hua)(hua)稀(xi)土溶(rong)液(ye)(ye)，調酸度除(chu)(chu)去(qu)雜質，過濾后的氯(lv)化(hua)(hua)稀(xi)土溶(rong)液(ye)(ye)經濃縮結晶(jing)即(ji)制(zhi)得固(gu)體(ti)的氯(lv)化(hua)(hua)稀(xi)土。

2、磷礦稀土

自然(ran)界的(de)(de)稀(xi)(xi)土(tu)元素除(chu)了賦存在各種稀(xi)(xi)土(tu)礦(kuang)(kuang)(kuang)中(zhong)外，還有相當大的(de)(de)一部分與磷(lin)(lin)(lin)(lin)灰石和磷(lin)(lin)(lin)(lin)塊巖礦(kuang)(kuang)(kuang)共生。由(you)于(yu)稀(xi)(xi)土(tu)的(de)(de)離子半徑(jing)（0.848～0.106nm）與Ca2+（0.106nm）很接近，稀(xi)(xi)土(tu)以類質同象(xiang)方(fang)式賦存于(yu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)礦(kuang)(kuang)(kuang)巖中(zhong)。世(shi)界磷(lin)(lin)(lin)(lin)礦(kuang)(kuang)(kuang)總(zong)儲量(liang)(liang)約為1000億噸(dun)，稀(xi)(xi)土(tu)平均含量(liang)(liang)為0.5‰，估計(ji)世(shi)界磷(lin)(lin)(lin)(lin)礦(kuang)(kuang)(kuang)中(zhong)伴(ban)生的(de)(de)稀(xi)(xi)土(tu)總(zong)量(liang)(liang)為5000萬噸(dun)。

針對礦(kuang)中稀土含量低(di)及其賦存狀態特殊等特點，國內外已經開展了多(duo)種回收工藝(yi)研究，可分為濕法和(he)熱法：

濕法(fa)中，根據分(fen)解酸(suan)不同又可(ke)分(fen)為硝酸(suan)法(fa)、鹽酸(suan)法(fa)、硫(liu)酸(suan)法(fa)。從(cong)磷化(hua)工過程回收(shou)稀土有多(duo)種，均和磷礦(kuang)加(jia)工方式密切相關。

熱法生產過程(cheng)中，稀土(tu)主要進入硅酸鹽(yan)熔渣中，可(ke)(ke)采用(yong)大量鹽(yan)酸或硝酸分解浸出，過濾(lv)除去硅石后，再采用(yong)TBP等萃取回收稀土(tu)，稀土(tu)回收率可(ke)(ke)以達到60%。

隨著磷(lin)(lin)礦(kuang)資源不斷利用，正轉向低(di)品質磷(lin)(lin)礦(kuang)的開(kai)發，硫(liu)酸(suan)濕法磷(lin)(lin)酸(suan)工藝(yi)成(cheng)為磷(lin)(lin)化(hua)工主流方(fang)法，對硫(liu)酸(suan)濕法磷(lin)(lin)酸(suan)中(zhong)的稀土(tu)進行(xing)回收已成(cheng)為研究熱點。在硫(liu)酸(suan)濕法磷(lin)(lin)酸(suan)生(sheng)產過(guo)程中(zhong)，通過(guo)控制稀土(tu)在磷(lin)(lin)酸(suan)中(zhong)的富集，再采用有機溶劑(ji)萃取提取稀土(tu)的工藝(yi)比早期開(kai)發的方(fang)法更(geng)具有優勢。

3、混合稀土

由稀土礦中(zhong)提取出(chu)含有鑭、鈰、鐠、釹及少量釤、銪、釓混(hun)合的氧化(hua)(hua)(hua)物或氯化(hua)(hua)(hua)物經(jing)熔鹽電(dian)解(jie)制(zhi)出(chu)的金屬(shu)。稀土(tu)總量大于98%，鈰大于48%的輕稀土(tu)。在空(kong)氣(qi)中(zhong)易(yi)氧化(hua)(hua)(hua)為(wei)黑色，室溫下能和水反(fan)應(ying)，升(sheng)溫而加快。可做(zuo)打(da)火石、合金添加劑(ji)、貯氫材(cai)料(liao)等。