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、稀土的硅酸鹽主要是島狀，沒有層狀、架狀和鏈狀構造。

3、部(bu)分稀土礦物（特別是復雜(za)的氧(yang)化物及(ji)硅酸鹽）呈現非晶(jing)質狀態(tai)。

4、稀(xi)土礦(kuang)(kuang)物的(de)分布，在(zai)巖漿巖及偉晶巖中(zhong)(zhong)以硅酸鹽及氧化物為主(zhu)，在(zai)熱液礦(kuang)(kuang)床及風化殼礦(kuang)(kuang)床中(zhong)(zhong)以氟碳(tan)酸鹽、磷酸鹽為主(zhu)。富釔的(de)礦(kuang)(kuang)物大部分都(dou)賦存在(zai)花崗巖類巖石和(he)與其有關的(de)偉晶巖、氣水熱液礦(kuang)(kuang)床中(zhong)(zhong)。

5、稀土元素(su)由于其(qi)原子結(jie)構、化學和晶體化學性質相近而經常共(gong)生在(zai)同一個礦(kuang)物中，即鈰族(zu)稀土和釔(yi)族(zu)稀土元素(su)常共(gong)存在(zai)一個礦(kuang)物中，但(dan)這(zhe)類元素(su)并(bing)非(fei)等量共(gong)存，有(you)(you)些(xie)礦(kuang)物以含鈰族(zu)稀土為(wei)主，有(you)(you)些(xie)礦(kuang)物則(ze)以釔(yi)族(zu)為(wei)主。

在已發現的250多種稀(xi)土礦(kuang)物(wu)和含稀(xi)土元(yuan)素(su)的礦(kuang)物(wu)，適合現今選(xuan)冶(ye)條(tiao)件的工(gong)業礦(kuang)物(wu)僅有10余種。

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(shi)鑭礦。

化學(xue)成分(fen)(fen)及性質(zhi)：（Ce，La，Y，Th）[PO4]。成分(fen)(fen)變化很大。礦物成分(fen)(fen)中(zhong)(zhong)稀(xi)土氧化物含量可達50～68%。類質(zhi)同象混入物有Y、Th、Ca、[SiO4]和[SO4]。獨(du)居石溶于H3PO4、HClO4、H2SO4中(zhong)(zhong)。

晶體結構(gou)及形態(tai)：單斜晶系，斜方(fang)柱晶類。晶體成板狀(zhuang)(zhuang)，晶面常有(you)條紋，有(you)時為柱、錐、粒狀(zhuang)(zhuang)。

物理性質：呈黃褐色、棕色、紅色，間或有(you)綠色。半透(tou)明至(zhi)透(tou)明。條痕(hen)白色或淺紅黃色。具有(you)強(qiang)玻璃光澤(ze)。硬(ying)度5.0～5.5。性脆(cui)。比重4.9～5.5。電(dian)磁性中弱。在X射線下發綠光。在陰(yin)極射線下不發光。

生成狀態：產在花崗巖(yan)(yan)(yan)及花崗偉晶巖(yan)(yan)(yan)中(zhong)；稀有金屬碳酸巖(yan)(yan)(yan)中(zhong)；云英巖(yan)(yan)(yan)與石英巖(yan)(yan)(yan)中(zhong)；云霞正長(chang)(chang)巖(yan)(yan)(yan)、長(chang)(chang)霓(ni)巖(yan)(yan)(yan)與堿性正長(chang)(chang)偉晶巖(yan)(yan)(yan)中(zhong)；阿爾卑斯型脈中(zhong)；混合巖(yan)(yan)(yan)中(zhong)；及風化殼與砂礦中(zhong)。

用(yong)途：主要用(yong)來提取(qu)稀土元素。

產地(di)：具(ju)有經濟(ji)開采價值的獨(du)居石(shi)主要資(zi)源是沖積型或(huo)海(hai)濱砂(sha)礦(kuang)床。最重(zhong)要的海(hai)濱砂(sha)礦(kuang)床是在澳大利亞(ya)沿海(hai)、巴西(xi)以及印度(du)等(deng)沿海(hai)。此外，斯里蘭卡、馬達加(jia)斯加(jia)、南非、馬來西(xi)亞(ya)、中(zhong)國(guo)、泰國(guo)、韓國(guo)、朝鮮等(deng)地(di)都含(han)有獨(du)居石(shi)的重(zhong)砂(sha)礦(kuang)床。

獨居(ju)石的生產近幾年呈下降趨勢，主要原因是由于礦石中(zhong)釷(tu)元素具有放射性，對環境有害。

2、氟碳鈰礦

化(hua)學成分性(xing)質：（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)(jing)系。復(fu)三方雙(shuang)錐晶(jing)(jing)類。晶(jing)(jing)體呈六(liu)方柱狀或板狀。細粒狀集合體。

物理性(xing)質：黃色(se)、紅褐(he)色(se)、淺綠或褐(he)色(se)。玻璃光澤、油(you)脂光澤，條痕呈(cheng)白色(se)、黃色(se)，透明(ming)(ming)至(zhi)半(ban)透明(ming)(ming)。硬度4～4.5，性(xing)脆，比重(zhong)4.72～5.12，有時具放射(she)性(xing)、具弱磁性(xing)。在薄片中透明(ming)(ming)，在透射(she)光下無色(se)或淡黃色(se)，在陰極(ji)射(she)線下不發光。

生(sheng)成狀態：產于稀有金屬碳酸巖(yan)中(zhong)；花(hua)崗巖(yan)及(ji)花(hua)崗偉晶巖(yan)中(zhong)；與花(hua)崗正長巖(yan)有關的石(shi)英(ying)脈(mo)(mo)中(zhong)；石(shi)英(ying)─鐵錳碳酸鹽巖(yan)脈(mo)(mo)中(zhong)；砂礦中(zhong)。

用途：它(ta)是(shi)提(ti)取(qu)鈰(shi)(shi)族(zu)稀土元(yuan)素(su)的(de)(de)重(zhong)要(yao)礦物原(yuan)料。鈰(shi)(shi)族(zu)元(yuan)素(su)可(ke)用于制(zhi)作(zuo)合金(jin)，提(ti)高金(jin)屬的(de)(de)彈(dan)性、韌性和(he)強(qiang)度，是(shi)制(zhi)作(zuo)噴氣(qi)式飛機(ji)(ji)、導彈(dan)、發動機(ji)(ji)及(ji)耐熱機(ji)(ji)械(xie)的(de)(de)重(zhong)要(yao)零件。亦可(ke)用作(zuo)防(fang)輻射線的(de)(de)防(fang)護(hu)外(wai)殼等。此外(wai)，鈰(shi)(shi)族(zu)元(yuan)素(su)還用于制(zhi)作(zuo)各種有色玻璃。

3、磷釔礦

化學成(cheng)分(fen)及(ji)性質：Y[PO4]。成(cheng)分(fen)中(zhong)Y2O 361.4%，P2O5 38.6%。有釔族稀(xi)土元素混入，其(qi)中(zhong)以鐿、鉺、鏑、釓為主。尚有鋯、鈾、釷等元素代(dai)替釔，同時伴隨有硅(gui)代(dai)替磷(lin)。一般來說，磷(lin)釔礦中(zhong)鈾的含(han)量大于釷。磷(lin)釔礦化學性質穩定。

晶體(ti)結構及形態：四方晶系、復四方雙錐晶類、呈(cheng)粒狀(zhuang)(zhuang)及塊狀(zhuang)(zhuang)。

物理性(xing)質：黃色、紅褐色，有時呈黃綠色，亦呈棕色或淡褐色。條(tiao)痕淡褐色。玻璃(li)光澤(ze)，油脂(zhi)光澤(ze)。硬度(du)4～5，比重4.4～5.1，具有弱的(de)多色性(xing)和放射性(xing)。

生成狀態：主(zhu)要(yao)產(chan)(chan)于(yu)花(hua)崗巖(yan)、花(hua)崗偉晶(jing)巖(yan)中。亦產(chan)(chan)于(yu)堿性花(hua)崗巖(yan)以(yi)及(ji)有(you)關的礦床中。在(zai)砂礦中亦有(you)產(chan)(chan)出。

用途：大量富(fu)集(ji)時，用作(zuo)提煉(lian)稀土元素(su)的礦(kuang)物(wu)原料。

4、風化殼淋積型稀土礦

風化(hua)(hua)殼(ke)淋積型稀(xi)(xi)(xi)土(tu)礦(kuang)(kuang)（Ion absorpt deposit），即(ji)離子吸附型稀(xi)(xi)(xi)土(tu)礦(kuang)(kuang)，是中(zhong)國特有的新型稀(xi)(xi)(xi)土(tu)礦(kuang)(kuang)物。所謂“離子吸附”系稀(xi)(xi)(xi)土(tu)元素(su)不(bu)以(yi)化(hua)(hua)合物的形式存在，而是呈離子狀態(tai)吸附于粘土(tu)礦(kuang)(kuang)物中(zhong)。這些(xie)稀(xi)(xi)(xi)土(tu)易(yi)為強電解(jie)質(zhi)交換而轉入溶液(ye)，不(bu)需(xu)要破碎、選礦(kuang)(kuang)等工(gong)(gong)藝過程，而是直(zhi)接浸取即(ji)可獲(huo)得混合稀(xi)(xi)(xi)土(tu)氧化(hua)(hua)物。故這類(lei)礦(kuang)(kuang)的特點是：重(zhong)稀(xi)(xi)(xi)土(tu)元素(su)含(han)量高，經濟含(han)量大(da)，品位低(di)，覆蓋面大(da)，多在丘(qiu)陵地帶，適于手工(gong)(gong)和(he)半機械化(hua)(hua)開采(cai)，開采(cai)和(he)浸取工(gong)(gong)藝簡單。

風(feng)化(hua)殼淋積(ji)型稀土礦，主要分布在中國江(jiang)西、廣東、湖(hu)南(nan)、廣西、福(fu)建等地。

5、鑭釩褐簾石

日本山口(kou)大學、愛媛大學和東京大學的(de)(de)聯合研究小(xiao)組(zu)發(fa)表一份公報(bao)說(shuo)，他們在(zai)三(san)重(zhong)縣發(fa)現(xian)了一種(zhong)含(han)(han)有(you)(you)(you)(you)稀土的(de)(de)新(xin)品種(zhong)礦(kuang)物(wu)(wu)。稀土在(zai)改造傳(chuan)統產業和發(fa)展高新(xin)技術領域當中具有(you)(you)(you)(you)“點石(shi)成金(jin)”的(de)(de)作用。而新(xin)礦(kuang)物(wu)(wu)是(shi)2011年4月(yue)在(zai)三(san)重(zhong)縣伊(yi)勢市(shi)的(de)(de)山中發(fa)現(xian)的(de)(de)，它是(shi)含(han)(han)有(you)(you)(you)(you)稀土鑭(lan)和稀有(you)(you)(you)(you)金(jin)屬釩的(de)(de)一種(zhong)特殊褐簾(lian)石(shi)。2013年3月(yue)1日，這種(zhong)礦(kuang)物(wu)(wu)被國際礦(kuang)物(wu)(wu)學協會(hui)認定為新(xin)礦(kuang)物(wu)(wu)，并被命名為“鑭(lan)釩褐簾(lian)石(shi)”。

成品

1、碳酸氯化稀土

這(zhe)是稀土工業中(zhong)最主(zhu)要的(de)兩種(zhong)初(chu)級產(chan)品，一般地(di)說，當(dang)前有兩個主(zhu)要工藝(yi)生產(chan)這(zhe)兩種(zhong)產(chan)品。

一(yi)個工藝(yi)是濃硫(liu)酸焙燒(shao)(shao)工藝(yi)，即(ji)把(ba)稀(xi)(xi)土精礦(kuang)與硫(liu)酸混合在回轉窯中(zhong)焙燒(shao)(shao)。經過(guo)焙燒(shao)(shao)的礦(kuang)用水(shui)浸(jin)出(chu)，則可(ke)溶(rong)性(xing)的稀(xi)(xi)土硫(liu)酸鹽就進(jin)入水(shui)溶(rong)液，稱之為浸(jin)出(chu)液。然后(hou)(hou)往浸(jin)出(chu)液中(zhong)加(jia)入碳酸氫銨，則稀(xi)(xi)土呈碳酸鹽沉淀下來，過(guo)濾后(hou)(hou)即(ji)得碳酸稀(xi)(xi)土。

另一種工藝叫燒(shao)堿(jian)(jian)法工藝，簡稱堿(jian)(jian)法工藝。一般是將60%的稀土(tu)精礦與濃堿(jian)(jian)液攪勻，在高(gao)溫下(xia)熔融反應(ying)，稀土(tu)精礦即(ji)被(bei)分解，稀土(tu)變為氫氧(yang)化(hua)稀土(tu)，把(ba)堿(jian)(jian)餅經水洗除去(qu)鈉鹽和多余的堿(jian)(jian)，然后把(ba)水洗過(guo)的氫氧(yang)化(hua)稀土(tu)再用(yong)鹽酸溶(rong)解，稀土(tu)被(bei)溶(rong)解為氯(lv)化(hua)稀土(tu)溶(rong)液，調酸度除去(qu)雜質(zhi)，過(guo)濾后的氯(lv)化(hua)稀土(tu)溶(rong)液經濃縮結晶(jing)即(ji)制得固(gu)體(ti)的氯(lv)化(hua)稀土(tu)。

2、磷礦稀土

自(zi)然界的(de)稀土(tu)(tu)元(yuan)素除了賦存在各種(zhong)稀土(tu)(tu)礦中(zhong)外(wai)，還有相當大的(de)一部(bu)分與(yu)磷(lin)灰石和磷(lin)塊巖(yan)礦共生。由于稀土(tu)(tu)的(de)離子半徑（0.848～0.106nm）與(yu)Ca2+（0.106nm）很接近，稀土(tu)(tu)以類質同象方式(shi)賦存于磷(lin)礦巖(yan)中(zhong)。世界磷(lin)礦總(zong)儲量約為(wei)1000億噸，稀土(tu)(tu)平(ping)均含量為(wei)0.5‰，估計世界磷(lin)礦中(zhong)伴生的(de)稀土(tu)(tu)總(zong)量為(wei)5000萬噸。

針對礦(kuang)中稀土含量低(di)及其賦存狀(zhuang)態特殊等特點(dian)，國內外已經(jing)開展了多種回收工(gong)藝研究，可分為濕法和(he)熱法：

濕法中，根據分(fen)解酸不同又可(ke)分(fen)為(wei)硝酸法、鹽酸法、硫酸法。從磷化(hua)工過程(cheng)回收稀土有多種，均(jun)和(he)磷礦加(jia)工方式密切(qie)相關。

熱法生(sheng)產(chan)過(guo)程中，稀(xi)土主要進入硅酸鹽熔(rong)渣中，可采(cai)用大(da)量鹽酸或硝酸分解浸出，過(guo)濾(lv)除去硅石(shi)后(hou)，再采(cai)用TBP等萃取回收(shou)稀(xi)土，稀(xi)土回收(shou)率可以(yi)達到60%。

隨著(zhu)磷(lin)礦資源(yuan)不(bu)斷利用，正轉向低品質磷(lin)礦的(de)開(kai)發，硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)濕(shi)法磷(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)工(gong)藝成為(wei)磷(lin)化(hua)工(gong)主流(liu)方法，對硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)濕(shi)法磷(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)中(zhong)的(de)稀(xi)(xi)土進行回收已成為(wei)研究熱點。在硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)濕(shi)法磷(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)生產過程中(zhong)，通過控(kong)制稀(xi)(xi)土在磷(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)中(zhong)的(de)富集(ji)，再采(cai)用有機溶劑萃取提取稀(xi)(xi)土的(de)工(gong)藝比早期開(kai)發的(de)方法更具有優勢(shi)。

3、混合稀土

由稀土礦中提取(qu)出含有(you)鑭、鈰、鐠、釹(nv)及少量釤、銪、釓(ga)混合的(de)(de)氧化物或氯(lv)化物經熔鹽電解制出的(de)(de)金(jin)屬。稀土總量大于98%，鈰大于48%的(de)(de)輕稀土。在空氣中易(yi)氧化為黑色，室(shi)溫下能和水(shui)反應，升(sheng)溫而加快(kuai)。可(ke)做打火石、合金(jin)添加劑、貯氫(qing)材料等。