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(gui)酸鹽主要(yao)是島狀(zhuang)(zhuang)，沒(mei)有層狀(zhuang)(zhuang)、架狀(zhuang)(zhuang)和鏈狀(zhuang)(zhuang)構造。

3、部分稀(xi)土礦(kuang)物(wu)（特別是復雜的氧化物(wu)及硅酸鹽）呈現非(fei)晶質狀態。

4、稀土礦(kuang)(kuang)物的(de)分(fen)布，在巖(yan)(yan)(yan)(yan)漿巖(yan)(yan)(yan)(yan)及(ji)偉(wei)晶(jing)巖(yan)(yan)(yan)(yan)中以(yi)硅酸鹽及(ji)氧(yang)化物為(wei)主，在熱液(ye)礦(kuang)(kuang)床(chuang)及(ji)風化殼礦(kuang)(kuang)床(chuang)中以(yi)氟(fu)碳酸鹽、磷酸鹽為(wei)主。富釔的(de)礦(kuang)(kuang)物大部(bu)分(fen)都賦存在花崗巖(yan)(yan)(yan)(yan)類巖(yan)(yan)(yan)(yan)石(shi)和與(yu)其有(you)關的(de)偉(wei)晶(jing)巖(yan)(yan)(yan)(yan)、氣水熱液(ye)礦(kuang)(kuang)床(chuang)中。

5、稀(xi)土元素由于其原(yuan)子結構、化學和(he)晶體化學性質相近而經常共(gong)生在(zai)同一個礦(kuang)物(wu)(wu)中(zhong)，即鈰族稀(xi)土和(he)釔(yi)族稀(xi)土元素常共(gong)存在(zai)一個礦(kuang)物(wu)(wu)中(zhong)，但這類元素并非等量共(gong)存，有些礦(kuang)物(wu)(wu)以含鈰族稀(xi)土為主(zhu)，有些礦(kuang)物(wu)(wu)則(ze)以釔(yi)族為主(zhu)。

在已發現的(de)(de)250多種(zhong)稀(xi)土(tu)礦物和含稀(xi)土(tu)元素(su)的(de)(de)礦物，適合現今選冶條件的(de)(de)工業礦物僅有10余種(zhong)。

二、稀土礦的種類有哪些

原礦

1、獨居石

獨居(ju)石(shi)（Monazite）又(you)名磷鈰(shi)鑭礦。

化(hua)學成(cheng)分及(ji)性質：（Ce，La，Y，Th）[PO4]。成(cheng)分變化(hua)很大。礦物(wu)成(cheng)分中(zhong)稀(xi)土氧化(hua)物(wu)含量(liang)可達50～68%。類質同(tong)象(xiang)混入(ru)物(wu)有Y、Th、Ca、[SiO4]和[SO4]。獨居(ju)石溶于(yu)H3PO4、HClO4、H2SO4中(zhong)。

晶體結構(gou)及形態：單(dan)斜晶系(xi)，斜方柱晶類(lei)。晶體成(cheng)板(ban)狀，晶面常有(you)條紋，有(you)時(shi)為(wei)柱、錐、粒狀。

物理性(xing)質(zhi)：呈黃褐色、棕色、紅(hong)色，間或(huo)有(you)(you)綠色。半透明(ming)至透明(ming)。條痕白色或(huo)淺(qian)紅(hong)黃色。具有(you)(you)強玻璃光澤(ze)。硬(ying)度(du)5.0～5.5。性(xing)脆(cui)。比重4.9～5.5。電(dian)磁性(xing)中(zhong)弱。在X射線下發綠光。在陰極(ji)射線下不(bu)發光。

生成狀(zhuang)態(tai)：產在花崗(gang)巖(yan)及(ji)花崗(gang)偉(wei)晶(jing)巖(yan)中(zhong)(zhong)；稀有金屬碳酸巖(yan)中(zhong)(zhong)；云(yun)英巖(yan)與石英巖(yan)中(zhong)(zhong)；云(yun)霞正長巖(yan)、長霓巖(yan)與堿性正長偉(wei)晶(jing)巖(yan)中(zhong)(zhong)；阿爾卑斯型脈(mo)中(zhong)(zhong)；混(hun)合(he)巖(yan)中(zhong)(zhong)；及(ji)風化(hua)殼與砂礦(kuang)中(zhong)(zhong)。

用途：主要用來(lai)提取(qu)稀土元素。

產地：具(ju)有(you)(you)經濟(ji)開采價值(zhi)的獨(du)居石主要資源是(shi)沖積(ji)型(xing)或海濱砂(sha)礦床(chuang)(chuang)。最(zui)重要的海濱砂(sha)礦床(chuang)(chuang)是(shi)在澳(ao)大利亞(ya)沿海、巴西(xi)以及(ji)印度等沿海。此外，斯里蘭卡、馬達加斯加、南(nan)非、馬來西(xi)亞(ya)、中國、泰(tai)國、韓國、朝鮮(xian)等地都含有(you)(you)獨(du)居石的重砂(sha)礦床(chuang)(chuang)。

獨居石的生產近幾年呈下降趨(qu)勢(shi)，主要原因是由于礦石中釷元素具有放射性(xing)，對環境(jing)有害。

2、氟碳鈰礦

化學成分性質：（Ce，La）[CO3]F。機械混(hun)入物有(you)SiO2、Al2O3、P2O5。氟(fu)碳鈰礦易(yi)溶于稀HCl、HNO3、H2SO4、H3PO4。

晶體結構及形態：六方晶(jing)系。復三方雙(shuang)錐晶(jing)類。晶(jing)體呈六方柱狀或(huo)板狀。細(xi)粒狀集合體。

物(wu)理性(xing)(xing)質：黃(huang)(huang)色(se)(se)、紅褐(he)色(se)(se)、淺綠(lv)或(huo)(huo)褐(he)色(se)(se)。玻璃光(guang)澤、油脂(zhi)光(guang)澤，條痕呈白色(se)(se)、黃(huang)(huang)色(se)(se)，透(tou)明(ming)(ming)至(zhi)半透(tou)明(ming)(ming)。硬度(du)4～4.5，性(xing)(xing)脆，比重4.72～5.12，有時(shi)具放射性(xing)(xing)、具弱磁性(xing)(xing)。在薄(bo)片中透(tou)明(ming)(ming)，在透(tou)射光(guang)下無色(se)(se)或(huo)(huo)淡(dan)黃(huang)(huang)色(se)(se)，在陰極(ji)射線下不發光(guang)。

生成狀態(tai)：產于稀有金屬碳酸巖(yan)(yan)中；花(hua)(hua)崗(gang)巖(yan)(yan)及花(hua)(hua)崗(gang)偉晶巖(yan)(yan)中；與花(hua)(hua)崗(gang)正長巖(yan)(yan)有關的(de)石英脈(mo)中；石英─鐵(tie)錳碳酸鹽巖(yan)(yan)脈(mo)中；砂礦中。

用途：它是(shi)提取(qu)鈰(shi)族稀土元(yuan)素的(de)重(zhong)要礦物原料(liao)。鈰(shi)族元(yuan)素可(ke)(ke)用于制(zhi)(zhi)作合金(jin)，提高金(jin)屬的(de)彈(dan)性、韌性和強度，是(shi)制(zhi)(zhi)作噴氣(qi)式飛機(ji)、導彈(dan)、發動機(ji)及耐熱機(ji)械的(de)重(zhong)要零件。亦可(ke)(ke)用作防輻射線的(de)防護外殼等。此(ci)外，鈰(shi)族元(yuan)素還用于制(zhi)(zhi)作各種有(you)色玻璃(li)。

3、磷釔礦

化學(xue)成分及性質：Y[PO4]。成分中Y2O 361.4%，P2O5 38.6%。有(you)釔族稀土元(yuan)素(su)混入，其中以(yi)鐿、鉺、鏑、釓(ga)為主。尚有(you)鋯、鈾(you)、釷等元(yuan)素(su)代(dai)替釔，同(tong)時(shi)伴隨(sui)有(you)硅(gui)代(dai)替磷(lin)。一般(ban)來說，磷(lin)釔礦(kuang)中鈾(you)的含量(liang)大于釷。磷(lin)釔礦(kuang)化學(xue)性質穩定。

晶體結構(gou)及(ji)形態：四方晶系、復四方雙(shuang)錐(zhui)晶類、呈(cheng)粒狀及(ji)塊狀。

物(wu)理性(xing)(xing)質(zhi)：黃色(se)(se)、紅褐色(se)(se)，有時呈黃綠色(se)(se)，亦呈棕色(se)(se)或(huo)淡(dan)褐色(se)(se)。條痕淡(dan)褐色(se)(se)。玻(bo)璃光(guang)澤(ze)，油脂光(guang)澤(ze)。硬度4～5，比重4.4～5.1，具(ju)有弱的多色(se)(se)性(xing)(xing)和放射(she)性(xing)(xing)。

生成(cheng)狀態：主要產(chan)于(yu)(yu)花崗(gang)(gang)巖(yan)、花崗(gang)(gang)偉晶(jing)巖(yan)中(zhong)。亦產(chan)于(yu)(yu)堿性花崗(gang)(gang)巖(yan)以及(ji)有關的礦床中(zhong)。在(zai)砂礦中(zhong)亦有產(chan)出。

用(yong)途：大量富集(ji)時，用(yong)作提煉稀(xi)土(tu)元素(su)的礦物原料。

4、風化殼淋積型稀土礦

風化(hua)殼淋積型(xing)稀土(tu)(tu)礦（Ion absorpt deposit），即(ji)離子(zi)(zi)吸附型(xing)稀土(tu)(tu)礦，是中國特有(you)的(de)新型(xing)稀土(tu)(tu)礦物(wu)(wu)。所謂“離子(zi)(zi)吸附”系稀土(tu)(tu)元素不(bu)以(yi)化(hua)合物(wu)(wu)的(de)形式存在，而是呈(cheng)離子(zi)(zi)狀態吸附于(yu)粘土(tu)(tu)礦物(wu)(wu)中。這些稀土(tu)(tu)易(yi)為(wei)強(qiang)電解(jie)質交換而轉入溶(rong)液，不(bu)需要破(po)碎、選礦等工藝過程(cheng)，而是直接(jie)浸取即(ji)可(ke)獲(huo)得混合稀土(tu)(tu)氧(yang)化(hua)物(wu)(wu)。故(gu)這類礦的(de)特點是：重稀土(tu)(tu)元素含量(liang)高，經濟含量(liang)大(da)，品位低(di)，覆蓋面大(da)，多在丘陵地帶，適于(yu)手工和半(ban)機械化(hua)開采，開采和浸取工藝簡(jian)單(dan)。

風化殼淋積型(xing)稀土(tu)礦，主要分布(bu)在(zai)中國江(jiang)西(xi)、廣東、湖南、廣西(xi)、福建等地。

5、鑭釩褐簾石

日本山口大(da)(da)學、愛媛(yuan)大(da)(da)學和(he)東京大(da)(da)學的(de)(de)(de)聯合研(yan)究(jiu)小組發表一(yi)份公報說(shuo)，他們在三重(zhong)縣發現(xian)了一(yi)種含(han)有稀(xi)土的(de)(de)(de)新(xin)品種礦物(wu)。稀(xi)土在改造傳統產業和(he)發展(zhan)高新(xin)技(ji)術領(ling)域當中(zhong)具有“點石成金”的(de)(de)(de)作用。而(er)新(xin)礦物(wu)是2011年(nian)4月在三重(zhong)縣伊勢市的(de)(de)(de)山中(zhong)發現(xian)的(de)(de)(de)，它是含(han)有稀(xi)土鑭和(he)稀(xi)有金屬釩(fan)的(de)(de)(de)一(yi)種特殊褐簾石。2013年(nian)3月1日，這種礦物(wu)被(bei)國(guo)際礦物(wu)學協會認定為新(xin)礦物(wu)，并被(bei)命名為“鑭釩(fan)褐簾石”。

成品

1、碳酸氯化稀土

這是稀土工業中最主要的(de)兩(liang)種初級產品，一(yi)般地說，當(dang)前(qian)有兩(liang)個主要工藝生產這兩(liang)種產品。

一個工(gong)藝是濃硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)焙(bei)燒工(gong)藝，即把稀土(tu)(tu)精礦與硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)混合(he)在回(hui)轉窯中焙(bei)燒。經過焙(bei)燒的礦用水(shui)浸(jin)出(chu)(chu)，則(ze)可溶性的稀土(tu)(tu)硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)鹽(yan)(yan)就進入(ru)水(shui)溶液(ye)，稱之為浸(jin)出(chu)(chu)液(ye)。然后往浸(jin)出(chu)(chu)液(ye)中加入(ru)碳酸(suan)(suan)(suan)氫銨，則(ze)稀土(tu)(tu)呈碳酸(suan)(suan)(suan)鹽(yan)(yan)沉淀下來，過濾后即得碳酸(suan)(suan)(suan)稀土(tu)(tu)。

另(ling)一(yi)種工(gong)藝叫燒堿法工(gong)藝，簡(jian)稱(cheng)堿法工(gong)藝。一(yi)般是將60%的(de)(de)稀(xi)土(tu)(tu)精礦與濃(nong)(nong)堿液(ye)攪勻，在高溫下熔融反應，稀(xi)土(tu)(tu)精礦即被分解(jie)(jie)，稀(xi)土(tu)(tu)變(bian)為氫(qing)氧化(hua)(hua)稀(xi)土(tu)(tu)，把(ba)堿餅經水洗(xi)除去鈉鹽和多余(yu)的(de)(de)堿，然后(hou)把(ba)水洗(xi)過的(de)(de)氫(qing)氧化(hua)(hua)稀(xi)土(tu)(tu)再用(yong)鹽酸溶(rong)解(jie)(jie)，稀(xi)土(tu)(tu)被溶(rong)解(jie)(jie)為氯化(hua)(hua)稀(xi)土(tu)(tu)溶(rong)液(ye)，調酸度除去雜(za)質，過濾后(hou)的(de)(de)氯化(hua)(hua)稀(xi)土(tu)(tu)溶(rong)液(ye)經濃(nong)(nong)縮結晶即制得(de)固體的(de)(de)氯化(hua)(hua)稀(xi)土(tu)(tu)。

2、磷礦稀土

自然界的稀(xi)土(tu)(tu)元素除了賦(fu)存在各種稀(xi)土(tu)(tu)礦(kuang)中外，還有相當大的一部分(fen)與(yu)磷灰石和磷塊巖礦(kuang)共生(sheng)(sheng)。由于稀(xi)土(tu)(tu)的離(li)子半徑（0.848～0.106nm）與(yu)Ca2+（0.106nm）很接近，稀(xi)土(tu)(tu)以(yi)類質同象方式(shi)賦(fu)存于磷礦(kuang)巖中。世界磷礦(kuang)總儲量約為(wei)(wei)1000億(yi)噸(dun)，稀(xi)土(tu)(tu)平均含量為(wei)(wei)0.5‰，估計世界磷礦(kuang)中伴生(sheng)(sheng)的稀(xi)土(tu)(tu)總量為(wei)(wei)5000萬噸(dun)。

針對礦(kuang)中(zhong)稀土含(han)量低及其賦(fu)存狀態特(te)殊等特(te)點，國內外已經開(kai)展了多種回收工藝研究，可分(fen)為濕法和熱(re)法：

濕(shi)法中，根(gen)據分解(jie)酸(suan)不同又可(ke)分為硝酸(suan)法、鹽酸(suan)法、硫酸(suan)法。從磷(lin)化(hua)工過程回(hui)收稀(xi)土有(you)多種(zhong)，均和磷(lin)礦加工方式密切相關。

熱法生產過程中，稀土(tu)(tu)主要進入硅酸鹽(yan)熔渣中，可采用(yong)大量鹽(yan)酸或硝酸分(fen)解浸出，過濾除去硅石后，再采用(yong)TBP等(deng)萃取回收稀土(tu)(tu)，稀土(tu)(tu)回收率(lv)可以達到60%。

隨著磷礦(kuang)資(zi)源不斷利用，正(zheng)轉向低品質(zhi)磷礦(kuang)的(de)(de)開(kai)發，硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)濕法磷酸(suan)(suan)(suan)工(gong)(gong)藝成為(wei)磷化(hua)工(gong)(gong)主流方法，對(dui)硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)濕法磷酸(suan)(suan)(suan)中的(de)(de)稀土進行回收(shou)已成為(wei)研究熱點。在硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)濕法磷酸(suan)(suan)(suan)生產過程中，通過控制稀土在磷酸(suan)(suan)(suan)中的(de)(de)富集(ji)，再采用有機溶劑萃取提取稀土的(de)(de)工(gong)(gong)藝比早期開(kai)發的(de)(de)方法更具有優勢。

3、混合稀土

由稀土礦中提(ti)取(qu)出(chu)含(han)有鑭(lan)、鈰(shi)(shi)、鐠、釹及少(shao)量釤、銪、釓(ga)混合(he)的氧化(hua)物或(huo)氯化(hua)物經熔鹽電解制(zhi)出(chu)的金(jin)屬。稀土(tu)總(zong)量大于98%，鈰(shi)(shi)大于48%的輕稀土(tu)。在空氣(qi)中易氧化(hua)為黑色，室溫下能和(he)水反應，升(sheng)溫而加快。可做打火(huo)石(shi)、合(he)金(jin)添加劑(ji)、貯氫材料等。