基本介紹
- 中文名:稀土
- 外文名:tombarthite
- 屬於:化學元素周期表
- 類型:鑭系元素—鑭
- 屬性:稀土元素
- 可用元素:15個
- 性質:資源
稀土一詞是歷史遺留下來的名稱。稀土元素是從18世紀末葉開始陸續發現,當時人們常把不溶於水的固體氧化物稱為土。稀土一般是以氧化物狀態分離出來的,又很稀少,因而得名為稀土。
人們通常把鑭、鈰、鐠、釹、鉕、釤、銪稱為輕稀土或鈰組稀土;把釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、鑥釔稱為重稀土或釔組稀土。也有的根據稀土元素物理化學性質的相似性和差異性,除鈧之外(有的將鈧劃歸稀散元素),劃分成三組,即輕稀土組為鑭、鈰、鐠、釹、鉕;中稀土組為釤、銪、釓、鋱、鏑;重稀土組為鈥、鉺、銩、鐿、鑥、釔。
這些稀土元素的發現,從1794年芬蘭人加多林(J.Gadolin)分離出釔到1947年美國人馬林斯基(J.A.Marinsky)等製得鉕,歷時150多年。其中大部分稀土元素是歐洲的一些礦物學家、化學家、冶金學家等發現製取的。
鉕是美國人馬林斯基、格蘭德寧(L.E.Glendenin)和科列爾(C.D.Coryell)用離子交換分離,在鈾裂變產物的稀土元素中獲得的。過去認為自然界中不存在鉕,直到1965年,芬蘭一家磷酸鹽工廠在處理磷灰石時發現了痕量的鉕。
稀土元素在地殼中平均含量為165.35×10-6(黎彤,1976年)。在自然界中稀土元素主要以單礦物形式存在,目前世界上已發現的稀土礦物和含稀土元素的礦物有250多種,其中稀土含量ΣREE>5.8%的有50~65種,可視為稀土獨立的礦物。
重要的稀土礦物主要為氟碳酸鹽和磷酸鹽。稀土礦物總的特點:一是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;二是稀土的矽酸鹽主要是島狀,沒有層狀、架狀和鏈狀構造;三是部分稀土礦物(特別是複雜的氧化物及矽酸鹽)呈現非晶質狀態;四是稀土礦物的分布,在岩漿岩及偉晶岩中以矽酸鹽及氧化物為主,在熱液礦床及風化殼礦床中以氟碳酸鹽、磷酸鹽為主。富釔的礦物大部分都賦存在花崗岩類岩石和與其有關的偉晶岩、氣成熱液礦床及熱液礦床中;五是稀土元素由於其原子結構、化學和晶體化學性質相近而經常共生在同一個礦物中,即鈰族稀土和釔族稀土元素常共存在一個礦物中,但這類元素並非等量共存,有些礦物以含鈰族稀土為主,有些礦物則以釔族為主。
在目前已發現的250多種稀土礦物和含稀土元素的礦物,適合現今選冶條件的工業礦物僅有10餘種: 1)含鈰族稀土(鑭、鈰、釹)的礦物:氟碳鈰礦、氟碳鈣鈰礦、氟碳鈰鈣礦、氟碳鋇鈰礦和獨居石。 2)富釤及釓的礦物:矽鈹釔礦、鈮釔礦、黑稀金礦。 3)含釔族稀土(釔、鏑、鉺、銩等)的礦物:磷釔礦、氟碳鈣釔礦、釔易解石、褐釔鈮礦、黑稀金礦。
稀散元素在自然界裡主要以分散狀態賦存在有關的金屬礦物中,如閃鋅礦一般都富含鎘、鍺、鎵、銦等,個別還含有鉈、硒與碲;黃銅礦、黝銅礦和硫砷銅礦經常富含鉈、硒及碲,個別的還富含銦與鍺;方鉛礦也常富含銦、鉈、硒及碲;輝鉬礦和斑銅礦富含錸,個別的還富含硒;黃鐵礦常富含鉈、鎵、硒、碲等。 目前,雖然已發現有近200種稀散元素礦物,但由於稀少而未富集成具有工業開採的獨立礦床,迄今只發現有很少見的獨立鍺礦、硒礦、碲礦,但礦床規模都不大。