【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 銪稀土礦。形成中釔富銪稀土礦床的原巖可以是加里東期或燕山期的各種花崗巖和火山巖等。這種礦床在風(fēng)化殼淋積型稀土礦床中分布最為廣泛，大部分稀土礦床都選擇這種稀土配分類型。 采用原地浸出工藝浸出稀土離子，采用草酸沉淀回收稀土 二、稀土資源 — 稀土配分 稀土 元素 配分 是指 15個(gè)稀土元素（ La、 Ce、 Pr、 Nd、 Sm、 Eu、 Gd、 Tb、 Dy、 Ho、 Er、 Tm、 Yb、 Lu、 Y）氧化物各自所占的百分含量，由于不同稀土元素的用途和需求量存在很大的差異，因此不同的稀土配分的稀土礦，其價(jià)值相差很遠(yuǎn)。稀土配分的分析與 總結(jié) ，有助于了解稀土礦的成礦規(guī)律和豐富稀土元素地球化學(xué)，于此同時(shí)也有利于評(píng)價(jià)稀土礦的開采價(jià)值。 稀土分為 輕、中、重 稀土三組， 輕稀土 為 La、 Ce、 Pr、Nd四個(gè)元素， 中稀土 為 Sm、 Eu、 Gd、 Tb、 Dy五個(gè)元素， 重稀土 為 Ho、 Er、 Tm、 Yb、 Lu和 Y六個(gè)元素。 二、稀土資源 — 稀土配分 我國(guó) 礦物型稀土礦 主要有白云鄂博稀土礦、攀西稀土礦、微山稀土礦和竹山稀土礦。其中白云鄂博稀土礦和竹山稀土礦都是氟碳鈰礦和獨(dú)居石為工業(yè)礦物的混合共存的混合稀土礦；而攀西稀土礦和微山稀土礦則是以單一稀土礦氟碳鈰礦為工業(yè)礦物的簡(jiǎn)單易選稀土礦。它們都是 強(qiáng)烈選擇輕稀土配分型 ，是輕稀土的主要來源 。 風(fēng)化殼淋積型稀土礦 是水合 或 羥基水合稀土離子，吸附在粘土礦物表面，可用無機(jī)鹽的陽(yáng)離子，通過離子交換將稀土離子交換于溶液中， 再草酸沉淀或溶劑萃取回收稀土。 我國(guó) 風(fēng)化殼淋積型稀土礦 主要有龍南礦、信豐礦和尋烏礦， 主要以中重稀土為主 ，很好地彌補(bǔ)了礦物型稀土礦稀土配分強(qiáng)烈選擇輕稀土配分型而缺少中重稀土的空缺，解決了現(xiàn)代工業(yè)和制造業(yè)中中重稀土緊缺的問題 。 二、稀土資源 — 稀土配分 配分 產(chǎn)地 La2O3 CeO2 Pr6O11 Nd2O3 Sm2O3 Eu2O3 Gd2O3 Tb4O7 Dy2O3 Ho2O3 Er2O3 Tm2O3 Yb2O3 Lu2O3 Y2O3 Σ REO Σ Y2O3 Σ CeO2 Σ Y2O3 Σ CeO2 礦物型稀土礦 白云鄂博 0 7 攀西 9 9 微山 4 5 風(fēng)化殼淋積型稀土礦 龍南 尋烏 4 信豐 6 二、稀土資源 — 稀土配分 二、稀土資源 — 稀土配分 由表可以看出，白云鄂博、攀西、微山的輕稀土（ La，Ce， Pr， Nd）分別占稀土總量的 %， %， %，中稀土（ Sm， Eu， Gd， Tb， Dy）分別占稀土總量的 %， %， %，重稀土（ Ho， Er， Tm， Yb， Lu， Y）分別占稀土總量的 %， %， %。其中 白云鄂博、攀西、微山稀土礦的鈰含量分別高達(dá) %， %， %，占總量的一半。 礦物型稀土礦主要以氟碳鈰礦為主，僅白云鄂博和湖北竹山含有一定量獨(dú)居石 ，產(chǎn)地不同的氟碳鈰礦，雖然在配分值上有些差別，但整體而言，都是選擇輕稀土配分型，特別是鈰的配分值最高。由此說明礦物型稀土礦強(qiáng)烈選擇輕稀土，以鈰元素為主。 信豐稀土礦的鈰配分值為 %，明顯低于尋烏稀土礦的，存在鈰虧效應(yīng)，而銪的配分值較高為 %，和原巖相比，在全風(fēng)化層有明顯的富集，是一種典型的中釔富銪稀土礦。 二、稀土資源 — 稀土配分 龍南、尋烏、信豐稀土礦的輕稀土分別占稀土總量的 %， %，%，中稀土分別占稀土總量的%， %， %，重稀土分別占稀土總量的 %， %，%。 可看出，龍南稀土礦為典型重稀土礦床，其中釔的含量高達(dá) %，這是由于龍南礦的原巖所含的獨(dú)立稀土礦物主要是 硅鈹釔礦和氟碳鈣釔礦 ，因此原巖風(fēng)化后，形成一個(gè)以釔元素為主的重稀土端元礦物礦床。 尋烏稀土礦為低釔富銪稀土礦，釔配分量為 %，為典型的輕稀土礦，特別是鈰含量高達(dá) %。尋烏稀土礦是發(fā)現(xiàn)的風(fēng)化殼淋積型稀土礦床中唯一的以輕稀土為主的稀土礦床，特別是不存在鈰虧效應(yīng)的稀土礦床，也是一個(gè)罕見的以鈰元素為主的輕稀土礦床。 二、稀土資源 — 稀土配分 風(fēng)化殼淋積型稀土礦的稀土元素配分是指除除钷和鈧以外的 15個(gè)稀土元素各自氧化物的百分含量。 風(fēng)化殼淋積型稀土礦原巖的稀土配分與礦中的離子相稀土配分存在著一定的關(guān)系。 鈰虧 效應(yīng) 釓斷 效應(yīng) 分餾 效應(yīng) 富銪 效應(yīng) 稀土配分四大效應(yīng) 二、稀土資源 — 稀土配分 鈰是一個(gè)特殊的元素，它的原子系數(shù)為 58，屬于偶原子系數(shù)，根據(jù)地球化學(xué)理論，它應(yīng)該富于 59號(hào)元素鐠。但是，它的含量在風(fēng)化殼淋積型稀土礦提取物中很低，鈰元素的配分值明顯虧損，都在 1％以下。這是由于 Ce3+容易被氧化成 Ce4+，在低 pH值下，仍有強(qiáng)烈的水解作用。因此，它已經(jīng)水解成難以交換溶解的四價(jià)鈰，形成氫氧化鈰沉淀，然后脫水形成二氧化鈰，又叫水鈰礦，不易淋洗下來。這種違背了元素地球化學(xué)的奇偶規(guī)則， 58號(hào)的鈰元素的稀土配分值低于 57號(hào)元素的鑭和 59號(hào)元素鐠的配分值，鈰元素發(fā)生了虧損，又稱 鈰虧效應(yīng)。 （ 1）稀土配分的鈰虧效應(yīng) 二、稀土資源 — 稀土配分 從原巖到風(fēng)化殼礦石，再?gòu)娘L(fēng)化殼礦石到風(fēng)化殼淋積型稀土礦的提取物，它們的配分值呈現(xiàn)出銪的配分增加。在地質(zhì)上將風(fēng)化殼礦石和風(fēng)化殼淋積型稀土礦的提取物與隕石的稀土元素的配分值相比，銪的配分值明顯增高，表明原巖在風(fēng)化過程銪出現(xiàn)明顯的富集現(xiàn)象，這就是 富銪效應(yīng) 。 （ 2）稀土配分的富銪效應(yīng) 二、稀土資源 — 稀土配分 風(fēng)化殼淋積型稀土礦中，稀土配分變化很大。不僅隨橫向?qū)挾茸兓译S縱向深度也變化。某地產(chǎn)的三個(gè)稀土礦稀土配分隨深度變化的測(cè)定結(jié)果見下表。 深度 （ m） 2 4 6 稀土氧化物 La2O3 Y2O3 La2O3 Y2O3 La2O3 Y2O3 NH礦 YA礦 YX礦 表 稀土配分隨深度的變化（％） （ 3）稀土配分的分餾效應(yīng) 二、稀土資源 — 稀土配分 （ 3）稀土配分的分餾效應(yīng) 風(fēng)化殼淋積型稀土礦的礦體可被視為一個(gè)開放的交換柱，固定相為以粘土礦物為主的礦石，流動(dòng)相為水合或羥基水合稀土離子。當(dāng)稀土吸附在粘土礦物上時(shí)，不同的稀土離子其被吸附能力仍有微小的差別。自然界中，有許多與稀土元素形成配合物的配體，如 CO32， HCO3和 F等。重稀土元素相對(duì)于輕稀土元素優(yōu)先與這些配體形成配合物，脫離上層粘土礦物的媳婦，隨淋濾水下遷，富集于深層。換句話說，對(duì)于一個(gè)含稀土的風(fēng)化殼礦體，出現(xiàn)了 上層輕稀土含量高，下層重稀土含量高的現(xiàn)象 。這表明在礦石的風(fēng)化發(fā)育形成風(fēng)化殼礦時(shí)，風(fēng)化解離出的稀土離子在隨地下水遷移富集的過程中發(fā)生了分餾現(xiàn)象，這就是 分餾效應(yīng) 。 二、稀土資源 — 稀土配分 （ 4）稀土配分的釓斷效應(yīng) 表 風(fēng)化殼淋積型稀土礦提取物稀土元素氧化物之間相關(guān)矩陣表 從表可知，若把相關(guān)矩陣表分為三個(gè)區(qū)域， B區(qū)域 C區(qū)域的正負(fù)值出現(xiàn)在釓， A區(qū)域與 B區(qū)域的正負(fù)值也基本出現(xiàn)在釓（除配分值低的 Ce、 Eu和Sm外），表明稀土分成輕重稀土兩組時(shí)，應(yīng)該以釓為界，釓之前的元素之間呈正相關(guān)，釓之后含釓GdLu、 Y元素之間呈正相關(guān)，釓之前與釓之后元素為負(fù)相關(guān)，這種現(xiàn)象我們稱之為 釓斷效應(yīng) 。 （ 4）稀土配分的釓斷效應(yīng) 二、稀土資源 — 稀土配分 三、稀土礦物和礦床 — 主要工業(yè)稀土礦物 稀土礦物有 250多種，但能在工業(yè)上利用的礦物只有十幾種： 氟碳鈰礦、獨(dú)居石、磷釔礦、風(fēng)化殼淋積型稀土礦 、褐釔鈮礦、磷灰石、氟碳鈣鈰礦、氟碳鈣釔礦、硅鈹釔礦、鈮釔礦、黑稀金礦、復(fù)稀金礦、釔易解石、鈰易解石、鈰鈮鈣鈦礦、榍石。其中前四種是主要工業(yè)礦物。 攀西稀土礦及微山稀土礦都為單一的 氟碳鈰礦 。氟碳鈰礦為易選礦 ， 一般為黃色 、 紅褐色 、 淺綠或褐色 。 油脂光澤 、 玻璃光澤 ， 條痕呈黃色 、 白色 ， 透明至半透明 ， 其硬度一般為 4～ ， 比重約為 ～ ， 具有放射性和弱磁性 。 氟碳鈰礦是一種重要的稀土物質(zhì) ， 具有稀土含量高 、 釷含量低 、 鈰組稀土極高的特點(diǎn) 。 氟碳鈰礦以輕稀土配分為主 ， 主要提供輕稀土。 因此 ， 它是提取鈰組元素的主要礦物原料 。 三、稀土礦物和礦 床 — 氟碳鈰礦 三、稀土礦物和礦 床 — 獨(dú)居石 獨(dú)居石又稱 磷鈰鑭礦 ， 選擇輕稀土，主要以鈰為主 ，也存在以鑭和釹為主的獨(dú)居石。獨(dú)居石是分布最廣的一種稀土礦物，在中酸性巖、堿性巖及衍生的偉晶巖和熱液產(chǎn)物中，以及在碳酸鹽、變質(zhì)巖、矽卡巖，甚至在沉積巖中的都有產(chǎn)出。 獨(dú)居石是難以風(fēng)化的礦物，從花崗巖或者偉晶巖等原巖中解離出的獨(dú)居石礦粒，可隨水遷移形成重砂，因此大多數(shù)重砂中獨(dú)居石含量都很高。 1969年，江西省地質(zhì)局 九○八大隊(duì) （現(xiàn)贛南地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)）四分隊(duì)，在江西省龍南縣足洞地區(qū)開展 1： 50000區(qū)域普查時(shí)發(fā)現(xiàn)花崗巖風(fēng)化殼中有稀土異?，F(xiàn)象。 1974年，江西省地質(zhì)局 九○九地質(zhì)隊(duì) 發(fā)現(xiàn)了比龍南縣規(guī)模更大的尋烏稀土礦。隨后，在江西、福建、廣東、廣西、云南、浙江、湖南等地都發(fā)現(xiàn)了風(fēng)化殼淋積型稀土礦。 三、稀土礦物和礦 床 — 風(fēng)化殼淋積型稀土礦 首次發(fā)現(xiàn)風(fēng)化殼淋積型稀土礦之地 —— 江西龍南縣豬麻墩 我國(guó)風(fēng)化殼淋積型稀土礦床分布略圖 風(fēng)化殼淋積型稀土礦 風(fēng)化殼淋積型稀土礦的命名 “風(fēng)化殼淋積型稀土礦”是目前這種礦物被公認(rèn)的名稱，孰不知這種礦物曾經(jīng)有過許多的名稱，如“七○一礦”、“江西稀土礦”、“離子吸附型稀土礦”、“南方稀土礦”等，每種名稱命名的背后，都代表了一個(gè)歷史時(shí)期這種礦物的歷史意義和該礦物的研究水平。 三、稀土礦物和礦 床 — 風(fēng)化殼淋積型稀土礦 風(fēng)化殼淋積型稀土