世界上已发现的稀土矿物约169种,其中可供工业利用的约有三分之一,即50余种。在这些矿物中,许多稀土矿物,如我国白云鄂博产出的黄河矿、氟碳铈钡矿、氟碳钡铈矿以及镧石等,是在开采主要工业矿物-氟碳铈矿和独居石时的综合回收对象。如果氟碳铈矿和独居石无工采价值,作为综合利用对象的稀土矿物自然也失去其工业意义。许多硅酸盐类稀土矿物,如褐帘石、硅钛铈矿、榍石、铈磷灰石及淡红硅钇矿等,虽然在自然界有一定程度的富集,但因其加工工艺复杂,提取成本高,目前其工业利用价值不大。磷灰石一般不列入稀土矿物类,但却是前苏联回收稀土的重要来源。美国新墨西哥州产出的异性石,一般也不被看作稀土矿物,但其中的锆和钇将很快得到开发。加拿大伊利奥特湖含铀砾岩中的晶质铀矿和钛铀矿是典型的铀矿物,是加拿大提取钇的重要矿物原料。综上所述,稀土矿物的工业意义是相对的、有条件的,除矿物本身稀土含量较高和易选冶回收外,还需视其所在地区的技术经济条件。
稀土工业矿物及其一般性质如表1所示。
表1 主要的稀土工业矿物及其一般性质
矿物名称 |
分子式 |
稀土
含量% |
晶体形态 |
颜 色 |
硬 度 |
密 度 |
放射性① |
磁 性② |
氟钙钠钇石 |
NaCaYF6 |
56.75 |
粒状集合体,
六面体柱状 |
无、黄、
玫瑰色 |
4.6 |
4.18~4.21 |
有 |
|
钇萤石 |
(CaY)F |
17.50 |
粒状或
粒状集合体 |
浅紫、
绿、无色 |
4.5 |
3.5 |
有 |
|
铈铌钙钛矿 |
(Ce、Ne、Ca)2
(Ti、Nb)O3 |
28.71 |
粒状、立方体、八面体 |
浅棕、褐、
黑色 |
5.5~6 |
4.64~4.89 |
有 |
6.54~5.23
(5.63) |
褐钇铌矿 |
YnbO4 |
39.94 |
四方柱状、
纺锤状 |
黄、黄褐、
黑褐色 |
5.5~6.5 |
4.89~5.82 |
强 |
29.20~21.16
(24.13) |
黑稀金矿 |
(Yca、Ce、U、Th)
(Nb、Ta、Ti)2O6 |
20.82 |
柱状、板状 |
浅绿、黄褐、红褐,黑色 |
5.5~6.5 |
4.3~5.87 |
特强 |
27.38~18.41
(20.21) |
易解石 |
(Ce、Y、Ca、Fe、Th)
(Ti、Nb)、(O、OH)6 |
29.36 |
板状、柱状、
块状 |
黑、褐、黄、紫红及
浅棕色 |
5~6 |
4.9~5.4 |
特强 |
18.44~12.92
(16.01) |
铈烧绿石 |
(Ce、Ca2)Nb2O6
(OH、F) |
13.33 |
八面体、粒状 |
褐、暗褐、
黄褐色 |
|
4.257 |
强 |
4.27~3.04
(3.38) |
氟碳铈矿 |
(Ce、La)(CO3)F |
74.77 |
板柱状、柱状 |
黄、浅绿、棕、红褐色 |
4~5.2 |
4.72~5.12 |
有 |
12.59~10.19
(11.36) |
氟碳钙铈矿 |
(Ce、La)Ca
(CO3)3F2 |
60.30 |
板柱状、柱状 |
黄、黄褐、棕、红褐色 |
4.2~4.6 |
4.2~4.5 |
有 |
14.37~11.56
(12.59) |
新奇钙钇矿 |
(Y0Ce)Ca(CO3)2F |
49.59 |
菱面体、短柱状、粒状 |
棕、红褐、
白、浅黄褐色 |
3~4 |
3.39 |
|
中等磁性 |
独居石 |
CePO4 |
65.13 |
板状、
柱状扁粒状 |
黄、橙黄、
黄棕、黄绿、
红褐色 |
5~5.5 |
4.83~5.42 |
强 |
12.75~10.58
(11.32) |
磷钇矿 |
YPO4 |
61.40 |
四方柱、
四方双锥 |
浅黄、
浅黄绿、棕色 |
4~5 |
4.37~4.83 |
有 |
31.28~26.07
(28.88) |
磷铝铈矿 |
CeAl3(PO4)2(OH6) |
31.69 |
菱面体、
立方体 |
黄、浅黄白色 |
5~6 |
3.67~3.70 |
|
|
硅铍钇矿 |
Y2FeBe2Si2O10 |
51.51 |
柱状、
板柱状、粒状 |
黑绿、褐绿色 |
6.5~7 |
4.00~4.65 |
有 |
62.50~49.38
(51.81) |
兴安石 |
(YCe)BeSiO4 |
54.57 |
短柱状、
不规则粒状 |
白、乳白、
浅绿色 |
5~5.5 |
4.42 |
无 |
44.10~37.10 |
层硅铈钛矿 |
Ce,Na2Ca4TiSi4O15F3 |
18.55 |
板状、长柱状 |
黄绿、褐色 |
5 |
3.3~3.5 |
有 |
2.63~2.21
(2.49) |
钪钇石 |
(Sc,Y)2Si2O7 |
17.7 |
柱状、板柱状 |
浅灰绿色 |
6~7 |
3.58 |
无 |
弱磁性 |
异性石 |
Na4(Ca.Ce.Fe.Mn)2ZrSi6O17(OH、Cl)2 |
4.58 |
板状、长柱状 |
黄褐、红褐色 |
5~5.5 |
2.74~2.98 |
|
|
①放射性强度是根据矿物中铀和钍的含量划分的,铀和钍氧化物含量高于10%者为“特强”,介于1%~10%的为“强”,在0.01%~1%范围内的为“有”;
②以比磁化系数表示,单位10-6cm3/g,括号中为平均值。
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