元素赋存状态概念及赋存形式
实例1:
黑龙江省汤原县东风山金矿床产出于前寒武纪含铁建造中。
二十世纪七十年代初,只作为铁矿床进行开采、选矿。
由于当时只片而地注重了其量的属性,认为该矿床的全铁(TFe)平均品位己达32. 56%,可开采利用。
因而投资很多,自日建设了铁矿选矿厂。
但实际上铁矿石中60%以上的铁是以硅酸铁的形式存在,致使矿石选冶试验后铁的回收率很低,大部分铁不能为工业所利用,铁矿选矿厂未能开工既被废弃,给国家造成巨大的经济损失。
实例2:
矿床中的金在1976年既被发现,但由于对金在矿石中的赋存状态未搞清楚,直至1987年才开始开发利用。
根据通‘常清况,开发者认为金也赋存于硫化物中,所以选矿试验设计为浮选工艺流程,结果两次矿石可选性试验效果均不理想,金的回收率均低于50%。
后通过研究查明,该矿床的自然金主要与造岩矿物锰铝榴石和铁锰闪石密切相关,大部分自然金主要赋存在锰铝榴石和铁锰闪石中,其次才赋存于硫化物中,据此研究成果,开发者设计了氰化法为主、浮选法为辅的选矿工艺流程,经可选性试验,金的回收率达到93. 66%。
一、元素赋存状态概念
二、赋存形式
1.独立矿物
2.类质同象
3.吸附形式
元素赋存状态概念:
人类对矿石的利用,除个别情况外,多数是从矿石中获取某种有用元素,直接将矿物拿来使用的情况非常少。
另一方面元素在矿石中多数都不以单质形式存在。
最主要的存在方式是几种元素结合成某种矿物,或者是“寄生”在某种矿物之中。
显然,为了使有用元素充分合理的利用,就必须掌握有用元素在矿石中的存在形式。
所以查清有用元素在矿石中的存在形式,以及他们在各组成矿物中的分配比例,就成为工艺矿物学必须回答的基本问题之一。
所有这些内容,即统称之为“有用元素赋存状态”考查。
一、独立矿物
能够用肉眼或仪器进行矿物学研究的颗粒( 粒径大
于0.001毫米),是元素的集中状态。
元素形成独立矿物的能力与其丰度有关。
常量元素在地壳中主要以独立矿物形式存在。
当矿物以独立矿物形式出现时,一般应具备两个基本条件。
首先是在一定的物理、化学条件下,具有相对的稳定性;其次是具有一定的元素含量。
即某种元素在熔浆中达到一定的浓度时,在前一条件的基础上就能下形成独立矿物。
以独立矿物形式存在的元素,按其结晶程度又可分为两种类型,一种是肉眼或双筒镜下可以挑选的矿物,另一种是以微细包裹体形式存在于其他矿物中。
例如:
在铁矿石中铁元素主要呈磁铁矿(Fe
04)的形式产出,
3
当铁元素以磁铁矿的形式产出时,则该原料中铁的赋存状态是独立矿物形式。
当然铁还可以呈独立矿物的形式赋存于其他许多矿物中,如:赤铁矿、钛铁矿、纤铁矿、针铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿等。
再例如,我国某地发现的含钴黄铁矿-雌黄铁矿型钴矿床,其中钴则是以微细包裹体状态存在。
对钴进行的单矿物分析结果如表6-1所示。
表6-1 某地含钴矿床中单矿物分析结果
试样号矿物名称试样1试样2试样3 Co Co Co
结晶状黄铁矿0.980.870.99
胶状黄铁矿 1.06 1.2 1.26
磁黄铁矿0.8 1.110.52
磁铁矿0.620.180.4
白云石、方解石0.0040.0030.0015
辉钴矿29.82
由表可以知,除了辉钴矿外,主要含钴矿物为胶状黄铁矿,其次为结晶黄铁矿、磁黄铁矿(矿床中75.34%到
85.41%的钴存在于黄铁矿中)。
将资料分析对比后可以看出,辉钴矿是以微细包裹体状态存在于胶状黄铁矿中。
二、类质同象
类质同象也是元素在矿物原料中的一种常见赋存形式,指在矿物晶格中类似质点间相互替代而不改变矿物晶体结构的现象。
呈类质同象状态产出的元素与独立矿物形式不同,这类元素通常不是矿物晶格中的主要和稳定的成分,而是由于其结晶化学性质与矿物中的某个主元素的结晶化学性质相似,在一定的条件下,以次要或微量元素的形式进入矿物晶格,这些矿物进入矿物晶格后不改变矿物的晶体结构。
磁铁矿:在磁铁矿的化学成分中常含有Co、Mg、Mn、Ni、V 等微量元素,其性质与二价铁相似,因此常以类质同相的形式出现在磁铁矿中。
闪锌矿:化学成分是ZnS,晶体属等轴晶系的硫化物矿物。
闪锌矿的晶体结构中经常类质同象的混入铁(Fe)、镉(Cd)、铟(In)、镓(Ga)等有价值的元素。
再如钨锰铁矿,其中锰和铁离子可以互相替换,而不破坏其结晶构造,所以Fe2+和Mn2+就是以类质同象的形式存在于矿石中。
在晶体中,质点间互相替换的程度是不同的,有时可以无限地替换,例如钨铁矿(FeWO4)中的Fe2+被Mn2+顶替,替换程度的不同,其成分变化可以示意如下:钨铁矿钨锰铁矿钨锰矿FeWO4 →(Fe,Mn)WO4→(Mn,Fe)WO4→MnWO4
研究类质同象的意义
1.类质同象的研究有助于阐明矿床中元素的赋存状态、进行矿床的综合评价和资源的综合利用,对成矿环境的分析具有指导意义。
2.研究类质同象有助于元素分离提取方法的选择和技术开发,有助于故障的分析和最优指标的控制。
3.类质同象的混入肯能会使载体矿物的工业价值发生变化。
例如雌黄铁矿本身属于价值不高的一种矿物,但如果其中有大量镍元素类质同象混入,便可作为镍矿开采。
三、吸附形式
矿石中组成矿物在风化作用下,释放出一些元素,这些元素以离子状态或化合物分子形式吸附在胶体颗粒表面、矿物晶面、解离面,为一种非独立化合物形式。
是一种电性行为,由于电荷不平衡而吸附异性离子。
元素以离子态或单独分子存在,又不参加寄主矿物的晶格构造,因此是一种结合力较弱,易于交换和分离的赋存状态,亦称活性状态。
最常见的是离子吸附性稀土矿。
承载矿物体一般是一些粘土矿物。
例如我国某地一重稀土风化壳矿床,其中的重稀土元素即是以阳离子状态吸附于粘土矿物中。
该矿床由白云母花岗岩经风化作用而成。
其组成矿物在化学风化作用下,长石云母等演化成以高岭土为主的粘土矿物。
同时那些稀土元素矿物和含稀土元素的载体矿物,由于遭到破坏将稀土元素释放出来。
这些释放出来的稀土元素,即以阳离子状态被吸附于粘土矿物表面。
对金的赋存的状态研究表明,金也可以呈吸附状态产出。
在湖南某铁帽型金矿床中,褐铁矿Fe2O3·nH2O(主要成分为针铁矿α-FeO[OH])呈胶团结构,为正胶体;其表面往往吸附带负电的金胶体微粒{mAu0+nAu(OH)3+Au(OH)2}-,金的含量最
高可以达到5.89g/t,具有一定的工业价值。
化学元素在地质岩石矿物中的赋存状态
化学元素在地质岩石矿物中的赋存状态(一)多金属矿石主要包括铜、铅、锌、砷、锑、铋、镉、钨、钼、锡、汞、镍、钴等元素,它们在矿石中或多或少地共生形成多金属矿床。
1、铜其主要矿物为:黄铁矿、斑铜矿、辉铜矿、铜蓝、黝铜矿、黑铜矿、赤铜矿、孔雀石、蓝铜矿、自然铜等。
其共生元素为硒、碲、锗、镓、铼、铊、金、银。
铜矿、黑铜矿、赤铜矿、孔雀石、蓝铜矿、自然铜等。
其共生元素为硒、碲、锗、镓、铼、铊、金、银。
是典型的亲硫性,在岩浆中Cu与Si的含量略成反比关系。
Cu的共生元素:以阴离子形式与铜结合的主要有:S、Se、As、Sb、Bi、O、Cl和Cu 一起成阳离子与其它阴离子结合的主要:Fe、Co、Ni、Ag、Zn、Sn、Pb、As、Sb、Bi和(UO2)2+。
与铜共生最主要的铁族三元素及Pd、Pt、铜族本身,亲硫元素和硫簇,半金属元素和Cl、C、P。
伴生元素各种类型铜矿伴生元素情况较为复杂,一般来讲较普遍的伴生元素有:Ag、Zn、Pb、As、Sb、Se、Au、Ni、Co 等。
指示元素为:S、Hg、As、Se、Ag、Zn、Pb、Ba、Mo、Bi、Au。
有些共生元素可以指示一定的主要成矿元素,如Cd2+指导示Zn2+(低温),In3+指示Zn2+(高温),Ge4+指示Fe3+,Zn2+指示Fe2+等等,因而这些元素的组合不同,可以综合指示相应的矿石、矿物。
2、铅铅多以硫化物石炭酸盐形态存在,硫化物占90%,主要矿物有方铅矿(Pb86.6%)、白铅矿(Pb77.6%)、铅矾(Pb68.3%)等。
绝大多数情况下,Pb与Zn共存,其它共生元素为:铜、金、银、镉、锗、铋、锑、锡、铟、镓、黄铁矿、萤石等。
铅矿床一般均为多金属矿床与Zn、Cu、Ag、Bi等紧密相伴,此外还含有少量稀有元素。
3、锌主要矿物有闪锌矿(Zn67%)、红锌矿(Zn80.3%)、菱锌矿(Zn52%)、异极矿(Zn53.7%)、硅酸锌矿、水锌矿等,闪锌矿常与铅的硫化物共生,共生元素铅、镉、铜、金、银、锗、铊、铟、镓、锑、铋、锡、黄铁矿、萤石等形成多金属矿,锌精矿含Zn约50%,一般均形成多金属矿体与Pb、Cu、As、(Cd、Ag)等伴生。
矿石中元素赋存状态
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
矿石中元素赋存状态
矿石中有用和有害元素的赋存状态是拟订选矿试验方案的重要依据。
因此,研究元素的赋存状态是矿石物质组成特性研究中必不可少的一个组成部分,也是一项细致而又复杂的工作。
有用和有害元素在矿石中的赋存状态可分为如下三种形式:独立矿物、类质同象、吸附形式。
1、独立矿物形式指有用和有害元素组成独立矿物存在于矿石中,包括以三两种情况:
(1) 同种元素自相结合成自然元素矿物,称为单质矿物。
常见单质矿物如自然金、自然铜、自然银、自然铋等。
(2) 呈化合物形式存在矿石中。
两种或两种以上元素互相结合而成的矿物赋存于矿石中,这是金属元素赋存的主要形式,是选矿的主要对象,如铁和氧组成磁铁矿和赤铁矿;铅和硫组成方铅矿;铜、铁、硫组成的黄铜矿等。
同一种元素可以以一种矿物形式存在,也可以不同矿物形式存在。
这种形式存在的矿物,有时呈微小珠滴或叶片状的细小包裹体赋存于另一种成分的矿物中,如闪锌矿中的黄铜矿,磁铁矿中的钛铁矿,磁黄铁矿中的镍黄铁矿等。
元素以这种方式赋存时,对选矿工艺有直接影响,如某铜锌矿石中,部分黄铜矿呈细小珠滴状包裹体存在于闪锌矿中,要使这部分铜单体解离,就需要提高磨矿细度,但这又易造成过粉碎。
当黄铜矿包裹体中的粒度小于2μm 时,目前还无法选别,从而使铜的回收率降低。
(3)呈胶状沉积的细分散状态存在于矿石中。
胶体是一种高度细分散的物质,带有相同的电荷,所以能以悬浮状态存在于胶体溶液中。
由于自然界的胶体溶液中总是存有多重胶体物质,因此当胶体溶液产生沉淀时,在一种主要胶体物。
1 名词解释(自己整理)
名词解释克拉克值:指元素在地壳中的平均含量(常用单位有%,ppm,ppb,ppt)。
地球化学体系:根据研究需要把所要研究的对象(特定的物质区域)看作是一个地球化学体系,每个地球化学体系都有一定的空间,都处于特定的物理化学状态(T、P等),并且有一定的时间连续。
元素丰度:将元素在宇宙体或者较大的地球化学体系中的平均含量称之为丰度。
大陆地壳:地表向下到莫霍面,厚度变化在5-80km,分为上部由沉积岩和花岗岩组成的硅铝层,下部由相当于玄武岩、辉长岩或麻粒岩等组成的硅镁层两部分组成。
类质同象:某种物质在一定的外界条件下结晶时,晶体中的部分构造位置被介质中的其他质点(原子、离子、络离子或分子)所占据而只引起晶格常数的微小改变,晶格构造类型、化学键类型、离子正负电荷的平衡保持不变或相近的现象。
元素的地球化学亲和性:自然体系中元素形成阳离子的能力和所显示出的有选择地与某种阴离子结合的特性。
元素的地球化学迁移:当体系与环境处于不平衡条件时,元素将从一种赋存状态转变为另一种赋存状态,并伴随着元素组合和分布上的变化及空间上的位移,以达到与新环境条件的平衡,该过程称为元素的地球化学迁移。
共同离子效应:在难溶化合物的饱和溶液中加入含有同离子的易溶化合物时,难溶化合物的饱和溶液的多相平衡将发生移动,原难溶化合物的溶解度将降低。
水-岩化学作用:由于地壳上部与水圈直接接触,两者之间发生的化学作用统称为水-岩化学作用。
水-岩化学作用是地表条件下范围广泛和极为活跃化学作用,对地表系统元素的组成、演化及循环具有重要影响。
水-岩化学作用主要发生在地壳上部,可一直延伸到上地幔。
盐效应:当溶液中存在易溶盐类时,溶液的盐度对元素的溶解度有影响。
溶液中易溶电解质的浓度增大,导致其它化合物溶解度增大的现象,称为盐效应。
共同离子效应:当在难溶化合物的饱和溶液中加入与该化合物具有相同离子的易溶化合物时,原难容化合物的溶解度将会降低,称为—。
总分配系数(D i):为了解微量元素在岩石与熔体间的分配行为,需计算微量元素在由不同矿物组成的岩石和熔体间的总分配系数。
工艺矿物学6元素赋存状态
➢以微细包裹体状态存在的元素,其分布通常极不均匀, 其特点是在一点、几点或某一微小区域内非常富集。
工艺矿物学课件
矿物加工工程专业
2.矿床中有害杂质的查定,利用电子探针分析也起到了良 好的作用。
工艺矿物学课件
矿物加工工程专业
6.2.2 选择性溶解法
1.酸碱浸出法
选择合适的溶剂,在一定条件下,对载体矿物进行溶 解或浸出,根据矿物中有关组分的可溶性,以及待测元 素与主元素可溶性的相关性,分析判断元素在载体矿物 中的赋存状态。 分析原理
当对载体矿物进行分解时,随着矿物的不断分解,矿 物中的主元素的溶出率逐渐增加,其溶解曲线是一条平 滑连续的曲线,矿物中待测元素的溶解行为分为2种情况:
2.溶剂浸出法一般用于那些在载体矿物中含量较低、可 能以类质同象、微细包裹体或吸附状态存在的元素的 赋存状态研究。
工艺矿物学课件
矿物加工工程专业
2.无机盐或有机酸浸出法
当有用元素以离子吸附形式被吸附在黏土或其他 矿物中时,可用无机盐或有机酸浸出。
常用的选择性浸出试剂有:无机盐类、有机酸类、 无机酸、碱等。
当元素呈独立矿物形式产出时,该元素构成矿物的主要和稳定 的成分,并占据矿物晶格的特定位置。
例如,在铁矿石中,铁元素主要呈磁铁矿(Fe304)的形式产出, 铁构成了磁铁矿这种矿物的主要和稳定的成分(铁在磁铁矿中的理论 含量为72.41%),而且在磁铁矿中铁元素的2种价态的离子Fe2+和 Fe3+分别占据了磁铁矿晶体结构的特定位置,1/2的三价离子占据四 面体位置,剩余的1/2三价离子和二价离子共同占据八面体位置, 构成典型的反尖晶石型晶体结构。
合肥工业大学 地球化学 考试 考研 总结 小抄
考试题型一、名词解释(10 ×2 =20分)二、填空题(30 ×1 =30分)三、简述题(3 × 10=30分)四、计算题(2 × 10=20分)主要章节0 绪论第一章:太阳系和地球系统的元素丰度第二章:元素的结合规律与赋存形式第三章:地球化学热力学和地球化学动力学第四章:微量元素地球化学第五章:同位素地球化学第六章:环境地球化学第七章:水-岩化学作用和水介质中元素的迁移第八章:生物和有机地球化学第九章:地球的化学演化一、主要名词解释1. 丰度:是指研究体系中被研究元素的相对含量,用重量百分比表示。
2.克拉克值:指任意一个元素在地壳中的平均丰度,称为克拉克值。
3 .元素地球化学亲和性:指阳离子在自然体系中有选择地与某阴离子化合的倾向性。
4.亲铁性元素、亲氧性元素和亲硫性元素亲氧性元素:倾向与氧结合形成氧化物或含氧盐的元素。
也称为亲石性元素。
亲硫性元素:倾向与硫结合形成硫化物或硫酸盐的元素。
也称之为亲铜性元素。
亲铁性元素:元素在自然界以金属状态产出的一种倾向。
5 .类质同像:某些物质在一定的外界条件下结晶时,晶体中的部分构造位置随机地被介质中的其它质点(原子、离子、配离子、分子)所占据,结果只引起晶格常数的微小改变,晶体的构造类型、化学键类型等保持不变的现像称为“类质同象”。
6 .元素赋存形式:指元素在一定的自然过程或其演化历史中的某个阶段所处的状态及与共生元素间的结合关系。
元素的赋存形式的含义应包括元素的赋存状态和元素的存在形式。
7. 简单分配系数、能特斯分配系数能斯特分配系数C1 / C2 =a1 / a2 = K D(T, P)在温度、压力一定的条件下,微量元素i(溶质)在两相平衡分配时其摩尔浓度比为一常数(K D ),K D 称为分配系数,或称为能斯特分配系数,也称为简单分配系数。
8 .相容元素:指那些在岩浆发生过程中其离子半径和电价允许它们容纳在地幔矿物中的微量元素(类质同相形式),如Cr、Co、Ni、V、Sc及重稀土元素等。
名词解释
名词解释1.元素丰度:每种化学元素在自然体中的质量,占自然体总质量(或自然体全部化学元素总质量)的相对份额(如百分数),称为该元素在该自然体中的丰度值。
2.浓度克拉克值:指某元素在矿床中的最低可采品位作为它在该地质对象中的平均含量,计算它与克拉克值的比值,即为该元素的浓集系数。
3.电负性:原子吸收电子的能力,元素电负性数值越大,原子在形成化学键时对成键电子的吸引力越强。
4.高场强元素:离子电价较高、半径较小、具有较高离子场强(为离子电价与半径之比)的元素,其离子电位π>3,难溶于水,典型代表为Nb 、Ta 、Zr 、Hf 、P 、Th 、HREE 、Ce 、U 、Pb4+、Ti 等。
5.类质同象:某种物质在一定的外界条件下结晶时,晶体中的部分构造位置被介质的其它质点(原子、离子、络离子、分子)所占据,结果只引起晶格常数的微小变化,而使晶体构造类型、化学键类型等保持不变的现象。
6.分馏系数:指含有相同元素的两种分子同位素重/轻同位素比值的比值。
设有同位素平衡分馏反应:aA 1+bB 2⇔aA 2+bB 1 式中:A 、B 为含相同元素的两种分子,a 、b 为系数,1为轻同位素,2为重同位素。
分馏系数α=R A /R B (A 分子重/轻同位素比值/ B 分子重/轻同位素比值)=()A A 21/()B B 217.地球化学障:指地壳中物理或化学梯度具有突变的地带,通常伴随着元素的聚集或堆积作用。
即在元素迁移过程中经过物理化学环境发生急剧变化的地带时,介质中原来稳定的元素迁移能力下降,形成大量化合物而沉淀,这种地带就称为地球化学障。
8.地球化学亲和性:在自然界元素形成阳离子的能力和所显示出的有选择性地与某种阴离子结合的特性称为元素的地球化学亲合性。
它是控制元素在自然界相互结合的最基本的规律。
9.固溶体:由类质同像形式混入晶体中的物质称为类质同像混入物。
含有类质同像混入物的混合晶体称为固溶体。
10.δCe 值: 是表征样品中Ce 相对于其它REE 分离程度的参数.Ce 除了三价态外,氧化条件下可以呈四价态而与其它REE 发生分离.δCe = Ce/Ce*=N NLa Ce )2Pr (+式中Ce N ,La N ,和Pr N 均为相应元素实测值的球粒陨石标准化值.11.元素的浓集系数:指某元素在矿床中的最低可采品位作为它在该地质对象中的平均含量,计算它与克拉克值的比值,即为该元素的浓集系数。
煤中微量元素逐级化学提取实验及赋存状态研究
64
实 验 技 术 与 管 理
述了 SCEP 在 煤 的 微 量 元 素 赋 存 状 态 研 究 方 面 的 现 状,预 测 了 SCEP 对 煤 中 微 量 元 素 研 究 的 发 展 趋 势 和 方向,提出利用逐级 化 学 提 取 方 法 研 究 煤 中 锂 的 不 同 赋存状态及其研究意义。
赋存形态 酸可提取态
可还原态
表 2(续 )
步骤
提取方法
3 残渣加入 10 mL H2O2(pH=2~3),室 温 下 震 荡 1h,再 加 10 mL H2O2,加 热 至 85 ℃, 1h,重 复 上 步 操 作;加 50 mL、1 mol/L NH4OAC(pH=2),室温下震荡 16h,1 500g 下离心20min
张 健 雅1 ,秦 身 钧1,2 ,杨 晶 晶1 ,张 勇1
(1.河北工程大学 河北省资源勘测研究重点实验室,河北 邯郸 056038; 2.中国矿业大学 煤炭资源与安全开采国家重点实验室,北京 100083)
摘 要:煤中微量元素的赋存状态和成因机理可为研 究 煤 层 的 形 成 提 供 重 要 的 地 球 化 学 依 据 。 逐 级 化 学 提 取(SCEP)方法常用于煤中微量元素赋存状态的定性或定量 研 究。SCEP 早 期 主 要 被 应 用 于 煤 中 有 害 微 量 元 素的研究,近期开展了有益微量元素在煤中存在形式 的 探 究 工 作,对 煤 中 锂 的 研 究 尚 处 于 起 始 阶 段 。综 述 了 SCEP技术在煤中有害和有益微量元素赋存状态方面的应用进展,对煤中不 同 赋 存 状 态 的 微 量 元 素 进 行 了 分 类 总 结 ,提 出 利 用 逐 级 化 学 提 取 法 研 究 煤 中 锂 的 赋 存 状 态 ,为 煤 中 锂 成 矿 机 理 和 开 发 利 用 提 供 参 考 。 关 键 词 :煤 ;微 量 元 素 ;逐 级 化 学 提 取 ;锂 ;赋 存 状 态 中 图 分 类 号 :P599 文 献 标 志 码 :A 文 章 编 号 :1002-4956(2012)09-0063-04
稀土资源
稀土资源1.赋存状态稀土元素在地壳中主要以矿物形式存在,其赋存状态主要有三种:作为矿物的基本组成元素,稀土以离子化合物形式赋存于矿物晶格中,构成矿物的必不可少的成分。
这类矿物通常称为稀土矿物,如独居石、氟碳铈矿等。
作为矿物的杂质元素,以类质同象置换的形式,分散于造岩矿物和稀有金属矿物中,这类矿物可称为含有稀土元素的矿物,如磷灰石、萤石等。
呈离子状态被吸附于某些矿物的表面或颗粒间。
这类矿物主要是各种粘土矿物、云母类矿物。
这类状态的稀土元素很容易提取。
已经发现的稀土矿物约有250种,但具有工业价值的稀土矿物只有50~60种,目前具有开采价值的只有10种左右,现在用于工业提取稀土元素的矿物主要有四种—氟碳铈矿、独居石矿、磷钇矿和风化壳淋积型矿,前三种矿占西方稀土产量的95%以上。
独居石和氟碳铈矿中,轻稀土含量较高。
磷钇矿中,重稀土和钇含量较高,但矿源比独居石少。
世界稀土资源拥有国除中国外,还有俄罗斯、吉尔吉斯斯坦、美国、澳大利亚、印度、扎伊尔等;主要稀土矿物是氟碳铈矿、离子吸附型矿、独居石、磷钇矿、黑稀金矿、磷灰石、铈铌钙钛矿等。
主要进行开采、选矿生产的国家是中国、美国、俄罗斯、吉尔吉斯斯坦、印度、巴西、马来西亚等。
1998年全世界稀土精矿产量13万余吨(自然吨位)。
值得注意的是澳大利亚、印度、南非等拥有稀土资源的国家,在未来五年内,将克服技术障碍,生产高附加值的单一稀土产品。
届时世界市场的竞争将更加激烈。
独居石Monazite独居石又名磷铈镧矿。
化学成分及性质:(Ce,La,Y,Th)[PO4]。
成分变化很大。
矿物成分中稀土氧化物含量可达50~68%。
类质同象混入物有Y、Th、Ca、[SiO4]和[SO4]。
独居石溶于H3PO4、HClO4、H2SO4中。
晶体结构及形态:单斜晶系,斜方柱晶类。
晶体成板状,晶面常有条纹,有时为柱、锥、粒状。
物理性质:呈黄褐色、棕色、红色,间或有绿色。
半透明至透明。
条痕白色或浅红黄色。
元素的赋存形态
元素赋存状态
元素赋存状态是指元素在其地球化学迁移历史的某个阶段所处的物理化学状态及与共生元素的结合特征。
包括该元素所处的物态、形成化合物的种类和形式、价态、键态、配位位置等多方面的物理化学特征。
元素赋存状态是化学反应的结果,与作用条件有关。
已观测到的元素在自然固结相中的赋存状态,大多能反映其形成的物理化学条件。
因此,元素赋存状态有地质成因意义。
元素的主要赋存状态有:①元素的集中状态。
元素形成独立矿物的能力与其丰度有关。
常量元素在地壳中主要以独立矿物形式存在。
②类质同象状态。
元素以离子或原子置换形式进入其他元素的晶格,构成固溶体。
是元素的分散状态。
③超显微包体。
元素呈极细小颗粒(粒径小于0.001毫米)的独立化合物或其原子和分子存在。
又称超显微非结构混入物。
主要特征是不进入主要矿物晶格,但又不形成可以进行矿物学研究的颗粒化合物。
④吸附状态。
元素以离子或化合物分子形式被胶体颗粒表面、矿物晶面、解理面所吸附,是一种非独立化合物形式。
⑤与有机质结合的形式。
主要有金属有机化合物、金属有机络合物或螯合物、以及有机胶体吸附态离子等。
以上为元素在凝固相中的赋存状态。
当元素处于流体相迁移时,其活动形式有气体状态、溶解状态、熔融状态、各种胶体态、悬浮态等。
地球化学
名词解释1.地球化学:是研究地球及其子系统(含部分宇宙体)的化学组成、化学机制和化学演化的学科。
2.元素丰度:通常将元素在宇宙体或较大的地球化学系统中的平均含量称为丰度。
3.浓度克拉克值:某元素在某地质体中的平均含量与其克拉克值的比值。
4.克拉克值:通常将元素在宇宙体或较大的地球化学系统中的平均含量称为丰度,而元素在地壳中的丰度则称为克拉克值。
5.浓集系数:元素在矿床中的最低可采品位与克拉克值的比值,称为该元素的浓集系数。
6.离子电位π表示离子吸引或排斥对方电荷的能力,是表征离子电场强度的参数,π等于离子的电荷Z与半径r(单位为10nm)的比值。
7.元素的赋存状态:元素在其迁移历史的某个阶段所处的物理化学状态及与共生元素的结合特征。
8.Eh值:指环境的氧化还原电位,是氧化还原反应强度的指标。
当体系处于平衡状态时,体系中个氧化还原反应的电极电位(非标准电极电位)E应与环境的氧化还原电位Eh相等。
9.晶体场稳定能:d轨道电子能级分裂后的d电子能量之和, 相对于未分裂前d电子能量之和的差, 称为晶体场稳定能(CFSE).10.八面体择位能:任意给定的过渡元素离子在八面体配位的晶体场中获得的晶体场稳定能通常高于其在四面体配位的晶体场中获得的晶体场稳定能,二者的差值称为该离子的八面体择位能。
11.微量元素:微量元素是一个相对概念,通常将自然体系中含量低于0.1%的元素称为微量元素。
12.封闭温度:当岩石、矿物形成以后冷却到基本上能完全保留放射成因子体同位素的温度,称同位素封闭温度,简称封闭温度。
13.CHUR:具有球粒陨石w(Sm)/w(Nd)比值的均一岩浆库14.BABI:指玄武质无球粒陨石的(87Sr/86Sr) 比值为0.69897±0.00003,代表地球形成时的初始比值.15.δ值:是稳定同位素质谱分析所给出的样品的重/轻同位素比值R样与标准样品的重/轻同位素比值R标的相对偏差,一般用千分数表示Δ(‰)=(R样-R标)/R标×1000=(R样/R标-1)×100016.Tdm为样品相对于亏损地幔的Nd同位素模式年龄,代表地壳物质从亏损地幔总分离的时代.17.电负性:电负性为电离能与电子亲和能之和,是元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度,其值与原子在化合物中吸引电子的能力成正比。
