我国稀土矿物概述

我国稀土矿物概述
摘要：稀土是化学元素周期表中镧系(镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥)15个元素和21号元素钪、39号元素钇(共17个元素)的总称。

据其物理化学性质的差异性和相似性,可分成三个组：轻稀土组(镧～钷)、中稀土组(钐～镝)、重稀土组(钬～镥加上钪和钇)。

世界稀土资源丰富, 在地壳内含量比人们熟悉的铅、锌多，远超过金和铂的含量。

我国是世界第一稀土大国。

稀土资源在全国分布广泛，而且品种齐全,储量大。

Abstract: Rare earth is a periodic table of the chemical elements in the lanthanide ( lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, promethium, terbium, dysprosium, holmium erbium, thulium, ytterbium, lutetium, ) the 15 element and21elements scandium, yttrium element 39(17 elements). According to its physical and chemical properties of the differences and similarities, which can be divided into three groups: Group ( light rare earth lanthanum ~ promethium ), in the rare earth group ( Sm ~ dy), heavy rare earth group ( holmium and lutetium with scandium and yttrium ). World rich rare earth resource, in the earth's crust content than the familiar lead, zinc, far more than gold and platinum content. China is the world's rare earth power. Rare earth resources in the country are widely distributed, and complete varieties, large reserves.
关键词：稀土矿物、应用、可持续发展
Key words: rare earth mineral, application, sustainable development
一、稀土矿物简介
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。

上述四种稀土矿物的质量分数及特性见下表[1]：
二、我国稀土矿物分析
1.储量分布高度集中(主要是轻稀土)。

我国稀土矿产虽然在华北、东北、华东、中南、西南、西北等六大区均有分布，但主要集中在华北区的内蒙古白云鄂博铁-铌、稀土矿区，其稀土储量占全国稀土总储量的90%以上，是我国轻稀土主要生产基地。

2.轻、重稀土储量在地理分布上呈现出“北轻南重”的特点，即轻稀土主要分布在北方地区，重稀土则主要分布在南方地区，尤其是在南岭地区分布可观的离子吸附型中稀土、重稀土矿，易采、易提取，已成为我国重要的中、重稀土生产基地。

此外，在南方地区还有风化壳型和海滨沉积型砂矿，有的富含磷钇矿(重稀土矿物原料)；在赣南一些脉钨矿床(如西华山、荡坪等)伴生磷钇矿、硅铍钇矿、钇萤石、氟碳钙钇矿、褐钇铌矿等重稀土矿物，在钨矿选冶过程中可综合回收，综合利用。

3.共伴生稀土矿床多，综合利用价值大。

在已发现的数百处矿产地中，2/3以上为共伴生矿产，颇有综合利用价值。

但多数矿床物质成分复杂，矿石嵌布粒度细，多为难选矿石，如白云鄂博矿床中有70余种元素，170多种矿物，其中稀土、铌钽储量巨大，为世界罕见的大型稀土、稀有金属矿床。

在铁矿石中共生的独居石、氟碳铈矿、氟碳钡铈矿、黄河矿等稀土矿物，虽然矿石结构构造复杂，嵌布粒度细微。

但经过不断选冶试验研究，精矿品位和冶炼提取及回收率已有很大提高，成为我国轻稀土主要原料基地。

4.我国稀土矿产资源储量多、品种全，为发展稀土金属工业提供了
优越的资源条件。

现已探明的稀土储量达1亿ｔ以上，而且还有较大的资源潜力。

品种全，17种稀土元素除钷尚未发现天然矿物，其余16种稀土元素均已发现矿物、矿石。

在所勘查和开发的矿床中，通过选冶工艺从矿石矿物中提取出16种稀土金属，现已生产出几百个品种和上千个规格的稀土产品，不仅满足了国内需求，而且已大量出口，成为我国出口创汇的主要矿产品及加工产品之一。

三、稀土矿物的应用[2]
1.稀土在冶金工业中的应用
（1）稀土在铸铁中的作用。

我国自六十年代就开始研究和生产稀土镁球墨铸铁，目前已广泛应用于冶金设备、汽车、机床等方面，走出了一条以铁代钢、以铸代锻的新路子，为我国的经济发展做出了巨大的贡献。

（2）稀土在炼钢生产中的主要作用有：精炼，脱氧，中和低熔点有害杂质改变其形状，固熔体合金化并形成新的化合物，从而使钢强化改变其热加工特性。

它们对钢构脆性转变温度、淬透性、耐热性和不锈钢的高温塑性，耐腐蚀性均有良好的作用。

2.稀土在玻璃、陶瓷工业中的应用
稀土用作着色、脱色剂和磨料等。

近年来，高温陶瓷、特殊玻璃、高温耐火材料和人造宝各的生产中也应用了稀土。

若玻璃中含0．1CeO，则透明度明显提高。

还有以氧化钇、氧化镝为主制造的红外光透镜能源、高温透明陶瓷及探测装置的火箭红外窗、激光窗和高温炉窗等。

另外，这种透明陶瓷在微波技术，激光技术、仪器光学，红外光学，
压力窗及陀螺仪上也有应用。

稀土化合物在高温耐火材料制造工业中前景广阔。

3.稀土化合物催化剂
稀土化合物催化剂的怍用：内燃机废气机外净化；石油催化裂化具有较好的选择性等。

该类催化剂性能好，种类多，是稀土矿物最具发展力的应用领域。

四．稀土矿物的可持续发展策略[3]
由于稀土矿物在众多工业中的巨大作用，使得需求量急剧增加,加之我国民间的滥采，导致我国的稀土矿物储量急剧下降。

为了防止乱采滥挖、浪费资源、破坏生态、污染环境，我们必须采取可持续发展战略。

1.加强采矿、选矿正规设计，保护资源生态和环境
目前，我国的氟碳铈矿、离子吸附型矿采矿、选矿很多都没有采用正规设计，有的矿山甚至都未作详勘地质报告就开始采矿，项目配套设施和环保治理设施不完善，采场废石随意堆放、压矿现象严重，选矿、尾矿不设尾矿库，造成极大的水土流失，严重破坏了矿山的生态环境，造成了环境污染。

2.控制稀土矿物开采总量，规范开采权管理
1991年5号文件，把稀土列入国家保护性资源，近几年来严格实行稀土开采总量控制，加强采矿权管理，但是过去甚至目前有的省、地方部门不完全按国家规定的矿产品指标生产，稀土资源开采量过大，采矿权管理不严，出现了包括一证多矿点开采、无证开采等现象，没
有严格依法做到开采总量控制和采矿权管理。

3.科学方法开采稀土矿物
按现在的资源利用状况以及探明的经济可开采储量，经过多年的开发利用，保证开采年限越来越少，为保护资源实现可持续发展，必须加大科研力量，研究更好的开采方法以及装备更适宜的开采设备。

主要参考文献：
[1]刘蓉生，四川大学材料科学与工程学院，《稀土基本知识（三）》，2001年9月(季刊)。

[2]刘瑞合，铁合金厂，《稀土元素及稀土矿物的应用》，1996年4月。

[3]王国珍，中国有色工程设计研究总院，《中国稀土资源开采现状及发展策略》，专家论坛。