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1、稀有矿物介绍铌铁矿:铌铁矿是铁、锰和铌的氧化物矿物，其中的铌原子经常 被钽原子所置换，这时就成了钽铁矿了。铌铁矿质地坚硬，为黑色或 褐黑色。它们的晶体呈板状或柱状，集合到一起形成块状，显出半金 属光泽。铌铁矿是提炼铌和钽的重要矿物，它主要产于花岗岩和伟晶 岩中;铌铁矿是铁、锰和铌的氧化物矿物，其中的铌原子经常被钽原 子所置换，这时就成了钽铁矿了。成分为（Fe, Mn） Nb2O6。含Nb2O5262578.88，提取铌的主要矿物原料。常与钽铁矿（铌常被钽所置换） 呈类质同象系列。正交晶系（斜方晶系），晶体呈板状或短柱状。集 合体呈块状。褐黑至黑色，半金属光泽。具清晰的板状解理，莫氏硬 度 6，
2、比重 5。随钽含量增高，硬度和比重增大。产于花岗岩和花岗 伟晶岩中，常与绿柱石、电气石等共生，也见于有关风化矿床和砂矿 中。钛铁矿：是铁和钛的氧化物矿物，是提炼钛的主要矿石。钛铁 矿很重，灰到黑色，具有一点金属光泽。晶体一般为板状，晶体集合 在一起为块状或粒状。成分为FeTiO3。含TiO252.66%，是提取钛和 二氧化钛的主要矿物。三方晶系，中国四川攀枝花铁矿中，钛铁矿分 布于磁铁矿颗粒之间或裂理中，并形成大型矿床。钛铁矿的化学成分 与形成条件有关。产于超基性岩、基性岩中的钛铁矿， MgO 含量较 高，基本不含Nb、Ta；碱性岩中的钛铁矿，MnO含量较高，并含 Nb、Ta；产于酸性岩中的钛
3、铁矿，FeO、MnO含量均高，Nb、Ta含量亦相对较高。绿柱石：又称为“绿宝石”，化学式为 Be3Al2（SiO3）6 ，其中含3 2 3 6有氧化铍（BeO） 14.1%,氧化铝（A12O3）19%,氧化硅（SiO2）66.9%。六方晶系，晶体呈六方柱形，柱面有纵纹，晶体可能非常小，但也可 能长达几米。硬度为 7.5-8,比重为 2.63-2.80。纯净的绿柱石是无色 的,甚至可以是透明的。但大部分为绿色,也有浅蓝色、黄色、白色 和玫瑰色的,有玻璃光泽。英语绿柱石一词来源于希腊语“海水般的 蓝绿色”（beryllos）。绿柱石是铍-铝硅酸盐矿物。它的几个变种颜色 不一,有淡蓝色的（叫海蓝宝石
4、）,有深绿色的（叫祖母绿）,有金黄 色的（叫金绿柱石）,有粉红色的（叫铯绿柱石）等等,蜜黄色的比 较常见。绿柱石一般为六方柱形晶体,呈现的颜色一般多为各种绿色。绿柱石是炼铍的主要矿物原料,色泽美丽者是珍贵的宝石,如祖母绿、 海蓝宝石。绿柱石主要产于花岗岩伟晶岩中,但是也见于砂岩、云母 片岩中,经常和锡、钨共生,主要矿产在欧洲的奥地利、德国、爱尔 兰；非洲的马达加斯加,亚洲的乌拉尔山和中国的西北。绿柱石是炼 铍的主要矿物原料, 色泽美丽者是珍贵的宝石,如祖母绿、海蓝宝 石。锆石：又称锆英石,日本称之为“风信子石”,它是十二月生辰 石,象征成功。（十二月生辰石还有绿松石、青金石）它的英文名字 是
5、Zircon 。锆石为矿物名称,旧称锆英石,风信子石,透明者作为 宝石，称锆石宝石。其来源一说可能是在阿拉伯文“ Zarkun ”的基 础上演变而来的,原意是“辰砂及银朱”；另一说认为是来源于古波 斯语“Zargun”，意即“金黄色”。第一次正式使用“Zircon”是在1783 年，用来形容来自斯里兰卡的绿色锆石晶体。锆石的化学成分：硅酸 锆；化学组成为ZrSiO4,晶体属四方晶系的岛状结构硅酸盐矿物。 晶体呈短柱状，通常为四方柱、四方双锥或复四方双锥的聚形。锆石 颜色多样，有无色、紫红、黄褐、淡黄、淡红、绿等，一般有无色、 蓝色和红色品种。色散高，有金刚光泽。无解理。摩氏硬度 7.5-8，
6、比重 4.4-4.8。理论组成(wB%)： ZrO2 67.1, SiO2 32.9。有时含有 MnO、 CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3、TR2O3、ThO2、U3O8、TiO2、P2O5、Nb2O5、 Ta2O5、 H2O 等混入物。 H2O、 TR2O3、 U3O8、 (Nb,Ta)2O5、 P2O5、 HfO2 等杂质含量较高,而 ZrO2、 SiO2 含量相应较低时,其物理性质也发 生变化,硬度和相对密度降低,且常变为非晶态。因而形成多种变种： 山口石, TR2O310.93%, P2O5 17.7%；大山石, TR2O3 5.3%, P2O5 7.6%；2 3 2 5 2 3
7、 2 5苗木石，TR2O3 9.12%, (Nb,Ta)2O5 7.69%,含 U、Th 较高；曲晶石， 含较高TR2O3、U3O8,因晶面弯曲而故名；水锆石，含H2O 310%； 铍锆石， BeO 14.37%， HfO2 6.0%；富铪锆石， HfO2 可达24.0%。独居石：别名-磷铈镧矿,磷镧铈石；组成-CePO4或(Ce、 La)PO4,理论含量 Ce2O3 34%99%,La2O3 34.74%。性质-独居石是 稀土金属矿的主要矿物之一,常含钍、锆等。单斜晶系,晶体呈细小板 状。棕红、黄或黄绿色,油脂光泽或玻璃光泽,贝壳状至参差状断口。 性脆，硬度55.5,密度4.95.5g/cm
8、3。在紫外光照射下发鲜绿色荧光。 因常含铀、钍、镭,故具有放射性。主要产于伟晶岩、花岗岩及其与 之有关的期后矿床中,共生矿物可有氟碳铈矿、磷钇矿、锂辉石、锆 石、绿柱石、磷灰石、金红石、钛铁矿、萤石、重晶石或铌铁矿等。 由于独居石的化学性质比较稳定、密度较大 ,故常形成滨海砂矿和冲 积砂矿。独居石溶于硫酸,与 KOH 溶合后加钼酸铵便出现磷钼酸铵黄 色沉淀。独居石是稀土金属矿的主要矿物之一,常含钍、锆等。单斜晶系, 晶体呈细小板状。棕红、黄或黄绿色,油脂光泽或玻璃光泽,贝壳状至 参差状断口。性脆，硬度55.5,密度4.95.5g/cm3。在紫外光照射下 发鲜绿色荧光。因常含铀、钍、镭,故具有放
9、射性。主要产于伟晶岩、 花岗岩及其与之有关的期后矿床中,共生矿物可有氟碳铈矿、磷钇矿、 锂辉石、锆石、绿柱石、磷灰石、金红石、钛铁矿、萤石、重晶石或 铌铁矿等。由于独居石的化学性质比较稳定、密度较大 ,故常形成滨 海砂矿和冲积砂矿。独居石溶于硫酸，与KOH溶合后加钼酸铵便出现 磷钼酸铵黄色沉淀。成分性质：(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 5068%。类质同象混入物有 Y、 Th、Ca、SiO4和SO4。独居石溶于 H3PO4、HC1O4、H2SO4 中。 采用电子探针(EPMA)分析研究花岗岩、伟晶岩和热液交代等三种不 同成因的独居石微粒微区成分分布
10、的特征。分析数据表明，花岗岩和 花岗伟晶岩成因的独居石微粒中 La 和 Ce 的含量低,而 Sm、 Gd、 Y、 Th的含量明显较高。热液交代成因的独居石微粒中，La、Ce的含量 高，而Gd、Th、Y的含量明显较低。根据微区剖面(0.18mm)元素分 布曲线，指出了 La、Ce、Nd、P、Th、Si、Ca和U等元素表现出8 10 个微环带成分不均匀分布的特点，并认为成矿溶液的地质环境、 温压和微量元素含量变化是不均匀分布的主要原因。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。具有强玻璃光泽。硬度5.05.5。性脆。密度4.95.5。电磁性 中弱。在 X 射
11、线下发绿光。在阴极射线下不发光。磷钇矿：稀土元素矿（稀土矿）的主要矿物组分之一。含三氧化 二钇 61.40，常含铒、铈、镧和钍等元素。组成YPO4,含 Y2O3 61.40%、P2O5 38.62%，常含铒、铈、镧和钍 等元素。性质磷钇矿是稀土矿的主要矿物之一,是一种磷酸盐矿物。四方晶系， 晶体呈四方柱状或双锥状，集合体呈散染粒状或致密块状。黄褐、红、 灰色等。玻璃光泽至油脂光泽。硬度45,密度4.45.1g/cm3。常 具放射性。化学性质稳定。稀土元素矿,稀土金属矿组成：常用R或RE表示。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
12、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）。已发现的稀土矿物有 250 种以上,其中具有工业价值 的约5060种,最重要的稀土矿物有氟碳铈（镧）矿、独居石、磷钇矿、 离子吸附型稀土矿、褐钇铌矿等。稀土金属的光泽介于银和铁之间。 杂质含量对它们的性质影响很大,使之物理性质常有明显差异。大多 数稀土金属具有顺磁性；轧在0c时比铁具有更强的铁磁性；铽、镝、 钬、铒等在低温下也呈现铁磁性。纯稀土金属导电性好 ,杂质含量越 高,导电性越差。稀土金属具有可塑性,以钐和镱
13、为最好。镧在 6K 时 是超导体。镧、铈的低熔点和钐、铕、镱的高蒸气压显示其物理性质 的极大差异。钐、铕、钆的热中子吸收截面比镉、硼还大。稀土元素 的化学活泼性很强,能生成极稳定的氧化物、卤化物和硫化物等。在 较低的温度下能与氢、碳、氮、磷及其他元素起作用 ,除钐、钇、钆 之外,都能被腐蚀,并能溶于任何浓度的硫酸、盐酸,还溶于浓硝酸、碱 金属氯化物溶液。与水作用放出氢气。发现历程1894年由芬兰化学家约翰加得林在瑞典发现，由于貌似土族氧 化物,故取名稀土元素.全世界共探明稀土储量5000万吨,其中中国约占 30%，其余主要产于美，俄，印度，南非等国. 常见稀土矿物种类：1 、独居石 Monaz
14、ite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5068%。类质同象混 入物有 Y、Th、Ca、SiO4和SO4。独居石溶于 H3PO4、HC1O4、 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。具有强玻璃光泽。硬度5.05.5。性脆。比重4.95.5。电磁性 中弱。在 X 射线下发绿光。在阴极射线下不发光。 生成状态： 产在花岗岩及花岗伟晶岩中；稀有金属碳酸岩中；云英岩与石英岩中；
15、 云霞正长岩、长霓岩与碱性正长伟晶岩中；阿尔卑斯型脉中；混合岩 中；及风化壳与砂矿中。 用途：主要用来提取稀土元素。 产 地：具有经济开采价值的独居石主要资源是冲积型或海滨砂矿床。最 重要的海滨砂矿床是在澳大利亚沿海、巴西以及印度等沿海。此外， 斯里兰卡、马达加斯加、南非、马来西亚、中国、泰国、韩国、朝鲜 等地都含有独居石的重砂矿床。 独居石的生产近几年呈下降趋 势，主要原因是由于矿石中钍元素具有放射性，对环境有害。 2、氟碳铈矿 (Bastnaesite)化学成分性质：(Ce, La)CO3F。机械混入物有SiO2、A12O3、 P2O5。氟碳铈矿易溶于稀 HC1、HNO3、H2SO4、H3
16、PO4。晶体结构及形态：六方晶系。复三方双锥晶类。晶体呈六方柱状或板状。 细粒状集合体。 物理性质：黄色、红褐色、浅绿或褐色。玻璃 光泽、油脂光泽,条痕呈白色、黄色,透明至半透明。硬度 44.5, 性脆,比重 4.725.12,有时具放射性、具弱磁性。在薄片中透明, 在透射光下无色或淡黄色,在阴极射线下不发光。生成状态：产于稀有金属碳酸岩中；花岗岩及花岗伟晶岩中；与花岗正长岩有关 的石英脉中；石英一铁锰碳酸盐岩脉中；砂矿中。用途：它是提取铈族稀土元素的重要矿物原料。铈族元素可用于制作合金,提高 金属的弹性、韧性和强度,是制作喷气式飞机、导弹、发动机及耐热 机械的重要零件。亦可用作防辐射线的防护外壳等。此外，铈族元素 还用于制作各种有色玻璃。 目前，已知最大的氟碳铈矿位于中 国内蒙古的白云鄂博矿，作为开采铁矿的副产品，它和独居石一道被 开采出来，其稀土氧化物平
