根据稀土原色的物理化学性质的差异性和相似性,以及它们在矿物中共生情况和不同的离子半径可产生不同性质的特征,十七种稀土元素通常分为三组。 共14张 稀土及材料

轻稀土组:镧、铈、镨、钕、钷

中稀土组:钐、铕、钆、铽、镝

重稀土组:钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇

已发现的稀土矿物有250种以上,其中具有工业价值的约50~60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。按萃取分离分类[2] : 稀土元素在元素周期表中的位置

轻稀土(P204弱酸度萃取)—镧、铈、镨、钕

中稀土(P204低酸度萃取)—钐、铕、钆、铽和镝

重稀土(P204中酸度萃取)—钬、铒、铥、镱、镥、钇

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。钆在0℃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[3] 。

稀土元素通常缺少硫化物和硫酸盐(只有极个别的),这说明其具有亲氧性[3] 。

稀土的硅酸盐主要是岛状,没有层状、架状和链状构造[3] ;

部分稀土矿物(特别是复杂的氧化物及硅酸盐)呈现非晶质状态[3] ;

稀土矿物的分布,在岩浆岩及伟晶岩中以硅酸盐及氧化物为主,在热液矿床及风化壳矿床中以氟碳酸盐、磷酸盐为主。富钇的矿物大部分都赋存在花岗岩类岩石和与其有关的伟晶岩、气水热液矿床中[3] 。

稀土元素由于其原子结构、化学和晶体化学性质相近而经常共生在同一个矿物中,即铈族稀土和钇族稀土元素常共存在一个矿物中,但这类元素并非等量共存,有些矿物以含铈族稀土为主,有些矿物则以钇族为主。在已发现的250多种稀土矿物和含稀土元素的矿物,适合现今选冶条件的工业矿物仅有10余种[3] 。

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