บทนำเกี่ยวกับประเภทของแร่ธาตุหายาก

แสงสว่างแร่ธาตุหายากและหนักแร่ธาตุหายาก

·แสงสว่างแร่ธาตุหายาก

·แลนทานัม, ซีเรียม, เพรซีโอไดเมียมนีโอไดเมียมโพรมีเทียม,ซาแมเรียม, ยูโรเพียม, แกโดลิเนียม.

·หนักแร่ธาตุหายาก

·เทอร์เบียม,ดิสโพรเซียม,โฮลเมียม, เออร์เบียม,ทูเลียม,อิตเทอร์เบียม, ลูทีเทียม, สแกนเดียม, และอิตเทรียม.

·หากพิจารณาตามลักษณะของแร่ธาตุสามารถแบ่งได้เป็นซีเรียมกลุ่มและอิตเทรียมกลุ่ม

·ซีเรียมกลุ่ม(แสงแร่ธาตุหายาก)

·แลนทานัม-ซีเรียม-เพรซีโอไดเมียมนีโอไดเมียมโพรมีเทียม,ซาแมเรียม-ยูโรเพียม.

·กลุ่มอิตเทรียม (ธาตุหายากชนิดหนัก)

·แกโดลิเนียม, เทอร์เบียม-ดิสโพรเซียม,โฮลเมียม-เออร์เบียม,ทูเลียม,อิตเทอร์เบียม-ลูทีเทียม-สแกนเดียม, และอิตเทรียม.

ทั่วไปแร่ธาตุหายากองค์ประกอบ

·ทั่วไปแร่ธาตุหายากแบ่งออกเป็น: มอนาไซต์, บาสตเนไซต์,อิตเทรียมฟอสเฟต แร่ประเภทชะล้าง และแลนทานัมวาเนเดียมลิโมไนต์

มอนาไซต์

· มอนาไซต์ หรือที่รู้จักกันในชื่อแร่ฟอสโฟซีเรียมแลนทาไนด์ พบในหินแกรนิตและแกรนิตเพ็กมาไทต์ หินคาร์บอเนตโลหะหายาก ในควอตไซต์และควอตไซต์ ในซีเอไนต์หยุนเซีย เฟลด์สปาร์เอจิไรต์ และซีเอไนต์เพ็กมาไทต์ด่าง เส้นแร่ประเภทอัลไพน์ ในหินผสม เปลือกโลกที่ผุกร่อน และแร่ทราย เนื่องจากทรัพยากรหลักของมอนาไซต์ที่มีมูลค่าการขุดทางเศรษฐกิจคือตะกอนน้ำพาหรือแหล่งทรายชายฝั่ง จึงกระจายส่วนใหญ่ตามแนวชายฝั่งของออสเตรเลีย บราซิล และอินเดีย นอกจากนี้ ศรีลังกา มาดากัสการ์ แอฟริกาใต้ มาเลเซีย จีน ไทย เกาหลีใต้ เกาหลีเหนือ และสถานที่อื่นๆ ล้วนมีแหล่งมอนาไซต์จำนวนมาก ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในการสกัดธาตุหายาก ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การผลิตมอนาไซต์มีแนวโน้มลดลง โดยส่วนใหญ่เกิดจากธาตุทอเรียมกัมมันตภาพรังสีในแร่ซึ่งเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม

องค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติ: (Ce, La, Y, Th) [PO4] องค์ประกอบแตกต่างกันมาก เนื้อหาของออกไซด์ของธาตุหายากในองค์ประกอบแร่ธาตุสามารถสูงถึง 50-68% ส่วนผสมไอโซมอร์ฟิกประกอบด้วย Y, Th, Ca, [SiO4] และ [SO4]

มอนาไซต์ละลายได้ใน H3PO4, HClO4 และ H2SO4

·โครงสร้างและสัณฐานวิทยาของผลึก: ระบบผลึกโมโนคลินิก ผลึกประเภทคอลัมน์รูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน ผลึกมีรูปร่างคล้ายแผ่น และพื้นผิวของผลึกมักมีลักษณะเป็นลายทางหรือคอลัมน์ กรวย หรือเม็ดเล็ก

·คุณสมบัติทางกายภาพ: มีสีเหลืองน้ำตาล น้ำตาล แดง และบางครั้งมีสีเขียว โปร่งแสงถึงโปร่งใส แถบเป็นสีขาวหรือแดงอมเหลืองอ่อน มีความมันวาวคล้ายแก้วมาก ความแข็ง 5.0-5.5 มีความเปราะบาง ความถ่วงจำเพาะอยู่ระหว่าง 4.9 ถึง 5.5 มีคุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้าอ่อนปานกลาง เปล่งแสงสีเขียวภายใต้รังสีเอกซ์ ไม่เปล่งแสงภายใต้รังสีแคโทด

อิตเทรียมแร่ฟอสเฟต

·ฟอสฟอรัสอิตเทรียมแร่ส่วนใหญ่ผลิตในหินแกรนิต หินแกรนิตเพกมาไทต์ และในหินแกรนิตที่มีฤทธิ์เป็นด่างและแหล่งแร่ที่เกี่ยวข้อง นอกจากนี้ยังผลิตในแหล่งแร่เพลเซอร์อีกด้วย การใช้งาน: ใช้เป็นวัตถุดิบแร่สำหรับการสกัดแร่ธาตุหายากองค์ประกอบเมื่อเสริมในปริมาณมาก

·องค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติ: Y [PO4] องค์ประกอบประกอบด้วยย2โอ361.4% และ P2O5 38.6% มีส่วนผสมของอิตเทรียมกลุ่มแร่ธาตุหายากองค์ประกอบหลักๆอิตเทอร์เบียม, เออร์เบียม, ดิสโพรเซียม, และแกโดลิเนียม. องค์ประกอบต่างๆ เช่นเซอร์โคเนียม, ยูเรเนียม และทอเรียม ยังคงเข้ามาแทนที่อิตเทรียม, ในขณะที่ซิลิคอนยังทดแทนฟอสฟอรัสอีกด้วย โดยทั่วไปแล้ว ปริมาณยูเรเนียมในฟอสฟอรัสอิตเทรียมแร่มีมากกว่าทอเรียม คุณสมบัติทางเคมีของอิตเทรียมแร่ฟอสเฟตมีความเสถียร โครงสร้างและสัณฐานวิทยาของผลึก: ระบบผลึกเตตระโกนัล ผลึกเตตระโกนัลสองรูปที่ซับซ้อน ในรูปแบบเม็ดและบล็อก

คุณสมบัติทางกายภาพ: สีเหลือง สีน้ำตาลอมแดง บางครั้งมีสีเหลืองอมเขียว สีน้ำตาลหรือสีน้ำตาลอ่อนด้วย แถบสีมีสีน้ำตาลอ่อน แวววาวเหมือนแก้ว แวววาวเหมือนไขมัน ความแข็ง 4-5 ความถ่วงจำเพาะ 4.4-5.1 มีโพลีโครมิซึมและกัมมันตภาพรังสีอ่อน

แลนทานัมวาเนเดียมอีพิโดต

ทีมวิจัยร่วมจากมหาวิทยาลัยยามากูจิ มหาวิทยาลัยเอฮิเมะ และมหาวิทยาลัยโตเกียวในประเทศญี่ปุ่น ได้ออกแถลงการณ์ระบุว่า พวกเขาได้ค้นพบแร่ธาตุประเภทใหม่ที่มีธาตุหายากในจังหวัดซานฉองแร่ธาตุหายากองค์ประกอบมีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิมและการพัฒนาสาขาเทคโนโลยีขั้นสูง แร่ชนิดใหม่นี้ถูกค้นพบในภูเขาของเมืองอิเสะ จังหวัดซานชง เมื่อเดือนเมษายน 2554 และเป็นแร่อีพิโดตสีน้ำตาลชนิดพิเศษที่มีแร่ธาตุหายาก แลนทานัมและโลหะหายากวาเนเดียม เมื่อวันที่ 1 มีนาคม 2013 แร่นี้ได้รับการรับรองให้เป็นแร่ใหม่โดยสมาคมแร่วิทยาระหว่างประเทศและได้รับการตั้งชื่อว่า “แลนทานัมวาเนเดียมลิโมไนต์”

ลักษณะเด่นของแร่ธาตุหายากแร่ธาตุและสัณฐานวิทยาของแร่

ลักษณะทั่วไปของแร่ธาตุหายากแร่ธาตุ

1、การขาดซัลไฟด์และซัลเฟต (มีเพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้น) บ่งชี้ว่าธาตุหายากมีความสัมพันธ์กับออกซิเจน

2、แร่ธาตุหายากซิลิเกตมีลักษณะเป็นเกาะ ไม่มีโครงสร้างแบบชั้น แบบกรอบ หรือแบบโซ่

3、 บางๆแร่ธาตุหายากแร่ธาตุ (โดยเฉพาะออกไซด์และซิลิเกตเชิงซ้อน) แสดงสถานะอสัณฐาน

4、การกระจายของแร่ธาตุหายากแร่ธาตุประกอบด้วยซิลิเกตและออกไซด์เป็นหลักในหินแมกมาและเพกมาไทต์ ในขณะที่ฟลูออโรคาร์บอเนตและฟอสเฟตส่วนใหญ่พบในแหล่งความร้อนใต้พิภพและเปลือกโลกที่ผุกร่อน แร่ธาตุส่วนใหญ่ที่อุดมไปด้วยอิตเทรียมพบในหินแกรนิตและเพกมาไทต์ที่เกี่ยวข้อง แหล่งความร้อนใต้พิภพที่เกิดจากก๊าซ และแหล่งความร้อนใต้พิภพ

5、แร่ธาตุหายากธาตุต่างๆ มักมีอยู่ร่วมกันในแร่ธาตุชนิดเดียวกันเนื่องจากโครงสร้างอะตอม คุณสมบัติทางเคมีและผลึกที่คล้ายคลึงกัน นั่นคือซีเรียมและอิตเทรียม แร่ธาตุหายากธาตุต่างๆ มักมีอยู่ร่วมกันในแร่ธาตุชนิดเดียวกัน แต่ธาตุเหล่านี้ไม่ได้มีอยู่ร่วมกันในปริมาณที่เท่ากัน แร่ธาตุบางชนิดประกอบด้วยธาตุหลักๆ ดังนี้ซีเรียม แร่ธาตุหายากส่วนองค์ประกอบอื่นๆ ประกอบด้วยส่วนใหญ่อิตเทรียม.

สถานะการเกิดขึ้นของแร่ธาตุหายากธาตุในแร่ธาตุ

ในธรรมชาติแร่ธาตุหายากธาตุส่วนใหญ่มีอยู่ในหินแกรนิต หินอัลคาไลน์ หินอัลตราเบสิกที่เป็นด่าง และแหล่งแร่ที่เกี่ยวข้อง มีสถานะการเกิดของธาตุหลักอยู่ 3 สถานะแร่ธาตุหายากธาตุในแร่ธาตุตามการวิเคราะห์ทางเคมีของผลึกแร่

(1)แร่ธาตุหายากธาตุต่างๆ มีส่วนร่วมในโครงตาข่ายของแร่ธาตุและเป็นองค์ประกอบสำคัญของแร่ธาตุ แร่ธาตุประเภทนี้มักเรียกกันว่าแร่ธาตุหายาก มอนาไซต์ (REPO4) และบาสต์เนไซต์ ([La, Ce] FCO3) ล้วนจัดอยู่ในประเภทนี้

(2)แร่ธาตุหายากธาตุต่างๆ กระจายอยู่ในแร่ธาตุในรูปแบบการแทนที่แบบไอโซมอร์ฟิกของธาตุต่างๆ เช่น Ca, Sr, Ba, Mn, Zr เป็นต้น แร่ประเภทนี้มีอยู่มากมายในธรรมชาติ แต่แร่ธาตุหายากปริมาณแร่ธาตุส่วนใหญ่มีค่อนข้างต่ำแร่ธาตุหายากฟลูออไรต์และอะพาไทต์จัดอยู่ในประเภทนี้

(3)แร่ธาตุหายากธาตุต่างๆ มีอยู่บนพื้นผิวหรือระหว่างอนุภาคของแร่ธาตุบางชนิดในสถานะการดูดซับไอออนิก แร่ธาตุประเภทนี้จัดอยู่ในประเภทแร่ที่ชะล้างเปลือกโลกที่ผุกร่อน และไอออนของธาตุหายากจะถูกดูดซับบนแร่ธาตุและชั้นหินต้นกำเนิดของแร่ธาตุก่อนการผุกร่อน

เกี่ยวกับเนื้อหาเฉลี่ยของแร่ธาตุหายากธาตุในเปลือกโลกคือ 165.35 × 10-6 (Li Tong, 1976) ในธรรมชาติแร่ธาตุหายากธาตุส่วนใหญ่มีอยู่ในรูปแบบแร่ธาตุเดี่ยวๆ และแร่ธาตุหายากแร่ธาตุและแร่ธาตุที่มีแร่ธาตุหายากธาตุที่ถูกค้นพบในโลก

มีสารอยู่มากกว่า 250 ชนิด ได้แก่แร่ธาตุหายากเนื้อหา Σ มีแร่ธาตุหายาก 50-65 ชนิดที่มีค่า REE>5.8% ซึ่งถือว่าแยกอิสระได้แร่ธาตุหายากแร่ธาตุ สิ่งสำคัญแร่ธาตุหายากแร่ธาตุหลักได้แก่ฟลูออโรคาร์บอเนตและฟอสเฟต

ในจำนวนกว่า 250 ประเภทแร่ธาตุหายากแร่ธาตุและแร่ธาตุที่มีแร่ธาตุหายากธาตุที่ถูกค้นพบมีแร่ธาตุทางอุตสาหกรรมเพียงกว่า 10 ชนิดเท่านั้นที่เหมาะสมกับสภาวะโลหะวิทยาในปัจจุบัน