常見(jiàn)稀土礦石主要有:獨(dú)居石、氟碳鈰礦、磷釔礦、鑭釩褐簾石。
獨(dú)居石
獨(dú)居石(Monazite)又名磷鈰鑭礦,產(chǎn)在花崗巖及花崗偉晶巖中;稀有金屬碳酸巖中;云英巖與石英巖中;云霞正長(zhǎng)巖、長(zhǎng)霓巖與堿性正長(zhǎng)偉晶巖中;阿爾卑斯型脈中;混合巖中及風(fēng)化殼與砂礦中。由于具有經(jīng)濟(jì)開(kāi)采價(jià)值的獨(dú)居石主要資源是沖擊型或海濱砂礦床,因此主要分布在澳大利亞沿海、巴西以及印度等沿海。此外,斯里蘭卡、馬達(dá)加斯加、南非、馬來(lái)西亞、中國(guó)、泰國(guó)、韓國(guó)、朝鮮等地都含有獨(dú)居石的重砂礦床,主要用來(lái)提取稀土元素,近幾年獨(dú)居石生產(chǎn)呈下降趨勢(shì),主要原因是其礦石中釷元素具有放射性,對(duì)環(huán)境有害。
化學(xué)成分及性質(zhì):(Ce,La,Y,Th)[PO4]。成分變化很大。礦物成分中稀土氧化物含量可達(dá)50~68%。類質(zhì)同象混入物有Y、Th、Ca、[SiO4]和[SO4]。獨(dú)居石溶于H3PO4、HClO4、H2SO4中。
晶體結(jié)構(gòu)及形態(tài):?jiǎn)涡本担狈街ь?。晶體成板狀,晶面常有條紋或柱、錐、粒狀。
物理性質(zhì):呈黃褐色、棕色、紅色,間或有綠色。半透明至透明。條痕白色或淺紅黃色。具有強(qiáng)玻璃光澤。硬度5.0~5.5。性脆。比重4.9~5.5。電磁性中弱。在X射線下發(fā)綠光。在陰極射線下不發(fā)光。
氟碳鈰礦
氟碳鈰礦產(chǎn)于稀有金屬碳酸巖中;花崗巖及花崗偉晶巖中;與花崗正長(zhǎng)巖有關(guān)的石英脈中;石英─鐵錳碳酸鹽巖脈中及砂礦中。氟碳鈰礦是提取鈰族稀土元素的重要礦物原料。鈰族元素可用于制作合金,提高金屬的彈性、韌性和強(qiáng)度,是制作噴氣式飛機(jī)、導(dǎo)彈、發(fā)動(dòng)機(jī)及耐熱機(jī)械的重要零件。亦可用作防輻射線的防護(hù)外殼等。此外,鈰族元素還用于制作各種有色玻璃。
化學(xué)成分性質(zhì):(Ce,La)[CO3]F。機(jī)械混入物有SiO2、Al2O3、P2O5。氟碳鈰礦易溶于稀HCl、HNO3、H2SO4、H3PO4。
晶體結(jié)構(gòu)及形態(tài):六方晶系。復(fù)三方雙錐晶類。晶體呈六方柱狀或板狀。細(xì)粒狀集合體。
物理性質(zhì):黃色、紅褐色、淺綠或褐色。玻璃光澤、油脂光澤,條痕呈白色、黃色,透明至半透明。硬度4~4.5,性脆,比重4.72~5.12,有時(shí)具放射性和弱磁性。在薄片中透明,在透射光下無(wú)色或淡黃色,在陰極射線下不發(fā)光。
磷釔礦
磷釔礦主要產(chǎn)于花崗巖、花崗偉晶巖中,亦產(chǎn)于堿性花崗巖以及有關(guān)的礦床中。在砂礦中亦有產(chǎn)出。 用途:大量富集時(shí),用作提煉稀土元素的礦物原料。
化學(xué)成分及性質(zhì):Y[PO4]。成分中Y2O3 61.4%,P2O5 38.6%。有釔族稀土元素混入,其中以鐿、鉺、鏑、釓為主。尚有 鋯、鈾、釷等元素代替釔,同時(shí)伴隨有硅代替磷。一般來(lái)說(shuō),磷釔礦中鈾的含量大于釷。磷釔礦化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。晶體結(jié)構(gòu)及形態(tài):四方晶系、復(fù)四方雙錐晶類、呈粒狀及塊狀。
物理性質(zhì):黃色、紅褐色,有時(shí)呈黃綠色,亦呈棕色或淡褐色。條痕淡褐色。玻璃光澤,油脂光澤。硬度4~5,比重4.4~5.1,具有弱的多色性和放射性。
鑭釩褐簾石
日本山口大學(xué)、愛(ài)媛大學(xué)和東京大學(xué)的聯(lián)合研究小組發(fā)表一份公報(bào)說(shuō),他們?cè)谌乜h發(fā)現(xiàn)了一種含有稀土的新品種礦物。稀土在改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和發(fā)展高新技術(shù)領(lǐng)域當(dāng)中具有“點(diǎn)石成金”的作用。而新礦物是2011年4月在三重縣伊勢(shì)市的山中發(fā)現(xiàn)的,它是含有稀土鑭和稀有金屬釩的一種特殊褐簾石。2013年3月1日,這種礦物被國(guó)際礦物學(xué)協(xié)會(huì)認(rèn)定為新礦物,并被命名為“鑭釩褐簾石”。