一、礦物原料特點(diǎn) 稀土金屬(rare earth metals)又稱稀土元素，是元素周期表ⅢB族中鈧、釔、鑭系17種元素的總稱，常用R或RE表示。它們的名稱和化學(xué)符號(hào)是鈧(Sc)、釔(Y)、鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、钷(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)。它們的原子序數(shù)是21(Sc)、39(Y)、57(La)到71(Lu)。
大多數(shù)稀土金屬呈現(xiàn)順磁性。釓在0℃時(shí)比鐵具更強(qiáng)的鐵磁性。鋱、鏑、鈥、鉺等在低溫下也呈現(xiàn)鐵磁性，鑭、鈰的低熔點(diǎn)和釤、銪、鐿的高蒸氣壓表現(xiàn)出稀土金屬的物理性質(zhì)有極大差異。釤、銪、釔的熱中子吸收截面比廣泛用于核反應(yīng)堆控制材料的鎘、硼還大。稀土金屬具有可塑性，以釤和鐿為最好。除鐿外，釔組稀土較鈰組稀土具有更高的硬度。
稀散金屬通常是指由鎵(Ga)、銦(In)、鉈(Tl)、鍺(Ge)、硒(Se)、碲(Te)和錸(Re)7個(gè)元素組成的一組化學(xué)元素。但也有人將銣、鉿、鈧、釩和鎘等包括在內(nèi)。這7個(gè)元素從1782年發(fā)現(xiàn)碲以來，直到1925年發(fā)現(xiàn)錸才被全部發(fā)現(xiàn)。這一組元素之所以被稱為稀散金屬，一是因?yàn)樗鼈冎g的物理及化學(xué)性質(zhì)等相似，劃為一組；二是由于它們常以類質(zhì)同象形式存在有關(guān)的礦物當(dāng)中，難以形成獨(dú)立的具有單獨(dú)開采價(jià)值的稀散金屬礦床，(最近在四川省石棉縣發(fā)現(xiàn)一處以碲為主的碲鉍礦床)；三是它們?cè)诘貧ぶ衅骄枯^低，以稀少分散狀態(tài)伴生在其他礦物之中，只能隨開采主金屬礦床時(shí)在選冶中加以綜合回收、綜合利用。
稀土元素在地殼中平均含量為165.35×10-6(黎彤，1976)。在自然界中稀土元素主要以單礦物形式存在，目前世界上已發(fā)現(xiàn)的稀土礦物和含稀土元素的礦物有250多種，其中稀土含量ΣREE＞5.8%的有50～65種，可視為稀土獨(dú)立的礦物。重要的稀土礦物主要為氟碳酸鹽和磷酸鹽。稀土礦物總的特點(diǎn)：一是缺少硫化物和硫酸鹽(只有極個(gè)別的)，這說明稀土元素具有親氧性；二是稀土的硅酸鹽主要是島狀，沒有層狀、架狀和鏈狀構(gòu)造；三是部分稀土礦物(特別是復(fù)雜的氧化物及硅酸鹽)呈現(xiàn)非晶質(zhì)狀態(tài)；四是稀土礦物的分布，在巖漿巖及偉晶巖中以硅酸鹽及氧化物為主，在熱液礦床及風(fēng)化殼礦床中以氟碳酸鹽、磷酸鹽為主。富釔的礦物大部分都賦存在花崗巖類巖石和與其有關(guān)的偉晶巖、氣成熱液礦床及熱液礦床中；五是稀土元素由于其原子結(jié)構(gòu)、化學(xué)和晶體化學(xué)性質(zhì)相近而經(jīng)常共生在同一個(gè)礦物中，即鈰族稀土和釔族稀土元素常共存在一個(gè)礦物中，但這類元素并非等量共存，有些礦物以含鈰族稀土為主，有些礦物則以釔族為主。
稀散元素在自然界里主要以分散狀態(tài)賦存在有關(guān)的金屬礦物中，如閃鋅礦一般都富含鎘、鍺、鎵、銦等，個(gè)別還含有鉈、硒與碲；黃銅礦、黝銅礦和硫砷銅礦經(jīng)常富含鉈、硒及碲，個(gè)別的還富含銦與鍺；方鉛礦也常富含銦、鉈、硒及碲；輝鉬礦和斑銅礦富含錸，個(gè)別的還富含硒；黃鐵礦常富含鉈、鎵、硒、碲等。
二、稀土元素、稀散元素礦物及其賦存狀態(tài)
自然界中稀土元素主要以單礦物形式出現(xiàn)，已知稀土元素可以進(jìn)入到250種以上的礦物之中，其中稀土含量大于5.8%以上的礦物有50-65種，可以把它們看成是稀土的獨(dú)立礦物。重要的稀土礦物主要是氟碳酸鹽和磷酸鹽。稀土礦物總的特征是：①缺少硫化物和硫酸鹽（只有極個(gè)別），這也說明了稀土元素的親氧性；②稀土的硅酸鹽主要是島狀，沒有層狀，架狀及鏈狀構(gòu)造；③大部分稀土礦物（特別是復(fù)雜的氧化物及硅酸鹽）都呈非晶質(zhì)狀態(tài)。巖漿巖及偉晶巖中以硅酸鹽及氧化物為主；熱液礦床及風(fēng)化殼中以氟碳酸鹽、磷酸鹽為主；富釔的礦物幾乎都存在于花崗類巖石及與其有關(guān)的偉晶巖、氣成熱液礦床及熱液礦床中。
礦物中稀土元素常緊密共生，即鈰族稀土和釔族稀土元素往往同時(shí)共存于一個(gè)礦物中。一般情況下，在礦物中這兩類元素不是等量地共存，有些礦物以含鈰族稀土為主，而另一些礦物則以釔族為主。V.M.戈?duì)柕率┟芴馗鶕?jù)礦物中稀土元素分布特征，將含稀土的礦物分為下列幾種類型。
⒈完全分配型：由鑭到镥幾乎全部都存在，并且鈰族與釔族之間沒有強(qiáng)的選擇性。根據(jù)各單個(gè)稀土元素的含量，此類又可以分成兩個(gè)亞類：
①磷灰石型。總的來看，鈰族稀土的含量稍大于釔族。其中由鈰到鐿原子序數(shù)為偶數(shù)的元素量比較大，這些元素的含量大小可排成以下關(guān)系：Ce≥Nd≥Sm≥Gd≥Dy≥Er≥Yb。
②釔螢石型。與磷灰石型相比，釔螢石型含釔族稀土元素較富，同時(shí)原子序數(shù)為偶數(shù)的元素在含量上彼此相近。
⒉選擇配分型：在本類型中鈰族稀土與釔族稀土在含量上有顯著差異，根據(jù)這種差異，本類又可分成兩個(gè)亞類：
①富鈰族稀土元素的礦物，有兩種類型：
ａ.獨(dú)居石型。富含La、Ce、Pr、Nd及Sm等元素，此外還含有相當(dāng)量的Gd，其關(guān)系為，Ce＞Nd＞Sm≥Gd。獨(dú)居石和氟鑭鈰礦屬于這一類型。
ｂ.褐簾石型。富含La、Ce、Pr及Nd。而Sm和Gd的含量較獨(dú)居石型為少。本類型的礦物最富含強(qiáng)堿性的稀土元素，屬于這一類型的礦物有褐簾石、氟碳鈰鑭礦和鈰硅石等。
②富釔族稀土元素礦物，有三種類型：
ａ.淡紅硅釔礦型。Dy的含量比較高，屬于本類型的礦物有淡紅硅釔礦、硅鈹釔礦以及多數(shù)的鈮鉭酸鹽和鈦鈮鉭酸鹽礦物。
ｂ.鈧釔石型。以富含Yb為其特征，鈧釔石及釔榍石屬于這一類型。
ｃ.磷釔礦型。其特征是鈰族元素的含量非常低，磷釔礦屬于這種類型。
隨著礦物研究的深入及新礦物的發(fā)現(xiàn)，已使人們認(rèn)識(shí)到，一些過去被認(rèn)為是鈰族或釔族強(qiáng)選擇性配分的礦物，卻有它的釔族和鈰族的端員對(duì)立礦物出現(xiàn)，如氟碳鈰礦－氟碳釔礦，褐釔鈮礦－褐鈰鈮礦，鈰磷灰石－釔磷灰石，硼硅鈰礦－硼硅釔礦，硅鈹釔礦－硅鈹鈰礦，鈰鎢華－釔鎢華。
稀土元素的主要工業(yè)礦物：
1、含鈰族稀土（鑭、鈰、釹）的礦物：氟碳鈰礦，氟碳鈣釔礦及獨(dú)居石。
2、最富釤及釔的礦物：鈮釔礦、黑稀金礦及硅鈹釔礦。
3、含釔族稀土（釔、鏑、鉺及銩）的礦物：釔易解石、黑稀金礦、褐釔鈳礦、磷釔礦及氟碳鈣釔等。
稀散元素在自然界里主要以分散狀態(tài)賦存在有關(guān)的金屬礦物中，目前，雖然已發(fā)現(xiàn)有近200種稀散元素礦物，但由于稀少而未富集成具有工業(yè)開采的獨(dú)立礦床，迄今只發(fā)現(xiàn)有很少見的獨(dú)立鍺礦、硒礦、碲礦，但礦床規(guī)模都不大。
由于鎵原子與鋅具有相類似的電子構(gòu)型，從而決定了它的親硫性質(zhì)，但它和鋅等所不同的是不隨原子常數(shù)增加發(fā)生內(nèi)層電子的增加，鎵的三價(jià)價(jià)電子系分布在外部電子層，這一點(diǎn)表現(xiàn)與鋁很類似。鎵同鋁在化學(xué)及結(jié)晶化學(xué)性質(zhì)上也十分近似，從而決定了二者的緊密共生關(guān)系。此外，在鎵的地球化學(xué)歷史中，鐵也具有一定的意義。因些，鎵在自然界中表現(xiàn)有三重的親和性。經(jīng)常地同鋁的共生以及某些場合與Fe3＋的伴存，說明鎵的親石性質(zhì)；鎵的親硫性質(zhì)表現(xiàn)在它存在于硫化物中；鎵還經(jīng)常在鐵隕石中存在，說明了其親鐵的性質(zhì)。鎵較鋁有更趨向于親硫及親鐵的傾向，這是它與鋁在地球化學(xué)特性上的不同之處。
對(duì)于銦的地球化學(xué)性質(zhì)，目前尚研究較差。已知其離子的電子層構(gòu)造最外層具18個(gè)電子，故屬親銅型元素。銦在自然界以具有同硫的親和性最強(qiáng)為其特征，所以它主要聚集在硫化物中，同時(shí)它也存在于某些氧化物及硅酸鹽物之中。
鉈的地球化學(xué)性質(zhì)與鎵、銦有很大的差異。由于在自然條件下三價(jià)的鉈是不穩(wěn)定的，甩以對(duì)鉈的地球化學(xué)來說，最重要的乃是一價(jià)的鉈離子。Tl＋的地球化學(xué)參數(shù)和IA族堿金屬鉀、銣、銫很相近，它們的地球化學(xué)行為十分相似，決定了它們緊密的共生關(guān)系，這是鉈具有親石性質(zhì)的一面；同時(shí)鉈是親銅元素，它有18個(gè)電子組成的外電子層，這使它與Pb、Fe、Zn等元素的硫化物有密切關(guān)系。
鎵是個(gè)極為分散的元素，到目前為止，僅僅知道自然界中有兩個(gè)鎵的獨(dú)立礦物，一是正方晶系鎵的硫化物－硫鎵銅礦；二是鎵的氫氧化物，立方體的羥鎵石，它們僅在礦物學(xué)上具有理論意義。
銦在地殼中也主要處于分散狀態(tài)。它在礦物中只呈類質(zhì)同像形式存在。分析資料表明，銦主要和Fe2＋、Zn2＋、Cd2＋、Sn4＋、Pb2＋等離子有類質(zhì)同像關(guān)系。銦的結(jié)晶化學(xué)性質(zhì)可分為在含氧化合物中和在硫化物中兩個(gè)方面。含氧化合物中銦同F(xiàn)e2＋的關(guān)系最為密切，無論在暗色礦物中或氧化物中，銦都與Fe2＋相關(guān)，現(xiàn)知在錳礦物中也富含銦。在硫化物礦物中，與銦關(guān)系最密切的是鋅和錫，其中閃鋅礦是銦的主要載體礦物。銦的獨(dú)立礦物于近年才被確定，即自然銦、兩個(gè)硫化物InFe2S4及InCuS2和銦的氫氧化物In(OH)3。但這些礦物是很少見的。
一價(jià)鉈離子在結(jié)晶化學(xué)上同堿金屬元素很相似。這就決定了鉈在自然界中具有親石的性質(zhì)。鉈的離子半徑最接近于銣，而銣不形成獨(dú)立礦物，因此鉈跟隨銣一起進(jìn)入鉀及礦物內(nèi)置換其中的鉀。就鉈的親石性而言，它最易呈類質(zhì)同像進(jìn)入云母及鉀長石中，較少進(jìn)入斜長石、鹵素礦物和一系列粘土礦物及錳礦物中。對(duì)鉈的親硫特性，目前在許多方面尚不甚清楚。鉈在富硫介質(zhì)中可以形成自己的獨(dú)立礦物［有8個(gè)礦物是含硫鹽類：TlAsS2、TlFe2S3、Cu3TlS2、Hg3Tl4As8Sb2S20、(Pb,Tl)2(Cu,Ag)As5S10、Cu3+aTl2FeS4-a、PbTlCuAs2S5、PbTlAgAs2S5；還有兩個(gè)礦物為硒化物（Cu,Tl,Ag）2Se和氧化物Tl2O3］。這些礦物是極稀少的。鉈在親硫作用過程中，基本上是加入于方鉛礦、硫鹽、鋅的硫化物及鐵的二硫化物中。
我國稀土礦床中主要稀土礦物表
分類
礦物名稱
英文名稱
化學(xué)分子式
ω（RE203）／%
分析值
理論值
碳
酸
鹽
、
氟
碳
酸
鹽
氟碳鈰礦
Bastnaesite
Ce[（CO3）F]
74.89
4.77
氟碳鈣鈰礦
parisite
Ce2Ca[（C03）3F2]
60.30～63.37
60.89
氟碳鋇鈰礦
Cordylite
Ba（Ce、La）2（C03）3F2
47.31～52.19
51.55
直氟碳鈣釔礦
Synchysite-（y）
（Y、Dy）（Ca（C03）2F）
35.35
黃河礦
HuanghOite
Ba（Ce、La、Nd）（C03）2F
35.40～39.7l
39.39
瀾石
Lanthanite
Ce2（C03）3·8H2O
54.65
54.21
碳鈣鈰礦
Calcioancylite
Ce（Ca、Sr）[（C03）2（OH）]·H2O
48.72
碳鈰鈉石
Carbocernaite
（Sr、RE、Ba）（Ca、Na）（C03）2
21.98
磷
酸
鹽
獨(dú)居石
Monazite
Ce［PO4］
65.13
69.73
磷釔礦
Xenotime
Y[PO4]
62.02
61.40
水磷鈰石
Rhabdophane
Ce［P04］H2O
63.68
64.88
氧
化
物
褐釔鈮礦
Fergusonite
YnbO4
39.94
易解石
Aeschynite
（Ce、Th、Y）（Ti、Nb）206
29.36
黑稀金礦
Euxenite
（Y、U）（Nb、Ti）206
20.82
鈰鈮鈣鈦礦
Loparite
（Na、Ce、Ca）（Ti、Nb）O3
28.71
硅
酸
鹽
褐簾石
Orthite
（Ca、Ce）2（A1、Fe）3[SiO4]
[Si2O7]O（OH）
23.12
硅鈦鈰礦
Chevkinite
Ce4Fe2Ti3[Si2O7]2O8
46.24
硅鈹釔礦
Gad01inite
Y2FeBe2[SiO4]202
51.51
55.40
羥硅鈰鈣石
Brithoite
Ce3Ca2[（Si04、PO4）3]（F、OH）
61.91
62.00
綠層硅鈰鈦礦
Rink01ite
CeNa2Ca4Ti[Si4015 F3]
18.55
羥硅鈹釔礦
Yberisilite
（ΣCe，ΣY）2Be2Si208（OH)2
54.574
a 《贛南×××型稀土礦成礦規(guī)律研究報(bào)告》。
b 《白云鄂博礦物學(xué)》科學(xué)出版社，1986年。
c 《地質(zhì)地球化學(xué)》1985年增刊（總139期）。
d 《稀有元素地質(zhì)概論》地質(zhì)出版社，1982年；其余為《稀有元素礦物鑒定手冊(cè)》科學(xué)出版社，1972年。
[礦物晶體形態(tài)］斜方柱晶類 ， C2h-2/m(L2PC) 。常沿{100}成小的板狀晶體（獨(dú)居石 圖37)。常見單形：平行雙面a{100}、b{010}、斜方柱m{110}、w{101}、x{101}、v{111}。常依(100)成雙晶。
（獨(dú)居石 圖37)
[礦物晶體形態(tài)］晶體沿c軸延長呈針狀、柱狀，有時(shí)呈薄板狀集合體（自然硒 圖38)。常見單形為：六方柱、菱面體。亦有呈玻璃狀小滴。
（自然硒 圖38)
[礦物晶體形態(tài)］：氟碳鈣鈰礦 ，三方單錐晶類 ， C3-3(L3) ，晶體呈柱狀、桶狀、板狀(圖39)。有時(shí)呈矛狀。主要單形有單面c{0001},三方柱m{10-10},三方單錐h{30-34},r{11-23},s{11-21},j{30-32}。亦呈粒狀或不規(guī)則狀。
氟碳鈣鈰礦(圖39)
礦相顯微照片：
http://www.science.smith.edu/
departments/Geology/Petrology/
Petrography/ Monazite
/monazite_ppl_small.
Photomicrograph of monazite
(small equant grain at center)
in plane polarized light. 獨(dú)居石顯微鏡照片（中心處小的等徑顆粒）偏振光平面
三、工業(yè)要求
稀土礦床一般工業(yè)指標(biāo)
工業(yè)指標(biāo)
礦床類型
原生礦
離子吸附型礦
重稀土
輕稀土
邊界品位[ω（REO）] %
0.5～1.0
0.03～0.05
0.05～0.1
最低工業(yè)品位[ω（REO）] %
1.5～2.0
0.06～0.1
0.08～0.15
最低可采厚度／m
1～2
1～2
1～2
夾石剔除厚度／m
2～4
2～4
2～4
作為選冶稀土金屬的礦石礦物原料一般工業(yè)要求有以下指標(biāo)：
(一)輕稀土
1.含氟碳鈰礦、獨(dú)居石的原生礦床
邊界品位：Ce2O3 1%；工業(yè)品位：Ce2O3 2%；可采厚度≥2m；夾石剔除厚度≥2m。
2.獨(dú)居石砂礦
邊界品位：礦物100～200g/m3；工業(yè)品位：礦物300～500g/m3；可采厚度≥1m；夾石剔除厚度≥1m。
(二)重稀土
1.含釔(磷釔礦、硅鈹釔礦)偉晶巖和碳酸巖礦床
工業(yè)品位：Y2O3 0.05%～0.1%；可采厚度≥1～2m；夾石剔除厚度≥2m。
2.磷釔礦砂礦
邊界品位：礦物30g/m3；工業(yè)品位：礦物50～70g/m3；可采厚度≥0.5m；夾石剔除厚度≥2m。
(三)風(fēng)化殼離子吸附型稀土礦
邊界品位：RE2O3重稀土0.05%，輕稀土0.07%；工業(yè)品位：RE2O3重稀土0.08%，輕稀土0.1%；可采厚度≥1m；夾石剔除厚度≥2m。
稀散金屬的用途也很廣泛，已由上述。稀散元素在有關(guān)礦床、礦石和精礦達(dá)到以下指標(biāo)即可綜合回收。
1.鍺的一般工業(yè)要求
1)各類鉛鋅礦床：鉛鋅礦石含Ge 0.001%；鋅精礦含Ge 0.01%；氧化鉛鋅礦含Ge平均0.004%～0.005%，礦石中含鍺在0.002%以上都有回收價(jià)值。
2)不同類型的煤含鍺為0.001%～0.1%，低灰分煤(亮煤)中較多。
3)在赤鐵礦礦石中，含鍺達(dá)0.008%時(shí)可作鍺礦單獨(dú)開采。
4)銅和富銀礦石中，含Ge 0.002%；鐵鎂礦石中，含Ge 0.001%～0.01%；溫泉水中，含Ge 0.0005%。
2.鎵的一般工業(yè)要求
鋁土礦礦石中：含Ga 0.01%～0.002%；黃鐵礦礦石中：含Ga 0.02%～0.03%；閃鋅礦礦石中：含Ga 0.01%～0.02%；鍺石中：含Ga 0.1%～0.8%；煤礦中：含Ga 0.003%～0.005%(煤的灰分中常含有0.01%至0.1%的鎵，在煤氣廠的灰塵中，鎵的含量達(dá)0.3%～0.5%)；明礬石中：含Ga 0.0022%～0.0044%；與堿性巖有關(guān)的巖漿礦床，在磷灰石-霞石礦石及精礦中：含Ga 0.01%～0.04%。
3.銦的一般工業(yè)要求
赤鐵礦礦石中，銦的平均品位為0.1%，可作銦礦單獨(dú)開采；含銅、鉛、鋅的錫石和黑鎢礦石中含銦0.01%～0.03%；銅鉬礦床中，含銦0.001%～0.003%；多金屬硫化物礦石中，含銦0.0005%～0.001%；含鋅黃鐵礦硫化物礦石中，含銦0.001%～0.03%。
4.鉈的一般工業(yè)要求
白鐵礦和黃鐵礦中含Tl 0.1%～0.2%；黃鐵礦和銅礦石中含Tl 0.0025%～0.1%；銻汞礦礦石中含Tl＞0.01%；鉛鋅礦礦石中含Tl 0.001%～0.01%；氧化錳礦石中含Tl＞0.01%；鹽類礦床中含Tl 0.002%～0.008%。
5.錸的一般工業(yè)要求
鉬礦和銅鉬礦礦石中含Re 0.0002%；銅鉬精礦中含Re 0.005%～0.009%；輝銅礦精礦中含Re 0.001%～0.03%；輝鉬精礦中含Re 0.001%～0.2%。
6.鎘的一般工業(yè)要求
鋅礦和鉛、鋅礦石中含Cd 0.01%～0.09%；鉛、鋅精礦中含Cd 0.03%～0.2%。
7.硒的一般工業(yè)要求
含硒獨(dú)立礦物的硒化物礦床含Se 0.08%，可作硒礦單獨(dú)開采。在其他有關(guān)礦床中的礦石含硒的工業(yè)要求：銅鎳礦石中含Se 0.0005%～0.006%，該類礦床的硫化物中含Se 0.002%～0.017%；銅、鋅黃鐵礦礦石中含Se 0.0025%～0.006%；含銅黃鐵礦礦床含Se 0.001%～0.012%，硫化物中含Se 0.1%；輝鈷礦或輝銻礦碲化物-硒化物型的礦石中含Se 0.0001%～0.002%；汞礦中含Se 0.003%；含硒凝灰?guī)r或灰質(zhì)頁巖中黃鐵礦含Se 0.7%～1.8%；自然硫礦床中含Se 0.2%～0.3%；火山灰及斑脫巖中含Se 0.003%～0.005%；硫化物礦床鐵帽及氧化帶礦石中含Se 0.01%～0.1%；含銅砂頁巖中含Se 0.002%；磷塊巖中含Se 0.02%；含鉀、釩的鈾礦床及瀝青質(zhì)和碳質(zhì)頁巖的沉積鈾礦中含Se 0.002%～0.01%。
8.碲的一般工業(yè)要求
銅、鎳礦石中含Te 0.0002%～0.0006%；自然硫礦床中含Te 0.001%～0.02%；含銅黃鐵礦礦石中含Te 0.001%～0.016%；含銅黃鐵礦中含Te 0.01%～0.08%；銅鉬硫化物礦床中含Te 0.0008%～0.005%；銅鉬礦石中含Te 0.03%；銅、鉛、鋅礦石中含Te 0.001%；輝鈷礦、碲化物-硒化物型礦石含Te 0.0002%～0.0007%；各類型低溫碲金礦床含Te 0.001%～0.01%。
稀土礦床一般工業(yè)指標(biāo)實(shí)例
項(xiàng)目
邊界品位
工業(yè)品位
礦區(qū)平
均品位
g／m3
塊段平
均品位
g／m3
富礦
品位
m
可采
厚度
m
夾石剔除厚度
m
輕
稀
土
含氟碳鈰礦、獨(dú)居石的
原生礦床ω（Ce2O3）
1%
2%
≥2
≥2
獨(dú)居石砂礦（礦物）
(100～20)g／m3
(300～500)g／m3
≥1
≥1
重
稀
土
含釔偉晶巖和碳酸巖礦床
ω（Y2O3）
（磷釔礦、硅鈹釔礦）
0.05%～0.1%
≥1～2
≥2
磷釔礦砂礦（礦物）
30g／m3
(50～70)g／m3
≥0.5
≥2
風(fēng)化殼離子吸附型稀土礦ω(REO)
重稀土
0.05%
0.08%
≥1
≥2
輕稀土
0.07%
0.1%
內(nèi)蒙古某大型含鈮—稀土—鐵礦床
鐵礦體（含鈮）
中的稀土礦
沒有具體工業(yè)指標(biāo)要求，不單獨(dú)圈定稀土礦體，
根據(jù)鐵礦中的稀土含量計(jì)算儲(chǔ)量
鐵礦體內(nèi)的夾層
ω(REO)
≥1%
≥2%
3
3
鐵礦上下盤含稀土白云巖（即圍巖）ω(REO)
≥1%
≥2%
8
4
江西某風(fēng)化殼離子吸附
型輕稀土礦床ω(REO)
花崗魔巖型
0.07%
0.1%
1
4
熔巖型
0.05%
0.08%
1
4
江西某風(fēng)化殼離子吸附型重稀土
礦床ω（REO）
0.03%
0.05%
0.1%
1
廣東某海濱獨(dú)居石砂
礦床ω（REO）
經(jīng)濟(jì)的
250g／m3
500g／m3
300g／m3
1
1～2
邊際經(jīng)濟(jì)的
100g／m3
其他稀土化合物的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
產(chǎn)品名稱
牌號(hào)
ω主要成分）
（不小于） %
ω（非稀土雜質(zhì)）
（不大于） %
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
氯化稀土
REC l3—48
REO 48
SO4-2 0.1，F(xiàn)e2O3 0.07
BaO+SrO ＜0.8
CaO+MgO＜3.0
P2O5＜0.01
GB 4149-84
REC l3—45
REO 45
REC l3—48
RE0 48；CeO2配分45
SO4-2 0.03
NH4C1＜1.3～4.0
GB 4148—84
REC l3—45
RE0 45；CeO2配分45
富鑭氯化
稀土
3—1
REO 48 La203 配分40
甘QB／YBY 6.3—84
LaCl 3—1
滬Q／YB 608—85
3—2
REO 45
甘Q／YBY 6.3—84
LaCl 3—2
La203 配分40
滬Q／YB 608—85
5—1
RE0 45；Eu203 0.15～0.174
甘Q／YBY 6.5—84
5—2
RE0 45；Eu203 0.175～0.199
5—3
RE0 45； Eu203 0.2
碳酸稀土
RE2（C03）3·nH2O-1
REO 70
Fe2O3＜0.05、
Si02＜0.05
CaOk＜1.0
SO4-2＜0.1
甘Q／YBY 6.9—84
RE2（C03）3·nH2O-2
REO 60
硝酸稀土
21—1
REO 38
甘Q／YBY 6.21—84
鐠釹富集物
15—1
Nd203配分80
Q／YBY 6.15—84
15—2
Nd203配分75
15—3
Nd203配分65
釤銪釓
富集物
14—1
Eu203 10
甘Q／YBY 6.14—84
14—2
Eu203 8
RE—1
Eu203 8
QBT—221—83
氫氧化稀土
17—1
CeO 61
甘Q／YBY 6.16—84
17—2
CeO 72
氟化稀土
REF3—1
RE0 83；CeO 配分40
XB／T 209—95
A—8
CeO配分99
滬Q／YB 535—85
C-1
RE0 80；CeO2配分40
滬Q／YB 540—85
“739”
RE0 90；CeO2配分80
甘Q／YB 6-10—84
“77l”
RE0 80；CeO2配分48
甘Q／YBY 6—11—84
“797”
RE0 90；Ce02配分48
甘Q／YBY 6—12—84
錯(cuò)黃
Py-1
Pr6O11 4
滬Q／YB 618—87
四、儲(chǔ)量規(guī)模
我國稀土金屬礦產(chǎn)資源十分豐富。據(jù)《’96中國礦產(chǎn)資源報(bào)告》(宋瑞祥主編，地質(zhì)出版社，1997)公布的截至1994年底，中國查明稀土氧化物礦區(qū)193處，儲(chǔ)量(磷釔礦按62%，獨(dú)居石按65%折算，下同)，總計(jì)達(dá)10735.34萬t，保有儲(chǔ)量為9230.89萬t。其中A+B+C級(jí)為2976.96萬t。按我國稀土儲(chǔ)量(A+B+C級(jí)儲(chǔ)量)同國外同期儲(chǔ)量基礎(chǔ)相比(均為稀土氧化物儲(chǔ)量)，我國居世界第1位。第2位為原蘇聯(lián)2100萬t，第3位為美國1400萬t(據(jù)Mineral Commodity Summaries,1995)。
我國稀散金屬礦產(chǎn)資源也較豐富?，F(xiàn)保有儲(chǔ)量：鍺3055t，鎵98300t，銦13014t，鉈8302t，硒16888t，碲13395t，錸237t，鎘394686t。
我國稀土礦產(chǎn)資源分布廣泛，目前已探明有儲(chǔ)量的礦區(qū)193處，分布于17個(gè)省區(qū)，即內(nèi)蒙古、吉林、山東、江西、福建、河南、湖北、湖南、廣東、廣西、海南、貴州、四川、云南、陜西、甘肅、青海。稀土儲(chǔ)量分布，據(jù)《中國礦產(chǎn)》專著(中國建材工業(yè)出版社，1993)統(tǒng)計(jì)：內(nèi)蒙古占全國稀土總儲(chǔ)量的96%、貴州占1.5%、湖北占1.3%、江西占0.6%、廣東占0.4%。
稀散金屬礦產(chǎn)已探明有儲(chǔ)量的礦區(qū)：鍺礦33處，分布在11個(gè)省區(qū)，其中廣東、云南、吉林、山西、四川、廣西和貴州等省區(qū)的儲(chǔ)量占全國鍺總儲(chǔ)量的96%；鎵礦112處，分布21個(gè)省區(qū)，主要集中在山西(占總儲(chǔ)量的26%)、吉林(20%)、河南(15%)、貴州(13%)、廣西(9%)和江西(5%)等省區(qū)；銦礦59處，分布15個(gè)省區(qū)，主要集中在云南(占全國銦總儲(chǔ)量的40%)、廣西(31.4%)、內(nèi)蒙古(8.2%)、青海(7.8%)、廣東(7%)；鉈礦12處，分布在云南、廣東、甘肅、湖北、廣西、遼寧、湖南等7個(gè)省區(qū)，其中云南占全國鉈總儲(chǔ)量的94%；硒礦53處，分布在18個(gè)省區(qū)，主要集中在甘肅(占全國硒總儲(chǔ)量的41.2%)，其次為黑龍江(10%)、廣東(8.9%)、青海(8.8%)、湖北(8.7%)和四川等省區(qū)；碲礦26處，分布于15個(gè)省區(qū)，儲(chǔ)量主要集中在江西(占全國碲總儲(chǔ)量的41.6%)、廣東(41.3%)、甘肅(10.7%)；錸礦11處，分布于9個(gè)省，其中陜西(占全國錸總儲(chǔ)量的44.3%)、黑龍江(31.6%)、河南(12.7%)和湖南、湖北、遼寧、廣東、貴州、江蘇；鎘礦148處，分布于24個(gè)省區(qū)，儲(chǔ)量在1～10萬t以上的省區(qū)依次為云南、廣西、四川、廣東、江西、甘肅、內(nèi)蒙古、湖南、青海等9省區(qū)，其中云南(占全國鎘總儲(chǔ)量的45.7%)、廣西(7.7%)、四川(7.1%)、廣東(6.2%)。
五、稀土元素、稀散元素礦在我國的分布
輕、重稀土儲(chǔ)量在地理分布上呈現(xiàn)出“北輕南重”的特點(diǎn)，即輕稀土主要分布在北方地區(qū)，重稀土則主要分布在南方地區(qū)，尤其是在南嶺地區(qū)分布可觀的離子吸附型中稀土、重稀土礦，易采、易提取，已成為我國重要的中、重稀土生產(chǎn)基地。此外，在南方地區(qū)還有風(fēng)化殼型和海濱沉積型砂礦，有的富含磷釔礦(重稀土礦物原料)；在贛南一些脈鎢礦床(如西華山、蕩坪等)伴生磷釔礦、硅鈹釔礦、釔螢石、氟碳鈣釔礦、褐釔鈮礦等重稀土礦物，在鎢礦選冶過程中可綜合回收，綜合利用。
我國稀土礦床大多數(shù)與稀有元素共生在一起的，在興安—內(nèi)蒙古、東秦嶺、黑吉遼膠、華南、康滇等成礦區(qū)帶均有不同程度的分布。
位于內(nèi)蒙古成礦區(qū)的白云鄂博鐵-鈮、稀土礦床是一個(gè)多期疊加成礦的世界罕見特殊超大型稀土礦床。
分布在北方幾條北西西向的巖帶，如秦嶺區(qū)、昆侖-祁連山區(qū)的稀有、稀土礦床。礦床類型以偉晶巖型為主，成礦規(guī)模較小。
在興安嶺-內(nèi)蒙古區(qū)、阿爾泰區(qū)、天山-北山區(qū)、昆侖-祁連山區(qū)、東秦嶺區(qū)、華南區(qū)、康滇區(qū)及黑吉遼膠區(qū)都形成許多規(guī)模不等的稀有、稀土礦床。
在川西發(fā)現(xiàn)大型鋰輝石偉晶巖礦床和新疆阿爾泰地區(qū)柯魯木特鋰輝石-鈉長石偉晶巖礦床。但尚未發(fā)現(xiàn)規(guī)模較大的稀土礦床。
華南成礦區(qū)的許多花崗巖型、氣成熱液和熱液型、偉晶巖型、堿性巖及堿性花崗巖型、火山熱液型等稀有、稀土礦床，絕大多數(shù)是在燕山期成礦的。此外，四川冕寧牦牛坪稀土礦床經(jīng)研究屬喜馬拉雅期成巖成礦的(袁忠信等，1995)。
稀散金屬資源的一個(gè)顯著的特點(diǎn)是，分布的省區(qū)和賦存的某些礦床較為集中，被形象地稱謂稀散元素“不稀散”。鍺有80%以上的儲(chǔ)量分在廣東、云南、吉林、四川、山西等5省，主要賦存在鉛鋅礦、銅礦和煤礦中。鎵的儲(chǔ)量82%集中于山西、河南、廣西、貴州，主要伴生在鋁土礦床內(nèi)。銦集中分布在云南、廣西、內(nèi)蒙古、青海等4省區(qū)的鉛鋅礦床和銅多金屬礦床中，占全國銦總儲(chǔ)量的87%。錸幾乎全部伴生于鉬礦床中，集中分布在陜西金堆城鉬礦、河南欒川鉬礦、吉林大黑山鉬礦、黑龍江多寶山銅(鉬)礦等礦床中，合計(jì)占全國錸總儲(chǔ)量的近90%。鉈的分布更是集中，90%以上的儲(chǔ)量富集在云南蘭坪金頂鉛鋅礦床。碲主要伴生在廣東大寶山多金屬硫化物礦床、江西城門山銅礦床和甘肅金川銅鎳礦床，合計(jì)占全國碲總儲(chǔ)量的94%，但最近在四川石棉縣大水溝發(fā)現(xiàn)一處獨(dú)立碲礦床。只有鎘、硒分布較分散，鎘分布于24個(gè)省區(qū)，硒分布18個(gè)省區(qū)，許多礦床伴生鎘、硒元素。
六、主要礦床類型
1.白云鄂博型鐵-鈮、稀土礦床
這是一種特殊類型迄今獨(dú)一無二的超大型稀土礦床，以其規(guī)模巨大，儲(chǔ)量豐富，鈰族稀土品位高而著稱于世，具有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，是我國稀土礦物原料最大的生產(chǎn)基地。對(duì)其成因類型劃分至今眾說紛紜，諸如特種高溫?zé)嵋赫f、沉積變質(zhì)-熱液交代說、巖漿碳酸巖說、火山碳酸巖沉積說、層控說、熱鹵水沉積說以及復(fù)合成因說等。該類型礦床地質(zhì)特征將在典型礦區(qū)中加以簡要介紹。
2.花崗巖型鈮、稀土礦床
該類型是與花崗巖類巖石有關(guān)的巖漿礦床，主要分布在贛南、粵北及湘南、桂東一帶，如姑婆山含褐釔鈮礦花崗巖。堿性花崗巖型稀土礦床主要分布在川西和內(nèi)蒙古的東部地區(qū)，如內(nèi)蒙古巴爾哲堿性花崗巖鈮、稀土礦床?；◢弾r型稀土礦床的特點(diǎn)是，儲(chǔ)量大、品位穩(wěn)定，頗有遠(yuǎn)景。但品位較低，礦物粒度較細(xì)，目前尚未大規(guī)模開采利用。然而在其上發(fā)育的風(fēng)化殼礦床和形成的沖積砂礦、海濱砂礦，易采易選，具有重要工業(yè)意義，五六十年代已開采這些砂礦中的獨(dú)居石、磷釔礦、鈮鉭鐵礦、鋯石英等稀土、稀有元素礦物原料。
3.花崗偉晶巖型稀土礦床
我國花崗偉晶巖主要富含鋰、鈹、鉭等稀有元素，富含稀土元素并不多見，僅在江西發(fā)現(xiàn)有稀土-鈮鉭-鋰偉晶巖型礦床。這類礦床的特點(diǎn)是稀土品位較高，礦物粒度較大，易采易選，但規(guī)模有限，適于地方開采。
4.含稀土氟碳酸鹽熱液脈狀型礦床
該類型是獨(dú)立的輕稀土礦床，經(jīng)濟(jì)價(jià)值巨大，為國外稀土礦的主要類型之一，如美國著名的芒廷帕斯特大型氟碳鈰礦即屬此類。我國目前已勘查出四川冕寧牦牛坪稀土礦床(大型)和山東微山湖郗山稀土礦床(中型)。這類礦床的形成常與堿性侵入巖有關(guān)，規(guī)模較大，稀土品位富，主要礦石礦物為氟碳鈰礦，富含鑭、鈰、鐠、釹等元素，礦石嵌布粒度大，屬易選礦石類型。這兩個(gè)礦床已開發(fā)利用，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益十分可觀。
5.含鈮、稀土正長巖-碳酸巖型礦床
這種類型礦床也是稀土礦床主要類型之一。具有規(guī)模大，共伴生組分多的特點(diǎn)，頗有綜合利用價(jià)值。主要礦石礦物以鈰族稀土為主。有獨(dú)居石、氟碳鈰礦、氟碳鈰鈣礦等，鈮礦物有燒綠石、鈮鐵礦、鈮鐵金紅石等。在秦嶺東段南坡，鄂陜交界處已勘查的湖北竹山廟埡大型鈮稀土礦床，探明輕稀土氧化物121.5萬t，五氧化二鈮92.95萬t，尚待開發(fā)利用。
6.化學(xué)沉積型含稀土磷塊巖礦床
在化學(xué)沉積型礦床中，目前在國內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)獨(dú)立的稀土礦床。稀土元素只是作為伴生組分富集在某些磷礦床、鋁土礦床和鐵礦床中，具有綜合回收利用價(jià)值。其中在磷塊巖中的稀土元素主要呈類質(zhì)同象形式賦存于膠磷礦或微晶磷灰石中，稀土含量與主元素磷的含量有密切的相關(guān)關(guān)系，最高含量可達(dá)0.3%，且釔族稀土往往有較高的比例。70年代初，勘探的貴州織金縣新華磷礦床，探明的稀土氧化物儲(chǔ)量已達(dá)大型礦床規(guī)模，其中氧化釔的儲(chǔ)量占總儲(chǔ)量的1/3。目前，磷礦已開采，稀土礦待綜合回收利用。
7.沉積變質(zhì)型鈮、稀土、磷礦床
該類型是近年來發(fā)現(xiàn)的一種變質(zhì)礦床，分布甘肅北部和內(nèi)蒙古西部。礦床產(chǎn)于前寒武系大理巖中。礦石礦物主要有鈮鐵礦、鈮易解石、鈮鐵金紅石、獨(dú)居石、磷灰石等。礦床規(guī)模較大，以鈮為主，稀土和磷可綜合回收利用，具有潛在的工業(yè)意義。
8.混合巖型稀土礦床
這種稀土礦床是含獨(dú)居石、磷釔礦的混合巖或混合巖化花崗巖。70年代以來在廣東、遼寧、內(nèi)蒙古陸續(xù)發(fā)現(xiàn)礦化區(qū)和礦床。如廣東的五和含稀土混合巖礦床，遼寧的翁泉溝混合巖化交代型硼鐵稀土礦床，內(nèi)蒙古烏拉山—集寧一帶的花崗片麻巖或混合巖中稀土元素含量很高，有可能找到混合巖型稀土礦床。這種礦床的礦石礦物主要是獨(dú)居石、磷釔礦、褐簾石和鋯石等，遼寧的混合巖中還有鈰硼硅石等。混合巖型稀土礦床，一般規(guī)模較大，特別是在南方由混合巖型稀土礦床形成的風(fēng)化殼礦床和海濱砂礦具有重要開采價(jià)值。
9.風(fēng)化殼稀土礦床
這類礦床廣泛分布于南嶺和福建一帶的花崗巖型、混合巖型稀土礦床和個(gè)別含稀土火山巖發(fā)育的地區(qū)，多呈面型分布。根據(jù)稀土元素的賦存狀態(tài)，風(fēng)化殼礦床分為單礦物型和離子吸附型兩類。
單礦物型風(fēng)化殼礦床的稀土元素主要以稀土礦物形式出現(xiàn)，其工業(yè)礦物種類，視其原巖而定。有的以褐釔鈮礦為主，如湖南和廣西富賀鐘三縣的風(fēng)化殼花崗巖；有的則以磷釔礦和獨(dú)居石為主。其含礦母巖為含礦花崗巖和混合巖。這類礦床采選簡易，已成為稀土特別是重稀土的主要礦物原料來源。
離子吸附型風(fēng)化殼稀土礦床，是一種新類型稀土礦床。稀土元素呈離子狀態(tài)吸附于粘土礦物表面，提取工藝簡便，加之規(guī)模之大，開采容易，已成為我國重稀土、中稀土提取的主要來源。這類礦床在我國南方有較廣泛的分布，開發(fā)這類礦床經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益十分顯著。
10.獨(dú)居石、磷釔礦沖積砂礦和海濱砂礦
在華東、中南、滇西南等地區(qū)第四系沖積層中遍布獨(dú)居石和磷釔礦砂礦。其原巖為含礦花崗巖和混合巖，砂礦富集程度、品位隨地貌單元趨新而漸富。礦床規(guī)模較小，但易采易選，適于邊采邊探，易于發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。海濱砂礦比沖積砂礦規(guī)模大，也易采易選，經(jīng)濟(jì)價(jià)值巨大。主要分布在廣東、海南、臺(tái)灣省等沿海一帶。礦體賦于第四紀(jì)濱海相細(xì)粒石英砂中，主要礦物為鈦鐵礦、金紅石、鋯石、獨(dú)居石和磷釔礦等，均可綜合開發(fā)、綜合回收利用。
