独居石稀土矿

1、独居石百科名片独居石成分为(Ce, La, Nd, Th) PO4的磷酸盐矿物。单斜晶系，晶体为板 状或柱状。因经常呈 单晶体而得名。棕红色、黄色，有时褐黄色，油脂光泽，解理完全，莫氏硬度55.5，比重4.95.5。常具放射性。主要作为副矿物产在 花岗岩、正长岩、片麻岩和花岗伟晶岩中，与花岗岩有关的热液矿床中也有产出。目录简介独居石这个名字是源于它经常以单晶体存在而来的。它是一种含有铈和镧 的磷酸盐矿物，是一种稀土矿物，中文学名“磷铈镧矿”，(Ce,Y,La,Th ) P04是提炼铈、镧的主要矿物，商业钚的主要来源。早先发 现这种矿物会放 射钍-232，之后会吸收慢中子而变成铀 -233，而铀

2、-233可作核燃料 之用。 1940合成又发现该矿石，可合成钚-239。而钚-239常被用在核子反应炉及 核武器中。铈 可用来作 合金、打火石、抛光等 的材料。此外，很多时候独 居石中还含有 钍，因此也可用来提炼钍。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马达加斯加、 含有独居石的 晶体稀少。独 素具有放射性是在澳大利亚沿海、巴西以及 南非、马来西亚、中国东北为主 重砂矿床。我国白云鄂博也是独 居石的生产近几年呈下降趋势， ，对环境有害。其中，巴西，印印度等沿海。此外，斯里兰卡、 、泰国、韩国、朝鲜等地都 居石的重要产地，但优良大 主要原因是由于矿石中钍元 度等

3、国已禁采。定义1、矿物名独居石亦称“磷铈镧 矿”（注：辞海1999年缩印本）。化学组成为（Ce、La、Nd Th）P04、晶体属单斜晶系的磷酸盐 矿物。因经常呈单晶体而得名。晶体 为板状或柱状。棕红色、黄色，有时褐黄色，油脂光泽，解理完全，摩斯硬度55.5，比重4.95.5。独居石主要作为副矿物产在花岗岩、正长岩、 片麻岩和花岗伟晶岩中；在与花岗岩有关的热液矿床中也有产出，但主要矿床是滨海砂 矿和冲积砂矿。此外，常可富集形成砂矿。独居石含Ce2O32硏30%, La2O320%30%，是提取 铈族稀土元素 的重要矿物原 料，由于成分 中经常有 钍代替铈，ThO2含量最多可达 30%。2、天然宝

4、石。金属矿产之一。化学成 分（Ce，La，Y，Th）PO4。属单斜 晶系，单晶体 呈板状或似楔形，或各向等长状。浅黄色至浅红褐色。强玻璃光泽或 松脂光泽至蜡状光泽，微透明至透明。硬度5-5. 5，密度4. 95. 5克/厘米3。世界上出产 宝石级独居石的国家有 美国、玻利维亚等。 透明宝石个体 不大，已知大者约 5克拉。不透 明的大晶体用于琢磨 弧面型 宝石。独居石的英文名称 Monazite来自希蜡文 monazem意为无伴独居之 意，寓意矿物 产出稀少（注：中国收藏大辞词）。晶体结构及形态独居石产于花岗岩、正长岩、片麻岩中，也常形成砂矿。独居石它的颜色呈棕红、黄、褐黄，有 油脂光泽。其晶体

5、形状或是板状或是柱状 单斜晶系，斜方柱晶类。晶面常有条纹，有时 为柱、锥、粒状。因成分中 含铀、钍元素，具一定放射性（通常量很低， 无须特别保护）。独居石的 颜色较艳丽， 这种矿物的晶体大都小，粗大者且透明，在国外可用作 宝石（无商业价值，多为收藏品）。图中独居石晶体是一颗贯穿双晶1，极其完美漂亮，若晶 体够大，是珍贵收藏品。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、中国东北为主、泰国、韩国、朝鲜等地都 含有独居石的 重砂矿床。我国 白云鄂博 也是独 居石的重要产地，但优

6、良大 晶体稀少。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。其中，巴西，印度等国已禁采。矿业简史铈和另一稀土元素钇是稀土元素中在地壳中含量较大的两种元素，因 而它们在稀土 元素中首先被发现。 欧洲北部斯 堪的纳维亚半岛上的挪威和 瑞典是稀土元 素矿物比较丰富的产地，因而这 两种元素在这个地区最先被 发现。独居石铈是从另一块出产在瑞典小城瓦斯特拉斯（Bastn?s ）的红色重石中发 现的。1803年德国化学家克拉普罗特 分析了这种红色重石，确定了有一种新元素的氧化物存在，称为ochra （赭色）土，因为 它在灼烧时出现赭色。 元素就被命名为ochro

7、ium，矿石被称为ochroite 。同时瑞典化学家贝齐里 乌斯和希辛格在该矿石中也发现了同一元素的氧化物，称为ceria （铈土），元素称为cerium （铈），元素符号定为Ce,矿石称为cerite ，以纪念当时 发现的一颗小 行星谷神星 Ceres。Ochroium和cerium是同一元素，后者被 采用了，前者被丢弃了。钇和铈的氧化物以及其他稀土元素氧化物和土族元素的氧化物一样很难还原。直到1875年希尔布郎德利用电解熔融的铈的氧化物，获得金属铈。这是今天取得 稀土元素金属的一种普遍的方法。它们的发现不仅仅是发现了它们的本身，而且带来了其他稀土元素的发现。其他稀土元素的发现是从这两个元素

8、 的发现开始的。钇和铈的发现仅仅是打开了发现稀土元素的第一道大门， 是发现稀土元素的第一阶段。铈的广泛应用：（1） 铈作为玻璃添加剂，能吸收紫外线与红外线，现已被大量应用于汽车玻璃。不 仅能防紫外线，还可降低车内温度，从而节约空调用电。从1997年起，日本汽车玻璃全加入氧化铈，1996年用于汽车 玻璃的氧化铈至少有2000吨，美国约 1000多吨。（2） 目前正将铈应用到汽车尾气净化 催化剂中，可有效防止大量汽车 废气排到空气 中美国在这方面的消费量占稀土 总消费量的三分之一强。（3） 硫化铈可以取代铅、镉等对环境和 人类有害的金属应用到 颜料中， 可对塑料着色，也可用于涂料、油墨和纸张等行业

9、。目前领先的是 法国罗 纳普朗克公司。（4） Ce:LiSAF激光系统是美国研制出来的固体激光器，通过监测色氨 酸浓度可用于 探查生物武器，还可用于医学。铈应用领域非常广泛，几乎所有的稀土应 用领域中都含有铈。如抛光粉、储氢材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电 容器、压电陶瓷、铈碳化硅磨料、燃料电池原料、汽油催化剂、某些永磁材料、各种合金钢及 有色金属等。结构性质独居石岩中，也常形成砂矿。它的 形状或是板状或是柱状，单 柱、锥、粒状。因成分中含 须特别保护）。独居石的颜结构形态：独居石产于花岗岩、正长岩、片麻 颜色呈棕红、 黄、褐黄，有油脂光泽。其晶体 斜晶系，斜方柱晶类。晶面常有条纹，有时为 铀

10、、钍元素， 具一定放射性（通常量很低，无 色较艳丽，这种矿物的晶 体大都小，粗大者且透明，在国外可用作宝石（无商业价值，多 为收藏品）。图中独居石晶体是一颗贯穿双晶，极其完美漂亮，若晶体够 大，是珍贵收藏品。晶体为板状或柱状。棕红色、黄色，有时褐黄色，油脂光泽，解理完全，摩斯硬度55.5，比重4.95.5。独居石主要作为副 矿物产在花岗岩、正长岩、片麻岩和花岗伟晶岩中。成分性质：（Ce,La,Y,Th）P04。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 HCI04 H2SO4中。采用电子探针（EPMA）分

11、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 810 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

12、度5.05.5。性脆。密 度4.9 5.5。电磁性中弱。在 X射线下发绿光。在阴极射线下不发光 。原料特点独居石灰色金属，有延展性。熔点799C，沸点3426C。密度：立方 晶体6.76克/厘米3，六方晶体 6.66克/独居石厘米3。外围电子层排 布4f15d16s2。第一电离能 5.47电子伏特。化学性 质活泼，用刀 刮即可在空气中燃烧（纯的铈不易自燃，但稍氧化或与铁生成合金时，极易自燃）；加热时，在空气中燃烧生成二氧化铈。能与沸水作用，溶于酸，不溶于碱。受低温和高压时，出现一种反磁性体，比普通形式的铈致 密18%铈是稀土元素中最丰富的金属元素。有四种 同位素：136Ce、138Ce、140

13、Ce、142Ce°142Ce 是放射性的 a 放射体，半衰期为 5X 1015 年。元素来源：铈主要存在独居石和 氟碳铈矿中，也存在于铀、钍、钚的 裂变产物中。 常由氧化铈用镁粉还原，或由电解熔融的氯化铈而制得。元素用途：铈可 作催化剂、电弧电极、特种玻璃等。铈的合金耐高热，可以用来制造喷气推进器零件。硝酸铈可用来制造煤气灯上用的白热纱罩。元素辅助 资料：铈是稀土元素。稀土元素是指钪、钇和全部镧系元素由于它们在地 壳中的含量稀少，它们的氧化物 与氧化钙等土族元素性质相 似。独居石元 素符号：Ce英文名：Cerium ；中文名：铈相对原子 质量：140.12 ;常见化合价：+3,+4电

14、负性：1.12 外围 电子 排布:4f15d16s2 ；核外电子排布:2,8,18,20,8,2 同位素及放射线：Ce-1343016dCe-136Ce-138Ce-139137.6d*Ce-140Ce-14132.5dCe-14 2Ce-1431.4dCe-144284.6d电子亲合和能：0KJ mol -1第一电离 能: 528KJ - mol-1 ;第二电离能：1047KJ- mol -1 ;第三电离 能：1880KJ- mol -1单质密度：6.773g/cm3 ;单质熔点：795.0 C单质沸点：3257.0 C 原子半径：2.7 ;埃离子 半径：1.14（+3）;埃共价半径：1.6

15、5埃 常见化合 物:CeO2CeCl3应用价值独居石独居石独居石化学组成为（Ce、La、Nd Th）P04、晶体属单斜晶系的磷酸 盐矿物。独居石 是主要的稀土矿物，轻稀土（铈 组）氧化物占39 74%重 稀土（钇组）氧化物占05%颜色以黄 色为主，次为浅黄、黄 白等色。稀 土元素在黑色 和有色冶金、玻璃和 陶瓷生产、电子、电气照明、电视和激 光技术、化工工业、医疗和农业生产领域中得 到广泛的应用。在与花岗岩 有关的热液矿床中也有产出。此外，常可富集形成砂矿。独居石是提取铈族稀土元素的 重要矿物原料。由于成分中经常有钍 代替铈,ThO2含量最多可 达30%，在提取铈时，可综合提取钍o独居石产 在

16、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；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。属稀土金属矿，已发现天台县龙皇堂、普光山、水竹岙、 下周及临海市 黄坦、横坑等6个矿化点。龙皇堂为风化残积 型，主要为独居石，其次有黑稀金矿、钇易解石、磷钇矿等。独居石含矿率一般每立方米250克，最高每立方米508.2克，估算远景储量为1056.2 吨。独居石（Monazite ）是主要的稀土矿物，轻稀土（铈组）氧化物占上3974%，重 稀土（钇组）氧化物占05%,独居石供提取稀土元 素（金属、合金和化 合物）用。稀土元素（金属、合金和化合物）在黑色

17、和有色冶金、玻璃和陶瓷生产、电子、电气照明、电视和激光技术、化工工业、医疗和农业生 产领域中取得广泛的应用。化学成分及物理性质：（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 HCIO4、H2SO4中。独居石采用电子探针（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，