⑴ 釔是什麼金屬
釔,Y,稀土元素之一,灰色金屬,化合時一般為+3價.與熱水能起反應,易溶於稀酸.可由YF2.nH2O用鈣還原製得.在合金方面有廣泛用途;氧化釔可制特種玻璃及陶瓷,並可作催化劑.
⑵ 稀土品位的計算方法
一般樣品長度變化不大、品位較均勻時,可以直接用算術平均法計算。
最早發現稀土的是芬蘭化學家加多林(John Gadolin)。1794年,他從一塊形似瀝青的重質礦石中分離出第一種稀土「元素」(釔土,即Y2O3)。
因為18世紀發現的稀土礦物較少,當時只能用化學法製得少量不溶於水的氧化物,歷史上習慣地把這種氧化物稱為「土」,因而得名稀土。
選礦是利用組成礦石的各種礦物之間的物理化學性質的差異,採用不同的選礦方法,藉助不同的選礦工藝,不同的選礦設備,把礦石中的有用礦物富集起來,除去有害雜質,並使之與脈石礦物分離的機械加工過程。
當前中國和世界上其它國家開采出來的稀土礦石中,稀土氧化物含量只有百分之幾,甚至有的更低,為了滿足冶煉的生產要求,在冶煉前經選礦,將稀土礦物與脈石礦物和其它有用礦物分開。
以提高稀土氧化物的含量,得到能滿足稀土冶金要求的稀土精礦。稀土礦的選礦一般採用浮選法,並常輔以重選、磁選組成多種組合的選礦工藝流程。
⑶ 稀土礦工業要求
一、輕稀土
(一)含氟碳鈰礦、獨居石的原生礦床
邊界品位:Ce2O31%;工業品位:Ce2O32%;可采厚度≥2m;夾石剔除厚度≥2m。
(二)獨居石砂礦
邊界品位:礦物100~200g/m3;工業品位:礦物300~500g/m3;可采厚度≥1m;夾石剔除厚度≥1m。
二、重稀土
(一)含釔(磷釔礦、硅鈹釔礦)偉晶岩和碳酸岩礦床
工業品位:Y2O30.05%~0.1%;可采厚度≥1~2m;夾石剔除厚度≥2m。
(二)磷釔礦砂礦
邊界品位:礦物30g/m3;工業品位:礦物50~70g/m3;可采厚度≥0.5m;夾石剔除厚度≥2m。
三、風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。稀散元素在有關礦床、礦石和精礦達到以下指標即可綜合回收。
稀土元素在地殼中的克拉克值為0.0153%,與常見的元素鋅、錫,鈷含量相近;即使是克拉克值較小的銩、鑥、鋱、銪、鈥等,也比鉍、銀、汞的含量高。
稀土元素在地殼中分布雖較廣,但不是所有含稀土的礦床都符合工業開發利用的要求。根據目前選礦和提取的技術水平,對稀土礦床的工業指標要求如下表所列。
表1 稀土礦床工業指標
如果稀土元素在礦床中作為伴生組分進行綜合回收,則工業指標要求可根據礦床中主要有用元素而定。對於我國特有的離子吸附型稀土礦床,其工業指標要求有待研究和制定。
⑷ 伴生微量元素
一、概述
煤主要是由植物殘骸形成的固體可燃礦產,其組成中既有有機質,也有無機質,幾乎包含了地殼內常見礦物的各種元素,目前已發現的與煤伴生的元素已有60多種。這些伴生的元素雖含量不高,但大部分的平均含量都超過了地殼中該元素的平均含量(克拉克值)。煤中的微量元素或稱痕量元素一詞起源於19世紀中葉,由於用光譜分析法測定煤中的元素成分時只能定性地確定有微量或痕量化學元素的存在,故稱為微量或痕量元素。
煤中微量元素的聚集決定於成煤原始物質的元素組成、煤的形成環境特徵,以及成煤期和成煤期後所經歷的各種物理化學作用及地球化學作用。依據煤中伴生微量元素與成煤作用的關系,微量元素的來源是多方面的。有的微量元素是在造煤植物生存狀態時具有的,以後又帶入煤中,有的元素是在成煤植物死後堆積於泥炭沼澤中,由於外部營力(如風、水、大氣降水等)的作用帶進了礦物雜質;有的微量元素是在成煤物質形成泥炭並被埋藏後,在煤化作用的過程中因地殼中的循環由水從上覆地層中淋溶滲濾沿孔隙及構造裂隙帶入到煤中的;有的微量元素則是在成煤之後,由於後期火成岩侵入接觸、揮發氣體、熱液活動帶入到煤中的。
許多研究結果表明,在煤中伴生微量元素的富集過程中,有機質一直起著重要作用。其中,植物殘骸在沼澤內的腐解過程對元素的遷移和富集具有更為突出的作用。煤中微量元素的富集基本是化學和物理的吸附作用,即成煤物質分解所形成的腐植酸和腐植質具有很高的吸附能力,這在成煤的初期階段對微量元素的富集是有利的原因。此外,配合作用可以改變一些微量元素的遷移和富集能力,即在泥炭沼澤中由於含氨基、羥基、羧基等功能團和腐植質等有機物質,它們都可作為配位體與金屬離子相配合。有的元素形成的金屬有機配合物難溶於水,從而因其遷移的能力降低而富集,有的則易溶於水而大大增加了該元素的遷移能力。對於絕大多數微量元素來說,它們在成煤沼澤等水體中的濃度一般都很小,幾乎不可能由於超過其溶度積而從溶液中析出。因此,作為吸附劑的腐植質等的吸附作用,就成為元素遷移、富集的基本方式。
在煤層內和煤層之間,微量元素的含量分布是由許多地質因素及地球化學因素決定的。
煤中的微量元素含量多少,明顯地依賴於成煤環境,尤其是環境的pH和Eh值的變化,這種變化不僅影響到煤岩組分的差異、沼澤環境的不同,也影響到微量元素的聚集和分散。
微量元素與有機質的親和力各不相同,有些具有高離子勢的金屬元素,如鈹、鍺、鈾、鋯等幾乎完全能與煤中有機質結合,具有強的有機親和能力,主要富集於煤的凝膠化組分中。據民切夫(1972)有關褐煤煤岩組分與一些微量元素含量的資料表明,與原煤比較,木煤體富集釩、錳、鍶、鋇,鏡質體中富集鉛、鎳,凝膠體中富集鈷、砷、銀、鉬、鍺、錫,絲質體中富集釔、鈹、鐿、鋅。絲質體對元素的富集主要是由於礦化作用的結果,但釔和鐿的富集可能與有機物質有關。
煤中微量元素的富集也受到接觸變質作用及區域變質作用的影響。接觸變質作用往往是由較年輕的火成岩侵入而造成,大多伴有礦化作用,由於侵入體具有揮發性氣體及熱液等作用,從而使一些微量元素富集。區域變質作用明顯地影響到許多元素,如硼、鍺等的富集,且隨著變質程度的增高使微量元素含量減少。這是因為煤化作用時的礦物組分(碳酸鹽、氧化物及其他鹽類)可自腐植酸和其他有機化合物中離析出來,而可溶組分(如GeO2或Na2GeO3)就由循環水將它們從煤層中帶出。
許多微量元素的富集常常與煤層的地層層位有關,在煤層內又往往富集於煤層的近頂、底板和近夾矸的分層中。其中,關於含煤地層的地質時代(即層位)對微量元素的影響,主要是隨著地質歷史的演化,各種地質作用的特徵和古植物演化及古氣候、古環境等都會發生不可逆的改變所致,但具體的影響機理、影響微量元素富集的范圍、程度等仍屬待研究的問題。對於煤層近頂、底板分層和近夾矸分層中微量元素的富集機理,有人認為是泥炭沼澤堆積的前後進入沼澤中的礦物和富含礦物質的溶液比其他時期較多而形成。
較多的研究者則認為,這種微量元素近煤層頂、底板及近夾矸的富集是由於在成岩作用中或以後,微量元素從煤層或泥炭層的圍岩中由擴散作用和滲透作用而富集,形成近圍岩煤層的富集帶,所以稱為接觸帶富集作用,而煤層內部的擴散主要是直接在凝膠化物質中進行的。這種認識更進一步說明薄煤層及透鏡體煤層中微量元素易於富集的原因。
煤中伴生的微量元素的富集不僅與有機質關系密切,而且也與無機質的灰分有關。一些微量元素隨著某種成因類型的礦物質(即微量元素載體)進入煤層或泥炭層後與有機質相結合,這種礦物質愈多,煤中微量元素聚集得愈多。
除上述各種因素外,煤層形成的古地理條件也影響微量元素的富集。如靠近含煤盆地的邊緣或近物源區的煤中,微量元素有富集的趨勢;有些微量元素在陸相煤盆地內含量高,近海煤盆地內則含量低,如煤中的鍺等。此外,有些煤中的微量元素富集與同期或准同期岩漿活動和火山活動有關。
煤中微量元素富集到適宜開發利用的含量,就可作為有用礦產資源加以利用。隨著煤炭的應用范圍日益擴大,煤中微量元素的研究已愈來愈多地涉及許多問題。例如,煤質的評價、煤的洗選加工、煤矸石的處理和煤渣的無害處理、煤的綜合利用、環境保護,以及煤的氣化、液化等過程中微量元素的作用研究等。在煤田地質研究中,煤中微量元素的研究對煤層對比、煤化作用研究及成煤環境分析提供方法和依據。
在煤加工利用時,煤中的微量元素會轉化到液態碳氫化合物產物、焦炭及其他產物中。在煤的復雜轉化過程中,有時微量元素可起到催化劑或抑制劑的作用,但有些元素則由於煤的燃燒或煤及煤渣的風氧化可以釋放到周圍的環境中,其中有些則通過一定形式成為動物、植物和人類生存的有毒物質。根據美國的資料,煤在燃燒中形成的若干放射性核素,如鈾、釷、氚、氬、惰性氣體、碘、氡、釙等同位素,極易成為人體致癌的毒素。
隨著核子工業及電子工業的發展,對稀有金屬的需求迅速增加,許多國家開展了煤中微量元素的研究與利用。近期已廣泛研究了煤中有毒性、放射性、腐蝕性微量元素。我國煤中伴生的微量元素以鍺、鈾、釩等最為豐富,現分別列述於下。
二、鈾
鈾是現代原子能工業主要的原料,與煤伴生的鈾礦是該種礦床的重要類型之一。煤中伴生鈾的工業品位要求一般為0.02%。
目前已知具有工業價值的富鈾煤層大多形成於陸相沉積環境,尤其在褐煤層中較多。這些富鈾煤層多位於煤盆地基底結晶岩之上,有的與酸性噴出岩互層出現。此外,淺海相瀝青質頁岩或我國的石煤也普遍含有鈾,且常與磷、釩等元素共生。這類鈾礦床儲量大,但品位低。
鈾在煤中主要以鈾的有機化合物出現。在泥炭堆積時期,多呈易溶鈾有機配合物形式遷移,以不同的腐植酸鹽配合物方式被搬運。當腐植酸氧化後,配合物遭破壞,或者鈾有機配合物與某些鹽類起化學反應,或由於吸附作用而沉澱下來;鈾也可呈鈾的膠溶體形式遷移,受到有機質等的還原作用也可沉澱下來。
在泥炭堆積和成煤階段,有機質對鈾的富集作用明顯。植物殘骸分解形成的腐植酸溶液,能使進入沼澤水中的鈾的配合物分解,形成鈾醯離子,通過吸附作用、離子交換或配合、螯合作用而形成鈾醯腐植酸鹽。成煤階段中,由於Eh值降低,與腐植酸呈吸附、配合或離子交換的鈾醯離子解吸,受到還原作用而沉澱成富鈾體。
關於鈾在煤中的聚集形成,Denson(1959)曾依據與煤化作用的關系提出了3種假說,即:原生鈾,指在煤化作用以前,在沼澤水中生存的植物或死亡後的有機質從地面水中獲取堆積而成;成岩鈾,指在煤化作用中由水將煤盆地邊緣的鈾或含鈾的沉積物帶入煤中而成;表生鈾,指煤化作用之後及圍岩固結之後,由地下水從熱液或不整合上覆的火山岩帶入到煤中而成。
鈾多富集於煤層的頂、底板附近,並向煤層中心含量逐漸減低。鈾的含量多隨煤灰分的增加而減少。Breger和Schopf(1955)曾研究了美國田納西和俄亥俄上泥盆統的煙煤煤層和透鏡體,其煤灰分與鈾含量如表11-2所示。
表11-2 煤灰分與鈾含量關系
(據Breger等,1955)
這種低灰分高鈾含量的現象,主要是由於在沉積作用和煤化作用中被水攜帶的鈾由腐植酸有機化合物吸附而形成。Breger等(1955)認為鹼或鹼土金屬的鈾醯碳酸鹽配合物在水中不穩定,於酸性環境中形成鈾醯離子UO2+,與煤中的有機組分形成鈾醯有機配合物。
鈾含量與煤岩組分的關系,往往顯示凝膠化組分多時含鈾較高。在含煤岩系各煤層中,鈾的分布多富集於煤系的底部煤層。我國雲南省許多褐煤盆地中,鈾相對富集於盆地底部煤層。如漾田褐煤盆地內的五層煤中,自下而上煤樣的鈾平均含量分別為21.7×10-6,17.6×10-6,11.9×10-6,15.3×10-6和7.1×10-6。
三、鍺
鍺屬稀有分散元素,主要以伴生組分賦存於煤層中。一般含量不高,每噸煤中達20g即可加工利用。從煤灰、煤煙灰及其他煤的加工產品中提取鍺的工藝較為簡單,已成為鍺的重要來源之一。
鍺在煤層內的分布往往富集於頂、底板附近;此外,在薄煤層和透鏡體中鍺的含量較為富集。
煤中鍺的主要賦存狀態,有的以腐植酸鹽的形式存在,有的以吸附狀態或其他鍺金屬有機化合物的形式存在,另有的以硅酸鹽或硫化物形式及含鍺的氧化物形式存在。
鍺在煤中的富集,決定於成煤過程中鍺的供源,以及足夠的腐植酸。腐植酸帶有大量活性官能團,有較大的表面吸附能力和較強的離子交換能力,鍺在表生地球化學活動中為一種極為活潑的元素,最易為煤中腐植酸所捕獲而形成腐植酸配合物。在泥炭沼澤中腐植酸過剩,因此鍺在煤中的富集主要決定於煤盆地介質中是否具有豐富的鍺離子或其化合物。通常各類花崗岩、花崗片麻岩、基性—酸性火成岩及混合變質岩等鍺含量較高,形成富鍺母岩;其次,鍺從母岩晶格中遷出受岩石本身的風化難易程度及所處的構造和水文等風化作用條件決定。構造穩定地區,岩石以化學風化為主,因而有利於鍺的遷移。由此可知,相對穩定緩慢沉降的環境對煤中鍺的富集較為有利。在成煤過程中,有利的氣候和雨量充分、溫差變化較明顯,以及物源區地表水對於鍺有較強的溶解能力等是鍺在煤中富集的有利水文地球化學條件。
鍺為有機親和性較強的元素之一,一般煤中鏡質組含量高則鍺的含量也較高。絲質組對鍺元素的吸附較差,這是因為在成煤過程中絲質組分中缺少有較高吸附能力的腐植物質。由於鍺是與有機質共生,所以鍺在煤中的分布也顯示低灰分高鍺含量的現象。
鍺在煤層中的分布往往自煤層中向外側邊緣增高,常常富集於煤層頂、底板附近,及薄煤層及砂質、黏土質岩石中煤透鏡體內。鍺的聚集也多與煤層的頂、底板岩性有關。與砂岩相鄰的煤層要比靠近黏土岩的煤層鍺含量高。
鍺的含量往往也與煤層的地層時代有關。煤層層位年輕,鍺含量高。這不僅是由於煤化作用增強影響了煤層中鍺的富集,而且還由於圍岩受到相應的成岩作用及變質作用而減低了孔隙度,影響了溶液的滲濾。
四、釩
釩的分布相當分散,多與其他元素伴生形成含釩礦床。根據工業部門的規定,V2O5的含量在0.5%為邊界品位,0.7%為工業品位。所以,將V2O5為0.5%~1%的岩石稱為釩礦石,大於1%的則稱富釩礦石。我國早古生代「石煤」是一種含硅泥質的腐泥無煙煤,其中釩含量很高,有的高達1.18%。
釩在沉積岩層中的富集與有機質有密切關系。張愛雲等(1987)的研究表明,V2O5含量隨浮游生物外皮含量增加而提高,呈良好的正相關關系。浮游生物外皮是被囊動物某些亞門的有機質外壁,這種浮游動物可以將海水中僅有數百萬分之一克的釩逐漸聚集在它們的軀體內,生物死亡後埋藏成沉積物,因此釩在海底沉積物中得到富集。
釩的賦存狀態,有的富集於有機物質中,有的富集於黏土礦物中,有的則形成獨立的釩礦物。
我國石煤中的釩大多聚集於滯水還原環境中,多位於陸棚海局限盆地、邊緣海斜坡和邊緣海盆地中。
在我國的石煤中,釩礦層的層位、厚度和品位有對稱分布的特徵,多以富礦層位為中心。富礦層位發育在海退小旋迴向海侵小旋迴過渡的部位,並且與含鈣量、粗細碎屑含量及磷結核含量等有關。
五、煤中的其他微量元素
煤中除了前述的幾種稀有元素易於富集外,有時也可富集鈹、鋰、銣、錸、銦、鉈、釷、鈦、鈮、鉭、鋯、鍶、鎢、銀、金、鉑等微量元素。這些元素由於得到日益廣泛的應用,因而愈來愈受到人們的重視。例如,鈹在原子能、火箭、導彈、航空和宇宙航行及電子工業中都具有重要地位,有人稱它為空間金屬。
鈹在煤中以有機結合為主,多和鏡質組有密切共生關系,煤中鈹的含量不高,達(10~20)×10-6,也有高達40×10-6者。含鈹的煤層一般分布於聚煤盆地的邊緣。在煤的利用過程中,煤中的鈹對周圍環境有很大影響,它是一種劇毒元素,可致癌,因此世界各國關注煤中鈹的回收和綜合利用。
煤層中也可富集鋰。由於鋰的氧化物LiO2不易揮發,所以煤灰中的鋰更加富集。由於鋰主要用於宇宙航行、原子能、軍工和化學等工業,因此從煤中提取鋰的研究已引起注意。
鍶、銣等元素也曾在煤中發現,但銣含量極微,鍶含量可達(20~50)×10-6。
錸可作為宇宙飛船中耐高溫部件的材料,錸、鎢和釷的合金可用作電子管元件。錸在煤中富集品位達到2×10-6以上時,即有工業提取價值,我國煤中錸的品位較低,多為1×10-6以下。
⑸ 釔的簡介
釔 拼音:yǐ 繁體字:釔
部首:釒,部外筆畫:1,總筆畫:6 ; 繁體部首:金,部外筆畫:1,總筆畫:9
五筆86&98:QNN 倉頡:XCN
筆順編號:311155 四角號碼:87710 UniCode:CJK 統一漢字 U+9487
基本字義
--------------------------------------------------------------------------------
● 釔
(釔)
yǐㄧˇ
◎ 一種金屬元素,稀土金屬。灰黑色粉末,有金屬光澤。可制特種玻璃和合金。
漢英互譯
--------------------------------------------------------------------------------
◎ 釔
Yt illinium yttrium
English
--------------------------------------------------------------------------------
◎ yttrium
元素名稱:釔
元素符號:Y
元素英文名稱:
元素類型:金屬元素
原子體積:(立方厘米/摩爾)
19.8
元素在太陽中的含量:(ppm)
0.01
元素在海水中的含量:(ppm)
0.000009
地殼中含量:(ppm)
30
相對原子質量:88.91
原子序數:39
質子數:39
中子數:
同位素:
摩爾質量:89
原子半徑:
氧化態:
Main Y+3
Other
所屬周期:5
所屬族數:IIIB
電子層排布: 2-8-18-9-2
晶體結構:晶胞為六方晶胞。
晶胞參數:
a = 364.74 pm
b = 364.74 pm
c = 573.06 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 120°
聲音在其中的傳播速率:(m/S)
3300
電離能 (kJ /mol)
M - M+ 616
M+ - M2+ 1181
M2+ - M3+ 1980
M3+ - M4+ 5963
M4+ - M5+ 7430
M5+ - M6+ 8970
M6+ - M7+ 11200
M7+ - M8+ 12400
M8+ - M9+ 14137
M9+ - M10+ 18400
常見化合價:
單質:釔
單質化學符號:Y
顏色和狀態:
密度:
熔點:
沸點:
發現人:加德林 發現年代:1794年
發現過程:
1794年,芬蘭的加德林從瑞典的小鎮伊特比所產的黑石里發現釔土。
元素描述:
稀土元素之一,灰色金屬。密度4.4689克/厘米3,熔點1522℃,沸點3338℃,化合價+3。第一電離能6.38電子伏特。與熱水能起反應,易溶於稀酸。
元素來源:
可由氟化釔YF2·XH2O用鈣還原而製得。
元素用途:
用途廣,釔鋁石榴石Y3Al5O12用作激光材料,釔鐵石榴石Y3Fe5O12用於微波技術及聲能換送,摻銪的釩酸釔YVO4:Eu及摻銪的氧化釔Y2O3:Eu用作彩色電視機的熒光粉。氧化釔可制特種玻璃及陶瓷,並用作催化劑。金屬釔在合金方面也有廣泛用途。
元素輔助資料:
釔是稀土元素。稀土元素是指鈧、釔和全部鑭系元素。由於它們在地殼中的含量稀少,它們的氧化物與氧化鈣等土族元素性質相似,因而得名。由於稀土元素分布分散,往往雜亂成礦,再加上它們性質彼此很相似,所以發現、分離以及分析它們都比較困難。
釔和另一稀土元素鈰是稀土元素中在地殼中含量較大的兩種元素,因而它們在稀土元素中首先被發現。歐洲北部斯堪的納維亞半島上的挪威和瑞典是稀土元素礦物比較豐富的產地,因而這兩種元素在這個地區最先被發現。
釔的拉丁名稱yttrium和元素符號是Y正是從瑞典首都斯德哥爾摩附近的一個小鎮乙特比(Ytterby)的名稱而來。因為釔是從這個小鎮上的一種黑色礦石中發現的。1794年芬蘭礦物學家、化學家加多林分析了這塊礦石,發現其中含有一種當時不知道的新金屬氧化物,它的性質部分與氧化鈣相似,部分與氧化鋁相似,就把這種新金屬的氧化物稱為釔土。
釔和鈰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樣很難還原。直到1875年希爾布郎德利用電解熔融的鈰的氧化物,獲得金屬鈰。這是今天取得稀土元素金屬的一種普遍的方法。它們的發現不僅僅是發現了它們的本身,而且帶來了其他稀土元素的發現。其他稀土元素的發現是從這兩個元素的發現開始的。
釔和鈰的發現僅僅是打開了發現稀土元素的第一道大門,是發現稀土元素的第一階段。
⑹ 稀土標礦各種元素的含量是多少
一般都比較低(稀土含量0. 5‰~1‰),釔占稀土配分 35%左右, 鐠釹約佔20%,鋱鏑佔2%~5%,其配分接近價值最高的中釔富銪離子型礦, 是繼離子型礦後的中重稀土後備資源
⑺ 釔的吸氫容量
吸氫容量 hydrogen capacity
稀土化合物貯氫材料。AB5型化合物具有優異的吸氫性能。...Zr9Ni11合金在高壓吸氫系統的吸氫床中於 40 0℃下充氫活化後 ,進行等溫吸、放氫實驗。 2 5℃時 ,出現了 40Pa、14 13Pa兩個等溫吸氫平衡壓 ,解吸平衡壓為 7Pa ,吸氫容量為 195 5mL·g-1。吸氫平衡壓隨平衡溫度而升高 ,但 10 0℃下的吸氫平衡壓則低於 2 5℃的第二個吸氫平衡壓。掃描電鏡(SEM )及X射線衍射 (XRD)分析結果顯示 :經燒爆及充氫活化後 ,Zr9Ni11合金中作為表面吸氫活性中心的Ni明顯增加 ,相組成為Zr9Ni11、ZrNi的合金經活化後Zr9Ni11相消失 ,出現Zr2 Ni、Zr0 17Ni0 .83 兩個新相。活化的Zr9Ni11合金暴露於空氣後吸氫速度顯著降低 ,但可吸去空氣中的全部氫氣
混合稀土中La含量增加使合金中晶胞體積增大,分解氫壓降低至0.4MPa(50℃),氣態吸氫量增大,放電容量增加;Nd含量增加,當La和Ce為0.5時,可增大前者放電容量,
釔是一種灰黑色金屬,化學符號Y,它是第一個被發現的稀土金屬元素,有延展性。 [1] 與熱水能起反應,易溶於稀酸。可制特種玻璃和合金。
釔是稀土元素。稀土元素是指鈧、釔和全部鑭系元素。由於它們在地殼中的含量稀少,它們的氧化物與氧化鈣等土族元素性質相似,因而得名。由於稀土元素分布分散,往往雜亂成礦,再加上它們性質彼此很相似,所以發現、分離以及分析它們都比較困難。釔和另一稀土元素鈰是稀土元素中在地殼中含量較大的兩種元素,因而它們在稀土元素中首先被發現。歐洲北部斯堪的納維亞半島上的挪威和瑞典是稀土元素礦物比較豐富的產地,因而這兩種元素在這個地區最先被發現。
工業上生產的釔的純度一般不小於93.4%,其主要雜質是其他稀土元素,含量:3.8%,鈣1.6%;鐵0.05%;銅0.1%;鉭或鎢1%。也可生產純度不小於99.8%或更純的釔。高純釔中的主要雜質仍是稀土元素。
⑻ 釔怎麼念
釔念為yǐ。
釔(Yttrium)是一種灰黑色金屬,化學符號Y,它是第一個被發現的稀土金屬元素,有延展性。與熱水能起反應,易溶於稀酸。可制特種玻璃和合金。
工業上生產的釔的純度一般不小於93.4%,其主要雜質是其他稀土元素,含量:3.8%,鈣1.6%;鐵0.05%;銅0.1%;鉭或鎢1%。也可生產純度不小於99.8%或更純的釔。高純釔中的主要雜質仍是稀土元素。
釔的詳細信息:
元素名稱:釔
元素符號:Y氧化態:+3價
相對密度:4.689
原子體積:(立方厘米/摩爾):19.8
電子層排布:2-8-18-9-2
晶體結構:晶胞為六方晶胞。
⑼ 黃釔鉭礦花崗岩礦床
迄今為止,該類型礦床在國內外僅見牛嶺坳一處。
牛嶺坳礦床(區)勘探程度較高,鉭達大型規模,稀土元素達中型規模,銣品位達工業要求並伴生鋰和銫,是以鉭為主的鉭、釔、銣綜合性工業礦床。
牛嶺坳礦床類型歸屬問題,不同研究者認識不盡相同 (李啟津,1983),甚至對賦礦岩石類型的基本認識也相去甚遠。綜合分析上述成果後,作者認為,從地質產狀、賦礦岩石、元素及礦物組合、成礦機制以及成礦時代等多方面衡量,該類礦床與褐釔鈮礦花崗岩有明顯區別,與自交代型花崗岩相比,雖有一定相似之處,但不同之點也是顯而易見的。鑒於礦床特殊性的客觀存在,有必要在稀有金屬花崗岩礦床大類中獨辟一類,稱之為「黃釔鉭礦花崗岩礦床」。
一、黃釔鉭礦花崗岩體的構造產狀
岩體位於大余-會昌隆起帶與贛州-瑞金凹陷帶之過渡地帶,並與於山北北東向區域斷裂交接復合。岩體侵入於震旦系變質砂岩之中,控制岩體形態產狀的構造為北北東向張扭性斷裂裂隙(圖3-8,圖3-9)。
圖3-8 區域地質略圖
含礦岩體呈脈群產出,主要單脈長100~750m,寬20~200m,沿走向兩頭小、中間大,沿傾向上部分支、下部復合。組成含礦岩體的岩石類型有鋰白雲母天河石花崗岩、白雲母奧長石花崗岩、白雲母鉀長石花崗岩和黑雲母鉀長石花崗岩等4種。這4種岩石類型有依次從地表向地下、從北向南呈帶狀分布現象,各帶之間為漸變過渡關系。除此而外,主脈的上盤偶爾可見數厘米厚的似偉晶岩,與岩體也呈漸變關系。
黃釔鉭礦花崗岩體產狀,與褐釔鈮礦花崗岩體顯著不同,與自交代型花崗岩有一定相似之處,岩石的帶狀分布所顯示的岩漿分異程度,尚達不到全分異自交代型花崗岩,接近於弱分異自交代型花崗岩。
圖3-9 礦區地質示意圖
二、黃釔鉭礦花崗岩的岩石礦物
4種主要岩石類型的岩石結構和造岩礦物組成見表3-16。
表3-16 岩石結構及主要造岩礦物
(據李啟津,1983)
天河石在鋰白雲母天河石花崗岩中天河石佔25%。天河石在地表風化呈疏鬆白色粉末狀,極似鈉長石,而在地下深部呈現藍綠色。李啟津報道的礦物化學成分為:SiO263.4%,Al2O318.72%,K2O14.4%,Na2O0.98%,CaO0.05%,FeO0.00%,MnO0.03%,Li2O0.055%,Rb2O0.8%,Cs2O0.014%。礦物粒度一般為0.2~1.0mm,最大10mm。
雲母類礦物從下部到上部由黑雲母經白雲母演變到鋰白雲母的規律明顯。鋰白雲母含Li2O2.38%,含F2.78%。白雲母含Li2O0.44%~0.5%,含F0.8%~1.19%。
鋰白雲母天河石花崗岩以出現變種雲母、天河石且不見鈉長石為特徵。與褐釔鈮礦花崗岩及自交代型花崗岩的區別明顯。俄羅斯外貝加爾產出的天河石花崗岩(庫茲緬科)均含鈉長石而不見黃釔鉭礦。可見,黃釔鉭礦花崗岩有它自己的特殊性。
三、黃釔鉭礦花崗岩的岩石化學
4種岩石類型的岩石化學組分見表3-17。
表3-17 岩石化學組分(wB/%)
(據李啟津,1983)
按硅鹼岩石化學分類,黃釔鉭礦花崗岩屬正常的花崗岩,並表現出從下部岩石到上部岩石,其岩石化學類型有由鹼性花崗岩向正常花崗岩演變的趨勢。按里特曼指數的鹼度類型,岩石屬鈣鹼性-鈣性-過鈣性系列,即從下部岩石向上部岩石,其鹼度類型由鈣鹼性(正常太平洋型)過渡到鈣性(強太平洋型)最後到過鈣性(極強太平洋型)。
與黎彤中國花崗岩平均值相比,該類岩石富Si、K貧Al、Na,富Mn貧Ca、Mg、Fe,富H2O+、F、CO2而貧P等。
與自交代型花崗岩相比,岩石化學類型雖屬鹼性花崗岩但以鉀質為主,另外,出現過鈣性(極強太平洋型)岩石;岩石化學組分顯示高Ca低Fe、Mn、Al,高H2O+、CO2而低F,高K而低Na。其間的不同是顯而易見的。
每個氧化物(元素)與黎彤值、褐釔鈮礦花崗岩、自交代型花崗岩的比較結果如下:Si高於黎彤值,接近於褐釔鈮礦花崗岩和自交代型花崗岩;Ti低於黎彤值和褐釔鈮礦花崗岩,接近自交代型花崗岩;Al低於黎彤值和自交代型花崗岩,接近褐釔鈮礦花崗岩;Fe值最低;Mn高於黎彤值,接近褐釔鈮礦花崗岩,尚達不到自交代型花崗岩水平;Mg低於黎彤值和褐釔鈮礦花崗岩,與自交代型花崗岩相當;Ca低於黎彤值和褐釔鈮礦花崗岩,卻高於自交代型花崗岩;Na低於黎彤值和褐釔鈮礦花崗岩,更低於自交代型花崗岩;K高於黎彤值和自交代型花崗岩,接近褐釔鈮礦花崗岩;P低於黎彤值和褐釔鈮礦花崗岩,接近自交代型花崗岩;H2O+高於黎彤值和褐釔鈮礦花崗岩,甚至高於自交代型花崗岩;F高於黎彤值和褐釔鈮礦花崗岩,尚達不到自交代型花崗岩水平。
從下部到上部,隨著岩石類型的變化,岩石化學組分也呈現規律性變化:Si、Al、Ca有增高趨勢,F、H2O+也依次增高,Fe、Mn明顯減少。
最後需要指出,據不同研究人員的岩礦鑒定認為,白雲母奧長石花崗岩和白雲母鉀長石花崗岩的碳酸鹽化現象明顯,甚至強烈。這一點對該礦床(區)是很特徵的。至少CO2含量是高的;經比較顯示,該類型礦床在岩石化學組分上獨具特點。
四、黃釔鉭礦花崗岩的副礦物
已查明的副礦物有37種。各岩石類型主要副礦物見表3-18。
表3-18 副礦物組成
(據李啟津,1983)
副礦物組成有如下幾個特點:
1)鈮和鉭主要呈十分特殊的黃釔鉭礦,含量為79~123g/t,達工業品位,次為釔鉭鐵礦。至於鈮鉭鐵礦、細晶石及褐釔鈮礦等鈮鉭礦物,雖有所見,其量甚微。所有的鈮鉭礦物都集中分布在鋰白雲母天河石花崗岩帶中。與鈮鉭礦物共生的有黑色磁性錫石(616~683g/t)、獨居石和變種鋯石。
2)稀土元素礦物含量高,達工業品位。除呈鈮鉭酸鹽的黃釔鉭礦和釔鉭鐵礦外,主要呈氟碳酸鹽的氟碳鈣釔礦。此外,尚有磷酸鹽的獨居石、磷釔礦及硅酸鹽的硅鈹釔礦,表現為選擇性釔族稀土元素礦物占優勢,並與復合稀土元素礦物及選擇性鈰族稀土元素礦物共生。各岩性帶中稀土元素礦物種類有明顯差別:鋰白雲母天河石花崗岩帶中主要是黃釔鉭礦,次為獨居石;白雲母奧長石花崗岩帶中僅出現磷釔礦(50g/t),與其共生的是硫化物;白雲母鉀長石花崗岩帶中主要是氟碳鈣釔礦(大量)和硅鈹釔礦(大量),與其共生的有淺色錫石(20~290g/t)和普通鋯石。
3)鋯鉿礦物含量低(ng/t),鋰白雲母天河石花崗岩帶中為變種鋯石,其他為普通鋯石。
4)不出現鈦礦物,鐵礦物也極少見,並以菱鐵礦為特徵。
5)石榴子石較多(195~1408g/t);黃玉(78g/t)和螢石含量一般;電氣石、磷灰石少見。
從鈮鉭稀土元素的主要礦物種類和不出現鈦礦物以及石榴子石多而黃玉、螢石相對少等特點看,該類型與自交代型花崗岩及褐釔鈮礦花崗岩明顯不同,也是其獨特性的一個方面。
黃釔鉭礦黃—黃褐色,長柱狀、板狀、板柱狀晶形,部分已似晶體化,粒度為0.076~0.1mm,密度為6.81~6.87g/cm3,摩氏硬度6.6。礦物含Nb2O59.15%,Ta2O549.38%,RE2O332.98%。主要稀土元素氧化物的配分為:Y2O348.8%,Dy2O310.3%,Yb2O39.5%,Er2O36.4%,Gd2O35.2%,Ce2O35.0%。
釔鉭鐵礦黑褐色—棕褐色,柱狀、板狀晶形,粒度為0.075~0.2mm,密度為6.81g/cm3,摩氏硬度5.45。礦物含Nb2O510.5%,Ta2O539.0%,Y2O312.5%,Er2O32.0%。
氟碳鈣釔礦淺黃、乳白及磚紅色,不規則粒狀集合體,粒度0.1~0.15mm,密度為3.41~4.41g/cm3。與螢石密切共生,交代硅鈹釔礦和鋰白雲母。礦物含∑Y2O330.63%,∑Ce2O39.15%。
硅鈹釔礦淺綠色,不規則粒狀,少數短柱狀和長柱狀,粒度0.08~0.3mm,密度為4.28g/cm3,摩氏硬度6~6.5。礦物含RE2O348.59%,BeO7.94%。
五、黃釔鉭礦花崗岩的稀有稀土元素
4種岩石類型的稀有和稀土元素含量見表3-19。
表3-19 稀有元素含量(wB/%)
(據李啟津,1983)
除上述稀有、稀土元素之外,岩石尚含Rb2O0.1967%和Cs2O0.0079%。
稀有元素分布狀況表明:
1)Ta和Li高於維氏值,有向上部岩石帶富集現象。Rb和Cs的分布富集大體同前兩個元素。
2)Nb的含量接近或略高於維氏值,有向上部岩石帶貧化的趨勢。
3)稀土元素含量,在下部岩石帶明顯低於維氏值而中上部岩石帶明顯高於維氏值。
鉭在上部岩石帶達到工業富集,稀土元素在中上部帶達到工業富集。鉭(Ta2O5)的分配率:黃釔鉭礦49.99%,釔鉭鐵礦7.78%,鈮鉭鐵礦6.25%,細晶石6.00%,錫石4.85%,天河石10.0%,鋰白雲母9.6%,石英2.79%。可見,主要富集鉭的礦物為黃釔鉭礦,主要分散鉭的礦物為天河石和鋰白雲母。稀土元素在上部岩石帶主要呈黃釔鉭礦,在中部岩石帶主要呈氟碳鈣釔礦和硅鈹釔礦。鋰主要賦存在鋰白雲母中,次為進入白雲母中。
稀有稀土元素分布富集的上述特點,與自交代型花崗岩及褐釔鈮礦花崗岩有較大區別,顯示出其獨特性。
六、黃釔鉭礦花崗岩的成因
牛嶺坳岩體分布在大埠復式花崗岩基東部外接觸帶1.5km處。據同位素測年及地質觀察,大埠復式岩基由兩期岩漿活動形成,主體的中粗粒似斑狀黑雲母花崗岩形成於晚侏羅世,到早白堊世時部分重熔再生改造而形成下汶灘岩體,岩性為細粒似斑狀黑雲母花崗岩。兩期岩體均為Nb、Ta、Li、Rb、Cs等稀有元素高豐度的花崗岩。牛嶺坳岩體富含Nb、Ta、Li、Rb、Cs,與大埠岩基的組分繼承性是明顯的,測得的年齡值也相當於下汶灘岩體。綜合時間、空間、組分繼承三方面特徵認為,牛嶺坳岩體也應是大埠復式岩基的主體岩石到早白堊世重熔再生改造而成,與下汶灘岩體為同源同期,僅牛嶺坳岩體處於該期岩體頂部或外帶而下汶灘岩體處於中下部或內帶。
兩期岩體的年齡及稀有元素含量見表3-20。
表3-20 同位素年齡及稀有稀土元素含量
牛嶺坳岩體各帶岩石之間為漸變過渡關系,與下汶灘等同期岩體之間也未見突變界線,說明岩石分帶不是熔體分離的結果,各帶岩石有序分布也不可能是多次重熔造成的,推測岩石分帶應是碳酸鹽化-白雲母化(鉀化)強弱不同的結果。
比較稀土元素含量在大埠岩基、下汶灘岩體及牛嶺坳岩體各帶岩石之間的分布發現,牛嶺坳岩體的下部岩石帶即黑雲母鉀長石花崗岩帶,出現明顯的稀土「淋濾」現象,其值遠低於維氏值,說明稀土元素在岩石分帶過程中進行過重新分配,即下部帶被「淋濾」掉的稀土元素被帶到中上部帶「淋積」富集成礦。鋰的分布與稀土元素相同,也出現「淋濾」貧化帶和「淋積」富集帶。推測鈮和鉭也應有「淋濾」貧化帶和「淋積」富集帶,只是鉭的「淋濾」貧化帶在下而「淋積」富集帶在上,鈮則相反,「淋濾」貧化帶在上而「淋積」富集帶因揭露深度不足尚未發現。
比較稀有稀土元素分布與岩石化學組分的相關性可和,稀土元素、鉭、鋰與氟、水、鋁呈同步正消長,鈮卻相反。與自交代型花崗岩相比,鉭、鋰與氟、水、鋁的正消長大體一致,而稀土元素截然不同,自交代型花崗岩呈負消長而牛嶺坳呈正消長。上述不同應與碳酸鹽化發育(牛嶺坳)有關。
綜合上述幾點認為,牛嶺坳岩體的岩石分帶亦即稀有稀土元素分布富集,應是岩漿結晶過程中分泌出的F-H2O-CO2氣熱溶液集中在封閉條件較好的岩體頂部或外圍岩枝處,在進入岩漿晚期或岩漿期後對岩體進行「淋濾」交代和「淋積」富集的結果。石英包裹體測溫為305℃,證明應屬氣熱期。
牛嶺坳黃釔鉭礦花崗岩,應是晚侏羅世花崗岩(具稀有稀土元素高豐度)到早白堊世被重熔再生改造而成的岩漿期後氣液交代礦床。與褐釔鈮礦花崗岩相比,同源性接近;與自交代型花崗岩相比,成礦階段和賦礦部位部分接近,顯示其具有獨特牲。