⑴ 钇是什么金属
钇,Y,稀土元素之一,灰色金属,化合时一般为+3价.与热水能起反应,易溶于稀酸.可由YF2.nH2O用钙还原制得.在合金方面有广泛用途;氧化钇可制特种玻璃及陶瓷,并可作催化剂.
⑵ 稀土品位的计算方法
一般样品长度变化不大、品位较均匀时,可以直接用算术平均法计算。
最早发现稀土的是芬兰化学家加多林(John Gadolin)。1794年,他从一块形似沥青的重质矿石中分离出第一种稀土“元素”(钇土,即Y2O3)。
因为18世纪发现的稀土矿物较少,当时只能用化学法制得少量不溶于水的氧化物,历史上习惯地把这种氧化物称为“土”,因而得名稀土。
选矿是利用组成矿石的各种矿物之间的物理化学性质的差异,采用不同的选矿方法,借助不同的选矿工艺,不同的选矿设备,把矿石中的有用矿物富集起来,除去有害杂质,并使之与脉石矿物分离的机械加工过程。
当前中国和世界上其它国家开采出来的稀土矿石中,稀土氧化物含量只有百分之几,甚至有的更低,为了满足冶炼的生产要求,在冶炼前经选矿,将稀土矿物与脉石矿物和其它有用矿物分开。
以提高稀土氧化物的含量,得到能满足稀土冶金要求的稀土精矿。稀土矿的选矿一般采用浮选法,并常辅以重选、磁选组成多种组合的选矿工艺流程。
⑶ 稀土矿工业要求
一、轻稀土
(一)含氟碳铈矿、独居石的原生矿床
边界品位:Ce2O31%;工业品位:Ce2O32%;可采厚度≥2m;夹石剔除厚度≥2m。
(二)独居石砂矿
边界品位:矿物100~200g/m3;工业品位:矿物300~500g/m3;可采厚度≥1m;夹石剔除厚度≥1m。
二、重稀土
(一)含钇(磷钇矿、硅铍钇矿)伟晶岩和碳酸岩矿床
工业品位:Y2O30.05%~0.1%;可采厚度≥1~2m;夹石剔除厚度≥2m。
(二)磷钇矿砂矿
边界品位:矿物30g/m3;工业品位:矿物50~70g/m3;可采厚度≥0.5m;夹石剔除厚度≥2m。
三、风化壳离子吸附型稀土矿
边界品位:RE2O3重稀土0.05%,轻稀土0.07%;工业品位:RE2O3重稀土0.08%,轻稀土0.1%;可采厚度≥1m;夹石剔除厚度≥2m。
稀散金属的用途也很广泛,已由上述。稀散元素在有关矿床、矿石和精矿达到以下指标即可综合回收。
稀土元素在地壳中的克拉克值为0.0153%,与常见的元素锌、锡,钴含量相近;即使是克拉克值较小的铥、镥、铽、铕、钬等,也比铋、银、汞的含量高。
稀土元素在地壳中分布虽较广,但不是所有含稀土的矿床都符合工业开发利用的要求。根据目前选矿和提取的技术水平,对稀土矿床的工业指标要求如下表所列。
表1 稀土矿床工业指标
如果稀土元素在矿床中作为伴生组分进行综合回收,则工业指标要求可根据矿床中主要有用元素而定。对于我国特有的离子吸附型稀土矿床,其工业指标要求有待研究和制定。
⑷ 伴生微量元素
一、概述
煤主要是由植物残骸形成的固体可燃矿产,其组成中既有有机质,也有无机质,几乎包含了地壳内常见矿物的各种元素,目前已发现的与煤伴生的元素已有60多种。这些伴生的元素虽含量不高,但大部分的平均含量都超过了地壳中该元素的平均含量(克拉克值)。煤中的微量元素或称痕量元素一词起源于19世纪中叶,由于用光谱分析法测定煤中的元素成分时只能定性地确定有微量或痕量化学元素的存在,故称为微量或痕量元素。
煤中微量元素的聚集决定于成煤原始物质的元素组成、煤的形成环境特征,以及成煤期和成煤期后所经历的各种物理化学作用及地球化学作用。依据煤中伴生微量元素与成煤作用的关系,微量元素的来源是多方面的。有的微量元素是在造煤植物生存状态时具有的,以后又带入煤中,有的元素是在成煤植物死后堆积于泥炭沼泽中,由于外部营力(如风、水、大气降水等)的作用带进了矿物杂质;有的微量元素是在成煤物质形成泥炭并被埋藏后,在煤化作用的过程中因地壳中的循环由水从上覆地层中淋溶渗滤沿孔隙及构造裂隙带入到煤中的;有的微量元素则是在成煤之后,由于后期火成岩侵入接触、挥发气体、热液活动带入到煤中的。
许多研究结果表明,在煤中伴生微量元素的富集过程中,有机质一直起着重要作用。其中,植物残骸在沼泽内的腐解过程对元素的迁移和富集具有更为突出的作用。煤中微量元素的富集基本是化学和物理的吸附作用,即成煤物质分解所形成的腐植酸和腐植质具有很高的吸附能力,这在成煤的初期阶段对微量元素的富集是有利的原因。此外,配合作用可以改变一些微量元素的迁移和富集能力,即在泥炭沼泽中由于含氨基、羟基、羧基等功能团和腐植质等有机物质,它们都可作为配位体与金属离子相配合。有的元素形成的金属有机配合物难溶于水,从而因其迁移的能力降低而富集,有的则易溶于水而大大增加了该元素的迁移能力。对于绝大多数微量元素来说,它们在成煤沼泽等水体中的浓度一般都很小,几乎不可能由于超过其溶度积而从溶液中析出。因此,作为吸附剂的腐植质等的吸附作用,就成为元素迁移、富集的基本方式。
在煤层内和煤层之间,微量元素的含量分布是由许多地质因素及地球化学因素决定的。
煤中的微量元素含量多少,明显地依赖于成煤环境,尤其是环境的pH和Eh值的变化,这种变化不仅影响到煤岩组分的差异、沼泽环境的不同,也影响到微量元素的聚集和分散。
微量元素与有机质的亲和力各不相同,有些具有高离子势的金属元素,如铍、锗、铀、锆等几乎完全能与煤中有机质结合,具有强的有机亲和能力,主要富集于煤的凝胶化组分中。据民切夫(1972)有关褐煤煤岩组分与一些微量元素含量的资料表明,与原煤比较,木煤体富集钒、锰、锶、钡,镜质体中富集铅、镍,凝胶体中富集钴、砷、银、钼、锗、锡,丝质体中富集钇、铍、镱、锌。丝质体对元素的富集主要是由于矿化作用的结果,但钇和镱的富集可能与有机物质有关。
煤中微量元素的富集也受到接触变质作用及区域变质作用的影响。接触变质作用往往是由较年轻的火成岩侵入而造成,大多伴有矿化作用,由于侵入体具有挥发性气体及热液等作用,从而使一些微量元素富集。区域变质作用明显地影响到许多元素,如硼、锗等的富集,且随着变质程度的增高使微量元素含量减少。这是因为煤化作用时的矿物组分(碳酸盐、氧化物及其他盐类)可自腐植酸和其他有机化合物中离析出来,而可溶组分(如GeO2或Na2GeO3)就由循环水将它们从煤层中带出。
许多微量元素的富集常常与煤层的地层层位有关,在煤层内又往往富集于煤层的近顶、底板和近夹矸的分层中。其中,关于含煤地层的地质时代(即层位)对微量元素的影响,主要是随着地质历史的演化,各种地质作用的特征和古植物演化及古气候、古环境等都会发生不可逆的改变所致,但具体的影响机理、影响微量元素富集的范围、程度等仍属待研究的问题。对于煤层近顶、底板分层和近夹矸分层中微量元素的富集机理,有人认为是泥炭沼泽堆积的前后进入沼泽中的矿物和富含矿物质的溶液比其他时期较多而形成。
较多的研究者则认为,这种微量元素近煤层顶、底板及近夹矸的富集是由于在成岩作用中或以后,微量元素从煤层或泥炭层的围岩中由扩散作用和渗透作用而富集,形成近围岩煤层的富集带,所以称为接触带富集作用,而煤层内部的扩散主要是直接在凝胶化物质中进行的。这种认识更进一步说明薄煤层及透镜体煤层中微量元素易于富集的原因。
煤中伴生的微量元素的富集不仅与有机质关系密切,而且也与无机质的灰分有关。一些微量元素随着某种成因类型的矿物质(即微量元素载体)进入煤层或泥炭层后与有机质相结合,这种矿物质愈多,煤中微量元素聚集得愈多。
除上述各种因素外,煤层形成的古地理条件也影响微量元素的富集。如靠近含煤盆地的边缘或近物源区的煤中,微量元素有富集的趋势;有些微量元素在陆相煤盆地内含量高,近海煤盆地内则含量低,如煤中的锗等。此外,有些煤中的微量元素富集与同期或准同期岩浆活动和火山活动有关。
煤中微量元素富集到适宜开发利用的含量,就可作为有用矿产资源加以利用。随着煤炭的应用范围日益扩大,煤中微量元素的研究已愈来愈多地涉及许多问题。例如,煤质的评价、煤的洗选加工、煤矸石的处理和煤渣的无害处理、煤的综合利用、环境保护,以及煤的气化、液化等过程中微量元素的作用研究等。在煤田地质研究中,煤中微量元素的研究对煤层对比、煤化作用研究及成煤环境分析提供方法和依据。
在煤加工利用时,煤中的微量元素会转化到液态碳氢化合物产物、焦炭及其他产物中。在煤的复杂转化过程中,有时微量元素可起到催化剂或抑制剂的作用,但有些元素则由于煤的燃烧或煤及煤渣的风氧化可以释放到周围的环境中,其中有些则通过一定形式成为动物、植物和人类生存的有毒物质。根据美国的资料,煤在燃烧中形成的若干放射性核素,如铀、钍、氚、氩、惰性气体、碘、氡、钋等同位素,极易成为人体致癌的毒素。
随着核子工业及电子工业的发展,对稀有金属的需求迅速增加,许多国家开展了煤中微量元素的研究与利用。近期已广泛研究了煤中有毒性、放射性、腐蚀性微量元素。我国煤中伴生的微量元素以锗、铀、钒等最为丰富,现分别列述于下。
二、铀
铀是现代原子能工业主要的原料,与煤伴生的铀矿是该种矿床的重要类型之一。煤中伴生铀的工业品位要求一般为0.02%。
目前已知具有工业价值的富铀煤层大多形成于陆相沉积环境,尤其在褐煤层中较多。这些富铀煤层多位于煤盆地基底结晶岩之上,有的与酸性喷出岩互层出现。此外,浅海相沥青质页岩或我国的石煤也普遍含有铀,且常与磷、钒等元素共生。这类铀矿床储量大,但品位低。
铀在煤中主要以铀的有机化合物出现。在泥炭堆积时期,多呈易溶铀有机配合物形式迁移,以不同的腐植酸盐配合物方式被搬运。当腐植酸氧化后,配合物遭破坏,或者铀有机配合物与某些盐类起化学反应,或由于吸附作用而沉淀下来;铀也可呈铀的胶溶体形式迁移,受到有机质等的还原作用也可沉淀下来。
在泥炭堆积和成煤阶段,有机质对铀的富集作用明显。植物残骸分解形成的腐植酸溶液,能使进入沼泽水中的铀的配合物分解,形成铀酰离子,通过吸附作用、离子交换或配合、螯合作用而形成铀酰腐植酸盐。成煤阶段中,由于Eh值降低,与腐植酸呈吸附、配合或离子交换的铀酰离子解吸,受到还原作用而沉淀成富铀体。
关于铀在煤中的聚集形成,Denson(1959)曾依据与煤化作用的关系提出了3种假说,即:原生铀,指在煤化作用以前,在沼泽水中生存的植物或死亡后的有机质从地面水中获取堆积而成;成岩铀,指在煤化作用中由水将煤盆地边缘的铀或含铀的沉积物带入煤中而成;表生铀,指煤化作用之后及围岩固结之后,由地下水从热液或不整合上覆的火山岩带入到煤中而成。
铀多富集于煤层的顶、底板附近,并向煤层中心含量逐渐减低。铀的含量多随煤灰分的增加而减少。Breger和Schopf(1955)曾研究了美国田纳西和俄亥俄上泥盆统的烟煤煤层和透镜体,其煤灰分与铀含量如表11-2所示。
表11-2 煤灰分与铀含量关系
(据Breger等,1955)
这种低灰分高铀含量的现象,主要是由于在沉积作用和煤化作用中被水携带的铀由腐植酸有机化合物吸附而形成。Breger等(1955)认为碱或碱土金属的铀酰碳酸盐配合物在水中不稳定,于酸性环境中形成铀酰离子UO2+,与煤中的有机组分形成铀酰有机配合物。
铀含量与煤岩组分的关系,往往显示凝胶化组分多时含铀较高。在含煤岩系各煤层中,铀的分布多富集于煤系的底部煤层。我国云南省许多褐煤盆地中,铀相对富集于盆地底部煤层。如漾田褐煤盆地内的五层煤中,自下而上煤样的铀平均含量分别为21.7×10-6,17.6×10-6,11.9×10-6,15.3×10-6和7.1×10-6。
三、锗
锗属稀有分散元素,主要以伴生组分赋存于煤层中。一般含量不高,每吨煤中达20g即可加工利用。从煤灰、煤烟灰及其他煤的加工产品中提取锗的工艺较为简单,已成为锗的重要来源之一。
锗在煤层内的分布往往富集于顶、底板附近;此外,在薄煤层和透镜体中锗的含量较为富集。
煤中锗的主要赋存状态,有的以腐植酸盐的形式存在,有的以吸附状态或其他锗金属有机化合物的形式存在,另有的以硅酸盐或硫化物形式及含锗的氧化物形式存在。
锗在煤中的富集,决定于成煤过程中锗的供源,以及足够的腐植酸。腐植酸带有大量活性官能团,有较大的表面吸附能力和较强的离子交换能力,锗在表生地球化学活动中为一种极为活泼的元素,最易为煤中腐植酸所捕获而形成腐植酸配合物。在泥炭沼泽中腐植酸过剩,因此锗在煤中的富集主要决定于煤盆地介质中是否具有丰富的锗离子或其化合物。通常各类花岗岩、花岗片麻岩、基性—酸性火成岩及混合变质岩等锗含量较高,形成富锗母岩;其次,锗从母岩晶格中迁出受岩石本身的风化难易程度及所处的构造和水文等风化作用条件决定。构造稳定地区,岩石以化学风化为主,因而有利于锗的迁移。由此可知,相对稳定缓慢沉降的环境对煤中锗的富集较为有利。在成煤过程中,有利的气候和雨量充分、温差变化较明显,以及物源区地表水对于锗有较强的溶解能力等是锗在煤中富集的有利水文地球化学条件。
锗为有机亲和性较强的元素之一,一般煤中镜质组含量高则锗的含量也较高。丝质组对锗元素的吸附较差,这是因为在成煤过程中丝质组分中缺少有较高吸附能力的腐植物质。由于锗是与有机质共生,所以锗在煤中的分布也显示低灰分高锗含量的现象。
锗在煤层中的分布往往自煤层中向外侧边缘增高,常常富集于煤层顶、底板附近,及薄煤层及砂质、黏土质岩石中煤透镜体内。锗的聚集也多与煤层的顶、底板岩性有关。与砂岩相邻的煤层要比靠近黏土岩的煤层锗含量高。
锗的含量往往也与煤层的地层时代有关。煤层层位年轻,锗含量高。这不仅是由于煤化作用增强影响了煤层中锗的富集,而且还由于围岩受到相应的成岩作用及变质作用而减低了孔隙度,影响了溶液的渗滤。
四、钒
钒的分布相当分散,多与其他元素伴生形成含钒矿床。根据工业部门的规定,V2O5的含量在0.5%为边界品位,0.7%为工业品位。所以,将V2O5为0.5%~1%的岩石称为钒矿石,大于1%的则称富钒矿石。我国早古生代“石煤”是一种含硅泥质的腐泥无烟煤,其中钒含量很高,有的高达1.18%。
钒在沉积岩层中的富集与有机质有密切关系。张爱云等(1987)的研究表明,V2O5含量随浮游生物外皮含量增加而提高,呈良好的正相关关系。浮游生物外皮是被囊动物某些亚门的有机质外壁,这种浮游动物可以将海水中仅有数百万分之一克的钒逐渐聚集在它们的躯体内,生物死亡后埋藏成沉积物,因此钒在海底沉积物中得到富集。
钒的赋存状态,有的富集于有机物质中,有的富集于黏土矿物中,有的则形成独立的钒矿物。
我国石煤中的钒大多聚集于滞水还原环境中,多位于陆棚海局限盆地、边缘海斜坡和边缘海盆地中。
在我国的石煤中,钒矿层的层位、厚度和品位有对称分布的特征,多以富矿层位为中心。富矿层位发育在海退小旋回向海侵小旋回过渡的部位,并且与含钙量、粗细碎屑含量及磷结核含量等有关。
五、煤中的其他微量元素
煤中除了前述的几种稀有元素易于富集外,有时也可富集铍、锂、铷、铼、铟、铊、钍、钛、铌、钽、锆、锶、钨、银、金、铂等微量元素。这些元素由于得到日益广泛的应用,因而愈来愈受到人们的重视。例如,铍在原子能、火箭、导弹、航空和宇宙航行及电子工业中都具有重要地位,有人称它为空间金属。
铍在煤中以有机结合为主,多和镜质组有密切共生关系,煤中铍的含量不高,达(10~20)×10-6,也有高达40×10-6者。含铍的煤层一般分布于聚煤盆地的边缘。在煤的利用过程中,煤中的铍对周围环境有很大影响,它是一种剧毒元素,可致癌,因此世界各国关注煤中铍的回收和综合利用。
煤层中也可富集锂。由于锂的氧化物LiO2不易挥发,所以煤灰中的锂更加富集。由于锂主要用于宇宙航行、原子能、军工和化学等工业,因此从煤中提取锂的研究已引起注意。
锶、铷等元素也曾在煤中发现,但铷含量极微,锶含量可达(20~50)×10-6。
铼可作为宇宙飞船中耐高温部件的材料,铼、钨和钍的合金可用作电子管元件。铼在煤中富集品位达到2×10-6以上时,即有工业提取价值,我国煤中铼的品位较低,多为1×10-6以下。
⑸ 钇的简介
钇 拼音:yǐ 繁体字:钇
部首:钅,部外笔画:1,总笔画:6 ; 繁体部首:金,部外笔画:1,总笔画:9
五笔86&98:QNN 仓颉:XCN
笔顺编号:311155 四角号码:87710 UniCode:CJK 统一汉字 U+9487
基本字义
--------------------------------------------------------------------------------
● 钇
(钇)
yǐㄧˇ
◎ 一种金属元素,稀土金属。灰黑色粉末,有金属光泽。可制特种玻璃和合金。
汉英互译
--------------------------------------------------------------------------------
◎ 钇
Yt illinium yttrium
English
--------------------------------------------------------------------------------
◎ yttrium
元素名称:钇
元素符号:Y
元素英文名称:
元素类型:金属元素
原子体积:(立方厘米/摩尔)
19.8
元素在太阳中的含量:(ppm)
0.01
元素在海水中的含量:(ppm)
0.000009
地壳中含量:(ppm)
30
相对原子质量:88.91
原子序数:39
质子数:39
中子数:
同位素:
摩尔质量:89
原子半径:
氧化态:
Main Y+3
Other
所属周期:5
所属族数:IIIB
电子层排布: 2-8-18-9-2
晶体结构:晶胞为六方晶胞。
晶胞参数:
a = 364.74 pm
b = 364.74 pm
c = 573.06 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 120°
声音在其中的传播速率:(m/S)
3300
电离能 (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
常见化合价:
单质:钇
单质化学符号:Y
颜色和状态:
密度:
熔点:
沸点:
发现人:加德林 发现年代:1794年
发现过程:
1794年,芬兰的加德林从瑞典的小镇伊特比所产的黑石里发现钇土。
元素描述:
稀土元素之一,灰色金属。密度4.4689克/厘米3,熔点1522℃,沸点3338℃,化合价+3。第一电离能6.38电子伏特。与热水能起反应,易溶于稀酸。
元素来源:
可由氟化钇YF2·XH2O用钙还原而制得。
元素用途:
用途广,钇铝石榴石Y3Al5O12用作激光材料,钇铁石榴石Y3Fe5O12用于微波技术及声能换送,掺铕的钒酸钇YVO4:Eu及掺铕的氧化钇Y2O3:Eu用作彩色电视机的荧光粉。氧化钇可制特种玻璃及陶瓷,并用作催化剂。金属钇在合金方面也有广泛用途。
元素辅助资料:
钇是稀土元素。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,因而得名。由于稀土元素分布分散,往往杂乱成矿,再加上它们性质彼此很相似,所以发现、分离以及分析它们都比较困难。
钇和另一稀土元素铈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。
钇的拉丁名称yttrium和元素符号是Y正是从瑞典首都斯德哥尔摩附近的一个小镇乙特比(Ytterby)的名称而来。因为钇是从这个小镇上的一种黑色矿石中发现的。1794年芬兰矿物学家、化学家加多林分析了这块矿石,发现其中含有一种当时不知道的新金属氧化物,它的性质部分与氧化钙相似,部分与氧化铝相似,就把这种新金属的氧化物称为钇土。
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。
⑹ 稀土标矿各种元素的含量是多少
一般都比较低(稀土含量0. 5‰~1‰),钇占稀土配分 35%左右, 镨钕约占20%,铽镝占2%~5%,其配分接近价值最高的中钇富铕离子型矿, 是继离子型矿后的中重稀土后备资源
⑺ 钇的吸氢容量
吸氢容量 hydrogen capacity
稀土化合物贮氢材料。AB5型化合物具有优异的吸氢性能。...Zr9Ni11合金在高压吸氢系统的吸氢床中于 40 0℃下充氢活化后 ,进行等温吸、放氢实验。 2 5℃时 ,出现了 40Pa、14 13Pa两个等温吸氢平衡压 ,解吸平衡压为 7Pa ,吸氢容量为 195 5mL·g-1。吸氢平衡压随平衡温度而升高 ,但 10 0℃下的吸氢平衡压则低于 2 5℃的第二个吸氢平衡压。扫描电镜(SEM )及X射线衍射 (XRD)分析结果显示 :经烧爆及充氢活化后 ,Zr9Ni11合金中作为表面吸氢活性中心的Ni明显增加 ,相组成为Zr9Ni11、ZrNi的合金经活化后Zr9Ni11相消失 ,出现Zr2 Ni、Zr0 17Ni0 .83 两个新相。活化的Zr9Ni11合金暴露于空气后吸氢速度显着降低 ,但可吸去空气中的全部氢气
混合稀土中La含量增加使合金中晶胞体积增大,分解氢压降低至0.4MPa(50℃),气态吸氢量增大,放电容量增加;Nd含量增加,当La和Ce为0.5时,可增大前者放电容量,
钇是一种灰黑色金属,化学符号Y,它是第一个被发现的稀土金属元素,有延展性。 [1] 与热水能起反应,易溶于稀酸。可制特种玻璃和合金。
钇是稀土元素。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,因而得名。由于稀土元素分布分散,往往杂乱成矿,再加上它们性质彼此很相似,所以发现、分离以及分析它们都比较困难。钇和另一稀土元素铈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。
工业上生产的钇的纯度一般不小于93.4%,其主要杂质是其他稀土元素,含量:3.8%,钙1.6%;铁0.05%;铜0.1%;钽或钨1%。也可生产纯度不小于99.8%或更纯的钇。高纯钇中的主要杂质仍是稀土元素。
⑻ 钇怎么念
钇念为yǐ。
钇(Yttrium)是一种灰黑色金属,化学符号Y,它是第一个被发现的稀土金属元素,有延展性。与热水能起反应,易溶于稀酸。可制特种玻璃和合金。
工业上生产的钇的纯度一般不小于93.4%,其主要杂质是其他稀土元素,含量:3.8%,钙1.6%;铁0.05%;铜0.1%;钽或钨1%。也可生产纯度不小于99.8%或更纯的钇。高纯钇中的主要杂质仍是稀土元素。
钇的详细信息:
元素名称:钇
元素符号:Y氧化态:+3价
相对密度:4.689
原子体积:(立方厘米/摩尔):19.8
电子层排布:2-8-18-9-2
晶体结构:晶胞为六方晶胞。
⑼ 黄钇钽矿花岗岩矿床
迄今为止,该类型矿床在国内外仅见牛岭坳一处。
牛岭坳矿床(区)勘探程度较高,钽达大型规模,稀土元素达中型规模,铷品位达工业要求并伴生锂和铯,是以钽为主的钽、钇、铷综合性工业矿床。
牛岭坳矿床类型归属问题,不同研究者认识不尽相同 (李启津,1983),甚至对赋矿岩石类型的基本认识也相去甚远。综合分析上述成果后,作者认为,从地质产状、赋矿岩石、元素及矿物组合、成矿机制以及成矿时代等多方面衡量,该类矿床与褐钇铌矿花岗岩有明显区别,与自交代型花岗岩相比,虽有一定相似之处,但不同之点也是显而易见的。鉴于矿床特殊性的客观存在,有必要在稀有金属花岗岩矿床大类中独辟一类,称之为“黄钇钽矿花岗岩矿床”。
一、黄钇钽矿花岗岩体的构造产状
岩体位于大余-会昌隆起带与赣州-瑞金凹陷带之过渡地带,并与于山北北东向区域断裂交接复合。岩体侵入于震旦系变质砂岩之中,控制岩体形态产状的构造为北北东向张扭性断裂裂隙(图3-8,图3-9)。
图3-8 区域地质略图
含矿岩体呈脉群产出,主要单脉长100~750m,宽20~200m,沿走向两头小、中间大,沿倾向上部分支、下部复合。组成含矿岩体的岩石类型有锂白云母天河石花岗岩、白云母奥长石花岗岩、白云母钾长石花岗岩和黑云母钾长石花岗岩等4种。这4种岩石类型有依次从地表向地下、从北向南呈带状分布现象,各带之间为渐变过渡关系。除此而外,主脉的上盘偶尔可见数厘米厚的似伟晶岩,与岩体也呈渐变关系。
黄钇钽矿花岗岩体产状,与褐钇铌矿花岗岩体显着不同,与自交代型花岗岩有一定相似之处,岩石的带状分布所显示的岩浆分异程度,尚达不到全分异自交代型花岗岩,接近于弱分异自交代型花岗岩。
图3-9 矿区地质示意图
二、黄钇钽矿花岗岩的岩石矿物
4种主要岩石类型的岩石结构和造岩矿物组成见表3-16。
表3-16 岩石结构及主要造岩矿物
(据李启津,1983)
天河石在锂白云母天河石花岗岩中天河石占25%。天河石在地表风化呈疏松白色粉末状,极似钠长石,而在地下深部呈现蓝绿色。李启津报道的矿物化学成分为:SiO263.4%,Al2O318.72%,K2O14.4%,Na2O0.98%,CaO0.05%,FeO0.00%,MnO0.03%,Li2O0.055%,Rb2O0.8%,Cs2O0.014%。矿物粒度一般为0.2~1.0mm,最大10mm。
云母类矿物从下部到上部由黑云母经白云母演变到锂白云母的规律明显。锂白云母含Li2O2.38%,含F2.78%。白云母含Li2O0.44%~0.5%,含F0.8%~1.19%。
锂白云母天河石花岗岩以出现变种云母、天河石且不见钠长石为特征。与褐钇铌矿花岗岩及自交代型花岗岩的区别明显。俄罗斯外贝加尔产出的天河石花岗岩(库兹缅科)均含钠长石而不见黄钇钽矿。可见,黄钇钽矿花岗岩有它自己的特殊性。
三、黄钇钽矿花岗岩的岩石化学
4种岩石类型的岩石化学组分见表3-17。
表3-17 岩石化学组分(wB/%)
(据李启津,1983)
按硅碱岩石化学分类,黄钇钽矿花岗岩属正常的花岗岩,并表现出从下部岩石到上部岩石,其岩石化学类型有由碱性花岗岩向正常花岗岩演变的趋势。按里特曼指数的碱度类型,岩石属钙碱性-钙性-过钙性系列,即从下部岩石向上部岩石,其碱度类型由钙碱性(正常太平洋型)过渡到钙性(强太平洋型)最后到过钙性(极强太平洋型)。
与黎彤中国花岗岩平均值相比,该类岩石富Si、K贫Al、Na,富Mn贫Ca、Mg、Fe,富H2O+、F、CO2而贫P等。
与自交代型花岗岩相比,岩石化学类型虽属碱性花岗岩但以钾质为主,另外,出现过钙性(极强太平洋型)岩石;岩石化学组分显示高Ca低Fe、Mn、Al,高H2O+、CO2而低F,高K而低Na。其间的不同是显而易见的。
每个氧化物(元素)与黎彤值、褐钇铌矿花岗岩、自交代型花岗岩的比较结果如下:Si高于黎彤值,接近于褐钇铌矿花岗岩和自交代型花岗岩;Ti低于黎彤值和褐钇铌矿花岗岩,接近自交代型花岗岩;Al低于黎彤值和自交代型花岗岩,接近褐钇铌矿花岗岩;Fe值最低;Mn高于黎彤值,接近褐钇铌矿花岗岩,尚达不到自交代型花岗岩水平;Mg低于黎彤值和褐钇铌矿花岗岩,与自交代型花岗岩相当;Ca低于黎彤值和褐钇铌矿花岗岩,却高于自交代型花岗岩;Na低于黎彤值和褐钇铌矿花岗岩,更低于自交代型花岗岩;K高于黎彤值和自交代型花岗岩,接近褐钇铌矿花岗岩;P低于黎彤值和褐钇铌矿花岗岩,接近自交代型花岗岩;H2O+高于黎彤值和褐钇铌矿花岗岩,甚至高于自交代型花岗岩;F高于黎彤值和褐钇铌矿花岗岩,尚达不到自交代型花岗岩水平。
从下部到上部,随着岩石类型的变化,岩石化学组分也呈现规律性变化:Si、Al、Ca有增高趋势,F、H2O+也依次增高,Fe、Mn明显减少。
最后需要指出,据不同研究人员的岩矿鉴定认为,白云母奥长石花岗岩和白云母钾长石花岗岩的碳酸盐化现象明显,甚至强烈。这一点对该矿床(区)是很特征的。至少CO2含量是高的;经比较显示,该类型矿床在岩石化学组分上独具特点。
四、黄钇钽矿花岗岩的副矿物
已查明的副矿物有37种。各岩石类型主要副矿物见表3-18。
表3-18 副矿物组成
(据李启津,1983)
副矿物组成有如下几个特点:
1)铌和钽主要呈十分特殊的黄钇钽矿,含量为79~123g/t,达工业品位,次为钇钽铁矿。至于铌钽铁矿、细晶石及褐钇铌矿等铌钽矿物,虽有所见,其量甚微。所有的铌钽矿物都集中分布在锂白云母天河石花岗岩带中。与铌钽矿物共生的有黑色磁性锡石(616~683g/t)、独居石和变种锆石。
2)稀土元素矿物含量高,达工业品位。除呈铌钽酸盐的黄钇钽矿和钇钽铁矿外,主要呈氟碳酸盐的氟碳钙钇矿。此外,尚有磷酸盐的独居石、磷钇矿及硅酸盐的硅铍钇矿,表现为选择性钇族稀土元素矿物占优势,并与复合稀土元素矿物及选择性铈族稀土元素矿物共生。各岩性带中稀土元素矿物种类有明显差别:锂白云母天河石花岗岩带中主要是黄钇钽矿,次为独居石;白云母奥长石花岗岩带中仅出现磷钇矿(50g/t),与其共生的是硫化物;白云母钾长石花岗岩带中主要是氟碳钙钇矿(大量)和硅铍钇矿(大量),与其共生的有浅色锡石(20~290g/t)和普通锆石。
3)锆铪矿物含量低(ng/t),锂白云母天河石花岗岩带中为变种锆石,其他为普通锆石。
4)不出现钛矿物,铁矿物也极少见,并以菱铁矿为特征。
5)石榴子石较多(195~1408g/t);黄玉(78g/t)和萤石含量一般;电气石、磷灰石少见。
从铌钽稀土元素的主要矿物种类和不出现钛矿物以及石榴子石多而黄玉、萤石相对少等特点看,该类型与自交代型花岗岩及褐钇铌矿花岗岩明显不同,也是其独特性的一个方面。
黄钇钽矿黄—黄褐色,长柱状、板状、板柱状晶形,部分已似晶体化,粒度为0.076~0.1mm,密度为6.81~6.87g/cm3,摩氏硬度6.6。矿物含Nb2O59.15%,Ta2O549.38%,RE2O332.98%。主要稀土元素氧化物的配分为:Y2O348.8%,Dy2O310.3%,Yb2O39.5%,Er2O36.4%,Gd2O35.2%,Ce2O35.0%。
钇钽铁矿黑褐色—棕褐色,柱状、板状晶形,粒度为0.075~0.2mm,密度为6.81g/cm3,摩氏硬度5.45。矿物含Nb2O510.5%,Ta2O539.0%,Y2O312.5%,Er2O32.0%。
氟碳钙钇矿浅黄、乳白及砖红色,不规则粒状集合体,粒度0.1~0.15mm,密度为3.41~4.41g/cm3。与萤石密切共生,交代硅铍钇矿和锂白云母。矿物含∑Y2O330.63%,∑Ce2O39.15%。
硅铍钇矿浅绿色,不规则粒状,少数短柱状和长柱状,粒度0.08~0.3mm,密度为4.28g/cm3,摩氏硬度6~6.5。矿物含RE2O348.59%,BeO7.94%。
五、黄钇钽矿花岗岩的稀有稀土元素
4种岩石类型的稀有和稀土元素含量见表3-19。
表3-19 稀有元素含量(wB/%)
(据李启津,1983)
除上述稀有、稀土元素之外,岩石尚含Rb2O0.1967%和Cs2O0.0079%。
稀有元素分布状况表明:
1)Ta和Li高于维氏值,有向上部岩石带富集现象。Rb和Cs的分布富集大体同前两个元素。
2)Nb的含量接近或略高于维氏值,有向上部岩石带贫化的趋势。
3)稀土元素含量,在下部岩石带明显低于维氏值而中上部岩石带明显高于维氏值。
钽在上部岩石带达到工业富集,稀土元素在中上部带达到工业富集。钽(Ta2O5)的分配率:黄钇钽矿49.99%,钇钽铁矿7.78%,铌钽铁矿6.25%,细晶石6.00%,锡石4.85%,天河石10.0%,锂白云母9.6%,石英2.79%。可见,主要富集钽的矿物为黄钇钽矿,主要分散钽的矿物为天河石和锂白云母。稀土元素在上部岩石带主要呈黄钇钽矿,在中部岩石带主要呈氟碳钙钇矿和硅铍钇矿。锂主要赋存在锂白云母中,次为进入白云母中。
稀有稀土元素分布富集的上述特点,与自交代型花岗岩及褐钇铌矿花岗岩有较大区别,显示出其独特性。
六、黄钇钽矿花岗岩的成因
牛岭坳岩体分布在大端口复式花岗岩基东部外接触带1.5km处。据同位素测年及地质观察,大端口复式岩基由两期岩浆活动形成,主体的中粗粒似斑状黑云母花岗岩形成于晚侏罗世,到早白垩世时部分重熔再生改造而形成下汶滩岩体,岩性为细粒似斑状黑云母花岗岩。两期岩体均为Nb、Ta、Li、Rb、Cs等稀有元素高丰度的花岗岩。牛岭坳岩体富含Nb、Ta、Li、Rb、Cs,与大端口岩基的组分继承性是明显的,测得的年龄值也相当于下汶滩岩体。综合时间、空间、组分继承三方面特征认为,牛岭坳岩体也应是大端口复式岩基的主体岩石到早白垩世重熔再生改造而成,与下汶滩岩体为同源同期,仅牛岭坳岩体处于该期岩体顶部或外带而下汶滩岩体处于中下部或内带。
两期岩体的年龄及稀有元素含量见表3-20。
表3-20 同位素年龄及稀有稀土元素含量
牛岭坳岩体各带岩石之间为渐变过渡关系,与下汶滩等同期岩体之间也未见突变界线,说明岩石分带不是熔体分离的结果,各带岩石有序分布也不可能是多次重熔造成的,推测岩石分带应是碳酸盐化-白云母化(钾化)强弱不同的结果。
比较稀土元素含量在大端口岩基、下汶滩岩体及牛岭坳岩体各带岩石之间的分布发现,牛岭坳岩体的下部岩石带即黑云母钾长石花岗岩带,出现明显的稀土“淋滤”现象,其值远低于维氏值,说明稀土元素在岩石分带过程中进行过重新分配,即下部带被“淋滤”掉的稀土元素被带到中上部带“淋积”富集成矿。锂的分布与稀土元素相同,也出现“淋滤”贫化带和“淋积”富集带。推测铌和钽也应有“淋滤”贫化带和“淋积”富集带,只是钽的“淋滤”贫化带在下而“淋积”富集带在上,铌则相反,“淋滤”贫化带在上而“淋积”富集带因揭露深度不足尚未发现。
比较稀有稀土元素分布与岩石化学组分的相关性可和,稀土元素、钽、锂与氟、水、铝呈同步正消长,铌却相反。与自交代型花岗岩相比,钽、锂与氟、水、铝的正消长大体一致,而稀土元素截然不同,自交代型花岗岩呈负消长而牛岭坳呈正消长。上述不同应与碳酸盐化发育(牛岭坳)有关。
综合上述几点认为,牛岭坳岩体的岩石分带亦即稀有稀土元素分布富集,应是岩浆结晶过程中分泌出的F-H2O-CO2气热溶液集中在封闭条件较好的岩体顶部或外围岩枝处,在进入岩浆晚期或岩浆期后对岩体进行“淋滤”交代和“淋积”富集的结果。石英包裹体测温为305℃,证明应属气热期。
牛岭坳黄钇钽矿花岗岩,应是晚侏罗世花岗岩(具稀有稀土元素高丰度)到早白垩世被重熔再生改造而成的岩浆期后气液交代矿床。与褐钇铌矿花岗岩相比,同源性接近;与自交代型花岗岩相比,成矿阶段和赋矿部位部分接近,显示其具有独特牲。