稀土矿物(英语:Rare earth mineral)是指主要成分包含一种或是多种稀土元素的矿物。稀土矿物通常发现于碱性至过碱性火成岩组合中、与碱性岩浆伴生的伟晶岩中,或是存在/伴生于碳酸盐深成岩中。[1]具有钙钛矿结构的矿物是稀土元素碱性错合物的常见宿主。[2]来自地幔的碳酸盐熔体也是稀土的载体。[3]与碱性岩浆作用相关的热液矿床含有多种稀土矿物。[1]
而稀土元素是一组共17种,银白色、质软、具有光泽,但彼此性质相似难以区别的金属元素。[4][5] 虽然名为稀土元素,但实际上这些元素在地壳中的数量相对丰富,其中丰度最高的铈是地壳中排名第25常见的元素(参见地壳元素丰富度列表),占68百万分率,含量超过铜。然而,由于稀土元素的地球化学特性,它们在地壳中分布通常十分分散,而罕有富集到高浓度的稀土矿物存在,因此世界上少有具开采价值的矿场,故得“稀土”之名。[6]
中国的储藏量占全世界的36.7%,[7]但中国的产量曾占全世界的95%以上,[8]在2017年占全世界的81%。到2021年中国的产量占全世界的60.63%,而同年美国的产量排名第2,占比为15.52%。[9]
中国的白云鄂博矿区是世界已知最大的稀土矿物蕴藏区。[10]在2005年,这个矿区的稀土元素产量曾高达全世界的45%。[11][12][13]
常见稀土矿物
以下所列的是比较常见的热液稀土矿物,以及经常含有显著稀土元素替代物的矿物:[14]
开采作业对环境的可能影响
在自然环境中的稀土元素浓度非常低。蕴藏这类资源的矿山通常位于环境和社会标准非常低的国家,因为矿山的开发,而导致有侵犯人权、森林砍伐的事情,并且污染到当地的土地和水源。[15][16]
在采矿和工业生产场所附近,稀土元素的浓度会上升到正常背景水准的许多倍。稀土元素一旦进入环境,就会渗入土壤中,然后它们的迁移取决于多种因素,例如侵蚀作用、风化作用、pH值、降水和地下水等。如同金属一样,它们可根据土壤条件形成,无论是移动,或是被吸附到土壤颗粒中。根据它们的生物利用度,稀土元素可被植物吸收,然后被人类和牲畜摄入。对于稀土元素的开采,使用( 肥料添加剂)和磷肥的生产,都会导致稀土元素污染 。[17]此外,在萃取稀土元素的过程中会用到强酸,而这些酸会渗入环境,并通过水体而导致水生环境酸化。
对于稀土元素的开采、提炼和回收,如果管理不当,会对环境造成严重后果。稀土元素尾矿中的钍和铀因有低放射性,而存有潜在危害,[18]这些物质如果处理不当,会对环境造成广泛的伤害。
参见
参考文献
外部链接
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