История получения РЗЭ

Изначально, РЗЭ добывались в незначительных количествах из мелких месторождений гранитных пегматитов – геологической среды, где они впервые были обнаружены. В течение второй половины 19-ого века и первой половине 20-ого века, РЗЭ, в основном, добывались на Юго-Востоке Соединенных Штатов Америки. За исключением самых распространенных элементов группы лантаноидов (церия, лантана и неодима), отдельные РЗЭ не были коммерчески доступными до 1940х годов.
В период с 1965-ого по 1985-ый годы основное количество РЗЭ было добыто в месторождении Маунтин-Пасс, Калифорния. Тяжелые минеральные пески с россыпей во многих частях мира также были источниками побочного продукта минералов РЗЭ, и Австралия до начала 1990х была одним из крупнейших производителей данного источника РЗЭ. Россия также была важным производителем РЗЭ, добывая их из тяжелых каменистых пород. А начиная с 1980х годов Китай стал основным производителем РЗЭ, в то время как австралийский и американский рынки акций резко упали. К 1998-ому году более 80% добытых редкоземельных материалов пришло из Китая, в частности с месторождения Баян-Обо, расположенного в провинции Внутренняя Монголия.

Читайте также:

  • Как образовались редкоземельные элементы?
  • Динамика цен на РЗМ в 2012
  • Обзор рынка РЗМ 2011
  • Обзор рынка РЗМ 2012
  • Редкоземельные элементы (РЗЭ)
  • Редкоземельные шахматы Китая
  • Месторождение Томтор, Якутия
  • Хоть РЗЭ и содержатся в значительных количествах в различных полезных ископаемых, основная добыча этих элементов идет только из минералов, количество которых не превышает 10-ти. В приведенной ниже таблице перечислены минералы, из которых уже добывают РЗЭ на коммерческой основе, а также те минералы, которые имеют потенциальное применение в будущем. Извлечение экономически выгодных РЗЭ напрямую зависит от минералогии РЗЭ. В прошлом, производственные мощности месторождений были ограничены из-за содержания минералов, из которых выделение РЗЭ было затруднено ввиду особой твердости, крупной зернистости и прочего. Легко разрушаемые минералы, такие как карбонат бастнацита, видятся наиболее привлекательными в сравнении с минералами, которые трудно разделять, например  силикат ортита (аланита). От месторождений монацита, одного из самых важных источников РЗЭ, в большинстве случаев отказались из-за высокого содержания тория. В последнее время, РЗЭ добывают из глинистых минералов, например, латеритов, которые в большом количестве находятся в Китае.

    Минерал

    Формула

    Содержание Оксидов РЗЭ, %

    Аешинит

    (Ln,Ca,Fe,Th)(Ti,Nb)2(O,OH)

    36

    Аланит (ортит)

    (Ca, Ln)2(Al,Fe)3(SiO4)3(OH)

    30

    Анатас

    TiO2

    3

    Анцилит

    SrLn(CO3)2(OH)•H2O

    46

    Апатит

    Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)

    19

    Бастнацит

    LnCO3F

    76

    Браннерит

    (U,Ca,Ln)(Ti,Fe)2O6

    6

    Бритолит

    (Ln,Ca)5(SiO4,PO4)3(OH,F)

    62

    Церианит

    (Ce,Th)O2

    81

    Чералит

    (Ln,Ca,Th)(P,Si)O4

    5

    Черчит

    YPO4•2H2O

    44

    Евдиалит

    Na15Ca6(Fe,Mn)3Zr3(Si,Nb)

    Si25O73(OH,Cl,H2O)5

    10

    Евксенит

    (Ln,Ca,U,Th)(Nb,Ta,Ti)2O6

    <40

    Фергюсонит

    Ln(Nb,Ti)O4

    47

    Флоренцит

    LnAl3(PO4)2(OH)6

    32

    Гадолинит

    LnFeBe2Si2O10

    52

    Хуангоит

    BaLn(CO3)2F

    38

    Гидроксил

    бастнацит

    LnCO3(OH,F)

    75

    Кайнозит

    Ca2(Y,Ln)2Si4O12CO3•H2O

    38

    Лопарит

    (Ln,Na,Ca)(Ti,Nb)O3

    36

    Монацит

    (Ln,Th)PO4

    71

    Мозандрит

    (Ca,Na,Ln)12(Ti,Zr)2Si7O31H6F4

    <65

    Парисит

    CaLn2(CO3)3F2

    64

    Самарскит

    (Ln,U,Fe)3(Nb,Ta,Ti)5O16

    12

    Синчизит

    CaLn(CO3)2F

    51

    Таленит

    Y3Si3O10(OH)

    63

    Ксенотим

    YPO4

    61

    Иттротанталит

    (Y,U,Fe)(Ta,Nb)O4

    <24

    Где Ln – элементы группы лантаноидов

    Некоторые месторождения железной руды содержат РЗЭ, но такие залежи разрабатываются только в одной области – Баян-Обо, Китай. Это месторождение на данный момент является самым большим известным месторождением РЗЭ в мире.
    Железо-ЛРЗЭ-ниобиевые месторождения в Баян-Обо, провинция Внутренняя Монголия, Китай, были обнаружены русскими геологами в 1927 году, когда Внутренняя Монголия находилась под контролем бывшего СССР. РЗЭ извлекаются из железо-ЛРЗЭ-ниобиевой руды, добываемую на более чем 20 участках этой провинции, разработка которых началась 1957 году. Два самых больших участка – так называемые “Основной” и “Восточный”, каждый из которых имеет запасы РЗЭ в железо-ниобиевой руде, с содержанием редкоземельных оксидов (РЗО) 5,41% и 5,18% соответственно. Общее количество разведанных запасов составляет как минимум 1,5 миллиарда тонн железа, 48 млн тонн РЗО и 1 млн тонн ниобия. РЗЭ содержащие руды делятся натри основных вида: РЗЭ-железная руда, основной тип; РЗЭ содержащие руды в силикатной горной породе, а также РЗЭ содержащие руды в доломите.
    Поводом для споров является время начала минерализации РЗЭ содержащих руд в Баян-Обо. Многие исследователи сходятся в одном – образование железо-РЗЭ-ниобиевой руды не было мгновенным процессом, минерализация происходила длительный промежуток времени. И вне зависимости от времени и условий формирования этой руды, месторождение Баян-Обо в настоящий момент доминирует на мировом рынке по добытой РЗЭ руде и будет доминировать на протяжении еще многих лет в будущем.

    Месторождение Пи Ридж (Pea Ridge) в Миссури содержит еще неиспользованные источники высоко концентрированной РЗЭ руды. Объемные образцы, взятые на этом месторождении из монацита и ксенотима, содержат порядка 12% РЗЭ, основное количество которых  – это легкие РЗЭ.
    Магнетитовые месторождения в Миневилле, Нью-Йорк, США, также содержат РЗЭ, в пока еще неизведанном количестве. Точно известно, что в этом месторождении преобладают апатиты, содержание редкоземельных оксидов в которых составляет порядка 11%, в том числе 2% Y2O3.
    Также важное месторождение магнетита и гематита находится в г. Кируна, Швеция, в которых содержатся редкоземельные оксиды в количестве 0,7% и 0,5% соответственно. Как сообщается, в этом же месторождении имеются залежи апатита и монацита.
    Олимпик Дам (Olympic Dam) – медно-урано-золоторудное месторождение, расположенное на юге Австралии, содержит от 40% до 90% гематита, вместе с кварцем, серицитом, баритом. Это месторождение выглядит потенциальным источником получения предпродукта РЗЭ, с типичным содержанием РЗЭ в 0,5%. В руде Олимпик Дам наиболее распространенными РЗЭ минералам являются мелкозернистый монацит и бастнацит.

    Читайте также:

  • Как образовались редкоземельные элементы?
  • Динамика цен на РЗМ в 2012
  • Обзор рынка РЗМ 2011
  • Обзор рынка РЗМ 2012
  • Редкоземельные элементы (РЗЭ)
  • Редкоземельные шахматы Китая
  • Месторождение Томтор, Якутия