מבוא לסוגי כדור הארץ נדירים

אוֹראדמה נדירהוכבדאדמה נדירה

·אוֹראדמה נדירה

·לנתנום, צריום, פרסאודימיום,ניאודימיום, פרומתיום,סמאריום, אירופיום, גדוליניום.

·כָּבֵדאדמה נדירה

·טרביום,דיספרוזיום,הולמיום, ארביום,טוליום,איטרביום, לוטטיום, סקנדיום, ואיטריום.

·לפי מאפייני המינרלים, ניתן לחלק אותו לצריוםקבוצה ואיטריוםקְבוּצָה

·סריוםקבוצה (קלאדמה נדירה)

·לנתנום,צריום,פרסאודימיום,ניאודימיום, פרומתיום,סמאריום,אירופיום.

· קבוצת איטריום (אדמה נדירה כבדה)

·גדוליניום, טרביום,דיספרוזיום,הולמיום,ארביום,טוליום,איטרביום,לוטטיום,סקנדיום, ואיטריום.

מְשׁוּתָףאדמה נדירהאלמנטים

·מְשׁוּתָףכדורי אדמה נדיריםמחולקים ל: monazite, bastnaesite,איטריוםפוספט, עפרות מסוג שטיפה, ולנתנום ונדיום לימוניט.

מונאזיטי

· Monazite, המכונה גם עפרות phosphocerium lanthanide, מופיע בפגמטיט גרניט וגרניט; סלע קרבונט מתכת נדיר; בקוורציט ובקוורציט; ב-Yunxia syenite, feldspar aegirite, ו-Syenite baseline pegmatite; ורידים מסוג אלפיני; בסלע מעורב וקרום מבולבל ועפרות חול. בשל העובדה שהמשאב העיקרי של מונזיט בעל ערך כרייה כלכלי הוא מרבצי חול סחף או חופי, הוא מופץ בעיקר לאורך חופי אוסטרליה, ברזיל והודו. בנוסף, סרי לנקה, מדגסקר, דרום אפריקה, מלזיה, סין, תאילנד, דרום קוריאה, צפון קוריאה ומקומות אחרים מכילים כולן מרבצים כבדים של מונזיט, המשמשים בעיקר להפקת יסודות אדמה נדירים. בשנים האחרונות חלה מגמת ירידה בייצור המונזיט, בעיקר בשל יסוד התוריום הרדיואקטיבי בעפרה שלו, המזיק לסביבה.

הרכב ומאפיינים כימיים: (Ce, La, Y, Th) [PO4]. ההרכב משתנה מאוד. התוכן שלתחמוצות אדמה נדירותבהרכב המינרלים יכול להגיע ל-50-68%. התערובות האיזומורפיות כוללות Y, Th, Ca, [SiO4] ו-[SO4].

Monazite מסיס ב- H3PO4, HClO4 ו- H2SO4.

·מבנה גבישי ומורפולוגיה: מערכת גבישים מונוקלינית, סוג גביש עמודי מעוין. הגביש יוצר צורה דמוית צלחת, ולעיתים קרובות יש למשטח הגביש פסים או צורות עמודים, חרוטיים או גרגירים.

· מאפיינים פיזיים: צבעו חום צהוב, חום, אדום ולעתים ירוק. חצי שקוף עד שקוף. הפסים הם לבנים או צהוב אדום בהיר. בעל ברק זכוכית חזק. קשיות 5.0-5.5. שבירות. המשקל הסגולי נע בין 4.9 ל-5.5. תכונות אלקטרומגנטיות חלשות במידה בינונית. פולט אור ירוק תחת קרני רנטגן. אינו פולט אור תחת קרני קתודה.

איטריוםעפרת פוספט

·זַרחָןאיטריוםעפרות מיוצרות בעיקר בגרניט, גרניט פגמטיט, וגם בגרניט אלקליין ומרבצי מינרלים נלווים. הוא מיוצר גם בפלייסרים. שימוש: משמש כחומר גלם מינרלי להפקהאדמה נדירהאלמנטים כאשר מועשרים בכמויות גדולות.

· הרכב ומאפיינים כימיים: Y [PO4]. ההרכב מורכב מY2O361.4% ו-P2O5 38.6%. יש תערובת שלאיטריוםקְבוּצָהאדמה נדירהאלמנטים, בעיקראיטרביום, ארביום, דיספרוזיום, וגדוליניום. אלמנטים כגוןזירקוניום, אורניום ותוריום עדיין מחליפיםאיטריום, תוך כדיסִילִיקוֹןמחליף גם זרחן. באופן כללי, תכולת האורניום בזרחןאיטריוםעפרה גדולה מזו של תוריום. התכונות הכימיות שלאיטריוםעפרות פוספט יציבות. מבנה גבישי ומורפולוגיה: מערכת גבישים טטראגונליים, סוג גביש דו-קוני מורכב, בצורת גרגיר ובלוק.

תכונות פיזיקליות: צהוב, חום אדמדם, לפעמים ירוק צהוב, גם חום או חום בהיר. הפסים בצבע חום בהיר. ברק זכוכית, ברק גריז. קשיות 4-5, משקל סגולי 4.4-5.1, עם פוליכרום ורדיואקטיביות חלשים.

אפידוט לנתנום ונדיום

צוות מחקר משותף מאוניברסיטת Yamaguchi, אוניברסיטת Ehime ואוניברסיטת טוקיו ביפן פרסם הודעה לפיה הם גילו סוג חדש של מינרלים המכיל אדמה נדירה במחוז סנצ'ונג.אדמה נדירהאלמנטים ממלאים תפקיד מכריע בשינוי תעשיות מסורתיות ובפיתוח תחומי היי-טק. המינרל החדש התגלה בהרי איזה סיטי, מחוז סנצ'ונג באפריל 2011, והוא סוג מיוחד של אפידוטה חומה המכילהאדמה נדירה לנתנוםומתכת נדירה ונדיום. ב-1 במרץ 2013, מינרל זה הוכר כמינרל חדש על ידי האיגוד הבינלאומי למינרלוגיה וזכה לשם "לנתנום ונדיום לימוניט".

מאפיינים שלאדמה נדירהמינרלים ומורפולוגיה של עפרות

מאפיינים כלליים שלאדמה נדירהמינרלים

1、 היעדר סולפידים וסולפטים (רק כמה אחרים) מצביע על כך שליסודות אדמה נדירים יש זיקה לחמצן

2、אדמה נדירההסיליקטים הם בעיקר דמויי אי, ללא שכבות, כמו מסגרת או מבנים דמויי שרשרת;

3、 כמהאדמה נדירהמינרלים (במיוחד תחמוצות מורכבות וסיליקטים) מציגים מצבים אמורפיים;

4、 ההפצה שלאדמה נדירהמינרלים מורכבים בעיקר מסיליקטים ותחמוצות בסלעים מגמטיים ובפגמטיטים, בעוד שפלואורוקרבונטים ופוספטים נמצאים בעיקר במרבצי קרום הידרותרמיים ומבוללים; רוב המינרלים העשירים באיטריום נמצאים בגרניט כמו סלעים ופגמטיטים קשורים, מרבצים הידרותרמיים שנוצרו בגז ומרבצים הידרותרמיים;

5、אדמה נדירהיסודות מתקיימים לעתים קרובות באותו מינרל בשל המבנה האטומי הדומה שלהם, התכונות הכימיות והכימיות הגבישיות שלהם. כלומר,צריוםואיטריום אדמה נדירהיסודות מתקיימים לעתים קרובות באותו מינרל, אך יסודות אלה אינם מתקיימים במקביל בכמויות שוות. חלק מהמינרלים מורכבים בעיקרצריום אדמה נדירהאלמנטים, בעוד שאחרים מורכבים בעיקר מהםאיטריום.

מצב ההתרחשות שלאדמה נדירהיסודות במינרלים

בטבע,אדמה נדירההיסודות מועשרים בעיקר בגרניט, סלעים אלקליים, סלעים אולטרה-בסיסיים אלקליין ומרבצי מינרלים נלווים. ישנם שלושה מצבי התרחשות עיקריים שלאדמה נדירהיסודות במינרלים לפי ניתוח כימי של גבישי מינרלים.

(1)אדמה נדירהיסודות משתתפים בסריג המינרלים ומהווים מרכיב חיוני של מינרלים. סוג זה של מינרלים מכונה בדרך כלל מינרלים נדירים. מונאזיט (REPO4) ובסטנאזיט ([La, Ce] FCO3) שייכים כולם לקטגוריה זו.

(2)אדמה נדירהיסודות מפוזרים במינרלים בצורה של החלפה איזומורפית של יסודות כגון Ca, Sr, Ba, Mn, Zr וכו'. סוג זה של מינרלים מצוי בשפע בטבע, אךאדמה נדירההתכולה ברוב המינרלים נמוכה יחסית. לְהַכִילאדמה נדירהפלואוריט ואפטות שייכים לקטגוריה זו.

(3)אדמה נדירהיסודות קיימים על פני השטח או בין חלקיקים של מינרלים מסוימים במצב ספיחה יונית. סוג זה של מינרל שייך למינרל מסוג שטיפת קרום בליה, ויוני אדמה נדירים נספגים על איזה מינרל וסלע האם של המינרל לפני בליה

בִּדְבַר. התוכן הממוצע שלאדמה נדירהאלמנטים בקרום הם 165.35 × 10-6 (Li Tong, 1976). בטבע,אדמה נדירהיסודות קיימים בעיקר בצורה של מינרלים בודדים, ואדמה נדירהמינרלים ומינרלים המכיליםאדמה נדירהיסודות שהתגלו בעולם

ישנם למעלה מ-250 סוגי חומרים, כוללאדמה נדירהתוכן Σ ישנם 50-65 סוגים של מינרלים נדירים עם REE>5.8%, אשר יכולים להיחשב כעצמאייםאדמה נדירהמינרלים. החשובאדמה נדירההמינרלים הם בעיקר פלואורוקרבונט ופוספט.

בין יותר מ-250 סוגים שלאדמה נדירהמינרלים ומינרלים המכיליםאדמה נדירהאלמנטים שהתגלו, ישנם רק מעל 10 מינרלים תעשייתיים המתאימים לתנאים מתכתיים עכשוויים.