45. Геохимия, минералогия и металлогения месторождений редкоземельных элементов. Область применения редкоземельных элементов.
Группа редкоземельных элементов (РЗЭ), или лантаноидов, включает 15 весьма близких по свойствам элементов с порядковыми номерами 57-71, занимающих одинаковое положение в системе Д. Менделеева. Название их происходит от латинских слов «редкая земля», в связи с чем их обозначают символом TR или Ln (лантаноиды). К ним относятся: лантан (La), церий (Се), празеодим (Рг), неодим (Nd)f прометий (Рт), самарий (Sm), гольмий (Но), эрбий (Ег), тулий (Тт), иттербий (Yb), лютеций (Lu). Из них только Рт получен искусственно. Долгое время эти элементы считались весьма редкими и малоперспективными для использования. Применяться они стали с начала XX в. для изготовления газокалильных сеток осветительных газовых фонарей. С середины 30-х годов, когда было выявлено легирующее действие этих элементов, производство их значительно расширилось. За последние 25 лет в связи с открытием новых областей их применения (специальные сплавы, особые сорта стекол, катализаторы при крекинге нефти, кинескопы цветных телевизоров, люминофоры, сверхмощные магнитные сплавы Sm с Со, кристаллы соединений РЗЭ в роли лазеров и квантовых усилителей-мазеров, изотопы I7oTm, 155Eu, H4Ce, как источники излучения, регулирующие стержни из Gd, Sm, Eu в атомных реакторах и др.) интерес к ним повысился. Современная промышленность применяет РЗЭ как в виде смесей (например, мишметалл), так и в виде индивидуальных элементов, при этом наибольшее значение приобрели Се, La, Nd, Sm, Gd и особенно Eu, Y, Tm. Основные потребители РЗЭ — нефтяная промышленность, черная металлургия и керамическая промышленность. Геохимия и минералогия РЗЭ и Y — литофильные элементы, концентрация которых связана с гранитным и щелочным магматизмом, TRce накапливаются со всеми типами щелочных пород, при этом максимальные их концентрации связаны с явно мантийными щелочными породами, в то время как TRY концентрируются при развитии гранитного и щелочно-гранитного магматизма. Коэффициент концентрации для TR 50, для Y 100—150. Петрогенным аналогом РЗЭ и Y является Са2+. В связи с гранитным магматизмом РЗЭ концентрируются на магматической стадии, входя в состав акцессорных минералов (монацит, ксенотим, ортит), а также накапливаются в остаточных образованиях—пегматитах, особенно глубинных. Роль их в гидротермальном процессе крайне незначительна. При развитии щелочного магматизма (особенно щелочно-гранитного) РЗЭ накапливаются в постмагматических образованиях. РЗЗ характеризуются высокой фторофильностью и экстрагируются в форме щелочнофторидных, щелочнофторгидроксидных и щелочно-карбонатных комплексов. Несмотря на то что РЗЭ по своим геохимическим свойствам близки друг к другу и встречаются совместно, в процессе минера-лообразования происходит их фракционирование. Главнейшими факторами такого разделения, согласно В. Щербине и Ю. Балашову, являются 45следующие:
1. Кристаллохимический фактор;
2. Степень основности РЗЭ;
3. Различная способность к комплексообразованию и устойчивость комплексных соединений;
4. Окислительно-восстановительный потенциал;
5. Различная сорбционная способность, обусловливающая разделение TRce и Try;
6. Различная способность к образованию металлоорганических соединений, вызывающая накопление Y и TRy в каустобиолитах и богатых органикой черных сланцах.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.