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第1章 概论 1

1.1 稀土元素的概念、发现及在地壳中的丰度 1

1.1.1 稀土元素的概念 1

1.1.2 稀土元素的发现 2

1.1.3 稀土元素在地壳中的丰度 3

1.2 稀土元素的电子层结构和性质 3

1.2.1 稀土元素的电子层结构及其在周期表中的位置 3

1.2.2 稀土元素的物理性质 5

1.2.3 稀土元素的化学性质 7

1.3 稀土化合物 10

1.3.1 稀土难溶盐化合物 10

1.3.2 稀土可溶盐化合物 14

1.3.3 稀土配合物 18

1.4 稀土分离 21

1.4.1 溶剂萃取法 21

1.4.2 离子交换法 26

1.4.3 萃淋树脂法 28

1.4.4 稀土分离工艺 31

1.5 稀土应用 33

1.6 稀土元素分析 37

1.6.1 稀土总量分析 37

1.6.2 单一稀土的测定 41

1.7 世界稀土资源 42

1.7.1 世界稀土资源储量及分布 42

1.7.2 主要稀土资源国状况 44

1.7.3 世界稀土产量 46

第2章 稀土矿床 48

2.1 稀土矿床的特征 48

2.2 稀土矿床的分类 51

2.3 内生稀土矿床 51

2.3.1 与花岗岩有关的稀土矿床 51

2.3.2 与超基性岩-碱性岩正长岩有关的稀土矿床 60

2.3.3 白云鄂博式铁-稀土-铌矿床 65

2.4 外生稀土矿床 69

2.4.1 风化壳稀土矿床 69

2.4.2 冲积砂稀土矿床 74

2.4.3 海滨砂稀土矿床 75

2.5 其他伴生稀土矿床 76

2.5.1 加拿大埃利奥特湖含稀土铀砾岩型矿床 76

2.5.2 澳大利亚奥林匹克坝矿床和韦尔德矿床 76

2.5.3 含稀土磷块岩矿床 77

2.5.4 含稀土伟晶岩矿床 78

2.6 国内外主要工业类型稀土矿床 78

2.7 国外中重稀土配分型稀土矿概况 79

第3章 稀土矿物 81

3.1 稀土矿物特性 81

3.2 稀土硅酸盐矿物 82

3.3 稀土氧化物矿物 87

3.3.1 简单稀土氧化物矿物 88

3.3.2 铌-钽-钛复杂稀土氧化物 89

3.4 稀土碳酸盐矿物 93

3.5 稀土氟碳酸盐矿物 94

3.5.1 稀土氟碳酸盐矿物分类 95

3.5.2 稀土氟碳酸盐矿物性质 97

3.6 稀土磷酸盐矿物 111

3.7 其他稀土盐矿物 113

3.8 稀土的主要工业矿物和含稀土的造岩矿物 115

3.9 稀土矿物的稀土配分 116

第4章 稀土矿浮选的选矿药剂及作用机理 119

4.1 捕收剂及其与稀土矿的作用机理 119

4.1.1 烷烃羧酸 120

4.1.2 烷基膦酸 122

4.1.3 羟肟酸 126

4.1.4 芳烃膦酸 130

4.1.5 芳烃羧酸 131

4.1.6 芳烃酰胺 132

4.1.7 组合药剂 134

4.2 抑制剂及其抑制机理 135

4.2.1 水玻璃（Na2SiO3） 135

4.2.2 铝盐 139

4.2.3 氟硅酸钠（Na2SiF6） 141

4.2.4 羧甲基纤维素（CMC） 142

4.2.5 复合抑制剂 142

4.2.6 柠檬酸 143

4.3 活化剂及其作用机理 144

第5章 氟碳铈矿 145

5.1 氟碳铈矿的矿石性质 145

5.2 氟碳铈矿矿石的选矿实践 146

5.2.1 微山稀土矿 146

5.2.2 冕宁稀土矿 152

5.2.3 氟碳铈矿尾矿的综合利用 160

5.2.4 美国芒廷帕斯稀土矿 167

5.2.5 越南都巴奥氟碳铈矿 168

5.3 其他氟碳稀土矿选矿 173

第6章 独居石 174

6.1 独居石矿床及性质 174

6.1.1 独居石矿床 174

6.1.2 独居石矿床的性质 175

6.2 独居石重砂的通用分选流程 176

6.2.1 重砂通用分选流程的制定 176

6.2.2 通用分选流程 178

6.3 风化壳矿床和冲积砂矿床重砂分选 181

6.3.1 风化壳矿床重砂分选独居石 181

6.3.2 冲积砂矿床分选独居石 183

6.4 海滨砂矿床重砂分选独居石 185

6.4.1 我国海滨砂选矿实践 186

6.4.2 国外海滨砂选矿实践 200

6.5 原生多金属矿分选独居石 207

6.6 独居石的浮选和细粒独居石的回收 208

6.6.1 独居石的浮选 209

6.6.2 细粒独居石的回收 210

第7章 混合稀土矿选矿 212

7.1 矿石性质 214

7.1.1 稀土元素的赋存状况 214

7.1.2 矿石的化学组成和矿物组成 215

7.1.3 矿物粒度分析 220

7.1.4 矿石的分选性能 220

7.2 混合稀土矿的浮选动力学 221

7.2.1 理论分析浮选速率方程的模型 221

7.2.2 混合稀土矿浮选动力学模型的验证 223

7.3 混合稀土矿的分选 225

7.3.1 磨矿工艺选择 225

7.3.2 焙烧磁选-浮选工艺 227

7.3.3 磁选-浮选工艺 229

7.3.4 优先浮选-弱磁选工艺 230

7.3.5 弱磁选-浮选-强磁选工艺 231

7.3.6 浮选-选择性絮凝脱泥工艺 231

7.3.7 优先联合选矿工艺 234

7.3.8 弱磁-强磁浮选工艺 235

7.3.9 优质稀土精矿的回收 239

7.4 氟碳铈矿和独居石的分离 246

7.4.1 氟碳铈矿和独居石的分离研究 247

7.4.2 分选工艺研究 251

7.4.3 混合矿全浮分离氟碳铈矿和独居石 253

7.5 铌、钍、钪、萤石和钾等矿产资源综合利用 255

7.5.1 铌 255

7.5.2 钍 258

7.5.3 钪 262

7.5.4 萤石 262

7.5.5 富钾板岩 263

7.5.6 主要矿物开发利用情况 265

第8章 风化壳淋积型稀土矿 266

8.1 风化壳淋积型稀土矿的发现及命名 266

8.1.1 风化壳淋积型稀土矿的发现 266

8.1.2 风化壳淋积型稀土矿的命名 267

8.2 风化壳淋积型稀土矿的矿石学 268

8.2.1 成矿原因 268

8.2.2 矿床的分布 269

8.2.3 矿石的物理性质 271

8.2.4 矿石的化学性质 273

8.2.5 矿石的矿物组成和化学分析 274

8.2.6 矿石的波谱测试和表面性质 276

8.2.7 矿石的稀土品位 281

8.2.8 矿石中稀土和铝赋存状态 284

8.2.9 铈的行为 285

8.3 风化壳淋积型稀土矿中稀土的吸附 286

8.3.1 稀土在黏土矿物中的吸附与富集 286

8.3.2 黏土矿物的吸附特点 286

8.3.3 黏土矿物的膨胀性 287

8.4 风化壳淋积型稀土矿矿石的稀土配分 288

8.4.1 各稀土配分之间的关系 288

8.4.2 稀土矿稀土配分分类 289

8.4.3 稀土配分随矿体深度的变化规律 290

8.4.4 重稀土矿的形成 291

8.4.5 稀土配分的相关性分析 293

8.4.6 离子相稀土配分的四大效应 294

8.4.7 稀土配分计算混合稀土化合物的化学式量 295

8.5 风化壳淋积型稀土矿的稀土浸出理论基础 298

8.5.1 浸出化学基础 298

8.5.2 浸出水动力学 298

8.5.3 浸出动力学 299

8.5.4 浸取传质过程 300

8.6 风化壳淋积型稀土矿稀土浸出工艺 301

8.6.1 第一代浸出工艺 301

8.6.2 第二代浸出工艺 301

8.6.3 第三代浸出工艺 303

8.6.4 浸出工艺的发展趋势 311

8.7 浸出液中提取稀土工艺 312

8.7.1 风化壳淋积型稀土矿浸出液的净化 312

8.7.2 草酸沉淀稀土工艺 315

8.7.3 碳酸氢铵沉淀稀土工艺 324

8.8 风化壳淋积型稀土矿的绿色工艺发展 331

8.8.1 浸取工艺的选择 331

8.8.2 污染物的迁移富集 331

8.8.3 尾矿的综合治理 331

8.8.4 植被恢复与土地复垦 333

8.8.5 山体滑坡的预防 334

8.8.6 提取工艺绿色化学发展趋势 335

第9章 磷钇矿、含铌稀土矿和伴生稀土矿回收 337

9.1 磷钇矿的选矿 337

9.1.1 磷钇矿的浮选性能 337

9.1.2 磷钇矿选矿工艺 341

9.1.3 液-液萃取法回收微细粒磷钇矿 345

9.2 含铌稀土矿 349

9.2.1 褐钇铌矿 349

9.2.2 黑稀金矿和复稀金矿 354

9.2.3 铈铌钙钛矿 358

9.2.4 易解石 359

9.3 伴生稀土的回收 363

9.3.1 稀有金属矿石中的稀土回收 363

9.3.2 钒钛磁铁矿中稀土的回收 368

9.3.3 磷矿石中稀土的回收 372

第10章 钪的回收 378

10.1 概况 378

10.1.1 钪的发现 378

10.1.2 钪的地球化学 378

10.1.3 钪的资源 380

10.1.4 钪的化学性质及萃取机理 382

10.1.5 钪的富集、净化和精提 386

10.2 钪的分析 390

10.2.1 定性分析 390

10.2.2 定量分析 390

10.3 冶金渣和燃烧灰中回收钪 394

10.3.1 钨冶金渣中回收钪 394

10.3.2 炼锡渣中回收钪 396

10.3.3 炼钛渣中回收钪 396

10.3.4 铝土矿生产氧化铝中回收钪 396

10.3.5 炼铁渣中回收钪 397

10.3.6 煤炭灰中回收钪 397

10.3.7 磷灰石和非金属矿中回收钪 399

10.3.8 稀有金属矿石中回收钪 399

10.3.9 氯化烟尘中回收钪 399

10.4 矿物加工处理液中回收钪 400

10.4.1 锆原料处理液中回收钪 400

10.4.2 铀矿石处理液中回收钪 401

10.4.3 提钍液中回收钪 401

10.4.4 钛白粉水解母液中回收钪 401

10.5 原生矿中回收钪 404

10.5.1 白云鄂博铁-铌-稀土矿中回收钪 404

10.5.2 白云鄂博尾矿中回收钪 406

10.5.3 选钛尾矿中回收钪 407

10.5.4 风化壳淋积型稀土矿中回收钪 410

10.6 金属钪的制备及应用 411

10.6.1 金属钪的制备 411

10.6.2 钪的应用 412

10.7 回收钪的展望 413

第11章 稀土矿的分解及冶炼 414

11.1 稀土精矿的分解冶炼方法 414

11.1.1 酸法 414

11.1.2 碱法 416

11.1.3 氯化法 418

11.1.4 酸法、碱法及氯化法比较 424

11.2 主要稀土精矿的分解 424

11.2.1 氟碳铈矿分解 425

11.2.2 独居石分解 437

11.2.3 混合稀土矿分解 442

11.3 其他稀土精矿的分解 449

11.3.1 磷钇矿和含钨磷钇矿 449

11.3.2 褐钇铌矿和易解石 450

11.3.3 铈铌钙钛矿 452

11.3.4 硅铍钇矿和褐帘石 455

11.3.5 风化壳淋积型稀土矿 455

11.3.6 直氟碳钙钇矿 456

11.3.7 兴安石 457

11.3.8 磷灰石 458

11.4 化学法从稀土精矿中提取二氧化铈 461

11.4.1 精矿氧化焙烧化学法提铈 461

11.4.2 纯碱焙烧氟碳铈矿还原浸出提铈 462

参考文献 467

附录 483

附录1 稀土元素的原子量和部分化合物的化学式量 483

附录2 部分稀土矿稀土配分／％ 484

附录3 稀土矿物汉英词汇对照 499