Đề tài : Khoáng sản kim loại đất hiếm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHOA ĐỊA CHẤT


CÁC LOẠI HÌNH KHOÁNG SẢN
KHOÁNG SẢN KIM LOẠI ĐẤT HIẾM
GVHD: ThS.Nguyễn Kim Hoàng
SVTH: Vũ Thị Là – MSSV: 0716077
Tp Hồ Chí Minh tháng 10 năm 2010
ĐỀ TÀI:
NỘI DUNG
I. TỔNG QUAN VỀ ĐẤT HIẾM
II. NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ CÁC LOẠI HÌNH KHOÁNG
SẢN CỦA ĐẤT HIẾM
III. LIÊN HỆ Ở VIỆT NAM
KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
I. TỔNG QUAN VỀ ĐẤT HIẾM
I.1.Tên gọi: Gồm 15 nguyên tố:

Lantan (La)

Xeri (Ce)

Prazecodim (Pr)

Neodim (Nd)

Samari (Sm)

Europi (Eu),


Gadolini (Gd)

Tecbi (Tb)

Dypozi (Dy)

Honmi (Ho)

Eribi (Er)

Tubi (Tm)

Ytecbi (Tb)

Luteci (Lu)

Yrti (Y).
Vị trí các nguyên tố đất hiếm trong bảng hệ thống tuần hoàn
Vị trí các nguyên tố đất hiếm trong bảng hệ thống tuần hoàn
NHỮNG MẪU NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM
NHỮNG MẪU NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM
I. TỔNG QUAN VỀ ĐẤT HIẾM
I.2. Tính chất

Có màu xám, Y có màu ánh bạc.

La, Ce, Nd, Pr, Gd, Y dễ dát, dễ cát nóng nguội, dễ gia công áp suất.

Độ dẫn điện cao.


Có khả năng hấp phụ Neutron, giữ vai trò đặc biệt trong kĩ thuật hạt nhân.

Đất hiếm tạo hợp kim với các kim loại và thành tạo các hợp chất phức với các
hợp chất hữu cơ và vô cơ.
I. TỔNG QUAN VỀ ĐẤT HIẾM
I.3. Đăc điểm khoáng vật, địa hóa

Trị số Clack của TR 0.005%, trong đó 1/3 thuộc Ce
.

300 khoáng vật chứa TR :60 khoáng vật có thể xem như là khoáng vật đất hiếm thật sự,
khoảng 10 khoáng vật có ý nghĩa thực tiễn:

Monazit – CePO
4
Xenotim – (Y,Th) PO
4
Rabdofanit (CeY)PO
4
.H
2
O
Basnezit – Ce(F/CO
3
)
Parizit - Ce
2
Ca(CO
3

)
3
F
2
Piroclo
Euksenit
Loparit
Branerit
Monazit – CePO
4
,trong đó Ce + La chiếm 50 – 68%, Y
2
O
3
chiếm 5%. Th 5 -10%. Màu vàng nâu, đỏ gụ, cứng 5.5.
Khó hòa tan trong HCl. Thường có tính phóng xạ (do chứa Tb). Gặp trong sa khoáng pecmatit, granit, gonai.
Xenotim – (Y,Th)PO
4
, trong đó Y
2
O
3
63%, thường chứa Er,Ce. Màu vàng nâu, đỏ, đôi khi xám. Không hòa tan
trong axit thông thường. Thường phóng xạ do chứa Th và U. Gặp trong granit, pecmatit, trong xa khoáng, nhiều
khi tổng hợp với zicon.
Basnezit – Ce(F/CO
3
) , trong đó Ce, La,Pr có khi cả Y và Er chiếm 65-67%. Màu vàng sáp, nâu, phớt đỏ. Dễ tan
trong HCl, gặp trong pecmatit, cacbonatit và trong những mạch nhiệt dịch đi với kiềm.
Euksenit (và poliera)- ( Y,Ce,Ca,…)(Nb,Ta,Ti)

2
O
6
. Trong đó (Y,Er)
2
O
3
chiếm 16 -27.8%; (Ce,La)
2
O
3
chiếm 0.4 –
3.5%, UO
2
0.6 – 8%. Màu đen phân hủy trong axit đun sôi, phóng xạ, gặp trong pecmatit granit.
MONAZIT
MONAZIT
BASNEZIT
BASNEZIT
Xenotim

Xenotim

Euksenit
Euksenit
I. TỔNG QUAN VỀ ĐẤT HIẾM
I.4. Kinh tế nguyên liệu khoáng
•

Khả năng khai thác các nguyên tố TR phụ thuộc vào kiểu mỏ và nhiều yếu tố khác nhau. Các mỏ

sa khoáng monazit lớn được khai thác khi hàm lượng đạt 600 – 1000g/tấn, tuy nhiên trong nhiều
trường hợp hàm lượng này có trong giới hạn 0.5 – 1 %, trong các mỏ nguyên sinh hàm lượng
basnezit chủ yếu 3 – 5 %.

Mỏ lớn có trữ lượng 400 – 500 ngàn tấn TR
2
O
3
, nghèo, khoảng (0.3 – 0.4 %).

Trữ lượng các nguyên tố TR ở dạng oxit khoảng 17 triệu tấn, chủ yếu ở các nước Liên Xô, Mỹ, Ấn
Độ, Canada.

Ở Việt Nam, quặng có hàm lượng cao,đạt từ 5 -10% có nơi tới 30%, trong khi yêu cầu công nghiệp
thế giới chỉ 0.3 – 0.5%TR.
I. TỔNG QUAN VỀ ĐẤT HIẾM
I.5. Công dụng

Công nghệ luyện kim

Công nghệ điện tử

Công nghệ silicat

Điều chế đá quí nhân tạo.

Công nghệ hạt nhân

Công nghệ hóa học và chất xúc tác


Dùng trong y học

Trong nông nghiệp dùng đất hiếm để tăng tốc độ sinh trưởng thực vật, tăng năng suất
thu hoạch.

Công nghệ quang học
ỨNG DỤNG CỦA NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM
II. NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ CÁC LOẠI HÌNH CỦA KIM LOẠI ĐẤT HIẾM
II. NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ CÁC LOẠI HÌNH CỦA KIM LOẠI ĐẤT HIẾM
II. NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ CÁC LOẠI HÌNH CỦA KIM LOẠI ĐẤT HIẾM
II. NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ CÁC LOẠI HÌNH CỦA KIM LOẠI ĐẤT HIẾM

Mỏ liên quan với phức hệ xâm nhập axit, quặng gồm monazit, xenotim, oclit, columbit, đôi khi có zircon,
sfen, apatit. Chúng là nguồn cung cấp vật liệu để tạo sa khoáng. Mỏ lớn gặp ở Nigeria.

Mỏ liên quan với granit á kiềm và kiềm chứa xenotim, monazite, một ít phroclo, đôi khi có euksenit,
fecgiusonit, columbit, zircon. Tổ phần có ích Nb, Zr, Y, Ce… Nguồn cung cấp vật liệu cho sa khoáng gặp ở Mỹ,
Nigeria.

Mỏ liên quan với sienit kiềm và sienit nefelin chứa loparit, piroclo. Tổ phần có ích Al, In, Ce lấy TR từ chất
thải trong luyện Al.

Mỏ liên quan với đá siêu bazo – kiềm, quặng gồm peropxkit, piroclo, apatit, epdialit, sfen, manhetit, nefelin.

Nhìn chung tất cả các mỏ nguồn gốc magma đều giàu TR, có trữ lượng lớn.
II. NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ CÁC LOẠI HÌNH CỦA KIM LOẠI ĐẤT HIẾM

Mỏ đi với phức hệ granit, nhiều khi khá giàu TR Đáng chú ý nhất là pecmatit thuộc kiểu Uran – đất hiếm. trong số các
khoáng vật đất hiếm có gặp octet, keinhanit, titanit, monazite, xenotim, có khi gadolinite, talenit,…Pecmatit đôi khi còn
giàu cả Nb và Ta.


Mỏ đi với granitoit kiềm và á kiềm. Đây là pecmatit gadolinit, còn có fecguxonit, ytro- granat, ziatolit, chủ yếu thuộc
nhóm ytri.

Mỏ đi với xienit.Có 2 loại. pecmatit piroclo – ziricon với actehinit và pecmatit piroclo – inmenit – rutin. Loại này
thường nằm sâu bên trong khối xienit, bị anbit hóa mạnh. Khoáng vật: Actehinit ,fecmit monazite, chepkinit, piroclo,
uranothorit, thorit, ziricon và malacon, chủ yếu thuộc nhóm xeri. Còn loại sau có qui mô nhỏ nên không có giá trị thực tế.

Mỏ đi với xienit nefelin cho kiểu quặng hóa đất hiếm piroclo – actechinit, khoáng vật đất hiếm, fecmit, sfen, một ít
apatit, fluorit, zeolit, ziricon và manachit. Từ kiểu mỏ này có thể khai thác TR nhóm xeri kèm theo Nb.

Mỏ đi với phức hệ kiềm siêu bazo còn gọi là pecmatit lopsorit – rincolit. Khoáng vật: đất hiếm lopsotit, rincolit, sfen,
apatit, atrofilit, ramxayit,… Đây là những thân mạch có đường nét rõ ràng, dày từ vài cm tới vài m.
II. NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ CÁC LOẠI HÌNH CỦA KIM LOẠI ĐẤT HIẾM

Mỏ anbitit- piroclo – ziricon (đi với phức hệ xienit – nefelin). Đất hiếm được
khai thác kèm theo Nb, Th và Zr.

Mỏ anbitit fecguxonit – priorit – malacon ( đi với phức hệ granit và xienit
kiềm). đất hiếm chủ yếu thuộc nhóm ytri, nói riêng thuộc là nguyên tố Tu, khai
thác kèm cả Zr và Nb.

Mỏ cacbonatit – piroclo (đi với phức hệ kiềm siêu bazo). khoáng vật là piroclo,
batrazit, monazite, xinchizit. Mỏ kiểu này được công nghiệp khai thác chú ý vì có
qui mô và dễ lộ thiên.
II. NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ CÁC LOẠI HÌNH CỦA KIM LOẠI ĐẤT HIẾM

Mỏ caxiterit – vonfamit với xenotim (đi với phức hệ xâm nhập granit), chứa nhiều TR
nhóm ytri như Y, Dy, Er, Yb, Gd. Ngoài ra có Sn, W, Mo và Nb. Khoáng vật: xenotim và
monazite, khai thác kèm vonfram và thiếc.


Mạch thạch anh – fenspat – xerixit chứa đất hiếm (đi với phức hệ granit á kiềm và granit
alatkit),tổ phần có ích là Sn, Zn, PB, Mo, Cu, Cd, Ag, Th, In, Hf và TR.Khoáng vật đất hiếm:
monazite, xenotim, ytroparizit, parizit, ytrofluorit,…giàu các nguyên tố Tu, Gd, Lu, Yb, Er,
và Ho và mỏ có qui mô lớn lại đủ mặt các đất hiếm nên có triển vọng lớn.

Mạch cacbonat dăm kết khoáng hóa và thân dạng ống đi với phức hệ xienit kiềm và
sonkinit.
II. NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ CÁC LOẠI HÌNH CỦA KIM LOẠI ĐẤT HIẾM
là sản phẩm của một vỏ phong hóa phát triển
trong đá kiềm, trong đó nhiều khi tích tụ đến vài
% TR nhóm xeri
II. NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ CÁC LOẠI HÌNH CỦA KIM LOẠI ĐẤT HIẾM

Là nguồn cung cấp TR duy nhất cho công
nghiệp. Đây là sa khoáng monazite aluvi và
biển, sau đó đến sa khoáng xenotim chứa một
lượng lớn TR nhóm ytri.

Sa khoáng aluvi monazite- inmenit- rutin
và monazite – caxiterit

Sa khoáng tàn tích – sườn tích có cỡ nhỏ,
nhưng nhiều khi cũng được chú ý vì chưa
xenotim, cuxenit và piroclo
II. NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ CÁC LOẠI HÌNH CỦA KIM LOẠI ĐẤT HIẾM
- Liên quan tới các vỉa photphorit, bauxit,
đá phiến bitum, xương hóa đá trong sét và
sét vôi.
II. NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ CÁC LOẠI HÌNH CỦA KIM LOẠI ĐẤT HIẾM


Xâm tán trong micmatic, paragonai và đá phiến kết tinh

Khoáng vật: monazit, octit, apatit. Khai thác lấy Ce,Th,Y,

Nguồn nuôi dưỡng sa khoáng lớn như ở Ấn Độ, hàm lượng 20%
II. NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ CÁC LOẠI HÌNH CỦA KIM LOẠI ĐẤT HIẾM

Nằm trong trầm tích trước Cambri, có độ trải rộng và bề dày lớn

Khoáng vật: branazit, monazit đi cùng với uran trong lớp cuội kết

ở Nam Phi, Mĩ
II. NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ CÁC LOẠI HÌNH CỦA KIM LOẠI ĐẤT
HIẾM
Hiện mới chỉ tìm thấy ở Mĩ (bang Aidaho). Monazit nằm thành những thể rời rạc
hoặc tụ thành đám nhỏ.
III. LIÊN HỆ Ở VIỆT NAM
III.1.PHÂN BỐ
•
Lai Châu: - Bắc Nậm Xe.
- Nam Nậm Xe.
- Đông Pao.
•
Lào Cai: - Mường Hum.
•
Yên Bái: - Yên Phú.
- Làng Nhẻo.
•
Sa khoáng ven biển: Cát Khánh, Kỳ Khang ( Hà Tĩnh).

Quảng Xương ( Thanh Hóa).
•
Sa khoáng lục địa: Phù Hoạt.