Tổng quan đất hiếm Việt Nam

TÌM HIỂU VỀ ĐẤT
HIẾM
1
Mục lục
• I. Định nghĩa.

• II. Đặc điểm:

• III. Ứng dụng.

• IV. Phân bố và tình hình khai thác đất hiếm trên thế giới.

• V. Phân bố và tình hình khai thác đất hiếm ở Việt Nam.
2
I. Định nghĩa.
17 nguyên tố kim loại có tính chất hoá học tương tự nhau hay còn
được biết đến là họ lantanit và chúng chiếm các vị trí từ 57-71 trong
Bảng hệ thống tuần hoàn . Hai nguyên tố khác là Y (vị trí 39) và Sc
(vị trí 21) có tính chất hoá học tương tự nên cũng được xếp vào họ
các nguyên tố đất hiếm.
3
4
II. Đặc điểm
• Màu sắc:
Các nguyên tố đất hiếm thường là các kim loại màu trắng bạc, dẻo, dễ
dát mỏng và kéo sợi

5
• Phân loại:

Trong công nghệ tuyển khoáng, các nguyên tố đất hiếm được

phân thành hai nhóm: nhóm nhẹ và nhóm nặng.Trong một số
trường hợp, đặc biệt là kỹ thuật tách triết, các nguyên tố đất hiếm
được chia ra ba nhóm: nhóm nhẹ, nhóm trung gian và nhóm nặng

La
Ce
Pr

Nd
Pm
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
Y
Sc
Nhóm nhẹ Nhóm nặng
Nhóm nhẹ nhóm trung nhóm nặng
6
• Hiện nay đã biết khoảng 250 khoáng vật chứa đất hiếm, trong
đó có trên 60 khoáng vật chứa từ 5 ÷ 8% đất hiếm trở lên và
chúng được chia thành hai nhóm:

- Nhóm thứ nhất: gồm các khoáng vật chứa ít đất hiếm, có thể
thu hồi như một sản phẩm đi kèm trong quá trình khai thác và
tuyển quặng.


- Nhóm thứ hai: gồm các khoáng vật giàu đất hiếm có thể sử
dụng trực tiếp như sản phẩm hỗn hợp đất hiếm.
7
• Theo thành phần hoá học, các khoáng vật đất hiếm được chia
thành 9 nhóm:
1. Fluorur: yttofluorit, gagarunit và fluoserit.
2. Carbonat và fluocarbonat: bastnezit, parizit, ancylit, hoanghit
3. Phosphat: monazit, xenotim
4. Silicat: gadolinit, britholit, thortveibit
5. Oxyt: ferguxonit, esinit, euxenit
6. Arsenat: checrolit
7. Borat: braitschit
8. Sulfat: chukhrolit
9. Vanadat: vakefieldit
Trong 9 nhóm trên, 5 nhóm đầu là quan trọng nhất, đặc biệt là
nhóm fluocarbonat, phosphat và oxyt. Trong đó, các khoáng vật
bastnezit, monazit, xenotim luôn được xem là những khoáng vật
quan trọng.
8

9
10
Babastnezit (Ce)
euxenite
xxxenotime

Cấu hình electron chung của các nguyên tố đất hiếm:

1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3d
10
4s
2
4p
6
4f
m
5s
2
5p
6
5d
n
6s
2


hay [Xe] 4f

m
5d
n
6s
2
với (m : 2 ¸ 14, n : 0 hoặc 1)



• Trong các Lantanoit, electron lần lượt điền vào obitan 4f của
lớp thứ 3 từ ngoài vào, trong khi lớp ngoài cùng có 2 electron
(6s
2
) và lớp thứ 2 của các nguyên tố có 8 electron (5s
2
5p
6
).

11
• Số oxi hóa:
Số oxi hóa đặc trưng cho các nguyên tố đất hiếm là +3.
số oxi hóa +3 ở Sc,Y,Gd,Lu được giải thích bằng khả năng
nhường 3 điện tử hóa trị của cấu hình (n-1)d
1
ns
2
với n= 4,5,6.
với các nguyên tố còn lại được giải thích bằng sự xuất hiện cấu
hình điện tử ở trạng thái kích thích 5d

1
6s
2
do 1 điện tử ở phân
mức 4f chuyển lên phân mức 5d.
ngoài ra, 1 số nguyên tố đất hiếm còn có mức oxi hóa +2, +4
đây là điều kiện thuận lợi để tách 1 số nguyên tố đất hiếm ra khỏi
hỗn hợp.



Nguồn: />triphenylphothin-oxit-tppo-tu-moi-truong-axit-nitric-339658
12
Khả năng tạo phức của nguyên tố đất hiếm:
Các ion đất hiếm có khả năng tạo phức mạnh với
các phối tử vô cơ và hữu cơ.

Độ bền của phức đất hiếm với các phối tử hữu cơ
tăng dần khi số thứ tự nguyên tử tăng. Các phối tử
này được dùng làm dung dịch rửa giải để tách các
nguyên tố đất hiếm bằng pp sắc kí trao đổi ion, xác
định nồng độ nguyên tố đất hiếm…



Nguồn: />bang-triphenylphothin-oxit-tppo-tu-moi-truong-axit-nitric-339658

13
• Một số hợp chất của nguyên tố đất hiếm:

Hợp
chất
Điều
chế
Đặc
điểm
oxit

Nung
nóng các
hidroxit
hay các muối

cacbonat
tương ứng
trong
không khí
Hợp
chất bền , khó nóng chảy
hidroxit

Dd
muối RE
+3
tác

dụng
với NH
3
hay
kiềm

Là
kết tủa vô định hình
Nitrat

(RE(NO
3
)
3
.nH
2
O )
Hòa
tan các oxit hay
hdroxit
tương ứng
trong
HNO
3

Hút
nước,đun nóng chuyển
thành
muối bazo không tan
trong

nước có thể có khả năng

tạo
hợp chất kép với NH
4
NO
3


Oxalat

(RE
2
(C
2
O
4
)
3
.nH
2
O )
Axit
oxalic hoặc muối

oxalat
+ dd trung tính
hay
axits yếu của các
muối

RE
Là
chất kết tủa xốp trắng, khi
đun
nóng chuyển thành dạng
tinh
thể.

14
15
III.Ứng dụng
IV. Phân bố và tình hình khai
thác đất hiếm trên thế giới
16
• Việc khai thác ĐH bắt đầu từ những năm 50 của thế kỷ trước,
thoạt tiên là những sa khoáng monazit trên các bãi biển. Vì
monazit chứa nhiều thorium (Th) có tính phóng xạ ảnh hưởng
đến môi trường nên việc khai thác bị hạn chế
• Cho tới cuối thập niên 80, Hoa Kỳ vẫn là nước sản xuất ĐH số
1 thế giới, nhưng sau đó trọng tâm dịch chuyển sang Trung
Quốc. Trung quốc nổi tiếng với mỏ đất hiếm ở khu tự trị nội
mông chiếm 50% sản lượng đất hiếm của trung quốc.
• Gần đây, do nhu cầu về đất hiếm tăng cao nên các quốc gia
khác như mỹ, úc, canada,… đã khai thác trở lại nguồn kim loại
đất hiếm. Ví dụ như:
- Mỹ khai thác lại mỏ đất hiếm tại vùng núi Pass
- Úc khai thác các mỏ Mount Weld, Nolans với sản lượng
khoảng 20.000T/năm.
- Canada khai thác mỏ Steenkampskraal với sản lượng
5.000T/năm….

17
Một số mỏ đất hiếm lớn trên thế giới
Quốc gia Mỏ Trữ lượng Sản lượng
Trung quốc Bayan obo (tự trị nội
mông)
40 triệu tấn khoáng hóa
có 3.5-4% đất hiếm

chiếm 50% sản lượng
đất
hiếm của trung quốc
Mỹ Mountain pass
(california)
4000T oxit đất hiếm hàm

lượng 9.38%.
96200T oxit đất hiếm
hàm lượng 8.2%
19050T đất hiếm / năm
Pea ridge (missouri) tỉ lệ đất hiếm nặng cao
1900T oxit đất hiếm /năm
Tây úc Mount Weld 17.59 triệu tấn oxit đất
hiếm
20.000T/năm
Bắc canada Nechalacho 175, 5 triệu tấn khoáng
hóa lần lượt có hàm
lượng 1,82% và 1,43%
oxit đất hiếm
10.000 tấn oxit đất
hiếm/năm

/>the-gioi-5867.html
18
V. Phân bố và tình hình khai thác đất hiếm ở
Việt Nam
19
Gần đây việc khai thác đât hiếm mới được quan tâm và đẩy
mạnh ở nước ta sau Quyết định số 25/2008/QĐ-BCT ngày
4/8/2008 của Bộ trưởng Bộ Công Thương về phê duyệt Quy
hoạch phân vùng thăm dò, khai thác, chế biến và sử dụng quặng
đá quý, đất hiếm và urani giai đoạn đến 2015:

• Tại mỏ Đông pao(lai châu): nhật bản tiến hành hợp tác với ta
để khai thác đất hiếm vào năm 2013.

• KCN Đình Vũ (Hải Phòng): nhật bản xây dựng nhà máy phân
loại và tinh chế đất hiếm với công suất 1000T/năm.

• Hạ Long (Quảng Ninh): singapore và việt nam xây dựng nhà
máy chế biến đất hiếm với công suất 1000T- 3000T/năm.


Nguồn: />Nam-Than-trong-voi-bai-toan-kinh-te-va-moi-truong/45/12400278.epi
20