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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