磁处理对碳酸氢铵沉淀稀土母液体系的影响
稀土提取与分离技术 (发)
产业技术情报—————————————————————————————————————————————————————————————2013年12月18日第6期（总第6期） 编者按： 稀土提取及分离技术的基本内容有如下几个方面：稀土矿物的富集、稀土的提取、稀土富集物的制备、稀土元素的分离与提纯、稀土化合物的制备。本期通过专利分析，对稀土提取及分离技术的专利数量、专利国家和地区分布、专利技术布局，以及稀土提取与分离技术国家分布、技术主题、核心专利等进行了分析，并得出以下结论。 本期重点：稀土提取与分离技术专利分析 ●中国在稀土提取与分离技术领域起步较早，但由于我国稀土技术保密规定等 原因，文献报道不多，2006年后迅速发展，专利数量跃居世界第一，但专利影响力（核心专利）很小。 ●稀土提取与分离技术主要集中在提取与分离过程与方法、分离过程中使用的 体系和萃取剂、稀土分离、提取的设备与装置以及对稀土提取过程中废水的处理。 ●日本企业为该技术领域的主要专利持有人，专利均集中在从合金或其他混合 物中回收稀土元素以及提取与分离过程中所使用的萃取剂。此外，日本机构还擅长从一些废料（例如荧光粉材料和磁性材料）中回收稀土金属。 ●中国有5家高校、科研单位和5家企业专利申请量进入全球Top30，分别为 北京大学、北京科技大学、东北大学、内蒙古科技大学、中科院长春应用化学研究所、北京有色金属研究总院、包头稀土研究院、甘肃稀土新材料有限公司等。 ============================================================= 主编：刘细文执行主编：贾苹本期策划：徐慧芳陆彩女陈枢舒联系地址：北京北四环西路33号中科院国家科学图书馆区域信息服务部邮编：100190 电话：82625972邮件地址：xxcykb@https://www.360docs.net/doc/9c6942316.html,
稀土元素的分离方法
稀土元素的分离方法 目前，除Pm以外的16个稀土元素都可提纯到6N(99.9999%)的纯度。由稀土精矿分解后所得到的混合稀土化合物中，分离提取出单一纯稀土元素，在化学工艺上是比较复杂和困难的。其主要原因有二个，一是镧系元素之间的物理性质和化学性质十分相似，多数稀土离子半径居于相邻两元素之间，非常相近，在水溶液中都是稳定的三价态。稀土离子与水的亲和力大，因受水合物的保护，其化学性质非常相似，分离提纯极为困难。二是稀土精矿分解后所得到的混合稀土化合物中伴生的杂质元素较多(如铀、钍、铌、钽、钛、锆、铁、钙、硅、氟、磷等)。因此，在分离稀土元素的工艺流程中，不但要考虑这十几个化学性质极其相近的稀土元素之间的分离，而且还必须考虑稀土元素同伴生的杂质元素之间的分离。 现在稀土生产中采用的分离方法： (1)分步法从1794年发现的钇(Y)到1905年发现的镥(Lu)为止，所有天然存在的稀土元素间的单一分离，还有居里夫妇发现的镭，都是用这种方法分离的。分步法是利用化合物在溶剂中溶解的难易程度(溶解度)上的差别来进行分离和提纯的。方法的操作程序是：将含有两种稀土元素的化合物先以适宜的溶剂溶解后，加热浓缩，溶液中一部分元素化合物析出来(结晶或沉淀)。析出物中，溶解度较小的稀土元素得到富集，溶解度较大点的稀土元素在溶液中也得到富集。因为稀土元素之间的溶解度差别很小，必须重复操作多次才能将这两种稀土元素分离开来，因而这是一件非常困难的工作。全部稀土元素的单一分离耗费了100多年，一次分离重复操作竟达2万次，对于化学工作者而言，其艰辛的程度，可想而知。因此用这样的方法不能大量生产单一稀土。 (2)离子交换法由于分步法不能大量生产单一稀土，因而稀土元素的研究工作也受到了阻碍，第二次世界大战后，美国原子弹研制计划即所谓曼哈顿计划推动了稀土分离技术的发
稀土基本知识
稀土元素基本知识 1稀土元素 稀土元素是钪(Sc)、钇(Y)和15个镧系元素的总称。通常用RE表示，其氧化物用REO表示。镧系元素包括镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)。所以稀土元素共有17个元素。 全部稀土元素的发现是从1794年发现钇至1947年从核反应堆裂变产物中分离出钷，历时150年。其中钪是典型的分散元素，钷是自然界中极少见的放射性元素。这两个元素与其它稀土元素在矿物中很少共生，因此在稀土生产中一般不包括它们。 稀土元素同属元素周期表第IIIB族，化学性质十分相似。除钪和钷外，根据分离工艺要求或产品方案，可将它们分为两组或三组。前者是以铽为界，镧至钆为铈组稀土，通常称作轻稀土，铽至镥和钇为钇组稀土，通常称为重稀土。后者是依据P 204 萃取分为轻稀土（镧至钕）、中稀土（钐至铽）和重稀土（镝至镥和钇）。 2稀土元素的价态 稀土元素易于失去电子，通常呈正三价。所以稀土是非常活泼的金属元素，其活泼性仅次于碱土金属。铈、镨、铽在外界氧化剂的作用下又可呈正四价，而钐、铕、镱在还原剂的作用下也可呈正二价离 子。因此各三价单一稀土氧化物的分子式可表示为M 2O 3 (M—La、Nd…)，而铈、镨、铽的氧化物的分子式 分别为CeO 2、Pr 6 O 11 、Tb 4 O 7 。 3镧系收缩 镧系元素的原子半径、离子半径都随原子序数（从镧到镥）的增加而减小，将这一现象称为镧系收缩。由于镧系收缩，从镧到镥的碱性随原子序数的增加而减弱；络合物的稳定性随原子序数的增加而增强。这就是能将性质及其相似的稀土元素逐一分离的主要依据。 4稀土元素的主要化合物 稀土元素的化合物很多，有无机化合物、有机化合物、金属间化合物等。这里仅将在湿法冶金生产实际产出的几种化合物予以简单介绍。 4.1氧化物 在800～10000C下灼烧稀土氢氧化物、草酸盐、碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐都可获得稀土氧化物，其 中铈、镨、铽在一定的灼烧条件下生成CeO 2、Pr 6 O11(Pr 2 O 3 ·4PrO 2 )、Tb 4 O 7 (Tb 2 O 3 ·TbO 2 )。 稀土氧化物不溶于水，而溶于盐酸、硫酸、硝酸，生成相应的盐，其溶解的难易程度与灼烧温度和时间有关。亦即时间越长，温度越高则越难溶。例如在8500C以上灼烧得到的氧化铈难溶于盐酸、硝酸，但能溶于浓硫酸。也可采取在盐酸、硝酸溶解过程中加入还原剂（如双氧水）的方法将Ce4+还原成Ce3+而便于溶解。 将稀土氧化物同水蒸气一起加热可得到RE(OH) 3和REO(OH) 。稀土氧化物在空气中能吸收CO 2 生成
风化壳离子吸附型稀土矿提取工艺流程
风化壳离子吸附型稀土矿提取工艺流程 稀土金属(rare earth metals)又称稀土元素，是元素周期表ⅢB族中钪、钇、镧系17种元素的总称，常用R或RE表示。它们的名称和化学符号是钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)。它们的原子序数是21(Sc)、39(Y)、57(La)到71(Lu)。 风化壳离子吸附型稀土矿 我国风化壳离子吸附型稀土矿20世纪60年代末期首先在江西省龙南足洞发现离子吸附重稀土矿及寻乌河岭离子吸附轻稀土矿后，相继在福建、湖南、广东、广西等南岭地区均有发现，但以江西比较集中、量大。离子吸附型稀土矿是一种国外未见报导过的我国独特的新型稀土矿床。经20多年的研究，查明该类型矿分布地面广，储量大，放射性低，开采容易，提取稀土工艺简单、成本低，产品质量好等特点。已探明工业储量100万吨（REO），远景储量1000多万吨。目前年生产含REO>60 %混合稀土精矿1万吨（REO）。 一、矿石性质 风化壳离子吸附型稀土矿系含稀土花岗岩或火山岩经多年风化而形成，矿体覆盖浅，矿石较松散，颗粒很细。在矿石中的稀土元素80%～90%呈离子状态吸附在高岭土、埃洛石和水云母等粘土矿物上；吸附在粘土矿物上的稀土阳离子不 溶于水或乙醇，但在强电解质（如 Na Cl、（NH 4） 2 SO 4 、NH 4 Cl、NH 4 Ac等）溶液 中能发生离子交换并进入溶液和具有可逆反应。 二、稀土提取工艺及技术指标 （一）氯化钠法 20世纪60年代末期发现该矿床后， 1970年即研究出“氯化钠池浸法”工艺，它是20世纪70年代处理这种类型矿石的主要方法。从采场运来的矿石，送进一个长方形的水泥池中浸泡，浸出液从池底的过滤层的排出口排出，浸渣人工清除，浸出液在饱和的草酸溶液中沉淀，过滤的滤饼即为草酸稀土，经灼烧、水洗、再灼烧得混合稀土氧化物。 （二）硫酸铵池浸法 氯化钠浸矿法存在浸矿时间长，氯化钠浓度大，消耗量大，钠离子共沉淀多，影响一次灼烧产品，纯度只能达到70 %，需对一次灼烧产品水洗脱钠，再灼烧的复杂工艺，并且浸渣（尾矿）中含有大量氯化钠，造成土地盐化，污染环境。制定了用3%～5%硫酸铵溶液浸泡矿石、滤液草酸沉淀（由于草酸较贵，20世纪80年代末期已开始用碳酸氢铵代草酸作稀土沉淀剂，现在已应用在部份厂矿中生产晶型碳酸稀土）。草酸稀土一次灼烧即可获得含REO>90%的混合稀土氧化物，滤液补加硫酸铵返回再用。与氯化钠相比，硫酸铵浸矿能力强，用量少，铵离子沉淀少，灼烧时易挥发，浸渣不会造成土壤盐化。化学选矿的工艺流程见图1。
稀土分离冶炼工艺流程图
白云鄂博矿床的物质成分 白云鄂博矿床物质成分极为复杂，已查明有73种元素，170多种矿物。其中，铌、稀土、钛、锆、钍及铁的矿物共近60种，约占总数的35％。主要矿石类型有块状铌稀土铁矿石、条带状铌稀土铁矿石、霓石型铌稀土铁矿石、钠闪石型铌稀土铁矿石、白云石型铌稀土铁矿石、黑云母型铌稀土铁矿石、霓石型铌稀土矿石、白云石型铌稀土矿石和透辉石型铌矿石。 稀土生产工艺流程图
白云鄂博矿 矿石粉碎 弱磁、强磁选矿 铁精矿 强磁中矿、尾矿 稀土精矿 稀土选矿 火法生产线 汽车尾气净化器 永磁电机 节能灯 风力发电机 各种发光标牌 电动汽车 电动 核磁共振 自行车 磁悬浮 磁选机
稀土精矿硫酸法分解(decomposition of rare earth concentrate by suIphuric acid method) 稀土精矿用硫酸处理、生产氯化稀土或其他稀土化合物的稀土精矿分解方法。本法具有对原料适应性强、生产成本低等优点，是稀土精矿工业上常用的分解方法，广泛用于氟碳铈矿精矿、独居石精矿和白云鄂博混合型稀土矿精矿的分解。主要有硫酸化焙烧一溶剂萃取法、硫酸分解一复盐沉淀法、氧化焙烧一硫酸浸出法三种工艺。 硫酸化焙烧-溶剂萃取主要用于分解白云鄂博混合型稀土矿精矿生产氯化稀土。白云鄂博混合型稀土矿精矿成分复杂，属于难处理矿，其典型的主要成分(％)为：RE2O350～55，P2.5～3.5，F7～9，Ca7～8，Ba1～4，Fe3～4，ThO2约0.2。精矿中放射性元素钍和铀含量低，冶炼的防护要求不高，适于用硫酸化焙烧法分解。 原理经瘩细的稀土精矿与浓硫酸混合后加热焙烧到423～673K温度时，稀土和钍均生成水溶性的硫酸盐。氟碳铈矿与硫酸的主要反应为： 2REFCO3+3H2SO4=RE2(SO4)3+3HF↑+2CO2+2H2O 独居石与硫酸的主要反应是： 2REPO4+3H2SO4=RE2(SO4)3+2H3PO4 Th3(PO4)4+6H2SO4=3Th(SO4)2+4H3PO4 铁、钙等杂质也生成相应的硫酸盐。分解产物用精矿质量12倍的水浸出，获得含稀土、铁、磷和钍的硫酸盐溶液。控制不同的焙烧温度、硫酸用量和水浸出的液固比，即可改变分解效果。当硫酸与稀土精矿的量比为1.5～2.5、分解温度503～523K、水浸出液含RE2O350～70g/L时，钍、稀土、磷、铁等同时进入溶液。上述焙烧和浸出条件主要用于独居石精矿和白云鄂博混合型稀土矿精矿的分解。当硫酸与稀土精矿的量比为1.2～1.4、分解温度413～433K、水浸出溶液含游离硫酸50％时，主要是钍进入溶液，大部分稀土则留在渣中。当硫酸与稀土精矿的量比为1.2～1.4、分解温度573～623K、水浸出液含RE2O350g/L时，则稀土进入溶液，钍和铁等留在渣中。通过控制焙烧和浸出条件，就可使稀土与主要伴生元素得以初步分离。 工艺过程从稀土精矿到获得氯化稀土，主要经过硫酸化焙烧、浸出除杂质和溶剂萃取转型等过程。 (1)硫酸化焙烧。白云鄂博混合型稀土矿精矿粉与浓硫酸在螺旋混料机内混合后，送入回转窑进行硫酸化焙烧分解。控制进料端(窑尾)炉气温度493～，523K，焙烧分解过程中炉料慢慢移向窑前高温带，氟碳铈矿和独居石与硫酸作用生成可溶性的硫酸稀土。铁、磷、钍等则形成难溶于水的磷酸盐。炉料随着向高温带移动温度不断升高，过量的硫酸逐渐被蒸发掉。当炉料运行到炉气温度为11’73K左右的窑前出料端时，炉料温度达到623K左右，并形成5～10mm的小粒炉料，称为焙烧料，从燃烧室侧端排出。 (2)浸出除杂质。焙烧料含硫酸3％～7％，直接落入水浸槽中溶出稀土，而杂质几乎全部留在渣中与稀土分离。制得纯净的硫酸稀土溶液含RE2O340g/L、Fe0.03～0.05g/L、P约0.005g/L、Th<0.001g/L，酸0.1～0.15mol/L。用此溶液生产氯化稀土。 (3)溶剂萃取转型。用溶剂萃取法使硫酸稀土转变成为氯化稀土的过程。这种工艺已用于取代传统的硫酸复盐沉淀、碱转化等繁琐转型工艺。这是中国在20世纪80年代稀土提取流程的一次重大革新。溶剂萃取转型采用羧酸类(环烷酸、脂肪酸)萃取剂，预先用氨皂化，然后直接从硫酸稀土溶液中萃取稀土离子，稀土负载有机相用含HCl6mol/L溶液反萃稀土，制得氯化稀土溶液。萃取和反萃取过程采用共流萃取(见溶剂革取)方式。萃余液pH为7.5～8.0，含RE2O310mg/L 左右，稀土萃取率超过99％。盐酸反萃液含RE2O3250～270g/L，含游离酸0.1～0.3mol/L。采用减压浓缩方式将反萃液浓缩制成氯化稀土。氯化稀土的主要成分(质量分数ω/％)为：RE2O3约46，Fe0.01，P0.003，Th0.0002，SO42-<0.01，Ca1.25，NH4+1～2。1982年中国用上述流程在甘肃稀土公司建成一条年产氯化稀土约6000t的生产线，经过近十年的生产实践证明，工艺流程稳定、操作简单、经济效益好。
稀土生产与分离工业工艺流程
稀土生产与分离工业工艺流程 一、稀土选矿 选矿是利用组成矿石的各种矿物之间的物理化学性质的差异，采用不同的选矿方法，借助不同的选矿工艺，不同的选矿设备，把矿石中的有用矿物富集起来，除去有害杂质，并使之与脉石矿物分离的机械加工过程。 当前我国和世界上其它国家开采出来的稀土矿石中，稀土氧化物含量只有百分之几，甚至有的更低，为了满足冶炼的生产要求，在冶炼前经选矿，将稀土矿物与脉石矿物和其它有用矿物分开，以提高稀土氧化物的含量，得到能满足稀土冶金要求的稀土精矿。稀土矿的选矿一般采用浮选法，并常辅以重选、磁选组成多种组合的选矿工艺流程。内蒙古白云鄂博矿山的稀土矿床，是铁白云石的碳酸岩型矿床，在主要成分铁矿中伴生稀土矿物（除氟碳铈矿、独居石外，还有数种含铌、稀土矿物）。采出的矿石中含铁30%左右，稀土氧化物约5%。在矿山先将 大矿石破碎后，用火车运至包头钢铁集团公司的选矿厂。选矿厂的任务是将Fe2O3从33%提高到55%以上，先在锥形球磨机上磨矿分级，再用圆筒磁选机选得62～ 65%Fe2O3的一次铁精矿。其尾矿继续进行浮选与磁选，得到含45%Fe2O3以上的二次铁精矿。稀土富集在浮选泡沫中，品位达到10～15%。该富集物可用摇床选出REO 含量为30%的粗精矿，经选矿设备再处理后，可得到REO60%以上的稀土精矿。 二、稀土冶炼方法 稀土冶炼方法有两种，即湿法冶金和火法冶金。 湿法冶金属化工冶金方式，全流程大多处于溶液、溶剂之中，如稀土精矿的分解、稀土氧化物、稀土化合物、单一稀土金属的分离和提取过程就是采用沉淀、结晶、氧化还原、溶剂萃取、离子交换等化学分离工艺过程。现应用较普遍的是有机溶剂萃取法，它是工业分离高纯单一稀土元素的通用工艺。湿法冶金流程复杂，产品纯度高，该法生产成品应用面广阔。
沉淀分离法.
一、本章的教学目的与要求 了解沉淀分离法的原理及应用 二、授课主要内容 §3—1 无机沉淀剂分离法 一、氢氧化物沉淀分离法 二、硫化物沉淀分离法 §3—2 有机沉淀剂分离法 一、分析功能团analytical radical 二、有机沉淀反应与沉淀剂 三、重点、难点及对学生的要求 掌握沉淀分离法的原理及使用条件 四、主要外语词汇 deposition 五、辅助教学情况（多媒体课件） 六、复习思考题 1阐述沉淀剂分类 2什么是分析功能团？ 七、参考教材references 参考书：《工业分析》机械工业出版社、重庆大学出版社，1997年，第一版《分析化学》武汉大学、华师大五校合编，2001年，第五版 《分离及复杂物质分析》邵令娴编，化学工业出版社，1984年，第一版
利用沉淀反应进行分离： 举例：①Fe3+，Al3+、Ca2+、Mg2+络合滴定； ②Fe3+，Al3+低含量时掩蔽EDTA测Ca2+，Mg2+，如水硬度； ③Fe3+，Al3+高含量时先分离自掩蔽后测。 §3—1 无机沉淀剂分离法 一、氢氧化物沉淀分离法 可生成氢氧化物的离子较多，根据沉淀物的溶度积，可大致算出各种金属离子开始析出沉淀时pH值。 例如：测定Fe3+ 已知Ksp Fe(OH)3=3.5×10-38 当溶液中[Fe3+]=0.01 M 开始沉淀的pH值[OHˉ]3[Fe3+]≥Ksp = 3.5×10-38 [OHˉ]≥1.5×10-12；pOH≤11.8；pH ≥2.2； 沉淀完全进行时，溶液中[Fe3+]残留10-6 M，已知99.99%的铁Fe3+被测定， 此时[OHˉ] = 10-10.5，pOH = 10.5，pH = 3.5 即测定Fe3+的pH为2.2～3.5 根据Ksp可算出金属离子的沉淀pH范围，各种离子沉淀时的pH值不同，有的在较低的pH值时能测定，有的在较高pH值时开始沉淀，因而可控制pH进行分离。
稀土分离方法概述
稀土分离方法概述 姓名：任嘉琳班级：应化1102 学号：1505110619 摘要：近年来我国许多单位，在稀土分离工艺研究中，取得新的成果，重点是南方离子吸附性稀土矿，特点是单一稀土或部分稀土的分离转向整个镧系元素的全分离，从偏重技术指标到转为重视技术经济指标 关键词：稀土全分离单一分离 引言：稀土元素氧化物是指元素周期表中原子序数为57 到71 的15种镧系元素氧化物，以及与镧系元素化学性质相似的钪（Sc）和钇（Y）共17 种元素的氧化物。稀土具有4f电子亚层，丰富的跃迁能级，大的原子磁距，多变的配位数，在光电磁材料中显示不可替代的作用，被誉为“工业维生素”。我国是稀土大国，所拥有的稀土储量占世界总工业储量的80%以上，由于稀土元素电子结构相似，化学性质相似，分离十分困难，但是为了探索功能材料。探索其本质特征，发现新的功能体系，拓展应用领域，必须解决分离稀土的难题[1]现在，常用的方法有溶剂萃取和离子交换。除Pm以外的16个稀土元素都可以提纯到6N(99.9999%)的纯度。由稀土精矿分解后所得到的混合稀土化合物中，分离提取出单一纯稀土元素，在化学工艺上是比较复杂和困难的。其主要原因有二个，一是镧系元素之间的物理性质和化学性质十分相似，多数稀土离子半径居于相邻两元素之间，非常相近，在水溶液中都是稳定的三价态。稀土离子与水的亲和力大，因受水合物的保护，其化学性质非常相似，分离提纯极为困难。二是稀土精矿分解后所得到的混合稀土化合物中伴生的杂质元素较多（如铀、钍、铌、钽、钛、锆、铁、钙、硅、氟、磷等）。因此，在分离稀土元素的工艺流程中，不但要考虑这十几个化学性质极其相近的稀土元素之间的分离，而且还必须考虑稀土元素同伴生的杂质元素之间的分离。 1.萃取分离 轻稀土（P204弱酸度萃取）—镧、铈、镨、钕和钷； 中稀土（P204低酸度萃取）—钐、铕、钆、铽和镝； 重稀土（P204中酸度萃取）—钬、铕、铒、铥、镱、镥和钪。 2.萃取工艺 （1）分步法[2] 从1794年发现的钇（Y)到1905年发现的镥（Lu)为止，所有天然存在的稀土元素间的单一分离，还有居里夫妇发现的镭，都是用这种方法分离的。分步法是利用化合物在溶剂中溶解的难易程度(溶解度)上的差别来进行分离和提纯的。方法的操作程序是：将含有两种稀土元素的化合物先以适宜的溶剂溶解后，加热浓缩，溶液中一部分元素化合物析出来（结晶或沉
稀土萃取分离技术
稀土溶剂萃取分离技术 摘要 对目前稀土元素生产中分离过程常用的分离技术进行了综述。使用较多的是溶剂萃取法和离子交换法。本文立足于理论与实际详细地分析了溶剂萃取分离法。 关键词稀土分离萃取 前言 稀土一般是以氧化物状态分离出来的，又很稀少，因而得名为稀土。“稀土”一词系17种元素的总称。它包括原子序数57—71的15种镧系元素和原子序数39的钇及21的钪。由于钪与其余16个元素在自然界共生的关系不大密切,性质差别也比较大,所以一般不把它列入稀土元素之列。 中国、俄罗斯、美国、澳大利亚是世界上四大稀土拥有国，中国名列第一位。中国是世界公认的最大稀土资源国，不仅储量大，而且元素配分全面。经过近40余年的发展，中国已建立目前世界上最庞大的稀土工业，成为世界最大稀土生产国，最大稀土消费国和最大稀土供应国。产品规格门类齐全，市场遍及全球。产品产量和供应量达到世界总量的80％一90％[1]。 稀土在钢铁工业有色金属合金工业、石油工业、玻璃及陶瓷工业、原子能工业、电子及电器工业、化学工业、农业、医学以及现代化新技术等方面有多种用途。由于稀土元素及其化合物具有不少独特的光学、磁学、电学性能，使得它们在许多领域中得到了广泛的应用。但由于稀土元素原子结构相似，使得它们经常紧密结合并共生于相同矿物中，这给单一稀土元素的提取与分离带来了相当大的困难[2]。 常用稀土分离提取技术 萃取分离技术：包含溶剂萃取法、膜萃取分离法、温度梯度萃取、超临界萃取、固—液萃取等萃取方法。 液相色谱分离技术：包含离子交换色谱、离子色谱技术、反相离子对色谱技术、萃取色谱技术、纸色谱技术、以及薄层色谱技术。 常用方法为溶剂萃取法和离子交换法[3]。 稀土溶剂萃取分离技术
第 章稀土元素 习题答案
第九章稀土元素 【习题答案】 9.1 什么叫内过渡元素？什么叫镧系元素？什么叫稀土元素？ 解：内过渡元素：指镧系和锕系元素，位于f区，也称为内过渡元素。 镧系元素：从57号元素镧到第71号元素镥，共15种元素，用Ln表示。 稀土元素：是15个镧系元素加上钪（Sc）和钇（Y），共计17个元素。 9.2 从稀土元素的发现史，你能得到何种启示？ 解：请阅读“9.1.1 稀土元素的发现”一节的内容，体会科学研究的精神。 9.3 稀土元素在地壳中的丰度如何？主要的稀土矿物有哪些？世界和我国的稀土矿藏分布 情况如何？ 解：稀土元素在地壳中的丰度如下表所示： 元素名称Sc Y La Ce Pr Nd Pm Sm 丰度/g·t－1 5 28.1 18.3 64.1 5.53 23.9 4.5×10－20 6.47 元素名称Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 丰度/g·t－1 1.06 6.36 0.91 4.47 1.15 2.47 0.20 2.66 0.75 主要的稀土矿物有独居石、氟碳铈矿、磷酸钇矿等。 我国稀土资源极其丰富，其特点可概括为：储量大、品种全、有价值的元素含量高、分 布广。已在18个省市发现蕴藏各类稀土矿，储量占世界已探明稀土矿藏的55％左右。南方 以重稀土为主，内蒙古以轻稀土为主。在内蒙古包头市北边白云鄂博，称为“世界稀土之都”， 储量占全国储量70％以上。国外稀土资源集中在美国、印度、巴西、澳大利亚和俄罗斯等国。 9.4 如何从稀土矿物中提取稀土元素？ 解：从稀土矿物中提取稀土元素主要包括三个阶段： （1）精矿的分解：利用化学试剂与精矿作用使稀土元素富集在溶液或沉淀中，与伴生元 素分离开来。方法可分为干法和湿法。 （2）化合物的分离与纯化：从混合稀土氧化物或混合稀土盐中分离出单一的稀土元素。 方法有分级结晶法、分级沉淀法、选择性氧化还原法、离子交换法、溶剂萃取法等。 （3）稀土金属的制备：通常采用熔融盐电解和热还原法。
氨氮废水排放的解决方案之碳酸钠沉淀
氨氮废水排放的解决方案之碳酸钠沉淀 传统的稀土沉淀多采用碳酸氢铵（农业化肥）做沉淀剂，其优点是得到的碳酸稀土沉淀颗粒粗大，易洗涤杂质少。但由于沉淀剂中的NH4+没有利用，全部进入到沉淀废水，导致废水中氨氮含量很高。现在国内废水的排放标准越来越严格，执行力度也逐渐加强，碳铵氢铵沉淀工艺已无法适应当前的发展形势，逐渐退出历史的舞台，转由更加环保绿色的碳酸钠（纯碱）沉淀工艺所替代。 氨氮指以氨或铵离子形式存在的化合氨。氨氮是水体中的主要耗氧污染物，高含量的氨氮会造成地表水富营养化，主要表现为水草、蓝藻等生物大量繁殖，过量消耗水中溶解氧，严重影响水质，并导致鱼类等水生生物缺氧死亡。其氧化产物亚硝酸盐氮同样具有毒性，低浓度的亚硝酸盐氮能使养殖动物的抵抗力降低，容易感染多种疾病，并会破坏红血球，使血液的供氧能力逐渐丧失。此外，亚硝酸盐氮还容易引起动物的肝、脾脏和肾脏的功能不彰，导致体力衰退、精神不佳。 氨氮对环境的影响已引起环保领域和全球范围的重视，为了保护生态环境，减轻水体污染，国家对于废水中的氨氮含量一直有着严格的规定，以前是达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996的一级标准， ρ(NH3-N)≤15mg/L)后才可以排放，现在最新的《稀土工业污染物排放标准》已于2011.1.24日发布，将于10月1日开始执行。在此标准中明确规定了现有稀土生产企业直接排放的废水中氨氮含量≤25mg/L，总氨≤50mg/L；新建企业废水直接排放的废水中氨氮含量≤15mg/L，总氨≤30mg/L；在容易发生严重水环境污染而需采取特别保护措施的地区，直接排放的废水中氨氮含量≤10mg/L，总氨≤20mg/L。 目前，氨氮废水的处理方法主要有以下的各种处理工艺：生物方法有硝化和藻类养殖；物理方法有反渗透、蒸馏、氨吹脱、土壤灌溉等；化学法有离子交换法、化学沉淀法、折点氯化、电化学处理、催化裂解等。高浓度氨氮废水处理的常用方法有生物法和物化法。稀土氨氮废水中COD仅200mg/L左右，废水可生化性很低，反硝化时碳源严重不足，所以不适合用生物法处理。采用氨与磷镁发生反应，生成磷酸氨镁沉淀难溶复盐，稀土氨氮废水的氨氮去除率可达60%～85%，而且生成的磷酸氨镁沉淀中含有N、P、Mg可作为农田肥料使用，但目前市场上难以找到大量的镁盐矿粉，药剂所需的费用太高，最终仅能降低氨氮排放但不能做到达标排放，不适用于工业生产的大规模使用。采用碱性蒸氨法处理，虽然处理原理简单易操作，但是反应不充分，部分铵盐流失浪费，处理后废水较难达标排放。直接蒸发浓缩法虽然工艺简单、流程短，蒸发后的冷却水完全可以回用，废水经处理后基本可以实现“零排放”，但由于工业废水水量大，处理运行费用很高，按日处理100吨废水计算，日耗煤在20吨以上，高额的运行费用企业很难承受。 综合比较各种方法的优缺点，均不能彻底解决稀土企业的高浓度氨氮废水排放问题，仅能降低氨氮的排放，但无法达到排放的合格标准。结合国家的环保政策，为解决氨氮排放问题，很多厂家已经从源头上做起，即将现有的碳铵沉淀稀土改为钠盐沉淀稀土。 钠盐沉淀已经工业应用的有碳酸氢钠沉淀和碳酸钠沉淀两种。碳酸氢钠沉淀的优点是沉淀剂碱性较弱，稀土不容易生成胶状的氢氧化物，因碱性弱导致沉淀颗粒性好，产品粒度较大。但其缺点也很明显，因产品颗粒大导致洗水用量很大，已知的部分企业采用碳酸氢钠沉淀后为将Na2O洗涤合格，洗水用量为稀土REO的20倍以上，洗水量十分巨大，洗涤时间很久。 常规方法的碳酸钠沉淀稀土所生成的碳酸稀土是无定形絮状胶体沉淀 ,含有大量的水和杂质，体积庞大、过滤慢、纯度不高，产品总量相对偏低、杂质Cl-和Na2O偏高，不少企业都尝试过碳酸钠沉淀，但由于以上的诸多不便，最终限制了碳酸钠沉淀的进一步推广应用。
稀土元素的高效分离方法
稀土元素的高效分离方法 日本东北大学新近开发成功一种高效分离稀土元素的方法，利用低卤化物形成稀土元素盐（二价盐），是不同于传统溶剂萃取法和离子交换法的一种干式高效率分离法。稀土元素的低卤化物盐相对于三价的稀土类盐，其蒸气压差较小，容易与蒸发的三价盐分离。所用的实验装置采用置于两台卧式电炉之中的不锈钢反应容器（外径约40mm，长约50cm），在分离钐的低卤化物盐与三价钕时，利用金属铅作还原剂，加热到900~l000C进行真空蒸馏，在反应容器内将稀土元素成功地进行了分离。此法也能将最难分离的镨与钕分离，其分离效率比传统分离技术提高了5~60倍左右。新的分离工艺可望实现工业化生产。（启明取自《日刊工业新闻》，2000.8.23）
稀土元素的高效分离方法 刊名： 金属功能材料 英文刊名：METALLIC FUNCTIONAL MATERIALS 年，卷(期)：2000,7(6) 本文读者也读过(10条) 1.王毅军.刘宇辉.郭军勋.王素玲.翁国庆盐酸优溶法回收NdFeB废料中稀土元素的研究与生产[会议论文]-2006 2.涂星.廖列文稀土元素的分离技术[期刊论文]-贵州化工2003,28(3) 3.张智勇.王玉琦.孙景信.李福亮.柴之芳.许雷.李信.曹国印分子活化分析研究植物原生质体中的稀土元素[期刊论文]-科学通报2000,45(5) 4.张志峰.李红飞.国富强.李德谦.孟淑兰.Zhang Zhifeng.Li Hongfei.Guo Fuqiang.Li Deqian.Meng Shulan溶剂萃取法制备的纳米CeF3紫外吸收性能研究[期刊论文]-中国稀土学报2008,26(4) 5.王素玲.王毅军.WANG Su-ling.WANG Yi-jun从废铁合金中回收稀土的研究与生产[期刊论文]-稀有金属与硬质合金2009,37(2) 6.何展伟.李永华.He Zhanwei.Li Yonghua镍钴铜铁和稀土混合废料中各元素的分离提纯[期刊论文]-广东化工2006,33(5) 7.韩旗英.李景芬.白炜.HAN Qi-ying.LI Jing-fen.BAI Wei环烷酸分离提纯钇工艺技术优化[期刊论文]-材料研究与应用2010,04(2) 8.莉华应对危机共商良策科学发展——2009年全国稀土应用与市场信息交流会在厦门市隆重举行[期刊论文]-稀土信息2010(1) 9.李继东.刘英.伍星八级杆碰撞/反应池技术在高纯稀土分析中的应用研究[会议论文]-2007 10.张丽清.张风春.关瑾.于春玲从超导材料废料分离回收稀土元素钕的研究[期刊论文]-沈阳化工学院学报2003,17(4) 本文链接：https://www.360docs.net/doc/9c6942316.html,/Periodical_jsgncl200006045.aspx
稀土元素的化学反应
稀土元素的化学反应 一、稀土元素简介 稀土元素是指周期表中第57（镧）~71（镥）号原子序的镧系元素，以及第三副族的钪和钇共17个元素，即镧La(lan)、铈Ce(shi)、镨Pr(pu)、钕Nd(nv)、钷Pm(po) 、钐Sm(shan) 、铕Eu(you) 、钆Gd(ga)，铽Tb(te)、镝Dy(di)、钬Ho(huo)、铒Er(er)、铥Tm(diu)、镱Yb(yi)、镥Lu(lu)以及钇Y(yi)、钪Sc（kang）。它们在自然界中共同存在，性质非常相似，但彼此之间又存在有一些差别，这是由它们的原子和离子的电子结构决定的。由于这些元素发现的比较晚，又难以分离出高纯的状态，最初得到的是元素的氧化物，他们的外观似土，所以称它们为稀土元素。其实从它们在地壳中的含量（丰度）看，其中的某些元素并不稀少。 二、稀土元素的化学反应 1、稀土金属及合金制取 制备稀土金属，首先是制备出稀土氧化物、氯化物或氟化物后再用熔盐电解法或金属热还原法等制取金属。单一稀土金属的制备方法因元素不同而异。熔盐电解法被广泛用于制取稀土合金，金属热还原也可以直接制取某些具有实际价值的稀土合金。此外，国外还研究了其他制取稀土金属的还原方法。 (1) 熔盐电解法制取稀土金属与合金 熔盐电解法是用稀土的氧化物、氯化物或氟化物，与钙、钡、钠或钾的氯化物或氟化物组成的混合熔盐作为电解质，高温下进行电解。一般而言，熔盐电解法生产规模较大，适用于生产混合稀土金属、铈组或镨钕混合金属以及镧、铈、镨、钕等单一稀土金属，其产品纯度有限。钐、铕、铥、臆因蒸汽压高等原因不适宜用熔盐电解法制备。 (2) 金属热还原法制取稀土金属 根据化学热力学的计算，在一定温度、压力和物理条件下，一些碱金属或碱土金属与无水稀土氯化物反应可以将稀土氯化物还原为稀土金属，并与反应生成的渣相分离，这就是金属热还原法。 钙热还原稀土氟化物 2REF3(s)+3Ca(l) →2RE(l)+3CaF2(l) (1450-1750度) 锂热还原稀土氯化物 RECl3(l)+3Li(g) →RE(l)+3LiCl(g) (800-1100度) 镧、铈还原稀土氧化物 RE2O3(s) + 2La (l) →2RE(g) + La2O3 (s) (1200-1400度) 2RE2O3(s) + 3Ce(l) →4RE(g)+ 3CeO2(s) 2、稀土元素的活泼性及氧化还原性 （1）稀土元素的活泼性 稀土元素是典型的金属元素。稀土元素的化学活性很强，仅次于碱金属和碱土金属。 17种稀土元素中，按金属活泼性顺序排列，由钪→钇→镧递增，由镧→镥递减，即镧
离子交换法分离稀土元素
离子交换法分离稀土元素 摘要：从树脂吸附、淋洗、萃取剂几个方面，对稀土离子交换和萃淋树脂色层法分离过程中有关稀土配位化合物问题进行了简要的综述。 Abstract： T he pa per concisely r ecount's a questio n concerning r are ear th complex in pr ocess o f io n ex chang e separ ation and ex tr actio n chr omato gr ahy in the field o f resin adso rpting ,eluting,ex tractant. 关键词：离子交换法分离技术稀土元素 1.前言 我国稀土资源丰富，发展稀土的深度加工是提高经济效益的重要手段。稀土的分离具有很多特殊性，如含稀土的矿物均为含多种金属的共生矿，稀土品位较低，稀土元素间化学性质极相似，分离困难。因将配合物引入稀土元素的分离，从而使稀土的分离化学得以迅猛发展人们为了寻找更有效的离子交换的淋洗剂和选择性更高的萃取剂，开展了大量的稀土溶液配位化学的研究工作，可以说稀土配位化学的发展就是从这里开始的。 目前，虽然在工业上分离稀土元素的方法有离子交换法、溶剂萃取法、化学分离法等，但在高纯稀土元素的生产及重稀土元素的分离方面，离子交换法具有明显的优点，是其他分离方法所不能比拟的。用氨致鳌合剂作展开剂的离子交换法早巳成为制备稀土的重要方法。目前，虽然升温、高压技术强化离子交换过程的研究和应用，使该法
的效率得到显著的改进，克服了常温常压下离子交换法所存在的周期长、产率低等缺点。 2.离子交换法 2.1原理 离子交换法即离子交换色层分离法。离子交换色层技术被用于单一稀土的分离和净化已有60余年的历史。二十世纪40年代由于使用羧酸类配合剂作为淋洗剂，使离子交换色层法成功地应用于稀土元素的分离。二十世纪50年代改用胺基羧酸作淋洗剂提高了分离效果，使离子交换色层法成为当时唯一的一种制备高纯单一稀土化合物的手段。 树脂和溶液中的离子交换反应包括五个步骤：第一，溶液中的离子向树脂表面扩散; 第二，到达树脂表面的离子进入构成树脂的高分子的交联网孔内，向树脂内部扩散; 第三，进入树脂内部的离子与树脂中原有的可供交换的离子发生交换; 第四，被交换出来的离子从树脂网内向树脂表面扩散; 第五，被交换出来的离子从树脂表面再向溶液内部扩散。以上只有第三步是交换过程，其他各步均为扩散过程。对于无机离子交换反应，通常交换反应较快，所以交换反应的总过程受扩散过程控制。 离子交换法主要包括树脂的吸附和淋洗两个过程。 2.2 离子交换法在分离科学中的应用 2.2.1加压阳离子交换法分离稀土元素 高速液相色谱是六十年代开始发展的一门新的分离分析技术。
稀土元素—镧
简述稀土元素—镧 稀土，曾称稀土金属，或称稀土元素，是元素周期表第Ⅲ族副族元素钪、钇和镧系元素共17种化学元素的合称。因其天然丰度小，又以氧化物或含氧酸盐矿物共生形式存在，故叫“稀土”。稀土材料具有优异的磁、光、电性能,不仅在传统材料领域,而且在现代高新技术领域中都有着广泛的应用。 从元素周期表来看，稀土家族是来自镧系的15个元素，加上与镧系相关密切的钪和钇共17种元素。它们是：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。在科技高速发展的今天，稀土元素在国民经济以及高新科学技术的发展中扮演着不可或缺的角色。无论是航天、航空、军事等高科技领域，还是人们的日常生活用品，无论工业、农牧业、还是化学、生物学、医药，稀土的应用及其作用几乎是无所不在，无所不能。 作为是稀土元素中含量第二最丰富元素（第一丰富为铈，地壳中的含量约0.0046%），镧在地壳中的含量为0.00183%，镧的元素名来源于希腊文，原意是“隐蔽”。于1839年被瑞典化学家莫桑德尔从粗硝酸铈中发现，并确认为一种新元素。 镧是银白色的软金属，有延展性。其化学性质活泼，易溶于稀酸。在空气中易氧金属镧化;加热能燃烧，生成氧化物和氮化物。在氢气中加热生成氢化物，在热水中反映强烈并放出氢气。镧存在于独居石沙和氟碳铈镧矿中。易溶于稀酸。镧为可锻压、可延展的银白色金属，质软可用刀切开。其熔点921°C，沸点为3457°C，密度6.174克/厘米3。镧化学性质活泼，在干燥空气中迅速变暗，在冷水中缓慢腐蚀，热水中加快;镧可直接与碳、氮、硼、硒、硅、磷、硫、卤素等反应;镧的化合物呈反磁性。高纯氧化镧可用于制造精密透镜;镧镍合金可做储氢材料，六硼化镧广泛用作大功率电子发射阴极。 镧的外围电子层排布4f15d16s2。第一电离能5.47电子伏特。化学性质活泼，用刀刮即可在空气中燃烧（纯的铈不易自燃，但稍氧化或与铁生成合金时，极易自燃）；加热时，在空气中燃烧生成二氧化铈。能与沸水作用，溶于酸，不溶于碱。受低温和高压时，出现一种反磁性体，比普通形式的铈致密18%。铈是稀土元素中最丰富的金属元素。有四种同位素：136Ce、138Ce、140Ce、142Ce。142Ce是放射性的α放射体，半衰期为5×10^15年。 提炼镧、铈元素来源之一是镧石，为斜方晶系。其晶体呈板状;通常成细粒状及土状集合体。颜色灰白、淡红或淡黄色。莫氏硬度2.5～3。相对密度2.605。珍珠光泽，土状者光泽暗淡。偶尔与其他稀土碳酸盐矿物相伴，产于某些蚀变石灰岩内。 此外，镧还以氧化镧、多氢化镧和碳酸镧等形式存在： 氧化镧的分子量325.84，是白色无定形粉末。密度6.51g/cm3。熔点2217℃。沸点4200℃。微溶于水，易溶于酸而生成相应的盐类。露置空气中易吸收二氧化碳和水，逐渐变成碳酸镧。灼烧的氧化镧与水化合放出大量的热。 氢化镧中二氢化镧具有立方结构、三氢化镧为面心立方结构LaH2的磁性比金属镧略下降，而三氢化镧为抗磁性。二氢化镧，三氢化镧导电性能低于金属镧。
稀土沉淀理论计算
稀土沉淀理论计算 1、草酸沉淀 （1）反应方程式： 2RECl 3 + 3H 2(C 2O 4)·2H 2O + nH 2O = RE 2(C 2O 4)3·nH 2O ↓+ 6HCl 一般n=10，但也有n=6 .7. 9和11的。 （2）沉淀的稀土量 若料液稀土浓度为C RE ，体积为V F ，稀土的配合当量为m ，则沉淀的稀土量为： )(1000 32公斤m V C W F RE O RE ??= （3）沉淀用草酸量 草酸一般含有2个结晶水，其分子量为126，根据化学反应方程式，理论上沉淀用草酸量为： F RE F RE V C V C W ??=???=1891265.1草酸 具体理论数值为： 2、碳铵沉淀 （1）反应方程式： 2RECl 3 + 6NH 4HCO 3 + nH 2O ＝ RE 2(CO 3)3·nH 2O ↓+ 6NH 4Cl + 3H 2O + 3CO 2↑ （2）沉淀的稀土量： 若料液稀土浓度为C RE ，体积为V F ，稀土的配合当量为m ，则沉淀的稀土量为
)(1000 32公斤m V C W F RE O RE ??= （3）沉淀用碳铵量： 萃取分离出口稀土料液一般呈酸性，用碳铵沉淀时，沉淀用碳铵量为中和[H +]用量和沉淀RE 3+用量之和。 ① 中和[H +]用碳铵量： 中和反应方程式： HCl + NH4HCO3 = NH4Cl + CO2↑+ H2O [])公斤(1000] [3 4p m C V W H F HCO NH H ???= + + (其中C [H+]为溶液酸度、m 为NH 4HCO 3分子量79、P 为NH 4HCO 3含量0.9294)。 ② 沉淀RE 3+用碳铵量： )公斤(7933 43p C V W RE F HCO NH RE ???= + (其中C RE 为溶液稀土浓度、m 为稀土的配合当量、79为NH 4HCO 3分子量，P 为NH 4HCO 3含量0.9294)。 具体理论数值为：
岩浆碳酸岩型稀土矿
岩浆碳酸岩型稀土及稀有金属矿床 岩浆碳酸岩(carbonatite)是指岩浆成因的、以碳酸盐类矿物为主的一种火成岩。常与超基性-基性岩紧密伴生，有时也与碱性岩伴生。岩浆碳酸岩型矿床中，矿产以铌、钽、稀土金属为主，常规模巨大，矿石品位较富，有时整个碳酸岩体均含矿。在欧美铌的总储量中，这类矿床占98.9%。在稀土金属的总储量中，该类矿床的铈族稀土占44%。 岩浆碳酸岩常呈岩筒、岩脉、环状脉、放射状脉及锥状脉等形式侵入于超基性-碱性杂岩体内，有时也具喷出岩特征，呈熔岩流及火山碎屑喷出物产出。 岩浆碳酸岩的矿物成分复杂而多样，已发现的矿物有150种左右，其中碳酸盐类矿物占80-99%，主要是方解石、白云石、铁白云石、菱铁矿等。此外有自然元素、碳化物、硫化物、氧化物、卤化物、硫酸盐、磷酸盐、硅酸盐等矿物。 稀有金属矿物主要有烧绿石、铀钽铌矿、铌钇矿、铌铁矿、方钍石、锆石、斜锆石、独居石、氟碳铈矿。碳酸岩的化学成分亦较复杂，有丰富的钡、锶、钛、铌、稀土金属、磷、铀、钍和氟等。 岩浆碳酸岩型矿床分布相当广泛，例如巴西的阿拉克萨和卡塔罗(Araxa and Catalao)、马拉威的坎岗崆地(Kangankunde)、苏联科拉半岛的基比纳(Khibina, Kola Peninsula)、美国的比尔罗吉(Bear Lodge, Wyoming)和金姆公园(Gem Park, Colorado)、加拿大的索耳湖(Thor Lake, Northwest Territories)和加丁尼奥(Gatineau, Quebec)、挪威的范(Fen)、印度的沙努(Sarnu, Rajasthan)和西澳的威尔德山(Mt. Weld)等均属这一类矿床。 主要岩浆碳酸岩型稀土矿床有： 中国湖北竹山庙垭稀土矿、 中国新疆瓦吉尔塔格稀土矿 美国芒廷帕斯碳酸岩氟碳铈矿矿床 澳大利亚威尔德山碳酸岩风化壳稀土矿床 巴西阿腊夏、寨斯拉估什碳酸岩风化壳稀土矿床 俄罗斯托姆托尔碳酸岩风化壳稀土矿床 越南茂塞碳酸岩稀土矿床 以上国外几个矿床的稀土资源量均在100万吨以上，有的达到上千万吨，个别超过1亿吨，构成世界稀土资源的主体。 矿床实例： 1、巴西阿拉克萨岩浆碳酸岩（Araxa carbonatite）矿床 巴西阿拉克萨岩浆碳酸岩矿床是世界上最大的铌矿床，其储量占世界铌储量的70%以上。该矿床是在六十年代初期，由于其附近具有强放射性而被发现的，所提供的铌为西方世界所需的60%以上。 阿拉克萨碱性岩体形成于白垩纪，侵入于前寒武系的阿拉克萨群中。呈岩筒状，直径约4.5km。岩体近地表部分已遭受强烈的红土化作用。主要碳酸盐类矿物是白云石类。岩浆碳酸岩具铌矿化，品位一般低于0.4%。原生碳酸岩遭受了强烈的风化作用，从而使铌进一步富集，该带Nb2O5的品位达2.5%以上，个别甚至高达5%，是主要的工业矿体。主要铌矿物为水钡锶烧绿石，伴生矿物有针铁矿、褐铁矿、磁铁矿、重晶石、独居石等。该矿床除铌外，还可回收铀、钍及稀土金属等。