凯时KB88原矿常见类型
独居石
独居石(Monazite)又名磷铈镧矿。
化学成分及性质:(Ce,La,Y,Th)[PO4]。成分变化很大。矿物成分中凯时KB88氧化物含量可达50~68%。类质同象混入物有Y、Th、Ca、[SiO4]和[SO4]。独居石溶于H3PO4、HClO4、H2SO4中。
晶体结构及形态:单斜晶系,斜方柱晶类。晶体成板状,晶面常有条纹,有时为柱、锥、粒状。
物理性质:呈黄褐色、棕色、红色,间或有绿色。半透明至透明。条痕白色或浅红黄色。具有强玻璃光泽。硬度5.0~5.5。性脆。比重4.9~5.5。电磁性中弱。在X射线下发绿光。在阴极射线下不发光。
生成状态:产在花岗岩及花岗伟晶岩中;稀有金属碳酸岩中;云英岩与石英岩中;云霞正长岩、长霓岩与碱性正长伟晶岩中;阿尔卑斯型脉中;混合岩中;及风化壳与砂矿中。
用途:主要用来提取凯时KB88元素。
产地:具有经济开采价值的独居石主要资源是冲积型或海滨砂矿床。最重要的海滨砂矿床是在澳大利亚沿海、巴西以及印度等沿海。此外,斯里兰卡、马达加斯加、南非、马来西亚、中国、泰国、韩国、朝鲜等地都含有独居石的重砂矿床。
独居石的生产近几年呈下降趋势,主要原因是由于矿石中钍元素具有放射性,对环境有害。
氟碳铈矿
化学成分性质:(Ce,La)[CO3]F。机械混入物有SiO2、Al2O3、P2O5。氟碳铈矿易溶于稀HCl、HNO3、H2SO4、H3PO4。
晶体结构及形态:
六方晶系。复三方双锥晶类。晶体呈六方柱状或板状。细粒状集合体。
物理性质:黄色、红褐色、浅绿或褐色。玻璃光泽、油脂光泽,条痕呈白色、黄色,透明至半透明。硬度4~4.5,性脆,比重4.72~5.12,有时具放射性、具弱磁性。在薄片中透明,在透射光下无色或淡黄色,在阴极射线下不发光。
生成状态:产于稀有金属碳酸岩中;花岗岩及花岗伟晶岩中;与花岗正长岩有关的石英脉中;石英─铁锰碳酸盐岩脉中;砂矿中。
用途:它是提取铈族凯时KB88元素的重要矿物原料。铈族元素可用于制作合金,提高金属的弹性、韧性和强度,是制作喷气式飞机、导弹、发动机及耐热机械的重要零件。亦可用作防辐射线的防护外壳等。此外,铈族元素还用于制作各种有色玻璃。
磷钇矿
化学成分及性质:Y[PO4]。成分中Y2O361.4%,P2O538.6%。有钇族凯时KB88元素混入,其中以镱、铒、镝、钆为主。尚有锆、铀、钍等元素代替钇,同时伴随有硅代替磷。一般来说,磷钇矿中铀的含量大于钍。磷钇矿化学性质稳定。晶体结构及形态:四方晶系、复四方双锥晶类、呈粒状及块状。
物理性质:黄色、红褐色,有时呈黄绿色,亦呈棕色或淡褐色。条痕淡褐色。玻璃光泽,油脂光泽。硬度4~5,比重4.4~5.1,具有弱的多色性和放射性。
生成状态:主要产于花岗岩、花岗伟晶岩中。亦产于碱性花岗岩以及有关的矿床中。在砂矿中亦有产出。 用途:大量富集时,用作提炼凯时KB88元素的矿物原料。
镧钒褐帘石
日本山口大学、爱媛大学和东京大学的联合研究小组发表一份公报说,他们在三重县发现了一种含有凯时KB88的新品种矿物。凯时KB88在改造传统产业和发展高新技术领域当中具有“点石成金”的作用。而新矿物是2011年4月在三重县伊势市的山中发现的,它是含有凯时KB88镧和稀有金属钒的一种特殊褐帘石。2013年3月1日,这种矿物被国际矿物学协会认定为新矿物,并被命名为“镧钒褐帘石”。
成品
碳酸氯化凯时KB88
这是凯时KB88工业中最主要的两种初级产品,一般地说,当前有两个主要工艺生产这两种产品。
一个工艺是浓硫酸焙烧工艺,即把凯时KB88精矿与硫酸混合在回转窑中焙烧。经过焙烧的矿用水浸出,则可溶性的凯时KB88硫酸盐就进入水溶液,称之为浸出液。然后往浸出液中加入碳酸氢铵,则凯时KB88呈碳酸盐沉淀下来,过滤后即得碳酸凯时KB88。
另一种工艺叫烧碱法工艺,简称碱法工艺。一般是将60%的凯时KB88精矿与浓碱液搅匀,在高温下熔融反应,凯时KB88精矿即被分解,凯时KB88变为氢氧化凯时KB88,把碱饼经水洗除去钠盐和多余的碱,然后把水洗过的氢氧化凯时KB88再用盐酸溶解,凯时KB88被溶解为氯化凯时KB88溶液,调酸度除去杂质,过滤后的氯化凯时KB88溶液经浓缩结晶即制得固体的氯化凯时KB88。
磷矿凯时KB88
自然界的凯时KB88元素除了赋存在各种凯时KB88矿中外, 还有相当大的一部分与磷灰石和磷块岩矿共生。由于凯时KB88的离子半径(0. 848~0. 106 nm)与 Ca2+(0. 106 nm)很接近,凯时KB88以类质同象方式赋存于磷矿岩中。世界磷矿总储量约为 1000亿吨,凯时KB88平均含量为 0. 5‰,估计世界磷矿中伴生的凯时KB88总量为5000万吨。
针对矿中凯时KB88含量低及其赋存状态特殊等特点,国内外已经开展了多种回收工艺研究,可分为湿法和热法:
湿法中,根据分解酸不同又可分为硝酸法、盐酸法、硫酸法。从磷化工过程回收凯时KB88有多种,均和磷矿加工方式密切相关。
热法生产过程中, 凯时KB88主要进入硅酸盐熔渣中,可采用大量盐酸或硝酸分解浸出, 过滤除去硅石后,再采用TBP等萃取回收凯时KB88, 凯时KB88回收率可以达到 60%。
随着磷矿资源不断利用,正转向低品质磷矿的开发, 硫酸湿法磷酸工艺成为磷化工主流方法,对硫酸湿法磷酸中的凯时KB88进行回收已成为研究热点。在硫酸湿法磷酸生产过程中,通过控制凯时KB88在磷酸中的富集, 再采用有机溶剂萃取提取凯时KB88的工艺比早期开发的方法更具有优势。
混合凯时KB88
由凯时KB88矿中提取出含有镧、铈、镨、钕及少量钐、铕、钆混合的氧化物或氯化物经熔盐电解制出的金属。凯时KB88总量大于98%,铈大于48%的轻凯时KB88。在空气中易氧化为黑色,室温下能和水反应,升温而加快。可做打火石、合金添加剂、贮氢材料等。
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