稀土元素分馏作用影响因素

正是稀土元素原子量和电离系统的变化造成了稀土元素在地质地球化学过程中出现了轻稀土(LREE:La~Eu)与重稀土（HREE:Gd~Lu)行为的差异,导致轻稀土与重稀土元素发生分馏。岩浆的分离结晶作用是造成岩浆演化过程中稀土元素分馏的重要方式。分离结晶相的矿物组合、岩浆结晶程度和母岩性质等,是控制残留岩浆稀土元素分馏的主要因素。岩浆的混合作用、围岩的混染作用以及岩浆的液态分离作用等,但其规模和影响相对较小。此外,花岗岩中的稀土矿物在地表条件下的稳定性极大地影响离子吸附型稀土矿床能否形成;稀土矿物的稳定性除了

受其晶体结构和晶格能控制外,其变生程度也是重要的制约因素。

位于元素周期表相同位置的原子序数为57至71号的镧系元素及39号元素钇就是通常所说的稀土元素(REE),有时也包括21号钪。镧系元素随着原子序数增大,电子充填在内层4f轨道上,致使它们具有相似的化学性质和地球化学特性。表现为在自然界中稀土离子大多呈 3价(例外的情况是在还原条件下铕可出现 2价,而在氧化条件下铈可呈现 4价)。然而,随着原子序数增大,镧系元素的原子半径出现系统减小的“镧系收缩”现象,但原子量和电离能却系统增加。

稀土元素分馏作用可以广泛应用于大陆地壳的演化模式、矿床勘测方向。2100433B

稀土元素是17种特殊的元素的统称，它的得名是因为瑞典科学家在提取稀土元素时应用了稀土化合物，所以得名稀土元素。

然而稀土是历史遗留下来的名称。稀土是从18世纪末开始陆续发现，当时人们常把不溶于水的固体氧化物称为土，例如，将氧化铝称为“陶土”，氧化钙称为”碱土“等。稀土一般是以氧化物状态分离出来的，当时比较稀少，因而得名为稀土（Rare Earth，简称RE或R）。

这些稀土元素的发现，从1794年芬兰人加多林（J。Gadolin）分离出钇到1947年美国人马林斯基（J。A。Marinsky）等制得钷 ，历时150多年。其中大部分稀土元素是欧洲的一些矿物学家、化学家、冶金学家等发现制取的。钷是美国人马林斯基、格兰德宁（L。E。Glendenin）和科列尔（C。D。Coryell）用离子交换分离，在铀裂变产物的稀土元素中获得的。过去认为自然界中不存在钷，直到1965年，芬兰一家磷酸盐工厂在处理磷灰石时发现了痕量的钷。

大多数稀土元素呈现顺磁性。钆在0℃时比铁具更强的铁磁性。铽、镝、钬、铒等在低温下也呈现铁磁性，镧、铈的低熔点和钐、铕、镱的高蒸气压表现出稀土金属的物理性质有极大差异。钐、铕、钇的热中子吸收截面比广泛用于核反应堆控制材料的镉、硼还大。稀土金属具有可塑性，以钐和镱为最好。除镱外，钇组稀土较铈组稀土具有更高的硬度。

稀土元素已广泛应用于电子、石油化工、冶金、机械、能源、轻工、环境保护、农业等领域。应用稀土可生产荧光材料、稀土金属氢化物电池材料、电光源材料、永磁材料、储氢材料、催化材料、精密陶瓷材料、激光材料、超导材料、磁致伸缩材料、磁致冷材料、磁光存储材料、光导纤维材料等。

常用的氯化物体系为KCl-RECl3他们在工农业生产和科研中有广泛的用途，在钢铁、铸铁和合金中加入少量稀土能大大改善性能。用稀土制得的磁性材料其磁性极强，用途广泛。在化学工业中广泛用作催化剂。稀土氧化物是重要的发光材料、激光材料。

中国拥有丰富的稀土矿产资源，成矿条件优越，堪称得天独厚，探明的储量居世界之首，为发展中国稀土工业提供了坚实的基础。2100433B