Мазмұны

11.1 Жалпы мәліметтер

Сирек жер металдардың әлем бойынша қолданыс құрылымының пайыздық көрсеткіші 4.1- суретте көрсетілген.

Шикізат көздері
Жер қыртысындағы лантаноидтардың жалпы салмағы, 0,01%, бұл мыстың мөлшеріне тең. Атомдық нөмірі тақ сан болатын элементтер жер қыртысында атомдық нөмірі жұп сандар болатын көрші элементтерге қарағанда аз мөлшерде кездеседі.
Құрамында СЖЭ бар 250-ден астам минералдар белгілі. Олардың 60-65 %-ын өз минералдарына жатқызуға болады, онда сирек жер метал оксидтерінің мөлшері 5-8% - дан жоғары. Химиялық табиғаты бойынша минералдар негізінен фосфаттар, фторидтер немесе фторокарбонаттар, силикаттар мен силикотитанаттар, ниоботанталаттар, титанониобаттар болып табылады. Минералдарда әдетте аздап торий, кейде уран болады.
Өнеркәсіптік маңызды минералдар:
монацит (Ce, La...) RO4, құрамында 50 - 60% Ln2O3 және 4 - 12% ThO2 бар;
бастнезит (Сe, La...) FCO3, құрамында 73 - 77% Ln2O3 бар;
паризит Са(Сe, La...)2 (СО3)3F2, құрамында 53 - 64,5% Pr2O3 бар, 8%-ға дейін Y(иттропаризит) бар;
лопарит (Na, Сa, Ce...)2 (Ti, Nb, Ta)2O6, құрамында 39,2 - 40% TiO2, 32 - 34% (Ce, La...) 2О3, 8 - 10% (Nb, Ta)2О5;
эвксенит (Y, Ce, Ca...) (Ti, Nb, Ta)2O6, құрамында 18,2- 27,7% (Y, Er...) 2О3, 0,2 - 4,3% (Ce, La...)2О3, 16 - 30%, ТiО2, 4,3 - 41,4% Nb2O5, 1,3 - 2 3% Ta2O5;
ксенотим YPO4, құрамында 52 - 62,6 % Y2O3 және лантаноид қоспалары бар.
Минералдардағы жеке элементтер арасындағы байланыс айтарлықтай алшақ. Кейбіреулерінде церий тобының элементтері басым, ал иттрийдің тек 5% - ы (мысалы, монацит, бастнезит, лопарит) бар, басқаларында иттрий тобының элементтері (ксенотим, эвксенит) басым. Осы уақытқа дейін өнеркәсіп негізінен монацитті шөгінділерді, сондай-ақ құрамында минералды бастнезит (бастнезит-кальцит қабаты) бар кен орындарын игеруге негізделген.
Церийдің кіші тобының элементтерін алудың негізгі көздерінің бірі-монацит-әдетте пегматиттерде, кейде гранат пен гнейстерде кездеседі. Тау жыныстары жойылған кезде ол ильменит, циркон, магнетит және басқа минералдармен бірге шөгінділерге (өзен және теңіз) өтеді.
Игеріліп жатқан шөгінділердегі монациттің минималды мөлшері шамамен 1 % құрайды. Ең ірі кен орындары Қытайды, Үндістанда, Бразилияда, АҚШ-та, Австралияда, Мадагаскарда және Цейлонда кездеседі.
Құрамында 58 – 65% Ln2O3 бар монацит концентраттарын алу үшін гравитациялық және магниттік байыту әдістерін қолданылады. Олардан ториймен қатар лантаноидтар да алынады.
Бастнезиттің өнеркәсіптік кен орындары АҚШ-та (Колорадо штатындағы Mountain Pass) және Бурундиде орналасқан. Қазіргі уақыттарда бұл кен орындар жабық.
Флотациялық байыту нәтижесінде ~ 60% Ln2O3 бар концентраттар алынады. Мұндай концентраттарды күйдіруден кейін қышқылмен өңдеумен үйлестіре отырып, концентраттардағы Ln2O3 құрамын 90% дейін жеткізеді.
Евразиялық экономикалық кеңес территориясында СЖЭ-нің маңызды өнеркәсіптік шикізат көзі Кольский түбегінде орналасқан лопарит кен орындары болып табылады. Қазіргі таңда Қазақстандағы Құндыбай кен орнына ерекше назар аударылып отыр, онда сирек жер металдар итрий тобының элементтері, сирек жер металдардың қоры бойынша бұл кен орын алдынғы қатарлы қор болып есептелінеді. Бірақ металдардың мөлшерінің аздығы оны кешенді өңдеу технологиясын жасауды талап етеді.
Лопарит кендері оңай байытылып, құрамында 80-90% минерал бар концентраттар алынады. Оларды өңдеу кезінде лантаноидтар ниобий, тантал және титанмен қатар алынады.
Иттрий тобының металдарын алу үшін бай шикізат болып есептелетін минералдарға эвксенит, ксенотим, сондай-ақ құрамында ураны бар кейбір кендердің қалдықтары жатады.
СЖЭ-нің потенциалды шикізат көзі апатиттер болып табылады, олардың құрамында Ln2О3 мөлшері әдетте 0,01 - 0,1% немесе одан көп. Лантаноидтар апатитті фосфор тыңайтқыштарына өңдеу кезінде жанама өнім ретінде алынуы мүмкін.
Кез-келген түрдегі сирек