独居石

独居石
                独居石
  独居石(Monazite),这个名字是源于它经常以单斜晶体存在而来的。它是一种含有和镧的磷酸盐矿物,是一种稀土矿物,中文学名“磷铈镧矿”,化学成分为(Ce,Y,La,Th)PO4,是提炼铈、镧的主要矿物,商业钚的主要来源。早先发现这种矿物会放射钍-232,之后会吸收慢中子而变成铀-233,而铀-233可作核燃料之用。  1940合成又发现该矿石,可合成钚-239。而钚-239常被用在核子反应炉及核武器中。铈可用来作合金、打火石、抛光等的材料。此外,很多时候独居石中还含有钍,因此也可用来提炼钍。

晶体结构及形态

独居石晶体
   独居石晶体
  独居石产于花岗岩、正长岩、片麻岩中,也常形成砂矿。 它的颜色呈棕红、黄、褐黄,有油脂光泽。其晶体形状或是板状或是柱状,单斜晶系,斜方柱晶类。晶面常有条纹,有时为柱、锥、粒状。  因成分中含铀、钍元素,具一定放射性(通常量很低,无须特别保护)。独居石的颜色较艳丽,这种矿物的晶体大都小,粗大者且透明,在国外可用作宝石(无商业价值,多为收藏品)。右图中独居石晶体是一颗贯穿双晶,极其完美漂亮,若晶体够大,是珍贵收藏品。

产地介绍

  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、中国东北为主、泰国、韩国、朝鲜等地都含有独居石的重砂矿床。我国白云鄂博也是独居石的重要产地,但优良大晶体稀少。
  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。其中,巴西,印度等国已禁采。

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。

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。密度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。

化学成分

独居石沙
              独居石沙
  (Ce,La,Y,Th)[PO4]。成分变化很大。矿物成分中稀土氧化物含量可达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。
  采用电子探针(EPMA)分析研究花岗岩、伟晶岩 和热液交代等三种不同成因的独居石微粒微区成分分布的特征。分析数据表明,花岗岩和花岗伟晶岩成因的独居石微粒中La和Ce的含量低,而Sm、Gd、Y、Th的含量明显较高。热液交代成因的独居石微粒中,La、Ce的含量高,而Gd、Th、Y的含量明显较低。根据微区剖面(0.18mm)元素分布曲线,指出了La、Ce、Nd、P、Th、Si、Ca和U等元素表现出8~10个微环带成分不均匀分布的特点,并认为成矿溶液的地质环境、温压和微量元素含量变化是不均匀分布的主要原因。  

应用范围

  独居石(Monazite)是主要的稀土矿物,轻稀土(铈组)氧化物占上39~74%,重稀土(钇组)氧化物占0~5%,独居石供提取稀土元素(金属、合金和化合物)用。稀土元素(金属、合金和化合物)在黑色和有色冶金、玻璃和陶瓷生产、电子、电气照明、电视和激光技术、化工工业、医疗和农业生产领域中取得广泛的应用。