सामग्री
- दुर्मिळ पृथ्वी घटक "दुर्मिळ" नाहीत
- दुर्मिळ पृथ्वी घटक एकाग्रता
- अल्कधर्मी Igneous खडक आणि मॅग्मास
- दुर्मिळ पृथ्वी धातूंचे वर्गीकरण
- दुर्मिळ पृथ्वी प्लॅसर ठेवी
- अवशिष्ट दुर्मिळ पृथ्वी ठेवी
- पेगमेटाइटमध्ये दुर्मिळ पृथ्वी घटक
- इतर दुर्मिळ पृथ्वी ठेवी प्रकार
- आव्हानांसाठी खनिज प्रक्रिया
- कॉम्प्लेक्स खनिज प्रक्रिया
दुर्मिळ पृथ्वी घटक नकाशा: अमेरिकेतील दुर्मिळ पृथ्वी घटक जिल्हे प्रामुख्याने पश्चिमेस आहेत. हा नकाशा संभाव्य उत्पादन स्थानांचे स्थान दर्शवितो - सर्व स्थाने पाहण्यासाठी नकाशा विस्तृत करा.
दुर्मिळ पृथ्वी घटक "दुर्मिळ" नाहीत
दुर्मिळ पृथ्वी घटकांच्या नैसर्गिक घटनेच्या कित्येक भौगोलिक बाबी दुर्मीळ-पृथ्वी-घटक कच्च्या मालाच्या पुरवठ्यावर जोरदार प्रभाव पाडतात. हे भौगोलिक घटक तथ्ये विधान म्हणून सादर केले जातात त्यानंतर विस्तृत चर्चा होते.
एर्थथ क्रस्टमधील दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांची अंदाजे सरासरी एकाग्रता, ज्यात प्रति दशलक्ष सुमारे 150 ते 220 भाग (सारणी 1) असते, तांबे (इतर 55 भाग प्रति औद्योगिक भागांवर) खणलेल्या इतर धातूंपेक्षा जास्त आहे. दशलक्ष) आणि जस्त (70 दशलक्ष भाग) बहुतेक व्यावसायिकदृष्ट्या खाणकाम केलेल्या बेस आणि मौल्यवान धातूंपेक्षा कमी, पृथ्वीवरील दुर्मिळ घटक फारच क्वचितच खनिज धातूचा साठामध्ये केंद्रित केला जातो.
दुर्मिळ पृथ्वी घटक एकाग्रता
दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांचे मुख्य सांद्रता आग्नेय खडक आणि अल्कधर्मी खडक आणि कार्बोनाइट्सच्या असामान्य प्रकारांशी संबंधित आहे. आरईई-बेअरिंग खनिजांची संभाव्य उपयुक्त सांद्रता देखील प्लेसर ठेवी, आग्नेय खडक, पेगमेटाइट्स, लोह-ऑक्साईड तांबे-सोन्याच्या ठेवींच्या सखोल हवामानामुळे तयार झालेल्या अवशिष्ट ठेवी आणि सागरी फॉस्फेट्समध्ये आढळते (सारणी 2).
तक्ता 1. दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांच्या क्रस्टल विपुलतेचा अंदाज.
अल्कधर्मी Igneous खडक आणि मॅग्मास
क्षारयुक्त आग्नेय खडक अर्थच्या आवरणातील खडकांच्या अर्धवट वितळण्याच्या लहान अंशांद्वारे काढलेल्या मॅग्मास थंड होण्यापासून बनतात. अल्कधर्मीय खडकांची निर्मिती जटिल आहे आणि ती पूर्णपणे समजली नाही परंतु अशा भौगोलिक प्रक्रिया म्हणून विचार केली जाऊ शकते जी सामान्य खडक तयार करणार्‍या खनिजांच्या रचनेत बसत नाही असे घटक काढते आणि केंद्रित करते.
परिणामी अल्कधर्मी मॅग्मास झिरकोनियम, निओबियम, स्ट्रॉन्टियम, बेरियम, लिथियम आणि दुर्मिळ पृथ्वी घटकांसारख्या दुर्मिळ आणि विलक्षण समृद्ध असतात. जेव्हा हे मॅग्मास अर्थथ क्रस्टमध्ये चढतात तेव्हा त्यांची रासायनिक रचना दबाव, तापमान आणि आसपासच्या खडकांच्या रचनांच्या प्रतिक्रियेत आणखी बदल घडवून आणते. दुर्मिळ पृथ्वीवरील घटकांसह, आर्थिक घटकांमध्ये बदलत्या समृद्ध असलेल्या रॉक प्रकारांची एक आश्चर्यकारक विविधता परिणाम आहे. या खडकांशी संबंधित खनिज ठेवींचे वर्गीकरण करणेदेखील तितकेच वैविध्यपूर्ण आणि विचित्र आहे, कारण या ठेवींची विशिष्ट वैशिष्ट्ये आणि त्यांच्या दुर्मिळतेमुळे केवळ एक किंवा काही ज्ञात उदाहरणे असलेली वर्गीकरण होऊ शकते.
दुर्मिळ पृथ्वी घटक भौगोलिक नकाशा: दक्षिणी कॅलिफोर्निया, बहुतेक माउंटन पास दुर्मिळ पृथ्वी घटक जिल्हा, चे भूमितीय नकाशा. शेकन्नाइट, सायनाइट आणि कार्बोनाइट डायक्सपैकी केवळ एक प्रतिनिधी अल्पसंख्याक दर्शविला आहे. मेसोझोइक किंवा टशियरी वयाचे विस्तृत एन्डिसिटिक आणि रेओलॉटिक डायक्स दर्शविलेले नाहीत. यूएसजीएस ओपन-फाइल रिपोर्ट 2005-1219 कडून. नकाशा मोठा करा.
दुर्मिळ पृथ्वी धातूंचे वर्गीकरण
क्षारीय खडकांशी संबंधित अयस्कांचे वर्गीकरण देखील विवादित आहे. सारणी 2 एक तुलनेने साधे वर्गीकरण सादर करते जे नॉनकलकाइन आयग्नेस खडकांशी संबंधित ठेवींसाठी समान श्रेणींचे अनुसरण करते. काही अधिक असामान्य अल्कधर्मी दगड होस्ट करतात किंवा त्याशी संबंधित आहेत, आरईई अयस्स् कार्बोनेटाइट आणि फॉस्कोराइट आहेत, प्रामुख्याने कार्बोनेट आणि फॉस्फेट खनिजांचे बनलेले आग्नेय खडक. कार्बोनाइट्स आणि विशेषत: फॉस्कोराइट्स तुलनेने असामान्य आहेत, कारण जगात फक्त 527 ज्ञात कार्बोनाइट्स आहेत (वूली आणि केजर्सगार्ड, २००)) आरईई-बेअरिंग खनिजांची आर्थिक एकाग्रता क्षारीय घुसखोरीशी संबंधित काही क्षारीय खडक, स्कार्न्स आणि कार्बोनेट-रिप्लेसमेंट डिपॉझिट्समध्ये आढळते, अल्कधर्मी आग्नेयस कॉम्प्लेक्स आणि आसपासच्या खडकांचे कापून माती आणि क्षारीय खडकांच्या इतर हवामान उत्पादनांमध्ये आढळतात.
आरईई नियतकालिक सारणी: दुर्मिळ पृथ्वी घटक हे 15 लॅन्थेनाइड मालिका घटक तसेच प्लस यिट्रियम आहेत. स्कॅन्डियम बहुतेक दुर्मिळ पृथ्वी घटकांच्या साठ्यात आढळते आणि कधीकधी एक दुर्मिळ पृथ्वी घटक म्हणून वर्गीकृत केले जाते. द्वारा प्रतिमा.
दुर्मिळ पृथ्वी प्लॅसर ठेवी
सर्व प्रकारच्या खडकांच्या वेदरिंगमुळे नाले व नद्या, किनाlines्या, जलोदेशी पंखे आणि डेल्टासारख्या विविध प्रकारच्या वातावरणात साचलेल्या गाळाचे उत्पादन होते. इरोशनची प्रक्रिया डेन्सर खनिजे, विशेषत: सोने, प्लेसर्स म्हणून ओळखल्या जाणार्‍या ठेवींमध्ये केंद्रित करते. इरोशन उत्पादनांच्या स्त्रोताच्या आधारावर, मोनाझाइट आणि झेनोटाइमसारख्या विशिष्ट दुर्मिळ पृथ्वी-घटक असलेले खनिजे इतर जड खनिजांसह केंद्रित केले जाऊ शकतात.
स्त्रोत अल्कधर्मी आग्नेय रॉक किंवा संबंधित दुर्मिळ-पृथ्वी ठेव नसावा. बर्‍याच सामान्य इग्निअस, मेटामॉर्फिक आणि अगदी जुन्या गाळाच्या खडकांमध्ये मोनाझाइट-बेअरिंग प्लेसर तयार करण्यासाठी पुरेसे मोनाझाइट असते. परिणामी मोनाझाइट जवळजवळ नेहमीच कोणत्याही प्लेसर ठेवीमध्ये आढळते. तथापि, मोनाझाइटच्या सर्वाधिक प्रमाणात एकाग्रतेसह प्लेसर्सचे प्रकार सामान्यत: इल्मेनाइट-हेवी खनिज प्लेसर्स असतात, जे टायटॅनियम ऑक्साईड रंगद्रव्ये, आणि कसीटराइट प्लेसर्ससाठी खणले जातात, जे कथीलसाठी उत्खनन केले जातात.
लोह हिल दुर्मिळ पृथ्वी ठेव: कोरोराडो मधील गनिसन काउंटीच्या आयर्न हिलचे वायव्य-मुख दृश्य आयर्न हिल एका विशाल कार्बोनाइट साठाद्वारे बनविला जातो जो क्षारीय अनाहूत कॉम्प्लेक्सचे केंद्र बनतो. हे कॉम्प्लेक्स टायटॅनियम, निओबियम, दुर्मिळ पृथ्वी घटक आणि थोरियमसह अनेक खनिज संसाधने ठेवते. यूएसजीएस प्रतिमा.
अवशिष्ट दुर्मिळ पृथ्वी ठेवी
उष्णकटिबंधीय वातावरणात, खडकांचे लाइटाइट, लोह आणि अॅल्युमिनियम समृद्ध माती, इतकी दहापट मीटर जाडी असलेले, एक अद्वितीय माती प्रोफाइल तयार करण्यासाठी खोलवर विणलेल्या आहेत. माती तयार होण्याच्या प्रक्रियेमध्ये अवशिष्ट डिपॉझिट म्हणून जड खनिजे सामान्यत: केंद्रित होतात, परिणामी अंतर्निहित, अनावश्यक बेडरूममध्ये समृद्ध-धातूचा थर होतो.
जेव्हा दुर्मिळ पृथ्वीच्या ठेवीमध्ये असे हवामान होते, तेव्हा ते आर्थिक हिताच्या एकाग्रतेत दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांमध्ये समृद्ध होऊ शकते. आयई-शोषण प्रकार, आरईई ठेवीचा एक विशिष्ट प्रकार, दिसतात की सामान्य दगडी खडकांमधून दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांच्या लीचिंगमुळे आणि त्या मातीतल्या चिकणमातींवर त्या घटकांचे निराकरण केले जाते. हे ठेवी केवळ दक्षिण चीन आणि कझाकस्तानमध्ये ज्ञात आहेत आणि त्यांची स्थापना फारशी समजली नाही.
पेगमेटाइटमध्ये दुर्मिळ पृथ्वी घटक
पेग्माइट्सपैकी, अगदी खडबडीत ग्रेन्ड ग्रेन्ड इग्नेसियस खडकांचा समूह, निओबियम-यिट्रिअम-फ्लोरिन कुटुंब, वेगवेगळ्या भौगोलिक वातावरणामध्ये मोठ्या प्रमाणात उपप्रकार बनलेला आहे. हे उपप्रकार रचनांमध्ये ग्रॅनाइटिक आहेत आणि सामान्यत: ते परिघीय ते मोठे ग्रॅनाइटिक घुसखोरी आढळतात. तथापि, सर्वसाधारणपणे, पृथ्वीवरील दुर्मिळ घटक असलेले पेगमेट्स सामान्यत: लहान असतात आणि केवळ खनिज संग्राहकासाठीच त्यांचे हितसंबंध असतात.
इतर दुर्मिळ पृथ्वी ठेवी प्रकार
१ 1980 s० च्या दशकात दक्षिण ऑस्ट्रेलियातील राक्षस ऑलिम्पिक धरणाचा शोध लागल्यापासून आयर्न-ऑक्साईड तांबे-सोन्याच्या ठेवीचा वेगळा ठेव प्रकार म्हणून ओळखले गेले. ऑलिम्पिक धरणाचा साठा असामान्य आहे की त्यात मोठ्या प्रमाणात दुर्मिळ पृथ्वीचे घटक आणि युरेनियम आहेत. या ठेवींमधून दुर्मिळ पृथ्वीवरील घटकांची पुनर्प्राप्ती करण्याची एक आर्थिक पद्धत अद्याप आढळली नाही. जगभरात या प्रकारच्या इतर अनेक ठेवी ओळखल्या गेल्या आहेत, परंतु पृथ्वीवरील त्यांच्या दुर्मिळ घटकांविषयी माहिती सहसा कमी पडत आहे. मॅग्नेटाइट-अ‍ॅपेटाइट रिप्लेसमेंट डिपॉझिटमध्ये दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांचे शोध काढले गेले आहेत.
कार्ट बॉक्साइट्स, alल्युमिनियम समृद्ध माती ज्या मॉन्टेनेग्रो आणि इतरत्र कॅव्हर्नस चुनखडी (अंतर्निहित कार्ट टोपोग्राफी) मध्ये सामील होतात, ते पृथ्वीच्या दुर्मिळ घटकांमध्ये समृद्ध असतात, परंतु परिणामी एकाग्रता आर्थिक स्वारस्य नसते (मॅक्सिमोव्हिक आणि पॅन्टे, १ 1996 1996.). हेच समुद्री फॉस्फेट ठेवींसाठी देखील म्हटले जाऊ शकते, ज्यात सुमारे 0.1 टक्के आरईई ऑक्साईड्स (Alल्सटुलर आणि इतर, 1966) असू शकतात. परिणामी, फॉस्फेट खत उत्पादनाच्या उपउत्पादनाच्या रूपात दुर्मिळ पृथ्वीवरील घटकांची पुनर्प्राप्ती तपासली गेली आहे.
आव्हानांसाठी खनिज प्रक्रिया
बर्‍याच बेस आणि मौल्यवान धातूंच्या ठेवींमध्ये, काढलेल्या धातू एकाच खनिज टप्प्यात अत्यंत केंद्रित असतात, जसे की चाकोपीराइटमध्ये तांबे (CuFeS2) किंवा स्फॅलेराइट (झेडएनएस) मध्ये झिंक. खडकातून एकच खनिज टप्पा विभक्त करणे हे एक तुलनेने सोपे काम आहे. अंतिम उत्पादन हे एका धातूचे अंतिम उतारा आणि परिष्करण करण्यासाठी गंधकाला पाठवले जाते. जस्त, उदाहरणार्थ, जवळजवळ संपूर्णपणे खनिज स्फॅलेराइटपासून प्राप्त झाले आहे, जसे की जागतिक जस्त गंधित आणि परिष्कृत उद्योगाने या खनिजांवर अत्यंत विशिष्ट उपचार विकसित केले आहेत. एकल मानक तंत्रज्ञानाचा वापर केल्याने झिंकच्या उत्पादनास मोठा खर्च होतो आणि नवीन झिंक खाणीचा विकास ही मोठ्या प्रमाणात पारंपारिक प्रक्रिया आहे.
सद्य खनिज-प्रक्रिया सराव अनेक खनिज टप्प्यांचे अनुक्रमे विभक्त करण्यास सक्षम आहे परंतु असे करणे नेहमीच खर्चिक नसते. जेव्हा दोन किंवा अधिक खनिज टप्प्यांमध्ये स्वारस्य असलेले घटक आढळतात, तेव्हा प्रत्येकास वेगळ्या माहिती तंत्रज्ञानाची आवश्यकता असते, खनिज प्रक्रिया तुलनेने महाग असते. बर्‍याच दुर्मिळ पृथ्वी घटकांच्या ठेवींमध्ये दोन किंवा अधिक दुर्मिळ पृथ्वी-घटक-चरण असतात. म्हणूनच, दुर्मिळ पृथ्वी घटकांचा साठा ज्यामध्ये दुर्मिळ पृथ्वीचे घटक मोठ्या प्रमाणात एकाच खनिज अवस्थेत केंद्रित असतात त्याचा स्पर्धात्मक फायदा होतो.आजपर्यंत, आरईई उत्पादन मोठ्या प्रमाणात सिंगल-मिनरल-फेज ठेवींमधून आले आहे, जसे की बायान ओबो (बॅस्टनासाइट), माउंटन पास (बॅस्टनासाइट) आणि हेवी-मिनरल प्लेसर्स (मोनाझाइट).
कॉम्प्लेक्स खनिज प्रक्रिया
दुर्मिळ पृथ्वीवरील घटक असलेले खनिजे, एकदा विभक्त झाल्यानंतर, जवळजवळ 14 वैयक्तिक दुर्मिळ पृथ्वी घटक (लॅन्थेनाइड्स आणि यिट्रियम) असतात जे त्यास वेगळे आणि परिष्कृत केले पाहिजेत. दुर्मिळ पृथ्वीवरील घटक काढणे आणि परिष्कृत करण्याची जटिलता कॅलिफोर्नियामधील माउंटन पास खाणातील धातुकर्म प्रवाह पत्रिकेद्वारे स्पष्ट केली गेली आहे (अंजीर 2). मेटल सल्फाइड्सच्या विपरीत, जे रासायनिकदृष्ट्या सोपे संयुगे आहेत, आरईई-बेअरिंग खनिजे बरेच जटिल आहेत. बेस मेटल सल्फाइड अयस्, जसे कि स्फॅलेराइट (झेडएनएस), गंधक आणि दगडी धातूपासून विभक्त अशुद्धी नष्ट करण्यासाठी गंधित असतात. परिणामी धातू इलेक्ट्रोलायसीसद्वारे जवळ शुद्धतेपर्यंत परिष्कृत केली जाते. दुसरीकडे, दुर्मिळ पृथ्वीचे घटक वेगवेगळ्या दुर्मिळ पृथ्वीचे घटक वेगळे करण्यासाठी आणि अशुद्धी दूर करण्यासाठी डझनभर रासायनिक प्रक्रियेद्वारे सामान्यत: काढले आणि परिष्कृत केले जातात.
आरईई-बेअरिंग खनिजांमधील मुख्य हानिकारक अशुद्धता थोरियम आहे, जो धातूंचा अवांछित किरणोत्सर्गी प्रदान करते. रेडिओएक्टिव्ह सामुग्री माझे खाणे आणि सुरक्षितपणे हाताळणे अवघड आहे, म्हणून त्यांचे वजन खूपच नियमित केले जाते. जेव्हा किरणोत्सर्गी कचरा उत्पादन केले जाते, तेव्हा विल्हेवाट लावण्यासाठी विशेष पद्धती वापरल्या पाहिजेत. किरणोत्सर्गी सामग्रीची हाताळणी व विल्हेवाट लावण्याची किंमत ही विशेषतः मोनाझाइटमध्ये जास्त किरणोत्सर्गी करणारे आरईई युक्त खनिजांच्या आर्थिक उतारास गंभीर अडथळा आहे. खरं तर, रेडिओएक्टिव्ह खनिजांच्या वापरावर कठोर नियम लागू केल्यामुळे मोनाझाइटचे बरेच स्रोत 1980 च्या दशकात दुर्मीळ पृथ्वी घटकांच्या बाजारपेठेतून बाहेर पडले.
दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांचे जटिल धातूशास्त्र कोणतेही दोन आरईई धातू खरोखर एकसारखे नसतात या वस्तुस्थितीमुळे बनते. परिणामी, आरईई-बेअरिंग खनिजे काढण्यासाठी आणि त्यांना विपणनयोग्य दुर्मिळ पृथ्वीच्या संयुगांमध्ये परिष्कृत करण्याची कोणतीही मानक प्रक्रिया नाही. नवीन दुर्मिळ पृथ्वी घटकांची खाण विकसित करण्यासाठी, धातूचा धातूंचा विविध प्रकारची ज्ञात माहिती पद्धती आणि ऑप्टिमाइझ्ड प्रक्रिया चरणांचा एक अद्वितीय क्रम वापरून विस्तृत चाचणी करणे आवश्यक आहे. नवीन झिंक खाणीशी तुलना करता, दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांच्या प्रक्रियेच्या विकासासाठी बराच वेळ आणि पैसा खर्च होतो.