一种稀土金属元素钇
发布日期:2024/10/24 8:55:20
稀土元素(REEs)是镧系元素和钪、钇共17种金属元素的总称,被称为现代高新技术产业的“维生素”,是具有独特物理和化学性质的战略金属。其中,钇元素(Y)是世界上第一个被发现的灰黑色稀土元素,在自然界中一般呈离子态Y3+,通常以Y2O3、YCl3等形式存在,具有重要的价值。
钇矿类型
目前,我国的稀土钇矿床类型包括离子吸附型、碱性碳酸盐岩型、砂矿型、沉积变质型等。离子型稀土矿中钇的赋存状态以离子交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物态、有机结合态为主,其中,离子交换态的钇占主导地位。Y3+可能通过Si-O-Y键吸附在离子型稀土矿残留态表面,该过程是自发的、吸热的、随机的。在高岭石和埃洛石中,稀土元素的吸附形式在低离子强度下主要为离子交换和表面络合作用,而在高离子强度下仅在黏土表面形成内球配合物。
钇矿分布
在不同类型的矿石中,钇的分布和富集状况不同。例如,中国赣南寨背离子型稀土矿存在钇富集现象。马达加斯加地区的离子型稀土矿风化层黏土中的钇大部分存在于锆石中,且表现出Y/Ce的分布不均匀现象。磷钇矿(Y[PO4])是提取钇元素的主要矿物之一,大多数以Y2O3的形式存在,可承受河流冲刷并富集在冲击沉积物中。REEs含量越高的矿石钇的富集程度越小,对稀土含量较低的磷矿(<535×10-6),REEs、钇和P2O5之间存在良好的相关性;对稀土含量高的磷矿(≥535×10-6),钇和P2O5之间没有相关性。
用途
钇是良好的地球化学示踪剂,可用来破解溪流、土壤和矿山中的水-岩相互作用以及解释现在与过去的海水化学过程。钇可制备成钇磷光体使电视屏幕产生红色,还能与有色金属通过合金化的手段改善合金的力学性能、磁性、耐蚀性等。Y2O3由于具有介电常数高、耐热性好、抗腐蚀性强等优异的物理化学性能,常作为功能添加材料,广泛应用于冶金、医疗等领域。
浸出工艺
(1)微生物浸出剂的制备:将微生物接种到含有1~5g/L离子型稀土矿粉的复合培养基中培养5~30d;培养后菌种在普通培养基中培 养;得到菌悬液;(2)混合浸出剂:向微生物浸出剂中加入化学阳离子盐浸出剂;(3)浸出:均匀取200g矿样加入浸出柱,以1∶1~10 ∶1液固比加入混合浸出剂,采用可循环喷淋浸出6~12h,得到含稀土元素钇的浸出液。
参考文献
[1]颜琳琳,汪海兰,肖春桥,等. 稀土钇生物浸出研究进展[J]. 生物学杂志,2024,41(3):61-68. DOI:10.3969/j.issn.2095-1736.2024.03.061.
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