基本內容
英文名
monazite;phosphocerite
別名
磷鈰鑭礦，磷鑭鈰石
組成
Ce[PO4]或(Ce、La)[PO4],理論含量Ce2O334%～99%,La2O334.74%。
性質
獨居石是稀土金屬礦的主要礦物之一，常含釷、鋯等。單斜晶系,晶體呈細小板狀。棕紅、黃或黃綠色，油脂光澤或玻璃光澤,貝殼狀至參差狀斷口。性脆，硬度5～5.5,密度4.9～5.5g/cm3。在紫外光照射下發鮮綠色螢光。因常含鈾、釷、鐳，故具有放射性。主要產於偉晶岩、花崗岩及其與之有關的期後礦床中,共生礦物可有氟碳鈰礦、磷釔礦、鋰輝石、鋯石、綠柱石、磷灰石、金紅石、鈦鐵礦、螢石、重晶石或鈮鐵礦等。由於獨居石的化學性質比較穩定、密度較大，故常形成濱海砂礦和沖積砂礦。獨居石溶於硫酸,與KOH溶合後加鉬酸銨便出現磷鉬酸銨黃色沉澱。
質量標準
砂礦經選別富集獲得的乾燥獨居石精礦質量應符合稀土行業標準XB/T104-2000(以乾礦品位計算)
簡介
獨居石獨居石這個名字是源於它經常以單晶體存在而來的。它是一種含有鈰和鑭的磷酸鹽礦物，是一種稀土礦物，中文學名“磷鈰鑭礦”，（Ce,Y,La,Th）PO4是提煉鈰、鑭的主要礦物，商業鈽的主要來源。早先發現這種礦物會放射釷-232，之後會吸收慢中子而變成鈾-233，而鈾-233可作核燃料之用。1940合成又發現該礦石，可合成鈽-239。而鈽-239常被用在核子反應爐及核武器中。鈰可用來作合金、打火石、拋光等的材料。此外，很多時候獨居石中還含有釷，因此也可用來提煉釷。
定義
礦物名
獨居石亦稱“磷鈰鑭礦”（註：辭海1999年縮印本）。化學組成為(Ce、La、Nd、Th)[PO4]、晶體屬單斜晶系的磷酸鹽礦物。因經常呈單晶體而得名。在與花崗岩有關的熱液礦床中也有產出，但主要礦床是濱海砂礦和沖積砂礦。此外，常可富集形成砂礦。獨居石含Ce2O325%～30%，La2O320%～30%，是提取鈰族稀土元素的重要礦物原料，由於成分中經常有釷代替鈰，ThO2含量最多可達30%。
天然寶石
金屬礦產之一。化學成分(Ce，La，Y，Th)PO4。屬單斜晶系，單晶體呈板狀或似楔形，或各向等長狀。淺黃色至淺紅褐色。強玻璃光澤或松脂光澤至蠟狀光澤，微透明至透明。硬度5－5．5，密度4．9－5．5克/cm³。世界上出產寶石級獨居石的國家有美國、玻利維亞等。透明寶石個體不大，已知最大者約5克拉。不透明的大晶體用於琢磨弧面型寶石。獨居石的英文名稱Monazite來自希蠟文monazem，意為無伴獨居之意，寓意礦物產出稀少（註：中國收藏大辭詞）。
結構形態
獨居石獨居石產於花崗岩、正長岩、片麻岩中，也常形成砂礦。
它的顏色呈棕紅、黃、褐黃，有油脂光澤。其晶體形狀或是板狀或是柱狀，單斜晶系，斜方柱晶類。晶面常有條紋，有時為柱、錐、粒狀。因成分中含鈾、釷元素，具一定放射性（通常量很低，無須特別保護）。獨居石的顏色較艷麗，這種礦物的晶體大都小，粗大者且透明，在國外可用作寶石（無商業價值，多為收藏品）。圖中獨居石晶體是一顆貫穿雙晶
，極其完美漂亮，若晶體夠大，是珍貴收藏品。
產地
具有經濟開採價值的獨居石主要資源是沖積型或海濱砂礦床。最重要的海濱砂礦床是在澳大利亞沿海、巴西以及印度等沿海。此外，斯里蘭卡、馬達加斯加、南非、馬來西亞、中國東北為主、泰國、韓國、朝鮮等地都含有獨居石的重砂礦床。我國白雲鄂博也是獨居石的重要產地，但優良大晶體稀少。
獨居石的生產近幾年呈下降趨勢，主要原因是由於礦石中釷元素具有放射性，對環境有害。其中，巴西，印度等國已禁采。
獨居石結構性質
獨居石結構形態：獨居石產於花崗岩、正長岩、片麻岩中，也常形成砂礦。它的顏色呈棕紅、黃、褐黃，有油脂光澤。其晶體形狀或是板狀或是柱狀，單斜晶系，斜方柱晶類。晶面常有條紋，有時為柱、錐、粒狀。因成分中含鈾、釷元素，具一定放射性（通常量很低，無須特別保護）。獨居石的顏色較艷麗，這種礦物的晶體大都小，粗大者且透明，在國外可用作寶石（無商業價值，多為收藏品）。圖中獨居石晶體是一顆貫穿雙晶，極其完美漂亮，若晶體夠大，是珍貴收藏品。晶體為板狀或柱狀。棕紅色、黃色，有時褐黃色，油脂光澤，解理完全，摩斯硬度5～5.5，比重4.9～5.5。獨居石主要作為副礦物產在花崗岩、正長岩、片麻岩和花崗偉晶岩中。
獨居石成分性質：(Ce,La,Y,Th)[PO4]。成分變化很大。礦物成分中稀土氧化物含量可達50～68%。類質同象混入物有Y、Th、Ca、[SiO4]和[SO4]。獨居石溶於H3PO4、HClO4、H2SO4中。採用電子探針(EPMA)分析研究花崗岩、偉晶岩和熱液交代等三種不同成因的獨居石微粒微區成分分布的特徵。分析數據表明，花崗岩和花崗偉晶岩成因的獨居石微粒中La和Ce的含量低，而Sm、Gd、Y、Th的含量明顯較高。熱液交代成因的獨居石微粒中，La、Ce的含量高，而Gd、Th、Y的含量明顯較低。根據微區剖面(0.18mm)元素分布曲線，指出了La、Ce、Nd、P、Th、Si、Ca和U等元素表現出8～10個微環帶成分不均勻分布的特點，並認為成礦溶液的地質環境、溫壓和微量元素含量變化是不均勻分布的主要原因。
物理性質：呈黃褐色、棕色、紅色，間或有綠色。半透明至透明。條痕白色或淺紅黃色。具有強玻璃光澤。硬度5.0～5.5。性脆。密度4.9～5.5。電磁性中弱。在X射線下發綠光。在陰極射線下不發光。
獨居石礦業簡史
獨居石鈰和另一稀土元素釔是稀土元素中在地殼中含量較大的兩種元素，因而它們在稀土元素中首先被發現。歐洲北部斯堪的納維亞半島上的挪威和瑞典是稀土元素礦物比較豐富的產地，因而這兩種元素在這個地區最先被發現。
鈰是從另一塊出產在瑞典小城瓦斯特拉斯（Bastn?s）的紅色重石中發現的。1803年德國化學家克拉普羅特分析了這種紅色重石，確定了有一種新元素的氧化物存在，稱為ochra（赭色）土，因為它在灼燒時出現赭色。元素就被命名為ochroium，礦石被稱為ochroite。同時瑞典化學家貝齊里烏斯和希辛格在該礦石中也發現了同一元素的氧化物，稱為ceria（鈰土），元素稱為cerium（鈰），元素符號定為Ce，礦石稱為cerite，以紀念當時發現的一顆小行星穀神星Ceres。Ochroium和cerium是同一元素，後者被採用了，前者被丟棄了。
釔和鈰的氧化物以及其他稀土元素氧化物和土族元素的氧化物一樣很難還原。直到1875年希爾布郎德利用電解熔融的鈰的氧化物，獲得金屬鈰。這是今天取得稀土元素金屬的一種普遍的方法。它們的發現不僅僅是發現了它們的本身，而且帶來了其他稀土元素的發現。其他稀土元素的發現是從這兩個元素的發現開始的。釔和鈰的發現僅僅是打開了發現稀土元素的第一道大門，是發現稀土元素的第一階段。
獨居石鈰的廣泛套用：
（1）鈰作為玻璃添加劑，能吸收紫外線與紅外線，現已被大量套用於汽車玻璃。不僅能防紫外線，還可降低車內溫度，從而節約空調用電。從1997年起，日本汽車玻璃全加入氧化鈰，1996年用於汽車玻璃的氧化鈰至少有2000噸，美國約1000多噸。
（2）目前正將鈰套用到汽車尾氣淨化催化劑中，可有效防止大量汽車廢氣排到空氣中美國在這方面的消費量占稀土總消費量的三分之一強。
（3）硫化鈰可以取代鉛、鎘等對環境和人類有害的金屬套用到顏料中，可對塑膠著色，也可用於塗料、油墨和紙張等行業。目前領先的是法國羅納普朗克公司。
（4）Ce:LiSAF雷射系統是美國研製出來的固體雷射器，通過監測色氨酸濃度可用於探查生物武器，還可用於醫學。鈰套用領域非常廣泛，幾乎所有的稀土套用領域中都含有鈰。如拋光粉、儲氫材料、熱電材料、鈰鎢電極、陶瓷電容器、壓電陶瓷、鈰碳化矽磨料、燃料電池原料、汽油催化劑、某些永磁材料、各種合金鋼及有色金屬等。
原料特點
獨居石灰色金屬，有延展性。熔點799℃，沸點3426℃。密度：立方晶體6.76克/厘米3，六方晶體6.66克/厘米3。外圍電子層排布4f15d16s2。第一電離能5.47電子伏特。化學性質活潑，用刀刮即可在空氣中燃燒（純的鈰不易自燃，但稍氧化或與鐵生成合金時，極易自燃）；加熱時，在空氣中燃燒生成二氧化鈰。能與沸水作用，溶於酸，不溶於鹼。受低溫和高壓時，出現一種反磁性體，比普通形式的鈰緻密18%。鈰是稀土元素中最豐富的金屬元素。有四種同位素：136Ce、138Ce、140Ce、142Ce。142Ce是放射性的α放射體，半衰期為5×1015年。
元素來源：鈰主要存在獨居石和氟碳鈰礦中，也存在於鈾、釷、鈽的裂變產物中。常由氧化鈰用鎂粉還原，或由電解熔融的氯化鈰而製得。
元素用途：鈰可作催化劑、電弧電極、特種玻璃等。鈰的合金耐高熱，可以用來製造噴氣推進器零件。硝酸鈰可用來製造煤氣燈上用的白熱紗罩。
元素輔助資料：鈰是稀土元素。稀土元素是指鈧、釔和全部鑭系元素。由於它們在地殼中的含量稀少，它們的氧化物與氧化鈣等土族元素性質相似。
獨居石元素符號：Ce英文名：Cerium；中文名：鈰
相對原子質量：140.12；常見化合價：+3,+4電負性：1.12
外圍電子排布：4f15d16s2；核外電子排布：2,8,18,20,8,2
同位素及放射線：Ce-134[3016d]Ce-136Ce-138Ce-139[137.6d]*Ce-140Ce-141[32.5d]Ce-142Ce-143[1.4d]Ce-144[284.6d]
電子親合和能：0KJ·mol-1
第一電離能：528KJ·mol-1；第二電離能：1047KJ·mol-1；第三電離能：1880KJ·mol-1
單質密度：6.773g/cm3；單質熔點：795.0℃單質沸點：3257.0℃
原子半徑：2.7；埃離子半徑：1.14(+3)；埃共價半徑：1.65埃
常見化合物：CeO2CeCl3
套用價值
獨居石獨居石化學組成為(Ce、La、Nd、Th)[PO4]、晶體屬單斜晶系的磷酸鹽礦物。獨居石是主要的稀土礦物，輕稀土（鈰組）氧化物占39—74%，重稀土（釔組）氧化物占0～5%，顏色以黃色為主，次為淺黃、黃白等色。稀土元素在黑色和有色冶金、玻璃和陶瓷生產、電子、電氣照明、電視和雷射技術、化工工業、醫療和農業生產領域中得到廣泛的套用。在與花崗岩有關的熱液礦床中也有產出。此外，常可富集形成砂礦。獨居石是提取鈰族稀土元素的重要礦物原料。由於成分中經常有釷代替鈰,ThO2含量最多可達30％，在提取鈰時，可綜合提取釷。
獨居石產在花崗岩及花崗偉晶岩中；稀有金屬碳酸岩中；雲英岩與石英岩中；雲霞正長岩、長霓岩與鹼性正長偉晶岩中；阿爾卑斯型脈中；混合岩中；及風化殼與砂礦中。屬稀土金屬礦，已發現天台縣龍皇堂、普光山、水竹岙、下周及臨海市黃坦、橫坑等6個礦化點。龍皇堂為風化殘積型，主要為獨居石，其次有黑稀金礦、釔易解石、磷釔礦等。獨居石含礦率一般每立方米250克，最高每立方米508.2克，估算遠景儲量為1056.2噸。
獨居石（Monazite）是主要的稀土礦物，輕稀土（鈰組）氧化物占上39～74％，重稀土（釔組）氧化物占0～5％，獨居石供提取稀土元素（金屬、合金和化合物）用。稀土元素（金屬、合金和化合物）在黑色和有色冶金、玻璃和陶瓷生產、電子、電氣照明、電視和雷射技術、化工工業、醫療和農業生產領域中取得廣泛的套用。
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常見礦物（三）
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