Tổng quan đất hiếm Việt Nam

Tổng quan đất hiếm Việt Nam

TÌM HIỂU VỀ ĐẤT

HIẾM

1

Mục lục

• I Định nghĩa

• II Đặc điểm:

• III Ứng dụng

• IV Phân bố và tình hình khai thác đất hiếm trên thế giới

• V Phân bố và tình hình khai thác đất hiếm ở Việt Nam

2

I Định nghĩa

17 nguyên tố kim loại có tính chất hoá học tương tự nhau hay còn

được biết đến là họ lantanit và chúng chiếm các vị trí từ 57-71 trong

Bảng hệ thống tuần hoàn Hai nguyên tố khác là Y (vị trí 39) và Sc

(vị trí 21) có tính chất hoá học tương tự nên cũng được xếp vào họ

các nguyên tố đất hiếm

3

II Đặc điểm

• Màu sắc:

Các nguyên tố đất hiếm thường là các kim loại màu trắng bạc, dẻo, dễ

dát mỏng và kéo sợi

5

• Phân loại:

Trong công nghệ tuyển khoáng, các nguyên tố đất hiếm được

phân thành hai nhóm: nhóm nhẹ và nhóm nặng.Trong một số

trường hợp, đặc biệt là kỹ thuật tách triết, các nguyên tố đất hiếm

được chia ra ba nhóm: nhóm nhẹ, nhóm trung gian và nhóm nặng

La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Y Sc

6

• Hiện nay đã biết khoảng 250 khoáng vật chứa đất hiếm, trong

đó có trên 60 khoáng vật chứa từ 5 ÷ 8% đất hiếm trở lên và

chúng được chia thành hai nhóm:

- Nhóm thứ nhất: gồm các khoáng vật chứa ít đất hiếm, có thể

thu hồi như một sản phẩm đi kèm trong quá trình khai thác và

tuyển quặng

- Nhóm thứ hai: gồm các khoáng vật giàu đất hiếm có thể sử

dụng trực tiếp như sản phẩm hỗn hợp đất hiếm

7

• Theo thành phần hoá học, các khoáng vật đất hiếm được chia

thành 9 nhóm:

1 Fluorur: yttofluorit, gagarunit và fluoserit

2 Carbonat và fluocarbonat: bastnezit, parizit, ancylit, hoanghit

3 Phosphat: monazit, xenotim

4 Silicat: gadolinit, britholit, thortveibit

5 Oxyt: ferguxonit, esinit, euxenit

6 Arsenat: checrolit

7 Borat: braitschit

8 Sulfat: chukhrolit

9 Vanadat: vakefieldit

Trong 9 nhóm trên, 5 nhóm đầu là quan trọng nhất, đặc biệt là

nhóm fluocarbonat, phosphat và oxyt Trong đó, các khoáng vật

bastnezit, monazit, xenotim luôn được xem là những khoáng vật

http://www.rareearthelements.us/mineral_ores

9

10

Ba bastnezit (Ce)

euxenite

xx xenotime

Cấu hình electron chung của các nguyên tố đất hiếm:

1s22s22p63s23d104s24p64fm5s25p65dn6s2

hay [Xe] 4fm5dn6s2 với (m : 2 ¸ 14, n : 0 hoặc 1)

• Trong các Lantanoit, electron lần lượt điền vào obitan 4f của

lớp thứ 3 từ ngoài vào, trong khi lớp ngoài cùng có 2 electron

(6s2) và lớp thứ 2 của các nguyên tố có 8 electron (5s25p6)

11

• Số oxi hóa:

Số oxi hóa đặc trưng cho các nguyên tố đất hiếm là +3

số oxi hóa +3 ở Sc,Y,Gd,Lu được giải thích bằng khả năng

nhường 3 điện tử hóa trị của cấu hình (n-1)d1ns2 với n= 4,5,6

với các nguyên tố còn lại được giải thích bằng sự xuất hiện cấu

hình điện tử ở trạng thái kích thích 5d16s2 do 1 điện tử ở phân

mức 4f chuyển lên phân mức 5d

ngoài ra, 1 số nguyên tố đất hiếm còn có mức oxi hóa +2, +4

đây là điều kiện thuận lợi để tách 1 số nguyên tố đất hiếm ra khỏi

hỗn hợp

Nguồn:http://www.doko.vn/luan-van/chiet-tach-mot-so-nguyen-to-dat-hiem-bang-triphenylphothin-oxit-tppo-tu-moi-truong-axit-nitric-339658 12

Khả năng tạo phức của nguyên tố đất hiếm:

Các ion đất hiếm có khả năng tạo phức mạnh với

các phối tử vô cơ và hữu cơ

Độ bền của phức đất hiếm với các phối tử hữu cơ

tăng dần khi số thứ tự nguyên tử tăng Các phối tử

này được dùng làm dung dịch rửa giải để tách các

nguyên tố đất hiếm bằng pp sắc kí trao đổi ion, xác

định nồng độ nguyên tố đất hiếm…

Nguồn:http://www.doko.vn/luan-van/chiet-tach-mot-so-nguyen-to-dat-hiem-bang-triphenylphothin-oxit-tppo-tu-moi-truong-axit-nitric-339658 13

• Một số hợp chất của nguyên tố đất hiếm:

Hợp chất Điều chế Đặc điểm

hidroxit hay các muối cacbonat tương ứng trong không khí

Hợp chất bền , khó nóng chảy

dụng với NH3 hay kiềm

Là kết tủa vô định hình

Nitrat

(RE(NO3)3.nH2O )

Hòa tan các oxit hay hdroxit tương ứng trong HNO3

Hút nước,đun nóng chuyển thành muối bazo không tan trong nước có thể có khả năng tạo hợp chất kép với NH4NO3

Oxalat

(RE2(C2O4)

3 nH2O )

Axit oxalic hoặc muối oxalat + dd trung tính hay axits yếu của các muối RE

Là chất kết tủa xốp trắng, khi đun nóng chuyển thành dạng

III.Ứng dụng

IV Phân bố và tình hình khai

thác đất hiếm trên thế giới

16

• Việc khai thác ĐH bắt đầu từ những năm 50 của thế kỷ trước,

thoạt tiên là những sa khoáng monazit trên các bãi biển Vì

monazit chứa nhiều thorium (Th) có tính phóng xạ ảnh hưởng

đến môi trường nên việc khai thác bị hạn chế

• Cho tới cuối thập niên 80, Hoa Kỳ vẫn là nước sản xuất ĐH số

1 thế giới, nhưng sau đó trọng tâm dịch chuyển sang Trung

Quốc Trung quốc nổi tiếng với mỏ đất hiếm ở khu tự trị nội

mông chiếm 50% sản lượng đất hiếm của trung quốc

• Gần đây, do nhu cầu về đất hiếm tăng cao nên các quốc gia

khác như mỹ, úc, canada,… đã khai thác trở lại nguồn kim loại

đất hiếm Ví dụ như:

- Mỹ khai thác lại mỏ đất hiếm tại vùng núi Pass

- Úc khai thác các mỏ Mount Weld, Nolans với sản lượng

khoảng 20.000T/năm

- Canada khai thác mỏ Steenkampskraal với sản lượng

Một số mỏ đất hiếm lớn trên thế giới

Trung quốc Bayan obo (tự trị nội

mông)

40 triệu tấn khoáng hóa

có 3.5-4% đất hiếm

chiếm 50% sản lượng đất hiếm của trung quốc

Mỹ Mountain pass

(california)

4000T oxit đất hiếm hàm lượng 9.38%

96200T oxit đất hiếm hàm lượng 8.2%

19050T đất hiếm / năm

Pea ridge (missouri) tỉ lệ đất hiếm nặng cao 1900T oxit đất hiếm /năm

Tây úc Mount Weld 17.59 triệu tấn oxit đất

hiếm

20.000T/năm

Bắc canada Nechalacho 175, 5 triệu tấn khoáng

hóa lần lượt có hàm lượng 1,82% và 1,43%

oxit đất hiếm

10.000 tấn oxit đất hiếm/năm

http://www.vinacomin.vn/vi/news/Tin-the-gioi/Khai-thac-va-su-dung-dat-hiem-tren-the-gioi-5867.html

18

V Phân bố và tình hình khai thác đất hiếm ở

Việt Nam

19

Gần đây việc khai thác đât hiếm mới được quan tâm và đẩy

mạnh ở nước ta sau Quyết định số 25/2008/QĐ-BCT ngày

4/8/2008 của Bộ trưởng Bộ Công Thương về phê duyệt Quy

hoạch phân vùng thăm dò, khai thác, chế biến và sử dụng quặng

đá quý, đất hiếm và urani giai đoạn đến 2015:

• Tại mỏ Đông pao(lai châu): nhật bản tiến hành hợp tác với ta

để khai thác đất hiếm vào năm 2013

• KCN Đình Vũ (Hải Phòng): nhật bản xây dựng nhà máy phân

loại và tinh chế đất hiếm với công suất 1000T/năm

• Hạ Long (Quảng Ninh): singapore và việt nam xây dựng nhà

máy chế biến đất hiếm với công suất 1000T- 3000T/năm

Nguồn:http://www.baomoi.com/Phat-trien-nganh-cong-nghiep-dat-hiem-Viet-Nam-Than-trong-voi-bai-toan-kinh-te-va-moi-truong/45/12400278.epi

20