研究生知识库

享有“工业维生素”美誉的稀土元素在石油、化工、冶金、纺织、陶瓷、玻璃、永磁材料等现代工业领域中均有广泛的应用，由此所衍生的高性能材料，在国防工业及高端科技产品中更有着不可替代的重要地位。我国稀土矿产资源丰富，探明的储量居世界之首，为我国稀土工业提供了坚实的基础。充分利用我国独特的稀土资源优势，开展稀土矿床成矿理论以及找矿勘探研究，对于进一步推进稀土产业向前发展具有重要意义。目前已报道的内生稀土矿床绝大多数都与热液作用有关，氟碳铈矿((Ce, La, Nd…)CO3F)是这些稀土矿床主要的矿石矿物。尽管已有诸多相关氟碳铈矿的研究，但关于其形成物理化学条件的研究却明显不足，特别是揭示氟碳铈矿形成条件的模拟实验更是严重缺乏。因此，开展氟碳铈矿的水热合成实验研究，对于探讨氟碳铈矿的形成条件以及稀土元素的成矿机制具有重要意义。本论文工作在不添加任何表面活性剂的情况下，重点开展了不同阴离子溶液条件下氟碳铈矿（La、Ce）端元矿物的水热合成实验，研究结果表明：1. 碳酸氢钠、碳酸钠和低氟离子浓度条件下均可形成氟碳铈矿-（La）纯相，但高氟离子浓度条件下还生成有氟铈矿-（LaF）杂相。鉴于自然界氟碳铈矿的普遍出现以及氟铈矿的极少产出，实验结果表明稀土矿床中氟碳铈矿结晶沉淀于氟离子浓度不太高的环境。2. 碳酸氢钠、碳酸钠和低氟离子浓度条件下均可形成氟碳铈矿-（Ce）相,并伴随方铈矿（CeO2）产生。由于Ce是变价元素，因此在有一定空气（氧气）的条件下，会有CeO2的生成，一旦合成反应在厌氧条件下（惰性气体氛围）进行，CeO2就会消失。方铈矿主要产出于表生条件，实验结果显示氟碳铈矿形成于相对严格的还原条件。3. 氯离子与硫酸根溶液条件下都可以制备氟碳铈矿-（La），并且没有杂相产生，表明自然界中氯离子和硫酸根条件下均可以产出氟碳铈矿，这些阴离子不是影响氟碳铈矿产出的决定性因素。