ГОСТ Р 70815-2023
(ИСО 22444-1:2020)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ. МИНЕРАЛЫ, ОКСИДЫ И ПРОЧИЕ СОЕДИНЕНИЯ
Термины и определения
Rare earth. Minerals, oxides and other compounds. Terms and definitions
ОКС 01.140.13
13.030.30
Дата введения 2023-11-01
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина" (ФГУП "ЦНИИчермет им.И.П.Бардина") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 372 "Редкие и редкоземельные металлы"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 июля 2023 г. N 514-ст
4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 22444-1:2020* "Редкоземельные элементы. Словарь. Часть 1. Минералы, оксиды и другие соединения" (ISO 22444-1:2020 "Rare earth - Vocabulary - Part 1: Minerals, oxides and other compounds", MOD), при этом измененные фразы и слова выделены в тексте курсивом**.
Указанные отклонения учитывают особенности терминологии, применяемой в национальной промышленности редкоземельных металлов и направлены на приведение отдельных терминов в соответствие с наиболее употребляемыми в Российской Федерации.
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).
Алфавитный указатель терминов приведен в дополнительном приложении ДА
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации"**. Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)
Введение
Редкоземельные элементы нашли широкое применение. Различные компании и отрасли промышленности используют всевозможные определения для редкоземельных элементов, их соединений и сплавов. Поэтому существенное значение имеет унификация терминологии, используемой в промышленности редкоземельных элементов.
Около 250 минералов содержит значимое количество редкоземельных металлов, при этом лишь немногие месторождения РЗЭ экономически целесообразно разрабатывать. По мере переработки редкоземельных руд в промежуточные продукты и далее в конечные продукты получают различные оксиды и другие соединения редкоземельных элементов.
Настоящий стандарт устанавливает термины в области минералов, оксидов и других соединений редкоземельных элементов для производителей, потребителей и участников торговли. Настоящий стандарт послужит справочником, который поможет уменьшить число разногласий или торговых споров, обусловленных несоответствиями в терминах, используемых при работе с редкоземельными минералами, оксидами и другими соединениями.
В стандарте приведены иноязычные эквиваленты стандартизованных терминов на английском (en) языке.
Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, иноязычные эквиваленты - светлым, синонимы - курсивом.
1 Область применения
Настоящий стандарт определяет термины для редкоземельных минералов, оксидов и других соединений, так же как для связанных с ними производственных процессов.
Настоящий стандарт может быть использован в качестве ссылки для унификации технических терминов в области производства, применения, контроля, обращения, торговли, научных исследований и образования, связанных с редкоземельными элементами.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте нормативные ссылки отсутствуют.
3 Термины и определения
3.1 редкоземельный элемент: Общее название для скандия (Sc, иттрия (Y) и лантаноидов (La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu), утвержденное в 2005 году Международным союзом теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) в Рекомендациях по номенклатуре неорганической химии [1].
Примечания
1 Отдельные термины и соответствующие сокращенные термины являются общими, такими как редкоземельный элемент (РЗЭ) и оксид редкоземельного элемента (ОРЗЭ) (5.2.1).
2 Редкоземельные элементы чаще всего разделяют на легкую, среднюю и тяжелую группы. При этом легкие РЗЭ включают элементы между лантаном (La) и неодимом (Nd), средние РЗЭ включают элементы между самарием (Sm) и гадолинием (Gd), а тяжелые РЗЭ включают элементы от тербия (Tb) до лютеция (Lu), а также скандий (Sc) и иттрий (Y).
3 Дидимом (Di) обычно называют смесь элементов Pr и Nd.
4 Характеристики редкоземельных элементов описаны в приложении A.
| rare earth element |
3.2 редкоземельный минерал: Минерал, содержащий один или несколько редкоземельных элементов (3.1).
Примечание - Редкоземельные элементы могут присутствовать в виде простого соединения, включенного в решетку другого минерала или сорбированного на другом минерале, например, бастнезит (4.1.1), монацит (4.1.2) или монтмориллонит в месторождениях ионной глины.
| rare earth mineral |
3.3 редкоземельная руда: Редкоземельная минерализация, встречающаяся в природе в различных типах рудных месторождений.
Примечание - Те типы месторождений, которые в настоящее время или ранее эксплуатировались в коммерческих целях, включают руду месторождения Баюнь-Обо (4.2.1), ионно-адсорбционную редкоземельную руду (4.2.2), карбонатитовые/щелочные интрузии (4.2.3), коры выветривания карбонатитов (4.2.4) и прибрежноморские россыпи (4.2.5), апатит, лопарит (4.1.5), эвдиалит, фосфориты.
| rare earth ore |
3.4 месторождение редкоземельных элементов: Площадь или объем земной коры, где имеется скопление редкоземельных минералов (3.2) (с другими полезными минералами или без них), представляющих экономический интерес.
| rare earth deposit |
3.5 уровень редких земель: Массовая доля редкоземельных элементов (РЗЭ) или оксидов редкоземельных элементов (ОРЗЭ) (5.2.1) в месторождении/концентрате, хвостах или отходах.
Примечания
1 Уровень может быть представлен в процентах или в кг/т или г/т. В заявлениях об уровне должно быть четко указано, предоставляются ли данные на основе РЗЭ или ОРЗЭ.
2 При пересчете содержания металла на его оксид следует учитывать поправочный коэффициент с учетом степени окисления соответствующего металла. За исключением оксида церия ( ), оксида празеодима ( ) и оксида тербия ( ), следует считать РЗЭ в их оксидах со степенью окисления +3. | rare earth grade |
3.6 редкоземельные минеральные ресурсы и запасы полезных ископаемых: Ресурсы руды или минералов, содержащих редкоземельные элементы, которые могут быть добыты правомерно и с выгодой в существующих условиях.
Примечание - Указанный запас представляет собой оценку руды, рассчитанную по скважинам, выходам и опытным данным, прогнозируется на обоснованное расстояние по геологическим данным.
| rare earth mineral resource and mineral reserve |
3.7 содержание редкоземельных элементов; общее содержание редкоземельных элементов: Массовая доля редкоземельных элементов в материале.
Примечание - Для оксидов (5.2.1) и других соединений редкоземельных элементов содержание обычно указывается в процентах оксида редкоземельных элементов, т.е. % ОРЗЭ. Для металлов и сплавов содержание обычно указывается в процентах редкоземельного металла, т.е. % РЗЭ.
| rare earth content total rare earth content |
3.8 распределение редкоземельных элементов: Массовая доля каждого отдельного редкоземельного элемента в материале, содержащем смесь редкоземельных элементов, по сравнению с общим содержанием редкоземельных элементов (3,7) в материале.
Примечание - Распределение для металлов и сплавов обычно выражается в виде процентного содержания редкоземельного металла, т.е. % РЗЭ, для оксидов и других соединений - в виде процентного содержания оксида редкоземельного элемента (5.2.1), т.е. % ОРЗЭ.
| rare earth distribution |
3.9 средняя молярная масса смешанных редкоземельных соединений: Отношение общей массы всех редкоземельных соединений к их общему числу молей, как показано формулой:
где - общая масса смешанных редкоземельных элементов, г; - общее количество смешанных редкоземельных элементов, моль; - масса редкоземельного соединения i , i =1, 2, ..., N , г; - молярная масса редкоземельного соединения i , i =1, 2, ..., N . Основной единицей расчета является 1/x (RExBy) г/моль.
Примечание - Указывается в г/моль.
Примеры
1 Средняя молярная масса смешанного оксида редкоземельных элементов (5.2.1), содержащего 40% оксида лантана и 60% оксида иттрия, рассчитывается следующим образом:
=40 г, =60 г, =325,81/2=162,90 г/моль, =225,81/2=112,90 г/моль. г/моль. 2 Средняя молярная масса смешанного оксида редкоземельных элементов (5.2.1), содержащего 25% оксида празеодима и 75% оксида неодима, рассчитывается следующим образом:
=25 г, =75 г, =1021,44/6=170,24 г/моль, =336,48/2=168,24 г/моль г/моль. 3 Средняя молярная масса смешанного хлорида редкоземельных элементов (5.2.2), содержащего 40% хлорида лантана и 60% хлорида церия, рассчитывается следующим образом:
=40 г, =60 г, =245,26 г/моль, =246,48 г/моль. г/моль. | average molar mass of mixed rare earth compounds |
3.10 редкоземельная примесь: Нежелательный редкоземельный элемент (3.1), помимо целевого редкоземельного элемента(ов) в редкоземельном продукте.
| rare earth impurity |
3.11 нередкоземельная примесь: Нежелательный нередкоземельный элемент в редкоземельном продукте.
Пример - Fe, Al, Ca, . | non-rare earth impurity |
3.12 чистота редкоземельных элементов; абсолютная чистота редкоземельных элементов: Массовая доля указанного редкоземельного элемента (3.1) или оксида редкоземельного элемента (5.2.1) в редкоземельном продукте.
Примечания
1 Она выражает массовую долю основного вещества (РЗЭ или РЗО).
2 Содержание целевого элемента в оксиде, металле или соединении выражается чистотой, когда содержание превышает 90%.
| rare earth purity |
3.13 относительная чистота редкоземельных элементов: Массовая доля указанного редкоземельного элемента (3.1) или оксида редкоземельного элемента (5.2.1) от суммарного содержания редкоземельных элементов (3.7).
Примечание - Она выражена в процентах и указана основа (РЗЭ или ОРЗЭ). | relative rare earth purity |
4 Термины, относящиеся к редкоземельным минералам и руде
4.1 Редкоземельные минералы
4.1.1 бастнезит: Желтый, красновато-коричневый, светло-зеленый или коричневый карбонатно-фторидный минерал, обычно содержащий от 65% до 75% оксидов редкоземельных элементов (5.2.1), с формулой (Ce, La, Nd, Pr) . Примечания
1 Семейство карбонатно-фторидных минералов включает бастнезит-(Ce) с формулой (Ce, La) , бастнезит-(Lа) с формулой (La, Ce) и бастнезит-(Y) с формулой (Y, Ce) . Наиболее распространенный минерал - бастнезит-(Ce), а церий, безусловно, является наиболее распространенным из редкоземельных элементов в этом классе минералов. 2 Твердость минерала по шкале Мооса составляет от 4,0 до 4,5, а плотность обычно составляет от 4700 до 5100 кг/м . 3 Минерал растворим в HCl, , и . | bastnaesite |
4.1.2 монацит: Желто-коричневый, коричневый, красный и иногда зеленый минерал, обычно содержащий от 55% до 70% оксидов редкоземельных элементов (5.2.1), с формулой (Ce, La, Nd, Pr, Th) . Примечания
1 Минерал обычно встречается в виде небольших свободных кристаллов, а состав минерала в основном включает легкие редкоземельные элементы. Присутствие тория и урана требует особого внимания учитывая их радиоактивность.
2 Твердость минерала по шкале Мооса составляет от 5,05 до 5,50, а плотность обычно составляет от 4900 до 5500 кг/м . 3 Минерал растворим в , и в зависимости от химического состава и предварительной обработки. | monazite |
4.1.3 ксенотим: Желтый, коричневый и иногда желтовато-зеленый минерал, представляющий собой фосфат редкоземельных элементов (5.2.9), содержащий обычно от 50% до 65% оксидов редкоземельных элементов (5.2.1), который часто представляет собой фосфат иттрия ( ). Примечания
1 Помимо иттрия, минерал часто содержит другие тяжелые редкоземельные элементы (3.1), такие как диспрозий, эрбий, тербий и иттербий. Присутствие тория и урана требует особого внимания учитывая их радиоактивность. Этот минерал является важным источником иттрия и тяжелых редкоземельных металлов.
2 Твердость минерала по шкале Мооса составляет от 4 до 5, а плотность обычно составляет от 4400 до 5100 кг/м . | xenotime |
4.1.4 фергусонит: Как правило, желтый, рыжевато-коричневый или черный сложный минерал, содержащий от 43% до 53% оксидов редкоземельных элементов (5.2.1), с химической формулой (Y, Ln ) Примечания
1 Обычно основным редкоземельным элементом в минерале является иттрий, но иногда он может быть заменен на церий, лантан и неодим.
2 Твердость минерала по шкале Мооса составляет от 5,5 до 6,5, а плотность обычно составляет от 4900 до 5800 кг/м . 3 Минерал частично растворяется в HCl и растворяется в , и HF в зависимости от химического состава и предварительной обработки. | fergusonite |
4.1.5 лопарит: Черный, пепельно-черный или красновато-коричневый минерал с прожилками, обычно содержащий от 30% до 40% оксидов редкоземельных элементов (5.2.1), с общей химической формулой (Na, Ce, Ca, Sr, Th) (Ti, Nb, Fe) . Примечания
1 Твердость по Моосу составляет от 5,6 до 6,0, а плотность обычно составляет от 4600 до 4900 кг/м . 2 Если содержание превышает 25%, то минерал называется лопаритом, богатым ниобием. 3 Минерал, как правило, не растворим в кислотах, за исключением плавиковой кислоты. Присутствие тория и урана требует особого внимания, учитывая их радиоактивность.
| loparite |
4.2 Редкоземельные руды и концентраты
4.2.1 руда месторождения Баюнь-Обо: Смешанная редкоземельная руда (3.3), содержащая редкоземельные элементы (3.1) в бастнезите (4.1.1) и монаците (4.1.2) и железо в виде магнетита и гематита.
Примечание - Названа в честь района Баюнь-Обо в автономном районе Внутренняя Монголия (КНР), где руда перерабатывается для производства редкоземельного концентрата (4.2.6) и концентратов железа.
| Baiyun Obo ore |
4.2.2 ионно-адсорбционная редкоземельная руда; ионная руда; ионно-адсорбционная глина; ионная глина: Глинистые минералы, такие как монтмориллонит, которые сорбировали ионы редкоземельных металлов, высвобождаемые при интенсивном выветривании первичных редкоземельных минералов (3.2) в результате ионного обмена, также известна как редкоземельная руда, внесенная элюированием коры выветривания (3.3).
Примечание - Руда является основным источником тяжелых редкоземельных элементов и встречается в различных частях света, как правило, в тропиках.
| ion-adsorption rare earth ore |
4.2.3 карбонатитовые/щелочные интрузии: Месторождения редкоземельных элементов (3.4), расположенные в карбонатитовых/щелочных интрузиях и вышележащих щелочных вулканических отложениях.
Примечание - Редкоземельная минерализация часто представлена бастнезитом (4.1.1), хотя также часто встречается монацит (4.1.2). Минералы пустой породы обычно представляют собой карбонаты.
Пример - Маунтин-Пасс в США, Кванфилд в Гренландии.
| carbonatite/alkalic pipe |
4.2.4 коры выветривания карбонатитов: Карбонатиты, подвергшиеся интенсивным процессам выветривания и выщелачивания, которые во многих случаях приводили к обогащению редкоземельными элементами.
Пример - Месторождение Маунт-Вельд в Австралии, Томторское месторождение в России.
| weathered carbonatite |
4.2.5 прибрежно-морские россыпи: Редкоземельные минералы (3.2), которые обычно имеют высокий удельный вес и под действием текущей воды могут концентрироваться в прибрежных или речных залежах тяжелых полезных ископаемых.
Примечание - Такие месторождения распространены в Австралии, Индии и Южной Африке.
| beach sand |
4.2.6 редкоземельный концентрат: Материал, обогащенный редкоземельными элементами, полученный химическими, физико-химическими методами обогащения в виде твердого вещества или раствора и пригодный в качестве сырья для дальнейшей переработки.
Примечание - Очищенный смешанный редкоземельный концентрат - это концентрат, полученный химическими методами, с низким содержанием примесей, в форме твердого вещества или раствора, который получают из раствора выщелачивания, полученного из ионно-адсорбционной редкоземельной руды (4.2.2) или смешанного минерального концентрата, и пригодный для разделительного производства. Он имеет такое же распределение редкоземельных элементов (3.8), как и концентрат редкоземельных элементов.
Пример - Монацитовый концентрат (4.1.2), смешанный бастнезитиовый (4.1.1) и монацитовый концентрат, смешанные карбонаты редкоземельных элементов (5.2.3), оксиды редкоземельных элементов (5.2.1) или хлориды редкоземельных элементов (5.2.2), полученные из раствора ионно-адсорбционной редкоземельной руды. | rare earth concentrate |
5 Термины, относящиеся к оксидам и другим соединениям редкоземельных элементов
5.1 Общие термины
5.1.1 соединение индивидуального редкоземельного элемента: Соединение, содержащее преимущественно только один редкоземельный элемент (3.1).
| individual rare earth compound |
5.1.2 смешанное соединение редкоземельных элементов: Соединение, содержащее преимущественно два или более редкоземельных элемента (3.1) и полученное путем обработки смешанного редкоземельного материала для частичного разделения определенных групп редкоземельных элементов.
Примечание - Соединения дидима представляют собой соединения, содержащие смесь элементов празеодима (Pr) и неодима (Nd), в которых Pr обычно составляет более 18%.
| mixed rare earth compound |
5.1.3 соединение, содержащее редкоземельный элемент: Соединение, содержащее редкоземельный (3.1) и другой элемент; комбинация этих элементов дает соединение, значительно отличающееся по физическим и химическим свойствам по сравнению с другими соединениями.
Примечание - Соединение обладает свойствами, позволяющими использовать их в различных отраслях: оптике, механике, электроэнергетике, катализе, триботехнике, термоэлектричестве и т.д.
Пример - Комплексный оксид циркония-церия, диоксид циркония стабилизированный иттрием (YSZ), красный порошок нитрида (Sr, Ca) : , смешанный оксид алюминия с редкоземельным элементом ( ), хромит лантана ( ). | rare earth-bearing compound |
5.1.4 разделенный редкоземельный продукт: Соединение, содержащее один или несколько редкоземельных элементов, которые были отделены от других редкоземельных элементов.
Пример - Оксид празеодима и неодима/оксид дидима, карбонат Sm-Eu-Gd (SEG). | separated rare earth product |
5.2 Редкоземельные соединения
5.2.1 оксид редкоземельного элемента; ОРЗЭ: Соединение, содержащее один или несколько редкоземельных элементов (3.1) и кислород.
Примечания
1 Как правило, формула имеет вид , где x равно 2, а y равно 3. Однако некоторые редкоземельные элементы могут проявлять степень окисления , отличную от +3, как показано в таблице A.2. 2 Индивидуальный ОРЗЭ преимущественно содержит один редкоземельный элемент (таблица A.1). Смешанный ОРЗЭ содержит два или более редкоземельных элемента.
3 ОРЗЭ находится в виде порошка. Он растворим в кислоте, и большая часть легко переходит в раствор. Диоксид церия растворяется только с предварительной сульфатизацией.
| rare earth oxide REO |
5.2.2 хлорид редкоземельного элемента: Соединение, содержащее один или несколько редкоземельных элементов (3.1) и хлорид-ион.
Примечания
1 Хлорид индивидуального редкоземельного элемента преимущественно содержит один редкоземельный элемент. Смешанный хлорид редкоземельных элементов содержит два или более редкоземельных элемента в виде хлоридов.
2 Хлорид редкоземельного элемента обычно находится в твердом состоянии и вызывает коррозию. Он часто содержит кристаллизационную воду и растворим в воде. При хранении во влажной атмосфере впитывает влагу вплоть до растворения в ней. Он может вступать в реакцию со щелочью, сульфатом натрия или сульфатом аммония.
| rare earth chloride |
5.2.3 карбонат редкоземельного элемента: Соединение, содержащее один или несколько редкоземельных элементов (3.1) и карбонат-ион.
Примечания
1 Карбонат индивидуального редкоземельного элемента содержит преимущественно один редкоземельный элемент. Смешанный карбонат редкоземельных элементов содержит два или более редкоземельных элемента в виде карбонатов.
2 Карбонат редкоземельного элемента находится в виде порошка. Он содержит кристаллизационную воду и растворим в кислоте. При температуре более 300°С он разлагается.
3 Смешанный карбонат редкоземельных элементов получают из концентрата редкоземельных элементов (4.2.6), обычно с помощью химической переработки. Он имеет такое же распределение редкоземельных элементов (3,8), как и в сырье.
| rare earth carbonate |
5.2.4 гидроксид редкоземельного элемента: Соединение, содержащее один или несколько редкоземельных элементов (3.1) и гидроксид-ион.
Примечания
1 Гидроксид индивидуального редкоземельного элемента преимущественно содержит один редкоземельный элемент. Смешанный гидроксид редкоземельных элементов содержит два или более редкоземельных элемента в виде гидроксидов.
2 Гидроксид редкоземельного элемента может вступать в реакцию с кислотой и . Гидроксид трехвалентного церия нестабилен на воздухе и легко окисляется до . Он будет разлагаться при температуре от 200 °C. Пример - Гидроксид лантана, гидроксид церия (IV).
| rare earth hydroxide |
5.2.5 фторид редкоземельного элемента: Соединение, содержащее один или несколько редкоземельных элементов (3.1) и фтор.
Примечания
1 Фторид индивидуального редкоземельного элемента преимущественно содержит один редкоземельный элемент. Смешанный фторид редкоземельных элементов содержит два или более редкоземельных элемента в виде фторида.
2 Фторид редкоземельного элемента представляет собой твердое вещество, порошок, может вызывать коррозию. Содержит кристаллизационную воду. Может вступать в реакцию со щелочью.
| rare earth fluoride |
5.2.6 нитрат редкоземельного элемента: Соединение, содержащее один или несколько редкоземельных элементов (3.1) и нитрат-ион.
Примечания
1 Нитрат индивидуального редкоземельного элемента преимущественно содержит один редкоземельный элемент. Смешанный нитрат редкоземельных элементов содержит два или более редкоземельных элемента в виде нитратов.
2 Нитрат редкоземельного элемента находится в кристаллическом состоянии, содержит кристаллизационную воду, легко растворим в воде, может вступать в реакцию со щелочью.
| rare earth nitrate |
5.2.7 сульфат редкоземельного элемента: Соединение редкоземельных элементов, содержащее один или несколько редкоземельных элементов (3.1) и сульфат-ион.
Примечания
1 Сульфат индивидуального редкоземельного элемента преимущественно содержит один редкоземельный элемент. Смешанный сульфат редкоземельных элементов содержит два или более редкоземельных элемента в виде сульфатов.
2 Сульфат редкоземельного элемента представляет собой твердое вещество, порошок, содержит кристаллизационную воду, легко растворим в воде, может вступать в реакцию со щелочью.
| rare earth sulfate |
5.2.8 оксалат редкоземельного элемента: Соединение, содержащее один или несколько редкоземельных элементов (3.1) и оксалат-ион.
Примечания
1 Оксалат индивидуального редкоземельного элемента преимущественно содержит один редкоземельный элемент. Смешанный оксалат редкоземельных элементов содержит два или более редкоземельных элемента в виде оксалатов.
2 Оксалат редкоземельного элемента находится в кристаллическом состоянии и является коррозионным и токсичным, содержит кристаллизационную воду, разлагается при температуре 800°С превращаясь в оксид.
| rare earth oxalate |
5.2.9 фосфат редкоземельного элемента: Соединение, содержащее один или несколько редкоземельных элементов (3.1) и фосфат-ион.
Примечание - Фосфат индивидуального редкоземельного элемента преимущественно содержит один редкоземельный элемент. Смешанный фосфат редкоземельных элементов содержит два или более редкоземельных элемента в виде фосфатов.
| rare earth phosphate |
5.2.10 сульфид редкоземельного элемента: Соединение редкоземельных элементов, содержащее один или несколько редкоземельных элементов (3.1) и серу.
Примечания
1 Сульфид индивидуального редкоземельного элемента содержит преимущественно один редкоземельный элемент. Смешанный сульфид редкоземельных элементов содержит два или более редкоземельных элемента в виде сульфидов.
2 Сульфид редкоземельных элементов находится в виде порошка. Он легко разлагается. Он может вступать в реакцию с кислотой.
| rare earth sulphide |
5.2.11 ацетат редкоземельного элемента: Соединение, содержащее один или несколько редкоземельных элементов (3.1) и ацетат-ион.
Примечания
1 Ацетат индивидуального редкоземельного элемента содержит преимущественно один редкоземельный элемент в виде ацетата. Смешанный ацетат редкоземельных элементов содержит два или более редкоземельных элемента в виде ацетатов.
2 Ацетат редкоземельного элемента находится в кристаллическом состоянии. Он содержит кристаллизационную воду и растворим в воде. Обладает гигроскопичностью. Он может вступать в реакцию со щелочью.
| rare earth acetate |
5.2.12 цитрат редкоземельного элемента: Соединение, содержащее один или несколько редкоземельных элементов (3.1) и цитрат-ион.
Примечания
1 Цитрат индивидуального редкоземельного элемента содержит преимущественно один редкоземельный элемент. Смешанный цитрат редкоземельных элементов содержит два или более редкоземельных элемента в виде цитратов.
2 Цитрат редкоземельного элемента представляет собой твердое вещество, порошок. Содержит кристаллизационную воду, растворим в воде. Может вступать в реакцию со щелочью.
| rare earth citrate |
5.2.13 гексаборид редкоземельного элемента: Соединение, содержащее один или несколько редкоземельных элементов (3.1) и бор.
Примечание - Гексаборид получают восстановлением оксида редкоземельных элементов (5.2.1) карбидом бора (или чистым бором). | rare earth hexaboride |
6 Термины, относящиеся к процессу производства редкоземельных элементов
6.1 Производство редкоземельного концентрата
6.1.1 производство редкоземельного концентрата: Совокупность процессов, обеспечивающих концентрирование редкоземельных минералов (3.2) из редкоземельных руд (3.3) физическими и физико-химическими методами обогащения.
| production of rare earth mineral concentrate |
6.1.2 производство концентрата из ионно-адсорбционной редкоземельной руды: Процесс, используемый для извлечения ионов редкоземельных элементов из ионно-адсорбционной глины редкоземельных минералов (3.2) химическими методами и либо осаждением их в виде осадка смешанных редкоземельных элементов, либо концентрированием редкоземельных элементов в раствор. | production of ion adsorption concentrate from ion adsorption clay |
6.2 Гидрометаллургия редкоземельных элементов
6.2.1 разложение редкоземельной руды или концентрата: Способ, используемый для обогащения редкоземельной руды (3.3) или концентрата гидрометаллургическим способом с выщелачиванием редкоземельных элементов (3.1) в раствор.
Примечание - Для разложения используют выщелачивание растворами кислот и щелочей. Для улучшения выщелачивания РЗЭ из руды или концентрата предварительно их могут подвергать пирометаллургической обработке.
| decomposition of rare earth ore or concentrate |
6.2.2 разделение редкоземельных элементов: Процесс, используемый для разделения смеси редкоземельных элементов (3.1) на отдельные редкоземельные элементы или группы элементов.
Примечание - Для разделения редкоземельных элементов в основном используют такие процессы, как экстракция органическими экстрагентами, ионный обмен, дробная кристаллизация, окисление/восстановление, ионообменное хроматографическое разделение, высокоэффективная жидкостная хроматография, электрофорез, молекулярное распознавание и электролиз. В промышленных масштабах чаще всего используется экстракция органическими экстрагентами. Разделение возникает в результате разницы в коэффициентах распределения для различных редкоземельных ионов.
| rare earth separation |
6.2.3 процесс осаждения: Способ извлечения соединений редкоземельных элементов в твердом виде из водного раствора путем добавления подходящего химического реагента.
| precipitation process |
6.2.4 обжиг соединений редкоземельных элементов: Обработка соединений редкоземельных элементов при повышенных температурах для получения оксидов редкоземельных элементов (5.2.1).
Примечание - Операции обжига использовались для обработки соединений редкоземельных элементов, таких как карбонаты, гидроксиды и оксалаты, с получением оксидов редкоземельных элементов. | rare earth compound roasting |
Приложение А
(справочное)
Характеристики индивидуальных редкоземельных металлов и оксидов
Таблица A.1 - Редкоземельные металлы
Наименование | Символ | Характеристики |
Лантан | La | Серебристый металл, относящийся к группе 3 (ранее IIIA) периодической таблицы элементов Д.И.Менделеева. Его важнейшей рудой является бастнезит, из которого он выделяется с помощью процесса ионного обмена. Существует два природных изотопа: лантан-139 (стабильный) и лантан-138 (период полураспада от 10 до 10 лет). Металл, будучи пирофорным, используется в сплавах для кремней зажигалок, а оксид используется в некоторых оптических стеклах. Однако наибольшее применение лантан находит в качестве катализатора при крекинге сырой нефти |
Церий | Ce | Серебристый металл, встречающийся в алланите, бастнезите, церите и монаците. Четыре изотопа встречаются в природе: церий-136, церий-138, церий-140 и церий-142; было идентифицировано 15 радиоизотопов. Церий входит в состав мишметалла, сплава редкоземельных металлов, содержащего 25% церия, и в кремнях зажигалок. Оксид используется в стекольной промышленности |
Празеодим | Pr | Мягкий серебристый металл, встречающийся в бастнезите и монаците. Единственным встречающимся в природе изотопом является празеодим-141, который не является радиоактивным; однако было получено 14 искусственных радиоизотопов. Он используется в мишметалле, редкоземельном сплаве, обычно содержащем 5% празеодима, и в кремнях зажигалок. Другая смесь редкоземельных элементов, содержащая 30% празеодима, используется в качестве катализатора при крекинге сырой нефти. Это ценный компонент постоянных магнитов NdFeB |
Неодим | Nd | Мягкий серебристый металл, встречающийся в бастнезите и монаците. В природе встречается семь изотопов, все из которых стабильны, за исключением неодима-144, который слабо радиоактивен (период полураспада от 10 до 10 лет). Получено семь искусственных радиоизотопов. Металл используется для окрашивания стекла в сиренево-фиолетовый цвет и придания ему дихроичности. Также входит в состав мишметалла (18% неодима) и в сплавах неодим-железо-бор для магнитов |
Прометий | Pm | Мягкий серебристый металл, в природе встречается только в виде изотопа прометий-147, который имеет очень короткий период полураспада - всего 2,52 года. Искусственно получено восемнадцать других радиоизотопов, но у них очень короткий период полураспада. Единственным источником этого элемента являются ядерные отходы. Прометий-147 представляет интерес как источник энергии, образующейся в результате бета-распада. Для этого сначала необходимо удалить прометий-146 и прометий-148, которые испускают проникающее гамма-излучение |
Самарий | Sm | Мягкий серебристый металл, встречающийся в монаците и бастнезите, а также в некоторых глинистых ионных рудах. Существует семь природных изотопов, все из которых стабильны, за исключением самария-147, который слабо радиоактивен (период полураспада 2,5 10 лет). Металл используется в специальных сплавах для изготовления частей ядерных реакторов в качестве поглотителя нейтронов. Оксид самария ( ) используется в небольших количествах в специальных оптических стеклах. Наибольшее применение этот элемент находит в ферромагнитном сплаве , который делает постоянные магниты в несколько раз сильнее большинства других магнитоматериалов |
Европий | Eu | Мягкий серебристый металл европий встречается в небольших количествах в бастнезите, монаците и других минералах РЗЭ. В природе встречается два стабильных изотопа: европий-151 и европий-153, оба из них являются поглотителями нейтронов. Экспериментальные сплавы европия были опробованы для частей ядерных реакторов, однако, до недавнего времени этот металл не был доступен в достаточном количестве. Он широко использовался в форме оксида для телевизионных экранов, люминесцентных ламп и т.д. |
Гадолиний | Gd | Мягкий серебристый металл гадолиний встречается в гадолините, ксенотиме, монаците и других минералах. Известно семь стабильных природных изотопов и одиннадцать искусственных изотопов. Среди всех элементов два природных изотопа, гадолиний-155 и гадолиний-157, являются лучшими поглотителями нейтронов. Этот металл нашел ограниченное применение в ядерной технологии и в составе ферромагнитных сплавов (вместе с кобальтом, медью, железом и церием). Соединения гадолиния используются в электронных компонентах |
Тербий | Tb | Серебристый металл тербий встречается в апатите, ксенотиме и ионных глинах. Существует только один природный изотоп, тербий-159, который является стабильным. Было выявлено семнадцать искусственных изотопов. Он используется в качестве легирующей примеси в полупроводниковых приборах и в магнитах NdFeB |
Диспрозий | Dy | Мягкий серебристый металл диспрозий встречается в апатите, гадолините, ксенотиме и других минералах. Существует семь природных изотопов и было выявлено двенадцать искусственных изотопов. Он находит ограниченное применение в некоторых сплавах в качестве поглотителя нейтронов, в частности, в ядерной технологии, но особенно важен в постоянных магнитах NdFeB |
Гольмий | Ho | Мягкий серебристый металл гольмий встречается в апатите, ксенотиме и в некоторых других редкоземельных минералах. Существует один природный изотоп, гольмий-165, и было получено восемнадцать искусственных изотопов. Этот элемент не нашел применения |
Эрбий | Er | Мягкий серебристый металл эрбий встречается в апатите, гадолините и ксенотиме. Существует шесть природных изотопов, которые являются стабильными, и известно двенадцать искусственных изотопов. Он использовался в сплавах для ядерной технологии, поскольку является поглотителем нейтронов. Он исследуется на предмет других потенциальных применений |
Тулий | Tm | Мягкий серый металл тулий встречается в апатите и ксенотиме. Существует один природный изотоп, тулий-169, и было получено семнадцать искусственных изотопов. Для этого элемента нет существенных применений |
Иттербий | Yb | Серебристый металл иттербий встречается в гадолините, монаците и ксенотиме. Известно семь природных и десять искусственных изотопов. Он используется в некоторых сталях |
Лютеций | Lu | Серебристый металл лютеций является наименее распространенным из редкоземельных элементов. Существует два природных изотопа: лютеций-175 (стабильный) и лютеций-176 (период полураспада 2,2 10 лет). Этот элемент используется в качестве катализатора и в некоторых современных медицинских устройствах в составе детекторов позитронно-эмиссионной томографии |
Скандий | Sc | Скандий - редкий мягкий серебристый металл, относящийся к группе 3 (ранее IIIA) периодической таблицы элементов Д.И.Менделеева. Скандий часто встречается в лантаноидных рудах. Единственным природным нерадиоактивным изотопом является скандий-45, и существует девять радиоактивных изотопов, все с относительно коротким периодом полураспада.
Применяется в качестве легирующей добавки в алюминиевые сплавы |
Иттрий | Y | Серебристо-серый металл иттрий обычно встречается в лантаноидных рудах. Природным изотопом является иттрий-89, и существует четырнадцать известных искусственных изотопов. Металл используется в сверхпроводящих сплавах и позволяет создавать сильные постоянные магниты (в обоих случаях вместе с кобальтом).
Оксид ( ) используется в люминофорах цветных телевизоров и люминесцентных ламп, лазерах, легированных неодимом, и компонентах микроволновых печей. Химически он напоминает лантаноиды, образуя ионные соединения, содержащие ионы |
Таблица A.2 - Оксиды индивидуальных редкоземельных элементов
Продукт | Степень окисления | Общая химическая формула | Цвет |
Оксид лантана | 3+ | Белый | |
Оксид церия | 3+, 4+ | Светло-желтый или белый | |
Оксид празеодима | 3+, 4+ | Черный или коричневый | |
Оксид неодима | 3+ | Светло-голубой, фиолетовый | |
Оксид прометия | 3+ | Синтезированный, белый | |
Оксид самария | 2+, 3+ | Белый или светло-желтый | |
Оксид европия | 2+, 3+ | Белый или светло-розовый | |
Оксид гадолиния | 3+ | Белый | |
Оксид тербия | 3+, 4+ | Коричневый | |
Оксид диспрозия | 3+ | Белый | |
Оксид гольмия | 3+ | Светло-желтый | |
Оксид эрбия | 3+ | Розовый | |
Оксид тулия | 3+ | Зеленовато-белый | |
Оксид иттербия | 2+, 3+ | Белый | |
Оксид лютеция | 3+ | Белый | |
Оксид скандия | 3+ | Белый | |
Оксид иттрия | 3+ | Белый |
Приложение ДА
(справочное)
Алфавитный указатель терминов
ацетат редкоземельного элемента | 5.2.11
|
бастнезит | 4.1.1
|
гексаборид редкоземельного элемента | 5.2.13
|
гидроксид редкоземельного элемента | 5.2.4
|
глина ионная | 4.2.2
|
глина ионно-адсорбированная | 4.2.2
|
карбонат редкоземельного элемента | 5.2.3
|
карбонатит/щелочные интрузии | 4.2.3
|
коры выветривания карбонатитов | 4.2.4
|
концентрат редкоземельный | 4.2.6
|
ксенотим | 4.1.3
|
лопарит | 4.1.5
|
месторождение редкоземельных элементов | 3.4
|
минерал редкоземельный | 3.2
|
монацит | 4.1.2
|
нитрат редкоземельного элемента | 5.2.6
|
обжиг соединений редкоземельных элементов | 6.2.4
|
оксалат редкоземельного элемента | 5.2.8
|
оксид редкоземельного элемента | 5.2.1
|
ОРЗЭ | 5.2.1
|
примесь нередкоземельная | 3.11
|
примесь редкоземельная | 3.10
|
россыпи прибрежно-морские | 4.2.5
|
продукт редкоземельный разделенный | 5.1.4
|
производство концентрата из ионно-адсорбционной редкоземельной руды | 6.1.2
|
производство редкоземельного концентрата | 6.1.1
|
процесс осаждения | 6.2.3
|
разделение редкоземельных элементов | 6.2.2
|
разложение редкоземельной руды или концентрата | 6.2.1
|
распределение редкоземельных элементов | 3.8
|
руда ионная | 4.2.2
|
руда месторождения Баюнь-Обо | 4.2.1
|
руда редкоземельная | 3.3
|
руда редкоземельная ионно-адсорбционная | 4.2.2
|
ресурсы минеральные редкоземельные и запасы полезных ископаемых | 3.6
|
смешанное соединение элементов редкоземельных | 5.1.2
|
содержание редкоземельных элементов | 3.7
|
содержание редкоземельных элементов общее | 3.7
|
соединение индивидуального редкоземельного элемента | 5.1.1
|
соединение, содержащее редкоземельный элемент | 5.1.3
|
средняя молярная масса смешанных соединений редкоземельных | 3.9
|
сульфат редкоземельного элемента | 5.2.7
|
сульфид редкоземельного элемента | 5.2.10
|
уровень редких земель | 3.5
|
фергусонит | 4.1.4
|
фосфат редкоземельного элемента | 5.2.9
|
фторид редкоземельного элемента | 5.2.5
|
хлорид редкоземельного элемента | 5.2.2
|
цитрат редкоземельного элемента | 5.2.12
|
чистота редкоземельных элементов | 3.12
|
чистота редкоземельных элементов абсолютная | 3.12
|
чистота редкоземельных элементов относительная | 3.13
|
элемент редкоземельный | 3.1 |
Библиография
[1] | International Union for Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Nomenclature of Inorganic Chemistry: IUPAC Recommendations 2005. IUPAC Red Book. RSC Publishing, 2005. (Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC). Номенклатура неорганической химии. Рекомендации IUPAC 2005. Красная Книга IUPAC. Издательство RSC Publishing, 2005)
ISBN 0-85404-438-8 |
УДК 669.85.86:006.354 |
| ОКС 01.040.13 |
|
| 13.030.30 |
| ||
Ключевые слова: редкоземельные элементы, редкоземельные металлы, редкоземельные минералы, редкоземельные оксиды | ||
