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独居石
英文名	Monazite
化学式	(Ce,La)PO4
分类	磷酸盐
晶系	单斜晶系
硬度	5-5.5
比重	4.6-5.7
颜色	红棕色，棕色，浅黄色，粉红色，绿色，灰色
条痕	白
光泽	泽光脂树，玻璃光泽金，刚光泽
折射率	nα = 1.770–1.793nβ = 1.778–1.800nγ = 1.823–1.860
透明度	半透明到不透明
解理	清楚
断口	贝壳状的不平整
晶体常态：好评为棱柱形或楔形的晶体

独居石

科技名词定义

中文名称：

独居石

英文名称：

monazite

定义：

化学式为(Ce，La，Th)(PO4)， 晶体属单斜晶系的磷酸盐矿物。是提取铈、镧等稀土元素的矿物原料。

应用学科：

材料科学技术（一级学科）；天然材料（二级学科）；矿物（三级学科）

以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布

矿物名片

独居石成分为（Ce，La，Nd，Th）〔PO4〕的磷酸盐矿物。单斜晶系，晶体为板状或柱状。因经常呈单晶体而得名。棕红色、黄色，有时褐黄色，油脂光泽，解理完全，莫氏硬度5～5.5，比重4.9～5.5。常具放射性。主要作为副矿物产在花岗岩、正长岩、片麻岩和花岗伟晶岩中，与花岗岩有关的热液矿床中也有产出。

基本性质

英文名

　　monazite;phosphocerite

别名

　　磷铈镧矿，磷镧铈石

组成

　　Ce[PO4]或(Ce、La)[PO4],理论含量Ce2O334%～99%,La2O334.74%。

性质

　　独居石是稀土金属矿的主要矿物之一，常含钍、锆等。单斜晶系,晶体呈细小板状。棕红、黄或黄绿色，油脂光泽或玻璃光泽,贝壳状至参差状断口。性脆，硬度5～5.5,密度4.9～5.5g/cm3。在紫外光照射下发鲜绿色荧光。因常含铀、钍、镭，故具有放射性。主要产于伟晶岩、花岗岩及其与之有关的期后矿床中,共生矿物可有氟碳铈矿、磷钇矿、锂辉石、锆石、绿柱石、磷灰石、金红石、钛铁矿、萤石、重晶石或铌铁矿等。由于独居石的化学性质比较稳定、密度较大，故常形成滨海砂矿和冲积砂矿。独居石溶于硫酸,与KOH溶合后加钼酸铵便出现磷钼酸铵黄色沉淀。

质量标准

　　砂矿经选别富集获得的干燥独居石精矿质量应符合稀土行业标准XB/T104-2000(以干矿品位计算)

简介

　　独居石这个名字是源于它经常以单晶体存在而来的。它是一种含有铈和镧的磷酸盐矿物，是一种稀土矿物，中文学名“磷铈镧矿”，（Ce,Y,La,Th）PO4是提炼铈、镧的主要矿物，商业钚的主要来源。早先发现这种矿物会放射钍-232，之后会吸收慢中子而变成铀-233，而铀-233可作核燃料之用。1940合成又发现该矿石，可合成钚-239。而钚-239常被用在核子反应炉及核武器中。铈可用来作合金、打火石、抛光等的材料。此外，很多时候独居石中还含有钍，因此也可用来提炼钍。
　　具有经济开采价值的独居石主要资源是冲积型或海滨砂矿床。最重要的海滨砂矿床是在澳大利亚沿海、巴西以及印度等沿海。此外，斯里兰卡、马达加斯加、南非、马来西亚、中国东北为主、泰国、韩国、朝鲜等地都含有独居石的重砂矿床。我国白云鄂博也是独居石的重要产地，但优良大晶体稀少。独居石的生产近几年呈下降趋势，主要原因是由于矿石中钍元素具有放射性，对环境有害。其中，巴西，印度等国已禁采。

定义

矿物名

　　亦称“磷铈镧矿”（注：辞海1999年缩印本）。化学组成为(Ce、La、Nd、Th)[PO4]、晶体属单斜晶系的磷酸盐矿物。因经常呈单晶体而得名。晶体为板状或柱状。棕红色、黄色，有时褐黄色，油脂光泽，解理完全，摩斯硬度5～5.5，比重4.9～5.5。独居石主要作为副矿物产在花岗岩、正长岩、片麻岩和花岗伟晶岩中；在与花岗岩有关的热液矿床中也有产出，但主要矿床是滨海砂矿和冲积砂矿。此外，常可富集形成砂矿。独居石含Ce2O325%～30%，La2O320%～30%，是提取铈族稀土元素的重要矿物原料，由于成分中经常有钍代替铈，ThO2含量最多可达30%。

天然宝石

　　金属矿产之一。化学成分(Ce，La，Y，Th)PO4。属单斜晶系，单晶体呈板状或似楔形，或各向等长状。浅黄色至浅红褐色。强玻璃光泽或松脂光泽至蜡状光泽，微透明至透明。硬度5－5．5，密度4．9－5．5克/厘米3。世界上出产宝石级独居石的国家有美国、玻利维亚等。透明宝石个体不大，已知大者约5克拉。不透明的大晶体用于琢磨弧面型宝石。独居石的英文名称Monazite来自希蜡文monazem，意为无伴独居之意，寓意矿物产出稀少（注：中国收藏大辞词）。

晶体结构及形态

　　独居石产于花岗岩、正长岩、片麻岩中，也常形成砂矿。它的颜色呈棕红、黄、褐黄，有油脂光泽。其晶体形状或是板状或是柱状，单斜晶系，斜方柱晶类。晶面常有条纹，有时为柱、锥、粒状。因成分中含铀、钍元素，具一定放射性（通常量很低，无须特别保护）。独居石的颜色较艳丽，这种矿物的晶体大都小，粗大者且透明，在国外可用作宝石（无商业价值，多为收藏品）。图中独居石晶体是一颗贯穿双晶^[1]，极其完美漂亮，若晶体够大，是珍贵收藏品。

产地

　　具有经济开采价值的独居石主要资源是冲积型或海滨砂矿床。最重要的海滨砂矿床是在澳大利亚沿海、巴西以及印度等沿海。此外，斯里兰卡、马达加斯加、南非、马来西亚、中国东北为主、泰国、韩国、朝鲜等地都含有独居石的重砂矿床。我国白云鄂博也是独居石的重要产地，但优良大晶体稀少。
　　独居石的生产近几年呈下降趋势，主要原因是由于矿石中钍元素具有放射性，对环境有害。其中，巴西，印度等国已禁采。

矿业简史

　　铈和另一稀土元素钇是稀土元素中在地壳中含量较大的两种元素，因而它们在稀土元素中首先被发现。欧洲北部斯堪的纳维亚半岛上的挪威和瑞典是稀土元素矿物比较丰富的产地，因而这两种元素在这个地区最先被发现。铈是从另一块出产在瑞典小城瓦斯特拉斯（Bastn?s）的红色重石中发现的。1803年德国化学家克拉普罗特分析了这种红色重石，确定了有一种新元素的氧化物存在，称为ochra（赭色）土，因为它在灼烧时出现赭色。元素就被命名为ochroium，矿石被称为ochroite。同时瑞典化学家贝齐里乌斯和希辛格在该矿石中也发现了同一元素的氧化物，称为ceria（铈土），元素称为cerium（铈），元素符号定为Ce，矿石称为cerite，以纪念当时发现的一颗小行星谷神星Ceres。Ochroium和cerium是同一元素，后者被采用了，前者被丢弃了。
　　钇和铈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样很难还原。直到1875年希尔布郎德利用电解熔融的铈的氧化物，获得金属铈。这是今天取得稀土元素金属的一种普遍的方法。它们的发现不仅仅是发现了它们的本身，而且带来了其他稀土元素的发现。其他稀土元素的发现是从这两个元素的发现开始的。钇和铈的发现仅仅是打开了发现稀土元素的第一道大门，是发现稀土元素的第一阶段。

铈的应用

添加剂

　　铈作为玻璃添加剂，能吸收紫外线与红外线，现已被大量应用于汽车玻璃。不仅能防紫外线，还可降低车内温度，从而节约空调用电。从1997年起，日本汽车玻璃全加入氧化铈，1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000吨，美国约1000多吨。

净化剂

　　目前正将铈应用到汽车尾气净化催化剂中，可有效防止大量汽车废气排到空气中。美国在这方面的消费量占稀土总消费量的三分之一强。

化合剂

　　硫化铈可以取代铅、镉等对环境和人类有害的金属应用到颜料中，可对塑料着色，也可用于涂料、油墨和纸张等行业。目前领先的是法国罗纳普朗克公司。

探测剂

　　Ce:LiSAF激光系统是美国研制出来的固体激光器，通过监测色氨酸浓度可用于探查生物武器，还可用于医学。铈应用领域非常广泛，几乎所有的稀土应用领域中都含有铈。如抛光粉、储氢材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电容器、压电陶瓷、铈碳化硅磨料、燃料电池原料、汽油催化剂、某些永磁材料、各种合金钢及有色金属等。

结构性质

　　结构形态：独居石产于花岗岩、正长岩、片麻岩中，也常形成砂矿。它的颜色呈棕红、黄、褐黄，有油脂光泽。其晶体形状或是板状或是柱状，单斜晶系，斜方柱晶类。晶面常有条纹，有时为柱、锥、粒状。因成分中含铀、钍元素，具一定放射性（通常量很低，无须特别保护）。独居石的颜色较艳丽，这种矿物的晶体大都小，粗大者且透明，在国外可用作宝石（无商业价值，多为收藏品）。图中独居石晶体是一颗贯穿双晶，极其完美漂亮，若晶体够大，是珍贵收藏品。晶体为板状或柱状。棕红色、黄色，有时褐黄色，油脂光泽，解理完全，摩斯硬度5～5.5，比重4.9～5.5。独居石主要作为副矿物产在花岗岩、正长岩、片麻岩和花岗伟晶岩中。
　　成分性质：(Ce,La,Y,Th)[PO4]。成分变化很大。矿物成分中稀土氧化物含量可达50～68%。类质同象混入物有Y、Th、Ca、[SiO4]和[SO4]。独居石溶于H3PO4、HClO4、H2SO4中。采用电子探针(EPMA)分析研究花岗岩、伟晶岩和热液交代等三种不同成因的独居石微粒微区成分分布的特征。分析数据表明，花岗岩和花岗伟晶岩成因的独居石微粒中La和Ce的含量低，而Sm、Gd、Y、Th的含量明显较高。热液交代成因的独居石微粒中，La、Ce的含量高，而Gd、Th、Y的含量明显较低。根据微区剖面(0.18mm)元素分布曲线，指出了La、Ce、Nd、P、Th、Si、Ca和U等元素表现出8～10个微环带成分不均匀分布的特点，并认为成矿溶液的地质环境、温压和微量元素含量变化是不均匀分布的主要原因。
　　物理性质：呈黄褐色、棕色、红色，间或有绿色。半透明至透明。条痕白色或浅红黄色。具有强玻璃光泽。硬度5.0～5.5。性脆。密度4.9～5.5。电磁性中弱。在X射线下发绿光。在阴极射线下不发光。

原料特点

　　独居石灰色金属，有延展性。熔点799℃，沸点3426℃。密度：立方晶体6.76克/厘米3，六方晶体6.66克/厘米3。外围电子层排布4f15d16s2。第一电离能5.47电子伏特。化学性质活泼，用刀刮即可在空气中燃烧（纯的铈不易自燃，但稍氧化或与铁生成合金时，极易自燃）；加热时，在空气中燃烧生成二氧化铈。能与沸水作用，溶于酸，不溶于碱。受低温和高压时，出现一种反磁性体，比普通形式的铈致密18%。铈是稀土元素中最丰富的金属元素。有四种同位素：136Ce、138Ce、140Ce、142Ce。142Ce是放射性的α放射体，半衰期为5×1015年。
　　元素来源：铈主要存在独居石和氟碳铈矿中，也存在于铀、钍、钚的裂变产物中。常由氧化铈用镁粉还原，或由电解熔融的氯化铈而制得。
　　元素用途：铈可作催化剂、电弧电极、特种玻璃等。铈的合金耐高热，可以用来制造喷气推进器零件。硝酸铈可用来制造煤气灯上用的白热纱罩。
　　元素辅助资料：铈是稀土元素。稀土元素是指钪、钇和全部镧系元素。由于它们在地壳中的含量稀少，它们的氧化物与氧化钙等土族元素性质相似。
　　独居石元素符号：Ce英文名：Cerium；中文名：铈
　　相对原子质量：140.12；常见化合价：+3,+4电负性：1.12
　　外围电子排布：4f15d16s2；核外电子排布：2,8,18,20,8,2
　　同位素及放射线：Ce-134[3016d]Ce-136Ce-138Ce-139[137.6d]*Ce-140Ce-141[32.5d]Ce-142Ce-143[1.4d]Ce-144[284.6d]
　　电子亲合和能：0KJ·mol-1
　　第一电离能：528KJ·mol-1；第二电离能：1047KJ·mol-1；第三电离能：1880KJ·mol-1
　　单质密度：6.773g/cm3；单质熔点：795.0℃单质沸点：3257.0℃
　　原子半径：2.7；埃离子半径：1.14(+3)；埃共价半径：1.65埃
　　常见化合物：CeO2CeCl3

应用价值

　　独居石独居石化学组成为(Ce、La、Nd、Th)[PO4]、晶体属单斜晶系的磷酸盐矿物。独居石是主要的稀土矿物，轻稀土（铈组）氧化物占39—74%，重稀土（钇组）氧化物占0～5%，颜色以黄色为主，次为浅黄、黄白等色。稀土元素在黑色和有色冶金、玻璃和陶瓷生产、电子、电气照明、电视和激光技术、化工工业、医疗和农业生产领域中得到广泛的应用。在与花岗岩有关的热液矿床中也有产出。此外，常可富集形成砂矿。独居石是提取铈族稀土元素的重要矿物原料。由于成分中经常有钍代替铈，ThO2含量最多可达30%，在提取铈时，可综合提取钍。
　　独居石产在花岗岩及花岗伟晶岩中；稀有金属碳酸岩中；云英岩与石英岩中；云霞正长岩、长霓岩与碱性正长伟晶岩中；阿尔卑斯型脉中；混合岩中；及风化壳与砂矿中。属稀土金属矿，已发现天台县龙皇堂、普光山、水竹岙、下周及临海市黄坦、横坑等6个矿化点。龙皇堂为风化残积型，主要为独居石，其次有黑稀金矿、钇易解石、磷钇矿等。独居石含矿率一般每立方米250克，最高每立方米508.2克，估算远景储量为1056.2吨。
　　独居石（Monazite）是主要的稀土矿物，轻稀土（铈组）氧化物占上39～74%，重稀土（钇组）氧化物占0～5%，独居石供提取稀土元素（金属、合金和化合物）用。稀土元素（金属、合金和化合物）在黑色和有色冶金、玻璃和陶瓷生产、电子、电气照明、电视和激光技术、化工工业、医疗和农业生产领域中取得广泛的应用。

化学成分及物理性质

　　(Ce,La,Y,Th)[PO4]。成分变化很大。矿物成分中稀土氧化物含量可达50～68%。类质同象混入物有Y、Th、Ca、[SiO4]和[SO4]。独居石溶于H3PO4、HClO4、H2SO4中。采用电子探针(EPMA)分析研究花岗岩、伟晶岩 和热液交代等三种不同成因的独居石微粒微区成分分布的特征。分析数据表明，花岗岩和花岗伟晶岩成因的独居石微粒中La和Ce的含量低， 而Sm、Gd、Y、Th的含量明显较高。热液交代成因的独居石微粒中，La、Ce的含量高，而Gd、Th、Y的含量明显较低。根据微区剖面(0.18mm)元素分布曲线，指出了La、Ce、Nd、P、Th、Si、Ca和U等元素表现出8～10个微环带成分不均匀分布的特点，并认为成矿溶液的地质环境、温压和微量元素含量变化是不均匀分布的主要原因。
　　??物理性质：呈黄褐色、棕色、红色，间或有绿色。半透明至透明。条痕白色或浅红黄色。具有强玻璃光泽。硬度5.0～5.5。性脆。密度4.9～5.5。电磁性中弱。在X射线下发绿光。在阴极射线下不发光。
　　??

生成状态

　　产在花岗岩及花岗伟晶岩中；稀有金属碳酸岩中；云英岩与石英岩中；云霞正长岩、长霓岩与碱性正长伟晶岩中；阿尔卑斯型脉中；混合岩中；及风化壳与砂矿中。