Monazite ist ein rötlich braunes Phosphatmineral, das seltene Erdmetalle enthält. Es kommt gewöhnlich in kleinen isolierten Kristallen vor. Es gibt wirklich mindestens vier verschiedene Arten von monazite abhängig von der elementaren Verhältniszusammensetzung des Minerals:

• monazite-Ce (Ce, Louisiana, Puerto Rico, North Dakota, Th, Y) PO
• monazite-La (La, Ce, North Dakota, Puerto Rico) PO
• monazite-Nd (Nd, Louisiana, Ce, Puerto Rico) PO
• monazite-Pr (Pr, North Dakota, Ce, Louisiana) PO

Die Elemente in Parenthesen werden in der Ordnung verzeichnet, in der sie im Verhältnisverhältnis innerhalb des Minerals sind, so dass Lanthan die allgemeinste seltene Erde in monazite-La und so weiter ist. Kieselerde, SiO, wird in Spur-Beträgen, sowie kleinen Beträgen von Uran und Thorium da sein. Wegen des Alpha-Zerfalls des Thoriums und Urans enthält monazite einen bedeutenden Betrag von Helium, das durch die Heizung herausgezogen werden kann.

Monazite ist ein wichtiges Erz für das Thorium, Lanthan und Cerium. Es wird häufig in Seife-Ablagerungen gefunden. Die Ablagerungen in Indien sind an monazite besonders reich. Es hat eine Härte 5.0 zu 5.5 und, ist ungefähr 4.6 zu 5.7 g/cm relativ dicht.

Wegen der Anwesenheit des Thoriums innerhalb von monazite kann es radioaktiv sein. Wenn Proben behalten werden, sollten sie weg von Mineralen gelegt werden, die durch die Radiation beschädigt werden können. Wegen seiner radioaktiven Natur ist der monazite innerhalb von Felsen ein nützliches Werkzeug, um auf geologische Ereignisse, wie Heizung oder Deformierung des Felsens zu datieren.

Der Name monazite kommt aus dem Griechen  (um einsam zu sein) in der Anspielung auf seine isolierten Kristalle. Indien, Madagaskar und Südafrika haben große Ablagerungen von monazite Sanden.

Bergwerk der Geschichte

Der Sand von Monazite von Brasilien wurde zuerst in Sand bemerkt, der im Ballast des Schiffs von Carl Auer von Welsbach in den 1880er Jahren getragen ist. Von Welsbach suchte nach einer Weise, Thorium für seine kürzlich erfundenen Glühmäntel zu erhalten. Sand von Monazite wurde als die Quelle des Thoriums für die Mäntel schnell angenommen und war das Fundament dessen, was die seltene Erdindustrie geworden ist. Sand von Monazite wurde auch in North Carolina kurz abgebaut, aber, kurz danach, wurden Ablagerungen im südlichen Indien gefunden. Brasilianischer und Indianermonazite hat die Industrie vor dem Zweiten Weltkrieg beherrscht, nach dem abbauende Haupttätigkeit nach Südafrika und Bolivien übergewechselt hat. Es gibt auch große Ablagerungen in Australien.

Monazite war die einzige bedeutende Quelle von kommerziellem lanthanides, bis bastnäsite begonnen hat, ungefähr 1965 bearbeitet zu werden. Mit dem Neigen des Interesses am Thorium als ein potenzieller Kernbrennstoff in den 1960er Jahren und vergrößerte Sorge über die Verfügung der radioaktiven Tochter-Produkte des Thoriums ist bastnäsite gekommen, um monazite in der Produktion von lanthanides wegen seines viel niedrigeren Thorium-Inhalts zu versetzen. Jedoch wird jede zukünftige Zunahme im Interesse am Thorium für die Atomenergie monazite in den kommerziellen Gebrauch zurückbringen.

Mineralization und Förderung

Wegen ihrer hohen Speicherdichte monazite Minerale wird sich in alluvialen Sanden, wenn veröffentlicht, durch die Verwitterung von pegmatites konzentrieren. Diese so genannten Seife-Ablagerungen sind häufig Strand oder Fossil-Strandsande und enthalten andere schwere Minerale vom kommerziellen Interesse wie Zirkon und ilmenite. Monazite kann als ein fast reines Konzentrat durch den Gebrauch des Ernstes, magnetischer und elektrostatischer Trennung isoliert werden.

Sand-Ablagerungen von Monazite sind unvermeidlich des monazite-(Ce) Zusammensetzung. Gewöhnlich enthalten die lanthanides in solchem monazites ungefähr 45-48 % Cerium, ungefähr 24 % Lanthan, ungefähr 17 % Neodym, ungefähr 5 % Praseodym und geringe Mengen des Samariums, Gadoliniums und Yttriums. Europium-Konzentrationen neigen dazu, ungefähr 0.05 % niedrig zu sein. Südafrikanischer "Felsen" monazite, von Steenkampskraal, wurde in den 1950er Jahren und Anfang der 1960er Jahre vom Lindsay Chemische Abteilung von American Potash and Chemical Corporation, zurzeit der größte Erzeuger von lanthanides in der Welt bearbeitet. Steenkampskraal monazite hat eine Versorgung des ganzen Satzes von lanthanides zur Verfügung gestellt. Sehr niedrige Konzentrationen des schwersten lanthanides in monazite haben die Begriff-"Selten"-Erde für diese Elemente mit Preisen gerechtfertigt, um zusammenzupassen. Der Thorium-Inhalt von monazite ist variabel und kann manchmal bis zu 20-30 % sein. Monazite von bestimmtem carbonatites oder von bolivianischen Zinnadern ist im Wesentlichen ohne Thorium. Jedoch enthalten kommerzielle monazite Sande normalerweise zwischen 6 und 12 %-Thorium-Oxyd.

Saure Öffnung

Der ursprüngliche Prozess, um monazite "zu knacken", um das Thorium und den lanthanide Inhalt herauszuziehen, sollte es mit konzentrierter Schwefelsäure zu Temperaturen zwischen 120 und 150 °C seit mehreren Stunden heizen. Schwankungen im Verhältnis von Säure zu Erz, dem Ausmaß der Heizung und dem Ausmaß, zu dem Wasser später hinzugefügt wurde, haben zu mehreren verschiedenen Prozessen geführt, um Thorium vom lanthanides zu trennen. Einer der Prozesse hat das Thorium veranlasst, sich als ein Phosphat oder pyrophosphate in der groben Form niederzuschlagen, eine Lösung von lanthanide Sulfaten verlassend, von denen der lanthanides als ein doppeltes Natriumssulfat leicht hinabgestürzt werden konnte. Die sauren Methoden haben zur Generation der beträchtlichen sauren Verschwendung und dem Verlust des Phosphatinhalts des Erzes geführt.

Alkalische Öffnung

Ein neuerer Prozess verwendet heiße Natriumshydroxyd-Lösung (73 %) an ungefähr 140 °C. Dieser Prozess erlaubt dem wertvollen Phosphatinhalt des Erzes, als kristallenes trisodium Phosphat wieder erlangt zu werden. Die lanthanide/thorium Hydroxyd-Mischung kann mit Salzsäure behandelt werden, um eine Lösung von lanthanide Chloriden und einen unlöslichen Matsch weniger - grundlegendes Thorium-Hydroxyd zur Verfügung zu stellen.

Weiterführende Literatur

• R.J. Callow, Die Industriechemie von Lanthanons, Yttrium, Thorium und Uran, Pergamon Presse 1967.
• C.K. Gupta, N. Krishnamurthy, Extactive Metallurgie von Seltenen Erden, CRC Presse, 2005, internationale Standardbuchnummer 0-415-33340-7
• Preisliste, Lindsay Chemische Abteilung, American Potash and Chemical Corporation, 1960
• R.C. Vickery, Chemie von Lanthanons, Butterworths und Academic Press, 1953
• J.C. Bailar u. a. Umfassende Anorganische Chemie, Pergamon Presse, 1973

Links

• Monazite
• Ein Ungewöhnlicher Staat des Sache-Gedichtes über monazite durch Roald Hoffman
• "Britisches Monazite Bergwerk, Shelby, N.C." in der Sammlung von Durwood Barbour von Postkarten von North Carolina (P077), Sammlung von North Carolina fotografische Archive, Bibliothek von Wilson, UNC-Kapelle-Hügel
• ; das dritte in einer Reihe von Videos über einen Strand von Monazite in Brasilien.
• Monazite, Thorium und mesothorium (1915)