مواد
- نایاب زمین کے عناصر "نایاب" نہیں ہیں
- نایاب زمین عنصری ارتکاز
- الکلائن اگنیس راکس اور میگماس
- نایاب زمین ایسک کی درجہ بندی
- نایاب ارتھ پلاکر کے ذخائر
- بقایا زمین کے ذخائر
- پیگمیٹائٹس میں زمین کے نایاب عناصر
- دوسری نادر زمین جمع کرنے کی اقسام
- چیلنجوں کے لئے معدنی پروسیسنگ
- کمپلیکس معدنی پروسیسنگ
نایاب زمین عنصر کا نقشہ: ریاستہائے متحدہ میں نایاب زمین عنصر والے اضلاع بنیادی طور پر مغرب میں واقع ہیں۔ یہ نقشہ ممکنہ پیداواری مقامات کی جگہ کو ظاہر کرتا ہے - تمام مقامات کو دیکھنے کے لئے نقشہ کو وسعت دیں۔
نایاب زمین کے عناصر "نایاب" نہیں ہیں
نادر زمینی عناصر کے قدرتی پائے جانے کے متعدد جغرافیائی پہلو نادر زمین عناصر کے خام مال کی فراہمی پر سختی سے اثر ڈالتے ہیں۔ ان جغرافیائی عوامل کو حقائق کے بیانات کے طور پر پیش کیا جاتا ہے جس کے بعد تفصیلی گفتگو ہوتی ہے۔
آرتھسٹ کرسٹ میں نایاب زمین کے عناصر کی متوقع اوسط تعداد ، جو تقریبا million 150 سے 220 حصے فی ملین (ٹیبل 1) تک ہوتی ہے ، صنعتی پیمانے پر کانوں کی کھدائی کرنے والی بہت سی دوسری دھاتوں سے کہیں زیادہ ہے ، جیسے تانبے (55 حصے فی حصے) ملین) اور زنک (70 حصے فی ملین)۔ زیادہ تر تجارتی طور پر کان کنی کی گئی بنیاد اور قیمتی دھاتوں کے برعکس ، زمین کے نایاب عناصر شاذ و نادر ہی معدنیات سے متعلق معدنیات کے ذخائر میں مرتکز ہوتے ہیں۔
نایاب زمین عنصری ارتکاز
نایاب زمین کے عناصر کی اصل حراستی آگنیس چٹانوں ، یعنی الکلائن پتھروں اور کاربونیٹائٹس کی غیر معمولی اقسام کے ساتھ وابستہ ہیں۔ آر ای ای بیئرنگ معدنیات کی ممکنہ مفید تعداد میں پلیسر کے ذخائر ، آئگنیس چٹانوں ، پیگمیٹائٹس ، آئرن آکسائڈ تانبے کے سونے کے ذخائر ، اور سمندری فاسفیٹس (ٹیبل 2) کی گہری آب و ہوا سے پیدا ہونے والے بقایا ذخائر بھی پائے جاتے ہیں۔
ٹیبل 1۔ نادر زمین عناصر کی کرسٹل کثرت کا تخمینہ۔
الکلائن اگنیس راکس اور میگماس
الکلائن آئگنیس چٹانیں مگمس کے ٹھنڈک ہونے سے تشکیل پاتی ہیں جس میں ارتھ کے اندرونی چٹانوں کی جزوی پگھلنے کی چھوٹی ڈگری حاصل ہوتی ہے۔ الکلائن چٹانوں کی تشکیل پیچیدہ ہے اور پوری طرح سے سمجھ میں نہیں آسکتی ہے لیکن ایسا ارضیاتی عمل کے طور پر سوچا جاسکتا ہے جو ان عناصر کو نکالتا ہے اور ان پر مرتکز ہوتا ہے جو چٹانوں کی تشکیل کرنے والی عام معدنیات کی ساخت میں فٹ نہیں بیٹھتے ہیں۔
نتیجے میں الکلائن میگمس نایاب اور غیر معمولی طور پر عناصر جیسے زرکونیم ، نیبوئیم ، اسٹرنٹیئم ، بیریم ، لتیم اور نایاب زمین کے عناصر میں افزودہ ہوتے ہیں۔ جب یہ مگامس ارتھسٹ کرسٹ پر چڑھ جاتے ہیں تو ، ان کی کیمیائی ساخت دباؤ ، درجہ حرارت اور آس پاس کے پتھروں کی ترکیب میں مختلف تغیرات کے جواب میں مزید تبدیلیاں کرتی ہے۔ نتیجہ چٹان کی اقسام کی حیرت انگیز تنوع ہے جو معاشی عناصر میں متغیر ہوتا ہے ، جس میں نایاب زمین کے عناصر بھی شامل ہیں۔ ان چٹانوں سے وابستہ معدنی ذخائر اسی طرح درجہ بندی کرنے کے لئے کافی متنوع اور عجیب ہیں ، اس لئے کہ ان ذخائر کی مخصوص خصوصیات اور ان کی ندرت کا نتیجہ درجہ بندی میں آسکتا ہے جس کی صرف ایک یا چند مشہور مثال ہیں۔
نایاب زمین عنصر ارضیاتی نقشہ: ماؤنٹین پاس کے بہت سے نادر زمین عنصر ضلع ، جنوبی کیلیفورنیا کا جغرافیائی نقشہ۔ صرف نمائندہ اقلیت کو سیکڑوں شونکیائٹ ، سائنائٹ ، اور کاربونائٹ ڈائک دکھائے گئے ہیں۔ میسوزوک یا ترتیری عمر کے وسیع و عریض andesitic اور rholitic dikes نہیں دکھائے جاتے ہیں۔ یو ایس جی ایس اوپن فائل فائل 2005-1219 سے۔ نقشہ کو وسعت دیں۔
نایاب زمین ایسک کی درجہ بندی
الکلائن پتھروں سے متعلق کچ دھاتوں کی درجہ بندی بھی متنازعہ ہے۔ ٹیبل 2 نسبتا simple آسان درجہ بندی پیش کرتا ہے جو نونالکلائن آئگنیس چٹانوں سے متعلق ذخائر کے لئے مماثل زمرے کی پیروی کرتا ہے۔ کچھ زیادہ ہی غیر معمولی الکلائن پتھر جو میزبان ہیں ، یا اس سے متعلق ہیں ، REE کچوں میں بالترتیب کاربونیٹ اور فاسفیٹ معدنیات پر مشتمل آگنیئس چٹان ہیں۔ کاربونائٹائٹس ، اور خاص طور پر فاسورائٹس نسبتا unc غیر معمولی ہیں ، کیوں کہ دنیا میں صرف 527 نام سے جانا جاتا کاربونائٹس ہیں (وولی اور کیجرسارڈ ، 2008)۔ REE- بیئرنگ معدنیات کی معاشی ارتکاز کچھ الکلائن چٹانوں ، سکارنوں اور کاربونیٹ سے بدلے جانے والے ذخائر میں پائے جاتے ہیں جو الکلائن مداخلتوں ، رگوں اور ڈائکز کو کاٹتے ہیں جس میں الکلائن آئگنیس کمپلیکس اور آس پاس کی چٹانیں ، اور مٹی اور الکلائن پتھروں کے دیگر موسمی سامان کی پیداوار ہوتی ہے۔
REE متواتر ٹیبل: نایاب ارتھ عناصر 15 لانٹینائیڈ سیریز عناصر ، علاوہ یٹریئم ہیں۔ اسکینڈیم سب سے زیادہ نادر زمین عنصر کے ذخائر میں پایا جاتا ہے اور بعض اوقات اسے ایک نادر زمین عنصر کے طور پر درجہ بند کیا جاتا ہے۔ بذریعہ تصویر۔
نایاب ارتھ پلاکر کے ذخائر
ہر قسم کے چٹانوں کی موسمیاتی نمائش سے تلچھٹ نکلتے ہیں جو مختلف ماحول میں جمع ہوتے ہیں جیسے ندیوں اور ندیوں ، ساحل کی لکیروں ، زیتوں کے پرستار اور ڈیلٹا۔ کٹاؤ کے عمل نے ذخیرہ کرنے والے معدنیات ، خاص طور پر سونے کو ، جگہ داروں کے نام سے جانے والے ذخائر میں مرتکز کردیا ہے۔ کٹاؤ کی مصنوعات کے منبع پر منحصر ہے ، بعض نادر زمین عناصر پر مشتمل معدنیات ، جیسے مونازائٹ اور زینوٹائم ، کو دوسرے بھاری معدنیات کے ساتھ بھی مرتکز کیا جاسکتا ہے۔
ماخذ کو الکلائن آئگنیس چٹان یا اس سے متعلق نایاب زمین جمع کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔ بہت سارے عام آگنیئس ، میٹامورفک ، اور یہاں تک کہ پرانے تلچھٹ پتھروں میں بھی مونازائٹ بیئرنگ پلیسر تیار کرنے کے لئے کافی مونازاٹ ہوتی ہے۔ اس کے نتیجے میں ، مونزائٹ تقریبا always ہمیشہ کسی بھی پلیسر ڈپازٹ میں پائی جاتی ہے۔ تاہم ، مونزائٹ کی سب سے بڑی تعداد میں جگہ دار کی قسمیں عام طور پر آئلامنائٹ-ہیوی منرل پلیسرز ہیں ، جو ٹائٹینیم آکسائڈ ورنک ، اور کیسیٹریٹ پلیسرس کے لئے کان کنی کی جاتی ہیں ، جن کو ٹن کے لئے کان کنی کی جاتی ہے۔
آئرن ہل نایاب زمین جمع: آئرن ہل ، گننسن کاؤنٹی ، کولوراڈو کا شمال مغرب کا سامنا۔ آئرن ہل ایک بڑے پیمانے پر کاربونائٹ اسٹاک کے ذریعہ تشکیل دیا گیا ہے جو ایک الکلائن انٹرسیو کمپلیکس کا مرکز بنتا ہے۔ یہ کمپلیکس بہت سے معدنی وسائل کی میزبانی کرتا ہے ، بشمول ٹائٹینیم ، نیبیم ، نادر زمین عناصر ، اور تھوریم۔ یو ایس جی ایس کی تصویر۔
بقایا زمین کے ذخائر
اشنکٹبندیی ماحول میں ، چٹانوں کو گہرائیوں سے ایک منفرد مٹی پروفائل بنایا جاتا ہے جو لٹریٹ ، آئرن اور ایلومینیم سے بھرپور مٹی پر مشتمل ہوتا ہے ، جتنا کہ دسیوں میٹر موٹی موٹی ہوتی ہے۔ مٹی کی تشکیل کے عمل عام طور پر بھاری معدنیات کو بقیہ ذخائر کے طور پر مرتکز کرتے ہیں ، جس کے نتیجے میں وہ دھات کی افزودہ پرت کو زیریں ، غیر منقولہ بیڈروک پر رکھتا ہے۔
جب زمین کا نایاب ذخیرہ اس طرح کے موسم سے گذرتا ہے تو ، معاشی مفاد میں حراستی میں نایاب زمین کے عناصر میں ان کی افزودگی ہوسکتی ہے۔ ایک خاص قسم کی آر ای ڈپازٹ ، آئن جذب کرنے والی قسم ، بظاہر عام آگنیئس چٹانوں سے نایاب زمین کے عناصر کی لیکچنگ اور مٹی کے مٹی پر عناصر کو ٹھیک کرنے سے تشکیل پاتی ہے۔ یہ ذخائر صرف جنوبی چین اور قازقستان میں جانا جاتا ہے اور ان کی تشکیل کو بخوبی سمجھا جاتا ہے۔
پیگمیٹائٹس میں زمین کے نایاب عناصر
پیگمیٹائٹس میں ، بہت موٹے موٹے دانوں میں گھس آنے والی گھمبیر آگنیئس چٹانوں کا ایک گروپ ، نیوبیم یٹریئم فلورین فیملی ، مختلف جغرافیائی ماحول میں تشکیل پانے والی ایک بڑی تعداد میں شامل ہے۔ یہ ذیلی اقسام مرکب میں گریناتی ہیں اور عام طور پر یہ بڑے پرانے دار سے لے کر بڑے گرانٹیک مداخلتوں میں پائے جاتے ہیں۔ تاہم ، عام طور پر ، زمین کے نایاب عنصر والے پیگمیٹائٹس عام طور پر چھوٹے ہوتے ہیں اور صرف معدنیات جمع کرنے والوں کے ل economic معاشی مفاد میں ہوتے ہیں۔
دوسری نادر زمین جمع کرنے کی اقسام
1980 کی دہائی میں جنوبی آسٹریلیا میں اولمپک ڈیم کے بڑے ذخائر کی دریافت کے بعد سے ہی آئرن آکسائڈ تانبے سونے کی ذخائر کو ایک الگ ڈپازٹ قسم کے طور پر تسلیم کیا گیا ہے۔ اولمپک ڈیم کا ذخیرہ غیر معمولی ہے کیوں کہ اس میں زمین کے نایاب عنصر اور یورینیم کی بڑی مقدار موجود ہوتی ہے۔ ان ذخائر سے زمینی عناصر کی بازیابی کے لئے معاشی طریقہ ابھی تک نہیں مل سکا ہے۔ دنیا بھر میں اس طرح کے بہت سے دوسرے ذخائر کی نشاندہی کی گئی ہے ، لیکن ان کے نایاب زمینی عناصر کے مواد سے متعلق معلومات کا فقدان ہے۔ میگنیٹائٹ - اپیٹائٹ متبادل ذخائر میں بھی زمین کے نایاب عناصر کی کھوج کی نشاندہی کی گئی ہے۔
کارسٹ باکسیٹ ، ایلومینیم سے بھرپور مٹی جو مونٹینیگرو اور دوسری جگہوں پر گفا مند چونا پتھر (بنیادی کارسٹ ٹوپوگرافی) میں جمع ہوتی ہیں ، نایاب زمین کے عناصر سے مالا مال ہوتی ہیں ، لیکن اس کے نتیجے میں حراستی اقتصادی دلچسپی نہیں رکھتے (میکسموچک اور پینٹ ، 1996)۔ یہی بات سمندری فاسفیٹ کے ذخائر کے بارے میں بھی کہی جاسکتی ہے ، جس میں 0.1 فیصد آر ای ای آکسائڈس (الٹسولر اور دیگر ، 1966) شامل ہوسکتے ہیں۔ نتیجے کے طور پر ، فاسفیٹ کھاد کی تیاری کے بطور پیداوار کے طور پر نایاب زمین کے عناصر کی بازیابی کی جانچ پڑتال کی گئی ہے۔
چیلنجوں کے لئے معدنی پروسیسنگ
بہت سے بیس اور قیمتی دھات کے ذخائر میں ، نکالی گئی دھاتیں ایک ہی معدنی مرحلے میں انتہائی مرتکز ہوتی ہیں ، جیسے چالاکروائٹ (CuFeS2) میں تانبے یا اسفیلیریٹ (ZnS) میں زنک۔ کسی ایک معدنی مرحلے کو چٹان سے جدا کرنا نسبتا easy آسان کام ہے۔ حتمی مصنوع ایک حراستی ہے جو عام طور پر دھاتوں کی حتمی نکالنے اور ان کی تطہیر کے ل a کسی سملیٹر کو بھیجی جاتی ہے۔ مثال کے طور پر ، زنک تقریبا مکمل طور پر معدنی اسفیلیریٹ سے اخذ کیا گیا ہے ، اس طرح کہ عالمی زنک بدبودار اور تطہیر کرنے والی صنعت نے اس معدنیات کا انتہائی ماہر علاج تیار کیا ہے۔ اس طرح ، زنک کی پیداوار میں ایک خاص لاگت کا فائدہ ہے جس میں ایک ہی معیاری ٹکنالوجی استعمال کی جاتی ہے ، اور ایک نئی زنک کی کان کی ترقی ایک بڑے پیمانے پر روایتی عمل ہے۔
موجودہ معدنی پروسیسنگ پریکٹس متعدد معدنی مراحل کی ترتیب سے علیحدگی کرنے کی اہلیت رکھتی ہے لیکن ایسا کرنا ہمیشہ مؤثر نہیں ہوتا ہے۔ جب دلچسپی کے عناصر دو یا زیادہ معدنی مراحل میں پائے جاتے ہیں ، ہر ایک کو نکالنے کی ایک مختلف ٹکنالوجی کی ضرورت ہوتی ہے تو ، معدنی پروسیسنگ نسبتا cost مہنگا پڑتا ہے۔ بہت سارے نایاب زمین عناصر کے ذخائر میں دو یا دو سے زیادہ نایاب زمین عناصر پر مشتمل مراحل ہوتے ہیں۔ لہذا ، زمین کے نایاب عناصر کے ذخائر جن میں نایاب زمین کے عناصر بڑے پیمانے پر کسی ایک معدنی مرحلے میں مرتکز ہوتے ہیں ایک مسابقتی فائدہ رکھتے ہیں۔آج تک ، آر ای ای کی پیداوار بڑے پیمانے پر سنگل معدنی مرحلے کے ذخائر ، جیسے بائیان اوبو (بسٹناسائٹ) ، ماؤنٹین پاس (بسٹناسائٹ) ، اور بھاری معدنی جگہوں (مونازائٹ) سے حاصل ہوئی ہے۔
کمپلیکس معدنی پروسیسنگ
نایاب زمین کے عناصر پر مشتمل معدنیات ، ایک بار الگ ہوجانے پر ، زیادہ سے زیادہ 14 انفرادی نادر عنصر (لینتھانیڈس اور یٹریئم) پر مشتمل ہوتے ہیں جنہیں مزید الگ اور بہتر کرنا ضروری ہے۔ نایاب زمین کے عناصر کو نکالنے اور ان کی تطہیر کرنے کی پیچیدگی کو کیلیفورنیا میں ماؤنٹین پاس کی کان کے لئے میٹالرجیکل بہاؤ شیٹ (تصویر 2) سے واضح کیا گیا ہے۔ دھاتی سلفائڈز کے برعکس ، جو کیمیائی طور پر آسان مرکبات ہیں ، REE برداشت کرنے والی معدنیات کافی پیچیدہ ہیں۔ بیس میٹل سلفائڈ ایسک ، جیسے اسفیلائٹ (زیڈ این ایس) ، عام طور پر گندھک اور جلانے والی دھات سے الگ نجاست کو جلا دینے کے لئے سونگھ جاتی ہیں۔ نتیجے میں دھات کو الیکٹرولیسس کے ذریعہ قریب قریب پاکیزگی میں بہتر کیا جاتا ہے۔ دوسری طرف ، زمین کے نایاب عناصر عام طور پر مختلف کیمیائی عناصر کو الگ کرنے اور نجاست کو دور کرنے کے لئے درجنوں کیمیائی عمل کے ذریعے نکالا اور بہتر کیا جاتا ہے۔
REE برداشت کرنے والی معدنیات میں بنیادی حد سے زیادہ بدنصیبی ناپاکی تھوریئم ہے ، جو کچ دھاتوں میں ناپسندیدہ ریڈیو ایکٹیویٹی فراہم کرتی ہے۔ چونکہ تابکار مادوں کو کان اور محفوظ طریقے سے ہینڈل کرنا مشکل ہے ، لہذا ان کو بہت زیادہ کنٹرول کیا جاتا ہے۔ جب ایک تابکار فضلہ کی مصنوعات تیار کی جاتی ہے تو ، ضائع کرنے کے خصوصی طریقے استعمال کرنے چاہ.۔ تابکار مادے کو سنبھالنے اور ان کو ضائع کرنے کی لاگت خاص طور پر مونازائٹ میں زیادہ تابکار REE سے بھرپور معدنیات کے معاشی نکالنے میں ایک سنگین رکاوٹ ہے۔ در حقیقت ، تابکار معدنیات کے استعمال پر سخت قواعد و ضوابط کے نفاذ نے مونیزائٹ کے بہت سارے ذرائع کو 1980 کی دہائی کے دوران نایاب زمینی عناصر کی مارکیٹ سے نکال دیا۔
نایاب زمین کے عناصر کی پیچیدہ میٹالرجی اس حقیقت سے گھل مل جاتی ہے کہ کوئی دو REE ایسک واقعی یکساں نہیں ہیں۔ اس کے نتیجے میں ، REE برداشت کرنے والے معدنیات کو نکالنے اور انھیں مارکیٹ کے قابل نادر زمین مرکبات میں بہتر بنانے کے لئے کوئی معیاری عمل نہیں ہے۔ زمین کے نئے نایاب عناصر کو تیار کرنے کے ل the ، مختلف کچوں سے نکالے جانے والے معدنیات کے طریقوں اور بہتر عمل کاری کے اقدامات کا انوکھا سلسلہ استعمال کرکے کچ دھاتیں کا بڑے پیمانے پر تجربہ کیا جانا چاہئے۔ ایک نئی زنک کی کان کے مقابلے میں ، نادر زمینی عناصر کے ل process عمل کی ترقی میں کافی زیادہ وقت اور رقم کی لاگت آتی ہے۔