(1)水溶相稀土。稀土礦中水溶相稀土是指由于風(fēng)化等原因形成的稀土離子或水合稀土。離子隨淋濾水而遷移,但又還未被吸附的游離態(tài)稀土,這種水溶相稀土一般在礦物中含量很低,對稀土元素地球化學(xué)遷移有一定意義,也是稀土生物無機(jī)化學(xué)和稀土農(nóng)用研究的對象之一。
(2)離子相稀土。稀土礦物中離子相稀土是指以水合陽離子或羥基水合陽離子這種狀態(tài)被吸附在黏土礦物上的稀土,這種離子狀態(tài)的稀土含量在風(fēng)化殼淋積型稀土礦礦物中達(dá)到占稀土總含量的80%以上,所以當(dāng)時將這類稀土礦稱之為離子吸附型稀土礦,現(xiàn)在才改稱為風(fēng)化殼淋積型稀土礦,由于稀土是以離子狀態(tài)存在,因此決定了它的提取技術(shù)也相應(yīng)地改變,而不能用普通的物理選礦方法,而應(yīng)該采用離子交換方法進(jìn)行提取。
(3)膠態(tài)沉積相(不溶的氧化物或氫氧化物相,如CeO?·nH?O等)。稀土礦物中的膠態(tài)相稀土是指稀土以水不溶性的氧化物或氫氧化物膠體沉積在礦物上或與某種氧化物成鍵的稀土,這是一種被確定的新的稀土賦存狀態(tài)。富含稀土的原巖在天然風(fēng)化條件下,地下水介質(zhì)pH值略顯酸性,pH值為6.0~7.0,風(fēng)化產(chǎn)生的錳和鐵都是無定型的氫氧化物,然后脫水聚合形成表面帶羥基的非晶質(zhì)Mn-Fe氧化物,稀土礦物也風(fēng)化形成氫氧化物,沉積在非晶質(zhì)Mn-Fe氧化物上,進(jìn)一步脫水形成一個高聚合度的類無機(jī)高分子氧化物。這種膠態(tài)相稀土用一般的物理選礦方法無法富集,也不能用離子交換的方法提取,而必須用化學(xué)的方法提取。風(fēng)化殼淋積稀土中含有的鈰元素,有一部分是以四價氧化物鈰或氫氧化鈰狀態(tài)沉積在黏土礦物上,就是典型的膠態(tài)沉積相稀土賦存狀態(tài)。
(4)獨立礦物相。稀土礦物中的礦物相稀土是指稀土以離子化合物形式參與礦物晶格,構(gòu)成礦物晶體不可缺少的部分,或者以類質(zhì)同晶置換形式分散于造礦物中的稀土。在礦物晶格中,稀土元素一般呈三價,也有二價的銪和鐿,四價的鈰和鋱,包括穩(wěn)定的稀土元素獨立礦物(獨居石和磷釔礦等)和不穩(wěn)定的稀土元素礦物(稀土的氟碳酸鹽礦物、褐簾石和鈰硅磷灰石等)由于稀土離子是強(qiáng)親氧性的過渡元素離子,所以大部分稀土礦物以各種含氧酸鹽的形式出現(xiàn),也有以氧化物形式出現(xiàn)的,這種礦物相賦存狀態(tài)的稀土其結(jié)合能較高,一般這種礦物相稀土的提取難度也相應(yīng)大些。以類質(zhì)同象形式進(jìn)入礦物中,包括副礦物(鋯石、石榴石和楣石等)和造巖礦物(長石和云母等)。
不同風(fēng)化殼淋積型稀土礦礦物,稀土含量各有不同,其礦石中的稀土選礦性能也隨之變化。但是在一定的物理和化學(xué)條件下,這幾種形態(tài)有時是可以相互轉(zhuǎn)化的。