Il contenuto dei singoli elementi delle terre rare varia considerevolmente da minerale a minerale e da deposito a deposito. I minerali e i minerali sono generalmente classificati come “leggeri” o” pesanti”; nel primo gruppo la maggior parte degli elementi presenti sono gli elementi a peso atomico leggero (cioè lantanio, cerio, praseodimio, neodimio, samario ed europio), mentre la maggior parte degli elementi in quest’ultimo gruppo sono gli elementi a peso atomico pesante (cioè,, gadolinio, terbio, disprosio, olmio, erbio, tulio, itterbio e lutezio, più ittrio, che è considerato un membro del gruppo pesante perché si trova nei minerali con i lantanidi pesanti). La geochimica dello scandio è significativamente diversa dalla geochimica degli altri elementi delle terre rare. Informazioni sui suoi minerali e minerali sono fornite nell’articolo scandium. Essenzialmente nessuno scandio è trovato in c’è ne dei minerali discussi qui sotto.,
Dei circa 160 minerali che sono noti per contenere terre rare, solo quattro sono attualmente estratti per le loro terre rare: bastnasite, laterite argille, monazite, e loparite. Con l’eccezione delle argille di laterite, questi minerali sono buone fonti di lantanidi leggeri e lantanio e rappresentano circa il 95 per cento delle terre rare in uso. Le argille di laterite sono una fonte commerciale dei pesanti lantanidi e dell’ittrio.
Altri minerali che sono stati utilizzati come fonte di terre rare sono apatite, euxenite, gadolinite e xenotime., Allanite, fluorite, perovskite, sfene e zircone hanno il potenziale per essere future fonti di terre rare. (Inoltre, gli sterili di uranio e ferro sono stati utilizzati in passato come fonte rispettivamente dei lantanidi pesanti più ittrio e dei lantanidi leggeri più lantanio.) Molti di questi minerali come l’apatite e l’euxenite vengono trasformati per altri costituenti e le terre rare potrebbero essere estratte come sottoprodotto. Oltre ai minerali trovati nella crosta terrestre, ci sono alcuni fanghi di acque profonde, come quelli vicino all’isola di Minamitori, in Giappone, che contengono elementi di terre rare., Le concentrazioni variano da centinaia a migliaia di parti per milione, e questi fanghi possono un giorno essere una fonte di terre rare.
Le composizioni chimiche idealizzate di questi 13 minerali che sono fonti di terre rare sono riportate nella tabella.
Bastnasite
Bastnasite, un fluorocarbonato, è la principale fonte di terre rare. Circa il 94 per cento delle terre rare utilizzate nel mondo provengono dalle miniere di Mountain Pass, California, Stati Uniti; Bayan Obo, Mongolia interna, Cina; provincia di Shandong, Cina; e provincia di Sichuan, Cina., Il deposito di Bayan Obo è leggermente più ricco di praseodimio e neodimio rispetto al bastnasite del Passo di montagna, principalmente a scapito del contenuto di lantanio, che è maggiore del 10% nel minerale del Passo di montagna. Il contenuto di terre rare dei minerali dello Shandong e del Sichuan è leggermente diverso da quello dei minerali del Bayan Obo e anche l’uno dall’altro. La bastnasite dello Shandong è simile al minerale del Passo di montagna. Il minerale del Sichuan ha più lantanio, meno praseodimio e neodimio e circa la stessa quantità di cerio del deposito di Bayan Obo.,
Il contenuto di terre rare in minerali selezionati, tra cui alcuni bastnasiti, è riportato nella tabella.
Argille di laterite
Le argille di laterite (note anche come argille ad assorbimento ionico) sono composte principalmente da silice, allumina e ossido ferrico; quelle che contengono anche quantità vitali di terre rare si trovano solo nella provincia di Jiangxi, nel sud-est della Cina. Dei depositi di Jiangxi, le argille situate vicino a Longnan sono piuttosto ricche di lantanidi pesanti e ittrio., Le argille di Xunwu hanno una distribuzione più insolita di terre rare, essendo ricche di lantanio e neodimio con un contenuto di ittrio ragionevolmente alto. Anche le basse concentrazioni di cerio e praseodimio in entrambe le argille, specialmente nell’argilla Xunwu, rispetto alla normale distribuzione delle terre rare negli altri minerali, sono notevoli. Queste argille sono la principale fonte di elementi pesanti utilizzati nei prodotti contenenti terre rare-ad esempio, disprosio nei magneti permanenti Nd2Fe14B.
Monazite
La monazite, un fosfato, è la terza fonte minerale più importante di terre rare., Nel 1980 rappresentava il 40 per cento della produzione mondiale, ma nel 2010 ha contribuito solo una piccola parte alle terre rare estratte. C’erano due ragioni per questo cambiamento: in primo luogo, è più costoso elaborare la monazite dal corpo del minerale a un concentrato di terre rare piuttosto che elaborare la bastnasite; in secondo luogo, la monazite contiene una quantità significativa di biossido di torio radioattivo (ThO2) rispetto alla bastnasite, e quindi sono necessarie speciali procedure ambientali nella manipolazione e nello stoccaggio., Tuttavia, la monazite dovrebbe contribuire a una quota crescente di terre rare estratte poiché le operazioni a Mount Weld, in Australia, sono portate alla piena produzione entro la fine del 2014.
La monazite è ampiamente distribuita; oltre all’Australia, si trova in India, Brasile, Malesia, paesi del Commonwealth degli Stati Indipendenti, Stati Uniti, Tailandia, Sri Lanka, Repubblica Democratica del Congo, Corea del Sud e Sud Africa.,
Loparite
La loparite è un minerale complesso che viene estratto principalmente per il suo contenuto di titanio, niobio e tantalio, con le terre rare estratte dal minerale come sottoprodotto. Questo minerale si trova principalmente nella penisola di Kola nel nord-ovest della Russia e in Paraguay. La sua distribuzione delle terre rare è simile a quella del bastnasite, tranne che ha concentrazioni significativamente più elevate dei lantanidi pesanti e dell’ittrio.
Xenotime
Xenotime è un minerale fosfato, simile alla monazite tranne arricchito nei pesanti lantanidi e ittrio., È stato estratto per molti anni, ma ha contribuito solo circa l ‘ 1 per cento delle terre rare totali estratte dal 1970. Xenotime contiene piccole quantità di composti radioattivi U3O8 e ThO2 rispetto monazite. A causa delle sue alte concentrazioni di ittrio e lantanidi pesanti, xenotime è usato come materiale di origine per i singoli elementi delle terre rare piuttosto che essere usato come una miscela di terre rare pesanti. Il principale produttore di xenotime è la Malesia; i depositi sono segnalati anche in Norvegia e Brasile.