福建龙岩高泥质风化壳淋积型稀土矿柱浸工艺研究

以福建龙岩高泥质风化壳淋积型稀土矿为研究对象,采用恒水头渗透试验方法测定矿土渗透系数为0.3418 cm·h~(-1);同时,采用柱浸方式模拟堆浸生产过程,探究浸取剂浓度、注液强度、配矿比与注液方式等因素对稀土浸出的影响,为高效浸取高泥质风化壳淋积型稀土提供生产指导。结果表明:采用前期4%的高浓度(NH_4)_2SO_4,后期2%的低浓度(NH_4)_2SO_4进行组合表层注液,控制注液强度为40 L·(h·m~2)~(-1),适当添加粗颗粒砂石进行配矿浸取等方式,都能提高泥质矿土的渗透性,提高稀土浸出率。     

风化壳淋积型稀土矿评述

对我国特有的风化淋积型稀土矿的科学研究和工业利用进行了评述,阐述了该矿成矿过程,探讨了稀土元素在风化体系中的迁移富集规律,证实稀土配分的铈亏效应、富铕效应、分馏效应和钆断效应,论述了风化壳淋积型稀土矿浸取水动力学、浸取动力学及浸取传质过程。提出了该矿稀土回收中存在的一些问题,建议进一步完善稀土元素地球化学和无机化学的科学体系,开发新浸取剂,特别是组合浸取剂的协同使用,深入研究原地浸出过程中的扩散和传质机理,强化浸取过程和建立相应的数学模型,有效地提高稀土浸出率,从而完善风化壳淋积型稀土矿的原地浸出理论和技术。     

浅谈腾冲地块与稀土矿有关的岩浆岩成矿专属性

目前,腾冲地块已初显国家级稀土矿战略后备基地雏形,但整体研究程度仍偏低,稀土矿床的成矿规律、成矿模式等方面的研究趋于空白。在前人研究的基础上,结合近年稀土矿勘查工作成果,通过研究腾冲地块不同时代、不同岩性的岩浆岩与稀土矿产出关系,取得以下认识:腾冲地块稀土矿床(点)成矿母岩时代有三叠纪(印支期)、白垩纪(燕山期)、古近纪和第四纪(喜马拉雅期),以古近纪(喜马拉雅期)为主;岩石类型有二长花岗岩、花岗斑岩、钾长花岗岩、英云闪长岩等,以二长花岗岩为主;成矿母岩都具有高硅(68%～78%)、富铝(12%～15%)、富碱(W_B(K_2O+Na_2O)值7.5%～10.6%,多数大于8%)、富钾(钾大于钠)特征,且稀土元素丰度较高;以轻稀土矿为主,仅有个别重稀土矿。腾冲地块发育有轻稀土矿与重稀土矿成矿母岩,具有得天独厚的稀土成矿条件,仍具有较大的找矿潜力。在今后地质工作中,应提高重视加强对稀土矿找矿勘查工作,尤其是古近纪岩体分布区、重稀土矿成矿母岩分布区,如陇川—盈江、新岐、古永地区。同时,对已发现的锡矿、铁矿等矿床,综合评价其花岗岩风化壳型稀土矿。     

风化壳淋积型稀土矿多级逆流浸取实验研究

风化壳淋积型稀土矿的开采主要通过浸矿剂离子与吸附在黏土矿物表面的稀土离子发生离子交换浸出反应实现。以(NH₄)₂SO₄为浸矿剂,采用多级逆流浸取的方式研究了风化壳淋积型稀土矿的浸矿过程,通过在逐级浸取过程中浸出液组分的变化分析了矿土中稀土离子(RE³⁺)和主要杂质铝离子(Al³⁺)的浸出行为,并基于浸矿剂的消耗规律探讨了浸矿剂离子与RE³⁺和Al³⁺的离子交换反应机制以及原矿土的净吸附量。结果表明,在浸矿液逐级浸取新鲜矿土的过程中,浸出液中的RE³⁺和Al³⁺浓度逐渐增加,铵根离子(NH₄⁺)逐渐消耗,交换进入浸出液中的RE³⁺和Al³⁺逐级减少;同时,浸出液中的硫酸根离子(SO₄^2-)逐级损耗,说明新鲜矿土除因发生离子交换反应消耗NH₄<...     

风化壳淋积型稀土矿浸取过程的模拟计算研究Ⅱ：存在“返混”的液-固萃取模型

风化壳淋积型稀土矿物中稀土元素的浸取可视作一种液-固萃取过程,可通过其中的萃取平衡和物料平衡关系进行浸取行为的模拟计算。前文介绍了一种基于一定假设的风化壳淋积型稀土矿柱浸过程液-固萃取模型计算方法。本文基于土壤水动力学中关于土体水份的形态分类原则,对前文假设进行了适当修正,进而建立了考虑“返混”的风化壳淋积型稀土矿液-固萃取模型计算方法。修正的模型将土体中存在的水份分为滞留水和流动水两类。通过模拟计算探讨了不同滞留水比例,以及考虑滞留水时离子交换反应系数、浸矿剂浓度、原矿稀土品位、矿土饱和含水率等因素对于浸矿效果的影响。计算结果显示：较大的滞留水比例、较高的原矿稀土品位、较小的离子交换反应系数和较低的浸矿剂浓度均会使所需注入的浸矿液体积增加,但所需顶水体积变化不大,始终与矿土饱和持水量相近;而矿土饱和含水率的不同对于浸矿剂硫铵的消耗需求影响不大,但线性改变顶水量需求;先浓后淡注液方式使浸矿剂的浸取效率降低,并增加所需浸矿液注入量,未显现更为优异的工艺效果;滞留水所占比例越大,浸出液中稀土峰值浓度越低,但浸矿液中的初始硫铵浓度应仍为浸出液中稀土浓度峰值的主要决定因素。     

赣南离子吸附型稀土矿床成矿特征概述

赣南是我国离子型稀土资源的主产区之一,其成矿母岩分布广,成矿条件优越,稀土配分类型多样。本文从成矿背景和矿床分布规律,成矿母岩和矿体赋存特征,以及矿石中稀土的赋存状态和配分类型等方面较为详细地总结了赣南稀土矿床成矿地质特征。     

赣南信丰风化壳淋积型稀土矿的吸附特性

风化壳淋积型稀土矿体吸附特性对于提高原地浸矿稀土浸取率具有重要意义。通过筛分获得不同粒径的风化壳淋积型稀土矿样,测试各粒径矿样的离子相稀土品位、比表面积、表面形貌以及矿物成分等,分析稀土离子在矿体中的吸附特性。研究结果表明:赣南信丰类型的稀土矿体中矿物成分有高岭石、钾长石、石英、电气石、白云母等,这5种主要矿物成分的总质量比重达到90.13%,不同矿物成分的粒度有明显的差异,小粒径矿样中高岭石和白云母的含量增加,矿样的稀土离子吸附量与高岭石等黏土矿物的含量成正相关;基于稀土离子在矿体颗粒表面凹坑的单位面积吸附量与孔径和粒径成对数正态分布,建立了稀土离子吸附量与矿体颗粒表面凹坑孔径之间关系的分析模型,运用该模型计算得到赣南信丰类型的有效吸附孔径为2.0~20.0 nm。     

丁家山铅锌矿床稀土元素地球化学特征研究

丁家山铅锌矿矿床的成因复杂,主要存在矽卡岩型与块状硫化物型两种争议。尝试从稀土元素地球化学的角度对其成因进行重新探讨。结果表明:矿床的主要矿源层为元古代龙北溪组上段大理岩地层,而非中新元古代东岩组绿片岩地层;所谓的"绿片岩"为燕山期中酸性岩浆侵入体与经过区域变质的钙质泥岩、钙质粉砂质泥岩、钙质泥质粉砂岩和泥灰岩发生双交代作用所形成的矽卡岩,而非绿片岩相遭受区域变质;成矿流体主要来源于大理岩地层,少量来自岩体,而非多来源;成矿时代为燕山期,故矿床成因应为矽卡岩型。     

云南省稀土矿分布特征、研究进展与展望

目前,云南已形成了以离子吸附型稀土矿为主,砂矿型、伴生型、沉积型稀土矿为辅的稀土矿床分布格局。95%以上离子吸附型稀土矿分布于北纬26°以南腾冲-盈江-陇川和临沧-勐海-带岩浆岩分布区,成矿母岩以燕山期和喜马拉雅期的二长花岗岩为主;砂矿型稀土矿主要分布于勐海与金平-带山间盆地;伴生型稀土矿主要产于滇中地区沉积磷块岩矿床和铁氧化物-铜-金型（IOCG）铁铜矿床。腾冲花岗岩带与临沧花岗岩带La,Y异常分布区是寻找离子吸附型稀土矿最有利区域,特别是已发现矿床（点）外围区域;滇中-滇东北地区沉积磷块岩矿床、IOCG型铁铜矿床伴生的稀土资源潜力巨大,今后开采过程中应注意对稀土元素综合利用,同时应注意矿床开采后的尾砂、废弃物是否有稀土元素富集;滇东北宣威组粘土岩分布区具有与贵州赫章-威宁地区沉积型稀土多金属矿相似的成矿条件,其稀土找矿潜力巨大,沉积型稀土多金属矿有望成为中国三稀矿产资源新的来源。在今后地质工作中应加强矿床成矿规律、选冶工艺方面的研究,完善与健全矿床评价体系。     

广西375铀矿床ZK9901孔地质地球化学特征

屯林矿床位于十万大山盆地东南侧,是我国典型的砂岩型铀矿床之一。十万大山盆地是大型中、新生代陆相盆地,总面积18 000 km2,盆地基底为前中三叠统及印支期花岗岩,盖层为上三叠统到古近系,盆地内构造发育;在盆地中发现多个铀异常点,大多数产于侏罗系,375铀矿床就是其中之一。该文通过对375铀矿床见矿孔ZK9901,进行地质、地球化学研究,对375矿床的形成环境及过程进行探讨。结果表明,在干旱-半干旱环境的交替行进下,利用泥岩的不透水性和砂岩透水性的相互作用,并经过后期的热液改造作用,造成了铀的富集沉淀。碎屑物质来源具有同源性,形成的构造环境为大陆岛弧环境。     

风化壳淋积型稀土矿浸取过程的模拟计算研究Ⅰ：液-固萃取模型

风化壳淋积型稀土矿物中稀土元素主要富集在以高岭土为主的粘土矿物中,目前主要通过原地浸矿工艺开采。开采过程中,浸矿液自矿体顶部注液孔流至矿体底部或集液巷道的过程中,不断交换浸出粘土中的稀土离子,其过程可视作液-固萃取,因此可通过其中的萃取平衡和物料平衡关系进行模拟计算。介绍了一种基于液-固萃取模型的风化壳淋积型稀土矿柱浸过程模拟计算方法,并探讨了离子交换反应系数、浸矿剂浓度、原矿品位等因素对于浸矿效果的影响。计算表明：铵根离子具有较强的交换浸出稀土的能力;浸出液所能达到的理论浓度峰值主要决定于浸取液中初始硫铵浓度;浸矿所需顶水理论注入量可依据矿体饱和含水率估算,并进而通过模拟计算的浸矿液/顶水比计算所需浸矿液注入量;浸矿液硫铵浓度越高,原矿稀土品位越低,则稀土离子穿透曲线浓度峰值持续时间就越长,之后浓度下降速度也越快,同时浸矿液/顶水比以及硫铵投入/稀土产出比也越小,说明浸矿剂利用效率越高。     

离子吸附型稀土矿床中土壤元素地球化学找矿标志

用中子活化和X射线荧光分析技术研究了我国南方某地花岗岩母质上的风化壳及土壤中28种元素的含量、分布、迁移和富集规律。根据土壤元素的背景值与含矿异常之间在元素含量、共生组合和分布特征等差异,提出利用表层土壤元素的地球化学特征作为离子吸附型稀土矿床的找矿标志,为区域找矿提供了科学依据。     

四川牦牛坪稀土矿床深部构造与成矿作用的地球物理新证据

四川牦牛坪稀土矿床位于冕宁-德昌稀土成矿带上,储量居世界第三。矿床受S-N向展布的哈哈断裂及其中的碳酸盐-正长岩杂岩体控制。矿体以充填方式产于岩石裂隙中并表现出明显的分带特征,据此可将成矿作用划分为三个期次：S_Ⅰ-霓长岩化期,S_Ⅱ-方解石-重晶石期,S_Ⅲ-钠铁闪石-氟碳铈矿期,反映了成矿流体的结晶顺序。前人研究表明该矿床形成于新生代的碰撞造山环境,因此,矿床深部构造对成矿作用有重要意义。本次研究在矿区内布置两条可控源音频大地电磁测深(CSAMT)线T1和T2,通过2D反演,并结合地表地质填图,推测哈哈断裂在矿区中分为两支。这两条次级断裂在深部都为倾向E的低角度逆断层,并且向下有可能逐渐合并成一条主干断层,而向上则逐渐变陡,并进一步分成若干条次一级破碎带,为成矿的有利空间。因此,从深部到浅部,哈哈断裂可分为3个层次：深层次构造为深度>5 km的导矿断裂,将深部含矿热液运移到浅部;中层次构造为3～5 km的配矿断裂,控制着矿床的产出位置;浅层次构造为3 km到地表的节理裂隙,是直接的容矿构造,含矿流体结晶并充填于其中而...     

西藏多不杂铜矿床稀土元素地球化学特征研究

探讨稀土元素地球化学对多不杂铜矿床成矿物质及流体来源的指示意义。选择相关岩矿石及金属矿物样品,测试其稀土元素组成。研究表明,岩矿石及金属矿物均具有轻稀土富集的特征,这是地幔流体作用成矿的标志。由磁铁矿→浸染状黄铁矿→脉状黄铁矿→黄铜矿演化,δEu值逐步从大于1过渡为小于1,即由正铕异常→负铕异常演化,这是含矿地幔流体作用导致熔浆→热液演化,引发交代蚀变,促使壳幔物质混染叠加成矿的依据。从花岗闪长斑岩→变质砂岩→玄武安山岩,总稀土元素呈现出逐步上升的趋势;花岗闪长斑岩和变质砂岩均为含矿地质体,构成了接触带成矿体系,它们的δEu值分别表现为大于1和小于1,即分别呈现出正铕异常和负铕异常;玄武安山岩不含矿,无明显的铕异常。     

滇东南南秧田钨矿床含矿矽卡岩地球化学特征及成因初探

南秧田矽卡岩型白钨矿床是滇东南老君山W,Sn多金属成矿区的重要组成部分之一。该矿床由多个白钨矿体组成,以层状、似层状矽卡岩型矿石为主。本文在系统野外工作的基础上,对含矿矽卡岩的主量元素和稀土元素地球化学特征进行了研究。测试结果表明,该矿床的矽卡岩具有富铝、富钙、相对富镁、贫碱的特点;稀土元素具有LREE富集的右倾型特征,Eu具有中等负异常,Ce无明显异常。与不同类型矽卡岩相比,南秧田矿区矽卡岩与典型岩浆热液交代成因矽卡岩稀土元素特征类似。结合年代学研究成果,认为南秧田钨矿床和矽卡岩的形成可能经历了加里东期喷流沉积作用、印支期区域变质作用,但最终成型于与燕山期老君山花岗岩相关的岩浆热液交代作用。     

西藏班怒带多不杂铜矿床含矿岩体地球化学特征及成因浅析

西藏多不杂铜矿床位于班公湖-怒江缝合带北侧,是近年来发现的具有超大型规模前景的矿床,对矿区内含矿岩体进行了岩相学、岩石地球化学分析,探讨了成因类型及形成时代,认为多不杂含矿岩体主要为花岗闪长斑岩,岩石具斑状结构,块状构造,属于硅酸过饱和、铝过饱和类型,具有高钾、贫碱的特征,属于高钾钙碱性或钾玄岩系列。稀土元素特征显示岩体在岩浆形成后侵位至冷凝成岩过程中,未经历明显发生结晶分异作用。区内岩体属于S型花岗岩,形成于燕山晚期弧-陆板块碰撞背景下的火山弧区,共发生三期岩浆活动。     

东川式层控铜矿的成矿模式

本文论述了康滇地轴东川式层控铜矿床,其层状矿的成矿地质条件主要是矿源层、藻礁与储矿层。成矿作用贯穿在整个沉积过程中,特别是生物造礁作用与成岩作用对成矿具有决定意义。层状铜矿的生成机理可试名为“红层汲取-藻控成岩成矿”模式。由于构造运动及其轻微的变质作用与火山活动,对层状铜矿中的矿质加以改造,沿断裂运移并重新淀积于有利岩层中,形成脉状富矿体或脉型矿床。所以,作为东川式层控铜矿成矿的全过程,又可概括为“红层汲取-藻控成岩成矿-构造富集”模式。     

赣西北地体含金建造地球化学特征及其控矿机制

通过对赣西北地体中元古界九岭群进行的地质地球化学研究,确定该群为一Au-Ag-As-(Sb)组合的含金建造,火山作用在含金建造形成过程中起着关键作用。九岭群含金建造划分为高Au和低Au两类地球化学群,不均匀变质改造作用是二类地球化学群形成的主导因素,可利用Au, Ag, As, Ti, Cr, V等11种元素建立判别函数F_1和F_2,构造作为含金建造判别标志的F_1—F_2图解,系统探讨了区内变质热液型单金矿化和岩浆热液叠加型Au, Ag为主多金属矿化等二类金矿化类型,建立了本区金矿床的成矿模式。     

吉林夹皮沟金矿带的稀土元素地球化学研究

为了解吉林夹皮沟金矿带的成矿期次,利用稀土元素的示踪性,对夹皮沟金矿带含矿石英脉、花岗岩及变质地层斜长角闪岩等21个样品进行稀土元素含量测定。测定结果表明,石英脉ΣREE=19.12×10-6～147.57×10-6,δEu=0.61～1.22,平均值0.89,具弱的负Eu异常;太古代花岗岩ΣREE=121.40×10-6～157.32×10-6,δEu=0.87～1.09;中生代花岗岩ΣREE=69.78×10-6～90.95×10-6,δEu=0.94～1.02,LREE/HREE比值分别为11.51～14.12和14.16～16.73,后者轻重稀土分馏程度略高于前者;变质围岩ΣREE=22.40×10-6～275.86×10-6,δEu=0.75～5.79,平均值2.30,具明显的正Eu异常。三者都具有轻稀土富集的平滑稀土配分模型。结合其区域地质背景、流体包裹体和稀土元素特征,得出夹皮沟金矿存在两期成矿作用,分别对应于太古代成矿花岗岩岩浆作用及中生代燕山期花岗岩岩浆作用。太古代首次富集成矿,中生代燕山期叠加成矿并扩大成矿规模,成矿时代分别为2475～2469 Ma和170～160 Ma;结合稀土特征研究及包裹体研究,成矿流体以岩浆热液流体为主,遭受轻微地层变质热液混染,中生代成矿流体混染作用更强烈。     

宁镇地区燕山期矽卡岩矿床成矿系统稀土元素地球化学研究

通过宁镇地区燕山期矽卡岩矿床成矿系统的稀土元素特征研究,了解了矽卡岩矿床成矿系统的稀土元素地球化学演化规律特征及其制约机制,为矽卡岩型多金属矿床成矿规律及成矿预测研究提供新的地质地球化学信息依据。研究表明,矽卡岩矿床成矿系统稀土演化规律为:矽卡岩期,干矽卡岩阶段到湿矽卡岩阶段稀土组分含量增加;矽卡岩期晚期到热液期早期降低;热液期,汽成热液氧化物阶段到高中温硫化物阶段增加,到中低温硫化物阶段降低。演化规律主要是受自身富集稀土元素的强度、流体含矿性、运移分配及成矿的物理化学条件的影响。矽卡岩矿床成矿系统主要矽卡岩化的发育及其分带性所具有成矿专属性等特点,都为进一步寻找矽卡岩型多金属矿床提供新的地质地球化学信息。