离子型稀土矿山废弃地生态修复研究进展

稀土矿的长期开采对稀土矿山生态环境造成很大的破坏,由此带来的环境问题与遗留稀土矿山废弃地生态修复引起人们的足够重视。本文针对南方离子型稀土矿山废弃地成因做了简要分析,同时介绍了稀土矿山废弃地带来的环境问题,综述了国内外近20年来稀土矿山废弃地生态修复技术研究现状,其中包括工程措施、土壤改良、植物修复、微生物修复及多种方法联合修复,对上述几种修复方法做了简要的对比分析,并从提高稀土矿山废弃地生态修复技术的角度提出此领域需加强研究的方向的建议。     

遥感技术在稀土矿业中的应用研究综述

稀土资源是高技术、新材料领域中不可缺少的原料或者辅助材料,是全球公认的关乎新兴产业发展的战略性资源。21世纪以来,遥感技术的飞速发展使得遥感数据的空间分辨率、波谱分辨率、辐射分辨率及时间分辨率有了极大的提高,遥感技术宏观、高效、综合及经济等优势在稀土矿业得到了很好的发挥。综述了近年来国内外遥感技术在解决稀土找矿、矿政管理及矿山地质环境等问题中的应用。就遥感技术在稀土矿业用中理论问题及技术路线进行了阐述及总结,对存在的问题提出了一些建议,以期遥感技术能在稀土矿业中得到更充分的应用,为稀土的资源储备、矿山开发、资源管理等方面提供技术支撑,也为稀土矿业的战略规划提供服务。     

离子型稀土矿稀土配分特征及类型划分新方案

离子吸附型稀土矿床的稀土配分是决定矿床价值的重要因素,以ΣYO, Eu_2O_3, Y_2O_3作为划分依据评价矿床经济价值目前已不合理。本文通过收集近3年稀土产品价格和40个离子吸附型稀土矿山配分数据,分析40个不同稀土配分的矿山价值,并进行对比研究,提出了以ΣYO, Pr_6O_(11)+Nd_2O_3和Tb_4O_7+Dy_2O_3为划分依据的稀土配分类型分类方案;根据6500件配分样品数据,提出6种主要稀土配分类型:高铽镝低镨钕重稀土、中铽镝低镨钕重稀土、中铽镝中镨钕轻稀土、中铽镝低镨钕轻稀土、低铽镝高镨钕轻稀土、低铽镝中镨钕轻稀土,并按照近5年稀土产品平均价格评估矿床经济价值,与实际市场定价进行对比基本吻合。该分类方案对合理评价离子吸附型稀土矿的经济价值具有一定的指导意义。     

复合挡土结构在稀土矿山滑坡防治中的应用研究

风化壳离子吸附型稀土矿床,是中国赣南地区所特有的一种矿床,在开采工艺上主要采用国家推广的第三代原地浸矿法。以江西省龙南县乡标稀土矿山滑坡为例,在对研究区滑坡进行野外实地调查,并结合该稀土矿开采工艺流程、滑坡区地质环境条件,分析总结了滑坡形成机制,主要表现在两方面:岩土性质、结构、坡型、坡度和高差等内因的影响;降雨、地表径流、地下水和浸矿时的注液加压等外部因素的影响。最后进行了"树根桩+锚杆"组合的复合挡土结构设计,以防治离子型稀土矿山滑坡的发生,最大限度地保证了采场工作人员的生命安全,减少了经济损失,提高了开采效益。     

废弃池浸堆浸离子型稀土矿污染途径及其修复研究

中国是世界上稀土资源最丰富的国家,稀土工业为中国国民经济和国防建设做了重要贡献,同时也造成了巨大的环境污染。池浸、堆浸工艺是早期一代、二代浸矿工艺,本文分析离子型稀土矿池浸堆浸浸矿原理与工艺。对池浸堆浸稀土矿带来的主要污染及其污染途径进行分析,研究了废弃池浸堆浸稀土矿修复影响因素,同时提出废弃池浸堆浸稀土矿治理修复方法和主要发展方向,为后续废弃池浸堆浸稀土矿区土壤修复提供理论支持。     

我国稀土湿法冶金发展状况及研究进展

介绍了包头混合型稀土精矿、四川氟碳铈矿和南方离子吸附型稀土矿这3类主要稀土工业资源的特点及研究开发的一系列先进稀土冶炼提取工艺技术,并就目前工业上应用的冶炼分离工艺及研究进展进行了综合评述,探讨了我国稀土湿法冶金领域的发展趋势,提出下一步的研究开发方向和重点研究领域为： 稀土矿高效绿色冶炼分离工艺,研究解决三废污染问题,降低单耗和提高资源综合利用率;超高纯及特殊物性的稀土化合物材料制备技术开发,拓展稀土应用领域.     

基于温度分异的稀土矿区地表扰动分析方法

离子型稀土矿开采扰动不仅造成矿区景观及生态环境退化,而且稀土开采产生的尾砂还导致矿区大面积土地沙化,造成矿区地表温度变异,与其他类型矿区开采扰动有显著差异。传统方法以植被指数(NDVI)作为矿区生态扰动的监测因子在稀土矿区是否适用有待验证。针对稀土矿区开采扰动特点,通过构建温度分异系数(HI)分析稀土开采扰动与矿区地表温度的响应关系,构建基于HI的稀土矿区地表扰动分析方法,并以赣州市定南县岭北稀土矿区为例,比较了NDVI与HI在稀土矿区生态扰动监测方面的区分效果,以此为基础,分析了岭北稀土矿区23a稀土开采导致的生态扰动时空演变规律。结果表明:相比NDVI,HI能体现稀土开采工艺特点,具有更佳的扰动区分能力。原地浸矿工艺一定程度上遏制了矿区裸露尾砂地的规模,使得矿区极差生态环境面积得到控制,但随着稀土开采总体规模扩大,生态评价为差和较差的矿区面积急剧扩大,矿区整体生态环境进一步恶化。     

离子型稀土矿山浸矿土壤的氮化物迁移实验研究

赣南离子型稀土浸矿开采过程中,因大量使用(NH_4)_2SO_4作浸矿剂造成土壤氮化物累积,引发矿区土壤及水体氮化物的持续严重污染。通过模拟土柱实验,测定原矿土壤(未开采的稀土矿土壤)和一般土壤(矿山周边的普通土壤)在模拟浸矿过程中氮化物的污染含量,研究氮化物在土柱实验中的迁移特征及规律。结果表明:浸矿过程中,原矿土壤和一般土壤中氮化物主要以铵态氮形式存在,说明铵态氮是导致稀土矿区土壤污染和水环境污染的主要原因;同时由于土壤的固氮作用、淋滤过程中铵态氮向下迁移及减少的共同作用,致使试验中原矿土壤和一般土壤铵态氮含量总体随天数表现为降低、升高、再降低趋势;并且与一般土壤相比,原矿土壤中稀土离子和NH~+_4会发生交换解析作用增加原矿土壤的固氮作用,同时稀土的存在会增加土壤本身对氮化物的吸附能力。研究结论为赣南离子型稀土矿浸矿过程中氮化物的迁移规律提供基础依据。     

Landsat-8热红外数据反演稀土矿区地表温度的方法比较

稀土矿区地表温度作为矿区生态环境状况的重要影响因子,可间接反映矿区地表扰动状况,其温度反演算法直接制约着遥感数据和模型在矿区的应用。以Landsat-8遥感数据作为数据源,定南县岭北稀土矿区为例,通过构建可分离指数模型,分析辐射传输方程、单窗算法、单通道算法和Artis算法在稀土矿区温度反演的适用性。结果表明:4种算法反演的地表温度及亮度温度在稀土矿区的空间分布上大致相同,温度级别与矿区扰动对应;4种算法反演的平均地表温度间存在差异,算法间的平均地表温度排序为:辐射传输方程单窗算法Artis算法单通道算法,且单窗算法和Artis算法精度较高;单窗算法对矿区地物具有最佳的可区分性特征,其可分离性指数JMW=3.28083,能较好反映矿区生态扰动,可考虑作为稀土矿区地表扰动的温度反演方法。     

四川冕宁南河马厂村稀土尾矿调查评价及开发利用建议

四川牦牛坪稀土矿经前人地质勘查和系统研究,查明了原生轻稀土矿资源储量,总结了成矿控矿地质条件,建立了稀土成矿的三层楼模式,重新预测了资源潜力,获得重要成果。另一方面,矿山在近30年的采选过程中产生了大量的尾矿弃渣,沿南河马厂村两岸广泛堆积。针对尾矿中稀土元素的含量、赋存状态、有多大资源量、能否再次综合回收利用等问题,2013年对其进行了综合调查评价,查明了尾矿中稀土元素和共(伴)生元素的特征及稀土氧化物的资源量。研究表明:尾矿中的稀土氧化物(REO)含量为0.8%~1.02%,稀土氧化物资源量已达中型规模,与之伴生的重晶石(BaSO_4)、天青石(SrSO_4)和Ga,Mn,Mo,Pb等元素具综合回收价值;尾矿中的稀土矿物分布粒级主要为+300目,主体为氟碳铈矿,-300目粒级的稀土矿物在铁锰胶体中呈吸附状态。通过试验证明,重选-磁选和湿法(硫酸)浸出工艺简易可行。流经水域受污染河段稀土资源流失严重,水样Pb含量为303~2809μg·L~(-1),属于严重超标。本研究可为硬岩型稀土尾矿资源的二次开发利用和矿区生态环境保护提供实例。     

山东微山稀土精矿的工艺矿物学研究EI北大核心CSCD

针对微山稀土矿不同品位的稀土精矿,采用化学分析、配分分析、X射线衍射分析、扫描电镜能谱分析、偏光显微镜等分析方法对微山稀土矿的化学成分、稀土元素分布、矿物组成、矿物嵌布特征等进行了研究,结果表明:不同品位的微山稀土精矿中稀土矿物主要由氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、碳铈钠石、碳酸锶铈矿组成,主要杂质矿物是方解石、重晶石、天青石和菱锶矿,这是区别于其他氟碳铈矿的典型特征;轻稀土元素占稀土总量的98.5%以上,典型富铈低钇型轻稀土,矿中的钙、锶、钡等杂质较多;40%品位的稀土精矿是微山稀土企业主流产品,稀土矿物的解离度较高,单体矿物均在66%以上,稀土矿物与碳酸盐矿物、重晶石、天青石、硫化矿物、磷灰石连生。通过对微山稀土矿特性研究,为稀土矿的加工提供矿物学依据。     

生物炭对离子型稀土矿山尾水中氨氮的吸附特性研究

针对多级渗滤技术处理离子型稀土矿山水环境氨氮污染的需求,本研究以生物质废弃物稻壳、木屑、花生壳及沼渣为原料,在300和500℃热解制备生物炭材料,考察吸附稀土矿山尾水中氨氮的效果及影响因素.实验结果表明:在500℃下,稻壳和花生壳制备的生物炭吸附氨氮效果最佳,稻壳生物炭(RHBC)最大吸附量为36.76 mg·g-1,...     

白云鄂博两种稀土矿物中铕的价态

白云鄂博稀土矿床中,现已发现的稀土矿物近40种。为了开发利用该稀土资源,对矿床中稀土元素的存在形式、分布规律的研究是非常重要的。目前通常用化学方法查明稀土矿物的成份、稀土元素的配分等。用现代物理学方法研究白云鄂博稀土矿物中稀土元素的价态还较少见。我们用穆斯堡尔效应测定了白云鄂博两种稀土矿物中铕的价态。 穆斯堡尔效应是一种核物理方法,用它可以解决有关元素的价态等问题。试验     

北京有色金属研究总院稀土研究所

北京有色金属研究总院稀土研究所(原稀土研究室)成立于1958年,是中国最早从事稀土工业研究和开发的单位。主要从事世界最大的稀土矿——白云鄂博和中国南方离子吸附型稀土矿的综合利用研究。研究领域包括:矿石分解、湿法冶金提取、单一稀土元素分     

白云鄂博矿中深部弱磁尾矿中稀土的赋存状态研究

运用化学分析、场发射扫描电镜、X射线能谱仪及AMICS自动矿物分析系统等分析方法对白云鄂博中深部矿石弱磁尾矿中稀土的赋存状态进行研究,研究结果表明:中深部弱磁尾矿中稀土品位为9.66%,稀土矿物主要是氟碳铈矿和独居石,且二者的比例随着开采深度的增加由原来的7∶3~6∶4逐渐变化为3∶1,氟碳铈矿的比例明显增大。元素含量种类较多,矿物的组成非常复杂,嵌布粒度很细,稀土矿物在38μm粒度以下累积量超过了90%。稀土矿物主要是与铁矿物、萤石连生,解离度较高,利于稀土矿物分选。氟碳铈矿和独居石主要以单体存在,呈微细粒状、断续或者连续条带状分布于石英、闪石、铁矿物、萤石、磷灰石、霓石、方解石中。此研究结果对白云鄂博矿中深部弱磁尾矿中稀土的高效综合利用具有重要的指导意义。     

稀土精矿冶炼过程放射性元素迁移分布规律

中国稀土资源储量巨大,但多为天然放射性核素伴生矿,放射性污染问题一直以来都是关注的焦点。随着稀土矿石的开发利用,这些放射性核素随之迁移,扩散,重新分布和富集,并随着稀土矿冶炼过程产生的三废进入到环境中,处理不当就会成为严重的环境污染问题,也会造成资源的浪费。放射性核素是核能发展中的重要元素,为了更好地利用处置放射性核素,应该清楚这些核素的迁移、分布和富集过程和规律。通过实地调研,考察和查阅大量文献,总结出几大稀土矿主流冶炼工艺过程中放射性元素的迁移分布规律和富集过程。结果表明:几大稀土矿虽然冶炼工艺不同,但其中放射性元素90%左右迁移、富集到冶炼废渣中,剩余少部分分布到废水、废气及产品中。因此,需要加大稀土矿冶炼新工艺的研究及现行工艺的技术改造,从源头解决放射性废渣的污染和堆存问题;研究开发现存的冶炼废渣中稀土、钍(铀)等有价元素回收利用工艺,实现废渣减量化、资源化和无害化。     

离子吸附型稀土开采的高分影像识别尺度选择研究

离子吸附型稀土矿矿区分散,矿点众多,采用高空间分辨率遥感影像进行开采监测是一种有效手段,尽管较高的空间分辨率能改善识别质量,但也会带来识别效率和费用问题,合适的识别尺度选择显得尤为重要。以赣南岭北稀土矿区Pleiades-1A高分遥感影像为数据源,结合稀土矿的开采过程,通过沉淀池构建矿点尺度和矿区尺度识别模型,探究稀土矿开采识别的尺度效应。实验以0.5 m为步长,通过重采样获取0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3 m分辨率影像,再融合高分辨率影像纹理特征,利用面向对象Cart决策树和模糊分类相结合的方法获取矿点及矿区尺度沉淀池识别情况。结果表明:在矿区尺度下,多分辨率沉淀池识别精度为93.24%, 87.83%, 78.37%, 75.68%, 63.51%, 62.16%,随着分辨率降低,识别效率显著提高,但识别精度有一定降低。矿点尺度下,通过对1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5 m稀土矿点分布情况分析,得出矿点识别精度为96.55%, 96.55%, 96.55%, 93.10%, 79.31%, 65.51%,在高于2 m分辨率尺度上进行大范围监测矿点识别精度保持不变,低于2 m后识别精度开始降低。说明在大范围监测情况下,分辨率2 m可以保证矿点监测的正确率与监测效率,而在矿区尺度,要对沉淀池进行有效识别,应采用米级以下影像分辨率。     

北京有色金属研究总院稀土研究所

北京有色金属研究总院稀土研究所(原稀土研究室)成立于1958年,是中国最早从事稀土工业研究和开发的单位。主要从事世界最大的稀土矿——白云鄂博和中国南方离子吸附型稀土矿的综合利用研究。研究领域包括:矿石分解、湿法冶金提取、单一稀土元素分离和提纯、金属及合金的制备和稀土新材料的研制、开发等。新材料包括:稀土荧光粉、稀土电光源材料、稀土贮氢材料、稀土电池材料、稀土永磁材料、稀土抛光粉和汽车尾气净化稀土催化剂及装置等。     

冕西稀土成矿带氟碳铈矿自然重砂特征及其找矿意义

冕西地区稀土成矿条件优越、资源丰富,已发现的稀土矿床(点)构成一北东向长约数十公里、面积数百平方公里的稀土成矿带,氟碳铈矿作为该带内单一的工业矿物,其自然重砂分布特征明显、异常规模大、强度高,与喜山期碱性含矿杂岩体和哈哈断裂、雅砻江断裂及其派生的次级断裂等控矿构造都有成因上的联系,与La,Y化探异常吻合程度高,并与已知稀土矿床(点)有极好的响应。氟碳铈矿自然重砂异常对该成矿带内稀土矿找矿预测及勘查具有重要指示作用,其可作为重要预测因子参与该区稀土找矿预测。作者通过对区内氟碳铈矿自然重砂异常分析研究,提出了潜在找矿区域,开展异常查证有望取得找矿突破。     

云南临沧花岗岩带中段离子吸附型稀土矿成矿主控因素与成矿模式

云南临沧一带离子吸附型稀土矿的发现将滇西离子吸附型稀土矿的分布范围向北推移了100 km,矿体主体分布海拔推高至1800 m以上。研究区离子吸附型稀土矿赋矿岩性为黑云二长花岗岩,该岩体为分异程度较高的同碰撞成因过铝质钙碱性岩,成岩年龄为(213±2) Ma,侵位于晚三叠世。矿体主要分布于全风化层中,在平面上呈沿地形变化的面状,在剖面上呈扁豆状,蚀变主要表现为高岭土化、黏土化,离子相态率平均为53%,轻稀土平均占比为74%,为轻稀土离子吸附型稀土矿。通过对基岩性质、地形地貌、风化蚀变、气候和植被条件与稀土元素富集关系的研究,确定了临沧花岗岩风化离子吸附型稀土矿的主控因素,建立了该类矿种的找矿标志和成矿模式,发展了花岗岩风化离子吸附型稀土矿的成矿理论,以期为相似地区同类矿种的找矿工作提供参考。