新疆巴楚小海子岩体铁钛成矿特征及资源利用前景

新疆巴楚小海子是近年来在塔里木大火成岩省探获的一个低品位-大吨位岩浆型钒钛磁铁矿床,其成岩成矿机制以及资源利用前景尚不清楚。文章针对小海子岩体2种含矿岩相橄榄辉长岩和橄榄辉石岩开展了地质地球化学研究。橄榄辉长岩相和橄榄辉石岩相虽然在空间上关系不明,但岩相学观察表明它们矿物组成的差异与矿物堆晶作用有关,且二者具有相似的稀土元素球粒陨石标准化和微量元素原始地幔标准化配分曲线,说明是同源岩浆演化的产物,橄榄石较低的Fo值(67.9~72.5)指示幔源母岩浆在深部岩浆房中发生了分异。小海子岩体和与相距约45 km的瓦吉里塔格相比,岩石组成和地球化学组成相似,表明为同源岩浆成因,但后者矿物组成变化范围更大,指示瓦吉里塔格岩体在形成过程中经历了更高程度的分离结晶作用,这可能是造成瓦吉里塔格岩体比小海子岩体的w(TiO_(2))更高的原因。小海子岩体虽然w(TiO_(2))较低(3%~4%),但铁钛氧化物固溶体分离结构不发育,且矿物颗粒粗大,使得铁和钛选矿解离比中国其他地区的钒钛磁铁矿更为容易,因此钛资源利用前景巨大,笔者建议出台地方性的勘查技术规范,为这类铁钛资源的开发利用提供技术标准。

中国锗矿资源保障程度与潜力评价

中国的锗资源主要以伴生形式产出,得益于国内庞大的铅锌冶炼产能和煤炭消费的支撑,已成为全球最大的锗生产国。2020年,全球锗总产量为140 t,其中,中国产量为95 t。在储量方面,中国保持全球第二的地位,仅次于美国。锗作为半导体产业中的关键金属之一,其资源保障愈加受到重视。本文科学评估了中国锗矿资源的保障程度与潜力,通过深入调查和分析,掌握了详尽的资源分布、开采利用、成矿作用等信息,总结了中国锗矿的空间分布规律,伴生锗的富含硫化物铅锌矿主要分布于扬子地块边缘和粤北地区,煤中锗矿分布于二连盆地-海拉尔盆地和滇西三江等两大成矿区带。综合成矿地质条件和未来需求预测等因素,评估中国锗矿资源保障程度存在一定忧患,建议加强锗矿床成因和成矿规律研究,促进勘查增储,指出川滇黔、粤北富锗铅锌矿富集区、滇西富锗煤盆地等找矿方向,提高综合利用水平、提升中国锗资源话语权、健全锗资源保护利用与储备体系。本文研究结果为锗矿资源的管理与开发提供了重要参考,对于保障国家锗资源供应、提升资源利用效率具有重要意义。

云南墨江金矿区内凝灰岩的成因及对金成矿作用的意义

云南墨江金厂金矿是哀牢山金矿带内的一个大型金矿床,矿床受剪切带控制,矿体赋存于古生代浅变质岩中,其成矿物质来源一直是争论的焦点。为进一步精确约束赋矿地层的形成时代和大地构造背景,探讨其与金成矿物质来源和成矿作用之间的关系,本文对古生代浅变质岩中的凝灰岩开展了年代学、地球化学、黄铁矿成分和同位素特征研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果(256.6±2.3Ma)表明墨江金矿区内存在晚二叠世火山碎屑岩。锆石稀土元素含量较高,Ce正异常(δCe=2.02~32.98)和Eu负异常明显(δEu=0.06~0.38)。岩石具有低钛(TiO_(2)=0.47%~0.71%)、较高铝(Al_(2)O_(3)=10.96%~16.33%)、富铁(Fe_(2)O_(3)T=3.21%~9.12%)和硫(S=0.95%~3.92%)等特征,属于英安质-流纹质凝灰岩;此外,所有样品轻重稀土元素分馏显著((La/Yb)_(N)=7.50~15.7),Eu异常明显(δEu=0.54~0.68),亏损Nb、Ta、Ti、Sr、Ba,富集K、Pb,显示出弧火山岩的地球化学特征。Nd同位素(ε_(Nd)=-9.24~-9.61)显示富集特征,二阶段钕模式年龄为1.61~1.79Ga。凝灰岩中富含黄铁矿,黄铁矿属铁亏损型(S/Fe=2.00~2.09),存在Ni对Fe、As对S的类质同象置换;S主要来自地壳(δ^(34)SV-CDT=-8.8‰~-9.7‰);Co、Ni含量高但没有相关性,指示其为火山成因,后期受到了富Ni流体交代;黄铁矿的Au含量偏高,但未发现独立金矿物,推测可能存在纳米金。全岩地球化学特征、Nd同位素特征和锆石微量元素特征指示墨江金矿区凝灰岩形成于陆缘弧构造背景,为古特提斯洋俯冲消减过程中玄武质岩浆底侵导致古元古代变质基底重熔的产物,岩浆形成过程中伴有地幔物质的加入,同时存在金的初始富集,形成含金黄铁矿,并在随后的区域变质作用及构造热事件中发生金的活化迁移,为金矿床的最终形成提供成矿物质。晚二叠世弧岩浆作用对于墨江金矿的形成具有重要意义。

东秦岭夜长坪钼矿床流体包裹体特征及对成矿作用的指示

夜长坪钼矿床位于东秦岭钼成矿带中段,其矿石类型以矽卡岩型为主,其次为斑岩型。在东秦岭钼成矿带,针对矽卡岩型-斑岩型复合钼矿床流体包裹体研究相对较少,其流体演化特征及成矿作用机制是需要关注的重要科学问题。夜长坪钼矿床成矿阶段从早到晚划分为早期矽卡岩阶段、晚期矽卡岩石英-钾化阶段(Ⅰ阶段石英)、石英-辉钼矿阶段(Ⅱ阶段石英,主成矿阶段)、石英-多金属硫化物阶段(Ⅲ阶段石英)和石英-碳酸盐阶段(Ⅳ阶段石英)。对上述Ⅰ—Ⅳ阶段石英采集包裹体样品进行岩相学特征、显微镜下观察及显微测温和激光拉曼光谱特征分析。结果表明,矿床石英中流体包裹体类型包括WG型(NaCl-H_(2)O富气型)、WL型(NaCl-H_(2)O富液型)、C型(CO_(2)型)和S型(含子晶型)。从成矿早阶段到晚阶段,流体包裹体的均一温度依次集中在380~437℃、331~370℃、312~320℃和257~350℃,对应的平均盐度(NaCleqv.)分别为10.83%、9.29%、7.16%和4.51%,成矿流体从早阶段高中温、中高盐度与富(含)CO_(2)的NaCl-H_(2)O-CO_(2)体系逐渐演化为晚阶段中低温、低盐度与贫CO_(2)的NaCl-H_(2) O体系。流体混合作用导致流体的温度下降、盐度降低,流体由氧化状态转化为还原状态,由此造成流体中的Mo元素溶解度大幅降低并迅速卸载与沉淀富集成矿。进一步根据“岩浆流体-建造”成矿体系,构建了矿区(床)尺度成矿模式。

卤水型锂资源勘查开发综合评价指标体系构建与应用

基于指标选择的系统性、可得性、易操作性原则,从影响卤水型锂矿床的地质条件、开采条件、社会经济条件和环境约束条件4个方面优选“成矿地质条件”“卤水Mg/Li比值”等19项具有代表性的评价指标,首次构建了一套卤水型锂资源勘查开发综合评价指标体系,可为同类型矿床勘查开发综合评价提供一定的思路和借鉴。运用层次分析法确定指标权重,结合初步确定的各指标参考评价标准,对西藏扎布耶盐湖等5个典型卤水型锂矿床的勘查开发条件进行综合评价,认为影响卤水型锂资源勘查开发的首要因素是地质条件,反映在矿区卤水型锂资源的地质特征、水化学特征和资源禀赋等方面,次要因素是环境约束条件和社会经济条件。柴达木盆地一里坪盐湖的卤水型锂资源勘查开发优势度得分最高,为87.69,其次依次为:察尔汗盐湖别勒滩矿段,得分87.50;西藏扎布耶盐湖,得分85.02;江汉盆地江陵凹陷,得分73.53;马海盐湖,得分56.96。评价结果反映了当前经济社会形势下卤水型锂矿床勘查开发利用的实际情况,可作为卤水型锂资源勘查、投资开发和国民经济发展规划等工作的重要依据,同时验证了评价模型的可操作性和评价方法的可行性。

广西贵金属矿产资源特征、成矿规律与找矿方向

广西贵金属矿产以金、银和铂为主,资源较为丰富,共发现金矿产地283处,累计查明资源量621.01539 t;银矿产地184处,累计查明资源量23347.64 t;伴生铂矿产地1处。矿床类型复杂多样,独立金矿以浅成中-低温热液型为主,岩浆热液型和陆相火山岩型次之;银矿以共伴生矿床为主,常与铅锌金同体共伴生;铂矿以微细粒浸染型金伴生铂为主。成矿时代上,金银矿既有成矿期次多、时间跨度长的特点,又有集中爆发成矿的特征,均以燕山期最为主,形成了广西主要的大、中型金银矿床。空间分布上,金银矿以地域性集中分布为特征,且明显受构造和岩浆岩控制,常沿区域性断裂/褶皱成群、成带分布或沿岩体与围岩的内外接触带分布,寒武系和三叠系是主要的赋矿层位。通过对广西贵金属区域成矿地质条件和资源潜力分析,圈定了成矿远景区,其中,金矿划分出13个成矿远景区,银矿划分出8个成矿远景区,预测资源量分别为1033 t和77655 t,表明金银矿仍有较大的找矿潜力。广西具有铂高背景值,成矿条件良好,应注意基性-超基性岩的评价,以及微细粒浸染型金矿种伴生铂的评价,同时也要注意新类型铂矿的查找,如与黑色岩系有关的铂矿床。

沉积型锂资源成矿作用特征

沉积型锂资源作为可利用锂资源的重要组成部分,由于其储量大、分布范围广而备受关注,但对于锂的赋存状态、赋矿沉积岩的沉积特征、成矿物质来源等成矿作用特征观点不一。通过对国内外沉积型锂资源成矿作用的综合分析,文章尝试总结出沉积型锂资源的成矿作用规律。综合国内外沉积型锂资源(矿床)的特征分析,沉积型锂资源主要赋存于黏土岩、铝质黏土岩及铝土矿中,部分分布于绿豆岩(凝灰岩)以及砂岩、泥岩等碎屑岩。锂在其中的赋存状态多样,主要以类质同象或离子吸附形式赋存在绿泥石、蒙脱石、高岭石和伊利石等黏土矿物中,个别为可开采的独立含锂矿物。多数沉积型锂资源沉积在湖相、泻湖相等低能的还原环境中,富锂岩石主要来源于岛弧类长英质火山岩和少量碎屑岩-碳酸盐岩,且源区母岩经历强烈的风化作用,沉积物可能经历再旋回的搬运过程。富锂岩石源于大陆岛弧环境,沉积于被动大陆边缘、裂谷或克拉通盆地。火山岩和含锂地层下伏的碳酸盐岩均可能是沉积型锂资源中锂的来源,成矿源区的不同造成了沉积型锂资源成矿作用的差异。

辽宁省重点金矿集区地质特征及成岩成矿作用

作为我国重要的产金省份,辽宁省的中生代构造、岩浆活动较为强烈,并伴有强烈的金成矿作用。根据金矿床的空间分布特征,将辽宁省划分出5个重点金矿集区,为深入了解各金矿集区内金矿床的成岩成矿作用,对金矿集区的地质特征、成岩成矿时代、地球化学等方面进行了系统分析。研究表明:各金矿集区的金成矿作用与印支期、燕山期岩浆活动有关,成矿时间集中于126~118 Ma、225~188 Ma;辽西金矿集区金矿石中的S属于地幔硫,而辽东金矿集区S来源于岩浆和变质岩地层,各矿集区矿石的Pb具有壳幔混合源特征,5个重点金矿集区的成矿物质源区组成为同一岩浆源区、不同岩浆演化阶段的产物,成岩成矿物质为下地壳部分熔融的产物,并有部分幔源物质参与。结合近年找矿进展,建立了辽宁省金矿找矿预测地质模型,可为下一步开展区域矿产勘查工作提供新思路。

中国稀散金属矿资源概况

中国稀散金属资源丰富,在全球占有重要的战略地位。对中国542处矿产地(包括759个矿床/点)的稀散金属资源调查数据分析表明,目前中国已查明稀散金属资源储量102.82万t,其中,镓矿44.65万t,锗矿1.39万t,铟矿2.52万t,铊矿2.96万t,镉矿47.12万t,硒矿2.56万t,碲矿1.53万t,铼矿893.00 t。中国稀散金属资源具有如下特征:①分布广泛,但主要集中在西南地区、中南地区和华北地区,云南、河南、广西、内蒙古、山西、贵州、广东等是稀散金属资源较丰富的省(区);②独立矿床极少,但资源储量占到全国稀散金属资源总量的6.64%;③矿床规模以中、小型为主,但大型矿床和超大型矿床资源储量占全国稀散金属资源总量的80%以上;④主要伴生在铅锌多金属矿、铝土矿和煤矿中,3类矿床中的稀散金属资源储量占全国稀散金属资源总量的80%左右;⑤总体综合利用率较低。中国镓、锗、铊资源的储备充足,但硒、碲、铼、铟、镉资源相对缺乏。

论变质重结晶作用对晶质菱镁矿矿床成矿的贡献

晶质菱镁矿矿床赋存于海相碳酸盐岩建造,为富镁碳酸盐经后期变质重结晶的产物,属沉积-变质型矿床。本次研究将中国境内的晶质菱镁矿矿床按变质重结晶程度分为三类(高、中和低),并进行了地质和地球化学研究,获得如下认识:(1)产于古生代海相碳酸盐岩中的菱镁矿矿床经历低程度变质重结晶作用(绿片岩相),矿石结晶度差,品位相对较低(44.98%~47.35%),且保留有海相碳酸盐岩建造的碳同位素地球化学特征(δ^(13)C_(V-PDB):-0.4‰~+0.3‰);(2)大型(>5000万t)优质(MgO>46%)晶质菱镁矿矿床集中分布在华北克拉通东部的古元古代胶-辽-吉活动带海相碳酸盐岩中,矿体后期经历中等程度变质重结晶作用(中—低角闪岩相),矿石发生中等程度的重结晶作用,继承了海相碳同位素地球化学特征(δ^(13)C_(V-PDB):-1.9‰~+1.7‰);(3)经历高角闪岩相(高级)变质作用的菱镁矿矿床矿石结晶程度最优,但强烈的变质作用引发外源含硅热液流体加入而发生蛇纹石化作用,矿石品位低(MgO=44.42%~45.55%),具有较高的TFeO、Mn和Ti含量,整体亦显示较低的碳同位素组成(δ^(13)C_(V-PDB):-4.1‰~-3.5‰)。因此,沉积-变质型菱镁矿矿体的镁质富集可能发生在海相沉积成岩期,后期变质作用引发富镁碳酸盐矿物重结晶作用,镁质碳酸盐和钙质碳酸盐矿物进一步发生近原地分离重结晶作用,形成晶质菱镁矿矿体和富镁白云石夹石,但过高(高角闪岩相及以上)或过低(绿片岩相)的变质作用可能均不利于形成大型优质晶质菱镁矿矿床。

花岗质岩石中黑云母成分区域性变化对深部物质示踪及成矿的约束:以秦岭地区为例

秦岭造山带早中生代花岗质岩浆及成矿作用非常发育,是探讨地壳深部物质组成及成矿关系的重要地区之一,学者已从岩石学、矿床学和地球化学等角度开展了众多研究,但对成矿作用与花岗岩和地壳深部物质组成的认识仍不太清楚。黑云母是中酸性岩中常见的暗色矿物,也是指示成矿可能性的重要矿物之一。因此,本文对秦岭该期花岗质岩石中黑云母成分开展研究,为解决该问题探索新途径。对秦岭早中生代花岗质岩石中黑云母成分的研究结果显示,北秦岭和南秦岭两个构造单元中黑云母成分和形成物理条件存在系统差异,揭示其岩浆物源有别,进而制约了其成矿种类特征。北秦岭早中生代花岗质岩石中黑云母的成分和形成条件变化范围小,以MgO(8%~13%)、TiO_(2)(3%~5%)和Cl(0.02%~0.6%)含量较高,F(0.2%~0.4%)含量较低,以及较高的氧逸度(log f O_(2)值为-16.96~-14.62)和温度(682~771℃)为特征;而南秦岭的成分和形成条件总体变化范围较大,具有MgO(3%~15%)、TiO_(2)(2%~4.5%)、Cl(0.01%~0.18%)含量较低,F(0.1%~1.6%)含量较高,以及较低的氧逸度(log f O_(2)值为-20.88~-15.08)和温度(536~754℃)。此外,研究还显示,黑云母的形成压力与岩浆演化程度和矿物组合相关,当岩石中出现黑云母+白云母±石榴子石组合时,压力较高。秦岭两个构造单元中黑云母成分和形成条件的差异,特别是氧逸度和Cl含量的明显不同,揭示各自的成矿种类和成矿潜力不同,如北秦岭较高的氧逸度和Cl含量,形成铜矿的潜力比南秦岭大。同时,两个构造单元中黑云母的成分差异,还揭示了岩浆物源及深部物质组成的不同,即北秦岭比南秦岭具有更为年轻的地壳,这与区域同位素填图示踪的深部物质组成差异基本一致。由此可见,对区域上同时代花岗质岩石中黑云母成分的研究,不仅可以揭示岩浆演化、岩浆结晶过程物理化学条件等,还可示踪深部物质组成的空间变化与差异及成矿种类和潜力,有望成为探测深部物质组成的新方法和了解区域成矿背景和潜力的新途径。

玢岩型铁矿床尾矿中磷、稀土战略性矿产资源调查与综合利用研究:以安徽凹山矿田为例

玢岩型铁矿床是铁矿石的重要来源,其除了赋存巨量铁矿资源外,还以产出大量磷灰石为特征,伴生大量的磷、稀土、钒等资源。20世纪,矿业开发大多只回收主要矿种铁,对伴生资源的评价和综合利用较少。文章以凹山玢岩型铁矿田尾矿库为研究对象,开展伴生资源调查评价和综合利用示范研究。通过系统钻探采样、矿物组合分析、元素赋存状态和综合利用实验等研究,文章揭示出尾矿库中经济矿物为磷灰石,可综合利用资源为磷和稀土,并估算尾矿库中磷储量超过115万t、稀土5万t,社会和经济效益巨大,可作为范例进一步研究并推广应用。

滇东北镇雄黑树矿区高硫极贫铁硫磺渣铁资源回收利用

滇东北地区硫磺渣堆存量巨大,长期以来难以被综合利用,并产生了显著的环境地质问题。对镇雄县黑树矿区硫磺渣开展铁资源回收利用研究,以期通过选矿试验获得高品质铁精矿,从而为该地区硫磺渣综合利用提供一种有效实用的技术方法。黑树矿区硫磺渣属于一类硫含量大于2%、全铁含量小于30%的弱磁性高硫极贫铁硫磺渣,针对此类硫磺渣开展选矿探索试验、铁精矿回收试验和铁精矿反浮选脱硫试验研究。研究结果表明,采用湿式磁-重联选主干流程能够有效富集铁、脱除有害杂质磷;继而采用反浮选脱硫工艺,可以获得铁含量高于60%、磷含量低于0.25%、硫含量低于0.30%的铁精矿,满足炼铁用铁矿石工业指标要求,铁回收率达到49.08%。因此,建立“磁-重联选+反浮选”选矿流程用来进行高硫极贫铁硫磺渣的选铁,主干流程不产生二次污染,对环境友好,有较好的应用前景。对滇东北地区资源化、减量化和无害化处置硫磺渣等硫铁矿固废,以及实现滇东北地区长江上游生态屏障作用具有重要意义。

中国镉资源现状与勘查、开发、利用前景展望

镉是我国优势关键矿产,在全球新技术革命、高端制造和国防安全中占有重要战略地位,是支撑我国七大战略性新兴产业发展不可或缺的战略性矿产,也是易通过土壤-作物-食物链中的迁移、富集从而影响人体健康的重金属元素。在当今复杂的国际地缘政治及全球新冠肺炎疫情引发的新国际生态格局下,我国镉资源的开发利用面临着空前的挑战。一是国家战略性新兴产业发展对镉资源的需求总量仍居高位;二是世界各国资源主导权的争夺和国家高质量转型发展,迫切要求镉的开发利用由粗放型向绿色、低碳和环境友好型转变。本文梳理了中国镉资源概况,镉矿的勘查、开发、利用现状,提出镉在战略新兴产业发展领域应用潜力巨大,建议加强采矿过程中伴生镉资源的回收、废弃镉电池二次回收利用、信息、液态金属等领域的环保应用,以及提高公众、企业的环境保护、资源回收意识,并对镉开发利用前景进行了展望,旨在提升我国镉资源开发与生态环境的协调发展能力,助力战略新兴产业发展。

中国铼资源特征及其勘查开发利用现状

铼(Re)是重要的战略性新兴产业矿产,在现代国防和工业及新兴领域具有广泛的用途。本文在《中国矿产地质志·稀散金属矿卷》研编的基础上,对中国铼矿资源特征和勘查开发利用情况进行进一步总结,认为我国铼矿资源分布比较集中,具有较大的成矿潜力和找矿空间。近年来,铼的矿产勘查取得了重要成果,据不完全统计,截至2021年底,共获得铼查明资源储量787.41 t。从世界上看,铼的规模生产开始于1930年。与世界相比,中国铼工业发展并未形成规模,仍处于初级阶段,且其开发利用严重依赖寄主矿床的开发利用。借鉴国外铼资源的开发利用史,铼的应用从添加剂到催化剂到航空发动机再到量子计算,每一次技术革新都带来对铼资源需求的增长。预测未来10~20 a国内铼的应用将更加多元化,需求也将达到高峰期,铼资源保障程度有待于进一步提高。建议开展全国铼矿资源潜力评价,查明铼的可用资源量和潜力,加强铼资源综合利用和回收产业化,建立铼的战略储备机制。

冀东地区尾矿资源调查及综合利用建议

河北省是我国矿产资源大省,尤其是冀东地区的矿产资源开发导致大量尾矿堆存,亟需开展尾矿资源调查和综合利用,实现尾矿的资源化、减量化和无害化。本文调查了冀东地区尾矿和废石的堆存情况,分析了冀东地区典型铁尾矿和金尾矿物理化学性质,提出了综合利用建议。研究结果表明,冀东地区尾矿和废石堆存量分别为33831万m3和108637万m3;尾矿以铁尾矿、金尾矿为主,堆存量分别为33079万m3和752万m3。冀东地区典型铁尾矿中,除水厂铁矿尾泥、司家营铁矿(2#尾矿库)尾矿和清河沿铁矿尾矿外,其他铁尾矿粒径较大,砂粒(2.00~0.05 mm)占比>89%。冀东地区铁尾矿属于高硅低铝型尾矿,除了清河沿铁矿尾矿和黄槐玉铁矿尾矿外,其他铁尾矿SiO2占比>70%。铁尾矿中矿物以石英为主(>43%),其次为黑云母、微斜长石、斜长石、角闪石、白云石和透辉石等。对于冀东地区金尾矿,三家金矿和金厂峪金矿以砂粒为主,均超过90%,其他金尾矿粒径相对较细。冀东地区金尾矿为长英岩型尾矿,SiO2含量明显较铁尾矿低(57.69%~68.65%),而Al2O3含量明显较铁尾矿高(9.32%~16.09%)。金尾矿中主要矿物为石英、斜长石、黑云母、绢云母等,其中,斜长石占比明显较铁尾矿高。根据冀东地区铁尾矿性质,建议将大粒径铁尾矿作为建筑砂,细粒尾矿作为建材原料实现综合利用,剩余尾矿可进行土地复垦。对于金尾矿,建议首先进行井下填充,其次作为建材原料实现综合利用。该研究对冀东地区尾矿资源综合利用具有一定的指导意义。

尾矿在环保、建材领域资源化利用研究新进展

随着我国矿业行业的绿色转型,尾矿的资源化、减量化和无害化处理已成为亟待解决的科技挑战。当前我国尾矿存储总量已超过200亿t,导致了严重的环境污染和资源浪费。为拓展尾矿在环保、建筑材料领域的高效利用,减轻尾矿处理的环境和经济负担,开辟尾矿的资源化创新路径,推动绿色矿山建设,实现资源的可持续利用与环境保护的平衡,聚焦尾矿在环保和建筑材料领域的资源化利用,研发了尾矿基环境功能材料和高附加值建筑材料制备关键技术,涵盖尾矿脱色剂、重金属吸附材料、陶瓷釉料、发泡陶瓷和高密实混凝土等技术。首先,尾矿与偏高岭土和表面活性剂混合,通过碱溶工艺研发高效食品废水脱色剂,脱色效率超过95%。针对废水中的重金属污染,通过高温焙烧和后处理工艺提升尾矿的吸附性能,可有效去除污水中的铅、镉等重金属。其次,尾矿被用作陶瓷釉料的替代原料,通过优化配方和烧制工艺,开发低成本且环保的陶瓷釉料。通过优化发泡陶瓷的配方和烧制工艺,成功制备出具有优良强度、保温性和防火性的材料,其尾矿掺入量高达65%,节省原料成本40%~50%。通过将尾矿与其他矿物原料结合,开发出耐腐蚀、低孔隙的新型高密实混凝土,强度提升5%~20%,水渗透系数减小10%~35%,适用于海洋工程等恶劣环境。尾矿在环保、建筑材料领域的资源化利用不仅解决了环境问题,还为绿色矿业和可持续发展提供了创新技术路径。研发的尾矿综合利用技术将尾矿资源化应用于多个领域,包括环保(废水脱色、重金属吸附)和建筑材料(陶瓷釉料、发泡陶瓷、高密实混凝土)。通过优化尾矿的配方和工艺,显著提高了尾矿的环保性和性能,特别是在食品废水脱色、污水中重金属吸附和发泡陶瓷强度、保温性等方面表现突出,开辟了尾矿高效利用的新途径,不仅提升了尾矿的附加值,还为环保和建筑材料行业提供了可行的解决方案,推动了绿色矿山建设,促进了矿产资源的可持续利用。通过将尾矿替代传统材料,成功降低了生产成本并提升了环保性,具有较强的市场竞争力,助力绿色矿业的发展,为环境保护和可持续发展贡献了创新的技术路径。

中国碲资源特征及勘查开发利用现状

碲(Te)是重要的战略性新兴产业矿产资源,在现代国防和工业及新兴领域具有广泛的用途。本文在《中国矿产地质志·稀散金属矿卷》研编的基础上,对中国碲矿资源特征和勘查开发利用现状进行了系统梳理和总结,提出中国碲矿以伴生矿为主,独立碲矿床仅1个(四川大水沟);已查明碲矿资源储量集中分布在广东、江西和甘肃,3省碲资源量占全国资源总量的93.08%;伴生大型、超大型碲矿(大宝山、城门山、金川和白家咀子)具有较大的成矿潜力和找矿空间;目前,中国碲工业发展仍处于初级阶段,开发利用严重依赖于寄主矿床。随着太阳能电池、航空航天等技术的快速发展,碲矿资源需求将逐步加大,碲资源供应缺口即将来临。为了确保中国乃至全球碲资源的可持续供应,中国应加大碲资源的勘查力度,提高碲矿的提取技术,从而提高自身的碲产量和供应能力,推动碲产业的发展,减少对外依赖。这不仅有助于保障国家经济发展的需要,也有利于加速中国在碲相关产业领域的技术进步和国际竞争力的提升。

川西扎乌龙伟晶岩型稀有金属矿床的锂、铍矿物学特征及其对成矿作用的指示

扎乌龙花岗伟晶岩型稀有金属矿床位于四川省和青海省交界处,其西部矿体被称为青海草陇矿床,是我国西部松潘-甘孜稀有金属成矿带的重要组成。扎乌龙矿床Li 2O资源储量预估高达157万t,最主要的锂、铍矿石矿物为绿柱石和锂辉石。前人以扎乌龙伟晶岩脉内多阶段的流体包裹体为研究对象,着重剖析了其岩浆热液演化过程。然而,迄今为止尚缺乏锂铍矿物学和同位素方面的研究来加深对该矿床岩浆热液演化及成矿作用方面的理解。14号钠长石-锂辉石型伟晶岩脉是扎乌龙花岗伟晶岩型矿床出露面积最大、锂储量最高的伟晶岩脉,也是研究该稀有金属矿床成矿作用过程的理想对象。该伟晶岩脉具有一定的内部分带性,由边部至核部分为:石英-白云母带(Ⅰ带)、微斜长石-钠长石带(Ⅱ带)、钠长石-锂辉石带(Ⅲ带)和石英-锂辉石带(Ⅳ带)。绿柱石和锂辉石矿物结构和化学组成表明,扎乌龙14号脉锂铍矿化主要可划分为两个阶段:第一阶段为岩浆阶段,主要形成均一或振荡环带结构的原生绿柱石和锂辉石;第二阶段为热液阶段,主要表现为流体与原生矿物发生再平衡,原生锂辉石发生蚀变形成云母等矿物,原生绿柱石边部和内部缝隙产出相对富Cs_(2)O或Na 2O含量的次生绿柱石。14号伟晶岩中原生和次生绿柱石的Cs_(2)O含量(0.71%~2.28%)均低于世界上许多其他Li-Ta-Cs伟晶岩脉,表明其岩浆结晶分异程度相对较低。Ⅲ和Ⅳ带原生锂辉石均呈现出不均匀的δ^(7)Li值(-1.70‰~1.67‰),表明锂辉石结晶于流体出溶的环境。次生锂辉石相对略低的δ^(7)Li值(-1.90‰~-0.03‰)表明了热液阶段锂的再活化沉淀对于锂同位素组成产生了一定的影响。次生绿柱石较原生绿柱石的Cs_(2)O含量增加有限,热液作用未形成高度富铯或锂的矿物如铯馏石和锂云母,表明热液作用对于原生稀有金属矿物的改造有限。总体而言,与加拿大Tanco和可可托海3号脉伟晶岩相比,扎乌龙14号脉伟晶岩熔体的分异程度较低,出溶的富Cs流体有限,未发生较大规模的晚阶段热液交代作用,成矿作用以伟晶岩熔体的结晶作用为主。

硬岩型锂-铍-铌-钽资源工艺矿物学评价指标体系

锂-铍-铌-钽是重要的关键金属矿产资源,其矿石矿物“稀”、“伴”和“细”的特征决定了一些锂、铍、铌、钽矿床在开采利用上有较大难度,需要加强工艺矿物学研究。除了品位和储量,还要考虑矿石的可选性指标,才能对矿床工业价值进行准确评价。本文在基于锂铍铌钽矿床成矿规律及典型矿床研究的基础上,尝试从工艺矿物学角度提出一套综合性评价锂-铍-铌-钽矿产资源的指标体系。具体内容包括矿床类型、矿石品位、主要工业矿物、主要矿物组成、主要目的组分的平衡配分、矿石结构构造,目的矿物工艺粒度、目的矿物嵌布特征、可综合利用矿物或伴生/共生组分、杂质元素/有害元素。通过矿床实例对不同类型锂-铍-铌-钽矿床的评价指标进行了简要评述,影响伟晶岩型、花岗岩锂矿和铍矿价值的主要矿物学指标是“主要工业矿物”和“主要目的组分的平衡配分”及“目的矿物工艺粒度”,影响黏土型/沉积岩型锂矿价值的主要因素是锂的赋存状态,影响火山岩型铍矿价值的主要矿物学指标有“主要工业矿物”、“目的矿物的工艺粒度”和“目的矿物嵌布特征”,影响碱性岩型和矽卡岩型铍矿价值的主要矿物学因素是“主要工业矿物”、“主要目的组分的平衡配分”和“目的矿物嵌布特征”,影响伟晶岩型和花岗岩型铌钽矿的主要因素是“目的矿物工艺粒度”,影响碳酸岩型和碱性岩型铌钽矿的主要因素是“主要工业矿物”和“目的矿物工艺粒度”。应用矿物学评价指标体系时应注意,对于不同类型的矿床,不同矿物学指标的权重有所不同,需要具体矿床具体分析。