川西德昌馒头山离子吸附型重稀土矿床的发现及其地质意义

冕宁—德昌稀土成矿带是我国重要硬岩型稀土资源基地,已发现的稀土资源均与喜马拉雅期形成的碳酸岩-碱性杂岩体有关,作者在该地区开展地质调查时在德昌馒头山新发现了与二叠纪晚期钾长花岗岩相关的离子吸附型稀土矿床,因此,本文通过对德昌馒头山地区开展矿产地质调查,经3个浅钻验证,该地区风化壳厚度最深可达17 m,并根据风化程度将风化壳由地表至基岩,依次划分为腐殖土层、黏土层、全风化层和半风化层,风化壳全相稀土氧化物品位(TREO)变化范围为0.07%~0.19%,平均为0.12%,高于工业品位的0.05%;离子相稀土氧化物(SREO)品位变化范围为0.02%~0.056%,平均为0.03%,高于边界品位的0.02%;重稀土配分范围为50%~72%,平均为62%。稀土品位变化在风化壳剖面呈现出“上低—下高”和“上高—下低”两种类型,全风化层和黏土层是主要赋矿层位。这是首次在冕宁—德昌稀土成矿带发现离子吸附型重稀土矿,具有重大经济价值和科学意义。

淮北煤田煤中镧系元素和钇的地球化学——“岩浆侵入对淮北花沟西煤中稀土元素分布的影响”的商榷

"岩浆侵入对淮北花沟西煤中稀土元素分布的影响"(高校地质学报,2013,19(4):671-676页)和"岩浆侵入对袁店二井煤矿72煤中稀土元素的影响"(煤炭工程,2014,46(5):119-122页)两文均表明"岩浆侵入致使煤中稀土元素含量增加,使煤中稀土元素发生了二次迁移与富集,且岩浆组分对煤中稀土元素的迁移富集具有一定程度的影响",而经重新整理原作者数据,并对其中镧系元素和钇(REY)的含量特征、上陆壳标准化分配模式的分析后,则得出完全不同的结论:淮北煤田煤中REY平均118mg/kg,天然焦中REY平均128mg/kg,侵入岩中REY平均326mg/kg;煤层侵入岩REY含量高于煤和天然焦,而煤和天然焦中REY含量无显著差别。煤层侵入岩上陆壳标准化的REY分配模式均显著富集LREY,且明显与煤和天然焦的REY分配模式不同,这表明岩浆侵入对煤中镧系元素和钇的影响甚微,且煤中的HREY较LREY和MREY富集。总结得出:对煤中稀土元素地球化学的研究须将钇元素一并分析,且将REY三分(LREY,MREY和HREY)便于更细致的对比;稀土元素分配模式标准化的参考应该尽量选择与煤近似的地质体(如北美页岩、上陆壳、中国煤等),不应均以球粒陨石为标准,方可更准确地解析稀土元素的来源及其在成煤及变质过程中的分异等。

新显色剂偶氮溴膦-PSN直接光度法测定离子吸附型稀土矿中稀土总量

新显色剂偶氮溴膦-PSN能在较强的酸性介质中与稀土元素形成稳定的蓝紫色络合物,最大吸收峰在667nm处,显色酸度范围宽,抗干扰能力强,其中允许钍存在5μg/25ml。本文拟定了直接光度法测定离子型稀土矿中稀土总量,方法简便快速,结果准确。

陕西丹凤庙沟铁矿中钪的赋存特征

陕西丹凤庙沟铁矿为一低品位中型磁铁矿床,赋存于庙沟透辉石岩中,成矿类型为岩浆晚期热液交代铁矿。该铁矿和赋矿岩体均富集有钪,铁矿体钪含量平均达151.03×10^(-6),赋矿岩体钪含量平均达121.17×10^(-6),可考虑回收利用。通过显微镜鉴定、化学多元素分析、电子探针波谱分析及元素面扫描等手段对矿石和赋矿岩石开展岩石学、矿物学和钪元素赋存特征研究。结果表明:矿石和赋矿岩石中均没有钪独立矿物,矿石中的钪以类质同象的形式赋存在阳起石、绿帘石、普通角闪石和磁铁矿中,阳起石中的钪占比达90%以上。赋矿岩石中的钪以类质同象的形式赋存在透辉石、透闪石、磁铁矿和绿泥石中,透辉石中的钪超过90%。矿石中的阳起石是最主要的赋矿矿物,而磁铁矿的钪含量很低,在铁、钪的综合利用中,钪可以从以阳起石为主的铁矿石尾矿中回收。

四川冕宁氟碳铈矿晶体的成分变化及其意义

对采自四川省冕宁县牦牛坪稀土矿床中伟晶状霓辉石－重晶石－氟碳铈矿脉的一个氟碳铈矿晶体（约１２×１２ｍｍ）在ＢＥＰＣ国家实验室采用同步辐射Ｘ萤光（ＳＲＸＲＦ）技术分析了Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ和Ｎｄ。结果表明沿着晶体的纵、横剖面存在着明显的成分变化，可以划分为Ａ、Ｂ、Ｃ三个成分带。在晶体的内部带（Ａ区）和外部带（Ｂ区）之间存在着显著的成分差异。Ｌａ２Ｏ０３、ＣｅＯ２、Ｐｒ６Ｏ１１和Ｎｄ２Ｏ３的含量在Ａ区平均为２８．３５％、３５．０４％、２．０１％和５．４４％；而在Ｂ区平均为３２．８１％、４２．２６％、３．３０％和７．０８％；晶体边缘的Ｃ区仅获得一个分析数据，相应的含量依次为１４．５０％、２１．４１％、４．１９％和１６．７１％，表明ＬＲＥＥ和ＨＲＥＥ之间可能有分馏作用。然而在这三个带之间Ｌａ／Ｃｅ比值几乎是恒定的，约为０．８４±０．０８；而Ｌａ／Ｐｒ和Ｌａ／Ｎｄ比值则是跳跃性波动，其原因在于Ｐｒ和Ｎｄ的含量低且变化大。上述结果表明在氟碳铈矿晶体阶段性的生长过程中含ＲＥＥ热液系统经历了成分的变化。

离子吸附型稀土矿床的成矿机制

研究表明在弱酸性条件下,单一稀土元素在风化壳内的迁移能力常随原子序数的增大而增强(铈与铕例外);粘土对稀土元素的吸附率常随pH上升而增高,地下水的渗流、淋溶作用与环境pH是控制稀土总量呈“抛物线”型富集的主导因素,稀土元素在地下水中可能与HCO_3^(3-)、SO_4^(2-)、NO_3^-、Cl^-等结合迁移或呈自由离子形式运移。

德昌大陆槽稀土矿选矿试验研究

德昌大陆槽稀土矿主要稀土矿物为氟碳铈矿，嵌布粒度细，与天青石、重晶石、萤石、褐铁矿共生关系密切。矿物工艺特性研究说明，氟碳铈矿在磁性上与重晶石、天青石有较大差异，在密度方面与萤石、褐铁矿及脉石矿物有较大差异。选矿试验说明磁—重流程优于其它三种流程，可以得到品位ＲＥＯ５１．０８％的优质稀土精矿，回收率为７８．１１％。

同步辐射X荧光微探针扫描分析氟碳铈矿物中的稀土元素

北京正负电子对撞机（ＢＥＰＣ）国家实验室的增频（或扭摆）磁铁（Ｗｉｇｇｌｅｒ）光源（储存环电子能量２．２ＧｅＶ；最大束流强度７５ｍＡ）提供的同步辐射（ＳＲ）白光，激发ＬＲＥＥ Ｋ－系线，用ＳＲＸＲＦＭ扫描分析氟碳铈矿物中的轻稀土元素（Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ）的分布。取同一矿区的氟碳铈矿物，粉碎至粒度＜３００目。一部分熔融，沉淀分离，转成稀土氧化物后，用ＸＲＦ法分析稀土分量。另一部分，不加任何粘结物质，压成Φ２６ｍｍ（１５ｇ）圆片作为ＳＲＸＲＦＭ扫描分析的参比样品，从而可计算样品中稀土的含量。

白云鄂博的碳锶铈矿

在对白云鄂博碳酸岩中稀土矿物的研究中,发现了锶-稀土含水复碳酸盐矿物。根据电子探针分析结果,其化学成分相当于碳锶铈矿(Ancylite-Ce)、钙碳锶铈矿(Calcioancylite),前者Sr>Ca,后者Ca>Sr。计算得到的化学式分别为:(Sr0.62,Ca0.18)0.8(Ce0.5,Nd0.36,La0.17,Pr0.02,Sm0.02)1.2(CO3)2(OH1.04,F0.14)1.2H2O、(Ca0.73,Sr0.28,Ba0.17)1.2(Ce0.46,Nd0.15,La0.15,Pr0.04,Sm0.01)0.8(CO3)2(OH0.75,F0.06)0.8H2O,简化为:(Sr,Ca)2-xCex(CO3)2.(OH,F)2-x.H2O,接近理论化学式(Sr,Ca)Ce(CO3)2(OH)H2O,但附加阴离子除OH—外,还含有少量F-。两者均为几微米至十几微米的微小晶体,呈浸染状产出,且仅见于晚期方解石或方解石—白云石交生体中。

福建南平花岗伟晶岩型钽铌矿床地质特征与成因

福建南平钽铌矿是亚洲最大的花岗伟晶岩型钽铌矿床,也是中国钽铌金属矿的重要产地。南平钽铌矿在构造上位于闽西北隆起带东南缘,矿区内广泛发育有中—新元古界变质岩系。钽铌矿多呈脉体,沿变质岩系的片理或层理侵入,矿脉与围岩的关系清晰。这些脉体是在与加里东期花岗岩有成因联系的4类花岗伟晶岩分异—演化的基础上形成的。矿化伟晶岩中分带和交代蚀变作用均十分发育,稀土元素的矿化与伟晶熔体的结晶分异及后期热液蚀变作用有较密切的关系。稀土元素和磷酸盐矿物含量很多,这在国内外同类型伟晶岩中不常见。同时该地区也是新矿物——南平石的唯一产地。钽铌矿物是矿化伟晶岩中Ta和Nb元素的最主要载体,Ta含量大于Nb,还有其他可综合利用的稀土元素。闽西北地区具有进一步寻找此类型矿化伟晶岩的广阔前景。

四川德昌大陆槽稀土矿床地质特征

为查明德昌大陆槽稀土矿床的成矿地质特征和稀土元素的赋存状态,通过对大量岩石、矿石光(薄)片的观察鉴定以及对矿体形态、矿石的物质组分、结构构造的研究,表明该矿床受喜马拉雅期富稀土碱性杂岩的构造控制,成矿地质特征与牦牛坪矿床极为相似。大陆槽稀土矿床为攀西稀土成矿带上最年轻的稀土矿床,矿床类型新,稀土品位高,主要稀土矿物氟碳铈矿粒度较粗,可选冶。

白云鄂博超大型稀土-铁-铌矿床矿物学研究

白云鄂博是当今世界上已知特大型稀土铁铌多金属矿床,矿物种类繁多,成矿条件复杂。矿床赋存于元古界下部的硅质、泥质和碳酸岩质地层中,成矿作用与古生代的岩浆活动和伴随而来的钠氟热液和矿化剂的强烈交代有关,形成特殊的矿物组合。研究这些矿物和矿物共生组合,极大地丰富了矿物学理论,对于矿物的综合利用,具有重要的实际意义。

水热法合成氟碳铈矿的反应条件和脱硝性能研究

以硝酸铈、碳酸氢钠和氟化钠为原料通过水热法合成氟碳铈矿,探究了反应时间对合成氟碳铈矿表面性质与脱硝活性的影响,并对不同碳酸氢钠投加量导致合成产物不同进行了原因分析。采用XRD、SEM表征所得氟碳铈矿的晶体结构、颗粒大小和表面形貌;采用H2-TPR、模拟烟气脱硝实验研究所得氟碳铈矿的脱硝性能。结果表明:反应时间越长,合成的氟碳铈矿主要颗粒越大,晶体生长度更高,且颗粒更易聚合。初始反应物中碳酸氢根离子的浓度决定了产物成分:碳酸氢根离子过量时合成产物为较纯的氟碳铈矿,未过量时则有氟铈矿产生。实验确定的制备高品位氟碳铈矿的最佳条件为反应时间2 h、碳酸氢钠与硝酸铈摩尔比3∶1。

原子吸收光谱法测定痕量铕

探讨了痕量铕的富集、解吸条件及测定时的干扰情况.实验表明适量Fe2+的存在才能满足分析要求.利用浸钽液热解镀层石墨管和光温控制技术以保证方法的灵敏度和重现性.方法操作简便、结果准确,适合大批岩石、矿物中Eu2O3大于1×10-5%的测定.

偶氮氯膦—PN 增量—全差示分光光度法测定岩矿中微量钇

本文研究了 CPA—PN 与钇有色络合物的显色条件,在25ml 体积内,加入513molHCl 0.4—0.8ml,0.05%CPA—PN 1～4ml,2.0ml 2%PVA,在730 nm 波长处,用721分光光度计测量吸光度,在7～20mgY_2O_3/25ml 范围内,吸光度与浓度呈线性关系,但非钇稀土元素有共显色效应现象,采用7215全差示分光光度计测定,在10～28μgY_2O_3/25ml 范围内,浓度与吸光度呈线性关系,虽然线性范围扩大了,但是,非钇稀土元素的共显色效应现象尚未消除,本文采用增量——全差示分光光度法测定成份比较复杂的岩矿中微量钇,则不必分离,非钇稀土元素的共显色效应现象基本消除,与 ICP 法测定结果相比较,相对标准偏差1%。

Sm-Nd同位素准确测定的影响因素分析

通过对Sm-Nd同位素测定的流程分析,探讨了对Sm-Nd同位素分析的影响因素。采用HF+HNO3+H3BO3溶解样品,可有效地消除氟化物对REE回收率的影响;样品容器和分离柱的本底是全流程本底的主要来源;根据同位素稀释法误差倍增曲线,合理加入稀释剂的量可有效提高147Sm/144 Nd测定的准确度;稀释剂加入量对稀释法同位素比值测定的影响主要来源于稀释剂同位素组成测定的不确定度,通过数学迭代法,可对稀释剂同位素组成测定的质量分馏效应进行有效校正,提高稀释剂同位素组成的准确性。

稀土镧、铈、钕分析方法研究

针对冕宁稀土矿组成的特点，对稀土元素镧、铈、钕的分析方法进行了研究，确定了在普通实验室内定性和半定量测定镧、铈、钕的方法和定量测定稀土元素总量的方法，为冕宁稀土矿的深加工分析提供了一套完整的快速、简便方法。

我国羟硅铈矿的发现与矿物学特征

本文研究的羟硅铈矿是国内首次发现的该种矿物,产于河南太平镇稀土矿的破碎带蚀变岩中,与铈褐帘石、gatelite-(Ce)、富氟硅铈石、氟碳铈矿、直氟碳钙铈矿、氟铈矿、氟镧矿等稀土矿物紧密共生,多呈铈褐帘石假象细粒状集合体或与gatelite-(Ce)平行交生沿外围交代铈褐帘石产出,粒径一般小于0.1 mm,为自形-半自形,粒状-板状。该矿物呈浅绿色至橄榄绿色,透明,玻璃光泽,不规则断口,摩氏硬度约为4.5,计算密度5.08 g/cm3。光学性质:二轴晶,正光性,多色性明显,单偏光下呈绿色,正交偏光下具有鲜艳的高级干涉色。电子探针分析显示,矿物成分w(Ce_2O_3) 32.05%～34.26%,w(La_2O_3) 13.67%～17.66%,w(Pr_2O_3) 2.92%～3.68%,w(Nd_2O_3) 7.52%～10.34%,w(Al_2O_3) 8.59%～10.93%,w(SiO_2) 21.35%～24.97%,按照Si+P=2(apfu)计算单位分子式中阳离子数,OH+F=1(apfu)计算单位分子式中羟基的离子数,得出该矿物的经验化学式为(Ce1.02La0.49Nd0.27Pr0.10 Sm0.02Gd0.01Th0.01Mg0.06 Ca0.01)Σ2.00 (Al0.99Fe0.03)Σ1.02(SiO4)Σ2.00(OH0.81F0.19)Σ1.00。X射线单晶衍射分析表明,该矿物属于单斜晶系,晶胞参数:a=7.4382(3)?, b=5.6730(2)?, c=16.9819(8)?,β=118.84(0)°, Z=4, V=655.13(5)?3,空间群为P21/c。矿物的激光拉曼光谱特征峰主要为241、362,862、895、954和3722cm-1等,上述特征均与国外已发表的羟硅铈矿数据非常相似,是对羟硅铈矿分子振动光谱特征的首次探索。本文还对羟硅铈矿的矿物族归属以及矿物成因进行了初步的探讨。

陕西丹凤富铷伟晶岩中褐钇铌矿矿物学及地球化学特征

东秦岭的商南—丹凤地区分布着众多含稀有金属矿化的花岗伟晶岩,在该地区的富铷花岗伟晶岩中首次鉴定出褐钇铌矿,其主要产出于富石榴子石的微斜长石花岗伟晶岩中,多与石榴子石、锆石、磷钇矿、铌钽铁矿等副矿物伴生,为花岗质岩浆晚期结晶产物。电子探针分析表明,褐钇铌矿除了含有Y、Nb、REE、Ta、Ti等主要元素,还含有较高含量的放射性元素UO_(2)(>5%)和ThO_(2)(>1%);Pb、Ca和Si等元素含量低于1%,属于微量元素。所分析的褐钇铌矿属于褐钇铌矿—黄钇钽矿系列,其Nb/(Nb+Ta)值接近1;重稀土富集程度很高,属于ΣY的选择配分型矿物。由于褐钇铌矿中含有高含量的U、Th放射性元素,其可能会发生蜕晶质化,本文利用激光拉曼对褐钇铌矿的晶体结构进行分析,以探讨褐钇铌矿中高含量放射性元素对其晶体结构产生的影响。

氟碳铈矿-(La)的水热合成实验

氟碳铈矿是稀土矿床最主要的矿石矿物,开展氟碳铈矿的水热合成实验对于揭示稀土元素的热液成矿作用具有重要意义。本文采用La（NO3）3·6H2O、NaF和NaHCO3/Na2CO3作为实验初始物,分别在不同温度、pH、氟离子浓度,碳酸氢钠/碳酸钠条件下,运用水热法合成了氟碳铈矿,并对合成产物进行了XRD和SEM分析。实验结果显示,碳酸氢钠、碳酸钠和低氟离子浓度条件下均可形成氟碳铈矿-（La）纯相,但高氟离子浓度条件下还生成有氟铈矿-（La）杂相。鉴于自然界氟碳铈矿的普遍出现以及氟铈矿的极少产出,稀土矿床中氟碳铈矿结晶沉淀于氟离子浓度不太高的环境。