东昆仑大格勒地区稀有和稀土矿化碱性杂岩体的发现及意义

稀有、稀土元素由于其特殊的属性对国民经济、国家安全和科技发展具有重要的战略意义。与碱性岩类相关的稀有、稀土矿产资源储量十分丰富,近年来对其勘探和开发越来越受到重视。青海省地质调查院在东昆仑中段大格勒地区首次发现了稀有和稀土矿化碱性杂岩体,岩石类型主要为含尖晶石磷灰石蛇纹石化橄榄岩、含磷灰石金云母霞石单斜辉石岩、橄榄辉长岩、含磷灰石金云母角闪石岩、磁铁矿化含橄榄石磷灰石碳酸岩等,其中含矿岩石为碳酸岩、橄榄岩、辉石岩等。矿石矿物主要为烧绿石、铌钽铁矿、磷灰石、独居石、钛铁矿。现初步圈定Nb、P矿体一条,矿体厚3.8~56.56 m,Nb_(2)O_(5)品位最高6.9%,平均0.71%;P_(2)O_(5)品位最高14.5%,平均品位5.6%,Ta和REE也伴有矿化,显示了很好的含矿性。这一发现大大拓展了青藏高原稀有、稀土矿的找矿空间,为发现新的、优质的稀有稀土矿产提供重要启示,具有重要的找矿和战略意义。

内蒙古白云鄂博铁-铌-稀土矿床矿化蚀变矿物组合及流体组成

针对内蒙古白云鄂博铁-铌-稀土矿床是否多期成矿及底板白云岩的成因争论,本文通过光薄片岩矿鉴定和扫描电子显微镜研究,获得如下信息:(1)碳酸岩脉、磁铁矿石、蚀变岩及矿化白云岩中矿化蚀变的矿物组成类似,均以磁铁矿(碳酸岩脉中除外)、独居石、氟碳酸稀土矿物(氟碳铈矿等)、方解石、萤石、磷灰石、富钡矿物(重晶石或毒重石)、黑云母、富钠矿物(钠闪石、霓石)等为主,常见硫化物,显示为同一种富含Fe、REE、Ca、Ba、K、Na、Si及挥发分CO_(2)、P_(2)O_(5)、F、S的流体,岩(矿)石的结构构造也显示出明显的一期成矿特点,支持白云鄂博矿床主体是一期成矿事件的产物。(2)稀土矿化与底板白云岩不是同一流体的产物,稀土矿化与方解石为主的碳酸岩脉有关,有可能为火成碳酸岩或浆液过渡态流体;底板白云岩是稀土矿化的围岩,有更多的沉积成因信息,可能为热水沉积岩,或者为热液改造的沉积碳酸盐岩。(3)磁铁矿化与稀土矿化是同一成矿事件的产物,但碳酸岩中缺乏磁铁矿表明,铁质来源与稀土来源是否相同仍需要进一步研究。

氯离子体系铀溶液中铁、钍、稀土的去除研究

采用复盐沉淀法,用硫酸钠同时去除氯离子体系铀溶液中的铁、钍、稀土杂质离子,并研究了硫酸钠用量、反应温度、反应时间、体系pH等对除杂效果的影响。结果表明,反应的最佳条件为:硫酸钠用量为理论量的160%、反应温度95℃、反应时间2 h、体系pH=0.75~1.25。在此优化条件下,铁、钍和总稀土的平均去除率分别达到99.62%、99.42%和98.27%,铀的平均回收率为99.87%。方法具有除杂效果好、铀损失率低、易分离等优点。

中国稀土政策演进分析及评价研究

稀土是国家发展与产业升级的重要资源,建立完善的稀土政策体系至关重要。通过构建稀土政策分析框架,利用文本挖掘、社会网络、PMC指数模型方法,从稀土政策演进历程、政策关系网络和政策量化评价三个方面,对我国1985年至今发布的48项稀土政策进行分析。结果表明,我国稀土政策演进分为4个阶段,其中规范稀土资源开采程序、整顿稀土市场秩序一直是我国稀土政策的核心;政策网络体系已初步构建,但政策间关联性较差,存在较多孤立政策,政策协同关系需要加强;政策总体设计较为合理,但在激励措施以及效力级别等方面略有不足。最后,针对我国稀土政策的特点及存在的不足提出了优化与完善建议。

La-Ce稀土对Q345D钢夹杂物和冲击性能的影响

通过现场试验,分析了La-Ce稀土处理对Q345D结构钢夹杂物、连铸可浇性和钢种性能的影响。结果表明,RE在Q345D结构钢中的合金收得率为21.5%;与未添加RE的炉次相比,脱硫率提高了37.5%,单位夹杂物密度从80.16个/mm^(2),降低至60.78个/mm^(2);La-Ce稀土处理前钢液中夹杂物主要是MgO-Al_(2)O_(3)-CaO复合夹杂,La-Ce稀土处理对小尺寸(D≤5μm)夹杂物的改性作用较为明显,小尺寸夹杂物改性为(La-Ce-S)和(La-Ce-Al-S-O)稀土类夹杂物;La-Ce稀土处理可以明显降低钢中MnS类夹杂物的纵横比,使MnS类夹杂物在轧制后的形貌更接近椭圆形,而没有长线形,这是Q345D结构钢横向冲击功提高20%的主要原因。

湖北宜昌磷矿伴生稀土元素分布规律、赋存状态及其开发利用前景分析

【研究目的】湖北省宜昌磷矿中伴生有稀土元素,研究其分布规律及赋存状态,对稀土元素的回收利用具有重要意义,其作为伴生矿产的综合利用将成为未来稀土矿的重要来源。【研究方法】本文以含稀土磷块岩为主要研究对象,在系统取样的基础上,开展岩矿鉴定、全岩地球化学分析、XRD衍射分析、SEM观察、LA-ICP-MS测试等工作。【研究结果】磷块岩中稀土元素总量ΣREE+Y为63.5×10^(-6)~271.8×10^(-6),不同层位或不同岩性的磷块岩中稀土元素含量有所差异。【结论】稀土元素含量受岩性控制明显,由白云岩→白云质磷块岩→致密块状磷矿石→泥质条带磷块岩→泥岩,含量逐渐升高。微量元素反映出宜昌磷矿的古气候以干热为主,西北部略表现出温暖湿润特点;Ce异常、V/Ni和Y/Ho比值反映海水中EH条件从底部到顶部,即从Ph22成磷期到Ph13成磷期,形成水体环境逐渐氧化。宜昌磷矿中稀土元素总量整体较低,且泥岩较磷块岩中含量高,表明吸附态稀土较类质同象稀土含量高。宜昌伴生稀土磷矿资源丰富,利用合理的技术对稀土元素进行综合回收,对宜昌磷矿资源的合理利用和经济发展有重要意义。

基于层次分析法-德尔菲法的高价值专利筛选研究——以稀土永磁产业为例

高价值专利作为知识产权强国建设的压舱石,对其进行筛选及评估具有重要的现实意义。构建涵盖经济-技术-法律-战略“四维一体”的高价值专利评价指标体系,综合运用层次分析法和德尔菲法,依托DPS数据处理系统为指标赋权,以大为(Innojoy)专利数据库为数据源进行检索,筛选永磁材料高价值专利。将排名前10位的高价值专利呈现作为模拟现实示例以供参考。对比DPI指数,发现高价值专利筛选结果高度吻合。本评价体系及方法适用于从海量专利中遴选出高价值专利,可为产业相关从业人员及研究者判别技术实力、进行专利资产管理及聚焦技术创新研究提供一种可供参考的专利筛选方式。

常压密闭微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定磷矿石中的稀土元素

磷矿石中的稀土元素测定方法主要使用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS),样品处理方式主要采用敞口混合酸溶和碱熔。传统的酸溶和碱熔处理矿石样品时间较长,试剂加入量大,操作过程较为繁琐,且易造成环境污染。微波消解直接向样品释放能量,工作效率高,且易挥发元素被保留在消化溶液中,防止挥发造成结果偏差及环境污染。本文采用微波消解对磷矿石进行处理,并在二次消解过程中加入饱和硼酸络合溶矿过程中产生的不溶物氟化钙,在线加入铑和铼双内标的方式,建立了ICP-MS测定磷矿石中15种稀土元素的方法。结果表明:二次消解过程中加入饱和硼酸能有效地络合沉淀,彻底溶解样品,经上机测定后15种稀土元素的相对标准偏差(RSD)在0.68%~4.52%之间,回收率在93.1%~106.6%之间,方法检出限为0.003~0.029μg/g。选取两个磷矿石样品,用本方法与混合酸(盐酸-硝酸-氢氟酸-硫酸)酸溶方法进行对比试验,相对标准偏差在-5.82%~5.99%之间,表明本方法测定稀土元素是有效可行的。对于样品的前处理方法,酸溶、碱熔和微波消解都有各自的特点,微波密封消解能避免一些能形成易挥发组分的损失并且外源性污染少。本方法拓展了测定磷矿石中稀土元素的样品前处理方法,操作性强,是对现行方法的有益补充。

地缘政治与战略资源产业链重构——以关键稀土矿产和材料为例

大国清洁能源转型尤其是快速扩张的电动汽车、风电等产业刺激了稀土等战略资源需求,稀土产业链成为中美地缘政治竞争的焦点领域。该研究基于法学和政治经济学的理论方法,从全球治理的经典范式出发,考察美国力推全球稀土产业链重构的深层动因及地缘政治影响,在美国地缘战略“产业链控制”与“联盟制华”两大特征下,揭示中美稀土产业链脱钩与全球“双链”格局、美国“三大法案”与清洁能源产业体系主导权、中美大国博弈与日本产业安全等重要政治经济关系之间的底层逻辑和战略呼应。研究发现:①在产业链控制方面,下游企业开展技术“去稀土化”与美西方“去中国化”的产业链布局导向相互加持,共同推动形成全球战略资源“双链”格局;②在与盟国联合制华方面,美国要求日本等盟国分担与中国地缘竞争的“缔盟”责任,而日本出于自身利益高度介入全球稀土产业链重构,由高度依赖中国稀土进口转向深度参与美国主导的全球稀土产业链;③美国出台“三大法案”是其一贯以国内法塑造地缘关系又一力证,背后的深层动机在于通过重塑战略资源产业链,掌控全球清洁能源转型的主导权。为应对日益升级的战略资源大国博弈,要立足双循环新发展格局,一方面利用好产业链中前端的资源和产能优势,创新引领战略资源产业链自主延展;另一方面强化战略布局,整合全球关键矿产资源,丰富反制手段,不断增强稀土等重点产业链韧性,提升国家战略资源安全保障水平。

基于可持续发展视角我国稀土资源贸易安全评价研究

稀土是支撑高端技术创新和新兴产业发展的关键矿产资源,已经成为大国资源竞争和国际地缘经济政治博弈的重要对象。全球稀土供应链重构进程加剧,如何评估我国稀土资源贸易安全,破解稀土贸易贫困化增长困境,促进稀土产业可持续发展,是当前亟须关注和解决的重要课题。本研究基于“压力—状态—响应”模型(Pressure-State-Response Model)构建稀土贸易安全评价指标体系,测算不同时期我国稀土资源的压力指数、状态指数、响应指数,揭示我国稀土贸易安全指数演变特征,进一步建立多元线性回归模型,识别我国稀土贸易安全的影响因素。研究发现:我国稀土资源贸易安全度在持续下降,亟需优化贸易结构,降低供应链风险;我国稀土资源贸易的驱动因素主要来源于市场需求牵引、资源禀赋优势以及产业有序供给;全球稀土产业分工格局、资源价值核算方法缺失,限制了我国稀土资源贸易可持续发展。在此基础上,提出通过健全稀土资源收储体系、建设再生稀土研发和回收网络等方式,保障战略性稀土资源供给安全;同时,整合稀土行业优势资源与优化稀土产业链及供应链,深度参与全球稀土供应链治理,为我国稀土资源开发利用与可持续发展提供决策依据。

稀土合金扩散烧结钕铁硼磁体研究进展

晶界扩散重稀土技术是制备高性能、低成本烧结钕铁硼永磁材料行之有效的方法,引起业内广泛关注并已实现产业化应用。本文综述了稀土合金扩散烧结钕铁硼磁体研究发展现状,重点阐述了合金扩散源在扩散磁体晶界结构优化及性能提升效果方面的技术优势,指出了磁控溅射技术在扩散磁体后处理加工方面的应用优势,同时对扩散磁体目前存在的主要问题和未来发展趋势进行了总结和展望。

离子吸附型稀土矿床的诱导成矿学研究

诱导成矿学的核心理念是针对低品位矿石、尾矿和具有成矿潜力岩石中的关键金属资源,通过人工干预手段诱导目标金属元素活化和富集,在有限的时间尺度内形成具有经济价值的可利用资源。离子吸附型稀土矿床是全球稀土资源的主要来源之一,近年来为全球提供了80%以上的中、重稀土资源供给。该类矿床的形成主要受控于内生稀土初始富集和表生风化淋积成矿两个过程,而后者对于成矿极为关键。由于我国华南地区具有适宜形成离子吸附型稀土矿床的气候条件、大量出露的花岗质岩石及风化壳,因此对该地区开展人工诱导成矿技术研发将具有重要应用前景。通过分析离子吸附型稀土矿床形成的控制因素,预计可选择具有成矿潜力的花岗岩、含稀土风化壳和低品位矿床作为主要诱导成矿对象。通过调控地形地貌、生态、水文和风化壳物理化学条件等加速风化进程,促进稀土元素释放,引导稀土元素定向迁移,并在指定位置进行沉淀成矿,形成具有经济价值的富集稀土的矿体。特别是在该过程中可控制轻重稀土元素的分异,促使其形成富集重稀土的矿体,为解决全球重稀土资源紧缺和保障重稀土资源持续供给提供有效实施方案。因此,对离子吸附型矿床开展诱导成矿学研究具有重要的理论意义和应用价值,可作为诱导成矿学的重点研究方向之一。

与碱性岩-碳酸岩杂岩共生的铌-稀土成矿作用——兼论东昆仑大格勒铌-稀土矿床中的碱性岩-碳酸岩杂岩成因

铌(Nb)和稀土(REE)分别是我国重要的紧缺、优势战略矿产资源,其中Nb对外依存度接近100%。Nb和REE矿床在全世界(包括中国)都有分布,这类矿床中的矿石矿物种类繁多,但目前工业提取REE的矿石矿物主要为富轻稀土的氟碳铈矿、独居石,富重稀土、钇的磷钇矿,风化壳淋积型黏土矿等,而工业提取Nb元素的矿石矿物主要为烧绿石和铌铁矿等。与碱性岩-碳酸岩杂岩有关的Nb、REE矿床等是铌与稀土(尤其是轻稀土)资源最重要的来源。自然界中的Nb矿床分布较广,但绝大部分Nb资源集中在全球约十多个大型矿床中,且主要与碱性岩-碳酸岩及其相关的风化产物有关。碱性岩-碳酸岩杂岩主要来自地幔,且产出于一些特殊的构造背景(如裂谷或陆内伸展、碰撞后伸展、地幔柱、火山弧等),是研究深部地幔富集与熔融过程、物质(如碳)循环和深部动力学机制的重要“岩石探针”,是当前固体地球科学研究的前沿和热点领域之一。因此,研究碱性岩-碳酸岩杂岩的形成机制及相关的Nb-REE成矿作用,具有极其重要的地球动力学和关键金属成矿意义。在东昆仑新发现了与碱性岩-碳酸岩杂岩共生的大格勒Nb-REE矿,成矿岩石主要为碳酸岩、金云母岩和橄榄岩,包含多种含Nb、富REE和含P矿物,初步确定为碳酸岩型Nb-REE-P矿床。Nb矿体中最重要的含Nb矿石矿物是铌钙矿和铌铁矿,其Nb_(2)O_(5)含量最高分别达81.17%、76.06%~79.67%,粒径最大分别可达1.2 mm、~1 mm,粒径和赋存形式明显优于白云鄂博矿床(粒径<0.04mm)。初步的勘探工作圈定出5条铌矿体,Nb_(2)O_(5)平均品位0.092%~0.156%(最高1.28%),估算Nb_(2)O_(5)推断资源量超过10万吨,表明大格勒矿区Nb资源已经达到大型矿床规模。矿区杂岩体中镁铁质-超镁铁质岩和碳酸岩主要形成于早泥盆世早期(~418Ma),明显富集Nb、Ta、P和Sr等,具有相对稳定的ε_(Nd)(t)(-0.5~2.7)和变化的(^(87)Sr/^(86)Sr)i(0.7037~0.7063)。这些岩石主要起源于软流圈地幔,可能形成于碰撞后伸展背景中。但是大格勒矿区成岩与成矿的精确时代、岩浆来源与岩浆储库演化过程、岩石与矿床形成的深部动力学机制、金属超常富集与成矿作用、成矿元素的赋存状态与可利用性等还需要进一步深入研究。

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。

某复杂萤石型稀土矿绿色同步回收稀土萤石技术研究

萤石型稀土矿浮选通常是采用抑制剂抑制萤石及其他脉石矿物、羟肟酸类捕收剂优先浮选稀土矿物,浮选得到的稀土精矿经磁选提纯得到最终稀土精矿,然后从稀土浮选尾矿中回收萤石的选矿工艺流程,该工艺和药剂虽然高效回收了萤石型稀土矿中的稀土矿物,但肟类捕收剂有一定毒性,且在优先浮选稀土矿物时萤石受到强烈抑制,不利于再次浮选回收。因此,针对某复杂难选萤石型稀土矿,其中主要有用矿物为稀土和萤石,REO品位为1.526%、CaF_(2)品位16.128%,矿样中REO总含量的80.24%、13.28%和5.82%分别分布于氟碳铈矿、氟碳钙铈矿和褐帘石中,通过采用无毒药剂,研发稀土萤石同步浮选—稀土萤石混合精矿分离工艺技术,采用具体的选矿方案:矿样磨矿—浮硫除杂—浮硫尾矿稀土萤石同步浮选—稀土萤石混合精矿浮磁分离,最终闭路试验获得REO品位为53.81%、REO回收率为52.56%的稀土精矿和CaF2品位为92.03%、CaF_(2)回收率为67.77%的萤石精矿,实现了萤石型稀土矿中稀土和萤石的绿色同步回收,也为稀土萤石混合精矿的分离提纯提供了一种可借鉴的方法。

海洋磷酸盐对稀土元素的超常富集作用

通过对西太平洋富稀土深海沉积物研究进一步证实,深海沉积物中稀土元素(REY)的富集与P和Ca密切相关,并与生物磷灰石的发育成正比。西太平洋研究区稀土赋存载体之间的定量关系可表达为:∑REY=0.002×[Al_(2)O_(3)]+0.004×[MnO]+0.057×[P_(2)O_(5)]-235.7(单位为μg/g)。

黔西晚二叠世煤系基底凝灰岩中稀土元素的富集机制

我国西南地区晚二叠世含煤岩系基底蚀变凝灰岩中高度富集稀土元素等多种关键金属。低温热液作用通常对煤和煤系中稀土元素的富集成矿有重要贡献,黔西地区位于世界著名的大范围低温热液作用区内,是研究低温热液作用下煤系稀土元素富集机理的良好对象。蚀变凝灰岩的地球化学和矿物学组成可以提供凝灰岩蚀变过程中流体演化、热演化和成矿过程等信息,但以前的研究对凝灰岩中蚀变矿物组成以及矿物的共伴生关系还缺乏深入探讨,限制了对关键金属富集过程的认识。研究结果表明:凝灰岩具有与高钛玄武岩一致的地球化学组成;火山玻璃以及由长石、辉石等交代蚀变形成的次生矿物,可能形成于表生风化或早期成岩阶段。稀土元素主要赋存在后期热液成因的脉状独居石中。本文提出了西南地区晚二叠世煤系基底凝灰岩中稀土元素富集的模式:降落后火山灰经历了表生风化作用,地表水和周期性海水的作用导致凝灰岩层顶部样品中的稀土元素发生淋滤而向下迁移,后期出渗型热液流体与凝灰岩发生的水岩作用,导致下部凝灰岩中的稀土元素被析出并随热液流体迁移到凝灰岩层上部而富集。

推动我国稀土产业可持续发展的策略探讨

稀土是高端制造行业的关键原材料,广泛应用于国防军工、航空航天、电子信息、新能源、精密仪器等领域,被誉为“工业黄金”“工业维生素”,是“21世纪新材料的宝库”,也是重要的战略性矿产资源。我国是稀土资源大国,稀土储量和产量均居世界首位。本文主要介绍了我国稀土资源和应用现状,指出我国稀土在各细分领域的应用水平与美国、日本等发达国家存在一定差距,并分析了行业监管体系、开发利用水平、绿色发展和产业链安全等方面存在的风险和挑战。基于此,提出以下建议,以期为推动我国稀土产业可持续发展提供参考:一是完善政策法规,从制度层面保障稀土产业的可持续发展;二是坚持科技创新,不断提升稀土资源开发利用能力;三是促进稀土行业绿色发展,有效应对环境问题;四是加强稀土资源出口管理。

含钐稀土有机配合物的合成及其荧光性能

利用配位反应,以稀土Sm^(3+)为中心发光离子,丙烯酰胺,月桂醇,8-羟基喹啉合成的CAHD单体为主要配体,phen为协同配体,与甲基丙烯酸甲酯共聚,合成了一种键合型含钐稀土有机大分子配合物转光剂(Sm(CAHD)_2phen-co-MMA).采用元素分析、IR、XPS、UV、荧光光谱、XRD、TGA等测试手段对Sm(CAHD)_2phen-co-MMA的结构、光学性能及热稳定性进行研究.结果表明,在315 nm的紫外光激发下,Sm(CAHD)_2Phen-co-MMA在560 nm、620 nm和650 nm均出现了Sm^(3+)的特征发射峰,在650 nm处强度最大,与植物进行光合作用光谱的吻合性较高.转光剂降解温度在182℃,具有良好的热稳定性.所合成转光剂具有优良的光学性能,在高温下不易被降解,有望作为农膜转光剂使用.

2 ka以来山东半岛北部海域泥楔的稀土元素特征及物源识别

山东半岛泥楔是连接渤海和黄海的关键沉积体,在中国海域的沉积体系中占有重要地位,也是中国陆架边缘重要的“源-汇”体系中不可或缺的一环。通过分析位于山东半岛北部海域泥楔ZZ04柱状样的AMS^(14)C测年、沉积物粒度以及稀土元素含量等,探讨研究区稀土元素的控制因素以及泥楔沉积物的来源。结果表明,ZZ04柱状样的沉积物类型以粉砂为主,物质组分相对单一,在剖面上,粒度自下而上呈现由细至粗的变化过程。稀土元素经球粒陨石标准化后,显示出轻稀土富集而重稀土相对稳定的右倾“V”字型特征,为明显的陆源型特征。进一步将ZZ04与周围河流的稀土元素进行上陆壳标准化后对比分析可知,ZZ04与黄河的配分曲线较为相似,而与韩国河流以及山东半岛河流的配分曲线差异较大。此外,通过对稀土元素与粒度进行相关性分析,结合两者曲线的对比分析发现,2 ka以来,山东半岛泥楔的稀土元素分布受“粒度效应”的影响,泥楔的物源主要来自黄河。在现代海洋环流体系建立后,黄河携带的细粒沉积物沿着山东半岛北部沿岸流向东穿过渤海海峡进入黄海。在此过程中受到由南向北的黄海暖流的顶托作用,流速降低,导致大量细颗粒物质在山东半岛北部海域沉积,并形成“Ω”型的独特水下三角洲。