四川什邡式磷矿床中、重稀土元素富集规律及资源潜力——以绵竹清平磷矿为例

什邡式磷矿床是我国重要的磷矿类型,其以矿床规模大、矿石磷品位高和富含稀土元素为特征。然而,对该类型矿床中稀土元素的富集规律及资源潜力尚缺乏详细的研究。本文以四川绵竹典型的什邡式磷矿床——清平磷矿为研究对象,在野外地质调研基础上,对矿区含磷层(磷块岩层、深灰色和褐红色富硫-磷-铝-锶层)和顶、底板岩石(白云岩)开展系统的显微岩相学、扫描电镜/能谱分析和全岩地球化学分析,探索矿床中稀土元素的分布和富集特征,并在此基础上揭示四川什邡式磷矿床中伴生的稀土资源潜力。结果显示,清平磷矿顶、底板白云岩稀土元素(La~Lu+Y)含量低(平均13.6×10^(-6)),磷块岩稀土元素含量中等(平均280.0×10^(-6)),而富硫-磷-铝-锶层稀土元素高度富集(平均2053.9×10^(-6)),尤其是褐红色富硫-磷-铝-锶层(高达3257.2×10^(-6))。结合前人已有的分析数据,四川什邡式磷矿床中的富硫-磷-铝-锶层的稀土元素含量平均为2259.4×10^(-6),最高达3286.8×10^(-6),其中的中、重稀土元素(Sm~Lu+Y)平均为1276.9×10^(-6),最高达2213.0×10^(-6),在稀土元素总量中的占比高,达55.1%,远高于华南离子吸附型稀土矿、织金磷矿中伴生的稀土元素以及富稀土元素的深海沉积物。初步估算,四川什邡式磷矿床伴生的总稀土元素潜在资源量达25.2万吨,其中的中、重稀土元素含量达15.6万吨,仅富硫-磷-铝-锶层中伴生的中、重稀土元素就高达9.6万吨。因此,四川什邡式磷矿床具有重要的经济和社会价值,对其中的中、重稀土元素的开发利用将有望缓解我国中、重稀土元素资源短缺的现状。

四川稀土矿尾砂的稀土元素和微量元素地球化学特征及开发利用意义

四川是我国轻稀土的重要产地,稀土开采至今已有二十多年的历史,积存了大量尾砂。尾砂中仍然有丰富的稀土资源,但这部分资源究竟有多大的量、能不能再次回收,如何回收,则是当务之急。为查明稀土尾砂中各类元素的分布特征,本文对A、B、C、D四个稀土矿山的尾砂开展了稀土元素和微量元素地球化学特征的初步研究。结果表明:尾砂中稀土元素配分特征继承了原矿石,稀土氧化物含量普遍偏高(0.78%～2.12%),均超过了现行工业指标的边界品位(0.5%～1.0%),且老尾砂的稀土含量高于新尾砂;除了富集稀土元素之外,A矿区尾砂中Ba含量可达1.8%,B矿区尾砂中Sr含量超过10%,C矿区尾砂中Sr含量为2.7%。同时,不同矿区的尾砂中Mo、Bi、Pb、Ag等有用元素发生了不同程度地富集(值得综合回收利用),尤其是Mo达到了边界品位(磁选后的尾砂Mo含量达到2.275%)。本文提出,今后不仅要加强保护四川稀土尾砂,而且需对富集的有用元素采取恰当的方式加以综合回收。

大冶铜绿山铜铁矿床尾矿砂中重金属与微量元素环境地球化学特征研究

为了解铜绿山铜铁矿床尾矿砂中重金属元素的释放迁移地球化学过程及其扩散范围,运用ICP-MS对大冶铜绿山铜铁矿床尾砂库的尾矿砂及其相关的水系沉积物和土壤中重金属元素、稀土元素进行了测试分析。环境地球化学研究发现,研究区重金属元素在尾矿砂垂向剖面和水系沉积物中具有较明显的垂向和横向空间分布规律;尾砂库西北边水稻田土壤明显受到Cu、Zn、Cd等重金属元素的污染,稀土元素分布模式及微量元素比值研究揭示了污染原因可能是水稻田土壤继承了附近废弃的选矿厂和矿体的特征;尾矿砂和水系沉积物稀土元素分布模式及微量元素比值的变化规律,在一定程度上可以解释重金属元素在垂向和横向空间上的分布特征。

四川冕宁木落寨稀土矿床稳定同位素研究及其意义

木落寨稀土矿床在构造上位于西南新生代陆内造山带的锦屏山北缘。文章通过对木落寨2个坑道的矿石样品的C、H、O、S同位素组成的系统研究,探讨了木落寨稀土矿床成矿流体的来源及其与深部过程的关系。研究表明,石英和萤石的δ13CV_PDB值为-2.5‰～-9.0‰,方解石、石英、萤石和氟碳铈矿的δDV_SMOW值为-63‰～-87‰,萤石和石英的δ18O水V_SMOW为10.0‰～15.5‰,重晶石和方铅矿的δ34SV_CDT值分别为0.1‰～2.2‰和-8.6‰～-9.3‰,方解石的δ13CV_PDB和δ18OV_SMOW分别为-6.6‰～-6.8‰和8.4‰～9.1‰。所有这些数据均显示木落寨稀土矿床在成矿过程中有大量地幔流体的参与,表明其成矿作用与深部过程有关。

四川稀土精矿的稀土元素和微量元素地球化学特征及开发利用意义

四川省是我国轻稀土的重要产地,开采近二十年来生产了大量稀土精矿,精矿的稀土品位及其他有用元素组成对矿山资源评价及企业生存至关重要。本文对甲、乙、丙三个稀土矿区稀土精矿的稀土元素和微量元素组成特征进行了研究。结果表明:不同矿区、不同选矿方法、不同企业生产的精矿,其稀土元素和微量元素含量存在显著差异;甲矿区浮选精矿的稀土含量最低(ΣREEs=41.57%),而丙矿区精矿的稀土含量最高(ΣREEs=55.83%);甲矿区磁选精矿的稀土含量(ΣREEs=49.96%)高于浮选精矿(ΣREEs=41.57%);乙矿区A公司(ΣREEs=48.35%)精矿产品的稀土含量高于B公司精矿产品(ΣREEs=42.92%)。精矿的稀土元素配分特征继承了原矿石的同时普遍亏损Tb和Yb,推测是选矿过程导致了元素的亏损。精矿中除了富集稀土元素,Mo、Bi、Pb、Ga、Th、U、W等有用元素也发生了不同程度的富集,综合利用价值高,尤其是Mo(0.56%)和Ga(0.036%)的含量已达到现行边界品位。本文提出,今后在提高精矿稀土品位的同时,需对富集的元素采取恰当的方式加以综合回收。

四川牦牛坪稀土矿床地幔流体成矿的碳、氢、氧、硫同位素证据

选取 2种主要矿石类型———碳酸岩伟晶岩型矿石和重晶石伟晶岩型矿石进行了成矿流体的C、H、O、S同位素测试 ,获得δ13 CV PDB值为 - 3.0‰～ - 5 .6‰ ,δDV SMOW 值为 - 5 7‰～ - 88‰ ,δ18OH2 O VSMOW 值为 8.0‰～ 13.3‰ ,δ3 4 SV CDT值为3.3‰～ 5 .9‰ ,以及方解石的δ13 CV PDB值为 - 6 .9‰和δ18OV SMOW 值为 7.3‰～ 7.4‰。所有这些数据表明 。

四川盆地中二叠统栖霞组白云石化海相流体的地球化学依据

四川盆地中二叠统栖霞组是油气勘探的重点层位,为探究其白云石化流体的性质和来源,基于岩石学研究成果,对该区栖霞组的宿主方解石和不同类型的白云石进行了稀土元素地球化学特征分析。结果表明:(1)宿主方解石、他形白云石和鞍形白云石具有低的稀土元素含量,且Sc、Ti、Zr、Hf等元素的含量显著低于陆源碎屑沉积物中这些元素的含量,表明栖霞组碳酸盐岩未受陆源碎屑物质影响;(2)他形白云石和鞍形白云石具有轻稀土亏损、重稀土富集、La正异常、Ce亏损、Gd富集、显著的Y异常、Eu弱亏损和相似的REE+Y配分曲线,类似于宿主方解石的稀土元素地球化学特征,这些特征表明他形白云石和鞍形白云石的白云石化流体主要来源于地层中的海水或海源流体;(3)个别鞍形白云石样品微弱的Eu正异常及较高的包裹体均一化温度表明,栖霞组受到与峨眉山大火成岩省有关的热事件影响,但热液流体对白云石形成的影响程度相对有限,可能更多的是热事件的温度传导效应使得栖霞组的宿主方解石克服了白云石形成的动力学屏障。结论认为:高温仅是栖霞组宿主方解石白云石化的诱导因素,而白云石化流体仍然主要来源于地层中的海水或者海源流体。

四川典型稀土矿高效回收稀土试验研究

本研究以四川典型稀土矿为研究对象,根据矿石性质,对试样开展了磁选试验、浮选试验、开路流程试验、闭路流程试验等大量研究工作,确定了"阶段磨矿—粗细分别高梯度磁选抛尾—磁选精矿浮选"联合工艺流程,以自行开发的DZY-10为捕收剂,获得了TREO品位为60.24%,TREO回收率为66.58%的稀土精矿,采用高梯度磁选和常温浮选工艺取到了良好的稀土选矿指标,为该类型矿石高效利用提供技术参考。

大陆槽稀土矿石磁浮联合选矿工艺研究

针对四川德昌大陆槽稀土矿采用摇床重选—高梯度强磁选选矿工艺存在的稀土回收率低下（30％～40％）问题,开展了高梯度强磁选—浮选选矿新工艺试验研究.试验结果表明,将原矿按实验室闭路磨矿方式磨至-0.12 mm占100％（-0.075 mm占84.67％）后,先经过1粗1扫高梯度强磁选抛弃产率达82.22％的尾矿,然后以碳酸钠为pH调整剂、水玻璃为抑制剂、新型羟肟酸类螯合剂GYF为捕收剂对高梯度强磁选精矿进行1粗l扫2精闭路浮选,可获得REO品位为60.20％、REO回收率为63.00％的稀土精矿,REO回收率比原生产工艺提高了20个百分点以上.

四川沐川地区黏土岩型铌—稀土矿研究进展

2011年至今,中国地质调查局已完成"我国三稀矿产资源战略调查研究"、"稀有稀土稀散矿产调查"、"战略性新兴产业矿产调查"等多个工程项目(王登红,2019),实现锂、铍、铌、钽、稀土等三稀金属矿产的找矿新突破对象多为岩浆岩型铌钽矿、矿物型稀土矿及南方风化壳离子吸附型稀土矿,而本次研究的黏土岩型铌、稀土矿则较少提及。

川南兴文地区上二叠统龙潭组下部稀土元素富集特征

川南峨眉山大火成岩省中带与外带的交接部位,广泛分布与二叠纪峨眉山玄武岩风化有关的上二叠统龙潭组黏土岩,具有形成稀土等关键金属矿产资源的地质背景和成矿条件。对川南兴文地区长宁背斜上二叠统龙潭组下部的高岭石黏土岩进行了较为系统的地质调查,分析了黏土岩中的稀土元素含量。结果表明:黏土岩的岩(矿)石类型包括高岭石黏土岩、含黄铁矿高岭石黏土岩以及碳质高岭石黏土岩,黏土岩样品中的ω(TRE_(2)O_(3))含量介于0.031%~0.409%(平均0.098%),矿化系数为0.61~8.19,矿化率达85%,具有较好的找矿潜力,含黄铁矿高岭石黏土岩中的稀土元素含量及矿化系数最高,是稀土富集的主要岩性组合;样品为轻稀土富集型,具有中等的Eu负异常和弱Ce正异常;地层接触关系与稀土元素特征指示龙潭组下部黏土岩的物源主要为峨眉山玄武岩和少量的中酸性岩。稀土元素的富集过程为峨眉山玄武岩风化首先形成初始富集,之后风化物质在海陆交互的氧化—还原环境下,稀土元素发生进一步迁移、吸附及沉淀,进而富集成矿。兴文地区龙潭组下部黏土岩中发现的稀土元素的富集,对于战略找矿行动具有一定的指导意义。