風化殼淋積型稀土礦評述

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1、第25卷第6期中國稀土學報2007年12月Vol.25№.6JOURNALOFTHECHINESERAREEARTHSOCIETYDec.2007X風化殼淋積型稀土礦評述132,3池汝安,田君(1.武漢工程大學綠色化工過程省部共建教育部重點實驗室,湖北省新型反應器與綠色化學工藝重點實驗室,湖北武漢430073;2.中南大學資源加工與生物工程學院,湖南長沙410083;3.江西科學院化學所,江西南昌330029)摘要:對我國特有的風化淋積型稀土礦的科學研究和工業(yè)利用進行了評述,闡述了該礦成礦過程,探討了稀土元素在風化體系中的遷移富集規(guī)律

2、,證實稀土配分的鈰虧效應、富銪效應、分餾效應和釓斷效應,論述了風化殼淋積型稀土礦浸取水動力學、浸取動力學及浸取傳質(zhì)過程。提出了該礦稀土回收中存在的一些問題,建議進一步完善稀土元素地球化學和無機化學的科學體系,開發(fā)新浸取劑,特別是組合浸取劑的協(xié)同使用,深入研究原地浸出過程中的擴散和傳質(zhì)機理,強化浸取過程和建立相應的數(shù)學模型,有效地提高稀土浸出率,從而完善風化殼淋積型稀土礦的原地浸出理論和技術。關鍵詞:風化殼淋積型稀土礦;浸出;礦物學;稀土中圖分類號:O614.3文獻標識碼:A文章編號:1000-4343(2007)06-0641-10風

3、化殼淋積型稀土礦是我國特有的稀土礦種,符合《地質(zhì)辭典》對淋積型稀土礦床的定義,并能與[3]廣泛分布在我國南方的江西、福建、廣東、云南、我國目前采用的礦床成因分類原則相對應。其歸[1]湖南、廣西、浙江等省區(qū),它的稀土配分富含中類為:外生礦床大類,風化殼礦床中的亞類,與風化重稀土元素,其中中稀土和重稀土儲量占世界的殼殘積型,風化殼坡積型,風化殼殘2坡積型礦床共80%以上,是我國寶貴的礦產(chǎn)資源,它的開發(fā)和利同組成“風化殼礦床”,成為風化殼淋積型稀土礦床。用解決了主要稀土礦,諸如氟碳鈰礦和獨居石,幾因此,許多地質(zhì)科技工作者都認為該礦確定為“風

4、化[4]乎只產(chǎn)輕稀土而中重稀土缺乏的問題,有著舉足殼淋積型稀土礦”更為恰當。本文對風化淋積型稀輕重的影響。土礦的科學研究和工業(yè)利用進行了評述。風化殼淋積型稀土礦(原稱離子吸附型稀土1風化殼淋積型稀土礦的礦石性質(zhì)礦),是1969年在我國江西首先被發(fā)現(xiàn)的一種新型外生稀土礦。風化殼淋積型稀土礦前后經(jīng)歷了“七1.1風化殼淋積型稀土礦的特征○一礦”、江西稀土礦、離子吸附型稀土礦、南方風化殼淋積型稀土礦礦床為裸露地面的風化稀土礦和風化殼淋積型稀土礦等五種命名。每種花崗巖或火山巖風化殼,處于丘陵地帶。礦床厚度命名都代表了一個歷史時期的需要和該類型稀

5、土為5～30m,一般為8～10m。風化殼淋積型稀土礦的研究水平。經(jīng)過30多年的生產(chǎn)實踐證明,它礦原礦呈黃、淺紅或白色松散的砂土混合物,可直不僅為世界稀土工業(yè)發(fā)展提供了中重稀土資源,接人工采掘。其稀土品位一般為含REO在0.05%～而且為稀土元素的地球化學研究增加了新的內(nèi)容,0.3%。50%以上的稀土集中于占原礦重量24%～[2]豐富了稀土元素成礦理論。32%的-0.78mm礦粒中,其中分離出的高嶺土、[5]風化殼淋積型稀土礦床的特征是稀土元素呈水埃洛石中的稀土品位可達到1%。礦床的縱向品合或者羥基水合陽離子賦存于風化殼粘土礦物上,位具

6、有上貧、中富、下又貧的規(guī)律,風化殼的稀土其空間分布呈規(guī)律性變化。命名為“風化殼淋積型稀品位大于基巖的稀土品位;橫向品位0～50m波動土礦床”較為確切地反映了該類礦床的成因,也完全不大;山脊較富,山溝、山凹較貧;但整個礦區(qū)各X收稿日期:2007-06-18;修訂日期:2007-08-26基金項目:國家自然科學基金資助項目(59674021,50474022,50664004,50574069);國家杰出青年科學基金資助項目(59725408)作者簡介:池汝安(1959-),男,福建寧化人,博士后,教授;研究方向:稀土礦物學及濕法冶金學3

7、通訊聯(lián)系人(E2mail:rac@mail.wit.edu.cn)642中國稀土學報25卷個山頭的稀土品位的變化無明顯規(guī)律,其品位差物和稀土副礦物的花崗巖和火山巖經(jīng)物理、化學[6]別很大,可達2～6倍。和生物風化作用得到風化殼,稀土以水合或羥基[7]1.2風化殼淋積型稀土礦的組分水合離子吸附在粘土礦物上富集而成。因此,產(chǎn)風化殼淋積型稀土礦礦石的礦物組成比較簡生風化殼淋積型稀土礦原巖的稀土配分與風化殼單,含重砂很少,主要是由粘土礦物、石英砂和造淋積型稀土礦稀土配分及風化殼淋積型稀土礦中[8,9]巖礦物長石等組成。其中粘土礦物含量約占的離

8、子相稀土配分必然存在著一定的關系。40%～70%,主要有埃洛石、伊利石、高嶺石和極2.1風化殼淋積型稀土礦的稀土遷移和富集少量的蒙脫石。稀土元素在風化過程中的遷移富集,也就是[10]原礦中粘土礦物含量高低依次為:埃洛石吸