离子吸附型稀土找矿及研究新进展

21世纪以来由于稀土资源的战略地位不断提升,全球对稀土的供需变化和价格波动极为关注,并加大了稀土的勘查和开发程度。离子吸附型稀土(iRee)资源因轻重稀土元素配分齐全,且不需要通过矿物分解的方式来分离不同的稀土元素,成为近十多年全球稀土找矿和研究的热点。iRee矿产是我国的优势资源,已有40多年的开采历史,为全球稀土产业尤其是重稀土产业做出了巨大的贡献。近年来,项目组在江西、广西和云南等省区发现了一批矿产地,矿床的分布范围已从我国南方的丘陵地带扩大到高海拔(云南)和高纬度(安徽和浙江)地区,从亚热带气候扩大到热带气候,如越南、缅甸、泰国、马达加斯加及智利等国家。我们的研究继续丰富了iRee成矿“八多两高一深”的认识,即：多类型、多岩性、多期次、多层位、多模式、多标志、多因继承、多相复合,高海拔、高纬度及大深度,新矿床的发现也不断为此认识提供实例。同时,本文对亚热带和热带地区的花岗岩风化壳、华南不同岩性(花岗岩、火山岩和浅变质火山 沉积岩)以及不同稀土配分类型(LREE和HREE型)的iRee矿床进行了对比研究。目前,国内的iRee矿床无论从规模和品位,还是母岩的多样性和稀土配分的全面性都优于国外的。然而,我国长期仍无法摆脱矿山及周边环境污染和优势资源过度消耗的现状。今后,寻找经济价值大的iRee矿床是找矿的重要方向。     

离子吸附型稀土监控样定值研究

离子吸附型稀土矿是中国极其重要、世界罕见的矿床类型,是中国的优势矿产资源。目前现有的稀土标样全部为稀土矿石成分分析标样,稀土元素以氧化物形式稳定存在,无法淋滤浸取,不能对离子吸附型稀土淋滤过程进行监控。为进一步满足离子吸附型稀土资源勘查和评价需要,本文按照导则《标准物质定值的通用原则及统计学原理》（JJF 1343—2012）,制备了三种岩性共9个离子吸附型稀土监控样。样品采自南岭地区典型富轻稀土（HREE）离子吸附型稀土风化壳,经干燥、球磨至200目后混合机混匀,以硫酸铵淋滤、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测试离子相稀土元素含量,检验样品均匀性,结果表明F值小于临界值F_{0.05（19,20）},样品均匀性良好。在两年内对样品进行4次稳定性检验,在95%置信度时│β₁│<t_0.05×s（β₁）,未发现明显不稳定变化,表明稳定性良好。由8家技术权威的实验室进行协作定值,经过统计计算给出各离子相稀土元素含量的加权平均值和扩展不确定度,定值结果涵盖除Sc以外的15种稀土元素。该系列监控样的研制能够为离子吸附型稀土矿产资源评价和有效利用等工作提供计量支撑。     

膨润土尾矿复合陶粒制备与Cr(Ⅵ)吸附性能

膨润土提纯后的尾矿主要含石英、斜绿泥石和白云母等矿物,以尾矿为主原料制备了复合陶瓷颗粒,采用XRD,IR和SEM探讨了烧结工艺对结构变化的影响,研究了复合陶瓷颗粒的组分变化、烧结温度、pH、初始浓度、吸附时间和温度对Cr(Ⅵ)离子吸附效果的影响,探讨了动力学和热力学变化。结果表明,烧结温度对吸附影响不大,烧结适宜温度为1000℃,陶瓷颗粒的主晶相为石英和硅灰石,表面为不均匀多孔结构。吸附的最佳吸附条件是pH值1、陶瓷颗粒用量1 g、吸附时间12 h及铬离子初始浓度100 mg/L,吸附率达96.33%。吸附行为符合准二级动力学方程,属于单分子层化学吸附;热力学数据说明,吸附反应为自发吸热反应。     

我国离子吸附型稀土矿产科学研究和调查评价新进展

自2011年以来,我国稀土产业跟其他矿种产业类似也经历了大起大落的变化,但离子吸附型稀土矿无论是调查评价还是科学研究都取得了显著进展,理论创新和调查评价方面提出了"8多2高1深"的新认识,即:多类型、多岩性、多时代、多层位、多模式、多标志、多因继承、多相复合、高纬度、高海拔、深勘探;技术上,推广采用了赣南钻,加大了风化壳的勘查深度从而成倍增加了资源潜力,全方位采用了遥感方法,进一步提高了矿政管理的公信度并提供了新的找矿方法,持续采用水化学方法跟踪调查、综合评价了稀土矿山开采的环境效应并为环境治理提供了新的技术手段;实践中,发现了多处稀土靶区和远景区,查证多处大中型矿产地,并在浙江、福建、云南、江西等地实现了"高海拔、高纬度、大深度"的找矿新突破。     

贵州织金磷矿床中离子吸附型稀土的存在及初步定量

近年来研究表明贵州织金磷块岩矿床中伴生丰富的稀土主要以类质同象形式存在,其主要依据为稀土总量与磷含量的正相关性,而对独立稀土矿物与离子吸附型稀土两种赋存状态的认识目前仍然不清楚。本文通过利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)稀土元素全分析、磷钼酸喹啉重量法磷分析、岩矿鉴定与实验室选矿试验等方法对该矿床中伴生稀土的赋存规律进行了研究。岩矿鉴定表明矿石中主要矿物成分为胶磷矿并含少量黏土矿物,但未发现独立的稀土矿物;磷与稀土全分析显示稀土总量及各分量都与磷含量呈正相关,从而验证并进一步表明了稀土主要以类质同象形式存在于胶磷矿中。通过研究原矿经选别后稀土与磷在精矿、尾矿和选液(尾矿水)中的分配对比及两者的含量关系来探讨稀土的赋存规律,结果显示磷仅分配于精矿和尾矿中未发生损失,而11.98%的稀土在强电解质硫酸盐的作用下从原矿中解离出来进入了选液,推断这部分稀土在原矿中未进入矿物晶格,而是呈离子态吸附于矿物表面,初步认为漫长时限与潮湿条件下的充分风化作用以及胶磷矿与黏土矿物所充当的吸附载体发挥了作用,表明织金磷矿中稀土总量的11.98%以离子吸附状态存在。综合各分析结果,织金磷矿伴生稀土各赋存状态中类质同象占主导,未发现独立稀土矿物,而离子吸附型稀土占一定的比例,故将稀土的离子吸附形式列为仅次于类质同象的第二大赋存状态。     

赣南某离子吸附型稀土矿床浅变质岩的矿化特征

近几年在赣南新元古代浅变质岩风化壳中发现了离子吸附型稀土矿床,对矿区及南岭科学深钻中的浅变质岩样品进行了岩石、矿物及地球化学特征研究.矿区内主要出露神山组和库里组（南华系）,前者以千枚岩为主,含少量片岩,后者以厚层变质沉凝灰岩和中厚层变质砂岩为主;南岭科学深钻1 165~1 170.77 m库里组（青白口系）以变质沉凝灰岩为主夹薄层凝灰质板岩.浅变质岩类中新生变质矿物有绢云母、绿泥石、磁铁矿、堇青石、白云母、黑云母等,稀土矿物有新奇钙铈矿、独居石、磷钇矿、水独居石等;稀土含量为162×10-6~723×10-6,富集轻稀土.新奇钙铈矿是矿体中离子相稀土的主要来源;赣南青白口纪-南华纪中厚层变质沉凝灰岩和变质凝灰岩风化壳具有较好的稀土成矿前景.      

离子吸附型稀土资源研究进展、存在问题及今后研究方向

稀土是中国的优势矿产资源,但真正引起世人瞩目的是离子吸附型稀土矿,尤其是其中的中稀土、重稀土成分。离子吸附型稀土矿是中国极其重要、全球罕见的矿床类型。自1969年发现至今的四十多年来,对其成矿机制、富集规律、开采方式、环境保护等方面的研究取得了显著进展。本文从离子吸附型稀土矿床成矿理论、勘查技术方法、资源综合利用及矿政管理等方面评述了近年来取得的进展及存在的问题,重点分析了合理评价资源储量、储量优化开采利用方案、加强稀土开发管理等方面存在的亟待解决的现实问题。本文认为现行的稀土矿产地质勘查规范已经不适应当前的形势,需要修改;当前对离子吸附型稀土矿产实行不分单元素矿种的资源分类方式也不利于资源的充分利用,需要建立单元素稀土矿种的评价、管理体系;对于矿业权设置和开采总量控制指标等方面的管理工作今后只能加强不能放松。     

离子吸附型稀土矿床中稀土的富集—分异特征:铁氧化物—黏土矿物复合体的约束

在离子吸附型稀土矿床中,黏土矿物被认为是离子吸附态稀土的主要吸附载体。风化壳中黏土矿物的透射电镜分析发现,黏土矿物普遍与铁氧化物形成复合体,很可能对稀土元素的富集–分异产生重要影响。本研究以广东省梅州市平远县仁居矿区的典型离子吸附型稀土矿床剖面为对象,通过提取富矿层中的细颗粒组分,采用X射线衍射、穆斯堡尔谱和透射电镜,对黏土矿物–铁氧化物复合体进行物相和形貌分析;在此基础上,采用顺序提取法测定不同化学形态的稀土总量,探究黏土矿物和铁氧化物对稀土元素富集–分异的贡献。结果表明,从全风化层到表土层,复合物从长石/伊利石–水铁矿/针铁矿复合体到高岭石/埃洛石–针铁矿/赤铁矿复合体,最终向高岭石–赤铁矿复合体转变。在表土层和全风化层的细颗粒组分中,离子交换态稀土约占25%和80%,而铁氧化物结合态稀土约占75%和20%。在表土层中, Ce的富集导致离子交换态和铁氧化物结合态稀土均富轻稀土。在全风化层中,随着深度的增加,离子交换态稀土由富轻稀土转变为富重稀土,铁氧化物结合态稀土均表现富重稀土的分异特征。离子交换态稀土总量和分异特征主要受黏土矿物–稀土界面作用和淋滤作用控制;而铁氧化物结合态稀土总...     

美国离子吸附型稀土矿床的发现及其影响

稀土元素化学性质较为活泼,具有典型的金属特性和不同于周期表中其他元素的物理和化学特性,特别是它们的光学、磁学性质已广泛地应用在当今新材料、新技术领域。目前,含有稀土的功能材料已达50多类,包括光学材料、磁性材料、电子材料、储氢材料、高温超导材料、核物理材料等,稀土在现代材料工业中具有工业“味精”之称。因此,稀土被人们誉为新世纪高科技及功能材料的宝库,它是改造传统产业和发展高新技术的战略性元素,已成为国内外公认的关乎新兴产业发展的战略性资源。     

广东惠东地区离子吸附型稀土矿床地球化学特征

惠东地区位于广东东南部,燕山期花岗岩较为发育,在温润潮湿的气候条件下,花岗岩在地表易发生风化作用,稀土元素以离子形式淋滤至风化壳下部并吸附在矿物粘土表面,当稀土到具有开采价值的品位时,便形成离子吸附型稀土矿床。前人对该矿床形成岩体地质和地球化学特征等方面进行广泛的讨论（岳书仓等,1989;陈炳辉等,1995）,相对于成矿岩体,该区风化壳地球化学特征研究较显薄弱。本文在分析风化壳中元素地球化学特征的基础上,探讨稀土元素富集与CIA（Chemical Index of Alteration）及WIG（Weathering Index of Granite）值之间的关系,同时通过分析稀土元素质量迁移系数,讨论轻重稀土元素迁出程度与深度之间相关性,旨在阐明风化壳剖面中稀土元素迁出迁入规律和分布位置,为进一步研究该类型矿床稀土富集特征提供一定依据。     

一株分离自华南离子吸附型稀土矿的短小芽孢杆菌对稀土元素的吸附行为及机理研究

离子吸附型稀土矿是重要的表生矿床,提供了全球90%以上的重稀土。矿床中活跃的微生物能够通过吸附作用影响稀土元素的富集及分异,然而风化壳中的天然细菌对全配分稀土元素吸附行为及机理的相关研究仍然较为缺乏。本文选用离子吸附型稀土矿风化壳中分离出的短小芽孢杆菌,通过吸附实验研究在不同pH值、吸附时间和细菌浓度条件下,细菌对稀土元素的吸附行为。结果表明,短小芽孢杆菌对稀土元素的吸附容量最大可达41.9 mg/g,且重稀土元素在细菌细胞表面和水体之间的分配系数大于轻稀土元素。TEM图像显示,稀土元素在细菌表面形成沉淀; EDS分析显示,细胞表面大量Na、K、Ca等元素在与稀土元素发生离子交换后被脱除。细胞表面磷与稀土元素的分布一致性指示磷酸基团是稀土元素吸附的重要位点,重稀土元素通过与磷酸基团形成稳定的高配位络合物优先吸附在细菌表面。Zeta电位曲线表明,短小芽孢杆菌等电点为2.8,在高于等电点的pH值条件下,微生物对稀土的吸附存在静电吸引。因此,在表生环境中,微生物能够通过形成微沉淀、离子交换、表面络合和静电作用的多种机制吸附稀土元素,促进稀土元素的富集及分异。另外,短小芽孢杆菌有望作为潜在的生...     

油页岩对钴离子的吸附性能研究

油页岩中因含有大量的黏土矿物而对金属离子具有一定的吸附能力.采用静态吸附法对油页岩吸附钴离子的影响因素及吸附动力学进行了研究.结果表明,油页岩粒度、溶液浓度、溶液pH值、吸附时间等均对吸附性能有一定影响.油页岩对钴离子的吸附量随样品粒径的减小而增大;随着钴离子初始浓度的增加,油页岩对钴离子的吸附总量增加;溶液pH值在3~8范围内,油页岩对钴离子的吸附量和吸附率随着pH值的增大呈上升趋势.通过吸附动力学研究发现,油页岩对钴离子的吸附过程符合准二级动力学过程和粒子内扩散机理.     

利用尾矿生产新型建材的研究

利用尾矿生产新型建材的研究苏蓉晖章庆和（湖南省图书馆，长沙４１００１１）（中南工业大学，长沙４１００１２）关键词尾矿新型建材二次资源尾矿作为二次资源可以综合利用，近年来国内外对此都非常重视，也获得了不少成绩，但相对数量庞大的尾矿而言，乃是“杯水车薪”...     

天然及改性凹凸棒对稀土尾矿土壤中重金属铅的钝化效果研究

赣南离子型稀土矿的大肆开采,以及尾矿废渣不合理处置,造成矿区周边环境中重金属铅含量超标,破环矿区生态环境。本文利用不同剂量（质量分数分别为5%、10%和15%）的天然及改性凹凸棒作为钝化剂,利用扫描电镜和傅里叶红外光谱对两种钝化剂的表面特征和官能团进行分析,采用BCR重金属连续提取法对钝化能力和效果进行评价,并以此研究土壤中铅的形态变化,借鉴国外的重金属TCLP提取法评估重金属污染土壤的环境质量。结果表明：经过50d的培养,土壤pH值从4.76显著升高至接近7.0。改性后凹凸棒使铅的酸提取态含量从25.69mg/kg降低至7.42mg/kg,并促进其向残渣态转化,残渣态含量比对照组增加了1.38倍,TCLP提取态含量比对照组降低了65.70%,从而显著降低了铅的生物可利用度和生态风险。与天然凹凸棒相比,改性后凹凸棒对稀土尾矿土壤修复具有较为良好的效果。     

广东惠东地区离子吸附型稀土矿床地球化学特征

摘要：运用岩石地球化学方法,对广东惠东地区离子吸附型稀土矿床的地球化学特征进行研究。结果显示,风化壳中元素含量及配分特点总体上取决于母岩,但稀土元素在继承母岩稀土元素的基础上含量进一步富集,且各风化层中元素含量变化与风化作用之间具有一定相关性。WIG指数相较于CIA指数能更有效地描述风化壳风化强度,风化壳中稀土元素迁出富集与WIG指数及元素迁移系数具有一定规律性,轻稀土元素多在全风化层上部富集,而重稀土元素在全风化层下部及半风化层明显迁入富集,Ce、Eu均具明显负异常。     

海泡石对碱金属离子的吸附性能研究

本文对湖南浏阳、北京延庆地区热液型海泡石的物化性能、活化处理工艺条件及其对Na^ ,K^ ,Ca^2 离子的吸附作用进行了研究。实验表明，酸处理的方法可以有效地提高海泡石对Na^ ,K^ ,Ca^2 离子的吸附能力，并且通过正交实验得到最佳酸化工艺条件为：酸化时间为2h，酸的浓度为5％，液固比为35：1，经酸处理的海泡石可以有效地降低饱和Ca(OH)2溶液中Na^ 含量，这为海泡石作为掺和料吸附混凝土细孔中游离的碱性阳离子，抑制混凝土的碱－骨料不良反应的发生提供了实验依据。     

改性膨润土对水中氟离子吸附性能研究

含氟废水来源广,水中过量的氟对环境和人类危害大,研究开发除氟的方法具有十分重要的现实意义。本文选用吸附的方法对含氟废水进行处理,主要针对不同因素对膨润土吸附性能的影响进行研究。     

风化壳离子吸附型稀土矿稀土浸出工业指标的意义

一直以来,风化壳型稀土矿床均以全相品位来圈定矿体,计算全相储量。而矿山实际生产长期以来是用浸出稀土品位及其总量为依据。在用浸出品位作为基本分析项目时,其分析成本仅有原全相分析的四分之一,且分析周期、普查周期亦大大缩短。同时选取合适的组合样求取浸出率可以求出全相储量,为国家提供稀土总量数据。总之,浸出工业指标比全相分析指标更能反映采选工艺的进步,保证充分利用资源,又能提供二种合理的储量。缩短资源评价周期。节约资源评价费用,是一种经济适用的工业指标,具有一定的参考价值。     

赣南宁都地区变质岩离子吸附型稀土矿床地球化学特征及找矿意义

赣南浅变质岩离子吸附型稀土矿床是江西省近些年来新发现的稀土矿类型.文章主要研究赣南地区新元古代青白口纪库里组和神山组浅变质岩稀土矿点,通过野外地质调查和室内综合研究,总结了该类稀土矿床的地球化学特征.结果表明:该区浅变质岩以SiO2含量中等、K2O/Na2O值较高、全碱含量中等、TFe2O3+MgO及CaO较低为特点;稀土元素总量较高,轻、重稀土元素分馏明显,轻稀土富集,Eu中等亏损,部分矿点已达到化学风化晚期阶段;各矿点风化壳的稀土元素配分模式与原岩类似,稀土元素富集程度主要受控于原岩稀土元素丰度和风化指数CIA.