铝土矿中伴生三稀元素研究进展

近年来国内外铝土矿中伴生三稀元素的研究表明,众多铝土矿及赤泥中的三稀元素具有巨大的综合利用潜力,部分矿床甚至已到达了工业生产的要求.三稀元素通常以类质同相形式进入矿物晶格和离子态吸附于矿物表面两种形式产出,但在很多铝土矿中均发现有少量稀土独立矿物的存在.影响铝土矿床中三稀元素富集因素复杂,包括成矿原岩、pH值、氧化还原环境和赋存矿物等.目前,电解铝的尾矿-赤泥中三稀元素的回收工艺也日渐成熟,酸浸-萃取(离子交换)是主要提取方法.由于铝土矿中矿物组成细小且复杂,其中三稀元素种类众多,含量相对较低,因此,未来分辨率和精度更高的显微测试技术的应用将推动三稀元素在铝土矿分布、赋存形式和富集机理研究深入.     

铝土矿(岩)型锂资源及其开发利用潜力

铝土矿常共伴生Li、Zr、Nb、Sc等三稀元素,是潜在的巨大沉积型锂资源库。铝土矿中锂的赋存状态和分布规律研究,对丰富发展锂矿成矿理论和实现铝土矿资源的综合利用意义重大。文章系统收集了中国山西、河南、广西、贵州、云南和重庆等地区铝土矿床的地球化学、矿物学、年代学资料,探讨了锂的赋存、分布规律、影响因素和综合利用前景。黔北、渝南、豫西、晋中北铝土矿区的古风化壳沉积型富锂铝土矿(岩),成矿时代为晚石炭世本溪期和中二叠世梁山期,锂主要富集于含矿岩系中、下部致密块状铝土岩(高铝黏土岩)-硬质黏土岩中,其A/S值为1.1～1.8,w(SiO_2)为25%～45%,w(Al_2O_3)介于35%～55%,而在土状铝土矿中w(Li)偏低。锂主要以离子交换和离子吸附2种形式赋存在高岭石、绿泥石、蒙脱石等黏土矿物中,并且当黏土矿物含量高、种类多时,w(Li)更高。铝土矿(岩)型锂是沉积型锂资源的重要而巨大的来源,黏土提锂在实验和工业上的进展为铝土矿中锂的综合利用提供了广阔前景。     

黔中地区蔡家坝铝土矿床富锂铝土岩地球化学特征及沉积环境研究

贵州清镇蔡家坝铝土矿床是近年来在黔中铝土矿成矿区内新发现的铝土矿床之一,铝土矿体呈层状及似层状产于下石炭统九架炉组地层中。本研究通过对蔡家坝铝土矿床中以铝土岩为主的含铝岩系钻孔岩心剖面开展详细的矿物学和地球化学研究,发现含铝岩系中的铝土岩明显具有Li超富集的现象。研究结果表明,含铝岩系的所有样品中均富含高浓度的Li（210~2480）×10-6;其中,10件铝土岩的Li含量为（210~2480）×10-6（平均1198.9 ×10-6）,3件铝土矿石的Li含量为（412~1440）×10-6（平均980.7×10-6）,表现出明显超富集的特征。光学显微镜和XRD分析显示,富锂铝土岩主要由伊利石、高岭石和绿泥石组成,以及少量的硬水铝石、勃姆石、黄铁矿、锐钛矿等。结合矿物学和地球化学证据,研究区铝土岩中的Li主要赋存在高岭石和伊利石等粘土矿物中,当铝土岩中Al2O3含量介于30%~40%之间以及Al2O3/SiO2比值介于1~1.5时,铝土岩中的Li最为富集。元素地球化学分析表明,研究区内的富锂铝土岩形成于温暖潮湿和相对氧化的陆相淡水环境。     

桂西铝土矿中伴生元素研究现状

桂西铝土矿中除了丰富的铝资源,其中还伴生有大量的稀有、稀散和稀土金属元素,这些元素虽然都未能形成独立矿床,但其含量却不容忽视,个别元素含量已经达到了大型或超大型矿床规模(曾德启,2000),如果善加利用,其价值将远远超过铝土矿本身。但是,由于长期以来的粗放型开采,致使铝土矿中大部分伴生元素都被残留在赤泥之中,造成了极大的资源浪费。     

铝土矿中锂同位素分离提纯方法的建立

铝土矿是极端风化作用的产物,也是锂的重要载体,由于其资源量巨大,对铝土矿中锂的富集机制和分布规律的研究将有利于找矿预测。锂同位素的高效准确分析是深入认识矿物中锂的富集机制和分布规律的基础。铝土矿样品由于化学稳定性较强,溶样过程较为复杂,且Al、Na、Ca、K等基体元素含量远高于锂,给锂的纯化增加不少难度。本文采用内径5mm、柱长190mm的聚四氟乙烯离子交换柱和AG50W-X12阳离子交换树脂,以0.5mol/L硝酸为淋洗液淋洗34mL,收集最后的12mL,即可完成对铝土矿中锂的完全纯化回收。该纯化方法减少了淋洗液的使用量,提高了实验效率。采用该方法对国际标样L-SVEC、RGM-2、GSP-2进行锂的纯化,通过多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)测试锂同位素组成,得到的δ~7Li测试值分别为-0.26‰±0.09‰(2SD,n=3)、3.19‰±0.37‰(2SD,n=3)、-0.78‰±0.22‰(2SD,n=3),与前人报道一致,验证了该方法的可靠性。此外,采用本方案对铝土矿国家标样(GBW07182)进行锂的纯化,δ~7Li测定值为10.16‰±0.21‰(2SD,n=3)。     

宁武煤田轩岗矿区2~#煤中锂的分布规律和来源分析

对宁武煤田轩岗矿区13个煤矿2~#煤采集了98(含夹矸)个样品,运用煤地球化学以及沉积学等学科理论知识,结合X射线荧光光谱分析(XRF)、电感耦合等离子质谱分析(ICP-MS)等技术手段对样品进行测试分析。结果显示,宁武煤田轩岗矿区2~#煤中锂的载体主要为硅酸盐矿物。锂元素含量总体变化呈北高南低的趋势,北部矿区沉积物源主要是来自北部阴山古陆和吕梁半岛的花岗岩、玄武岩和沉积岩类,南部矿区沉积物源主要是沉积岩类,相对于北部较为单一。     

遵义仙人岩铝土矿赋存富集与古岩溶地貌的关系

本文以遵义仙人岩铝土矿床为例,对其古岩溶坑洼与含矿岩系厚度及铝土矿赋存富集相关关系进行分析,以探寻此类矿床应如何实施深部钻探工程对深部矿体进行探索和揭露。     

黔东大田铝土矿(岩)伴生元素分布特征

通过对大田铝土矿矿床钻孔岩芯样品进行地球化学分析,探讨了矿床铝土矿矿石和围岩中的Li、Sc、Ga和稀土元素(REE)的分布特征.大田矿床赋矿层位为二叠系梁山组,研究发现含矿岩系中Li、Ga等元素有一定的富集特征.Li主要聚集在铝含量相对较少的的黏土矿物中,Ga在Al含量较高的土状铝土矿中未发生富集,但在剖面上与Al具有一定的相关性特征,并主要富集于含碎屑块状铝土岩下部,推测其分布形式受矿源岩演化作用的影响,与其它含铝矿物一起向下迁移富集.Sc主要以离子赋存的形式存在,其次为类质同象替代形式.对剖面上REE研究显示,含矿岩系在矿源岩风化淋滤过程中轻稀土元素(LREE)和重稀土元素(HREE)发生了一定程度的分馏,致使铝土矿层显示左倾的配分模式.虽然剖面上的脱硅作用未发育,但去铁作用使得含矿岩系中稀土元素与含铁矿物一起迁移,在底部的铁矿层中发生异常富集.     

中国铝土岩系中伴生钪资源富集规律及富集机制初探

钪(Sc)作为新世纪的重要资源,广泛分布于自然界中,但其分布极为稀散,钪的独立矿物稀少,独立矿床几乎没有。铝土岩系中的钪资源储量巨大,本文统计了中国各铝土矿成矿带Sc数据,在对比山西(断隆)成铝区、华北陆块南缘成铝区、渝南—黔北成铝带、黔中成铝区和滇东南—桂西成铝区的数据基础上,发现滇东南—桂西成铝区的Sc含量最高,含钪铝土岩系形成时代主要为石炭纪和二叠纪。通过对比分析A/S与钪的关系,在A/S小于2.5,钪的含量总体较高,且与A/S正相关,大于2.5后,与A/S负相关。从而得出在铝土岩系中,Sc分布在顶层的黏土岩、中部的铁质铝土矿以及底部的铁质黏土岩、铁质岩,尤其是在含铁铝土岩系中高度富集。通过对比分析铝土岩系各元素含量,发现钪与铁、铌、钒、铬元素成正相关,综合铝土岩系中其他元素的矿物表现形式,推测钪在铝土岩系中的赋存形式可能为:类质同象、离子吸附、和超显微非结构混入物。本文初步探讨总结钪在铝土岩系中可能的赋存形式、时空分布规律及钪的迁移转化机制,为铝土矿中伴生钪资源的综合利用开发提供理论支撑。     

中国铝土矿含铝岩系伴生稀土资源分布特征及富集机制

在广泛搜集公开数据的基础上,对中国铝土矿含铝岩系伴生稀土资源进行了研究,提出了中国铝土矿含铝岩系伴生稀土富集机制.从矿床成因类型来看,沉积型含铝岩系伴生稀土含量最高,其次是红土型、堆积型;配分特征上,伴生稀土都具有明显的右倾特征,属于轻稀土富集型;区域分布上总体具有"北高南低"的特点.主要含铝岩系在稀土含量与富稀岩性上...     

黔北道真新民铝土矿含铝岩系中关键金属富集特征与资源潜力

黔北务(川)—正(安)—道(真)铝土矿成矿带是贵州省重要的铝土矿资源地,其中道真新民铝土矿床是近年在该成矿带内探获的又一大型铝土矿床,伴生Li、Ga、Sc和稀土元素等关键金属资源.以该矿床含铝岩系为剖析对象,对其中Li、Ga、Sc和REE等关键金属进行研究,系统总结其富集特征并分析其资源潜力.结果表明,研究区含铝岩系各类岩(矿)石中均不同程度富集Li、Ga、Sc和REE等关键金属.在含铝岩系垂向剖面上,关键金属具有上部富Li、中部富Ga、下部富REE,而Sc含量变化较小的富集特征.在岩(矿)石类型上,Li、Ga和REE分别主要富集于铝土岩、铝土矿和绿泥石泥岩中,Li主要富集在致密状铝土矿中,Ga在土状铝土矿、碎屑状铝土矿、豆鲕状铝土矿中相对富集,REE在致密状铝土矿和土状铝土矿中的含量相对富集,而Sc在不同类型岩(矿)石中的含量变化不大.研究区含铝岩系不同岩(矿)石中,Li与SiO2正相关,Ga、Sc与Al2O3、TiO2正相关,而REE与Fe2O3正相关系,Li、Ga、Sc、REE之间不存在相关关系,原岩风化程度可能是控制这些元素富集的关键因素之一.新民铝土矿床含铝岩系中,关键金属Li、Ga、Sc、REE的资源潜力和潜在经济价值巨大,预测Li、Ga、Sc和REE的远景资源储量分别达到大型矿床规模的3.2倍、3.8倍、669倍和2.1倍.     

黔北大竹园地区铝土矿含矿岩系沉积环境及形成机制

黔北大竹园地区铝土矿含矿岩系的岩石地层为上石炭统大竹园组,是在晚石炭世马平期渝鄂海湾南西侧近海湖泊群中的濯水湖沉积形成的。大竹园组下段沉积时期,距渝鄂海湾的海岸线较近,濯水湖面积较大(约480 km~2),水位较高,属永久性低能浅水湖泊,以化学沉积作用为主,沉积了大面积的绿泥石岩、绿泥石黏土岩、铁质黏土岩以及少量鲕绿泥石铁矿和赤铁矿。大竹园组上段沉积时期,与渝鄂海湾海岸线间距拉大,湖水变浅,面积缩小(约288km~2),成为间歇性洪控高能浅水湖泊,以物理沉积作用为主,沉积了分布连续、面积巨大的碎屑状铝土矿(岩)体。     

黔中—渝南石炭纪铝土矿含矿岩系中的海相沉积特征

黔中—渝南地区于紫云运动初期的泥盆纪末已准平原化,在石炭纪铝土矿含矿岩系沉积过程中,含矿岩系下段(铁质-粘土岩段)主要为近海湖泊相,含矿岩系上段(铝质岩段)为近海平原相。在这种大环境前提下,经常会受到海泛与强风暴潮的影响与改造,使得主要是陆相环境沉积形成的铝土矿含矿岩系中,含有少量海相大化石(腕足类)和微体生物化石(疑源类和牙形石);另在下段和上段岩矿层间,时夹海相碳酸盐岩透镜体,具明显海相沉积特征。以上表明,黔中—渝南石炭系铝土矿含矿岩系形成环境具有显著的多样性和复杂性,而非单纯的陆相沉积环境所能概括的。     

Diffusion rings (sphaeroids) in bauxite

Diffusion rings (sphaeroids) in bauxites from Klisoura (Dunionia), Helicon, Greece, are described and are studied mineralogically by X-ray diffraction and ore-microscopically. These diffusion rings are also analysed by X-ray fluorescence spectroscopy.

The diffusion rings have Fe-rich and relatively Fe-depleted zones. Element leaching and mobilization under weathering is proposed to be the mechanism responsible for the formation of these diffusion rings. A comparison with similar diffusion rings in granite also suggests element leaching as the process responsible for their formation.     

沉积型铝土矿预测方法及其影响因素——以贵州省铝土矿为例

以全国矿产资源潜力评价技术要求为基础,以贵州省铝土矿预测方法为实例,在简述国内沉积型铝土矿矿床类型、特征和预测方法的基础上,重点论述了地质单元法、网格单元法中划分预测单元、拟选预测要素和赋值的方法,以及地质填图精度、矿床特征、地-物-化-遥等信息对矿产预测的影响。该网格单元法考虑因素较全面,应用信息较充分,预测精度达到了矿体-矿床级。     

重庆银矿垭口铝土矿锂的分布特征

文章通过对重庆银矿垭口铝土矿中锂元素的分布特征的研究,发现含矿岩系中锂含量普遍超过了工业综合利用的最低指标,具备良好的综合利用的基础条件;锂元素在铝土矿中的存在形式存在多种可能,或吸附或类质同象;从铝土矿中提取锂的工业化进程受到选冶技术的限制,降低铝土矿中提Li的投入与产出比,提高资源利用率,有效压缩成本是今后开展铝土矿综合利用研究的重要方向。     

黔中—渝南铝土矿含矿岩系时代探讨

通过对黔中—黔北—渝南铝土矿含矿岩系9条代表性剖面岩石地层的描述,根据区内石炭系九架炉组、大竹园组和中二叠统梁山组大量孢粉属种的详细统计,结合前人研究成果及其他地质特征,论述了黔中清镇、修文到遵义一带九架炉组形成时代为早石炭世大塘期早—中期,黔北—渝南一带大竹园组形成时代为晚石炭世马平期早期。     

中国铝土矿资源特征及潜力分析

本文从铝土矿资源现状、成因类型、预测类型、资源潜力等方面总结了中国铝土矿资源特征。中国铝土矿划分为古风化壳沉积型、堆积型和红土型3大矿床成因类型,对应于铝土矿3大预测类型;根据中国铝土矿查明资源储量和预测资源量分布,从成铝区带、省区市和主成矿期3个层面,重点分析了中国铝土矿资源潜力,提出中国南方红土型铝土矿和中国北方煤下铝土矿是今后主要的找矿方向。