风化壳淋积型稀土矿评述

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1、第25卷第6期中国稀土学报2007年12月Vol.25№.6JOURNALOFTHECHINESERAREEARTHSOCIETYDec.2007X风化壳淋积型稀土矿评述132,3池汝安,田君(1.武汉工程大学绿色化工过程省部共建教育部重点实验室,湖北省新型反应器与绿色化学工艺重点实验室,湖北武汉430073;2.中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙410083;3.江西科学院化学所,江西南昌330029)摘要:对我国特有的风化淋积型稀土矿的科学研究和工业利用进行了评述,阐述了该矿成矿过程,探讨了稀土元素在风化体系中的迁移富集规律

2、,证实稀土配分的铈亏效应、富铕效应、分馏效应和钆断效应,论述了风化壳淋积型稀土矿浸取水动力学、浸取动力学及浸取传质过程。提出了该矿稀土回收中存在的一些问题,建议进一步完善稀土元素地球化学和无机化学的科学体系,开发新浸取剂,特别是组合浸取剂的协同使用,深入研究原地浸出过程中的扩散和传质机理,强化浸取过程和建立相应的数学模型,有效地提高稀土浸出率,从而完善风化壳淋积型稀土矿的原地浸出理论和技术。关键词:风化壳淋积型稀土矿;浸出;矿物学;稀土中图分类号:O614.3文献标识码:A文章编号:1000-4343(2007)06-0641-10风

3、化壳淋积型稀土矿是我国特有的稀土矿种,符合《地质辞典》对淋积型稀土矿床的定义,并能与[3]广泛分布在我国南方的江西、福建、广东、云南、我国目前采用的矿床成因分类原则相对应。其归[1]湖南、广西、浙江等省区,它的稀土配分富含中类为:外生矿床大类,风化壳矿床中的亚类,与风化重稀土元素,其中中稀土和重稀土储量占世界的壳残积型,风化壳坡积型,风化壳残2坡积型矿床共80%以上,是我国宝贵的矿产资源,它的开发和利同组成“风化壳矿床”,成为风化壳淋积型稀土矿床。用解决了主要稀土矿,诸如氟碳铈矿和独居石,几因此,许多地质科技工作者都认为该矿确定为“风

4、化[4]乎只产轻稀土而中重稀土缺乏的问题,有着举足壳淋积型稀土矿”更为恰当。本文对风化淋积型稀轻重的影响。土矿的科学研究和工业利用进行了评述。风化壳淋积型稀土矿(原称离子吸附型稀土1风化壳淋积型稀土矿的矿石性质矿),是1969年在我国江西首先被发现的一种新型外生稀土矿。风化壳淋积型稀土矿前后经历了“七1.1风化壳淋积型稀土矿的特征○一矿”、江西稀土矿、离子吸附型稀土矿、南方风化壳淋积型稀土矿矿床为裸露地面的风化稀土矿和风化壳淋积型稀土矿等五种命名。每种花岗岩或火山岩风化壳,处于丘陵地带。矿床厚度命名都代表了一个历史时期的需要和该类型稀

5、土为5～30m,一般为8～10m。风化壳淋积型稀土矿的研究水平。经过30多年的生产实践证明,它矿原矿呈黄、浅红或白色松散的砂土混合物,可直不仅为世界稀土工业发展提供了中重稀土资源,接人工采掘。其稀土品位一般为含REO在0.05%～而且为稀土元素的地球化学研究增加了新的内容,0.3%。50%以上的稀土集中于占原矿重量24%～[2]丰富了稀土元素成矿理论。32%的-0.78mm矿粒中,其中分离出的高岭土、[5]风化壳淋积型稀土矿床的特征是稀土元素呈水埃洛石中的稀土品位可达到1%。矿床的纵向品合或者羟基水合阳离子赋存于风化壳粘土矿物上,位具

6、有上贫、中富、下又贫的规律,风化壳的稀土其空间分布呈规律性变化。命名为“风化壳淋积型稀品位大于基岩的稀土品位;横向品位0～50m波动土矿床”较为确切地反映了该类矿床的成因,也完全不大;山脊较富,山沟、山凹较贫;但整个矿区各X收稿日期:2007-06-18;修订日期:2007-08-26基金项目:国家自然科学基金资助项目(59674021,50474022,50664004,50574069);国家杰出青年科学基金资助项目(59725408)作者简介:池汝安(1959-),男,福建宁化人,博士后,教授;研究方向:稀土矿物学及湿法冶金学3

7、通讯联系人(E2mail:rac@mail.wit.edu.cn)642中国稀土学报25卷个山头的稀土品位的变化无明显规律,其品位差物和稀土副矿物的花岗岩和火山岩经物理、化学[6]别很大,可达2～6倍。和生物风化作用得到风化壳,稀土以水合或羟基[7]1.2风化壳淋积型稀土矿的组分水合离子吸附在粘土矿物上富集而成。因此,产风化壳淋积型稀土矿矿石的矿物组成比较简生风化壳淋积型稀土矿原岩的稀土配分与风化壳单,含重砂很少,主要是由粘土矿物、石英砂和造淋积型稀土矿稀土配分及风化壳淋积型稀土矿中[8,9]岩矿物长石等组成。其中粘土矿物含量约占的离

8、子相稀土配分必然存在着一定的关系。40%～70%,主要有埃洛石、伊利石、高岭石和极2.1风化壳淋积型稀土矿的稀土迁移和富集少量的蒙脱石。稀土元素在风化过程中的迁移富集,也就是[10]原矿中粘土矿物含量高低依次为:埃洛石吸