稀土在風化體系中的遷移分餾及富集成礦規律

《稀土在風化體系中的遷移分餾及富集成礦規律》是依託武漢工程大學，由池汝安擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：稀土在風化體系中的遷移分餾及富集成礦規律
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：池汝安
• 依託單位：武漢工程大學

項目摘要

風化殼淋積型稀土礦是我國特有的稀土資源，富含的中重稀土受到世界稀土行業廣泛關注，然而風化殼淋積型稀土礦的稀土賦存狀態和稀土在風化殼中遷移富集的成礦規律及稀土礦床特徵一直缺乏系統認識和完整理論，無法很好地指導稀土找礦和開採。擬通過對不同風化殼淋積型稀土礦進行大量採樣，利用地質統計學系統分析礦樣的礦石性質、黏土礦物的組成、腐蝕pH值和稀土配分，以揭示稀土在岩石風化體系中遷移富集的分餾作用和稀土賦存狀態及成礦規律，進一步論證風化殼稀土配分的鈰虧效應、富銪效應、分餾效應和釓斷效應這四大效應，構建稀土在風化殼礦體的中重稀土富集理論，探尋稀土找礦的新輔助標誌。這不僅有利於認識風化殼淋積型稀土礦成礦規律和指導找礦實踐、豐富稀土成礦理論和稀土元素地球化學，而且還有助於風化殼淋積型稀土礦原地浸出工藝的合理布液和注液，實現稀土資源的高效利用。

結題摘要

風化殼淋積型稀土礦是我國特有的稀土資源，富含的中重稀土受到世界稀土行業廣泛關注，然而風化殼淋積型稀土礦的稀土賦存狀態和稀土在風化殼中遷移富集的成礦規律及稀土礦床特徵一直缺乏系統認識和完整理論，無法很好地指導稀土找礦和開採。 通過對不同風化殼淋積型稀土礦進行大量採樣，利用地質統計學系統分析礦樣的礦石性質、黏土礦物的組成、腐蝕pH值和稀土配分，揭示了稀土在岩石風化體系中遷移富集的分餾作用和稀土賦存狀態及成礦規律，進一步論證了風化殼稀土配分的四大效應，構建了稀土在風化殼礦體的中重稀土富集理論。取得的主要成果如下： 探討了礦石腐蝕pH值的變化規律，發現不同地勢的風化礦體遵循腐蝕pH山坳＞pH山樑＞pH山頂，且礦體腐蝕pH值隨著深度的增加而增加。山坳礦體黏土礦物腐蝕pH呈略中性，有利於中重稀土的富集，故風化礦體的腐蝕pH值的變化有助於輕重稀土之間的分餾，輕稀土相對集中在風化礦體的頂部，而重稀土富集於風化礦體底部。 分析了不同地勢稀土的富集規律，發現山坳背處和山脊處中重稀土所占稀土總量分別為47.82%和42.74%，山坳背處為中重稀土的富集區。山頂、山樑和山坳均呈現輕稀土相對富集的“右傾型”分布模式，礦山中重稀土發生虧損，且虧損強度呈現山頂＞山樑＞山坳的規律。稀土富集倍數C山坳-HREEs＞C山樑-HREEs＞0，表明稀土在山坳的富集程度要高于山頂和山樑，且中重稀土的富集程度大於輕稀土。 考察了稀土離子的遷移規律，發現輕稀土富集在全風化層的中上部，中重稀土含富集在全風化層下部。輕稀土與中重稀土在礦體存在分餾現象。全風化層和半風化層鈰的異常值為0.001~0.32、δCe＜1，呈現鈰負異常現象。 最佳化了原地浸出注液工藝，根據離子相稀土主要富集在全風化層和半風化層，而雜質鋁則主要富集在腐殖層這一規律，調節注液流量，控制注液孔中液面的高度，使浸取劑只與全風化層和半風化層接觸，而不與最上層的腐殖層接觸，可從源頭解決浸出液中含雜質鋁離子高的問題。