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稀有和稀土金属矿床概述

2022/07/16117 作者:佚名
导读:它们的矿石矿物共生组合种类繁多,矿体的形态和产状一般较复杂,矿床类型多种多样。现分别或分组阐述其主要类型矿床。 ①含铌、钽变花岗岩和翁岗岩(一种具玻基结构的碱长花岗岩脉)矿床。矿床产于复式岩体的顶部,与富氟的纳长石花岗岩有密切的成因联系。发育完整的含矿岩体常具有分带性。铌、钽矿化(细晶石、钽铁矿、铌钽铁矿和铌铁矿)主要集中在上部的强钠化花岗岩中,向下在200~300米深度内逐渐变贫,转变为不具矿化

它们的矿石矿物共生组合种类繁多,矿体的形态和产状一般较复杂,矿床类型多种多样。现分别或分组阐述其主要类型矿床。

稀有和稀土金属矿床 ①含铌、钽变花岗岩和翁岗岩(一种具玻基结构的碱长花岗岩脉)矿床。矿床产于复式岩体的顶部,与富氟的纳长石花岗岩有密切的成因联系。发育完整的含矿岩体常具有分带性。铌、钽矿化(细晶石、钽铁矿、铌钽铁矿和铌铁矿)主要集中在上部的强钠化花岗岩中,向下在200~300米深度内逐渐变贫,转变为不具矿化的花岗岩。锂云母可作副产品,如中国江西宜春铌钽矿。②含铌碱性花岗岩矿床。矿床产于非造山构造环境的含碱性角闪石和辉石的花岗岩中,以铌铁矿为主、烧绿石次之。共生的有用元素有锆、轻稀土和钍等,有时有锡石,如非洲尼日利亚的这类矿床。③含烧绿石碳酸盐岩矿床,常与含氟碳铈矿等稀土碳酸盐岩相共生。④含铌钽花岗伟晶岩矿床。主要矿石矿物为铌钽铁矿、钽铁矿和细晶石,常与锂、铌、铍、铀和锡等共生。此外,中国白云鄂博式稀土矿床(见彩图)中也伴生有可利用的烧绿石,铌铁矿等铌矿物。稀有和稀土金属矿床①含锂花岗伟晶岩矿床。锂的主要矿石矿物是锂云母、锂辉石。一般伴生的有用稀有金属是铍、铌、钽和铯(铯榴石)和锡等。如新疆阿尔泰的伟晶岩矿床。②盐湖矿床。是锂和铯稀碱金属的重要来源。不少岩盐、钾盐、芒硝和硼砂盐湖卤水中可能从工业上提取锂和铯,如美国加利福尼亚瑟尔斯盐湖和中国青海察尔汗盐湖是锂的重要来源。此外,含锂云母钠长石化花岗岩和含铁锂云母黑钨矿-石英脉也是锂的来源。

地壳中稀土元素有镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和钇等15种元素。一般前6种称为轻稀土或铈族稀土;后9种称为重稀土或称钇族稀土。它们的矿床种类主要有:①稀土碳酸盐岩矿床。大多分布于地台区,常与超基性和碱性岩构成杂岩体,岩体常具圆形和椭圆形环状构造,稀土碳酸盐岩多分布在其上部中心部分。矿化深度可达1000米以上,以轻稀土为主。矿石矿物有氟碳铈矿、氟碳钙铈矿等。共生的有用元素有铌、锆、铁、磷、钍和钛等。典型矿床如乌干达的苏库卢等。②白云鄂博式矿床。是世界上最大的稀土矿床,与铁矿共生,呈层状或似层状。矿床成因和时代争论未定,有可能是碳酸盐岩矿床的一种变种。稀土矿床主要是独居石和氟碳铈矿等轻稀土矿物。铌铁矿、烧绿石和易解石等铌矿物可回收。③离子吸附型矿床。主要赋存于花岗岩类和中酸性火山岩的风化壳下部,受原岩、气候和地貌等条件控制。矿床是由上部风化壳被雨水淋滤下来的稀土离子,被粘土矿物等吸附集中而成。根据稀土分配特征,可将矿石分为重(或钇族)稀土型和轻(或铈族)稀土型等。这类矿床主要分布于中国华南地区。此外,各类砂矿床和伟晶岩矿床中的独居石、磷钇矿等也是稀土的工业来源。

白云鄂博稀土矿山

白云鄂博稀土矿山 ①含绿柱石花岗伟晶岩矿床,常与锂、铌、钽等共生,是铍的主要来源,如中国新疆阿尔泰等地矿床。②含绿柱石交代蚀变花岗岩矿床,产于钠长石化花岗岩顶部,绿柱石呈浸染状分布。如中国江西幕阜山等矿。③含铍夕卡岩(或条纹岩)矿床。矿床产于花岗岩与白云质灰岩的接触带中。矿石常呈条纹状构造。铍矿物主要是日光榴石、金绿宝石、香花石和塔菲石等。钙钨矿、磁铁矿和萤石等可作副产品。如中国湖南香花岭等矿。此外,中国华南许多黑钨矿-石英脉中绿柱石可作副产品。

锆在地壳中丰度虽高,但由于不易富集和提取困难,故列入稀有金属之列。其主要矿床有3类。①海滨砂矿。常形成于海滨的浪击带,沿海滨呈狭长分布,延长数千米到100千米以上,厚度一般数十厘米。由于海岸变迁,使部分矿床成为埋藏矿床。重砂矿物中除锆石外,常有钛铁矿、金红石、独居石和钍石等;有时还有锡石等可综合利用。如中国海南岛海滨、澳大利亚东海岸等矿。一些冲击砂矿中锆石也可作副产品。②含异性石霞石正长岩矿床。如俄罗斯科拉半岛希比内矿床等。③含锆的钠长石化碱性岩矿床。矿石矿物主要为曲晶石、锆石和水锆石等,其他共生的可利用矿物和烧绿石和钍石等。此外,部分的复杂伟晶岩也是锆的来源。稀有和稀土金属矿床 - 世界稀土矿场分布 磷钇矿稀土元素在地壳中丰度并不稀少,只是分散而已。已经发现的稀土矿物约有250种,但具有工业价值的稀土矿物只有50~60种,目前具有开采价值的只有10种左右,现在用于工业提取稀土元素的矿物主要有四种-氟碳铈矿、独居石矿、磷钇矿和风化壳淋积型矿,前三种矿占西方稀土产量的95%以上。独居石和氟碳铈矿中,轻稀土含量较高。磷钇矿中,重稀土和钇含量较高,但矿源比独居石少。 世界稀土资源拥有国除中国外,还有俄罗斯、吉尔吉斯斯坦、美国、澳大利亚、印度、扎伊尔等;主要稀土矿物是氟碳铈矿、离子吸附型矿、独居石、磷钇矿、黑稀金矿、磷灰石、铈铌钙钛矿等。主要进行开采、选矿生产的国家是中国、美国、俄罗斯、吉尔吉斯斯坦、印度、巴西、马来西亚等。1998年全世界稀土精矿产量13万余吨(自然吨位)。值得注意的是澳大利亚、印度、南非等拥有稀土资源的国家,在未来五年内,将克服技术障碍,生产高附加值的单一稀土产品。届时世界市场的竞争将更加激烈。 (1)中国 中国占世界稀土资源的41.36%,是一个名符其实的稀土资源大国。稀土资源极为丰富,分布也极其合理,这为中国稀土工业的发展奠定了坚实的基础。 主要稀土矿有白云鄂博稀土矿、山东微山稀土矿、冕宁稀土矿、江西风化壳淋积型稀土矿、湖南褐钇铌矿和漫长海岸线上的海滨砂矿等等。 白云鄂博稀土矿与铁共生,主要稀土矿物有氟碳铈矿和独居石,其比例为3∶1,都达到了稀土回收品位,故称混合矿,稀土总储量REO为3500万吨,约占世界储量的38%,堪称为世界第一大稀土矿。 微山稀土矿和冕宁稀土矿是以氟碳铈矿为主,伴生有重晶石等,是组成相对简单的一类易选的稀土矿。江西风化壳淋积型稀土矿是一种新型稀土矿种,它的选冶相对较简单,且含中重稀土较高,是一类很有市场竞争力的稀土矿。 中国的海滨砂也极为丰富,在整个南海的海岸线及海南岛、台湾岛的海岸线可称为海滨砂存积的黄金海岸,有近代沉积砂矿和古砂矿,其中独居石和磷钇矿是处理海滨砂回收钛铁矿和锆英石时作为副产品加以回收。 总之中国的稀土资源储量大,矿种和稀土元素齐全,稀土品位高,矿点分布合理等。海外市场的刺激,致使国内稀土行业乱采滥挖现象严重,几近疯狂的开采使中国的稀土探明储量从1995年的4300万吨、占全球总量的43%,下降到2009年的3600万吨、占全球总量的36.52%。铌稀土矿(2)美国 美国它的稀土资源约占12.50%,其稀土消费和氟碳铈矿产量几年来一直居世界第一,但近几年稀土产量已退居第二位,让位于中国(由于美国政府十分重视稀土的保护,而中国稀土由于管理不善被严重浪费)。美国稀土资源主要有氟碳铈矿、独居石及在选别其它矿物时,作为副产品可回收黑稀金矿、硅铍钇矿和磷钇矿。 位于加利福尼亚的圣贝迪诺县的芒廷帕斯矿,是世界上最大的单一氟碳铈矿,该矿山1949年勘探放射性矿物时发现,稀土品位为5~10%REO,储量达500万吨之多,是一大型稀土矿。 美国很早就开采独居石,现在开采的砂矿量是佛罗里达州的格林科夫斯普林斯矿。矿床长约19km,宽1.2km,厚为6m,独居石较为丰富。此外,北卡罗来纳州、南卡罗来纳州、佐治亚州、爱达荷州和蒙大拿州也有砂矿分布,储量也相当可观。 (3)印度 印度主要矿床是砂矿。印度的独居石生产从1911年开始,最大矿床分布在喀拉拉邦、马德拉斯邦和奥里萨拉邦。有名矿区是位于印度南部西海岸的恰瓦拉和马纳范拉库里奇称为特拉范科的大矿床,它在1911~1945年间的供矿量占世界的一半,现在仍然是重要的产地。1958年在铀、钍资源勘探中,在比哈尔邦内陆的兰契高原上发现了一个新的独居石和钛铁矿矿床,规模巨大。 印度独居石钍含量高达8%ThO2。在马纳范拉库里奇采的重砂独居石占5~6%。钛铁矿占65%,金红石3%,锆英石5~6%,石榴石7~8%。 (4)前苏联 前苏联的稀土储量很大,主要是伴生矿床位于科拉半岛,存在于碱性岩中的含稀土的磷灰石。前苏联的主要稀土来源就是从磷灰石矿石中回收稀土,此外,在磷灰石矿石中,还可回收的稀土矿物有铈铌钙钛矿,含稀土为29~34%。另外,在赫列比特和森内尔还有氟碳铈矿。 (5)澳大利亚 澳大利亚是独居石的生产大国,独居石是作为生产锆英石和金红石及钛铁矿的副产品加以回收。澳大利亚的砂矿主要集中在西部地区。澳大利亚也产磷钇矿。 澳大利亚可开发利用的稀土资源,还有位于昆士兰州中部艾萨山的采铀的尾矿,南澳大利亚州罗克斯伯唐斯铜、铀金矿床。加拿大产的铀矿(6)加拿大 加拿大主要从铀矿中副产稀土。位于安大略省布来恩德里弗-埃利特湖地区的铀矿,主要由沥青铀矿、钛铀矿和独居石、磷钇矿组成,在湿法提铀时,可把稀土也提出来。 此外,在魁北克省的奥卡地区拥有的烧绿石矿,也是稀土的一个很大潜在资源。还有纽芬兰岛和拉布拉多省境内的斯特伦奇湖矿,也含有钇和重稀土正准备开发。 (7)南非 南非是非洲地区最重要的独居石生产国。位于开普顿的斯廷坎普斯克拉尔的磷灰石矿,伴生有独居石,是世界上唯一单一脉状型独居石稀土矿。此外,在东南海岸的查兹贝的海滨砂中也有稀土,在布法罗萤石矿中也伴生独居石和氟碳铈矿,正计划和研究回收。 (8)马来西亚 主要从锡矿的尾矿中回收独居石、磷钇矿和铌钇矿等稀土矿物,曾一度是世界重稀土和钇的主要来源。 (9)埃及 埃及从钛铁矿中回收独居石。矿床位于尼罗河三角洲地区,属于河滨沙矿,矿源由上游风化的冲积砂沉积而成,独居石储量约20万吨。 (10)巴西 巴西是世界稀土生产的最古老国家,1884年开始向德国输出独居石,曾一度名扬世界。巴西的独居石资源主要集中于东部沿海,从里约热内卢到北部福塔莱萨,长达约643km地区,矿床规模大。

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