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福建南平花岗伟晶岩中的铌钽矿物学研究

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福建南平西坑钽铌矿稀有金属资源的综合利用分析

福建南平西坑钽铌矿稀有金属资源的综合利用分析

福建南平西坑钽铌矿稀有金属资源的综合利用分析郑文怡【期刊名称】《桂林理工大学学报》【年(卷),期】2016(036)001【摘要】福建南平西坑钽铌矿目前主要产品是铌钽精矿和锡精矿,其他稀有金属矿产品尚未进一步开发.本次采集了铌钽矿矿石、锡精矿粉、尾矿3类样品,分析表明:在锡精矿粉中铌、钽、铀、锆、铪、锡的含量(wB)分别为Nb2O52.2357％,Ta2O5 5.1841％,U 0.8694％,ZrO2 0.6913％,HfO2 0.0652％,SnO2 70.4620％,明显高于其在原矿石样品中的含量(Nb2O5 0.0079％,Ta2O50.0178％,U 0.0003％,ZrO2 0.0019％,HfO2 0.0002％,SnO2 0.0591％),说明重选时可导致这些元素富集,应在目前采用的工艺基础上进一步提升铌钽精矿和锡精矿品质,同时做好放射性污染防治工作;尾矿中锂、铍、铷含量较高(Li2O0.1455％,BeO 0.0684％,Rb2O 0.1891％),其中铷、铍达到了工业品位,但由于选矿工艺难度较大等原因,单元素回收较难,可考虑进行综合回收利用.今后应加强对矿石可选性和尾矿回收利用的研究,更好地实现矿区现有资源价值最大化.【总页数】6页(P107-112)【作者】郑文怡【作者单位】福建省地质调查研究院,福州350013【正文语种】中文【中图分类】TD983;P618.7【相关文献】1.多种酸溶矿ICP-AES测定稀有金属矿中锂铍铌钽锡 [J], 赵学沛2.矿山综合利用大有作为：宜春钽铌矿开展资源节约和综合利用的几点做法和… [J], 熊雪阳3.河南某铌钽铍稀有多金属矿综合利用研究 [J], 李荣改; 李彦令; 孙景敏; 李志伟; 黄业豪; 李翠芬4.湖南仁里钽铌铍稀有金属矿床综合利用评价 [J], 周芳春;曾乐;苏俊男;李建康;刘翔;黄志飚;李鹏;黄小强;陈虎;胡小芳5.江西松树岗、福建南平和四川甲基卡钽铌矿分选行为的工艺矿物学因素分析 [J], 徐健;刘长淼;程宏伟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

福建南平西坑钽铌矿稀有金属资源的综合利用分析

福建南平西坑钽铌矿稀有金属资源的综合利用分析
第 ３６卷 第 １期 ２０１６年 ２月
桂 林 理 工 大 学 学 报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｕｉｌｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖｏ１．３６ Ｎｏ．１ Ｆｅｂ． ２０１６
文章编 号 ：１６７４—９０５７（２０１６）０１—０１０７—０６
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４—９０５７．２０１６．０１．０１４
福 建 南 平西 坑 钽 铌 矿 稀 有 金属 资 源 的
综 合 利 用 分 析
郑 文 怡
（福建 省 西坑 钽铌 矿 目前主 要产 品是铌 钽精 矿 和锡 精 矿 ，其 他 稀有 金属 矿 产 品 尚未进 一 步开 发 。
本 次采集 了铌 钽矿 矿石 、锡精 矿粉 、尾 矿 ３类 样 品 ，分 析表 明 ：在 锡 精矿 粉 中铌 、钽 、铀 、锆 、铪 、锡 的
是铌 钽精 矿 ，对 尾 矿 （固体 废 物 ）中 的 白云母 、钾 无 明显破 坏 Ｈ Ｊ。 区 内未 见 大 的 侵 入 岩 体 ，脉 岩 非
钠长石和暗色矿物 中的铌钽矿物进行 了回收 ，其余 常发 育 ，主要 为 伟 晶 岩 脉 ，其 次 为 花 岗斑 岩 、辉
部分则 作 为 建 筑 用 砖 的原 料 或 占地 存 储 Ｊ。本 文 绿玢 岩 、煌 斑 岩 等 。铌 钽 矿 体 赋 存 于 花 岗伟 晶岩
要工业矿物 ，同时伴生其他 稀有元素 矿物及 副矿 东 向、北 东 东 向 、近 南 北 向复 式 背 斜 ，溪 源 头 矿
物，其中部分稀有元素矿物具有一定的工业意义和 段可见花岗伟晶岩脉受 轴 向近南北 的复背斜控制
开采 价值 －３］。２００１年 矿 区 正 式 投 产 ，主 要 产 品 展布 ；溪源头矿段 内仅 见一 些小断裂 ，对伟 晶岩

南平钽铌矿选矿工艺流程设计研究

南平钽铌矿选矿工艺流程设计研究

N a2O 4 .50
M nO 2 0 .052
S iO2 71 .5
BeO 0 .017
TFe 0 .55
T iO 2 0 .054
Fe O 0 .50
U 0 .0002
Fe2O 3 0.23
Th 0 .0031
Li 2O 0 .08
W O3 0 .026
Rb 0 .14
F 0 .044
Cs CaO 0 .035 1 .13
其它矿物 97 .3700 0 .0255 <0 .0310 0 .003698 0 .002083
10 .59 14 .03
合计 97 .4841
0 .034898 0 .014851
100 .0 100 .0
2 原矿供矿及产品方案
根据总图布置 , 采场距选矿厂 16 .8km , 原矿运输采用汽车运输方式 。 原矿最大块 度 500m m , 供矿量 600t/ d , 前 5 年原矿供矿 综合品位 , T a2O5 0 .029 %, N b2O5 0 .015 %, Sn 0 .052 %。
经过综合比较 , 设计最终选用方案 Ⅱ 。 图 2 方案 Ⅰ磨选原则流程
· 17 ·
表 5 。该产品中有价组分为钽铌矿物和锡 石 , 必须经过精选选出钽铌精矿和锡精矿 。 根据粗精矿中各组分性质的差异确定精选 流程 , 采用的精选流程见图 4 。 先用弱磁选 除去粗精矿中的铁杂质 , 消除铁杂质对精选 作业的干扰 , 再用强磁选选出磁性产品(钽 铌精矿), 非磁性产品经重选处理丢弃尾矿 (轻产品), 重产品经浮选脱除硫化矿物后产 出锡精矿 。 3 .4 综合回收
矿石的矿物组成研究表明 , 主要回收的 金属矿物有 :钽铌 矿物(包括 铌铁矿 、钽铁 矿 、锡锰钽矿 、细晶石等)及锡石 。 这部分矿 物量占原矿的 0 .114 %, 密度较大 , 一般为 6 ～ 7 。 非金属矿物(主要有长石 、石英 、白云 母 、绢云母 等)矿物量 占原矿的 95 %, 密度 较小 , 一般小于 3 。由此可见采用重选回收 金属矿物是经济合理的 。

平江瑚佩伟晶岩型铌钽矿床地质特征及成因

平江瑚佩伟晶岩型铌钽矿床地质特征及成因

文章编号:1007-3701(2003)02-0063-05平江瑚伟晶岩型铌钽矿床地质特征及成因肖朝阳(湖南省地质调查院湘东矿产地质调查所,湖南浏阳410323)摘要:矿床位于幕阜山花岗岩体南西缘与板溪群片岩接触带伟晶岩密集区。

矿化伟晶岩墙大多受N EE向纵向节理控制,并位于幕阜山岩体的边缘。

矿区内已发现7个矿体,它们通常呈脉状,延深约100m。

矿石为花岗伟晶结构和条带状构造。

含铌、钽的矿物主要包括铌铁矿、钽铁矿和绿柱石,它们主要分布于分异晚期的块体带中。

地球化学和同位素研究表明,该矿床为一岩浆-交代伟晶岩型矿床,成因上与幕阜山花岗岩体有关。

关　键　词:Nb,T a矿床;矿床成因;伟晶岩型;平江县中图分类号:P618.79;P618.86文献标识码:A 瑚伟晶岩型铌钽稀有金属矿床在湖南省最具找矿前景,1960年湖北省地质局701队曾对该矿区作过详细普查工作¹,初步总结了该矿区的地质特征,并估算了矿产远景储量。

由于当时条件有限,前人对该矿区地质特征、成矿规律及矿床成因并未作深入研究。

我们通过进一步工作,主要进行了大量岩石化学成分分析、同位素年龄测定及矿区地质特征的总结,基本确定了矿区伟晶岩脉的特征及其成矿富集规律,同时对矿床成因进行了初步探讨。

1　矿床地质特征矿区位于湘东北幕阜山-铜盆寺隆起的北部,幕阜山花岗岩体之南西缘,属花岗岩与板溪群片岩内外接触带之伟晶岩密集区(图1)。

区内以N NE 向断裂构造形迹为主。

矿区北部以幕阜山燕山晚期花岗岩为主,其岩性主要为细粒二云母花岗岩,次为中细粒黑云母花岗岩、片麻斑状中细粒黑云母花岗岩º。

南部以板溪群片岩及混合岩为主,二者接 收稿日期:2003-02-20 作者简介:肖朝阳(1969—),男(汉族),工程师,在读硕士,现从事矿产勘查工作。

¹陈文定等,幕阜山秦家坊铍铌钽花岗伟晶岩区枫子岭、寨上、板坑—麻子岭段详细普查报告,1964.º孙长美等,幕阜山花岗岩类岩体(湖南部分)地质报告,1962.触带呈EW向曲折延伸,接触面倾向南,倾角25°～35°,接触面与流面产状大致平行,呈波浪式起伏,在向南部凸起部位为矿化好、规模大的伟晶岩脉密集地段。

花岗伟晶岩型钽铌稀有金属矿床成矿及找矿规律研究

花岗伟晶岩型钽铌稀有金属矿床成矿及找矿规律研究

造， 普 遍遭 受 多期次 区域 变质 、动力变质和热接触变质作用 。
震 旦 系 Ｃ 组 第 四段 ， 而 它 分 布 广 泛 ，出 露 于矿 区 中 部 和 南 部 。 内伟 晶 岩 脉 十 分 发 育， 为江 屯 花 岗 岩 的 派 生 产 物 ，主 要 分 布 在 震
、
整体 区 域地 质分 析
我 国锉 、铍 、铌 、钽 等 稀 有金 属 矿 床 的成 矿 规 律 在 空 间分 布 上 由老 到 新 ， 在 北方以海 西期 为主 ，而南方 以燕 山期 为主 ，印支期、海西期次
之。
一
碎 屑 岩 和 泥 质 岩 夹 少 量 硅 质 岩 ，属 浅海 相类 复 理 石 碎 屑 岩 建
化 岗 伟 晶岩 是伟 晶岩 里 向最 常 见 的一 种 。而他 所 表 现 的经 济 价值 也 是最 大 的 ，它 里面 的重 要 的矿 物 成 分 与 花 岗岩 相 似 ，但 是 在 它 的 内 部 其 实还 富含 带有 挥 发成 分或 稀 有 元 素 的矿 物 ， 这 里 面 包 含 了 白云 母 、黄 玉 、电气 石 、绿 柱 石 等 很 多 种 。而 矿 物 颗 粒 粗 大 ；有 时 具 有石 英和 长石 穿插 形成 的文 象 结 构 。其 成 因一 般 认 为 是 岩浆 活动 后 期 ，含 有 挥 发成 分 的花 岗岩 岩 浆 侵 入 围岩 形 成 ；但 也 有 人 认 为 是花 岗岩 受 到热 液 交 代 作 用 而 变 质 形 成 。 通 常 以脉 体 和 透 镜 体 产 于 母 岩及 其 围 岩 中 。可 成 为 长 石 、云 母 、宝石 或稀 有 元 素矿 床 。而 从 地 址 分 析 ，首 先 伟 晶岩 它 室 友 地 域 区 分 的 ，并 不 是 在 哪 里 都 存 在 ， 经 过 多 次 的 科研 表 明 ， 它 存 在 地 域 的 选 择 性 ， 例如 它其实在 江屯花 岗岩体和它 周围是很 分布烦人 很有规律 性 的， 岩 体 周 围 的伟 晶 岩 常 产 生 在 不 一 样 的变 质 程 度 的变 质 岩 体 系中 ，而且它主要是存在于震旦系 Ｃ 组地层 。在 中型规模 ，矿 床类型为岩浆作用形成的 白云母钠长石伟晶岩铌 钽矿床 。我们这 次从大地构造位置、地层 、构造、侵入岩着手 ，先从广东省广 宁 县 深 坑 铌 钽 矿 床 的 地 质 特 征 、地 层 分 析 ，围 岩 的 蚀变 ，进 而 得 出 区 内的 找 矿 标 志 。再 细 分 … 下 。我 们 可 以从 大 的 方 向 出发 ：时 间 划 分 ： 如果 从 成 矿 时 间 ，年 份 来看 ，燕 山期 是 稀 有 金 属 矿 床 成 矿 的 极 盛 时 期 ，在 南 方 几 乎 所 有 的特 大 型 、大 中型 矿 床 都 是 与燕 山 期 岩 浆 构 造 活 动 有 关 ，属 燕 山期 成 矿 。仅有 少数 矿 床 ，其 中 这 就 包 含 广 东 广 宁 、福 建 西 坑 伟 晶岩 型 钽 铌 矿 床 属 海 西 期 成 矿 。而 在 北 方 的 稀 有 金 属 矿 床 成 矿 期 主 要 是 海 西 期 。在 兴 安 岭一 内蒙 古 区 、阿 尔 泰 区 、天 山一 北 山 区 、 昆仑 一 祁 连 山 区 、 东 秦 岭 及 黑 吉 辽 胶 区 等 都 有 海 西 岩 带 存 在 。阿 尔 泰 区锂 、铍 、铌 、钽 、锆 的 伟 晶 岩 以及 天 山一 北 山 与 昆仑一 祁 连 山北 西 西 构 造 带 的 大 部 伟 晶 岩 是 属 于海西期 的。而再从空间分布 来看 ，就当前而言 ，从 已被发现并 助 查 的特 大 型 、大 中型 稀 有 金 属 矿 床 主 要 分 布 在 以下 成 矿 区 带 ： 例 如 阿 尔 泰 山南 缘 成 矿 区 是 我 国重 要 的 稀 有 金 属 矿 产 集 中 区 。主 要矿床类型为伟 晶岩型锂铍铌钽矿床 。 在阿尔泰褶皱系 的中间隆 起区一 拉 额 尔 齐 斯 复 背 斜 带 内 ，有 许 多 伟 晶岩 矿 田 ，是 我 国 稀 有 金 属 生 产 主要 基 地 。其 中 ，有 开采 多年 的新 疆 富 蕴 县 可 可 托 海 锂 铍 铌 钽 矿 、柯 鲁 木特 锂 铍 铌 钽 矿 、福 海 县 库 卡 拉 盖 锂 矿 、青 河 县 阿斯 卡 尔特 铍 矿 、福 海 县 群 库 尔绿 柱 石 钽 铌 矿 等 。近 年 来 在 阿 尔 泰成 矿 区 ，还 陆 续 发 现 一 些 花 岗岩 型 、火 山 沉积 型及 砂 矿 等 类 型稀 有 金属 矿 床 。 二 、 花 岗伟 晶岩 型 钽 铌 稀 有 金属 矿 床 成 矿 地 层 分 析 对 于 花 岗 伟 晶岩 型钽 铌 稀 有 金 属 矿 床 ， 广 宁洞 头 南铌 钽 矿 床 位 于粤西成矿区 （ 带 ） 内 ， 成 矿 地 质 条件 较 好 ， 有 元 占界震 旦 系 基底 地层和海西 印支期花 岗岩 ， 又位处纬 向构造体系 与 新华夏 构造 体系的 斜接复合部位 。矿床赋存于震 旦系 Ｃ组地层 中， 矿床 类 型 为岩 浆 作 用 形 成 的 白云母 钠 长 石 伟 晶岩 铌 钽 矿 ， 而 对 于它 来 说 ，其 实 床 矿 区 地 层 为 震 旦 系 Ｃ 组 第 四 ～ 第六 段 ， 原岩 主 要 是

花岗细晶岩中铌、钽分散量的化学物相分析

花岗细晶岩中铌、钽分散量的化学物相分析

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟花岗细晶岩中铌、钽分散量的化学物相分析某地的花岗细晶岩除少量细晶石和锰铌铁矿外。

一半以上的铌钽分散在长石、石英、云母和锡石等矿物中。

一、方法概述云母的分离云母主要是锂铯云母、锂云母。

用H2SO4 或H2SO4-（NH4）2SO4 能较快地溶解云母，但也能溶解铌钽矿物用HCl(1+1)加热浸取4h，锂铯云母及锂云母浸取率95%以上。

细晶石和锰钽铁矿的浸取率小于3%为了不使铌钽水解析出，应加入少量草酸。

铌钽矿物的分离在高温条件下，H2SO4-（NH4）2SO4 能完全溶解细晶石和锰钽铁矿，而锡石的浸取率与试样的粒度有很大关系，试验表明，5mg粒度为0.061-0.074mm 的锡石在浓H2SO4 中加热冒烟1h，浸取率为0.80T；粒度为小于0.01mm 时，则浸取率近20%。

显然在H2SO4-（NH4）2SO4 中浸取率会更大。

所以试样粒度不宜太细。

锡石的分离锡石是极难溶的矿物，无机酸通常不能分解锡石，只有碱熔才能分解锡石。

但长石、石英也被分解。

较有效的方法是用NH4I 加热挥发除锡，经过2-3 次同样处理，锡石可除去98%以上，在SnI4 挥发的同时，铌钽不损失，除锡后的铌钽可用H2SO4 或草酸-HCl 浸取后测定。

但被锡石完全包裹的铌钽矿物残渣中，测定这部分铌钽矿物，需用H2SO4-（NH4）2SO4 分解。

另一方法是用NH4I 挥发除锡后，残渣称量，挥发前后残渣减量部分，即为锡石的含量，然后根据锡石纯矿物中铌钽含量进行相应的换算。

二、分析步骤云母中铌钽的测定称取试样置于锥形瓶中，加50mL HC(1+1)和1.5g 草酸，塞上带玻璃回流管的塞子，加热浸取4h 后过滤，用热的5g/L 草酸-15%HCl 洗涤，然后用塑料烧杯承接滤液，用热的50g/L NH4F-100g/L NH4Cl 洗涤，以洗脱可能吸附于浸取时析出的硅酸的铌钽，测定滤液和洗液中铌钽含量，合并后为云母中铌钽含量。

平江瑚珮伟晶岩型铌钽矿床地质特征及成因

平江瑚珮伟晶岩型铌钽矿床地质特征及成因
肖朝阳
【期刊名称】《华南地质与矿产》
【年(卷),期】2003(000)002
【摘要】矿床位于幕阜山花岗岩体南西缘与板溪群片岩接触带伟晶岩密集区.矿化伟晶岩墙大多受NEE向纵向节理控制,并位于幕阜山岩体的边缘.矿区内已发现7个矿体,它们通常呈脉状,延深约100 m.矿石为花岗伟晶结构和条带状构造.含铌、钽的矿物主要包括铌铁矿、钽铁矿和绿柱石,它们主要分布于分异晚期的块体带中.地球化学和同位素研究表明,该矿床为一岩浆-交代伟晶岩型矿床,成因上与幕阜山花岗岩体有关.
【总页数】5页(P63-67)
【作者】肖朝阳
【作者单位】湖南省地质调查院湘东矿产地质调查所,湖南,浏阳,410323
【正文语种】中文
【中图分类】P618.79;P618.86
【相关文献】
1.刚果(金)马诺诺(Manono)东部某伟晶岩型铌钽矿地质特征 [J], 杨远东;李继业;祝永平;刘钧沅
2.刚果(金)马诺诺(Manono)东部某伟晶岩型铌钽矿地质特征 [J], 杨远东;李继业;祝永平;刘钧沅
3.津巴布韦西部伟晶岩型稀有金属矿床地质特征及成因探讨——以DETT矿床为例
[J], 冯锋;王光洪;刘强;彭召强;亢威;程仕俊;郭前龙
4.玻利维亚东部拉贝拉伟晶岩型铌钽矿成矿地质特征及找矿预测 [J], 张海忠;凌波;陈婉君
5.河南省卢氏县蔡家花岗伟晶岩型锂矿地质特征及矿床成因分析 [J], 张杰;张彦锋;田晓敏;刘恩法;郑广明;韩金生;冯建涛;王玉锋;卫江旗;张宏涛;贾志超;李敏
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平江瑚佩伟晶岩型铌钽矿床地质特征及成因

文章编号:1007-3701(2003)02-0063-05平江瑚伟晶岩型铌钽矿床地质特征及成因肖朝阳(湖南省地质调查院湘东矿产地质调查所,湖南浏阳410323)摘要:矿床位于幕阜山花岗岩体南西缘与板溪群片岩接触带伟晶岩密集区。

矿化伟晶岩墙大多受N EE向纵向节理控制,并位于幕阜山岩体的边缘。

矿区内已发现7个矿体,它们通常呈脉状,延深约100m。

矿石为花岗伟晶结构和条带状构造。

含铌、钽的矿物主要包括铌铁矿、钽铁矿和绿柱石,它们主要分布于分异晚期的块体带中。

地球化学和同位素研究表明,该矿床为一岩浆-交代伟晶岩型矿床,成因上与幕阜山花岗岩体有关。

关　键　词:Nb,T a矿床;矿床成因;伟晶岩型;平江县中图分类号:P618.79;P618.86文献标识码:A 瑚伟晶岩型铌钽稀有金属矿床在湖南省最具找矿前景,1960年湖北省地质局701队曾对该矿区作过详细普查工作¹,初步总结了该矿区的地质特征,并估算了矿产远景储量。

由于当时条件有限,前人对该矿区地质特征、成矿规律及矿床成因并未作深入研究。

我们通过进一步工作,主要进行了大量岩石化学成分分析、同位素年龄测定及矿区地质特征的总结,基本确定了矿区伟晶岩脉的特征及其成矿富集规律,同时对矿床成因进行了初步探讨。

1　矿床地质特征矿区位于湘东北幕阜山-铜盆寺隆起的北部,幕阜山花岗岩体之南西缘,属花岗岩与板溪群片岩内外接触带之伟晶岩密集区(图1)。

区内以N NE 向断裂构造形迹为主。

矿区北部以幕阜山燕山晚期花岗岩为主,其岩性主要为细粒二云母花岗岩,次为中细粒黑云母花岗岩、片麻斑状中细粒黑云母花岗岩º。

南部以板溪群片岩及混合岩为主,二者接 收稿日期:2003-02-20 作者简介:肖朝阳(1969—),男(汉族),工程师,在读硕士,现从事矿产勘查工作。

¹陈文定等,幕阜山秦家坊铍铌钽花岗伟晶岩区枫子岭、寨上、板坑—麻子岭段详细普查报告,1964.º孙长美等,幕阜山花岗岩类岩体(湖南部分)地质报告,1962.触带呈EW向曲折延伸,接触面倾向南,倾角25°～35°,接触面与流面产状大致平行,呈波浪式起伏,在向南部凸起部位为矿化好、规模大的伟晶岩脉密集地段。

钽铌矿精选的研究现状报告

钽铌矿精选的研究现状报告钽铌矿是一种重要的稀有金属矿石，被广泛应用于高科技产业。

钽铌矿精选技术的研究是稀有金属产业的关键问题之一。

本文将总结目前钽铌矿精选技术的研究现状，并探讨未来的发展趋势。

钽铌矿的化学性质稳定，富含钽和铌，是重要的造金石。

目前，钽铌矿用以提取钽和铌的方法比较多，其中物理选矿法是一种主要的方法。

钽铌矿采用钼灰烧焙烧、重选、磁选等方法，得到的Ta2O5和Nb2O5纯度较高。

除此之外，还有化学选矿法和浮选法等方法。

在化学选矿法中，将矿物的钽和铌溶解于酸中，经氧化、沉淀，使Ta、Nb分别从其它杂质分离开。

该方法的优点是回收率高，可以提高金属元素的纯度，但存在环境污染和维护成本高的问题。

浮选法广泛应用于钽铌矿精选中，并且随着科技的发展，精度与分选效率不断提高。

目前，常用的浮选剂有丙酮、苯甲酸、十二醇、丁醇等。

其中，十二醇作为一种表面活性剂，被广泛应用于钽铌矿的精选，并取得了良好的效果。

但是，浮选法还存在跟选可靠性差、结矿问题严重、必须进行后续处理等问题，难以实现商业化精选。

物理选矿法在钽铌矿精选中的运用范围更广泛，包括采用重选、磁选、重介质分选和离子选矿等方法。

重选是钼灰烧焙烧后处理钽铌矿的一种选择方法，大部分难分离的矿石元素被剥离出来，提高了后续磁选分选的效果。

而磁选是钕钇铁硼永磁体的进展允许钽铌矿磁场强度提高到数千高斯，从而允许更佳的磁性分选效果。

重介质分选是把Fe3O4或氯化铁当做分离介质，实现钽铌矿粉体的分选。

离子选矿是一种化学物理复合反应技术，可以更高效的分离钽铌矿的杂质。

综上所述，钽铌矿精选技术有着不同的方法，并且未来的研究趋势将会是结合不同的方法，提高回收率，提高选择率，开发并推广节能、环保、高效、稳定的实用技术。

为了更好地理解钽铌矿精选的研究现状，我们可以了解一些相关数据并进行分析。

以下是几个方面的数据：1. 钽铌矿储量与产量截至2020年，全球钽铌矿储量为1.48亿吨，其中巴西、加拿大和澳大利亚是主要的储量国家。

福建南平花岗伟晶岩型稀有金属矿田Nb-Ta-Sn地球化学研究

２ ６ ２
福
建
地
质
Ｇｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｆ ｕ ｊ ｉ ａ ｎ
第 ４ 期
福 建 南 平 花 岗伟 晶岩 型 稀 有 金 属 矿 田 Ｎｂ — Ｔａ — Ｓ ｎ地球 化 学 研 究 ①
陈 国建
（ 福 建 省 闽 北 地 质 大 队 ，福 州 ，３ ５ ０ ０ ０ ２ ）
累 了丰富 的成果 ，但 至 今对 矿 田 中 Ｎｂ 、Ｔａ 、Ｓ ｎ等稀 有 元 素 地 球 化学 的研 究 还 较欠 缺 。笔
者在前 人对 南平 稀有金 属 伟 晶 岩成 矿 作 用 大 量 研究 成 果 基 础 上ｌ ＿ １ ］ ，对 矿 田中 Ｎｂ — Ｔａ — Ｓ ｎ的
地 球化 学做 探讨 。该 次研究 工作 对 矿 田范 围内的变 质岩类 、与成矿 有关 的花 岗岩 和各 类伟 晶 岩 ，特 别是 构成 矿床 的第 Ⅳ类 型伟 晶 岩 中 Ｎｂ 、Ｔａ 、Ｓ ｎ的分 布 特 征 等 做 了较 详 研 究 。Ｎｂ 、 Ｔ ａ 、Ｓ ｎ等 稀 有 元 素 的 测 试 工 作 由 福 建 省 地 质 测 试 研 究 中 心 承 担 ，测 试 仪 器 为 美 国
平 伟 晶 岩 是 在 区域 地层 和相 关 花 岗 岩 中 Ｎ ｂ 、Ｔ ａ 、Ｓ ｎ含 量 具 有 高 背 景 值 的 环 境 中 产 生 的 。 伟 晶 岩 在 形 成 过 程 中 ，Ｎｂ 、Ｔ ａ 、Ｓ ｎ元 素 伴 随 伟 晶熔 体 的分 异 、演 化 及 交 代 作 用 ，其 含 量 向 晚 期 趋 于 增 高 ，在 白云 母 一 钠长石一 锂 辉 石 伟 晶岩 中 ， Ｎ ｂ 、Ｔａ 、Ｓ ｎ构 成 了 工 业 矿 体 ，而 且 主 要 以 独 立 矿 物
ｅ
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福建南平花岗伟晶岩中的铌钽矿物学研究王文瑛a 杨岳清a(中国地质科学院矿床地质研究所,北京,100037)陈成湖　朱锦煌(福建省闽北地质大队,邵武,354000)摘　要　铌钽矿物是福建南平花岗伟晶岩中最有工业利用价值的矿物,其种类较多,根据晶体结构和成分的差异,可分成6大类。

即:铌铁矿-钽铁矿类;重钽铁矿类;锡锰钽矿类;细晶石类;褐钇铌矿类;铌(钽)-铁金红石类。

铌铁矿-钽铁矿还可进一步分成6个亚类。

不同种类铌钽矿物产于不同类型伟晶岩或同一类型伟晶岩的不同矿物组合带。

在详细讨论了各类铌钽矿物的产状、成分、物理性质及晶体结构等特征的基础上,探讨了它们的地球化学演化规律。

关键词　花岗伟晶岩　铌钽矿物　地球化学演化　福建南平铌钽矿物是目前工业上提取铌钽金属的惟一来源。

南平稀有金属伟晶岩的普查、勘探以及目前对伟晶岩的大规模开发,基本上是围绕着铌钽矿物而开展的。

所谓铌钽矿物,是一个很宠统的概念,它包括一系列结构和成分不同的矿物,就南平伟晶岩中的铌钽矿物而言,也包括几大类和众多亚类,其种类之繁多,在全国同类伟晶岩中是很少见的。

不同铌钽矿物形成于不同的物理化学条件下,因此,众多类铌钽矿物产于一个地区,反映了南平伟晶岩形成的特殊环境。

对这些铌钽矿物的研究,不仅是工业提取铌钽金属技术的需要,也对深入探讨南平稀有金属伟晶岩形成机制、深化铌钽地球化学理论具有重大意义。

根据化学成分和结构特征,南平伟晶岩中的铌钽矿物可分成6类,即:铌铁矿-钽铁矿重钽铁矿锡锰钽矿细晶石褐钇铌矿铌(钽)-铁金红石不同类铌钽矿物在南平伟晶岩中的分布是极不平衡的,不仅在广度上有差别,而且在数量和经济意义上也大不相同。

113第　3　期福　建　地　质　Geolog y o f Fujian aa 1999年1月16日收稿王文瑛,女,1940年生,副研究员,矿物电子探针分析。

1　铌铁矿-钽铁矿铌铁矿-钽铁矿类矿物属氧化物大类中的链状基型黑钨矿-铌钽铁矿族中的铌铁矿-钽铁矿亚族〔1〕,理论化学成分为(Fe 、Mn)(N b 、T a)2O 6,由于其中的Fe 和M n,Nb 和T a 可进行完全类质同象置换,因而构成一组连续变化的系列矿物。

1.1　铌铁矿-钽铁矿的分类及化学成分根据Fe 、M n 、Nb 、T a 4种元素在矿物中的4种理论端员成分比例,我们可按图1〔2〕把该类矿物分成8个亚类。

从投点看出,南平伟晶岩〔3〕的该类矿物可进一步分成6个亚类,即:铌锰矿、钽铌锰矿、铌钽锰矿、铌铁矿、钽铌铁矿、铌钽铁矿。

根据国内外对该类矿物的大量测试和合成试验表明,钽铁矿在自然界是难以存在的,这样,除钽锰矿在本区尚未发现外,其他亚类均有产出。

图1　铌铁矿-钽铁矿的分类　Fig .1　Classification of niobite -tantalite family Ⅰ—铌锰矿;Ⅱ—钽铌锰矿;Ⅲ—铌钽锰矿;Ⅳ—钽锰矿;　Ⅴ—铌铁矿:Ⅵ—钽铌铁矿;Ⅶ—铌钽铁矿;Ⅷ—钽铁矿表1是该类矿物部分样品的化学成分,表2是它们的晶体化学式。

从表1,表2中可以看出,该类矿物的化学成分变化是相当大的,例如:Nb 2O 5在铌铁矿中含量可高达73.27%,而在铌钽锰矿中只有22.96%,相差达3.2倍,T a 2O 5在铌钽锰矿中含量可达59.36%,在铌铁矿中含量最低仅6.61%,相差达9倍。

同样,FeO和M nO 也显示出较大的变化,其中FeO的变化规律和Nb 2O 5接近,而MnO 和Ta 2O 5较接近,因此,从总体看,由铌铁矿→钽铌铁矿→铌钽铁矿→铌钽锰矿,铁和铌的含量从高到低,而锰和钽的含量从低到高。

反映在Nb (Nb+Ta)、Fe (Fe+Mn)、Ta (Nb+Ta)、M n (Fe+Mn)四组比值上,前两组比值在铌铁矿中平均分别达0.83和0.65,而后两组比值分别为0.17和0.34,在铌钽锰矿中,前两组比值分别为0.42和0.34,而后两组比值分别为0.58和0.63,也即Nb 高时,Fe 也高,Ta 高时,M n 也高。

这一特征和它们在内生作用中的地球化学行为密切联系着。

但铌锰矿与上述几组矿物相比,有它的特殊性,在Nb 2O 5含量上它类似于铌铁矿,而M nO 含量又类似于铌钽锰矿,从其产出条件及物理性质表明,它可看成是铌铁矿的富锰变种。

铌锰矿在我国新疆阿尔泰伟晶岩〔4〕中分布颇为广泛,但在该区很少见,说明一组矿物的发育与否还有一定的区域性。

在此还需强调指出的是,既使在同一组中,Nb 、T a 、Fe 、M n 的含量也可出现较大的差114福　建　地　质　Geology of Fujian 第　20　卷异,特别是Nb 、Ta 更是如此。

例如:在铌铁矿中,Nb 2O 5含量高低之差可达1.36倍。

总体来看,化学成分的变化在富铌和富钽的端员组中变化较大,在中间组中变化一般较小。

这类矿物中的微量元素主要是Ti 和Sn,T i 在这类矿物中几乎都有存在的,但Sn 则有一定的区域性。

例如:在我国新疆阿尔泰及秦岭一带伟晶岩的这类矿物中,Sn 的含量极低,而在南平伟晶岩的这类矿物中Sn 的含量却普遍存在,这一特征则和南平伟晶岩中Sn 的丰度较高有着密切的关系。

Ti 、Sn 在该类矿物中的分布基本具有相反的地球化学行为。

从表1看出,从铌铁矿→钽铌铁矿→铌钽铁矿→铌钽锰矿,T iO 2的含量基本是依次降低的,而SnO 2的含量恰好相反。

这表明Nb 和T i 的地球化学行为接近,而Ta 则和Sn 的地球化学行为接近。

因此,Ta 和Sn 组成的矿物颇多见,Ti 和Nb 组成的矿物也很多,而Ta 和Ti 则极少共同构成矿物。

表2　铌铁矿-钽铁矿矿物各组平均化学成分晶体化学式Table 2　Crystallochemistry f ormula of diff erent minerats in the niobite -tantalite family 组 别晶　体　化　学　式铌铁矿(Fe 0.64M n 0.34)1.00(Nb 1.65T a 0.34T i 0.02Sn 0.01)2.02O 6钽铌铁矿(Fe 0.58M n 0.4)0.98(Nb 1.33Ta 0.66Ti 0.02S n 0.01)2.02O 6铌钽铁矿(Fe 0.58M n 0.42)1.00(T a 1.13Nb 0.85T i 0.02Sn 0.01)2.01O 6铌钽锰矿(M n 0.70Fe 0.37)1.07(T a 1.16Nb 0.8Ti 0.01S n 0.01)1.98O 6铌锰矿(M n 0.56Fe 0.43)0.99(Nb 1.58T a 0.42T i 0.02Sn 0.01)2.03O 6这类矿物中的Si 、Zr 等微量元素含量其总的趋势是从铌铁矿→钽铌铁矿→铌钽铁矿→铌钽锰矿方向减少,也即Si 和Zr 的地球化学行为接近,Ti ,W 虽然含量更少,但也普遍存在,在一定程度上和Sn 的地球化学行为接近。

关于Ti 、Zr 、Si 等元素进入这类矿物的方式,可以是(Nb 、Ta)5++Fe 3+←2(Ti 、Zr 、Si)4+,但也可能会出现N b 5+←(T i 、Zr 、Si)4+、T a 5+←Sn 4+,这种不等价交换,经穆斯鲍尔谱等方面的工作结果表明是存在的。

1.2　产状及矿物共生组合铌铁矿-钽铁矿类矿物在南平伟晶岩中分布最广,其含量占铌钽矿物总含量的90%以上,因此,在决定伟晶岩的经济价值中起着举足轻重的地位。

但不同亚类矿物在南平不同类型伟晶岩中的分布及矿物共生组合则有较大差异。

在第Ⅰ类型伟晶岩中,基本仅产出铌铁矿,它以小晶体、板状为特征,与早期钠长石基本同时晶出,常分布于钠长石粒间及石英中,也见于钠长石与白云母、石英的接触部位。

其含量占该类伟晶岩矿物总含量的0.0064%。

在第Ⅱ类型伟晶岩中,铌铁矿的产状基本类似于第Ⅰ类型,主要和钠长石共生,此外,还见于钾长石和白云母的接触部位。

但其中Ta 2O 5的含量相对有所增多,另外,该类伟晶岩中出现了铌锰矿及铌铁矿-钽铁矿类的中间成员,它们基本只与晚期的钠长石及细鳞白云母共生,铌钽矿物的含量已上升到伟晶岩矿物总含量的0.0073%。

在第Ⅲ类型伟晶岩中,铌铁矿的含量明显下降,而铌铁矿-钽铁矿的中间成员含量明显增117第　3　期王文瑛等:福建南平花岗伟晶岩中的铌钽矿物学研究118福　建　地　质　Geology of Fujian第　20　卷多。

铌铁矿主要与白云母共生,而中间成员钽铌铁矿则主要与晚期钠长石和细鳞白云母共生,以细长柱状为特征,其含量已占到伟晶岩矿物总含量的0.02%。

铌铁矿-钽铁矿类矿物在第Ⅳ类型伟晶岩中达到高度富集,构成具重大工业价值的铌钽矿床,铌钽矿物在该类伟晶岩矿物总含量中所占比例是第Ⅰ类型伟晶岩铌钽矿物的6.4倍,是第Ⅱ类型伟晶岩铌钽矿物的3.2倍,是第Ⅲ类型伟晶岩铌钽矿物的2倍。

在第Ⅳ类型伟晶岩的不同矿物组合带中,该类矿物的分布还有一定差异,在早期形成的的石英-叠层白云母带、正长石块体带、石英-正长石-锂辉石带和石英-锂辉石-羟磷铝锂石带中,主要发育铌铁矿、钽铌铁矿,并常形成巨大的晶体,而富钽的铌钽铁矿和铌钽锰矿主要出现在中期形成的石英-(腐)锂辉石-钾长石-钠长石带和石英-钠长石带内。

另外,在早期形成的组合带内,当晚期钠长石和细鳞白云母叠加发育部位也有较多生成。

晚期形成的绿色白云母带、石英-钠长石-细鳞白云母带也是铌钽铁矿和铌钽锰矿较富集部位。

1.3　物理性质和光学性质这类矿物绝大部分呈不规则的粒状,仅少数形成较规则的晶体,但组别不同,晶体发育程度及特征有较大差异,铌铁矿和钽铌铁矿的自形晶体和半自形晶体相对较常见,常沿(010)面发育成板状,少数呈短柱状,(110)柱面、(111)双锥面较常见,有时沿(100)和(010)面发育成厚板状,铌钽铁矿的发育特征基本介于钽铌铁矿和铌钽锰矿之间。

单晶的大小在不同组别中可相差很大,铌铁矿单晶的直径可达30cm,而铌钽铁矿和铌钽锰矿单晶的直径一般在1cm以下。

该类矿物的硬度为6～6.5,颜色以黑色为主,但从铌铁矿→钽铌铁矿→铌钽铁矿→铌钽锰矿,黑色成分趋于减少,而红色成分趋于增多,致使铌钽锰矿在薄片中呈现红褐色。

在反射光下,铌铁矿和钽铌铁矿一般无色,内反射为褐红,而铌钽锰矿在反射光下带褐红色,内反射呈樱桃红,其反射率从铌铁矿→钽铌铁矿→铌钽铁矿→铌钽锰矿趋于减少,同时随矿物中钽的增加和铌的减少,其矿物密度平均由5.51→6.523→6.843→6.91。

该类矿物的双反射清楚,非均质性明显。

从上述特征可以看出,矿物的化学成分,也即铌和钽含量的变化,对物理性质和光学性质起着极其重要的作用。

1.4　X射线粉晶衍射分析铌铁矿-钽铁矿类矿物属斜方晶系,空间群为P b cn。