某铷矿中含铷黑云母的选矿试验研究
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从某石墨尾矿中回收绢云母的选矿试验李凤;宋永胜;李文娟;蔡镠璐【摘要】某石墨尾矿中含有约6%的绢云母.为了给这些绢云母的综合回收提供依据,进行了相应选矿试验.试验根据原尾矿性质,首先采用沉砂口和溢流口直径均为2 mm的GSDF型φ50 mm水力旋流器,在0.2 MPa给矿压力和8%给矿浓度下脱除产率达53.41%的-19 μm矿泥,使91.39%的绢云母富集到沉砂中,然后采用十二胺对绢云母含量提高到11.75%的沉砂进行1粗4精开路浮选,并在精选时用硫酸控制矿浆pH为3和添加适量水玻璃,最终获得了绢云母含量为85.11%、绢云母回收率为77.53%的绢云母精矿,该绢云母精矿满足橡胶填料要求.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2014(000)008【总页数】5页(P170-174)【关键词】石墨尾矿;绢云母;水力旋流器脱泥;浮选【作者】李凤;宋永胜;李文娟;蔡镠璐【作者单位】北京有色金属研究总院,北京100088;生物冶金国家工程实验室,北京100088;北京有色金属研究总院,北京100088;生物冶金国家工程实验室,北京100088;北京有色金属研究总院,北京100088;生物冶金国家工程实验室,北京100088;北京有色金属研究总院,北京100088;生物冶金国家工程实验室,北京100088【正文语种】中文【中图分类】TD926.4;TD977+.3绢云母是白云母或钠云母的亚种,具有良好的耐磨、耐酸碱、耐热、电绝缘等性能[1],广泛应用于橡胶、塑料、涂料、陶瓷、造纸等行业[2-5]。
黑龙江某石墨矿矿石中含有一定量的绢云母,但长期以来未得到回收而随尾矿流失。
本研究针对该矿尾矿进行回收绢云母的选矿试验,为该矿尾矿的综合利用提供依据。
1.1 试样物质组成试样取自矿山尾矿库,主要含石英、绢云母、长石等硅酸盐矿物及残留的石墨,有少量磁黄铁矿、磁铁矿、褐铁矿等。
试样的化学多元素分析结果见表1,矿物组成见表2。
岩浆黑云母和热液黑云母矿物化学研究进展唐攀;唐菊兴;郑文宝;冷秋锋;林彬【摘要】黑云母是岩浆岩和斑岩型矿床中重要的含水铁镁质成岩硅酸盐矿物.黑云母化学成分可以有效地指示岩浆性质、热液蚀变以及成矿过程.文章基于前人和作者的研究成果,系统地总结了黑云母矿物化学在黑云母分类、地质温度计、地质压力计、氧逸度等方面的应用,对岩石成因及构造背景的指示意义,卤素和卤素逸度评价岩浆热液过程,成矿潜力评价等方面的研究新进展,为斑岩型铜多金属矿床的成矿预测和勘查评价提供了最新的找矿矿物学证据.并提出了黑云母矿物化学在研究中存在的一些问题及未来的研究方向.%Biotite is an important hydrated ferromagnesian silicate mineral in most magmatic rock.Its composition is useful in understanding magmatic properties,hydrothermal alteration and ore-forming processes.Based on the research results of previous researchers and the authors,this paper systematically summarizes chemistry application of biotite mineral in such aspects as classification,geothermometer,geothermobarometry and oxygen fugacity,its indicating significance for petrogenesis and tectonic setting,the halogen and halogen fugacity ratios evaluating magmatic hydrothermal process,and the exploration evaluation.These data provide the latest mineralogical evidence for metallogenic prediction and prospecting evaluation of porphyry Cu polymetallic deposits.This paper also analyzes some problems in the study and points out the work that needs to be done in this area in future.【期刊名称】《矿床地质》【年(卷),期】2017(036)004【总页数】16页(P935-950)【关键词】地质学;岩浆黑云母;热液黑云母;矿物化学;研究进展;斑岩矿床【作者】唐攀;唐菊兴;郑文宝;冷秋锋;林彬【作者单位】成都理工大学地球科学学院,四川成都610059;中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室,北京100037;中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室,北京100037;中国地质大学,北京100083;西藏华钰矿业股份有限公司,西藏拉萨850000;中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室,北京100037【正文语种】中文【中图分类】P619.27+320世纪50年代后期定量化学分析引入矿物化学研究中,矿物学研究不仅在分析测试、显微观察的手段上逐渐完善,而且分析观察趋向于向微区发展,比如电子探针(EMPA)、离子探针(IMA)、激光等离子质谱仪(LA_ICP_MS)等。
第39卷第1期2024年 3月矿业工程研究MineralEngineeringResearchVol.39No.1Mar.2024doi:10.13582/j.cnki.1674-5876.2024.01.007江西萍乡富铷花岗细晶岩脉的地质特征及成因分析岳红娇1 ,李雪1,谢玉江1,尹锋2,胡祥猛1(1.江西省地质局第四地质大队,江西萍乡337000;2.湖南科技大学地球科学与空间信息工程学院,湖南湘潭411201)摘 要:江西萍乡地区出露的花岗细晶岩富含铷,相关研究较少.为了解铷矿床的地质特征及其成因,在野外调查的基础上,采用偏光显微镜、XRF、LA ICPMS等测试手段,对矿区的花岗细晶岩和二云母花岗岩的主微量元素、锆石年龄等进行综合分析研究.经研究表明:矿区的花岗细晶岩以岩脉的形式产出,宽几米到几十米,长数百米到数千米;花岗细晶岩主要由长石、云母和石英组成,具有富硅(SiO2平均质量分数74.71%)的特征,里特曼指数为1.21,铝饱和指数为2.15,属于过铝质钙碱性花岗岩;花岗细晶岩中铷的平均质量分数为543×10-6,Zr/Hf较高(25.36~35.31),Nb/Ta较低(3.13~4.18),显示出高分异花岗岩的特点.综上所述,萍乡地区花岗细晶岩中的Rb和Sr的含量呈互补关系,Zr/Hf<36.70,Nb/Ta<5.00,且矿区附近出露的二云母花岗岩同样具有较高的铷含量(平均质量分数为319.6×10-6),高分异的花岗岩可能造成铷等不相容元素的富集.关键词:铷矿床;花岗细晶岩;成因分析;地质特征;萍乡地区中图分类号:P56 文献标志码:A 文章编号:1672-9102(2024)01-0041-09GeologicalCharacteristicsandGenesisofRbRichGraniticApliteinthePingxiangArea,JiangxiProvinceYUEHongjiao1,LIXue1,XIEYujiang1,YINFeng2,HUXiangmeng1(1.TheForthGeologicalBrigade,JiangxiGeologicalBureau,Pingxiang337000,China;2.SchoolofEarthScienceandGeomaticsEngineering,HunanUniversityofScienceandTechnology,Xiangtan411201,China)Abstract:GraniticapliteinthePingxiangarea,JiangxiProvinceisenrichedinrubidium(Rb),butnostudieshavebeenreported.Inordertounderstandthegeologicalcharacteristicsandgenesisofrubidiumdeposit,thispaperstudiesthemajorandtraceelementsandzirconU Pbdatingofthegraniticapliteandmicagraniteintheminingareabypolarizingmicroscope,XRF,andLA ICPMSafterfieldinvestigation.Thegraniticapliterocksoccurasdikesrangingfromseveralmeterstotensofmetersinwidthandhundredsofmeterstothousandsofmetersinlength.Theyaremainlycomposedoffeldspar,mica,andquartz,andarerichinSiO2(average74.71%),withδ=1.21andA/CNK=2.15,belongingtoperaluminouscalc alkalinegranite.TheaverageconcentrationofRbis543×10 6,andtheZr/Hfratioishigher(25.36~35.31),whiletheNb/Taratioislower(3.13~4.18),indicatingthecharacteristicsofhighlydifferentiatedgranite.ThecontentsofRbandSrinthegraniticfine grainedrocksinPingxiangareaarecomplementary,Zr/Hf<36.70andNb/Ta<5.00.Thebimicagranitesexposedneartheminingareaalsohavehighrubidiumcontent(average319.6×10-6),indicatingthatthehighlydifferentiatedgranitesmaycausetheenrichmentofrubidiumandotherincompatibleelements.Keywords:rubidiumdeposit;graniticaplite;causeanalysis;geologicalcharacteristics;Pingxiangarea 收稿日期:2022-05-11基金项目:江西省地质局资助项目(202101-12) 通信作者,E-mail:2269844722@qq.com矿业工程研究2024年第39卷铷是一种碱金属元素,位于元素周期表的第IA主族.铷具有良好的导电性、导热性、光电特性及强烈的化学活性,是电子和航天等高精尖领域不可或缺的重要金属原料,被美国、日本和中国列为战略性关键金属[1-3].因此,寻找铷等战略性金属矿产,满足它们的持续安全供给,对国计民生和国家安全至关重要[4].铷资源主要赋存于花岗伟晶岩、卤水和钾盐矿中,其中花岗伟晶岩是开采主力[5].我国铷矿被分为花岗岩型矿床、伟晶岩型矿床、热液型矿床、盐湖卤水型矿床及油气田水型矿床等5类;国外的铷矿主要有伟晶岩型矿床、光卤石-钾盐矿床、盐湖卤水型矿床、油气田水型矿床、矿泉水型矿床、海水型矿床等6类[5].我国花岗岩型铷矿多形成于中生代[5],特别在燕山期有广泛的断裂运动和大规模岩浆活动,造成大面积岩浆岩分布.铷是稀有分散金属,在自然界很难形成独立矿物[6],常以类质同象的形式置换钾而存在于钾长石、云母、铯榴石等矿物中.根据赋存矿物,铷资源可分为云母型和长石型,我国以长石型为主[7].富铷的花岗岩出露面积较小,常呈岩株、岩枝、岩脉等形式产出.近年来,我国陆续发现一批含铷多金属矿,例如甘肃国宝山铷多金属矿[7]、广东天堂山锡钨铷多金属矿[8]、内蒙古石灰窑铷多金属矿[9]等,但这些基本上是伴生矿产,铷矿资源先天不足的格局尚未有实质性改变.我国铷精矿产量较小,不能满足国内市场需求,而国内发现的铷矿普遍存在品位低(Rb2O质量分数为0.1%~0.2%)、选冶困难(绝大多数赋存在天河石中)等情况[10],目前无法回收利用.江西是我国铷资源的主要产地[5],其境内的萍乡地区出露有花岗细晶岩脉,早期作为瓷石矿被开采,最近的地质调查发现该地区富集铷.为了解萍乡地区铷矿床的地质特征及其成因,本文在野外调查的基础上,采用偏光显微镜、XRF、LA ICPMS等测试手段,对矿区的花岗细晶岩和二云母花岗岩的主微量元素、锆石年龄等进行初步研究.1 地质背景萍乡地区位于扬子板块与华夏板块两大构造单元的结合部,其结合带即为钦杭成矿带的“萍乡—绍兴缝合断裂带”的西段.萍乡地区的花岗细晶岩以岩脉的形式产出,主要分布在芦溪县境内的南坑镇和长丰镇,另外芦溪县宣风镇和莲花县坊楼镇也有少量分布,整体上呈北东-南西及北-南向展布.矿区地层主要有青白口系浅变质岩(千枚岩、变质砂岩),泥盆系砂岩、泥岩、灰岩,以及二叠系砂岩、灰岩、白云岩,三者在矿区广泛出露,占矿区面积三分之二以上,花岗细晶岩脉出露在上述三个时代的地层中.矿区断裂构造发育,走向以北东-南西及北-南为主,是多个时代的地层界线,青白口系与上覆地层均为断层接触.矿区地质分布如图1所示.图1 矿区地质分布24第1期岳红娇,等:江西萍乡富铷花岗细晶岩脉的地质特征及成因分析2 样品与分析方法在本次研究中,对不同地点的4个岩脉进行采样,总计采集11件样品,均为花岗细晶岩.作为对比研究,本次还采集了该区域出露的志留纪二云母花岗岩,总计5件样品.采样地点见图1,样品详情见表1.表1 采样情况地点岩性样品编号南坑团群花岗细晶岩JX-030,JX-031南坑芦溪花岗细晶岩JX-040,JX-041,JX-042南坑半山花岗细晶岩JX-050,JX-051,JX-052芦溪宗里花岗细晶岩JX-060,JX-061,JX-062马塘村二云母花岗岩JX-070,JX-071,JX-072,JX-073,JX-074岩石主微量元素分析和锆石测年在江西金源有色地质测试有限公司完成.主量元素含量采用熔片法在Rigaku100e型X射线荧光光谱仪(XRF)上分析获得,分析误差小于5%.微量元素含量采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP MS)测定,其中稀土元素分析误差小于5%,其他微量元素分析误差小于10%.锆石挑选利用重矿物分离技术完成,再经过双目镜挑选表面平整光洁且具有不同长宽比和柱锥面特征的锆石颗粒,最后将这些锆石用环氧树脂固定并抛光.锆石U Pb同位素组成由激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA ICP MS)测定,激光剥蚀采用ResolutionSE型193nm深紫外激光剥蚀进样系统,质谱仪采用Agilent7900型ICP MS,激光束斑直径为30μm,剥蚀频率为5Hz,能量密度为2J/cm2.锆石加权平均年龄的计算及谐和图的绘制采用Isoplot3.0软件完成[11].3 矿石特征3.1 花岗细晶岩该矿区花岗细晶岩的形成时代为三叠纪印支期.矿区出露花岗细晶岩有10余处,宽几米到几十米,长数百米到数千米(图2a).花岗细晶岩样品呈灰白色,微晶结构,块状构造(图2b).矿物结晶颗粒很小,粒径不超过50μm,主要由长石、云母和石英组成,可见少量磁铁矿,基本未见暗色矿物(图2c~图2f).偏光显微镜下,石英呈粒状,表面较光滑,一级黄白干涉色;长石也是粒状,干涉色一级灰白,大部分已经蚀变为绢云母;云母呈鳞片状,干涉色较高,达到二级蓝.样品中还能见到少量(<10%)较大的斑晶矿物,其成分主要有钾长石,也有少量石英(图2c);钾长石斑晶粒径小于2mm,多数已经完全蚀变为细小的绢云母,仅残留部分外形特征;有些斑晶周围可见一圈褐色的铁质环绕.偶见石英脉,其中的石英呈粒状,粒径大于100μm,表面较光滑,一级黄白干涉色(图2f).图2 花岗细晶岩野外露头及镜下特征(图c~图f均为正交偏光)34矿业工程研究2024年第39卷3.2 马塘村二云母花岗岩马塘村二云母花岗岩样品呈灰黑色,中细粒花岗结构,块状构造,主要由石英(50%~60%)、钾长石(10%~25%)、斜长石(10%~15%)、黑云母(<10%)、白云母(<10%)组成(图3).石英呈他形粒状,粒径0.5~1.5mm,干涉色一级黄白,可见波状消光和定向排列;斜长石呈半自形板状,粒径0.5~1.5mm,具弱绢云母化(图3a);钾长石呈半自形板状,粒径1.0~2.5mm,多为条纹长石,局部可见文象状(图3);黑云母呈片状,片径0.5~1.2mm,局部可见膨胀现象,可见白云母化,见包裹少量细小锆石及磷灰石,粒径0.1mm左右;白云母呈细粒片状,片径0.2~0.5mm,长轴定向排列(图3b).图3 马塘村二云母花岗岩镜下特征(均为正交偏光)4 测试结果4.1 花岗细晶岩对11件花岗细晶岩样品进行主量元素和微量元素分析,结果如表2所示.其主量元素化学成分较为均一(见表2).SiO2和Al2O3含量很高,前者质量分数为72.25%~77.21%,后者质量分数为14.79%~17.09%.根据主量化学成分加权平均后的质量分数计算得出:花岗细晶岩的平均全碱含量(ALK)为6.03,里特曼指数(δ)为1.21,小于3.3,属于钙碱性岩石;铝饱和指数(A/CNK)为2.15,大于1.1,说明铝过饱和,属于过铝质岩石.微量元素分析结果显示,花岗细晶岩显著富集Rb,质量分数为444×10-6~677×10-6,平均为543×10-6;Zr含量也较高,平均质量分数达到273×10-6.样品的Zr/Hf较高(25.36~35.31),Nb/Ta较低(3.13~4.18),呈现高分异花岗岩的特点.在原始地幔标准化的微量元素蛛网图(图4)上,整个曲线明显右倾,富集不相容元素,而亏损相容元素;Ba和Sr出现明显亏损,说明有斜长石的熔融残留相或结晶分离相存在.花岗细晶岩的稀土元素(RareEarthElement,REE)总量低,质量分数为15.6×10-6~58.46×10-6,平均为25.35×10-6(表2).其中,LREE/HREE(LightRareEarthElement/HeavyRareEarthElement,轻稀土元素/重稀土元素)平均值为2.24,轻稀土多于重稀土.δEu平均值为0.29,具有Eu负异常.REE配分模式近似平坦型,轻、重稀土分馏不明显,Eu明显负异常,具有一定的四分组效应(图5).图4 花岗细晶岩的原始地幔标准化微量元素蛛网图(原始地幔数据来自Sun&McDonough[12])图5 花岗细晶岩的球粒陨石标准化REE配分模式(球粒陨石数据来自Sun&McDonough[12])44第1期岳红娇,等:江西萍乡富铷花岗细晶岩脉的地质特征及成因分析表2 花岗细晶岩脉体的主量元素(%)和微量元素(×10-6)分析结果元素JX-030JX-031JX-040JX-041JX-042JX-050JX-051JX-052JX-060JX-061JX-062平均值SiO272.3774.0875.3375.2575.4175.6477.2176.3474.6573.1572.3574.71TiO20.060.060.050.050.050.070.070.070.050.050.070.06Al2O315.0614.8914.7915.1615.2215.7514.8415.2314.9515.6817.0915.33Fe2O31.831.170.680.560.550.910.880.830.830.810.950.91MnO0.060.070.100.060.050.050.080.050.040.040.010.06MgO0.350.260.210.170.140.570.440.531.041.791.430.63CaO0.410.250.240.150.140.120.120.110.310.180.110.19Na2O2.732.823.453.523.620.260.160.271.350.220.201.69K2O4.504.343.974.104.044.684.294.444.013.845.524.34P2O50.060.030.070.010.020.01<0.01<0.010.130.02<0.01<0.03Total97.4397.9798.8999.0399.2498.06<98.10<97.8897.3695.78<97.74<97.95δ1.781.651.701.801.810.750.580.670.910.551.121.21A/CNK1.491.521.421.441.442.762.892.782.093.242.622.15Sc2.992.532.802.611.794.154.454.291.942.704.243.14V<2.00<2.00<2.00<2.00<2.00<2.00<2.00<2.00<2.00<2.00<2.00<2.00Cr3.1212.306.103.601.911.462.097.492.3815.9511.596.18Co0.310.370.23<0.20<0.200.290.620.44<0.200.260.30<0.31Ni1.437.303.931.66<1.00<1.007.324.854.3416.106.16<5.01Ga22.0021.5023.1025.2025.4026.5023.3025.1022.9025.1029.1024.47Rb474.00484.00480.00574.00627.00521.00444.00487.00597.00608.00677.00543.00Sr31.6033.0020.7020.0021.7018.108.5011.6066.8010.006.9122.63Y24.6024.4039.7036.6025.2034.7028.3030.8018.9025.2013.6027.45Zr289.00303.00430.00404.00287.00316.00373.00239.00126.00169.0067.90273.08Nb15.7016.6020.1024.2024.0018.0016.6017.9018.1019.5018.6019.03Ba76.50102.0063.5038.9036.00133.0066.3082.0023.5021.2093.0066.90La3.553.673.082.612.877.322.754.017.011.912.623.76Ce6.956.566.925.356.158.314.995.897.052.054.085.85Pr0.940.890.960.800.792.950.651.062.390.650.711.16Nd3.383.163.682.972.8516.702.303.899.163.192.664.90Sm1.171.011.601.301.115.220.631.172.331.190.791.59Eu0.070.050.050.030.020.990.060.160.450.200.110.20Gd1.110.991.641.291.105.900.671.632.141.710.991.74Tb0.230.220.370.310.270.950.160.350.530.360.230.36Dy1.551.442.271.971.815.031.062.502.262.421.722.18Ho0.290.260.420.360.340.780.220.530.530.480.340.41Er0.940.821.241.171.071.970.751.621.281.451.131.22Tm0.170.140.230.210.180.270.150.260.330.240.210.22Yb1.221.111.751.691.491.791.051.841.491.721.501.51Lu0.170.150.230.240.210.250.160.270.310.250.220.22Hf8.389.0412.2011.608.819.1210.607.084.205.472.688.11Ta4.545.256.427.217.174.434.074.315.415.884.455.38Pb16.2018.6014.0010.709.8410.8010.6013.0011.204.185.8311.36Th3.062.942.712.633.223.172.493.192.122.543.012.83U6.536.406.863.595.964.653.013.314.092.392.844.51Nb/Ta3.463.173.133.353.354.064.074.153.343.324.183.60Rb/Sr15.0114.6523.2328.6728.9528.6952.2841.948.9360.7798.0336.47Zr/Hf34.4733.5435.2534.8632.5334.6435.3133.8029.9030.9525.3632.78Th/U0.470.460.400.730.540.680.830.960.521.061.060.70∑REE21.7520.4824.4520.3120.2658.4615.6025.1937.2617.8217.3225.35LREE/HREE2.832.982.001.802.132.452.701.803.201.061.732.24δEu0.180.160.090.070.070.540.290.370.600.430.390.294.2 马塘村二云母花岗岩地球化学方面,本文对马塘村二云母花岗岩的5件样品进行主量元素和微量元素分析(见表3).结果表明,54矿业工程研究2024年第39卷样品成分均一,SiO2和Al2O3含量很高,前者质量分数为72.83%~74.19%,后者质量分数在14.26%~14.42%.根据主量化学成分加权平均后的质量分数计算得出:该二云母花岗岩的ALK为7.83,δ为2.02,小于3.3,属于钙碱性岩石;A/CNK为1.21,大于1.1,说明铝轻微过饱和,属于过铝质岩石.与花岗细晶岩相比,该二云母花岗岩中Fe2O3含量较高,Al2O3含量略低,Na2O含量较高,这与岩相学中暗色矿物含量更多的结果相符合.马塘村二云母花岗岩比较富集Rb,平均质量分数为319.6×10-6,没有花岗细晶岩的Rb含量高.此外,Zr和Ba含量也较高,质量分数分别达到340.4×10-6和232.0×10-6.样品的Zr/Hf较高,平均为33.07;Nb/Ta为8.46,显示出高分异花岗岩的特点.在原始地幔标准化的微量元素蛛网图(图6)上,整个曲线右倾,富集不相容元素,而亏损相容元素,其中Ba,Nb,Ta,Sr出现明显亏损.马塘村二云母花岗岩的REE质量分数平均值为145.9×10-6,其中LREE/HREE平均值为11.83,轻稀土含量多于重稀土,存在轻重稀土分馏现象.δEu平均值为0.25,具有Eu负异常.REE配分模式(图7)左高右低,显著富集轻稀土,Eu负异常明显,整体具有四分组效应.图6 马塘村二云母花岗岩的原始地幔标准化微量元素蛛网图(原始地幔数据来自Sun&McDonough[12])图7 马塘村二云母花岗岩的球粒陨石标准化REE配分模式(球粒陨石数据来自Sun&McDonough[12])表3 马塘村二云母花岗岩的主量元素(%)和微量元素(×10-6)分析结果元素JX-070JX-071JX-072JX-073JX-074平均值SiO272.8373.6672.8773.5474.1973.42TiO20.230.230.220.230.220.23Al2O314.3314.2614.4214.3714.2814.33Fe2O32.361.511.531.541.451.68MnO0.050.040.040.040.040.04MgO0.530.520.480.510.480.50CaO1.020.970.991.010.991.00Na2O2.732.722.822.832.792.78K2O5.044.955.175.015.095.05P2O50.130.130.130.130.140.13Sc2.503.464.384.814.924.01V13.2011.9011.5012.3011.4012.06Cr16.257.158.407.5510.629.99Co2.531.941.971.952.102.10Ni5.142.102.342.323.873.15Ga19.9020.2021.0020.5020.8020.48Rb327.00316.00329.00301.00325.00319.60Sr58.6051.0055.7054.1057.5055.38Y13.0019.4032.5036.6046.8029.66Zr103.00161.00404.00426.00608.00340.40Nb12.6012.8012.3013.1012.2012.60Ba232.00205.00247.00231.00245.00232.0064第1期岳红娇,等:江西萍乡富铷花岗细晶岩脉的地质特征及成因分析续表3元素JX-070JX-071JX-072JX-073JX-074平均值La26.0029.4027.9029.8029.3028.48Ce58.7065.8064.3064.6064.5063.58Pr7.067.847.527.537.537.50Nd26.7029.7028.6028.8028.7028.50Sm5.736.285.986.006.086.01Eu0.450.440.460.430.450.45Gd4.134.754.484.454.424.45Tb0.540.630.590.610.590.59Dy2.703.212.933.082.922.97Ho0.470.540.490.540.500.51Er1.211.451.331.451.321.35Tm0.170.200.180.200.180.19Yb1.021.231.141.211.191.16Lu0.140.180.160.170.160.16Hf3.585.2511.6012.2016.809.89Ta1.491.571.441.541.411.49Pb36.8029.6032.1028.5030.2031.44Th18.1020.4019.7018.2018.7019.02U5.889.204.119.358.917.49对马塘村二云母花岗岩进行锆石年龄分析.锆石颗粒形态为长50~150μm、宽40~80μm的长柱状或短柱状,可见明显的震荡环带,指示岩浆锆石的特征(见图8a).锆石中U,Th,Pb的含量较高,质量分数平均值分别为1682×10-6,655×10-6,137×10-6;所有锆石的Th/U为0.07~2.35(平均值为0.40),介于标准岩浆锆石范围(>0.4)内.本次测得30颗锆石的206Pb/238U加权平均年龄是(488±96)Ma(MSWD=0.31),能够代表二云母花岗岩的形成时间(见图8b).图8 二云母花岗岩中的锆石及其年龄74矿业工程研究2024年第39卷5 讨论5.1 岩浆岩类型及成因根据区域地质图和锆石年龄,二云母花岗岩属于志留纪早期,而花岗细晶岩的年龄属于三叠纪,两者在时间上相差约200Ma.在元素协变图解中(图9),二云母花岗岩和花岗细晶岩的化学组成存在一定的差异,两者没有共同的变化趋势.另外,两者的强不相容元素Rb和Ba与中等不相容元素Sr和Ta的含量差异都较大,而且呈互补关系.上述特征都表明两者是不同岩浆演化的产物.岩浆岩的成因类型可以划分为I,S,M,A型,其中A型花岗岩具有富Si、富K、富Ga等高场强元素的特点[13].本研究的花岗细晶岩富Si(平均质量分数为74.71%),属于过铝质钙碱性花岗岩.同时,其微量元素具有较低的LREE/HREE和δEu,富集Rb,U,Ta而亏损Ba,Sr等特点,这些特征与A型花岗岩相似[13].在矿物组成上,花岗细晶岩中未发现代表I型花岗岩的角闪石,也未发现代表S型的堇青石和石榴石.本研究的花岗细晶岩的Nb/Ta为3.13~4.18(平均为3.60),明显低于下地壳的Nb/Ta平均值8.30;Zr/Hf为25.36~35.31(平均为32.78),低于地幔的Zr/Hf平均值36.70;Th/U为0.40~1.06(平均为0.70),低于地壳的Th/U平均值2.80,也低于原始地幔的Th/U平均值4.00.上述特征表明没有幔源物质参与成岩作用,揭示其为地壳重熔型花岗岩.图9 花岗细晶岩和二云母花岗岩的主微量元素与SiO2协变5.2 Rb富集的原因目前国内已发现的铷矿床中没有独立矿床,均是以伴生金属形式出现的多金属矿,如广东天堂山锡钨铷多金属矿[14]、安徽西坞口铷钨矿[15]、湖南正冲锂铷多金属矿[16]等.Rb和K属于同一主族,均为碱金属元素,在地质过程中,两者均是以+1价的阳离子出现,而且离子半径相似(Rb离子半径为13.3nm,K离子84第1期岳红娇,等:江西萍乡富铷花岗细晶岩脉的地质特征及成因分析半径为14.9nm),因此Rb可以替代K,以类质同像的形式赋存在含K的矿物中.在酸性岩中,常见的含K矿物是钾长石和云母,因此,这两种矿物也是常见的Rb载体矿物,钾长花岗岩和碱长花岗岩常含有较高的稀有金属元素.花岗细晶岩由石英、长石和云母组成,说明Rb主要赋存于长石和云母中.此外,Rb还是一种强不相容元素,容易在高演化的花岗岩中富集.本研究中的含矿岩体为花岗细晶岩,主要由石英、长石、云母组成,矿物颗粒细小,是一种浅成侵入岩的结构.花岗细晶岩属于过铝质类型,形成于加厚陆壳或伸展环境.结合萍乡地区还有辉绿岩脉出露的情况,认为该区花岗细晶岩形成于伸展(拉伸)环境.这种环境形成的长英质岩石,一般为细晶岩-伟晶岩-云英岩型,并赋存Sn W Mo Cu和Li Be B等多金属矿[5].萍乡地区花岗细晶岩Rb的质量分数基本稳定在444×10-6~677×10-6,马塘村的二云母花岗岩也具有较高的Rb含量,质量分数平均为319.6×10-6.结合Ba,Rb,Sr的特征可以看出,该区域的花岗岩类都具有高Rb背景值的特点.高Rb背景值也是国内其他铷矿的典型特征[7].Rb和Sr都是以取代K的形式存在于矿物中,因此二云母花岗岩和花岗细晶岩中的Rb和Sr含量呈现互补关系(图9).花岗细晶岩的Zr/Hf<36.70和Nb/Ta<5.00,均显示出高分异花岗岩的特征.综合上述分析,我们认为细晶岩富集Rb的原因是高分异的花岗岩造成不相容元素富集.6 结论1)萍乡地区的花岗细晶岩具有富硅、过铝及高分异演化的岩石地球化学特征,岩石成因类型为高分异的A型花岗岩,为地壳重熔的产物.2)萍乡地区高分异的花岗岩造成铷等不相容元素的富集,花岗细晶岩的高Rb背景值对于该区铷矿资源的寻找具有重要的指示意义.参考文献:[1]王登红.关键矿产的研究意义、矿种厘定、资源属性、找矿进展、存在问题及主攻方向[J].地质学报,2019,93(6):1189-1209.[2]翟明国,吴福元,胡瑞忠,等.战略性关键金属矿产资源:现状与问题[J].中国科学基金,2019,33(2):106-111.[3]李文昌,李建威,谢桂青,等.中国关键矿产现状、研究内容与资源战略分析[J].地学前缘,2022,29(1):1-13.[4]赵振华,陈华勇,韩金生.关于铷的独立矿物[J].地球化学,2020,49(6):690-693.[5]贾志磊.甘肃南祁连—北山铌钽铷等稀有金属成矿地质特征与成矿规律的研究[D].兰州:兰州大学,2016.[6]孙艳.我国铷典型矿床及其成矿构造背景研究[D].北京:中国地质大学(北京),2013.[7]孙艳,王登红,王成辉,等.我国铷矿成矿规律、新进展和找矿方向[J].地质学报,2019,93(6):1231-1244.[8]JIAHX,PANG,ZS,CHEN,RY,etal.GenesisandhydrothermalevolutionoftheTiantangshantin polymetallicdeposit,south 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广东省龙川县天堂山矿区铷矿资源量估算及方法对比天堂山礦区位于武夷成矿带南段与南岭纬向构造带东段的交汇部位,矿区岩石普遍发育黑云母化与铷矿化。
本文研究了天堂山矿区铷矿的品位变化特征,用不同方法进行储量估算并对比其差异。
标签:天堂山矿区铷资源量估算中国铷矿资源丰富,但同时品位低、开发利用难度大。
目前没有单独铷矿床的工业指标,若要计算独立铷矿(331+332+333)资源量,需等待选矿工艺提高及工业指标论证。
但铷矿价格昂贵,潜在经济价值巨大,用粗糙的方法估算可能无法满足探(采)矿权人的要求。
本人充分收集了矿区勘查资料,用两种方法对铷资源量进行估算并对比。
1地质背景天堂山矿区位于武夷成矿带南段与南岭纬向构造带东段的交汇部位,侏罗系火山岩盆地中西部。
矿区出露地层为上侏罗统高基坪群中亚群下段中酸性火山岩,分为两个岩性段:第一岩性段(J3gjb-1)为粗安质角砾熔岩;第二岩性段(J3gjb-2)主要为粗安岩,夹少量粗安质凝灰熔岩。
区内见燕山期石英斑岩、花岗斑岩侵入。
构造主要有北东向、近南北向两组。
围岩蚀变主要有黑云母化、硅化、云英岩化等。
工作早期根据不同的岩性及其占比在南北长750m、东西宽600m、900-200m 标高范围内取了162个样品化验,90.1%的样品在伴生铷的边界品位以上,最大可达0.47%,算术平均值为0.109%。
该情况与多个硬岩型铷矿床[1-5]较接近。
铷品位分布直方图可见本区岩体普遍含铷矿化。
随后按200m×120m间距对5条勘探线上14个钻孔全孔取样,并结合探槽、坑道对铷矿体进行系统控制,总计分析2853个化学样,氧化铷加权平均品位为0.103%。
2资源量计算采用两种方法计算,一是垂直断面法,先圈定各断面上矿体面积,再计算各个矿段的体积和资源量,然后相加得到矿体的总资源量。
本方法拥有翔实的数据,结果较为可靠。
氧化铷边界质量分数选用0.04%,最低工业质量分数选用0.1%,矿石小体重用测定值2.75吨/立方米。
铷的资源和应用前景分析铷在医药、催化剂、电子元件、磁流体发电、特种玻璃甚至火箭离子推进装置中都展现了其广泛的应用。
由于铷元素在高科技领域有无可替代的作用,需求量与日剧增,其能源储量日益趋于紧张,如何高效的使用铷以及如何改进铷的提取技术,在今后铷的应用前景里将会是很重要的一个课题。
标签:铷应用领域应用前景0前言铷是德国科学家Robert Bunsen、Gustav Robert Kirchhopp在1861年通过光谱分析法利用分光镜通过锂云母矿物时发现的。
铷是一种银白色蜡状金属,质地轻而柔软,比重仅为 1.532g/cm3,在(102.7F=39.2℃)温度环境下可熔解为液态,至686℃沸腾。
铷属于碱性金属,原子序数37,化学性质较钾活泼,在光的作用下易放出电子,是第二个最具正电性且稳定的碱金属元素。
遇水起剧烈作用,生成氢气和氢氧化铷。
易与氧作用生成氧化物。
由于遇水反应放出大量热,所以可使氢气立即燃烧。
因其在室温条件下会发生自燃,纯金属铷通常存储于密封的玻璃安瓿瓶中。
在我国,铷资源的分布较为广泛,但多存在于其他矿物之中,目前在自然界中未发现有独立的铷矿物,因此铷的采集主要通过从其他矿产中提取为主,如从光卤石、锂云母、海水中及部分地层水,盐湖卤水中提取。
其中又以光卤石中铷的总储量为最大。
铷共有45个同位素(铷-71~铷-102),其中有1个同位素是稳定的。
在自然界出现的铷-87,带有弱放射性。
由于铷元素特有的化学及物理性质,使其在诸多领域中发挥了重要的作用。
1铷的矿物特征和矿物类形及铷资源分布情况铷元素在地壳中分布广泛,丰度值为16甚至比铜还高,其含量约为0.0279%,因此可算是资源量较为丰富的一种元素。
但地球上的铷没有单独富集形成独立矿物,而是分散在其他造岩矿物中。
目前发现铷主要赋存在白榴石、艳榴石、锂云母、光卤石、海水及盐湖卤水等自然矿物中。
锂云母里含有 1.5%的铷,是提供铷工业产品的重要来源,其次是钾矿物及一些钾的氯化物。
锂云母铷铯的测定方法-回复锂云母(Li2[Al4Si4O10](OH)2)是一种宝贵的矿石,含有高浓度的锂元素,在现代电子设备、电池等领域中有广泛应用。
铷铯(Rb和Cs)是两种重要的稀有金属,具有许多重要的应用,如核能和激光技术。
因此,准确测定锂云母中的锂、铷和铯的含量是非常重要的。
本文将介绍一种可靠的锂云母中锂、铷和铯的测定方法。
第一步:准备样品1. 从锂云母矿石中取出一定数量的样品。
2. 将样品研磨成细粉末,并将其过筛以获得均匀的颗粒大小。
第二步:溶解样品1. 将约0.1克的样品置于一个容量为100毫升的玻璃烧杯中。
2. 加入足够的浓硝酸(HNO3)以完全溶解样品。
这样可以确保锂、铷和铯离子在溶液中得到释放。
第三步:样品前处理1. 小心地将溶液转移至一个50毫升的锥形瓶中。
2. 加入5毫升的浓盐酸(HCl),用以清除残留的硝酸,并形成金属离子的盐酸盐。
3. 如果样品中存在大量的铁(Fe)等干扰物,可以加入一滴硫脲(thiourea),以消除干扰。
第四步:电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定1. 将样品溶液转移到ICP-MS装置中,进行锂、铷和铯的测定。
2. 使用ICP-MS进行元素测定的主要原理是,在高温等离子体中,离子化样品中的金属离子,并使用质谱仪测定这些离子的质量/电荷比。
3. 设置ICP-MS的工作条件,如离子源温度、射频功率、气体流量等。
4. 将样品注入ICP-MS,并记录测得的锂、铷和铯离子含量。
第五步:校正和数据分析1. 使用标准曲线法校正ICP-MS测得的数据,以确保准确性和精确性。
2. 制备一系列不同浓度的锂、铷和铯标准溶液。
3. 使用相同的样品前处理和测定步骤,测定这些标准溶液的浓度,并绘制标准曲线。
4. 使用标准曲线来计算样品中锂、铷和铯的含量。
通过以上一步一步的方法,可以可靠地测定锂云母中锂、铷和铯的含量。
这种方法基于ICP-MS的高准确性和灵敏度,能够提供可靠的分析结果。
地质勘探G eological prospecting 冀东花市铷等稀有金属矿床地质特征及成因分析苗群峰,谢 吾,齐云飞,刘剑波(河北省地矿局第八地质大队,河北 秦皇岛 066001)摘 要:冀东花市铷等稀有金属矿床是近年来探明的超大型稀有金属矿床。
通过对花市铷等稀有金属矿床地质特征研究发现,该矿床赋存于麻地碱长花岗岩中,铷等稀有金属元素全岩矿化,但富集于岩体顶部。
岩浆分异演化的总趋势从早到晚向着富碱富挥发份的方向进行是该矿床形成的重要原因。
关键词:稀有金属矿床;矿床地质特征;碱长花岗岩;分异演化中图分类号:P618.2 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2018)02-0181-3Geological Features and Origin of Rare Metal Deposits in Huashi, Eastern Hebei ProvinceMIAO Qun-feng ,XIE Wu, QI Yun-fei, LIU Jian-bo(Eighth Geological Bridage of Hebei Geology and Mineral Resources Exploration Bureau,Qinhuangdao 066001,China)Abstract: The rare metal deposits such as rubidium in Jidong Huashi as a super-large scale rare metal deposits was discovered in recent years.Through the study of geological characteristics, the deposit occur in Madi Alkali-feldspar Granite, rubidium and other rare metal elements are all mineralized in the whole rock but enriching in the top . The general trend of magmatic differentiation evolution from early to late in the direction of riching in alkali and volatilization is an important reason for the formation of the deposit.Keywords: rare metal deposits; geological features of the deposits; alkali feldspar granite; differential evolution花市铷等稀有金属矿为河北省地矿局第八地质大队近年来探获的特大型稀有金属矿床[1,2],初步估算Rb2O资源量为180万吨。
铷的资源和应用及提取技术现状廖元双;杨大锦【摘要】综述了铷在国防、电子、特种玻璃、医学、能源等领域的应用现状,以及铷分离提取工艺技术的研究现状.%The application status of rubidium in the field of defense, electronics, special glass, medicine and energy, and the arch situation of extraction and separation process of rubidium were reviewed.【期刊名称】《云南冶金》【年(卷),期】2012(041)004【总页数】4页(P27-30)【关键词】铷;资源;应用;提取现状【作者】廖元双;杨大锦【作者单位】昆明冶金研究院,云南昆明650031;昆明冶金研究院,云南昆明650031【正文语种】中文【中图分类】TF826+4铷是一种具有银白色金属光泽的活泼金属(活泼性大于钾),在室温条件下,能在空气中发生自燃。
其熔点为38.89℃,沸点为686℃,质地软,密度为1.532g/cm3(20℃)。
我国铷资源非常丰富,但因极其分散,至今仍未发现单纯的铷矿,而是以伴生状态存在于其他矿物中。
光卤石中铷的含量虽不高,但总储量很大;锂云母中含铷约为3.75%;海水中铷含量为0.12 g/t,且很多地层水、盐湖卤水中也含铷。
中国宜春市锂云母含氧化铷1.2% ~1.4%,四川自贡市地下卤水中也含有铷。
铷有两种天然同位素铷85和铷87,后者具有放射性。
由于铷独特的物理化学性质,使它在很多领域中有着不可替代的用途。
以前一般应用在电子元器件、催化剂、特种玻璃、医药等领域,而现在则在热离子和磁流体发电、激光转换电能装置和离子推进火箭应用等前沿高科技领域中展现了广泛的应用前景。
铷新用途开发有力的证明了其经济和科技的价值。
目前,铷在发达国家的应用大约80%集中在高科技领域,只有20%用于传统领域。
矿产资源M ineral resources广东省龙川县麻布岗天堂山矿区铷的工艺矿物学特征郭克林1,陈贵玖2,吴俊刚1摘要:广东省龙川县麻布岗天堂山矿区铷矿赋矿岩石主要为角岩化火山岩,次为云英岩型铷矿石。
Rb2O平均品位0.142%,铷主要呈类质同像形式赋存于黑云母(含水黑云母)、绿泥石、绢云母和长石四种矿物中。
黑云母(水黑云母)中Rb2O平均含量为0.31%,分布率17.15%,黑云母(水黑云母)嵌布粒度相对较粗,晶形较完整,单体解离性好。
从黑云母(水黑云母)中回收铷,Rb2O可充分富集,铷的理论回收率81.78%。
关键词:角岩化火山岩;云英岩;含铷矿物;赋存状态;充分赋集迄今为止,广东省龙川县麻布岗天堂山矿区为世界上探明的首个独立铷矿床,也是继稀土之后在我国探明的又一种优势矿产,对世界铷产业的开发和应用意义重大。
本文根据铷矿物学工艺研究,阐述了铷矿石原矿组成、化学成分、铷的主要载体矿物特征,以及铷在矿石中的赋存状态;采用浮选-磁选联合流程,可充分回收云母类矿石中的铷。
1 铷的矿石类型矿床赋矿岩石主要为角岩化火山岩,矿石类型主要属角岩型铷矿石,次为云英岩型铷矿石。
按矿石物质组成及结构构造,矿石类型可进一步划分为粗安质角砾熔岩矿石、粗安质晶屑(岩屑)凝灰熔岩矿石、粗面安山岩矿石、粗安质熔结凝灰岩矿石、锂云母-石英型矿石、钾长石-锂云母-石英型矿石,局部存在熔结凝灰岩矿石、含角砾粗熔结凝灰岩矿石、隐爆角砾岩矿石。
2 铷在矿石中的赋存状态2.1 原矿物质组成2.1.1 矿石化学分析矿石多元素测试结果中,主要有益组份为Rb2O,其它(或伴生有用组份)的含量均较低。
2.1.2 矿石矿物成分采用MLA矿物自动定量检测系统对原矿矿石测定,原矿的矿物达40余种,以非金属矿物为主,占比96.75%;金属矿物等含量稀少,占比3.25%。
其中:主要有用矿物:主要为黑云母和水黑云母,占比5.5%;稀有放射性矿物:主要有锆石、独居石、钍石、磷灰石、铌铁矿、钽铌铁矿,占比0.005%;脉石矿物:主要为石英、黄玉,次为钾长石、斜长石、绢云母、绿泥石,占比79.75%。
某云母矿工艺矿物学研究
何廷树;马旭明;任金彬;王宇斌
【期刊名称】《中国矿业》
【年(卷),期】2013(022)003
【摘要】运用多元素分析、X射线衍射分析、扫描电镜和镜下鉴定等手段,对某云母矿进行了详细的工艺矿物学研究.查明了该云母矿石的化学组成、矿物组成、微观形貌、粒度组成及嵌布特征.结果表明:云母主要以白云母和黑云母为主,少量以绢云母存在;脉石矿物主要为石英、石榴子石、赤铁矿和纤铁矿.云母矿物互层生长且嵌布关系复杂,脉石矿物呈中细粒均匀嵌布,且与云母存在共生现象,属于易解理难选型矿石.该研究结果可作为此云母矿合理开发利用的参考依据.
【总页数】4页(P95-97,116)
【作者】何廷树;马旭明;任金彬;王宇斌
【作者单位】西安建筑科技大学材料科学与工程博士后流动站,陕西西安710055【正文语种】中文
【中图分类】TD97
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第 55 卷第 3 期2024 年 3 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.55 No.3Mar. 2024云南腾冲高分异花岗岩锂、铷的工艺矿物学特征欧阳黎明1, 2,李欢1,周剑琪1,谢一鸣1,刘飚1(1. 中南大学 地球科学与信息物理学院,有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室,湖南 长沙,410083;2. 湖南省国土空间调查监测所,湖南 长沙,410129)摘要:为了厘定云南腾冲地区白垩世高分异花岗岩锂、铷的赋存状态以及工艺矿物学特征,并为区域关键金属综合利用提供解决方案,选取水城矿区代表性花岗岩为研究对象,利用扫描电镜、能谱仪及矿石自动测定系统,开展单矿物化学成分、物相、元素赋存状态、矿物嵌布粒度等岩矿相学及工艺矿物学研究。
研究结果表明:Li 主要赋存在云母类矿物中,Rb 主要赋存在长石以及云母类矿物中;云母主要为铁锂云母,其次为白云母,多为形态较规则的片状,与长石、石英相互之间的镶嵌关系较简单;长石以钾长石居多,其次为钠长石,均与云母的镶嵌关系较简单,预计经适度磨矿后云母与长石即可获得较充分的解离;经理论计算,云母精矿产率为5.76%~6.60%;Li 2O 和Rb 2O 的品位分别为0.62%~0.73%和0.53%~0.55%;Li 2O 和Rb 2O 的回收率分别为91.11%~91.30%和38.20%~39.56%。
云母具有不均匀中细粒嵌布的特点,所以选择 74 μm 的磨矿细度较为适宜,此时样品中95%左右的云母可获得解离。
云母与石英、长石相互之间的结合力相对较低,有利于磨矿过程中矿物的解离,因此,实际选矿过程中选择的磨矿细度可适度放粗。
云南腾冲地区花岗岩中锂、铷等关键金属具有较好的综合回收利用价值,应引起充分重视。
关键词:关键金属;元素赋存状态;综合利用;高分异花岗岩;锂铷矿石中图分类号:P579 文献标志码:A 文章编号:1672-7207(2024)03-0982-12Process mineralogical characteristics of Li and Rb in highly differentiated granites in Tengchong, Yunnan ProvinceOUYANG Liming 1, 2, LI Huan 1, ZHOU Jianqi 1, XIE Yiming 1, LIU Biao 1(1. Key Laboratory of Metallogenic Prediction of Nonferrous Metals and Geological Environment Monitoring,Ministry of Education, School of Geosciences and Info-physics, Central South University,Changsha 410083, China;收稿日期: 2023 −10 −10; 修回日期: 2023 −12 −19基金项目(Foundation item):国家自然科学基金资助项目(92162103);湖南省科技创新计划项目(2021RC4055,2022RC1182);湖南省自然科学基金资助项目(2022JJ30699,2023JJ10064) (Project(92162103) supported by the National Natural Science Foundation of China; Projects(2021RC4055, 2022RC1182) supported by the Hunan Provincial Science and Technology Innovation Plan; Projects(2022JJ30699, 2023JJ10064) supported by the Natural Science Foundation of Hunan Province)通信作者:李欢,博士,教授,从事地质找矿勘查与资源综合利用研究;E-mail :**************.cnDOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2024.03.013引用格式: 欧阳黎明, 李欢, 周剑琪, 等. 云南腾冲高分异花岗岩锂、铷的工艺矿物学特征[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2024, 55(3): 982−993.Citation: OUYANG Liming, LI Huan, ZHOU Jianqi, et al. Process mineralogical characteristics of Li and Rb in highly differentiated granites in Tengchong, Yunnan Province[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 2024, 55(3): 982−993.第 3 期欧阳黎明,等:云南腾冲高分异花岗岩锂、铷的工艺矿物学特征2. Land Space Survey and Monitoring Institute in Hunan Province, Changsha 410129, China)Abstract:The aim of this study is to determine the occurrence state of lithium and rubidium and the process mineralogy characteristics of Cretaceous highly differentiated granites in Tengchong (Yunnan Province), and to provide solutions for the comprehensive utilization of key metals in the region. Representative granites from the Shuicheng ore field were selected as the research objects. Scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy and automatic ore determination system were used to reveal petrographic and mineralogical characteristics, such as chemical composition, physical phase, element occurrence state, and mineral embedded particle size of single mineral. The results show that Li mainly exists in mica minerals, and Rb mainly exists in feldspar and mica minerals. Mica is mainly ferrolepidolite, followed by muscovite, which is mostly in regular sheet shape and has a simple mosaic relationship with feldspar and quartz. Feldspar is dominated by potassium feldspar, followed by albite. The mosaic relationship between feldspar and mica is relatively simple, thus it is estimated that mica and feldspar can be fully separated after moderate grinding. Based on theoretical calculations,the yield of mica concentrate is 5.76%−6.60% and the grades of Li2O and Rb2O are 0.62%−0.73% and0.53%−0.55%, respectively. The recoveries of Li2O and Rb2O are 91.11%−91.30% and 38.20%−39.56%,respectively. Mica is characterized by uneven medium and fine-grain distribution, and thus it is appropriate to select a grinding fineness of less than 74 μm. Under such a condition, about 95% of the mica in the sample can be dissociated. Mica is mostly filled and distributed along quartz and feldspar grains, and the binding force between them is relatively low, which is conducive to the mineral separation in the grinding process. Therefore, the grinding fineness selected in the actual beneficiation process can be moderately coarsened on the basis. Lithium, rubidium and other key metals hosted by granites in the Tengchong area of Yunnan Province have good comprehensive recycling value, which should be paid full attention to.Key words: critical metals; element occurrence state; comprehensive utilization; highly differentiated granite; lithium-rubidium ore锂、铷为关键金属,在国民经济建设中发挥着重要作用。
世上无难事,只要肯攀登铷矿及其行情铷元素符号Rb,银白色稀有碱金属,在元素周期表中属IA 族,原子序数37,原子量85.4678,立方晶体,常见化合价为+1。
铷在地壳中很分散,至今还没有发现单纯的铷矿物。
铷常在锂云母、黑云母中少量存在。
锂云母中铷含量可达3.75%,是提取铷的主要矿源。
光卤石中铷含量虽然不高,但储量很大。
海水中含铷约0.121 克/吨,很多矿泉水、盐湖卤水中也含有较多的铷。
中国宜春锂云母含Rb2O 1.2~1.4%,四川自贡地下卤水也含有铷。
性质和用途金属铷的熔点很低,质软,有延展性。
铷的用途和铯大致相同,但铷光电池和光阴极的灵敏度以及使用范围稍逊于铯。
铷和钾、钠、铯的合金可用以除去高真空系统的残余气体。
碘化铷银(RbAg4I5)是良好的离子导体,用作固体电池电解质。
铷的特征共振频率为6835 兆赫,可用作时间标准。
铷原子钟的特点是体积小,重量轻,需要的功率小。
用铷气泡制成的磁强计,测量范围达15000~80000 伽马(1 伽马为10-9特斯拉)。
氧化铷可用以调整光学玻璃的密度和折射率,并可用来生产光敏玻璃和光色玻璃。
硝酸铷还可用作化学钢化玻璃的熔剂,以提高玻璃的抗张强度。
铸铝合金中加入0.01~1%的铷,可以改善其力学性能。
熔化铜中加入0.01~0.5%的铷,用喷雾法可制得表面积大而性能好的铜粉。
很多有机和无机合成中, 可以用Rb2O 代替K2O 作助催化剂的组分。
铷盐可用于制药。
铷与其他碱金属能制成熔点很低的液体合金,如13%Rb-87%Cs,共熔点-39 ℃;15%K-85%Rb,共熔点-34℃;8%Na-92%Rb,共熔点-5.2℃。
铷还可以和很多非过渡金属形成化合物。
金属铷由于活性大,生产、使用、贮存和运输必须在严密隔绝空气的装置中。