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白云鄂博的碳锶铈矿

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６１　５　背　地　质学　报　ＡＣＴＡ　ＧＥＯＬＯＧＩＣＡ　ＳＩＮＩＣＡ　Ｖｏ１．８６　ＮＯ．５Ｍａｙ　２　０　１　２　

白云鄂博的碳锶铈矿　

毛骞，马玉光，王凯怡　

中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室，北京，１０００２９　

内容提要：在对白云鄂博碳酸岩中稀土矿物的研究中，发现了锶一稀土含水复碳酸盐矿物。根据电子探针分析　

结果，其化学成分相当于碳锶铈矿（Ａｎｃｙｌｉｔｅ—Ｃｅ）、钙碳锶铈矿（ｃａｌｃｉｏａｎｃｙ１ｉｔｅ），前者ｓｒ＞Ｃａ，后者Ｃａ＞Ｓｒ。计算得　

到的化学式分别为：（Ｓｒ　２，Ｃａｏ　１８）。＿８（Ｃｅ¨，Ｎｄ０ｌ¨６，Ｌａ。＿ｌ７，Ｐｒ㈣２，Ｓｍｏ　０２）１　２（ＣＯ３）２（ＯＨ１…Ｆ¨４）ｌ＿２　Ｈ２　Ｏ、（Ｃａ¨３．　

Ｓｒ０　２８，Ｂａ。１７）Ⅵ（Ｃｅｏ｛６，Ｎｄｏ　１５，Ｌａｏ　ｌ５＇Ｐｒｏ　０４，ＳｍＤｌｃ１）ｏ　８（ＣＯ３）２（ＯＨｏ　Ｆ　６）０　８Ｈ２Ｏ，简化为：（Ｓｒ，Ｃａ）２－ｘ　Ｃｅ　（Ｃ０３）２　

・（０Ｈ，Ｆ）ｚ　・Ｈ　２０，接近理论化学式（Ｓｒ，Ｃａ）Ｃｅ（ＣＯ。）２（ＯＨ）ＨｚＯ，但附加阴离子除ＯＨ外，还含有少量Ｆ。　

两者均为几微米至十几微米的微小晶体，呈浸染状产出，且仅见于晚期方解石或方解石一白云石交生体中。　

关键词：碳锶铈矿；白云鄂博；稀土矿物；碳酸岩　

碳锶铈矿属较少见的稀土碳酸盐矿物。迄今所　

报道的碳锶铈矿多与火成碳酸岩有关，如：美国Ｂｅａｒ　

Ｌｏｄｇｅ热液型方解石碳酸岩中与方解石共生的碳锶　

铈矿（Ｍａｒｉａｎｏ，１９７８）、俄罗斯科拉半岛Ｋｈｉｂｉｎａ的方　

解石铁白云石碳酸岩中与黄碳锶钠石、直氟碳钙铈矿　

共生的碳锶铈矿（Ｚａｉｔｓｅｖ　ｅｔ　ａ１．，１９９０）、Ａｆｒｉｋａｎｄａ杂　

岩体等。国内碳锶铈矿类矿物的报道见于山东微山　

的霓辉正长岩中（钱定福，１９７９）。　

白云鄂博不仅有巨富的稀土资源，其稀土矿物　

的种类亦异常繁多，包括磷酸盐、氟碳酸盐、碳酸盐　

和硅酸盐等。多种新矿物都是在白云鄂博首次发现　

的，如大青山矿（任英忱等，１９８２），钕氟碳钙铈矿，黄　

河矿，氟碳铈钡矿，钕氟碳铈钡矿，中华铈矿（张培善　

等，１９８６）。在稀土和碱土的复碳酸盐中，钡稀土碳　

酸盐系列和钙稀土碳酸盐系列的新矿物在白云鄂博　

均有发现（前者如黄河矿等，后者如新奇钙铈矿等），　

锶稀土碳酸盐系列中，类似的碳铈钠石、大青山矿在　

白云鄂博也有产出（张培善等，１９８６），惟独碳锶铈矿　

（Ａｎｃｙｌｉｔｅ）一直未见报道。最近作者在对白云鄂博　

东接触带碳酸岩的电子探针研究中，发现了碳锶铈　

矿，本文简要报道了其产出特征和化学成分。　

１地质背景与样品描述　

白云鄂博碳酸岩产出情况比较复杂。除了主东　矿为白云质火山岩外（郝梓国等，２００２；王希斌等，　

２００２；肖荣阁等，２００３；Ｗａｎｇ　ｅｔ　ａ１．，２０１０），还有碳酸　

岩墙和岩席（陶克捷等，１９９８；王凯怡等，２００２，２０１０；　

Ｗａｎｇ　ｅｔ　ａ１．，２０１０）。碳锶铈矿主要产出在白云鄂博　

东接触带的碳酸岩中。东接触带的碳酸岩由于加里　

东构造运动的影响，它们的产出情况复杂，部分为构　

造岩块（大马石）（章雨旭等，２００９；王凯怡等，２０１０），　

部分可能为顺层侵位的岩席（Ｗａｎｇ　ｅｔ　ａ１．，２０１０；王凯　

怡等，２０１２）。也曾发现侵入于白云鄂博群板岩的碳　

酸岩墙，围岩有明显的霓长岩化，并且随着与碳酸岩　

距离的增加，霓长岩化减弱。　

发现碳锶铈矿的碳酸岩有３个地点，①菠萝头　

南坡（０５Ｂ１６４）；②白陶山顶（０７ＢＷ４，０７ＢＷ５）；③　

白陶西３００　ｍ的采坑（０９ＢＹ１５）。菠萝头南坡的样　

品侵入于板岩之中，可能为岩墙。白陶山顶的样品　

取之探槽中，该碳酸岩与板岩一同经历了褶皱，表明　

碳酸岩与围岩的关系受到后期构造事件的改造。白　

陶西３００　ｍ采坑中的碳酸岩呈顺层侵位，可能为碳　

酸岩席。　

含碳锶铈矿的碳酸岩主要组成矿物为白云石和　

铁白云石，含少量方解石。岩相学的资料表明，该类　

碳酸岩为中粗粒粒状变晶结构，矿物粒度为１　ｍｍ　

左右。白云石之间常可见三分３６０。的共结关系。　

白云石和铁白云石呈板状、菱形或不规则多变形状，　

注：本文为中国科学院地质与地球物理研究所实验技术创新基金（编号ＺＣＯ８Ｏ３）资助成果。　收稿日期：２０１１－１１—２２；改回日期：２０１２—０３—２２；责任编辑：周健。　

作者简介：毛骞，男，１９６３年生。高级工程师，博士，矿物岩石学专业。通讯地址：１０００２９北京市北土城西路１９号；Ｅｍａｉｌ：ｍａｏｑｉａｎ＠ｍａｉｌ　

ｉｇｃａｓ．ａｃ．ｃｎ。

　８３８　地质学报　

含量可达８５　左右，而方解石的粒度似乎略小于白　

云石，多产出在白云石颗粒之间，呈板条形或不规则　

它形，含量在５　～１Ｏ　之间。这种关系表明，方解　

石的结晶紧随白云石，稍晚于白云石。这种含碳锶　

铈矿的方解石，在光学显微镜下有一种不纯净之感　

（图ｌａ），与周围清澈干净的白云石形成对照。但　

是，在对共存型样品进行筛查后发现，不是所有脏乎　

乎的方解石都含碳锶铈矿。　

２分析方法与化学成分特点　

电子探针观察与分析在中国科学院地质与地球　

物理研究所岩石圈演化国家重点实验室电子探针实　

验室的ＪＸＡ一８１００型电子探针上完成。定量分析实　

验条件为加速电压１５　ｋＶ，束流１０　ｎＡ。由于碳锶　

铈矿颗粒细微，束斑只能采用２～３　ｐｔｍ，为尽量减小　

电子束损伤的影响以同样束斑条件测定了标样。稀　

土元素标样选用单元素磷酸盐（合成），Ｃａ标样为碳　

酸盐，Ｓｒ、Ｂａ等标样为硫酸盐，Ｆ以萤石为标样。　

碳锶铈矿首先在０５Ｂ１６４薄片中发现。之后对　不同产状的样品进行了细致的排查，又在０９ＢＹ１５、　

０７ＢＷ４、０７ＢＷ５等样品中见到。含碳锶铈矿的碳酸　

岩样品，如前所述，其主要矿物为白云石，而方解石　

较少。在背散射电子（ＢＳＥ）图像中，碳锶铈矿、钙碳　

锶铈矿呈几微米至十几微米不规则状分散于方解石　

或方解石与白云石的“交生体”范围内。前者方解石　

中也可含有蠕虫状、不规则状白云石（图１ｂ、ｃ），但　

白云石成分与周围主体白云石成分一致；后者“交　

生”白云石与主体白云石在成分上存在明显差异（图　

ｌｄ）。重晶石通常也以不规则微小晶体与碳锶铈矿　

紧密共生。其他共生矿物磁铁矿、独居石等多呈相　

对自形的大晶体。尚未在主体白云石中见到碳锶铈　

矿，重晶石等共生矿物则无此局限。在以方解石为　

主要矿物的碳酸岩样品中也未见碳锶铈矿。　

表１列出了白云鄂博碳锶铈矿的电子探针分析　

结果。用电价平衡法，基于２个ｃＯ；一计算出碱土、　

稀土元素以及附加阴离子的离子数。现有数据表　

明，白云鄂博的碳锶铈矿有高锶和高钙两个亚种，化　

学式分别为：　

表１　白云鄂博碳锶铈矿电子探针分析结果（％）　

Ｔａｂｌｅ　１　ＥＰＭＡ　ｄａｔａ（％）ｏｆ　ａｎｃｙｌｉｔｅｓ　ｉｎ　Ｂａｙａｎ　Ｏｂｏ　

ｏ９ｂ　，１５　Ｏ７ＢＷ５　ｏ７ＢＷ５　平均值　平均值　平均值　最大值　最小值　偏差　最大值　最小值　偏差　最大值　最小值　偏差　（１０）　（７）　（６）　ＳｒＯ　１６．０　１７．０　１４．７　０．８３　１３．８　１５．６　１２．４　１．２４　８．１　９．１　５．４　１．３７　ＣａＯ　２．７２　３．０６　２．３８　０．２４　２．７４　３．６６　１．９５　０．７４　１１．４　１４．４　１０．１　１．５６　

Ｂａ０　——　——　——　——　０．５２　０．６８　０．３３　０．１６　７．３８　８．１３　６．２９　０．６１　

Ｌａｚ０３　７．３４　１０．７８　６．２１　１．４０　１２．２　１３．４　１１．０　０．８５　６．７９　８．５１　６．２９　０．８６　

Ｃｅ２０３　２１．３　２２．７　１９．８　０．９２　２８．４　２９．１　２６．９　０．８１　２１．１　２１．９　２Ｏ．３　０．７１　Ｐｒ２０３　３．１９　３．７０　２．６６　０．３１　３．０１　３．２３　２．７８　０．１５　１．８６　１．９６　１．６９　０．１０　

Ｎｄ２０３　１　５．２　１６．７　１２．６　１．２２　１０．２　１１．４　９．５　０．６０　７．１　７．８　５．７　０．８０　

Ｓｍ２０３　２．９ｌ　３．９２　２．１１　０．５６　０．４４　０．７６　０．２９　０．１６　０．４０　０．５３　０．２３　０．１３　Ｇｄ２０３　０．９２　１．６２　０．３３　０．４４　０．０７　０．２５　０．００　０．１０　０．０５　０．２０　０．００　０．０８　

Ｔｏｔａｌ　６９．５　７０．４　６７．９　０．６８　７１．３　７１．８　７０．２　０．５２　６４．２　６４．８　６２．５　０．８８　

０．６８　０．７８　０．６２　０．０６　０．６４　０．８２　０．５２　０．１１　０．３３　０．４１　０．２３　０．０６　

Ｆ　Ｏ　—０．３　—０．３　—０．３　０．Ｏ２　—０．３　——０．２　——０．３　０．０５　—０．１　—０．１　—０．２　０．０３　ｆｏｒｍｕｌａ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　２Ｃ０　

Ｓｒ　０．６１　０．６４　０．５６　０．０３　０．５２　０．５９　０．４６　０．０５　０．２８　０．３２　０．１８　０．０５　Ｃａ　０．１９　０．２２　０．１７　０．０２　０．１９　０．２５　０．１４　０．０５　０．７３　０．８８　０．６７　０．Ｏ８　

Ｂａ　——　——　——　——　０．０１　０．０２　０．０１　０．００　０．１７　０．１９　０．１４　０．Ｏ２　Ｌａ　０．１８　０．２６　０．１５　０．０３　０．２９　０．３２　０．２６　０．０２　０．１５　０．１８　０．１４　０．０２　

Ｃｅ　０．５１　０．５４　０．４８　０．０２　０．６７　０．７０　０．６２　０．０３　０．４６　０．４９　０．４４　０．０２　

Ｐｒ　０．Ｏ８　０．０９　０．０６　０．０１　０．０７　０．０８　０．０６　０．００　０．０４　０．０４　０．０４　０．００　

Ｎｄ　０．３５　０．３９　０．３０　０．０３　０．２４　０．２６　０．２２　０．０２　０．１５　０．１７　０．１２　０．Ｏ２　

Ｓｍ　０．０７　０．０９　０．０５　０．０１　０．０１　０．０２　０．０１　０．００　０．０１　０．０１　０．００　０．００　

Ｇｄ　０．０２　０．０４　０．０ｌ　０．０１　０．００　０．０１　０．００　０．００　０．００　０．００　０．００　０．００　Ｆ　０．１４　０．１６　０．１３　０．０１　０．１３　０．１６　０．１１　０．０２　０．０６　０．０８　０．０４　０．０１　

（）Ｈ　１．０６　１．１０　１．０１　０．０３　１．１５　１．２Ｏ　１．Ｏ３　０．０６　０．７５　０．８０　０．７２　０．０３　

Ｓｔ／Ｃａ　３．１７　３．８２　２．６Ｏ　０．ｚＬ４　２．７３　４．２６　１．８９　０．９Ｏ　０．３９　０　４７　０．２０　

０．１０

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焙烧温度及时间对白云鄂博铁矿选铁尾矿悬浮磁化焙烧的影响

焙烧温度及时间对白云鄂博铁矿选铁尾矿悬浮磁化焙烧的影响

焙烧温度及时间对白云鄂博铁矿选铁尾矿悬浮磁化焙烧的影响

单彦;韩跃新;李文博

【摘 要】为了回收白云鄂博铁矿选铁尾矿中的铁矿物,采用强磁预富集—悬浮磁化焙烧—磁选工艺进行铁矿物再选试验.结果表明:TFe品位为14.10％的白云鄂博铁矿选铁尾矿经磁选预富集所得精矿在总气量600 mL/min、CO浓度15％、焙烧温度800℃、焙烧时间5 min条件下焙烧后,焙烧产品磨细至d90=39.29μm,在磁选管磁场强度为10.56 kA/m时,可获得TFe品位为63.88％、对原矿回收率为57.25％的磁选精矿.对试验各阶段产品分析表明,焙烧温度过高、焙烧时间过长会导致过还原,同时焙烧过程使得预富集精矿中表面光滑无裂纹的赤铁矿变为表面伴有微裂纹的磁铁矿.研究结果为多金属共(伴)生铁矿资源的高效利用提供了理论基础.

【期刊名称】《金属矿山》

【年(卷),期】2019(000)002

【总页数】6页(P44-49)

【关键词】白云鄂博铁矿尾矿;悬浮焙烧;过还原

【作 者】单彦;韩跃新;李文博

【作者单位】东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819;难采选铁矿资源高效开发利用技术国家地方联合工程研究中心,辽宁沈阳110819;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819;难采选铁矿资源高效开发利用技术国家地方联合工程研究中心,辽宁沈阳110819;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819;难采选铁矿资源高效开发利用技术国家地方联合工程研究中心,辽宁沈阳110819 【正文语种】中 文

【中图分类】TD925.7

白云鄂博铁矿作为我国最大的铁—稀土—铌多金属共（伴）生矿，也是世界上罕见的最大的稀土矿山，除稀土、铁、铌外，还伴生有钍、萤石、磷灰石、重晶石等有用矿物［1-2］。目前，白云鄂博铁矿选厂采用弱磁—强磁—浮选工艺回收铁和稀土，生产中强磁选作业的弱磁性铁矿物及稀土矿物回收率低［1-9］，使得大量未被回收的有用矿物以尾矿形式堆存于尾矿库中。

轻稀土矿环境风险评估及污染治理研究进展

轻稀土矿环境风险评估及污染治理研究进展

轻稀土矿环境风险评估及污染治理研究进展

作者：李陕 魏光普 于晓燕 于江蕊 康瑜

来源：《农业研究与应用》2021年第01期

摘 要：本文以内蒙古包头市白云鄂博轻稀土矿山为研究对象，针对露天开采导致的环境问题、环境风险评估和轻稀土污染治理进行综合评判，研究内容包括：轻稀土矿露天开采工艺对生态环境的影响;轻稀土冶炼工艺中酸法、碱法和绿色冶炼分离工艺优缺点;轻稀土修复治理技术措施的物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术的方法，其中又详述了遥感（RS）、物理模型法等多种新兴技术治理污染的评价方法和特点。通过研究轻稀土矿的开采工艺、冶炼工艺造成不同的环境污染特征，探讨不同治理技术措施对污染修复的优缺点尤显迫切和必要，本研究以期为轻稀土矿区的生态修复提供科学理论方法。

关键词：轻稀土 矿山 环境问题 生态修复

中图分类号：S731.6 文献标识码：A

Research Progress in Environmental Risk Assessment and Pollution Control of Light Rare Earth

Mines

LI Shan， WEI Guangpu*， YU Xiaoyan， YU Jiangrui， KANG Yu

（Inner Mongolia University of Science and Technology， Baotou， Inner Mongolia 014010， China ）

Abstract： This paper comprehensively evaluates the environmental problems and risks caused

by the light rare earth ore mining in Bayan Obo， Baotou City， Inner Mongolia， and discusses the

氟碳铈矿冶炼工艺述评

氟碳铈矿冶炼工艺述评

氟碳铈矿冶炼工艺述评

张国成　黄小卫

(北京有色金属研究总院,北京100088)

对氟碳铈矿的各种冶炼方法进行了评述,指出各工艺流程的优缺点和实用性。针对我国的稀土资源特点和市场情况,提出用氧化焙烧萃取法冶炼氟碳铈矿的新技术。以全萃取技术取代繁琐的化学分离过程,稀土回收率将有很大提高。

关键词:　氟碳铈矿　冶炼工艺　评述

1　前　言

氟碳铈矿能部分溶于盐酸、硫酸、硝

酸和磷酸,其化学组成为RECO3F,纯矿物中含RE2O374177%、CO22011%、F

8172%,主要为铈族轻稀土元素。不同地区的氟碳铈矿中各稀土氧化物配分见表

1。表1　各地氟碳铈矿稀土配分

氧化物名　称氟碳铈矿产地及稀土配分/%包头美国四川(安宁河谷)

La2O326.032.037.43CeO250.049.047.10Pr6O115.24.43.61Nd2O316.511～1310.34Sm2O31.200.50.82Eu2O30.20.10.10Gd2O30.30.30.26Tb4O7-0.010.05Dy2O3-0.030.07Ho2O3-0.010.02Er2O3-0.010.04Tm2O3-0.020.01Yb2O3-0.010.01Lu2O3-0.1-Y2O30.30.10.14ThO20.320.20.46 包头稀土精矿为氟碳铈矿与独居石的

混合物,美国、非洲、四川和山东等地所

产的氟碳铈矿则不含独居石,冶炼工艺比

较简单。我国工业上常用的氟碳铈矿精矿

中RE2O3含量只有50%～53%,其纯矿

物量占70%,其余30%为重晶石、方解

石、萤石、磷灰石、铁矿石和二氧化硅等

脉石。其中碱土金属类脉石危害最大,在

很多流程中碱土金属走向常与稀土相同,造成稀土产品中钙、镁含量高,这样的产

品在当今稀土市场上销售困难,故选择工

艺流程时应慎重。

独居石是传统工业上的稀土原料,但

由于含放射性钍(ThO2/RE2O3≈10%)

和铀(U3O8/RE2O3≈015%)高,冶炼过

氟碳铈矿概念

氟碳铈矿概念

氟碳铈矿概念

一、氟碳铈矿简介

氟碳铈矿为铈氟碳酸盐矿物，常和一些含稀土元素的矿物生在一起，如褐帘石、硅铈石、氟铈矿等。而氟碳铈矿往往就是氟铈矿发生蚀变后形成的。氟碳铈矿的颜色为黄到淡红棕，具有玻璃光泽到油脂光泽，为片状、块状。氟碳铈矿是具有重要工业价值的铈族稀土元素(轻稀土)矿物，属氟碳酸盐类型。具放射性和弱磁性。溶于稀盐酸和硫酸，在磷酸中迅速分解。主要产于碱性岩、碱性伟晶岩及有关的热液矿床中。是提取铈、镧的重要矿物原料。还可用于合成橡胶、人造纤维、有机合成等。

用途：氟碳铈(镧)矿是提取稀土化合物、冶炼铈、镧等稀土元素的重要矿物原料。

二、可能的氟碳铈矿概念股

1、升达林业(002259)：

中国的轻稀土以北方白云鄂博(储量约2100万吨)，非常珍稀的离子型稀土几乎是中国独有四川冕宁(储量约220万吨)的氟碳铈矿为主，重稀土以广东、福建地区的离子型稀土矿(储量仅为100万吨左右)为主。升达林业(002259)资产注入四川冕宁(储量约220万吨)的氟碳铈矿。

中国的重稀土以离子形态存在，易采、易提取，是我国南方地区独有的珍稀矿种，其特点是其稀土元素含量除轻稀土中的镧、铈、镨、钕外，铽和镝等重稀土元素含量丰富。铽和镝等重稀土元素可以成为“超级工业味精”，仅能开采30年。重稀土中的钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和钇已知可采储量几乎为中国独有。

2、江西铜业(600362)：

四川冕宁—德昌稀土成矿带中有两个大型稀土矿床，牦牛坪稀土矿床和大陆槽稀土矿床，分别分布在四川凉山州冕宁县和德昌县境内。其中冕宁牦牛坪稀土矿现存储量200万吨，为我国第二大稀土矿，早先已经被江西铜业集团并购；德昌大陆槽稀土矿蕴藏量达70万砘以上，为我国第三大稀土矿。德昌稀土矿矿床具有重大的找矿开发前景，通过十几年的开发，证实该矿床为一大型单一氟碳铈矿稀土矿床，矿山开发条件和选矿指标好，且与冕宁牦牛坪稀土矿一样，其稀土元素配分中铕、钇等中、重稀土，较同类型矿山品位高。此外，从四川省府网站上可以看到德昌县被定位为电冶稀土产业基地，国家发改委和四川省国土资源厅选择了江西铜业集团、四川冕宁矿业公司以及四川汉鑫矿业公司三家公司来进行四川省内的稀土整合，据说，江西铜业将带头负责十家本地稀土矿，冕宁矿业公司以及汉鑫矿业公司分别负责其余的三家和两家。而汉鑫矿业公司拥有的正是德昌大陆槽稀土矿，四川汉鑫矿业发展有限公司是由四川省地质矿产公司和四川汉龙（集团）有限公司共同出资，注册资本5000万元，主要从事稀土开采及选矿，而汉龙集团董事长刘汉又是金路集团(000510)董事长。