离子型稀土矿地球化学特征与物性研究

摘要

离子型稀土矿是中国重要的战略关键金属资源,其特殊的成矿特征与稀土元素赋存机制导致矿床地球化学特征、矿石理化性质及元素分布规律等特性复杂,制约了离子型稀土资源的高效开发利用。本文以江西赣州离子型稀土矿为研究对象,系统研究了矿床地球化学特征、稀土元素空间分布规律及矿石物性特征,结果表明江西赣州地处亚热带丘陵地带,气候特征与地质板块运动使得稀土元素能以离子形态在风化壳花岗岩中富集,并迁移吸附于高岭石、伊利石、埃洛石等黏土矿物表面,形成轻、重稀土元素分异规律明显且富钇特征显著的中重型稀土矿床。沿矿体垂直方向,稀土元素含量呈上贫中富下贫的分布规律,以全风化层含量最高,矿床类型为浅伏式,采用原地浸矿浸取稀土时注液井深度应尽量控制在全风化层。因稀土矿石比重大、含水率高,因此原地浸矿过程中应适当添加防膨剂以缓解矿物膨胀现象,避免堵塞渗流孔隙;同时矿体渗透性差,矿石粒径分布以粗、细粒为主,溶浸过程极易发生微细粒迁移现象,原地浸矿时应调控浸出剂的流速、浓度、粘度及水力梯度等参数,并添加促渗剂对矿物表面进行润湿,以改善矿物表面的亲水性,从而提高离子型稀土的浸出效率。