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金属回收 2024-09-30 18:30:10

库存染料回收(稀有分散金属回收)

一、库存稀有金属有哪些

1、染料铟

地壳中的回收回收自然储量为6000吨,可开采储量超过2000吨。分散2004年,金属世界铟的库存开采量为405吨。中国、染料日本、回收回收加拿大、分散比利时和俄罗斯是金属铟的生产大国。我国储量居世界第一。库存占全球供应量的染料80%。主要用于平板显示器、回收回收合金、分散半导体数据传输、金属航天产品的

2、铟丝

用于制造。主要伴生在铅锌矿中,2005年我国原生铟产量也只有410吨。铟是一种伴生的金属,只是锌精矿里面的含量都是用PPM(百万分之)计算的,非常少,不能再生。

3、稀土

稀土由14种自然元素,以及合成元素组成。自然储量超过1.5亿吨,可开采储量超过0.88亿吨。我国储量居世界第一。供应量占全球总量的80%以上。用于制造复合材料,镁、铝、钛等合金材料,被形象地比喻为“工业味精。

4、锗

我国储量居世界第一,产量占全球的50%。主要用于夜视仪、热成像仪、石油产品催化剂、太阳能电池等生

5、钛

钛和钛的合金大量用于航空工业,有"空间金属"之称;另外,在造船工业、化学工业、制造机械部件、电讯器材、硬质合金等方面有着日益广泛的应用。此外,由于钛合金还与人体有很好的相容性,所以钛合金还可以作人造骨。

二、含矿岩体的稀有金属及微量元素

各个矿床(区)积累的资料中,除铌、钽、锂、铷、铯、铍等稀有金属的资料外,其他微量元素的资料甚少,且多为半定量光谱分析结果。为此,补做了栗木、邓阜仙、松树岗、524、521、东宫下等6个矿床(区)的微量元素工作,共取样47件,每件做30个元素的化学定量分析,由广东地矿局中心实验室完成。现选择Nb、Ta、Li、Be、Rb、Cs、Zr、W、Sn、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Co、V、Sr、Ba、U、Th、F、Cl、B、S等24种元素作为稀有金属和微量元素研究的对象。

一、分布和富集

全分异自交代型花岗岩各相、带微量元素含量平均值及富集系数见表2-19和表2-20,各元素的相、带分布如图2-16所示。与酸性岩浆岩相应元素的丰度值(维氏值)相比,24种元素明显分为4组:第一组为Cr、Ni、Co、V、Sr、Ba、Cl,其含量小于维氏值,维氏富集系数<1.00;第二组为B、Zr、Pb、Zn、Th、S,其含量接近维氏值,维氏富集系数为1.00±;第三组为Nb、Ta、Li、Rb、Be、Cu、U、F,其含量明显大于维氏值,维氏富集系数>1.00;第四组为Cs、W、Sn,其含量远大于维氏值,维氏富集系数>10.00,甚至高达n×10。这表明,全分异自交代型花岗岩以贫前两组元素(Cr,Ni,Co,V,Sr,Ba,B,Pb,Zn,Zr,Th,S,Cl)而富后两组元素(Nb,Ta,Li,Rb,Cs,Be,W,Sn,Cu,U,F)为特征。

在上述总体特征基础上,各相、带相对富集的元素又有显著差别:

1)母体相,相对富含Cr,Co,V,Sr,Ba,Zr,Cl;似斑状相,各种稀有金属和微量元素含量处于过渡地位;自交代相突出富含Nb,Ta,Li,Rb,Cs,Be,W,Sn,Cu,U,F,相对富含Pb,Zn,B,Th;似伟晶相,富集W和Sn。

2)自交代相下部带相对富含Nb,U,Th,B;中下部带相对富含Be,Cu,W;中上部带相对富含Ta,Cs,Li,Rb,Sn,Pb,Zn,F,S等。

3)从下部的母体相到上部的似伟晶相,元素的富集序列为:

图2-16分异自交代型花全岗岩稀有金属及微量元素分布曲线

图2-16分异自交代型花全岗岩稀有金属及微量元素分布曲线(续)

表2-19型分异自交代全花岗岩各相、微量元素含量带(wB/10-6)

表2-20型分异自交代全花岗岩各相、的微量元素带富集系数

注:维氏值为А.П.维诺格拉多夫酸性岩平均值(丰度值)。

南岭及邻区花岗岩型稀有金属矿床地质成矿特征

上述特征,为岩浆的生成、相分离、带分异等全分异自交代型花岗岩形成的3个重要阶段在稀有金属和微量元素分布富集上的反映。岩浆生成阶段,已使Nb、Ta、Li、Rb、Cs、Be、W、Sn、U、F等元素产生了富集,而Cr、Ni、Co、V、Sr、Ba、S、Cl等元素产生原始贫化。相分离阶段,原始贫化的Zr、Cr、Co、V、Sr、Ba、Cl等残留在母体相中,Nb、Ta、Li、Rb、Cs、Be、W、Sn、F等进一步富集进入自交代相,部分进入似伟晶相。带分异阶段使Nb、U、Th、Be、W与Ta、Li、Rb、Cs、Hf、Sn、F等元素发生分离,前者主要进入中下部带而后者主要进入中上部带。

二、分布模型

全面对比研究24种元素在全分异自交代型花岗岩形成过程中的分布、富集及彼此之间的关系,可以建立起全分异自交代型花岗岩的稀有金属和微量元素分布模型(图2-17,图2-18)。

图2-17为相的稀有金属和微量元素分布模型,横坐标为(F+S+B)/Cl,纵坐标为(Nb+Ta+Li+Rb+Cs+Be)/(Cr+Ni+Co+V),(U+Th)/Zr值在图中用等值线表示,另外,各样点的相型用花纹符号表示。全部样点投入坐标系统后,显示出明显的规律性:全部样点均落入直角坐标系的角分线附近,且(U+Th)/Zr值均在0.2~1.18之间,说明全分异自交代型岩浆有一个稳定的稀有金属和微量元素组合特点;母体相、似斑状相和自交代相的样点范围狭窄并依次从直角坐标系的左下方(近原点)向右上方移动,(U+Th)/Zr值也依次增大,说明相分离阶段稀有金属和微量元素组合关系是相当稳定的,其造成的元素分离和富集是明显的,从母体相经似斑状相到自交代相元素演化方向稳定有规律;似伟晶相的样点范围比较宽泛,表明元素的可变范围较大,但仍可看出其与母体相、似斑状相和自交代相的组分有继承关系。

图2-18为带的稀有金属和微量元素分布模型,横坐标为F/B值,纵坐标为(Ta+Li+Rb+Cs+Pb+Zn+F+S)/(Nb+U+Th+B)值。各带的样点也落入角分线附近,其组分的稳定性是显而易见的;中下部带的点落在图的左下部分而上部带的点落入右上部分,说明带分异过程中组分的演化方向是固定的。

上述两张模型图,是现有资料综合的结果,相信对找矿预测及新区评价有参考意义。同时需要强调,由于微量元素研究工作不足,这两个模型图仅是初步的,有待未来修正和提高。

三、铌和钽的成矿率及其分配和赋存

全分异自交代型花岗岩中,铌和钽元素主要呈铌和铁矿族矿物出现,其他铌和钽矿物比较次要,而分散的铌和钽的矿物主要是云母,这已是大家的共识。

图2-17全分异自交代型花岗岩各相稀有金属和微量元素分布模型

母体相的铌和钽矿物主要是铌铁矿,次为铌铁金红石;自交代相的铌和钽矿物主要是钽铌铁矿-钽铌锰矿,部分为细晶石,尚有少量铌和钽进入锡石和黑钨矿中。松树岗矿床(区)锡石中的铌和钽有50%~76%呈微矿物包裹体存在,而黑钨矿中的铌和钽有81%~85%呈类质同像存在。似伟晶相中铌和钽矿物种属与母体相相似,即主要是铌铁矿和金红石。似斑状相的铌和钽矿物介于母体相和自交代相之间。上述规律性已在副矿物部分有所论述。

自交代相是铌和钽及其他稀有金属(锆除外)的主要富集相,也是工业利用的对象。故以下讨论的分配赋存状况,也仅限于自交代相。

1.成矿率

铌铁矿族矿物、细晶石、铌铁金红石等矿物中的铌和钽以及锡石、黑钨矿中的铌和钽均可回收利用。将上述矿物中的铌和钽总量与岩(矿)石中铌和钽量之比称为成矿率,也即可回收利用那部分铌和钽占岩(矿)石总铌和钽量的比例。各个矿床(区)铌和钽的成矿率见表2-21。

综合对比各矿床(区)铌和钽的成矿率可知:

1)自交代相的成矿率大体为50%~85%。

2)各个矿床(区)的铌和钽成矿率有差别,即使是在同一个自交代相带其差别也是显而易见的。

图2-18自交代相各带稀有金属和微量元素分布模型

表2-21各矿床(区)铌钽成矿率单位%

3)一般来说,从C-1带到C-3带铌和钽的成矿率有所增高,而从C-3带到C-5带反而有降低。成矿率的增高大体与钠长石化强度相应,而其降低显然与变种云母分散了铌和钽有关。

4)虽然钽元素含量有以C-1带到C-5带增长的趋势,但C-4带与C-5带在自交代相中所占比例有限,再加上其成矿率不高,因而铌和钽的工业矿化主要出现在C-2带和C-3带。

2.云母对铌和钽的分散作用

各矿床(区)云母的铌和钽含量见表2-22。

表2-22不同相带中云母矿物的铌钽含量(wB/%)

注:“↑”表示上带值为本带与上带的综合值。

由表2-22可知,自交代相的云母中Nb2O5含量范围一般为0.010%~0.029%,Ta2O5的含量范围同样是0.010%~0.029%,但多数是含钽量大于含铌量。铌和钽合量(Nb2O5+Ta2O5)变化范围是0.024%~0.050%。总体而言,各带不存在稳定的含量区间,各带之间也无明显的变化规律。对具体矿床(区)而言,多数表现为从C-1带到C-4带,云母的铌和钽含量增高而Nb2O5/Ta2O5略有降低。

云母中铌和钽的分配系数和分配率见表2-23。

表2-23表明,云母中铌的分配率最高为38.26%,最低为2.46%,平均为15.59%;钽的分配率最高为32.94%,最低为1.94%,平均为12.38%。可见云母作用导致铌和钽分散的量一般为10%~20%。

比较各带的分配率可知,从C-1带到C-5带云母作用导致铌和钽分散的总量有升高的趋势,铌反映得更为明显。

松树岗矿床(区)的研究证明,变种云母中铌和钽的74%~84%呈微矿物包裹体形式存在。

四、锂、铷、铯、铍、锆和铪的分配和赋存

1.锂

锂呈锂-铁系列和锂-铝系列的变种云母以及锂云母形式存在。这已为前述云母化学研究所证实。

表2-23分和钽在云母中的铌配系数和分配率

注:*数据为C-4带与C-5带的综合数据;**数据为C-2带与C-3带的综合数据;()中的数据为矿区原数据。分配系数=矿物中氧化物量/岩石中氧化物量;分配率=分配系数×物在岩石中含量矿。

自交代相中的云母含锂量一般较高,Li2O的含量范围是0.66%~5.92%,且多数矿床(区)表现出从下部带到上部带,云母中含锂量增加的趋势较为特殊的邓阜仙矿床(区),其云母为白云母,含Li2O量仅达0.30%。各矿床(区)自交代相中云母的含锂量如表2-24所示。

表2-24变种云母和锂云母的含锂量(w(Li2O)/%)

锂在云母中的分配率为77.86%~100%,多数大于90%,相对比较稳定。另外,也有少量锂进入长石中,如414矿床(区),其C-2带中的长石Li2O的分配率达21.07%,C-3带中长石Li2O的分配率为7.66%。锂在云母中的分配系数和分配率如表2-25所示。

表2-25锂在云母中的分配系数和分配率

注:同表2-22。

2.铷

铷主要赋存在云母中,次为钾长石中。铷在上述矿物中一般以类质同像存在。

自交代相中的云母含铷较高,含量范围为0.85%~1.08%,最高可达1.66%。多数矿床(区)显示出上部带的云母含铷量高于下部带。各矿床(区)的云母含铷量如表2-26所示。

铷在云母中的分配率(表2-27)为37.32%~79.9%,且C-1带和C-2带的分配率远低于C-3带、C-4带、C-5带。上述情况表明,云母是铷元素的载体矿物,特别是中上部带更是如此。至于下部带中的铷,除赋存在云母中之外,尚赋存在钾长石中,如414矿床(区)C-2带的铷有60.74%赋存在长石中,桐油岗矿床(区)C-2带的铷有33.00%赋存在长石之中。另外,铷也有可能形成锂铷云母单矿物,需在深入研究时加以注意。

表2-26各矿床(区)云母中铷的含量(w(Rb2O)/%)

表2-27铷在云母中的分配系数和分配率

注:同表2-23。

铷在云母中分配率突变的位置,也即铷从主要赋存在钾长石中转变到主要赋存在云母中的位置,正是自交代相下部带与中上部带递变的位置。这一点可作为自交代分带标志和矿化指示标志。

3.铯

铯也绝大部分赋存在云母中。经414矿床(区)的溶解试验证明铯在云母中呈类质同像状态。

自交代相的云母中含铯量较高,Cs2O含量范围为0.0015%~0.076%,并明显表现出从下部带向上部带增高的趋势。这些特点与锂和铷相似。各矿床(区)自交代相中的云母含铯量如表2-28所示。

表2-28各矿床(区)云母中含铯量(w(Cs2O)/%)

铯在云母中的分配率(表2-29)为54.84%~90.56%,多数大于80%且比较稳定,说明云母是铯的载体矿物。另外,部分铯也进入长石之中,如414矿床(区)C-2带、C-3带中的长石,其铯的分配率为3.44%~42.86%;430矿床(区)C-3带中的长石,其铯的分配率为17.78%。

表2-29铯在云母中的分配系数和分配率

注:同表2-23。

4.铍

大吉山矿床(区)的工作证明,铍(BeO)的91%呈绿柱石和硅铍石存在。414矿床(区)经江西有色冶金研究所的工作,认为铍(BeO)的61%呈磷钠铍石、31%呈绿柱石形式存在。全分异自交代型花岗岩体中的铍矿物,至今能肯定的就是上述3种。

5.锆和铪

锆不是全分异自交代型花岗岩的特征成矿元素,但铪是特征的成矿元素。锆和铪呈普

通锆石-富铪锆石形式存在。最后需要指出,全分异自交代型花岗岩中的云母,其回收技术已经解决(414矿床),已成为锂、铷、铯的工业矿物原料。相应富集云母的中上部带,可成为锂、铷、铯的工业

原料矿体。

三、稀有及稀土金属矿产

1)锂

锂作为最轻的亲石稀有元素,它在岩浆作用进程中通常富集在晚期残余岩浆内。可出现在多种类型的岩石中。此外,盐湖卤水、地热卤水、油田卤水都含有大量的锂。锂矿床按地质成因可划分为花岗伟晶岩型、盐湖卤水型、云英岩化花岗岩型和富锂粘土型4类。其中前2类是在目前工业技术条件下最有经济价值的锂矿床。

(1)花岗伟晶岩型锂矿床。这类矿床分布较广,主要产在古老结晶地盾、地块等相对稳定的地质构造单元中,成矿时代以前寒武纪为主,亦有海西期和燕山期的。含矿伟晶岩可分为:①带状构造伟晶岩锂矿床。该类矿床的矿物成分复杂,其中锂辉石是优质低铁锂精矿的主要来源。此类矿床按成分可细分为复合(铍锂铯钽)稀有金属伟晶岩矿床(如加拿大的伯尼克湖矿床、津巴布韦的比基塔矿床和纳米比亚的卡里比布矿床也是世界上最大的铯矿床,我国新疆可可托海特大型锂、铍、钽、稀有、云母矿床具有很好的分带性)和钽锡锂伟晶岩矿床(如澳大利亚的格林布希斯矿床也是一个大型钽矿床)两个亚类。②无带状构造伟晶岩矿床。这种伟晶岩体基本是单相均质岩体,这类锂矿床通常是独立的锂矿床,或者是伴有少量铍和钽的锂矿床。如美国北卡罗来纳州“锡石-锂辉石”带的金格斯山矿床和贝瑟默城矿床,加拿大的伯尼克湖和中国的江西、湖南、四川等许多伟晶岩矿床。

(2)盐湖卤水型锂矿床。这是锂矿床的重要类型,盐湖中锂资源占世界锂储量的66%和占世界锂储量基础的80%以上。在封闭盆地中,特别是高原干旱地区的封闭盆地中,锂可在盐湖卤水中发生富集并形成有开采价值的锂矿床,可综合提取Li、K、Na、Mg、Br、I。目前正在开发和生产的重要含锂盐湖有智利的阿塔卡马、阿根廷翁布雷穆埃尔托、美国“银峰”盐湖和中国青海柴达木盐湖等;还未开发的重要盐湖有玻利维亚乌龙尼和中国西藏的扎布耶盐湖等。

总的看来,全球锂资源极为丰富,据美国地质调查局统计,1998年全球已查明锂资源储量340×104t,储量基础940×104t,按1997年产量估计能保证世界各国生产309年。世界锂储量和储量基础比较集中在南美洲和北美洲,较多的国家有玻利维亚、智利、美国、加拿大、澳大利亚、津巴布韦等。其中玻利维亚和智利的储量基础约占世界89.3%,我国有较大的资源远景。

2)铍

铍是典型的亲石元素,在岩浆结晶作用过程中可置换Si4+而进入多种硅酸盐矿物中。铍主要呈分散状态赋存在斜长石、白云母、霞石等造岩矿物中。在残余岩浆、高温气液及中温热液环境中,铍可发生富集并形成独立的铍矿物(绿柱石、羟硅铍石和硅铍石等),从而构成有工业意义的铍矿床。铍的成矿作用主要与酸性岩浆活动有关。其类型很多,大致可划分出5大类:

(1)含绿柱石伟晶岩型铍矿床。这类矿床分布广泛,按矿物组合可分为绿柱石-白云母伟晶岩和复合稀有金属伟晶岩两个亚类。前者广泛分布于巴西、印度、阿根廷和美国等地;后者分布在加拿大的伯尼克湖、阿根廷、津巴布韦的比基塔、纳米比亚的卡里比布、扎伊尔、马达加斯加、原苏联及中国的新疆阿勒泰地区等,矿床中含有锂钽铌铯等多种有益组分。绿柱石往往是作为锂矿床、铌钽矿床等复合稀有金属矿床的共产品和副产品被利用。

(2)含硅铍石碱性交代岩型铍矿床。这是80年代初在加拿大索尔湖稀有金属矿床中圈出铍矿体之后确立的新矿床类型。索尔湖正长岩体位于组成碱性杂岩体的一巨大花岗岩体内,在正长岩体和花岗岩体的接触带及正长岩体内发现有5个富含铌、钽、锆、钇、稀土元素和铍的矿化带。

(3)含羟硅铍石火山热液型铍矿床。在美国西部斯波山铍矿床和谢拉-布兰卡铍矿床以及墨西哥北部的阿瓜奇利铍矿床均属此类型。主要铍矿物为羟硅铍石。矿石中铍的分布极不规律。除铍之外还含有锂、铌、钽、锡、钼、镓、钇及钇族稀土元素。

(4)含绿柱石云英岩型矿床。这类矿床常与钨、钼、锡、铋等矿化伴生。按产出特征和矿物组合可划分为含绿柱石交代蚀变花岗岩矿床和含绿柱石石英脉矿床两个亚类,前者的工业意义较大,巴西的博阿维斯塔铍矿床可能属于此亚类;后者为含钨锡钼铍的复合矿床,绿柱石易选,具有一定工业意义。

(5)接触碳酸盐型铍矿床。这类矿床产在花岗岩体外接触带的接触碳酸盐内,包括含铍夕卡岩矿床和萤石-羟硅铍石层状矿床两个亚类。前者矿床规模较大,铍含量较高,但矿物颗粒细小难选。在美国新墨西哥州和阿拉斯加州已查明有此类矿床。后者矿层产在花岗岩体与地质构造极为复杂的沉积地层的接触带中,铍矿化叠加在夕卡岩之上。矿石易于用浮选法分选出羟硅铍石-硅铍石精矿和萤石精矿。

世界铍资源丰富,巴西是铍资源大国,印度第二,澳大利亚铍储量的一半以上集中在1985年基本探明的布罗克曼硅铍石稀有金属矿床中,加拿大的铍储量主要集中在西北地区索尔湖含硅铍石稀有金属矿床中,投入开采后将成为西方国家最大的铍矿山。美国的铍储量主要集中在犹他州斯波山羟硅铍石矿床中。挪威1988年发现了据认为是欧洲第一个具有商业价值的独立铍矿床——赫格蒂夫矿床。可见铍资源充足,还不断有新的发现,按年产铍600t计算,铍储量足够世界开采600年以上。

3)铌

据美国地质调查局统计,1998年世界铌储量350×104t,储量基础420×104t。其探明储量高度集中,90%以上分布在巴西,其次是加拿大、扎伊尔、尼日利亚等国。近年来,许多国家特别是非洲国家探明了大量可供开采的铌储量。世界铌储量保证程度高,可满足世界需求数百年。铌在自然界中几乎总是以氧化物形式与其他矿物共生,尤其是总与钽共生。铌矿床的主要工业类型有:

(1)碳酸岩风化壳型矿床。这是一种含矿程度很高的稀有金属矿床类型,其中稀有金属高度富集。在世界铌原料中占有重要地位,占铌资源量90%以上。根据风化壳的发育程度和阶段可将风化壳型矿床进一步分为3类:①水云母风化壳型矿床,如俄罗斯的别洛济米斯科耶矿床和巴西的安吉科矿床;②红土风化壳型矿床,如巴西的阿腊沙矿床和卡塔拉奥矿床;③后期表生蚀变风化壳型矿床,如俄罗斯的托姆托尔矿床。最后这一类矿床成矿过程较为复杂,成矿物质经历多次再生富集,易于形成高品位的大型稀有金属矿床。此类矿床主要产于巴西、澳大利亚、俄罗斯、加蓬,主要含铌矿物为烧绿石。

(2)含铌铁矿-钽铁矿的花岗岩及花岗伟晶岩矿床。这类矿床的铌储量在各类铌矿床中所占比例很小,约为1%。矿石主要铌钽矿物是铌铁矿-钽铁矿,常与锡石伴生,目前一般作为开采锡石的副产品回收。此类矿床产于非洲中南部的诸多国家,如尼日利亚北部的焦斯高原含铌铁矿花岗岩及其坡积、残积矿床。此外,巴西、马来西亚、泰国、莫桑比克和扎伊尔也有这类矿床。

(3)砂矿。含铌砂矿一般规模小,但砂矿易采易选,并常与钽铁矿、锡石等一起产出,因而具有一定的经济意义,主要产于美国、民主刚果、泰国、马来西亚、澳大利亚等国。

由于铌矿床的特殊性,如含矿品位较低,大多数铌矿物比重较大,且物理化学性能较稳定,因而重砂法是寻找原生矿床的一种经济、简便有效的找矿方法。对于碳酸岩及其风化壳型矿床用放射性测量、磁法测量等方法是非常有效的找矿方法。近年来,在澳大利亚西部韦尔德山碳酸岩风化壳大型高品位稀土-钇-铌-钽-磷酸盐矿床;巴西塞斯拉古什特大型铌矿和加蓬发现了大型铌矿。中国铌矿床主要分布于内蒙、湖北、广东等地,以铌铁矿为主,质量相对低,品位不及巴西的百分之一,伴生矿物多。

4)钽

据美国地质调查局统计,1998年世界钽储量约为14000t,储量基础为24000t,主要分布在澳大利亚、尼日利亚、民主刚果、加拿大和巴西等国。中国钽资源量不大,主要分布在江西、新疆、广西、湖南等地。钽矿物多属于与酸性花岗岩有关的复杂氧化物,在外生条件下一般较稳定。钽矿床的成矿时代主要在寒武纪,其次有加里东、海西和基米里期。原苏联学者将钽矿床划分为3种主要类型:

(1)综合性稀有金属伟晶岩矿床。这类矿床可分为三个系列:①与碱性花岗岩有关的Be-Li伟晶岩系列;②与二云母花岗岩有关的Be-Li-Cs-Ta伟晶岩系列;③与超酸性花岗岩有关的F-Ta-Li伟晶岩系列。成矿规模最大的是第一系列的锂辉石-钠长石和钠长石伟晶岩矿床。这种类型分布在巴西、澳大利亚、中非、南非、加拿大和原苏联。此类矿床的储量约占西方世界钽储量的34%和产量的30%。加拿大的伯尼克湖矿床是世界最大的矿床之一。

(2)花岗伟晶岩风化壳铌铁矿-钽铁矿矿床。这类花岗伟晶岩上的线性风化壳矿床发育在扎伊尔、巴西、澳大利亚。它们是中小型矿床,其钽含量不高,但易采,较经济,因而是钽的重要来源,约占西方世界产量的53%。

(3)铌铁矿-钽铁矿砂矿床。由于铌铁矿-钽铁矿很脆,这类矿床从原生矿床搬运的距离小于7km,大多为2~3km,一般还是在花岗岩母岩体或伟晶岩区内坡积-冲积层中聚积成矿,有时在风化壳中富集。最大的砂矿是扎伊尔卢古卢北部河谷。巴西、澳大利亚、尼日利亚、原苏联也有这类砂矿。

次要钽矿床和可能来源有:①钠长石-云英岩铌钽铁矿矿床;②综合性钠长石稀有金属的网脉矿床;③碱性花岗岩风化壳铌铁矿矿床;④碳酸岩铀烧绿石矿床;⑤碳酸岩风化壳含铀的烧绿石-褐钇铌矿矿床。

5)锆

1992年世界锆(ZrO2)储量为4900×104t,储量基础为5800×104t,此外,还有已查明的锆石资源6000×104t。世界锆资源丰富,资源大国有澳大利亚、南非、原苏联、美国、印度和巴西。

锆是典型的亲石元素,锆矿床包括内生和外生矿床两大类,其中以砂矿床最为重要,它集中了世界53%的锆储量,有95%以上的锆石精矿来自砂矿床,外生矿床以海滨砂矿床最为重要,还有残积和冲积砂矿床、碳酸岩风化壳矿床等。锆的内生矿床主要是岩浆成因的,且与碱性岩有关。这类矿床多产在古老地台区及显生宙地槽区内的前寒武纪中间地块中,矿床储量一般不过几十万吨,地台区锆矿床的储量可达数百万吨。主要的锆矿床成因类型有:①含锆石碱性花岗岩;②含斜锆石碱性岩;③异性石岩;④霞石正长岩中的斜锆石脉;⑤含斜锆石脉流霞正长岩风化壳;⑥海滨砂矿(少量内陆锆石砂矿)。

刘曼华认为值得注意的世界著名的外生和内生锆矿床以及新近发现的新类型锆矿化有:①澳大利亚东西海岸的砂矿床;②巴西亚马孙州皮廷加内陆冲积和残积砂矿床;③与超基性-碱性-碳酸岩杂岩体有关的斜锆石矿床,如南非的帕拉博鲁瓦(即帕拉博腊)矿床和俄罗斯的科夫多尔矿床;④碳酸岩风化壳型与稀土、铌、钽及磷酸盐伴生的锆矿床,如澳大利亚西部韦尔德山碳酸盐风化壳矿床;⑤碱性杂岩体中的脉状和浸染状锆矿床,如巴西波苏斯-迪卡尔达斯含铀锆矿床;⑥与低温热液作用有关的新型锆矿化,如近年来在哈萨克斯坦中部和俄罗斯阿尔丹地区发现的低温条件下胶体溶液沉积作用所形成的锆矿化。综上所述超基性-碱性-碳酸岩杂岩体(包括碱性岩体)不仅是次生锆矿床(风化壳)的来源,而且也是与成矿物质的化学带出有关的远离杂岩体的锆矿床的来源。因此在寻找与这类杂岩体有关的锆矿床时,不仅要注意杂岩体本身,还要注意远离杂岩体可能成为锆富集的有利地段。

6)稀土金属

世界稀土储量十分充足,据美国地质调查局统计,1998年世界稀土(REO)储量和储量基础分别为10000×104t和11000×104t。其储量分布高度集中,中国、原苏联、美国、澳大利亚和马来西亚约占总储量的83.2%。目前工业利用的轻稀土(铈族稀土)主要从氟碳铈矿和独居石中提取,约占世界稀土氧化物(REO)产量的99%,重稀土(钇族稀土)产量极少,主要从磷钇矿、硅铍钇矿中提取。世界稀土矿主要生产国为中国、美国、澳大利亚和印度等。这些国家稀土矿山产量约占世界总产量的78%。中国稀土矿山产量现已居世界首位,精矿约95%来自内蒙古包头白云鄂博铁矿,其余来自南方离子吸附型稀土矿和混合稀土精矿以及四川冕宁牦牛坪稀土矿床。原苏联是欧洲最重要的稀土生产国,居世界第三位,稀土主要来自科拉半岛的磷灰石矿床、哈萨克斯坦的舍甫琴柯矿床和库捷切安矿床。澳大利亚、印度和马来西亚的稀土产量来自滨海砂矿的独居石,其中,澳大利亚占世界独居石总产量的1/3以上。磷钇矿是钇的主要来源,在澳大利亚、马来西亚和中国是作为开采锡的副产品生产的,也有的从加拿大埃利奥特湖德尼森的含铀淋滤残渣中提取。世界稀土工业以从生产稀土精矿、混合稀土等初级产品为主向高纯单一稀土的深加工产品方向发展。

稀土矿床种类繁多,按成因可划分为内生、外生和变质矿床3大类,再根据与矿床有关的侵入岩类及成矿作用的不同可划分6个类型:

(1)与碱性岩-碳酸岩有关的稀土矿床。世界稀土储量绝大部分产于这类矿床中。目前经济意义最大的是美国加利福尼亚州帕斯山矿床和中国内蒙古白云鄂博矿床。帕斯山矿床REO的证实储量约500×104t,平均品位7%,是世界碳酸岩中最高品位。该碳酸盐的独特点是缺乏Ti-Nb矿物。白云鄂博矿床是一规模巨大富含稀土的铁矿床,稀土矿物可作为开采铁矿的副产品回收。该矿区稀土储量巨大。此外,布隆迪的卡隆格矿床和马拉维的坎甘昆德矿床均属此类型。

(2)碱性花岗伟晶岩稀土矿床。这类矿床分布较广,但具经济意义的矿床则罕见。加拿大魁北克省的怪湖矿床是一大型综合性稀土-稀有金属矿床,是稀土元素(钇和重稀土)的潜在来源。类似的矿床还产在原苏联的科拉半岛和美国科罗拉多州等地。

(3)非碳酸岩热液脉稀土矿床。矿床中除稀土矿物外,常富钍石。最典型的代表是南非开普省的斯滕坎普斯克拉尔矿床,这是国外最早发现的独居石矿床。

(4)含稀土磷灰石矿床。磷块岩中的磷灰石常富集稀土元素,在生产磷肥时可以回收。这类矿床虽然分布较广,但稀土品位高的大型矿床为数极少,如原苏联科拉半岛希宾碱性杂岩体稀土磷灰石矿床;芬兰锡林贾维碳酸岩矿床中的磷灰石和瑞典北部基鲁纳铁矿床的磷灰石是潜在的含稀土磷灰石资源。中国贵州紫金为含稀土沉积磷块岩矿床。

(5)风化壳型稀土矿床。这类矿床是富含稀土元素的原生矿床经风化作用形成的,其经济意义较大。典型矿床有巴西阿拉沙碱性杂岩体和中国南方花岗岩的风化壳型矿床。前者REE最高含量大约为6%,红土富含REE,是上部碱性岩的5~15倍。后者又称离子吸附型稀土矿床。

(6)砂矿床。现代和古代砂矿中的独居石曾有稀土氧化物的主要来源,现在只占次要地位。澳大利亚、巴西、印度和马来西亚等国稀土氧化物主要来自独居石砂矿床。澳大利亚独居石砂矿床产量居世界首位。

80年代在澳大利亚南部发现的特大型奥林匹克坝铜铀矿床是稀土元素的巨大潜在来源。近年查明在原苏联滨海地区一个新生代凹陷的煤层中存在特殊的稀土矿化,在我国山西省石炭系铝土矿层中有较高含量稀土矿的报道,尚未发现具有工业价值的矿床。

参考资料:磨矿专家系统