华阳川铀多金属矿有用元素赋存状态研究

王守敬

doi:10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2020.04.012

华阳川铀多金属矿有用元素赋存状态研究

王守敬^1,2,3

1.
中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所，河南郑州 450006

2.
自然资源部多金属矿综合利用评价重点实验室，河南郑州 450006

3.
西北地质科技创新中心，陕西西安 710054

基金项目:
中国地质调查局地质调查项目（DD20160014，DD20190186）

详细信息

作者简介: 王守敬(1982-)男, 陕西潼关人, 硕士, 高级工程师, 从事矿产资源工艺矿物学研究工作

中图分类号: TD91

收稿日期: 2018-08-15

Study on the Occurrence of the Useful Element in Huayangchang Uranium Polymetallic Ore

Shoujing WANG^1,2,3

1.
Zhengzhou Institute of Multipurpose Utilization of Mineral Resources, CAGS, Zhengzhou 450006, China

2.
Key Laboratory of Evaluation and Multipurpose Utilization of Polymetallic ore of Ministry of Land and Resources, Zhengzhou 450006, China

3.
Northwest China Center for Geosience Innovation, Xi'an 710054, China

Received Date: 15 August 2018

摘要

摘要: 采用矿物解离度分析仪（MLA）分析、电子探针分析等方法对华阳川铀多金属矿进行了详细的赋存状态研究。分析结果显示矿石中90.99%的铀和84.94%的铌赋存在铌钛铀矿中，46.15%的铅赋存在方铅矿中，92.55%的稀土赋存在褐帘石中，锶和钡分布较分散。铌钛铀矿和方铅矿等有用矿物粒度较粗有利于其选矿富集。褐帘石中稀土元素含量低、提取难度较大，综合利用较为困难。锶和钡含量低、分布分散，综合利用价值不大。
- 华阳川 /
- 铀矿 /
- 赋存状态 /
- 铌钛铀矿 /
- 褐帘石 /
- 稀土 /
- 方铅矿
Abstract: The MLA, EPMA, and other analysis was used to study the occurrence of the useful minerals in Huayangchang uranium polymetallic ore in this paper. The result shows that 90.99% of uranium and 84.94% of niobium in the ore exists in betafite. 46.15% of lead exists in galena. And 92.55% of rare earth elements exist in allanite. Strontium and barium in the ore exist in various minerals. The particle size of the betafite and galena are very crude, which are beneficial to be separated. The content of rare earth elements in allanite is so low that it is difficult to be extracted. So the rare earth elements in the ore can't be used. As the content of strontium and barium is low, and it exist dispersion, so it can't be used.
- Huayangchan /
- guranium ore /
- occurrence /
- betafite /
- allanite /
- rare earth elements /
- galena

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图 1 铀矿物照片

Figure 1.

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图 2 铀矿物照片

Figure 2.

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图 3 锶、钡矿物照片

Figure 3.

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图 4 稀土矿物照片

Figure 4.

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表 1 混合样化学分析结果

Table 1. Main chemical compositions of the ore /%

元素	U^*	Nb₂O₅^*	RE_xO_y^*	Ag^*	Pb	S	TFe	TiO₂	CaO	K₂O	Na₂O	Al₂O₃	SiO₂	Mn	P₂O₅	SrO	BaO	MgO
含量	162	237	811	3.50	0.61	0.69	2.67	0.23	7.32	4.66	1.50	8.88	60.34	0.17	0.15	0.89	1.94	0.80
注：“*”单位为10^-6。

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表 2 铅物相分析结果

Table 2. Phase analysis of lead in the ore /%

	方铅矿中铅	白铅矿中铅	铅矾中铅	总铅
含量	0.23	0.20	0.02	0.51
分布率	51.11	44.44	4.44	100.00

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表 3 主要矿物含量 /%

Table 3. Main mineral compositions of the ore

铌钛铀矿	铅贝塔石	钍石	晶质铀矿	褐钇铌矿	方铅矿	白铅矿	天青石	褐帘石	独居石	重晶石	菱锶矿	磁铁矿	褐铁矿	黄铁矿	方解石	钠长石	钾长石	石英	角闪石	黑云母	白云母	磷灰石	榍石	绿泥石	锆石	钛铁矿	石榴子石	斜长石
0.08	0.02	0.03	少量	微量	0.34	0.51	1.63	0.36	0.01	2.48	0.57	2.26	0.77	0.77	12.38	13.55	23.73	33.75	2.15	1.98	0.51	0.32	0.48	0.81	0.03	0.01	0.26	0.21

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表 4 主要矿物磨矿粒度 /%

Table 4. dissemination size of main minerals

粒度/mm	铌钛铀矿	铅贝塔石	钍石	晶质铀矿	方铅矿	白铅矿	褐帘石	独居石	重晶石	菱锶矿	天青石
0.5~1	0	0	0	0	32.14	4.67	1.64	0	12.22	0	0
0.3~0.5	45.45	0	0	0	17.15	11.14	1.68	0	15.68	26.76	0
0.15~0.3	34.79	0	56.57	0	26.22	23.48	5.55	0	19.92	23.82	13.7
0.075~0.15	8.29	2.03	16.66	67.13	13.98	14.14	10.08	0	16.66	25.02	18.11
0.038~0.075	4.92	4.56	15.21	0	4.25	11.92	12.52	5.52	11.55	6.03	14.72
0.02~0.038	2.5	11.42	2.05	6.52	3.64	10.44	13.07	41.72	9.78	8.2	19.53
0.01~0.02	2.11	29.4	4.88	10.2	1.27	11.33	14.19	34.05	6.05	4.24	12.6
< 0.01	1.93	52.6	4.63	16.14	1.33	12.9	41.28	18.7	8.17	5.92	21.34

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表 5 铀矿物的电子探针分析结果 /%

Table 5. Main chemical compositions of uranium mineral by EPMA

矿物	编号	PbO₂	CaO	Nb₂O₅	UO₂	TiO₂	ThO₂	Fe₂O₃	Total
	1	0.41	14.08	32.30	31.42	16.97	0.05	0.27	95.50
	2	0.24	14.47	31.15	31.44	17.10	0.00	0.21	94.61
	3	0.52	14.14	32.82	30.39	15.63	0.08	0.14	93.69
	4	0.27	14.03	28.91	30.55	18.40	0.08	0.04	92.28
铌钛铀矿	5	0.29	13.74	28.60	31.31	19.06	0.10	0.05	93.15
	6	0.51	14.27	30.38	31.05	18.54	0.01	0.06	94.82
	7	0.41	13.85	29.50	31.12	18.35	0.10	0.06	93.38
	8	0.44	14.07	30.47	30.47	17.82	0.00	0.06	93.33
	9	0.41	13.87	28.43	31.43	18.82	0.12	0.09	93.16
	平均	0.39	14.06	30.28	31.02	17.86	0.06	0.11	93.77
	1	34.56	2.59	23.40	15.50	8.89	1.42	2.50	88.84
	2	42.74	1.98	20.80	11.05	7.71	1.92	2.59	88.79
	3	38.82	1.74	21.01	11.37	10.50	2.82	3.01	89.27
铅贝塔石	4	37.93	1.94	22.01	12.54	10.43	2.01	2.79	89.65
	5	37.45	1.73	20.65	11.33	10.75	2.10	3.11	87.11
	6	36.71	1.74	20.93	11.94	10.80	2.49	2.86	87.46
	平均	38.03	1.95	21.47	12.29	9.84	2.13	2.81	88.52

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表 6 稀土矿物电子探针分析结果 /%

Table 6. Main chemical compositions of rare earth elements mineral by EPMA

矿物编号	褐帘石					独居石
矿物编号	1	2	3	4	平均	1	2	3	4	平均
SiO₂	29.59	30.36	29.76	32.47	30.55	0.29	0.24	0.13	0.14	0.20
Al₂O₃	7.97	8.07	8.11	8.71	8.22	-	-	-	-	-
Fe₂O₃	18.76	18.14	18.79	18.35	18.51	-	-	-	-	-
TiO₂	1.28	1.32	0.59	1.27	1.12	-	-	-	-	-
MgO	1.07	1.08	1.09	0.78	1.01	-	-	-	-	-
CaO	9.25	9.04	8.90	9.76	9.24	0.40	0.43	0.35	0.16	0.33
MnO	1.00	0.98	1.07	1.05	1.02	-	-	-	-	-
P₂O₅	0.04	0.03	0.00	0.00	0.02	33.09	31.93	32.59	31.81	32.35
La₂O₃	7.31	7.55	7.40	4.59	6.71	20.04	18.91	19.58	20.29	19.71
Ce₂O₃	10.19	10.41	10.72	10.13	10.36	30.26	31.07	30.78	30.23	30.58
Pr₂O₃	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00
Nd₂O₃	2.89	2.97	2.86	3.75	3.12	7.89	8.25	8.43	8.74	8.33
Sm₂O₃	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00
Eu₂O₃	0.08	0.26	0.25	0.25	0.21	0.43	0.59	0.52	0.71	0.56
Gd₂O₃	1.50	1.70	1.78	1.67	1.66	5.70	5.89	6.33	5.84	5.94
Tb₂O₃	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00
Dy₂O₃	0.30	0.60	0.50	0.47	0.47	0.00	0.00	0.00	0.15	0.04
Ho₂O₃	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.04	0.00	0.23	0.08	0.09
Er₂O₃	0.04	0.10	0.00	0.00	0.04	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00
Tm₂O₃	0.00	0.00	0.00	0.04	0.01	0.32	0.03	0.00	0.07	0.10
Yb₂O₃	0.00	0.04	0.00	0.03	0.02	0.08	0.16	0.00	0.00	0.06
Lu₂O₃	0.00	0.06	0.00	0.00	0.01	0.14	0.03	0.16	0.00	0.08
稀土总量	22.31	23.69	23.50	20.92	22.60	64.88	64.94	66.03	66.11	65.49
Y₂O₃	0.06	0.13	0.09	0.47	0.19	0.00	0.08	0.13	0.15	0.09
ThO₂	-	-	-	-	-	0.25	0.27	0.19	0.65	0.34
Total	91.35	93.04	92.04	93.84	92.57	98.91	97.90	99.41	99.01	98.81

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表 7 锶钡铅矿物电子探针分析结果 /%

Table 7. Main chemical compositions of Strontium, barium and lead minerals by EPMA

矿物	编号	SO₃	PbO₂	CaO	SrO	BaO	Fe₂O₃	Total
	1	-	0.00	3.60	65.10	0.05	0.05	68.80
	2	-	0.13	7.45	62.39	0.05	0.00	70.02
	3	-	0.12	2.04	69.02	0.01	0.00	71.18
	4	-	0.00	5.23	65.84	0.00	0.00	71.08
	5	-	0.04	5.01	65.93	0.00	0.00	71.01
菱锶矿	6	-	0.00	6.44	63.07	0.04	0.00	69.56
	平均	-	0.05	4.96	65.23	0.02	0.01	70.27
	1	40.35	-	0.88	22.21	36.84	0.00	100.29
	2	38.31	-	1.07	26.57	34.54	0.05	100.54
	3	37.60	-	0.79	25.23	37.01	0.07	100.70
	4	37.96	-	1.06	24.38	37.47	0.01	100.88
	5	37.04	-	1.11	23.69	38.80	0.07	100.72
天青石	6	38.10	-	1.09	23.85	37.68	0.00	100.73
	平均	38.23	-	1.00	24.32	37.06	0.03	100.64
	1	35.87	-	0.01	2.34	61.32	0.00	99.53
	2	32.76	-	0.05	3.40	64.06	0.00	100.26
	3	32.28	-	0.07	2.56	66.71	0.00	101.61
	4	31.67	-	0.08	3.30	63.88	0.00	98.93
	5	33.27	-	0.02	2.04	65.45	0.00	100.78
	6	32.86	-	0.11	2.16	64.66	0.00	99.79
重晶石	7	32.79	-	0.09	2.49	64.99	0.05	100.40
	平均	33.07	-	0.06	2.61	64.44	0.01	100.19
	1	-	80.28	0.28	2.56	0.12	0.15	83.38
	2	-	80.39	0.15	1.22	0.00	0.00	81.77
	3	-	64.67	0.67	12.01	0.11	0.04	77.50
	4	-	65.53	0.41	10.79	1.71	0.06	78.50
	5	-	90.85	0.02	0.00	0.04	0.01	90.90
	6	-	74.98	0.60	8.07	0.00	0.00	83.67
白铅矿	7	-	76.60	0.27	4.44	0.01	0.04	81.36
	平均	-	76.19	0.34	5.58	0.28	0.04	82.44

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表 8 铀、铌金属量平衡计算结果 /%

Table 8. metal mass balance of uranium and niobium

矿物	矿物量	U		Nb₂O₅
矿物	矿物量	含量^*	分布率	含量	分布率
铌钛铀矿	0.08	27.34	90.99	30.28	84.94
铅贝塔石	0.02	10.83	9.01	21.47	15.06
晶质铀矿	0.00	88.15	0.00	0.00	0.00
其他	99.90	0.00	0.00	0.00	0.00
平衡系数		148.40		120.33
注：“*”根据电子探针分析结果中的UO₂含量回算结果。

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表 9 铅金属量平衡计算结果 /%

Table 9. metal mass balance of lead

矿物种类	矿物含量	Pb含量^*	Pb分布率
方铅矿	0.34	86.61	46.15
白铅矿	0.51	65.99	52.74
菱锶矿	0.57	0.04	0.04
铌钛铀矿	0.08	0.34	0.04
铅贝塔石	0.02	32.94	1.03
其他	98.48	0.00	0.00
平衡系数		104.61
注：方铅矿中铅含量根据分子式计算获得，其他矿物根据电子探针分析结果中的PbO₂含量回算结果。

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表 10 稀土元素金属量平衡计算结果 /%

Table 10. metal mass balance of rare earth elements

矿物种类	矿物含量	稀土含量	稀土分布率
褐帘石	0.36	22.60	92.55
独居石	0.01	65.49	7.45
其他	99.63	0.00	0.00
平衡系数	108.40

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表 11 锶、钡元素金属量平衡计算结果 /%

Table 11. metal mass balance of Strontium and barium

矿物种类	矿物含量	BaO		SrO
矿物种类	矿物含量	含量	分布率	含量	分布率
重晶石	2.48	64.44	72.52	2.61	7.51
菱锶矿	0.57	0.02	0.01	65.23	43.16
天青石	1.63	37.06	27.41	24.32	46.02
白铅矿	0.51	0.28	0.06	5.58	3.30
其他	94.81	0.00	0.00	0.00	0.00
平衡系数		113.59		96.79

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参考文献(7)

[1]	高成, 康清清, 江宏君, 等.秦岭造山带发现新型铀多金属矿:华阳川与伟晶岩脉和碳酸岩脉有关的超大型铀-铌-铅-稀土矿床[J].地球化学, 2015, 46(5):446-455.
[2]	高成, 康清清, 张熊猫, 等.华阳川碳酸岩岩石特征及铀矿赋存状态[J].陕西地质, 2015, 33(2):10-13. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=sxdizhi201502002
[3]	康清清, 江宏君, 李鹏, 等.陕西华阳川铀铌铅矿床矿石矿物学特征[J].东华理工大学学报, 2018, 41(2):111-123. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=hddzxyxb201802002
[4]	武翠莲, 刘志超, 马嘉, 等.华阳川多金属矿床中铀的赋存状态研究[J].铀矿冶, 2015, 34(1):30-34. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=yky201501008
[5]	惠小朝, 何升.陕西华阳川铀、铌、铅多金属矿石工艺矿物学研究[J].金属矿山, 2016, 479:85-90. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=jsks201605019
[6]	刘凤霞, 陈建华, 吴伯增, 等.白铅矿、褐铁矿的硫化浮选试验研究[J].矿产保护与利用, 2007(1):27-30. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=kcbhyly200701007
[7]	刘凤霞, 陈建华, 魏宗武.氧化铅矿浮选研究进展[J].矿产保护与利用, 2008(1):48-55. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=kcbhyly200801013

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华阳川铀多金属矿有用元素赋存状态研究

1. 中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所，河南 郑州 450006 2. 自然资源部多金属矿综合利用评价重点实验室，河南 郑州 450006 3. 西北地质科技创新中心，陕西 西安 710054

作者简介: 王守敬(1982-)男, 陕西潼关人, 硕士, 高级工程师, 从事矿产资源工艺矿物学研究工作

Study on the Occurrence of the Useful Element in Huayangchang Uranium Polymetallic Ore

计量

出版历程

目录

1.
中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所，河南郑州 450006

2.
自然资源部多金属矿综合利用评价重点实验室，河南郑州 450006

3.
西北地质科技创新中心，陕西西安 710054