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四川稀土矿尾砂的稀土元素和微量元素地球化学特征及开发利用意义

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刘丽君, 赵芝, 付小方, 任希杰, 方一平, 侯立玮, 王登红. 四川稀土矿尾砂的稀土元素和微量元素地球化学特征及开发利用意义[J]. 岩矿测试, 2013, 32(5): 817-824.
引用本文: 刘丽君, 赵芝, 付小方, 任希杰, 方一平, 侯立玮, 王登红. 四川稀土矿尾砂的稀土元素和微量元素地球化学特征及开发利用意义[J]. 岩矿测试, 2013, 32(5): 817-824.
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Li-jun LIU, Zhi ZHAO, Xiao-fang FU, Xi-jie REN, Yi-ping FANG, Li-wei HOU, Deng-hong WANG. Geochemistry of Rare Earth and Trace Elements in Rare Earth Tailings from Sichuan Province and the Significance of the Exploitation and Utilization[J]. Rock and Mineral Analysis, 2013, 32(5): 817-824.
Citation: Li-jun LIU, Zhi ZHAO, Xiao-fang FU, Xi-jie REN, Yi-ping FANG, Li-wei HOU, Deng-hong WANG. Geochemistry of Rare Earth and Trace Elements in Rare Earth Tailings from Sichuan Province and the Significance of the Exploitation and Utilization[J]. Rock and Mineral Analysis, 2013, 32(5): 817-824.
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四川稀土矿尾砂的稀土元素和微量元素地球化学特征及开发利用意义

  • 1.

    成都理工大学地球科学学院，四川 成都 610059

  • 2.

    国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室，中国地质科学院矿产资源研究所，北京 100037

  • 3.

    四川省地质调查院，四川 成都 610081

  • 4.

    攀西地质大队，四川 西昌 615000

  • 5.

    中国地质调查局发展研究中心，北京 100037

  • 基金项目:
    中国地质大调查项目——我国“三稀”资源战略调查及综合项目(1212011220803)，我国离子吸附型稀土战略调查及研究项目(1212011220804)，四川“三稀”资源综合研究与重点评价项目(12120112208014)
详细信息
    作者简介: 刘丽君,本科生,地质矿产专业.Email:774240156@qq.com
    通讯作者: 赵芝，助理研究员，从事岩石、矿床地球化学研究。E-mail:zhaozhi_sun@163.com。

  • 中图分类号: P618.7;O614.33

Geochemistry of Rare Earth and Trace Elements in Rare Earth Tailings from Sichuan Province and the Significance of the Exploitation and Utilization

  • 1.

    College of Earth Sciences, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, China

  • 2.

    Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment, Ministry of Land and Resources, Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China

  • 3.

    Sichuan Institute of Geological Survey, Chengdu 610081, China

  • 4.

    Panxi Geological Team, Xichang 615000, China

  • 5.

    Development and Research Center, Geological Survey of China, Beijing 100037, China

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    摘要
  • 四川是我国轻稀土的重要产地，稀土开采至今已有二十多年的历史，积存了大量尾砂。尾砂中仍然有丰富的稀土资源，但这部分资源究竟有多大的量、能不能再次回收，如何回收，则是当务之急。为查明稀土尾砂中各类元素的分布特征，本文对A、B、C、D四个稀土矿山的尾砂开展了稀土元素和微量元素地球化学特征的初步研究。结果表明：尾砂中稀土元素配分特征继承了原矿石，稀土氧化物含量普遍偏高(0.78%~2.12%)，均超过了现行工业指标的边界品位(0.5%~1.0%)，且老尾砂的稀土含量高于新尾砂；除了富集稀土元素之外，B尾砂中Sr含量超过10%，C矿区尾砂中Sr含量为2.7%，A矿区尾砂中Ba含量可达1.8%。同时，不同矿区的尾砂中Mo、Bi、Pb、Ag等有用元素发生了不同程度地富集(值得综合回收利用)，尤其是Mo达到了边界品位(磁选后的尾砂Mo含量达到2.275%)。本文提出，今后不仅要加强保护四川稀土尾砂，而且需对富集的有用元素采取恰当的方式加以综合回收。
    Sichuan Province is one of the most important provinces in China for light rare earth element (LREE) resources, where they have been mined for more than 20 years. There is now a large volume of tailings present in the mines still containing an abundance of rare earth resources. It would be beneficial to the mine owners to recover the REEs in the tailings so an estimate of the amount would be extremely beneficial. Preliminary research has already been undertaken on the geochemistry of trace and rare earth elements in tailing samples from the A, B, C and D REE deposits. The results show that the REE distribution patterns of tailing samples are inherited from rare earth ores in REE deposits. The contents of rare earth oxides (REO) in samples are higher than the current cut-off grade (0.5%-1.0%), and the old tailings are higher than the new. In addition to the enrichment of REEs, samples of B (Sr 10%) and C (Sr 2.7%) are also rich in Sr while A samples are rich in Ba (1.8%). Mo, Bi, Pb and Ag are enriched in different degrees in all samples and in particular, the Mo content reached its cut-off grade, at 2.275% in the tailings of magnetic separation. It is evident from these results that it is necessary to protect tailings in rare earth mines in Sichuan Province, and to take appropriate measures to reclaim higher concentration elements.
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  • 图 1  四川省A和B两大稀土矿区的尾矿库

    Figure 1. 

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    图 2  四川主要稀土矿区尾砂样品的稀土配分曲线

    Figure 2. 

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    图 3  四川牦牛坪矿区岩、矿石的稀土配分曲线

    Figure 3. 

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    图 4  四川稀土矿区尾砂中稀土元素相对于原矿石的富集程度

    Figure 4. 

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    图 5  四川稀土矿区尾砂中微量元素相对于陆壳的配分曲线

    Figure 5. 

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    图 6  四川稀土尾砂中Sr与Mo的含量及相关性

    Figure 6. 

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    图 7  四川稀土尾砂中Sr与Ba的含量及相关性

    Figure 7. 

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    表 1  四川A、B、C和D稀土矿尾砂中稀土元素含量

    Table 1.  REE contents of tailings from the A,B,C and D REE deposits in Sichuan Province

    样品编号 w/10-6
    La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Y
    A4-1s 5219 6625 569 1562 147 32.5 62.24 8.01 33.1 5.41 17.8 1.86 12.2 1.83 162
    A4-2s 4995 5784 456 1265 108 25.4 42.36 5.73 22.4 3.47 11.3 1.16 7.49 1.04 110
    A3-1s 6382 8000 661 1728 134 23.8 27.44 5.60 22.2 3.46 12.6 1.17 7.64 1.08 113
    D-1s1 3758 4824 396 1119 103 18.5 42.51 5.76 24.3 3.92 12.5 1.33 8.64 1.23 143
    B-甲-1s 2106 3175 259 796 87.4 23.8 45.79 5.19 22.3 3.33 9.85 0.89 5.14 0.62 90.0
    B-乙-1s 5420 8655 838 2553 261 58.4 87.83 11.0 38.3 4.99 14.5 1.06 5.58 0.68 140
    C-1s 5440 7368 627 1633 115 21.0 11.47 3.45 10.6 1.48 6.94 0.48 3.46 0.62 38.6
    英碱正长岩 102 138 15 45 7 1.6 4.35 0.58 2.4 0.49 1.24 0.17 1.02 0.15 16.6
    矿化英碱正长岩 808 1090 117 323 32 6.1 16.34 1.89 6.2 1.50 2.71 0.40 1.88 0.25 33.3
    矿化碱长花岗岩 854 1517 158 490 57 11.1 27.82 3.11 9.6 2.04 3.39 0.54 2.45 0.34 32.5
    煌斑岩 3236 6002 588 1908 215 35.9 87.10 10.58 26.0 5.34 10.32 1.65 8.36 1.16 110.3
    碳酸岩 729 1288 147 504 67 16.0 41.94 5.22 21.8 4.17 9.33 1.23 6.40 0.83 92.2
    牦牛坪160 8876 13927 1333 4594 377 70.1 199.07 36.80 64.6 15.41 18.52 12.36 15.50 2.17 219.3
    注： 英碱正长岩、矿化英碱正长岩、矿化碱长花岗岩、煌斑岩和碳酸岩均属于牦牛坪的岩石样品平均值，原始资料见文献[5 - 7]。牦牛坪160指的是矿区160件原生矿石样品的平均值，据四川稀土行业协会和四川109地质队合编的资料[13]。
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    表 2  四川A、B、C和D稀土矿尾砂中微量元素含量

    Table 2.  Trace element contents of tailings from the A, B, C and D REE deposits in Sichuan Province

    样品编号 产地 w/10-6
    Li Be Ti Cr Mn Co Ni Cu Zn Ga Ge Sr Rb Hf Zr Nb Mo Ag Cd In Sn Sb Ba Cs Ta W Tl Pb Bi Th U Te As Rb Sc
    A4-1s A 100.2 8.7 1362 27.1 3751 6.7 11.1 155.5 425 105.3 3.8 1012 154.4 6.9 167.1 138.4 177.1 1.0 1.9 0.0 4.7 <0.1 14510 1.7 2.1 5.1 0.8 6702 136.1 67.0 90.4 0.9 9.8 154.4 4.7
    A4-2s A 2.8 0.6 137 10.4 785 0.7 2.2 40.2 48.5 87.8 2.9 830 5.0 11.2 316.8 124.1 22750 9.6 3.0 0.1 0.8 <0.1 3626 0.1 0.9 10.2 0.1 52710 297.0 134.8 101.6 3.9 12.0 5.0 0.8
    A3-1s A 111.0 5.7 2217 25.6 1340 5.2 10.3 61.6 267 133.8 4.6 2371 150.8 12.4 382.9 103.6 368 0.7 2.0 0.0 5.8 0.2 18030 2.0 2.9 5.2 0.6 2468 23.8 151.7 49.7 0.4 18.4 150.8 5.5
    D-1s1 D 153.1 8.1 2124 34.6 684 8.5 17.3 21.9 217 106.5 5.3 90.1 244.3 7.6 195.2 26.9 43.0 0.4 0.4 0.1 5.3 <0.1 1185 6.4 2.3 2.8 0.9 483 12.3 57.6 25.7 0.3 11.4 244.3 8.4
    B-甲-1s B 22.1 7.3 891 15.3 991 5.5 10.9 42.2 188 46.4 1.7 107400 58.6 2.3 61.8 32.0 114 1.5 1.4 0.0 0.7 0.2 3290 1.7 0.3 6.8 0.4 1949 1.1 12.3 23.7 0.7 6.9 58.6 4.8
    B-乙-1s B 108.3 15.4 1181 17.5 955 9.1 11.7 41.2 326 121.5 2.6 106200 65.8 1.6 40.8 12.4 51.7 1.0 0.6 0.0 0.8 0.3 1513 3.0 0.2 7.8 0.5 1314 0.3 7.3 29.8 0.5 12.1 65.8 8.0
    C-1s C 1.9 0.4 417 9.0 132 89.1 16.8 55.8 41.6 110.9 3.6 27000 10.1 40.7 1587 7.8 5232 94.6 12.7 0.0 0.5 <0.1 255 C-1s 0.1 0.2 9.4 0.9 26820 580.9 473.2 69.7 13.3 14.5 10.1 1.9
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    • 参考文献(15)
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收稿日期:  2013-05-23
录用日期:  2013-07-10

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