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矿物型稀土矿床及配分
矿物型稀土矿床中稀土矿物主要是氟碳铈矿和独居石。我国的白云鄂博铁稀土铌矿床就是一种典型的由氟碳铈矿和独居石组成的稀土矿床,且两种矿物都达到了工业利用要求[11]。其它重要的稀土矿床均为单一的氟碳铈矿,例如四川攀西稀土矿和山东微山稀土矿。
2. 1 内蒙古白云鄂博铁铌混合稀土矿
白云鄂博铁矿是一座富含稀土和铌等多金属伴生矿床[12]。矿石的矿物组成主要为铁矿物,它们是半假象- 假象赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、原生赤铁矿。其它有价矿物是铌矿物、萤石和重晶石等[13]。白云鄂博矿床的稀土矿物之多、种类之全是世界所罕见的。据文献报道[10],其稀土矿物有20 多种,其中有简单氧化物、复杂氧化物、氟碳酸盐、磷酸盐和硅酸盐等。
在白云鄂博主、东矿区内各矿段稀土含量是不同的,不同类型稀土矿石其稀土含量也有差别。稀土、铌含量以条带状萤石型铁矿石最高,铁矿物则以块状铁矿石含量最高。主、东矿萤石型稀土矿石为高含稀土、铁、铌和氟等的矿石,霓石型稀土矿石则相对高含硅、钾和钠[13]。
尽管白云鄂博矿区的稀土矿物种类众多,但主要是氟碳铈矿( 包括氟碳钙铈矿、氟碳钡铈矿等) 和独居石,比例约为2 ︰ 1,二者常常紧密共生[14]。矿石中稀土的平均品位为4. 7% 。稀土是作为选铁的副产物产出,得到一个含氟碳铈矿和独居石的混合稀土矿
白云鄂博稀土矿中混合稀土矿的配分保持了氟碳铈矿和独居石矿的稀土配分规律,强烈地选择轻稀土配分型。其中,∑Ce O2>95% ,∑Y2O3< 4. 5% ,∑Ce O2/ ∑Y2O3> 21,钇族元素以Y2O3为最高,占有率仅为0. 55 ~ 1. 3% 。具有富铈低钇的特征,且在轻稀土组中Ce O2> Nd2O3>La2O3,稀土矿中钕含量较高。另一方面,独居石的稀土配分也呈现出强烈选择轻稀土配分型,∑Ce O2> 95% ,∑Y2O3< 5% ,∑Ce O2/ ∑Y2O3> 21,同样具有富铈低钇的特征,且在轻稀土组中Ce O2> Nd2O3> La2O3。并且稀土矿中钕的含量大于镧的含量,Nd2O3/ La2O3的值在1. 47 ~ 3. 84,是一个富钕型的轻稀土矿。
2. 2 四川攀西冕宁稀土矿
四川攀西冕宁稀土矿是一个大型的氟碳铈矿,含量为4. 57% ,它强烈地选择轻稀土配分,但是铕和钇等中重稀土配分明显高于国内外同类型的稀土矿床,矿石稀土品位约为3. 7%[15,16]。矿石中伴生的有价矿物主要为重晶石和萤石,分别为33. 44%和10. 01%[17]。在冕宁稀土矿中,具有工业利用价值的是主要以矿物相形式赋存在矿石中的氟碳铈矿[18]。在矿石中还存在着黑色风化矿泥,黑色矿泥中稀土品位为0. 56% ~ 8. 16%[19,20]。冕宁稀土矿各稀土矿石的稀土配分如图3[10]。
从图3 中可以看到,冕宁稀土矿中氟碳铈矿强烈地选择轻稀土配分型,其中∑ Ce O2> 98% ,∑Y2O3< 1. 0% ,且Ce O2> La2O3> Nd2O3,Eu2O3偏低在0. 1% 以下。黑色风化矿泥同样强烈选择轻稀土配分,且Ce O2> La2O3> Nd2O3,∑Ce O2> 90% ,∑Y2O3< 1. 00% ,Eu2O3> 0. 4% ,在黑色风化矿泥中铕存在明显的富集。虽然黑色风化矿泥中轻稀土含量略微降低,中重稀土含量有所增加,但总体仍保持了原矿中氟碳铈矿以轻稀土为主、∑ Ce O2>95% ,Ce O2> La2O3> Nd2O3的配分规律。
2. 3 山东微山稀土矿
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