离子型稀土矿自发现以来,由于其稀土配分元素以中重稀土为主、提取工艺简单而在世界上占据重要地位.系统总结了近年来离子型稀土矿粒度分布特征、粘土矿物类型及转化、盐基离子迁移及重金属在表生地球化学作用、原地浸矿及模拟浸矿等不同条件下的释放规律等.结果表明:化学蚀变指数(CIA)、酸雨淋溶、地形地貌及母岩岩性控制了稀土矿粒径的空间分布.X射线衍射(XRD)分析显示离子型稀土矿中粘土矿物主要类型有高岭石、埃洛石等,不同母岩风化形成的粘土矿物在扫描电镜(SEM)图像中呈现较大差异;透射电镜(TEM)扫描表明,粘土矿物出现堆垛晶格条纹、裂隙等,揭示原地浸矿及模拟浸矿作用下粘土矿物发生了含量及类型转化.稀土矿表层土壤中盐基离子含量受风化程度及母岩岩性双重控制,弱酸环境(pH=4.6～5.8)更有利于盐基离子淋溶.原地浸矿促进土壤酸化的加剧,不同层位稀土矿中盐基离子含量呈K+＞Na+＞Mg2+＞Ca2+,且在浸矿初期各离子含量大量淋失;模拟浸矿盐基离子的淋溶量随浸矿液pH的降低而增加,随浸矿液浓度的增加而增加,但注液强度降低盐基淋溶量越大,盐基的淋溶呈现一定的滞后效应.区域稀土矿调查及资料分析表明,稀土矿区表土层具重金属高背景值的特点,其来源与母岩风化密切相关.原地浸矿及模拟浸矿均表明,弱酸可溶态及可氧化态重金属随浸矿的持续发生迁移及释放,其迁移能力表现为Pb＞Zn＞Cu;重金属的迁移释放不是简单的扩散过程,而是由多个扩散机制控制及反应较为复杂的过程.在上述研究的基础上,对未来离子型稀土矿勘查标准、新型可控的池浸工艺及多孔介质稀土矿渗流模型等研究进行了展望,为稀土矿山可持续开发及矿山地质环境保护提供参考依据.

粒度;粘土矿物盐;基离子;重金属Pb;离子型稀土矿

陈陵康;陈海霞;金雄伟;张恋;刘金辉;柳传毅;徐狮;吴开兴;何书;孙涛;刘卫明

广东石油化工学院理学院,广东茂名525000;江西理工大学资源与环境工程学院,江西赣州341000;广东石油化工学院石油工程学院,广东茂名525000;中国地质大学(北京)水资源与环境学院,北京100083;中国瑞林工程技术股份有限公司,江西南昌330038;中国水利水电第九工程局有限公司,贵州贵阳550081;中铁四院集团广州设计院有限公司,广东广州510030

中国稀土学报

[1]陈陵康;陈海霞;金雄伟;张恋;刘金辉;柳传毅;徐狮;吴开兴;何书;孙涛;刘卫明-.离子型稀土矿粒度、粘土矿物、盐基离子迁移及重金属释放研究及展望)[J].中国稀土学报,2022(02):194-215

粘土矿物盐

离子型稀土矿,矿粒,盐基离子,离子迁移,稀土配分,中重稀土,提取工艺,在世界上,粒度分布特征,生地,地球化学,化学作用,原地浸矿,不同条件下,释放规律,化学蚀变指数,CIA,酸雨,雨淋,淋溶,地形地貌,母岩,岩性,主要类型,高岭石,埃洛石,同母,透射电镜,TEM,堆垛,晶格条纹,裂隙,类型转化,表层土壤,离子含量,风化程度,双重控制,弱酸环境,土壤酸化,层位,K+,Na+,Mg2+,Ca2+,淋失,矿盐,注液,低盐,滞后效应,资料分析,稀土矿区,表土层,高背景值,可溶态,可氧化,氧化态,迁移能力,能力表现,Pb,迁移释放,扩散过程,扩散机制,勘查,池浸,多孔介质,渗流模型,可持续开发,矿山地质环境保护

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