【引用本文】 王芳, 朱丹, 鲁力, 等. 应用电子探针分析技术研究某铌-稀土矿中铌和稀土元素的赋存状态[J]. 岩矿测试, 2021, 40(5): 670-679. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202006090086
WANG Fang , ZHU Dan , LU Li , et al. Occurrence of Niobium and Rare Earth Elements in Related Ores by Electron Microprobe[J]. Rock and Mineral Analysis, 2021, 40(5): 670-679. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202006090086

应用电子探针分析技术研究某铌-稀土矿中铌和稀土元素的赋存状态

1. 湖北省地质实验测试中心, 湖北 武汉 430034;

2. 自然资源部稀土稀有稀散矿产重点实验室, 湖北 武汉 430034

收稿日期: 2020-06-09  修回日期: 2021-03-29 

基金项目: 湖北省地质局科技项目"矿物自动定量分析系统(AMICS)在三稀(稀土稀有稀散)矿产分析中的应用"(KJ2019-29)

Occurrence of Niobium and Rare Earth Elements in Related Ores by Electron Microprobe

1. Hubei Geological Research Laboratory, Wuhan 430034, China;

2. Key Laboratory of Rare Mineral, Ministry of Natural Resources, Wuhan 430034, China

Received Date: 2020-06-09
Revised Date: 2021-03-29

摘要:铌是一种战略金属,在现代钢铁技术中发挥着非常重要的作用。某铌-稀土矿矿石中的Nb2O5平均含量达0.0855%,稀土总量(REO)含量达1.03%,接近铌矿最低工业品位要求,并伴生有稀土矿,因此查明铌和稀土的赋存状态至关重要。由于铌矿物、稀土矿物具有颗粒细小且嵌布特征复杂的特点,在偏光显微镜下不容易发现,而且定名困难,很难达到研究目的,一直是地质分析测试的难点。为查明铌和稀土元素的存在形式以及铌、稀土元素的赋存矿物,本文应用电子探针背散射图像、能谱分析及电子探针波谱定量分析技术对某铌、稀土矿矿石进行分析,主要研究铌矿物和稀土矿物的种类、嵌布关系及化学成分等特征,更准确地分析铌和稀土元素的赋存状态。结果表明:①铌元素主要以铌铁矿、含铌金红石的形式存在,其中铌铁矿中Nb2O5的平均含量为78.26%,含铌金红石中Nb2O5的平均含量为5.26%。②稀土元素主要以独居石、氟碳钙铈矿和氟碳铈矿的形式存在,其中独居石中稀土总量(REO)的平均含量为64.84%,氟碳钙铈矿中稀土总量(REO)的平均含量为57.52%,氟碳铈矿中稀土总量(REO)的平均含量为70.61%。③铌矿物、稀土矿物分布分散,多包裹于钾长石、方解石及黑云母等脉石矿物中。本研究实现了常规岩矿鉴定手段难以完成的矿物识别和鉴定,查明该矿床矿石中主要的铌矿物和稀土矿物的种类及特征,为后续铌-稀土矿的综合利用提供了科学依据。

关键词: 铌-稀土矿, 矿物组成, 赋存状态, 化学组成, 电子探针

Occurrence of Niobium and Rare Earth Elements in Related Ores by Electron Microprobe

KEY WORDS: niobium and rare earth ore, mineral composition, occurrence, chemical composition, electron microprobe

本文参考文献

[1]

黎洁, 谢贤, 吕晋芳, 等.铌矿资源概述及选矿技术研究进展[J].金属矿山, 2021(2):120-126. Li J, Xie X, Lv J F.Overview of niobium resources and research progress in mineral processing technology[J].Metal Mine, 2021

(2):120-126.

[2]

何海洋, 何敏, 李建武.我国铌矿资源供需形势分析[J].中国矿业, 2018, 27(11):1-5.

He H Y, He M, Li J W.Analysis of the niobium resources supply and demand pattern in China[J].China Mining Magazine, 2018, 27(11):1-5.

[3]

吴昌雄, 方鑫, 鄢华.武当地区与碱性岩有关的铌、稀土矿特征及找矿方向[J].资源环境与工程, 2015, 29(3):270-298.

Wu C X, Fang X, Yan H.Charactersitcis of niobium rare earth deposit and prospecting direction of Wudang[J].Resources Environment & Engineering, 2015, 29(3):270-298.

[4]

吴凤贤, 李红伟, 程钊, 等.湖北省竹溪县蒋家堰铌钽矿区地球化学异常特征[J].资源环境与工程, 2016, 30(6):829-834.

Wu F X, Li H W, Cheng Z, et al.Characteristics of geochemical anomalies of niobium-tantalum mining area in Jiangjiayan of Zhuxi County, Hubei Province[J].Resources Environment & Engineering, 2016, 30(6):829-834.

[5]

朱江, 程昌红, 王连训, 等.南秦岭竹山地区早古生代碱性岩浆活动及其相关铌稀土成矿的若干认识[J].岩石矿物学杂志, 2017, 36(5):681-690.

Zhu J, Cheng C H, Wang L X, et al.Some new knowledge concerning Silurian alkaline magmatism and related Nb-REE mineralization in Zhushan region, South Qinling[J].Acta Petrologica Et Mineralogica, 2017, 36(5):681-690.

[6]

鲁力, 廖经慧, 刘爽, 等.湖北某稀土矿石工艺矿物学研究[J].稀土, 2016, 37(6):1-8.

Lu L, Liao J H, Liu S, et al.Process mineralogy of a rare earth ore in Hubei Province[J].Chinese Rare Earths, 2016, 37(6):1-8.

[7]

鲁力, 刘爽, 冉晓红, 等.湖北某黑云母方解石碳酸岩型铌矿石赋存状态及可选性评价[J].稀有金属, 2015, 39(9):831-835.

Lu L, Liu S, Ran X H, et al.Occurrence and evaluation of beneficiation of sovite-alvikite niobium ore in Hubei[J].Chinese Journal of Rare Metals, 2015, 39(9):831-835.

[8]

刘爽, 林璠, 鲁力, 等.湖北省某矿区复杂稀土矿石选矿实验研究[J].稀土, 2016, 37(4):45-50.

Liu S, Lin P, Lu L, et al.Experimental research on the mineral processing technology for a rare earth ore in Hubei[J].Chinese Rare Earths, 2016, 37(4):45-50.

[9]

刘爽, 康健, 李健, 等.湖北省两竹地区四个铌矿矿石性质及可选性实验研究[J].矿产综合利用, 2021(1):88-91, 203.

Liu S, Kang J, Li J, et al.Study on mineral composition and processing technology of four niobium mines in Liangzhu area, Hubei Province[J].Multipurpose Utilization of Mineral Resources, 2021(1):88-91, 203.

[10]

张迪, 陈意, 毛骞, 等.电子探针分析技术进展及面临的挑战[J].岩石学报, 2019, 35(1):261-274.

Zhang D, Chen Y, Mao Q, et al.Progress and challenge of electron probe microanalysis technique[J].Acta Petrologica Sinica, 2019, 35(1):261-274.

[11]

邵兴坤, 尹京武, 杨海涛, 等.电子探针在新疆拜城碱性花岗岩烧绿石研究中的应用[J].电子显微学报, 2011, 30(6):521-526.

Shao X K, Yin J W, Yang H T, et al.Application of EMPA to pyrochlore study from Baicheng alkali granite, Xinjiang[J].Journal of Chinese Electron Microscopy Society, 2011, 30(6):521-526.

[12]

荆国强, 廉康, 胡菲菲, 等.利用电子探针研究甘肃陇南赵家庄金矿载金矿物特征[J].岩矿测试, 2018, 37(5):490-498.

Jing G Q, Lian K, Hu F F, et al.Application of EMPA to study the characteristics of gold-bearing minerals in the Zhaojiazhuang gold deposit in Longnan, Gansu Province[J].Rock and Mineral Analysis, 2018, 37(5):490-498.

[13]

王梦亚, 尹京武, 陈浦浦, 等.陕西洛南长岭正长岩中含稀土矿物的特征[J].电子显微学报, 2015, 34(1):40-47.

Wang M Y, Yin J W, Chen P P, et al.Rare earth mineral characteristics of aegirine augite syenite in Changling, Luonan County, Shannxi Province[J].Journal of Chinese Electron Microscopy Society, 2015, 34(1):40-47.

[14]

张随安, 刘能, 刘文菊, 等.陕西东南部碱性岩中含铌矿物特征及其成因机制研究[J].黄金科学技术, 2017, 25(2):14-22.

Zhang S A, Liu N, Liu W J, et al.Study on the niobium minerals characteristics of alkaline rock and it's genetic mechanism in southeastern Shannxi[J].Gold Science and Technology, 2017, 25(2):14-22.

[15]

张云海, 陈化凯, 龚书浩, 等.豫西太平镇稀土矿工艺矿物学研究[J].稀土, 2020, 41(1):117-123.

Zhang Y H, Chen H K, Gong S H, et al.Study on process mineralogy of rare earth ore in Taipingzhen, western Henan Province[J].Chinese Rare Earths, 2020, 41(1):117-123.

[16]

张轰玉, 杨占峰, 焦登铭, 等.白云鄂博主矿霓石型铌稀土铁矿石中铌在独立矿物中的富集状态和分布规律研究[J].有色金属(选矿部分), 2020(1):6-12. Zhang H Y, Yang Z F, Jiao D M, et al.Distribution regularity and enrichment state of niobium in independent minerals in aegirine-type niobium rare earth iron ore in Bayan Obo main mine[J].Nonferrous Metals (Mineral Processing Section), 2020(1):6-12.

[17]

李波, 梁冬云, 张莉莉, 等.富磷灰石复杂稀土矿石工艺矿物学研究[J].中国稀土学报, 2012, 30(6):761-765.

Li B, Liang D Y, Zhang L L, et al.Process mineralogy of an apatite-rich complex rare earth ore[J].Journal of the Chinese Rare Earth Society, 2012, 30(6):761-765.

[18]

刘洋.湖南某地独居石型稀土矿工艺矿物学研究[J].矿产保护与利用, 2016(2):39-42. Liu Y.Process mineralogical study of a monazite-type rare earth in Hunan[J].Conservation and Utillzation of Mineral Resources, 2016

(2):39-42.

[19]

原显顺.山东微山稀土矿床的稀土矿物学研究[J].矿产勘查, 2019, 10(9):2229-2242.

Yuan X S.Rare earth mineralogy study of Weishan rare earth deposit in Shandong Province[J].Mineral Exploration, 2019, 10(9):2229-2242.

[20]

殷晓.扫描电镜能谱法测定独居石中铈、镧、钍等元素的含量[J].地质与资源, 2015, 24(5):501-506.

Yin X.Content determination of cerium, lanthanum, thorium and other elements in monazite with SEM-EDS analysis[J].Geology and Resources, 2015, 24(5):501-506.

[21]

范晨子, 詹秀春, 曾普胜, 等.白云鄂博稀土氟碳酸盐矿物的LA-ICP-MS多元素基体归一定量分析方法研究[J].岩矿测试, 2015, 34(6):609-616.

Fan C Z, Zhan X C, Zeng P S, et al.Multi-element content analysis of rare earth fluorocarbonates from Bayan Obo deposit by laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry[J].Rock and Mineral Analysis, 2015, 34(6):609-616.

[22]

姚立, 田地, 梁细荣.电子探针背景扣除和谱线干扰修正方法的进展[J].岩矿测试, 2008, 27(1):49-54.

Yao L, Tian D, Liang X R.Progress in background subtraction and spectral interference correction in electron probe microanalysis[J].Rock and Mineral Analysis, 2008, 27(1):49-54.

[23]

朱丹, 桂博艺, 王芳, 等.AMICS测试技术在铌矿中的应用--以竹溪铌矿为例[J].有色金属(选矿部分), 2021(3):1-7. Zhu D, Gui B Y, Wang F, et al.Application of the advanced mineral identification and characterization system (AMICS) in the Nb deposit:A case study of the Zhuxi Nb deposit[J].Nonferrous Metals (Mineral Processing Section), 2021(3):1-7.

[24]

苟瑞涛.基于MLA的碳酸岩-碱性杂岩稀土-铌-铁矿矿物学特征研究--以内蒙古白云鄂博矿床为例[D].北京:中国地质大学(北京), 2016:1-68. Gou R T.Study on mineralogical characteristics of REE-Nb-Fe ore within carbonatites-alkaline complexes based on MLA-A case study for Bayan Obo deposit in Inner Mongolia, China[D].Beijing:China University of Geosciences (Beijing), 2016:1-68.

[25]

温利刚, 曾普胜, 詹秀春, 等.矿物表征自动定量分析系统(AMICS)技术在稀土稀有矿物鉴定中的应用[J].岩矿测试, 2018, 37(2):121-129.

Wen L G, Zeng P S, Zhan X C, et al.Application of the automated mineral identification and characterization system (AMICS) in the identification of rare earth and rare minerals[J].Rock and Mineral Analysis, 2018, 37(2):121-129.

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[1]

梁细荣, 姚立, 田地. 电子探针背景扣除和谱线干扰修正方法的进展. 岩矿测试, 2008, 27(1): 49-54.

[2]

朱鑫祥, 刘琰. 四川雪宝顶W-Sn-Be矿床中矿物化学组成及矿床成因. 岩矿测试, 2021, 40(2): 296-305. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202101100006

[3]

戴婕, 徐金沙, 杜谷, 王坤阳. 利用扫描电镜-电子探针研究四川杨柳坪镍铜硫化物矿床铂钯的赋存状态及沉淀机制. 岩矿测试, 2015, 34(2): 161-168. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.02.002

[4]

刘亚非, 赵慧博, 高志文, 来志庆. 应用偏光显微镜和电子探针技术研究安徽铜官山矽卡岩型铜铁矿床伴生元素金银铂钯铀的赋存状态. 岩矿测试, 2015, 34(2): 187-193. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.02.006

[5]

荆国强, 廉康, 胡菲菲, 李磊, 杜亚龙. 利用电子探针研究甘肃陇南赵家庄金矿载金矿物特征. 岩矿测试, 2018, 37(5): 490-498. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201707170119

[6]

伍超群, 陈小兰. 利用电子探针查明铅精矿中银的存在形式. 岩矿测试, 2006, 25(1): 85-86.

[7]

李平, 马伟幸, 王蓓. 昌化芝麻地鸡血石物相鉴定. 岩矿测试, 2008, 27(1): 67-68.

[8]

李立兴, 朱明玉, 方同明, 李厚民. 应用电子探针技术研究北京密云放马峪铬铁矿床成因——来自含铬尖晶石矿物化学的证据. 岩矿测试, 2015, 34(5): 600-608. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.05.017

[9]

张龙, 陈振宇, 田泽瑾, 黄国龙. 粤北产铀与不产铀花岗岩中铀矿物特征的电子探针研究及其找矿意义. 岩矿测试, 2016, 35(3): 310-319. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2016.03.015

[10]

苗煦, 史淼, 王礼胜. 湖南临武黑色石英岩质玉矿物组成特征及成因初探. 岩矿测试, 2021, 40(4): 522-531. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202012030155

[11]

万建军, 潘春蓉, 严杰, 康清清, 洪斌跃, 钟福军, 黄卉, 杜景勇, 严兆彬, 潘家永. 应用电子探针-扫描电镜研究陕西华阳川铀稀有多金属矿床稀土矿物特征. 岩矿测试, 2021, 40(1): 145-155. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202005060009

[12]

李欣桐, 先怡衡, 樊静怡, 张璐繁, 郭靖雯, 高占远, 温睿. 应用扫描电镜-X射线衍射-电子探针技术研究河南淅川绿松石矿物学特征. 岩矿测试, 2019, 38(4): 373-381. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201809090102

[13]

周剑雄, 陈振宇, . 独居石的电子探针钍—铀—铅化学测年. 岩矿测试, 2002, (4): 241-246.

[14]

郑巧荣. 含水矿物的电子探针定量分析. 岩矿测试, 1991, (1): 30-34.

[15]

郑巧荣. 电子探针能谱矿物定量分析. 岩矿测试, 1994, (2): 105-108.

[16]

姚敬劬, 唐肖玫. 化学物相分析方法研究矿石中金的赋存状态. 岩矿测试, 1992, (1): 162-167.

[17]

王志罡, 谢宏, 杨旭, 周忠容. 贵州铜仁坝黄磷矿中铀赋存状态的逐级化学提取研究. 岩矿测试, 2018, 37(3): 256-265. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201710310172

[18]

韩楚文, 范文谦, 南普恒, 秦颍, 谢尧亭, 罗武干, 金爽. 横水西周墓地部分青铜器残留泥芯的矿物组成及成分分析. 岩矿测试, 2008, 27(4): 259-262.

[19]

姜琴, 何情, 郑刘根, 胡毅. 安徽齐云山晚白垩世恐龙蛋矿物和元素组成及古环境分析. 岩矿测试, 2017, 36(4): 340-349. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201705230086

[20]

王轶, 常娜, 刘亚非, 赵慧博, 刘三. 应用X射线衍射-激光拉曼-电子探针等分析测试技术研究旬阳朱砂玉的矿物学特征. 岩矿测试, 2014, 33(6): 802-807. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2014.06.007

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应用电子探针分析技术研究某铌-稀土矿中铌和稀土元素的赋存状态

王芳, 朱丹, 鲁力, 魏均启, 潘诗洋