中國稀土資源成礦條件十分有利、礦床類型齊全、分布面廣而又相對(duì)集中,目前,地質(zhì)科學(xué)工作者已在全國2/3以上的省(區(qū))發(fā)現(xiàn)上千處礦床、礦點(diǎn)和礦化地。但集中分布在內(nèi)蒙古包頭(白云鄂博)、南方七省(江西贛南、廣東粵北)、四川(涼山)和山東(微山)等地(資源情況如圖1-2所示),具有北輕南重的分布特點(diǎn)。輕稀土礦主要分布在內(nèi)蒙古包頭白云鄂博等北方地區(qū)和四川涼山等地;離子型中重稀土礦主要分布在江西贛州、福建龍巖等南方地區(qū)。
中國稀土資源主要以礦物型的輕稀土礦資源為主,占總儲(chǔ)量的90%以上,工業(yè)稀土礦物主要是氟碳鈰礦和獨(dú)居石,其輕稀土含量高達(dá)96%~98%,稀土配分不全,它們的稀土配分見表1-6。具有工業(yè)應(yīng)用價(jià)值的輕稀土礦床主要為包頭白云鄂博稀土礦、四川攀西冕寧稀土礦和山東微山稀土礦。
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白云鄂博礦是中國乃至世界最大的稀土礦山(圖1-3),分為主東礦和西礦,屬于稀土與鐵、鈮、釷等元素共生的綜合礦床。稀土儲(chǔ)量占全國稀土總儲(chǔ)量的83%以上,居世界第一,是我國輕稀土主要生產(chǎn)基地【88-93】。
該礦類型復(fù)雜,礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)有71種元素、170余種礦物,包括鐵、稀土、鈮、釷、螢石、鉀、磷、硫和航等,其中稀土礦物15種之多,但主要是氟碳鈰礦和獨(dú)居石,比例為31,都達(dá)到工業(yè)應(yīng)用要求,故又稱為包頭混合型稀土礦。
其中,鑭、鈰、鐠和釹輕稀土占總稀土量的98%。稀土、鈮、釷等資源隨鐵礦采出,鈮、釷等資源尚未開發(fā)利用。鐵、稀土經(jīng)過40多年的開發(fā)利用,白云鄂博主東礦區(qū)已采出鐵礦石約2.4億噸,其中含 REO約1440萬噸,“十五”末期包鋼每年采鐵礦1200萬噸,隨鐵礦采出的稀土約72萬噸。每年向包鋼尾礦壩轉(zhuǎn)移的稀土量約63萬噸,這些含有較高的稀土、釷、鈮等元素的廢渣是寶貴的礦物資源,尚未開發(fā)綜合利用。
四川攀西冕寧、德昌稀土礦和山東微山稀土礦以氟碳鈰礦為主,伴生有重晶石等,是組成相對(duì)簡(jiǎn)單的一類易選輕稀土礦5407】。四川攀西冕寧牦牛坪稀土礦探明稀土氧化物儲(chǔ)量約300萬噸,礦中鑭、鈰、鐠、釹等輕稀土占98%以上,且具有如下特點(diǎn):
(1)稀土礦資源儲(chǔ)量大,稀土儲(chǔ)量居全國第二位,僅次于白云鄂博礦。(2)稀土礦物較單一。以氟碳鈰礦為主,僅含少量硅鈦鈰礦、氟碳鈣鈰礦、氟碳鋇鈰礦等。最高品位REO24.20%,一般為1.5%~6.0%,礦體平均品位4.11%。銪、釔等中重稀土元素較同類型礦山含量高。
(3)大規(guī)模開采條件好。礦帶埋藏淺,基本裸露于地表,易開采,剝采比小。稀土礦帶主要由不同類型的多組稀土礦脈間的霓石花崗巖型稀土礦條塊組成。礦脈以北-北東向?yàn)橹?,伴隨有北東、北西、北一北西及近東西向等脈組,并彼此貫通,形成形態(tài)不規(guī)則的巨大網(wǎng)脈狀稀土礦帶。整個(gè)礦帶的控制程度高,屬礦脈密集礦段,適合于大規(guī)模露天開采。
(4)礦物結(jié)晶粒度粗,易磨、易選。以氟碳鈰礦為主,稀土礦物組分單一。塊礦的礦物嵌布粒度粗,一般大于1.0mm,其中氟碳鈰礦一般在1~5mm,粒度極粗,易磨,單體解離度好;粉狀礦石的風(fēng)化比較徹底,局部風(fēng)化深度達(dá)300m。
黑色風(fēng)化礦泥中的稀土礦物以膠質(zhì)狀形態(tài)存在,稀土含量較高,釤、銪、釓配分較高。
(5)中重稀土含量高,有害雜質(zhì)含量低,易冶煉。銪、釓等中重稀土較同類型礦山含量高,磷、硫、鈦、釷等有害雜質(zhì)低于包頭礦,分解工藝操作簡(jiǎn)便、相對(duì)環(huán)境污染小。
山東微山稀土礦是迄今為止華東地區(qū)唯一的一個(gè)稀土資源生產(chǎn)基地。礦區(qū)東西長(zhǎng)1.0km,南北長(zhǎng)0.85km,礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)有60多條礦脈,稀土儲(chǔ)量約1275萬噸,其中可開采的稀土氧化物約300萬噸。該稀土礦床的稀土礦物主要以氟碳鈰礦為主,是典型的輕稀土礦。其中,鑭鈰鐠釹四種元素占稀土總量98%以上(鑭34%、鈰49%、鐠4%、釹11%),其他稀土元素占2%左右。此外,該稀土礦山具有礦石及脈石礦物簡(jiǎn)單、可選性好、易開采、雜質(zhì)含量低、便于加工利用的特點(diǎn)。