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

作     者：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 Chen Lingkang;Chen Haixia;Jin Xiongwei;Zhang Lian;Liu Jinhui;Liu Chuanyi;Xu Shi;Wu Kaixing;He Shu;Sun Tao;Liu Weiming

作者机构：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 

基　　金：国家自然科学基金项目(41967038) 广东省基础与应用基础研究基金项目(2021A1515011487) 江西省自然科学基金面上项目(20171BAB203029) 广东石油化工学院人才基金项目(520130)资助 

出 版 物：《中国稀土学报》 (Journal of the Chinese Society of Rare Earths)

年 卷 期：2022年第40卷第2期

页      码：194-215页

摘      要：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^(+)>Mg^(2+)>Ca^(2+),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。

主 题 词：粒度 粘土矿物盐 基离子 重金属Pb 离子型稀土矿 

学科分类：0709[理学-地质学] 07[理学] 070901[070901] 08[工学] 0818[工学-交通运输类] 0705[理学-地理科学类] 0804[工学-材料学] 0835[0835] 0714[0714] 0701[理学-数学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11785/S1000-4343.20220203

馆 藏 号：203109600...