甘肃国宝山铷矿石工艺矿物学研究

陈　果

(1.广东省矿产应用研究所；2.国土资源部放射性与稀有稀散矿产综合利用重点实验室)



甘肃国宝山铷矿石工艺矿物学研究

陈果1，2

(1.广东省矿产应用研究所；2.国土资源部放射性与稀有稀散矿产综合利用重点实验室)

为了查明甘肃国宝山铷矿石的工艺矿物学特征，采用化学分析、X射线衍射、MLA等手段进行了矿石主要化学成分、矿物组成以及铷的赋存状态研究。结果表明：矿石中的主要矿物为石英、钠长石和钾长石；矿石中铷主要以类质同象的形式存在于钾长石和白云母中，其中钾长石中占69.53%，白云母中占30.47%。

工艺矿物学赋存状态类质同象

铷是银白色稀有轻金属，是制造电子器件、分光光度计、电视、雷达、激光器以及玻璃、陶瓷等的重要原料。甘肃国宝山铷矿石属花岗岩型，非金属矿物占矿物总量的90%以上，主要有钾钠长石、石英、云母等；有价的稀有稀散元素主要为铷。为了确定该矿石的开发利用方案，进行了系统的工艺矿物学研究。

1　矿石性质

矿石主要化学成分分析结果见表1，主要矿物组成见表2。

表1　矿石主要化学成分分析结果 %

表2　矿石主要矿物组成 %

由表1可知，矿石中的有用元素为铷，其他元素没有回收价值。

由表2可知，矿石中主要矿物为石英、钠(钾)长石和正长石，其次为白云母、黄玉，并有少量绿帘石、绿泥石、褐铁矿、钙铁辉石、萤石、奥长石、高岭土、方解石等。

矿石中的铷主要以类质同象形式存在，钾长石中的Rb2O占总铷的69.53%，30.47%的Rb2O存在于白云矿物中。

2　主要矿物的嵌布特征

(1)钾长石。钾长石中存在钾钠互含现象，钾长石含有铷，钠长石中含钙。钾长石化学成分能谱测定结果见表3。

表3　钾长石化学成分能谱测定结果 %

(2)钠长石。矿石中钠长石与正长石、石英、白云母、锰铌铁矿共生关系紧密(图1～图5)，也可见钠长石呈单体的形式存在(图6)。钠长石中也存在钾钠互含现象，钠长石化学成分能谱测定结果见表4。

表4　钠长石化学成分能谱测定结果 %

图1　钠长石呈条纹状浸染分布于正长石中

(3)白云母。白云母与石英、正长石共生关系密切(图7、图8)，也可见白云母呈单体形式存在(图9)，白云石化学成分能谱测定结果见表5。

表5　白云石化学成分能谱测定结果 %

图2　钠长石呈他形晶嵌布于正长石中

图3　石英与正长石连生

图4　白云母嵌布在正长石中

图5　钠长石被锰铌铁矿包裹

图6　钠长石呈单体的形式存在

图7　白云母与石英的连生体

图8　白云母嵌布在正长石中

图9　白云母、正长石、石英、钠长石呈单体的形式存在

(4)锰铌铁矿、锡石。锰铌铁矿中含有钠长石包裹体(图10)，锡石多呈单体形式存在(图11),锰铌铁矿、锡石化学成分能谱测定结果见表6、表7。

表6　锰铌铁矿化学成分能谱测定结果 %

表7　锡石化学成分能谱测定结果 %

图10　锰铌铁矿中含有钠长石包裹体

图11　锡石呈单体形式存在

3　铷矿物的粒级分布特征

破碎产品(2.5～0 mm)中铷的粒级分布特征见表8。

表8　铷矿物的粒级分布特征

从表8来看，铷在各粒级分布均匀，没有粒级富集现象。

4　主要矿物的显微镜下特征

矿石呈灰白色，细粒花岗结构，块状构造。浅色矿物含量约占95%，主要为石英、碱性长石、斜长石等，粒径约0.2～1 mm；暗色矿物含量约占5%，主要为角闪石、白云母。

矿石中的石英呈他形粒状，大小约0.2～1 mm，个别可达3 mm。

碱性长石呈半自形板状，大小约0.2～0.8 mm，个别大于3 mm，主要为正长石和微斜长石，二者含量相近，见有卡式双晶和格子双晶，部分碱性长石有黏土化现象。

斜长石呈自形—半自形板柱状，大小约0.2～1 mm，有聚片双晶，卡-纳复合双晶，及中心部位复合的净边结构。白云母呈多色性，自形—半自形片状，大部分白云母由黑云母转变而来，解理缝隙间含有不透明矿物，如果白云母是铷元素的主要载体的话，那么最有可能的富集点就是这些不透明矿物。

5　结　论

(1)甘肃国宝山铷矿石属花岗岩类型,90%以上为非金属矿物，主要有钾钠长石、石英、云母等；有价稀有稀散元素主要为铷。

(2)矿石中的铷主要以类质同象的形式存在于钾长石和白云母中，69.53%的Rb2O存在于钾长石中，30.47%的Rb2O存在于白云母中。

(3)矿石中正长石和钠长石共生关系紧密，或与石英连生，或见正长石、钠长石呈单体的形式存在；其次钠长石还与锰铌铁矿嵌布密切；白云母与石英、钠长石、正长石共生或呈单体形式存在。

The research of Process Mineralogy Charateristics of Rubidium ore in Guobao Mountain,Gansu

Chen Guo1,2

(1.Guangdong Mineral Resources Research Institute；2.Key Laboratory of Radioactive and Rare Scattered Minerals Comprehensive Utilization, Ministry and Land and Resources)

The research was to study rubidium ore's characteristics of process mineralogical in Guo bao mountain,GanSu. In the following research, it used chemical analysis, X-ray diffraction and MLA method to investigate the mutielement contents, mineral composition and occurrence states of the rubidium. The results show that the main minerals in the ore are quartz, albite and feldspar. Moreover, with the analyze of the elements K-feldspar and muscovite, isomorphism was found in the main distribution of Rubidium, while K-feldspar had 69.53 percent and dolomite had 30.47 percent.

Embedment characteristics, Occurrence states, Isomorphism

2016-06-26)

陈果 (1967—)，男，副主任，工程师，512026 广东省韶关市武江区芙蓉东路108号。