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铝土矿中伴生三稀元素研究进展

矿物学报 2021年第4期41卷 391-399页

作者：叶彤谷静王甘露黄智龙贵州大学资源与环境工程学院贵州贵阳550025 中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵州贵阳550081

近年来国内外铝土矿中伴生三稀元素的研究表明,众多铝土矿及赤泥中的三稀元素具有巨大的综合利用潜力,部分矿床甚至已到达了工业生产的要求。三稀元素通常以类质同相形式进入矿物晶格和离子态吸附于矿物表面两种形式产出,但在很多铝土... 详细信息

近年来国内外铝土矿中伴生三稀元素的研究表明,众多铝土矿及赤泥中的三稀元素具有巨大的综合利用潜力,部分矿床甚至已到达了工业生产的要求。三稀元素通常以类质同相形式进入矿物晶格和离子态吸附于矿物表面两种形式产出,但在很多铝土矿中均发现有少量稀土独立矿物的存在。影响铝土矿床中三稀元素富集因素复杂,包括成矿原岩、pH值、氧化还原环境和赋存矿物等。目前,电解铝的尾矿-赤泥中三稀元素的回收工艺也日渐成熟,酸浸-萃取(离子交换)是主要提取方法。由于铝土矿中矿物组成细小且复杂,其中三稀元素种类众多,含量相对较低,因此,未来分辨率和精度更高的显微测试技术的应用将推动三稀元素在铝土矿分布、赋存形式和富集机理研究深入。

关键词：铝土矿伴生三稀元素赋存状态富集机理

从勃姆石−高岭石型高硅铝土矿中盐酸浸出铁的机理与动力学

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2021年第10期31卷 3128-3149页

作者： Dmitry VALEEV Denis PANKRATOV Andrei SHOPPERT Artem SOKOLOV Alexandr KASIKOV Alexandra MIKHAILOVA Cristian SALAZAR-CONCHA Ilia RODIONOV Laboratory of Sorption Methods Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry of the Russian Academy of Sciences119334 MoscowRussia Department of Chemistry Lomonosov Moscow State University119991 MoscowRussia Department of Non-ferrous Metals Metallurgy Ural Federal University620002 YekaterinburgRussia Tananaev Institute of Chemistry Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences184209 ApatityRussia Laboratory of Crystal Structure Studies A.A.Baikov Institute of Metallurgy and Materials ScienceRussian Academy of Sciences119334 MoscowRussia Universidad Austral de Chile ValdiviaChile Graphite Innovation and Technologies Dartmouth NSCanada

利用XRD、ICP-OES、TG/DSC、SEM、TEM和穆斯堡尔(Mössbauer)光谱研究来自俄罗斯阿尔汉格尔斯克地区Severoonezhsk铝矿中铝土矿的化学和矿物组成,发现该铝土矿的含铁矿物包括铝针铁矿(α-Fe_(1−x)Al_(x)OOH)、铝赤铁矿(α-(Fe_(1−x)Al_(x))_(2)O_(3))、正方铝针铁矿(β-Fe_(1−x)Al_(x)O(OH,Cl))和铬铁矿(FeCr_(2)O_(4))。在温度为100℃、HCl浓度为10%,固液比为1:10及浸出时间为60 min的条件下,盐酸浸出铝土矿的铁浸出率为82.5%,而铝的损失不到铝土矿中总铝含量的4.5%。铁浸出过程的动力学分析表明,温度为90~100℃时,扩散是浸出过程的速率限制环节。铝土矿浸出渣含有微量的α-Fe_(1−x)Al_(x)OOH和β-Fe_(1−x)Al_(x)O(OH,Cl),大部分铁呈FeCr_(2)O_(4)形态。除铁氧化物外,铝土矿盐酸浸出渣中铬和钙氧化物的含量也显著降低。含氯化铁的浸出液含有稀土元素(REE):6.8 mg/L Sc、4.1 mg/L Ce和2.3 mg/L Ga。

关键词：铝土矿酸浸铁提取动力学穆斯堡尔光谱

贵州省清镇市小院铝土矿地质特征、古地貌及其与铝土矿分布的关系

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地质科技通报 2024年

作者：蔡路唐龙周东东梁鹏高爽文国江杨明坤董艳杰贵州省地质矿产勘查开发局一一五地质大队

古岩溶地貌控制着铝土矿体的形态和规模，对矿产勘查过程中工程布置意义重大。【目的】为了分析小院地区古地貌对铝土矿分布的影响，【方法】本文利用小院地区铝土矿区的钻探、测试资料，利用摆佐组+九架炉组(C1b+C1jj)厚度、摆佐组(C1b... 详细信息

古岩溶地貌控制着铝土矿体的形态和规模，对矿产勘查过程中工程布置意义重大。【目的】为了分析小院地区古地貌对铝土矿分布的影响，【方法】本文利用小院地区铝土矿区的钻探、测试资料，利用摆佐组+九架炉组(C1b+C1jj)厚度、摆佐组(C1b)厚度恢复九架炉组沉积前后的古地貌特征。【结论】结果显示，铝土矿体沿古地貌降低的方向间隔分布，单个矿体的形态受控于洼地、凹陷等具体形状。沿古地貌降低方向上，局部地形较低洼处是铝土矿体形成的有利区域。预测了茶园、十字两个铝土矿找矿远景区。

关键词：贵州省石炭纪铝土矿古地貌成矿规律

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铝土矿(岩)中伴生的锂资源

矿物学报 2021年第4期41卷 382-390页

作者：范宏鹏叶霖黄智龙中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵州贵阳550081

我国铝土矿资源丰富,铝土矿在成矿过程中通常会富集锂(Li)等对现代工业至关重要的关键金属元素,成矿潜力巨大。铝土矿(岩)中的Li主要富集在矿体顶底板的铝土岩或黏土岩以及低品质铝土矿矿石中,而这些正是铝土矿开采过程中产生的无用的尾... 详细信息

我国铝土矿资源丰富,铝土矿在成矿过程中通常会富集锂(Li)等对现代工业至关重要的关键金属元素,成矿潜力巨大。铝土矿(岩)中的Li主要富集在矿体顶底板的铝土岩或黏土岩以及低品质铝土矿矿石中,而这些正是铝土矿开采过程中产生的无用的尾矿,对其中伴生的Li加以利用,不仅能进一步提高铝土矿矿山的价值,还能改善矿山环境污染及缓解我国Li资源短缺的状况。目前针对铝土矿(岩)中伴生Li的赋存状态的研究还比较薄弱,争议较大。已有的研究指出Li在铝土矿(岩)中可能以离子吸附的形式赋存在黏土矿物和铁锰氧化物表面或以类质同象的形式替代镁铁硅酸岩矿物、黏土矿物及铁锰矿物晶格中的Mg^(2+)和Fe^(2+)。而铝土矿(岩)中是否存在独立矿物,如类似粘土岩中的锂绿泥石,还缺少实际证据。铝土矿(岩)中Li的富集规律与铝土矿的成矿过程关系密切,物源、沉积古地理、气候、沉积环境和矿物的分化及新矿物的形成都可能是控制Li活化、迁移和富集的主要因素,但目前相关研究还十分薄弱。铝土矿(岩)伴生的Li有可能成为我国锂矿资源开发利用的另一个重要发展方向,开展相关研究,不仅可以为铝土矿中伴生Li的综合利用和评价提供依据,而且也将拓宽我国Li矿资源开发利用思路。

关键词：锂铝土矿赋存状态富集规律研究进展

桂西二叠系铝土矿含矿岩系沉积相特征及其演化

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地质通报 2024年

作者：张启连黄光琼韦访黄文芳邓军李活松韦良喜蒙家锋覃良朝杨海黄宝宁吴含志辛晓卫马坚高黎家龙吴向宇广西二七四地质队广西地质调查院广西第四地质队广西第三地质队

桂西二叠系铝土矿含矿岩系沉积相研究薄弱，亟待加强。通过线路调查和剖面研究，厘定出含矿岩系的四个沉积相八个亚相，即顶部为沼泽炭泥相，上部为滨海平原泥岩相，中部准平原铝土岩（矿）相，下部滨湖平原—湖泊铁铝质岩相；中部准平... 详细信息

桂西二叠系铝土矿含矿岩系沉积相研究薄弱，亟待加强。通过线路调查和剖面研究，厘定出含矿岩系的四个沉积相八个亚相，即顶部为沼泽炭泥相，上部为滨海平原泥岩相，中部准平原铝土岩（矿）相，下部滨湖平原—湖泊铁铝质岩相；中部准平原相可分为凹地铝土岩夹泥岩亚相、缓坡残坡积铝土矿亚相、凹地沉积铝土矿亚相、斜坡铝土岩亚相，下部滨湖平原—湖泊铁铝质岩相可分为滨浅湖铝土质泥岩—铁质泥岩—铁铝岩亚相和滨湖平原古土壤亚相。陆相火山灰在各相中均有残存。含矿岩系中泥岩成分变异指数ICV在1上下波动，表明存在沉积再循环，泥岩中CIA均大于97，显示风化程度高；亲硫元素（Cu、Zn、Co、Ni）和亲铁元素（V）在下部铁铝质岩相普遍高于中上部铝土岩（矿）—泥岩相，亲氧元素（Th、U、Nb、Ta、Sn、W）则相反；铝土矿相稀土总量最高，中上部铝土岩（矿）—泥岩相中的δCe和L/H均明显高于铁铝质岩相。砾屑及元素地球化学显示含矿岩系具有继承性；对应四个沉积相可推断三个演化阶段，第一阶段为红土聚集，第二阶段为准平原化（即铝土矿化），第三阶段为平原化；含矿岩系发育期间火山灰持续沉降。铝土矿是第二次风化壳的产物。

关键词：铝土矿含矿岩系沉积相古气候古地理火山灰桂西

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桂西铝土矿中火山灰特征及其地质意义

地质论评 2022年第2期68卷 531-550页

作者：张启连陈有斌刘希军黄文芳韦访黄光琼黎家龙徐海棚梁国科叶宝月广西地质调查院南宁530023 广西环境地质调查院南宁530023 广西274地质队广西北海536005 桂林理工大学广西桂林541004

岩溶型铝土矿中火山物质参与成矿的直接证据需要进一步明确。通过线路调查和剖面研究,在桂西大范围内的铝土矿及其早期的铝土质岩中观察到大量的火山灰,含量大于30%;火山灰种类有岩屑、晶屑、玻屑和火山尘,塑性—半塑性变形及刚性爆裂显... 详细信息

岩溶型铝土矿中火山物质参与成矿的直接证据需要进一步明确。通过线路调查和剖面研究,在桂西大范围内的铝土矿及其早期的铝土质岩中观察到大量的火山灰,含量大于30%;火山灰种类有岩屑、晶屑、玻屑和火山尘,塑性—半塑性变形及刚性爆裂显著,自由降落为主,属原地—准原地沉积;火山灰易于分解为水铝石、高岭石、赤铁矿等微细矿物,屑状火山灰相对尘状火山灰更易于矿化,大量火山灰主要以直接铝土矿化作用成矿。元素地球化学特征显示铝土矿和铝土质岩具有亲岩浆性,不活动元素图解判别及铝土矿测年数据显示火山灰原岩浆以碱性玄武岩为主,与岛弧火山岩一致,主要来自于哀牢山—松马造山带的二叠纪岛弧,铝土矿层具有穿时性,部分火山灰可来源于峨眉山火成岩。铝土矿层中的火山灰丰富,跨度长,可能是瓜德鲁普世末生物灭绝的肇凶。

关键词：铝土矿火山灰岛弧火山岩地质意义桂西

基于铝土矿的矿物复合材料的制备及其在川宣地1井深部卤水提锂中的应用研究

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岩石矿物学杂志 2024年

作者：钱程郑绵平张永生中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部盐湖资源与环境重点实验室中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室中国地质科学院自然资源部深地科学与探测技术实验室

以天然铝土矿为原料，制备了以LiCl·2 Al(OH)3·n H2O为核心成分的铝土矿基矿物复合材料(bauxite-basedmineralcomposites，BMC)，并用于川宣地1井深部卤水中锂的分离和富集。探讨了模拟溶液和真实卤水中BMC的Li+的吸附和解吸性能。模... 详细信息

以天然铝土矿为原料，制备了以LiCl·2 Al(OH)3·n H2O为核心成分的铝土矿基矿物复合材料(bauxite-basedmineralcomposites，BMC)，并用于川宣地1井深部卤水中锂的分离和富集。探讨了模拟溶液和真实卤水中BMC的Li+的吸附和解吸性能。模拟Li+溶液吸附结果表明，拟二级动力学模型和Langmuir模型能较好地描述吸附过程，且298K时的Li+饱和容量为2.78mg/g。川宣地1井深部卤水中Li+分离和富集研究结果表明，BMC用量1.0g/25mL时，卤水中Li+的吸附率达到86.38%，在Na+、K+、Ca2+和Mg2+等竞争离子存在的情况下，对Li+具有良好的选择性吸附，经过5次吸附和再生后，吸附容量下降了10.64%。洗脱液经过离子交换树脂除杂后，采用Na2CO3沉淀的方式对洗脱液中Li+进行富集，Li2CO3产率最高可达80%以上，且制备的Li2CO3与商用Li2CO3分析纯具备相当的品质，表明铝土矿基矿物复合材料在卤水提取Li+方面具备一定的应用潜力。

关键词：铝土矿矿物复合材料卤水提锂

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华南铝土矿矿床矿物组合特征及指示意义

地质论评 2023年第6期69卷 2161-2178页

作者：姚兰付勇潘忠飞唐波罗木焕罗培麒刘国栋杨黔闽刘兵段明飞贵州大学资源与环境工程学院贵阳550025 喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室贵阳550025

在全面收集整理前人研究资料的基础上,系统开展华南不同成铝区带的铝土矿矿床床矿物组合对比工作,认为铝土矿矿床含铝岩系的演化序列与矿物组合存在一定耦合关系,不同成因类型的铝土矿矿床(沉积型、堆积型及红土型)和华南不同成铝带(黔... 详细信息

在全面收集整理前人研究资料的基础上,系统开展华南不同成铝区带的铝土矿矿床床矿物组合对比工作,认为铝土矿矿床含铝岩系的演化序列与矿物组合存在一定耦合关系,不同成因类型的铝土矿矿床(沉积型、堆积型及红土型)和华南不同成铝带(黔中、渝南—黔北、滇中、滇东南—桂西、桂中)中的矿物组合存在明显差异性。沉积型矿物组合复杂,堆积型和红土型矿物组合单一。一水硬铝石是沉积型和堆积型主要铝矿物,时间上分布于石炭纪—第四纪,空间上除桂中成铝带外,黔中、渝南—黔北、滇中、滇东南—桂西成铝带均有分布;三水铝石是红土型主要铝矿物,时空上分布于第四纪桂中成铝带。高岭石时空分布广泛,是含铝岩系中主要的黏土矿物,各成矿时代和成铝带均有分布;赤铁矿分布零散,不稳定,仅在修文—清镇一带稳定存在含铝岩系底部。伊利石、绿泥石、黄铁矿和菱铁矿时空上有明显的差异性。矿物组合差异性与环境变化有密切关系。高岭石和赤铁矿指示陆相沉积环境,伊利石、绿泥石、黄铁矿和菱铁矿指示海陆过渡相沉积环境。因此,笔者等重点用华南不同成铝带和不同时代内含铝岩系中矿物组合差异约束沉积环境和铝土矿矿床成因亚类,对铝土矿矿床沉积环境的深入研究和铝土矿矿床成因亚类型划分具有一定指示意义。

关键词：铝土矿矿物组合沉积环境成因类型矿物成因

基于多指标的广西铝土矿储备矿产地开采优势评价

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矿产综合利用 2023年第5期44卷 174-184页

作者：刘得辉王永志梁标志霍雨佳高旭孟祥卉吉林大学地球探测科学与技术学院吉林长春130026 吉林大学综合信息矿产预测研究所吉林长春130026 广西壮族自治区地质调查院广西南宁530023

这是一篇矿业工程领域的论文。矿产资源开采优势评价对提高矿产资源的经济效益和应对突发情况具有重要意义。本文以广西壮族自治区南宁市、贵港市、来宾市等7个县域作为研究区,基于层次分析法(AHP)构建广西铝土矿储备矿产地开采优势评... 详细信息

这是一篇矿业工程领域的论文。矿产资源开采优势评价对提高矿产资源的经济效益和应对突发情况具有重要意义。本文以广西壮族自治区南宁市、贵港市、来宾市等7个县域作为研究区,基于层次分析法(AHP)构建广西铝土矿储备矿产地开采优势评价体系,设计了交通运输及供电条件、社会经济及资源状况、地形条件、土地条件和矿床开采技术条件及地质特征等5种要素14个评价因子。利用GIS的空间分析与挖掘技术,计算和评价铝土矿储备矿产地的开采优势。评价结果表明,开采优势度范围为0.3922~4.0328,横县校椅矿区三水铝土矿开采优势最高(4.0328),而贵港市三里-大岭三水铝土矿的开采优势度较低(0.3922)。评价结果与实际情况总体吻合效果好,证明了该方法的有效性,可为本省或其他省份评价相同矿种或其他矿种的储备矿产地提供一个有效的定量化评价方法。

关键词：矿业工程加权叠加铝土矿层次分析法储备矿产地评价方法