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锂辉石:巨型花岗伟晶岩锂-铯-钽矿床中关键含锂矿物

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岩石学报 2022年第1期38卷 1-8页

作者： GROVES DI 张良 GROVES IM SENER AK 中国地质大学(北京) 北京1000832.阿斯加德金属有限公司珀斯60183.洞见地质有限公司墨尔本3178

寻找传统化石燃料的替代能源已成为全球性议题。受动力电池消费的拉动,锂资源需求急剧上升,伟晶岩型锂矿勘查热度持续攀升。虽然众多伟晶岩型锂矿地质特征尚不清晰,已有证据表明锂辉石是大多数大型-巨型伟晶岩型锂矿床的主要含锂矿物。... 详细信息

寻找传统化石燃料的替代能源已成为全球性议题。受动力电池消费的拉动,锂资源需求急剧上升,伟晶岩型锂矿勘查热度持续攀升。虽然众多伟晶岩型锂矿地质特征尚不清晰,已有证据表明锂辉石是大多数大型-巨型伟晶岩型锂矿床的主要含锂矿物。与许多近直立的伟晶岩脉群不同,世界范围内大多数太古代伟晶岩矿脉往往呈近水平或缓倾斜在角闪岩相围岩中产出,它们往往具有复杂的三维形态并发育明显的矿物和地球化学分带。这些太古代伟晶岩脉通常形成于挤压或压剪构造体制下同变质环境中,成岩期最小主应力(σ;)近竖直。因此,伟晶岩常常侵位于近水平的构造局部引张区而形成复杂的几何学形态。压性的构造环境为富锂熔体多次脉动式注入和富含挥发分熔体垂向结晶分异提供了充足的时间;锂辉石在中高温压条件下结晶成为缓倾富锂带中最为常见的含锂矿物。

关键词：关键金属含锂矿物锂辉石伟晶岩锂-铯-钽矿床

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锂辉石低碳冶炼现状与发展

中南大学学报（自然科学版） 2023年第2期54卷 628-639页

作者：毛之苑王一帆宋云峰孙伟中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083

随着锂电池在便携式电子设备和电动车辆等的广泛应用,锂的需求量在不断增加。锂辉石由于含锂量高,已经成为生产高端锂盐的主要锂源。天然锂辉石结构致密,化学性质稳定,目前的主流工艺是将α-锂辉石在高温下焙烧转型成为化学性质活泼的β... 详细信息

随着锂电池在便携式电子设备和电动车辆等的广泛应用,锂的需求量在不断增加。锂辉石由于含锂量高,已经成为生产高端锂盐的主要锂源。天然锂辉石结构致密,化学性质稳定,目前的主流工艺是将α-锂辉石在高温下焙烧转型成为化学性质活泼的β-锂辉石,然后进行下一步处理。高温焙烧转型导致能耗大、提取成本较高,在“碳达峰”和“碳中和”的背景下,迫切需要开发低能耗绿色提取锂新工艺。在总结传统高温焙烧提取锂方法的基础上,深入分析锂矿石成矿机制,得出矿石提取锂的关键是破坏其铝硅酸盐结构,并综述锂辉石低碳直接提取的主要方法类拜耳法和氟化学法,它们可以直接破坏α-锂辉石的晶体结构,是未来绿色经济提取锂的新方向。

关键词：锂辉石提取锂冶金碳中和

锂辉石含量对煅烧钴酸锂正极材料用匣钵材料性能的影响

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材料导报 2023年第22期37卷 1-6页

作者：何思瑶魏闯康鑫李素平郑州大学河南省高温功能材料重点实验室郑州450052 中国石油天然气管道科学研究院有限公司河北廊坊065000

为改善钴酸锂正极材料用堇青石-莫来石质匣钵的性能,延长其使用寿命,以锂辉石细粉部分取代堇青石-莫来石质匣钵材料中的堇青石细粉,研究了锂辉石加入量对堇青石-莫来石质匣钵材料的非晶相含量、烧结性能、力学性能、物相组成和显微结构... 详细信息

为改善钴酸锂正极材料用堇青石-莫来石质匣钵的性能,延长其使用寿命,以锂辉石细粉部分取代堇青石-莫来石质匣钵材料中的堇青石细粉,研究了锂辉石加入量对堇青石-莫来石质匣钵材料的非晶相含量、烧结性能、力学性能、物相组成和显微结构以及抗钴酸锂正极材料侵蚀性能的影响。结果表明:由于锂辉石的引入,体系由MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)变成Li_(2)O-MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)四元体系,其最低共熔温度降低,非晶相含量增加,材料气孔率降低,材料强度随锂辉石加入量的增加先升高后降低,当锂辉石加入量为4%(质量分数,下同)时,其常温抗折强度、耐压强度和1100℃热态抗折强度均达到最大值,分别为13.5 MPa、95.8 MPa和11.3 MPa。材料热震后残余抗折强度随锂辉石加入量的增加先升高后降低,残余强度保持率略微降低。当锂辉石加入量为4%时,材料抗钴酸锂正极材料侵蚀性能最佳。

关键词：锂辉石钴酸锂正极材料匣钵抗侵蚀性

川西扎乌龙伟晶岩型稀有金属矿床的锂、铍矿物学特征及其对成矿作用的指示

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岩石学报 2023年第7期39卷 2085-2100页

作者：熊欣李建康张珈铭严清高王臻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北京100037 中国地质大学(北京) 北京100083

扎乌龙花岗伟晶岩型稀有金属矿床位于四川省和青海省交界处,其西部矿体被称为青海草陇矿床,是我国西部松潘-甘孜稀有金属成矿带的重要组成。扎乌龙矿床Li 2O资源储量预估高达157万t,最主要的锂、铍矿石矿物为绿柱石和锂辉石。前人以扎... 详细信息

扎乌龙花岗伟晶岩型稀有金属矿床位于四川省和青海省交界处,其西部矿体被称为青海草陇矿床,是我国西部松潘-甘孜稀有金属成矿带的重要组成。扎乌龙矿床Li 2O资源储量预估高达157万t,最主要的锂、铍矿石矿物为绿柱石和锂辉石。前人以扎乌龙伟晶岩脉内多阶段的流体包裹体为研究对象,着重剖析了其岩浆热液演化过程。然而,迄今为止尚缺乏锂铍矿物学和同位素方面的研究来加深对该矿床岩浆热液演化及成矿作用方面的理解。14号钠长石-锂辉石型伟晶岩脉是扎乌龙花岗伟晶岩型矿床出露面积最大、锂储量最高的伟晶岩脉,也是研究该稀有金属矿床成矿作用过程的理想对象。该伟晶岩脉具有一定的内部分带性,由边部至核部分为:石英-白云母带(Ⅰ带)、微斜长石-钠长石带(Ⅱ带)、钠长石-锂辉石带(Ⅲ带)和石英-锂辉石带(Ⅳ带)。绿柱石和锂辉石矿物结构和化学组成表明,扎乌龙14号脉锂铍矿化主要可划分为两个阶段:第一阶段为岩浆阶段,主要形成均一或振荡环带结构的原生绿柱石和锂辉石;第二阶段为热液阶段,主要表现为流体与原生矿物发生再平衡,原生锂辉石发生蚀变形成云母等矿物,原生绿柱石边部和内部缝隙产出相对富Cs_(2)O或Na 2O含量的次生绿柱石。14号伟晶岩中原生和次生绿柱石的Cs_(2)O含量(0.71%~2.28%)均低于世界上许多其他Li-Ta-Cs伟晶岩脉,表明其岩浆结晶分异程度相对较低。Ⅲ和Ⅳ带原生锂辉石均呈现出不均匀的δ^(7)Li值(-1.70‰~1.67‰),表明锂辉石结晶于流体出溶的环境。次生锂辉石相对略低的δ^(7)Li值(-1.90‰~-0.03‰)表明了热液阶段锂的再活化沉淀对于锂同位素组成产生了一定的影响。次生绿柱石较原生绿柱石的Cs_(2)O含量增加有限,热液作用未形成高度富铯或锂的矿物如铯馏石和锂云母,表明热液作用对于原生稀有金属矿物的改造有限。总体而言,与加拿大Tanco和可可托海3号脉伟晶岩相比,扎乌龙14号脉伟晶岩熔体的分异程度较低,出溶的富Cs流体有限,未发生较大规模的晚阶段热液交代作用,成矿作用以伟晶岩熔体的结晶作用为主。

关键词：花岗伟晶岩锂辉石绿柱石伟晶岩熔体分异稀有金属成矿作用松潘-甘孜造山带扎乌龙矿床

刚果(金)Manono-Kitotolo含锂-铯-钽伟晶岩地质与矿化特征研究

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中国地质 2024年第2期51卷 443-456页

作者：曾瑞垠祝新友王蓉李庆哲詹勇张雄孙宁李亮谭康雨黄建业昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 北京矿产地质研究院有限责任公司北京100012 中色地科矿产勘查股份有限公司北京100012 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

【研究背景】Manono-Kitotolo伟晶岩位于刚果(金)中元古代Kibaran稀有金属成矿带,属于锂-铯-钽伟晶岩(LCT),主要由含锂辉石伟晶岩(40%~70%)构成。通过野外地质调查发现:伟晶岩在横向上由外至内依次发育有:花岗细晶岩带(Ⅰ)—白云母长石... 详细信息

【研究背景】Manono-Kitotolo伟晶岩位于刚果(金)中元古代Kibaran稀有金属成矿带,属于锂-铯-钽伟晶岩(LCT),主要由含锂辉石伟晶岩(40%~70%)构成。通过野外地质调查发现:伟晶岩在横向上由外至内依次发育有:花岗细晶岩带(Ⅰ)—白云母长石石英带(Ⅱ)—石英钠长石带(Ⅲ)—锂辉石带(Ⅳ)—石英内核(Ⅴ)。【研究方法】通过电子探针(EPMA)法测试,获得伟晶岩中云母、锂辉石、锡石和铌钽铁矿的主量成分,对伟晶岩的分异演化特征、锂矿化、铌钽矿化和锡矿化特征进行了讨论,并对Manono-Kitotolo伟晶岩型稀有金属矿床的成矿作用进行了分析。【研究结果】白云母由外向内Rb、Li和F含量逐渐升高,K/Rb值逐渐降低,锂云母石英带(Ⅴ-1)中产出的锂云母FeO和Rb_(2)O含量相对高于白云母,表明伟晶岩由外向内结晶的分异演化程度较高。【结论】锂矿化主要分布在锂辉石伟晶岩(Ⅳ)中,锂辉石粒度呈巨晶—粗粒—中粒变化,主量成分较稳定,但近地表的氧化淋滤作用与黏土化、云英岩化等蚀变作用造成锂元素发生流失;锡矿化分布于Ⅲ—Ⅳ带中,锡石Nb和Ta含量相对较高,属于稀有金属伟晶岩成因,但粗粒锡石主要形成于云英岩化阶段;铌钽矿化分布于Ⅱ—Ⅳ带中,根据元素含量比值显示其为铌铁矿-钽铁矿-锰钽铁矿系列,随着分异作用的进行,铌钽矿物中的钽和锰的含量增加,铌、铁和钛的含量降低,形成富钽、富锰的铌钽铁矿。

关键词：锂辉石锡石铌钽铁矿白云母云英岩化 Manono-Kitotolo伟晶岩矿产勘查工程刚果(金)

花岗伟晶岩中锂辉石和透锂长石产出特征及其形成条件

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岩石学报 2023年第7期39卷 2138-2152页

作者：刘强李鹏严清高李建康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矿产资源研究所北京100037 北京大学地球与空间科学院造山带与地壳演化教育部重点实验室北京100871

锂辉石(Spd)和透锂长石(Ptl)是富锂花岗伟晶岩中重要的锂铝硅酸盐矿物,查明锂辉石和透锂长石的形成条件和演化过程对进一步揭示花岗伟晶岩型锂矿床形成机制具有重要意义。锂辉石和透锂辉石通常产于伟晶岩的中间带或者核部,但两者结晶温... 详细信息

锂辉石(Spd)和透锂长石(Ptl)是富锂花岗伟晶岩中重要的锂铝硅酸盐矿物,查明锂辉石和透锂长石的形成条件和演化过程对进一步揭示花岗伟晶岩型锂矿床形成机制具有重要意义。锂辉石和透锂辉石通常产于伟晶岩的中间带或者核部,但两者结晶温度压力条件存在差异:透锂长石形成于高温低压条件,锂辉石在相对低温高压条件下稳定,两者随温度压力条件改变可发生相互转换。当温度降低时,透锂长石可以转换为锂辉石和石英(Qtz)集合体(SQI),而当压力升高时,锂辉石和石英集合体又可以转换为透锂长石。精确厘定锂辉石和透锂长石的相互转换温度压力条件,可以揭示富锂伟晶岩形成演化的P-T轨迹。本文基于近年来关于锂辉石、透锂长石等相关研究成果,总结了其产出特征和形成条件,认为:(1)在富锂伟晶岩体系内,锂铝硅酸盐矿物的结晶主要受温压条件控制,与熔体成分关系较小,锂辉石和透锂长石稳定温压范围为400~680℃、160~400MPa;(2)锂辉石在岩浆出溶流体晚期演化而成的偏碱性流体叠加作用下,先后发生钠化/钾化、白云母化和锂绿泥石化等蚀变作用;(3)温度越高、铝饱和指数(ASI)越小,H 2O的含量越多,锂在熔体中的溶解度更大;(4)锂辉石和透锂长石的结晶实验,指示了伟晶岩的快速结晶过程,其结构的形成受过冷却度的影响,高温高压实验表明5%H 2O含量(不饱和条件)和50~130℃的过冷却度范围是伟晶结构形成的最佳条件;(5)岩浆中CO 2、Li元素含量对富锂伟晶岩结晶体系的酸碱度调节、降低岩浆液相线、降低熔体粘度和增加水合簇分子等方面起到了关键作用。未来,原位高温高压实验技术(如热液金刚石压腔)等分析技术的应用,将对研究花岗伟晶岩型稀有金属矿床成矿机制提供更为直接可靠的实验依据。

关键词：锂辉石透锂长石高温高压实验溶解度 H_(2)O 过冷却度

锂辉石粒度对Al_(2)O_(3)-SiC-C浇注料性能的影响

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耐火材料 2023年第4期57卷 337-342页

作者：吕思维李明晖倪薇童胜利陈若愚李赛赛李灿华安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243000 无锡市宝宜耐火材料有限公司江苏宜兴214207 安徽工业大学材料科学与工程学院安徽马鞍山243000

为了进一步改善高炉出铁沟用Al_(2)O_(3)-SiC-C浇注料的性能,以棕刚玉、致密刚玉、碳化硅、铝酸钙水泥、球沥青、α-Al_(2)O_(3)微粉、SiO_(2)微粉等为主要原料,在传统抗氧化剂(Al粉和Si粉)的基础上,分别加入2%(w)不同粒度(粒度分别为≤... 详细信息

为了进一步改善高炉出铁沟用Al_(2)O_(3)-SiC-C浇注料的性能,以棕刚玉、致密刚玉、碳化硅、铝酸钙水泥、球沥青、α-Al_(2)O_(3)微粉、SiO_(2)微粉等为主要原料,在传统抗氧化剂(Al粉和Si粉)的基础上,分别加入2%(w)不同粒度(粒度分别为≤0.076、≤0.048和≤0.038 mm)的锂辉石粉为抗氧化剂,经1450℃热处理制备了Al_(2)O_(3)-SiC-C浇注料,研究了锂辉石粒度对其性能的影响。结果表明:随着锂辉石的添加及粒度的减小,热处理后试样残留碳化硅的量减小,显气孔率显著降低,高温性能和抗氧化性能显著提高;但当加入粒度较小的锂辉石时,试样中的SiC晶须生成量较多,并且具有更大的长径比,这明显改善了试样的力学性能。在Al_(2)O_(3)-SiC-C浇注料中加入≤0.038 mm的锂辉石,可以显著改善试样的抗氧化性和综合性能。

关键词： Al_(2)O_(3)-SiC-C浇注料锂辉石 SiC晶须抗氧化性

锂辉石浮选尾矿制备建筑装饰陶瓷材料及其性能

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化工进展 2020年第9期39卷 3777-3785页

作者：杨洁徐龙华王周杰唐珍巫侯琴西南科技大学环境与资源学院四川绵阳621010 西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳621010

以锂辉石浮选尾矿为主要原料,黏土矿物为黏结材料,通过湿法注模成型,常压烧结制备建筑装饰陶瓷材料。通过系统的正交试验研究黏结剂种类、烧结温度和黏结剂含量对陶瓷材料性能的影响。通过排水法测试其体积密度和吸水率,万能测试仪测试... 详细信息

以锂辉石浮选尾矿为主要原料,黏土矿物为黏结材料,通过湿法注模成型,常压烧结制备建筑装饰陶瓷材料。通过系统的正交试验研究黏结剂种类、烧结温度和黏结剂含量对陶瓷材料性能的影响。通过排水法测试其体积密度和吸水率,万能测试仪测试其抗折抗压强度,X射线荧光光谱仪(XRF)分析其化学成分,X射线衍射仪(XRD)分析其物相组成,扫描电镜(SEM)观察其微观形貌,差热-热重热分析(TG-DSC)探究其升温过程中质量和能量变化情况。结果表明:最佳黏结剂为高岭土,最适宜投加量为15%;烧结温度约为1200℃时可基本实现陶瓷材料的致密化,此时其抗折强度约为17.51MPa,抗压强度约为49.17MPa,吸水率小于3%(属于陶瓷分类中低吸水率砖),体积密度大于1.5g/cm^3。研究表明,高温下颗粒间传质作用的增强和玻璃相的出现,使颗粒相互黏结并填充了大量空隙,这对其成瓷和强度的提高有重要作用。本文为锂辉石浮选尾矿的综合利用提供了一种新的途径。

关键词：锂辉石浮选尾矿陶瓷材料烧结温度

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新疆镜儿泉伟晶岩型锂矿岩矿光谱特征分析

地学前缘 2023年第5期30卷 205-215页

作者：王珊珊周可法白泳鲁雪晨蒋果中国科学院空间应用工程与技术中心北京100094 中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室/干旱区生态安全与可持续发展重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院新疆矿产资源研究中心新疆乌鲁木齐830011 中国科学院新疆生态与地理研究所新疆矿产资源与数字地质重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100076

伟晶岩型锂矿分布广且资源量大,是我国当前主要工业应用类型。新疆镜儿泉锂矿是东天山造山带最大的伟晶岩矿床,具有巨大的稀有金属找矿潜力。本文以镜儿泉锂矿为例,利用便携式地物光谱仪采集光谱反射率数据,对典型岩石及矿物样品进行波... 详细信息

伟晶岩型锂矿分布广且资源量大,是我国当前主要工业应用类型。新疆镜儿泉锂矿是东天山造山带最大的伟晶岩矿床,具有巨大的稀有金属找矿潜力。本文以镜儿泉锂矿为例,利用便携式地物光谱仪采集光谱反射率数据,对典型岩石及矿物样品进行波谱测试与分析,揭示花岗岩、含矿伟晶岩、不含矿伟晶岩、锂辉石和锂云母等岩石矿物的光谱特征,分析典型手标本及其镜下显微特征,并对国内典型矿床岩矿光谱开展对比分析研究。结果表明:1 913 nm波谱可以作为含矿伟晶岩、不含矿伟晶岩、花岗岩和白云母、锂云母和锂辉石光谱特征的区分特征关键波段,是含矿和不含矿的一个光谱指示波段。通过对比分析新疆阿尔金地区、西昆仑大红柳滩地区和四川甲基卡地区的伟晶岩型锂矿光谱特征,其光谱特征大致相同,吸收位置有1~4 nm的差异。本研究为今后开展伟晶岩型锂矿的遥感调查评价奠定了理论基础。

关键词：伟晶岩型锂矿光谱分析光谱吸收参数锂辉石镜儿泉锂矿