江西省宜豐地區(qū)含鋰礦石特征及其可利用性

摘 要：本文對宜豐地區(qū)含鋰礦石的礦物組合特征進行了敘述，并對其目前開發(fā)利用現(xiàn)狀進行評價。指出要提高該地區(qū)含鋰礦石的利用水平，必須進行技術(shù)革新，提高技術(shù)水平，綜合回收利用才能改善產(chǎn)品的質(zhì)量，提高其附加值。

關(guān)鍵詞：含鋰礦石 可利用性 宜豐地區(qū)

中圖分類號：P617 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（c）-0064-02

1 概論

1.1 成礦地質(zhì)背景

宜豐地區(qū)位于楊子地塊南緣與華夏褶皺系之間過渡的九嶺隆起，九嶺隆起為江南造山帶的主體部分，是有緊密線型和復(fù)式向斜倒轉(zhuǎn)褶皺組成，軸向以北東東向為主，伴有大規(guī)模的韌性剪切帶。斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要有兩組：即東西—北東東向，該組斷裂規(guī)模大，長期活動發(fā)展為深大斷裂，以銅鼓—— 奉新甘坊—上富斷裂，宜豐-新建大斷裂為代表；北東—北東東向斷裂也較發(fā)育，一般成組出現(xiàn)，如靖安—九江斷裂帶。由此相配合巖漿活動呈現(xiàn)多期次多階段性，常形成規(guī)模不等以燕晚山期花崗巖為主體的復(fù)式巖帶，如高嶺—白水洞一帶為以燕山晚期花崗巖為主體的復(fù)式巖帶，鋰云母鉭鈮礦礦體則賦存在高嶺超單元弱—中鈉長石化中細粒白云母花崗巖中。

根據(jù)1∶20萬化探和水系沉積物異常顯示：異常區(qū)位于甘坊巖體及其外圍地區(qū)，區(qū)內(nèi)北東向斷裂構(gòu)造及近東西向細晶巖脈發(fā)育，巖石蝕變普遍，異常元素組合以Be、Li、Nb、Ta、Sn、W為主，伴有Hg、Ce、Y元素異常，主要異常元素套合較好，形成東西兩個濃集中心，且以東部的Li、Nb、Ta、Sn、W、Be異常濃集為最大，形態(tài)較完整，異常區(qū)濃集中心位于高嶺-白水洞一帶，鋰異常值794 ppm以上，面積約8 km2。

區(qū)內(nèi)目前發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)有高嶺土，含鋰瓷石礦及鉭鈮礦（化）點。

1.2 現(xiàn)階段礦山開發(fā)情況

宜豐地區(qū)鋰、鉭、鈮、銫等稀有金屬成礦地質(zhì)條件較好，礦點與礦床類型較多，資源潛力較大。就目前資料來看，該地區(qū)含鋰稀有金屬礦床類型有三類，即細晶巖（霏細巖）型，風(fēng)化殼型、鈉長石化白云母花崗巖型?，F(xiàn)在已開發(fā)利用的有細晶巖型和風(fēng)化殼型（為鈉長石化白云母花崗巖風(fēng)化而成）。其都為原巖利用，主要用于陶瓷行業(yè)，少量用于玻璃行業(yè)。

1.3 存在問題

fcba38bedb978276afd5131d10d86466255c60d2b464d155621e6d4b1ae962d8首先宜豐地區(qū)含鋰礦石的利用為低層次利用，以原巖利用為主，風(fēng)化殼類型瓷土直接用于陶瓷制造業(yè)，且為低檔陶瓷，細晶巖型礦石加工成粉體后，主要用陶瓷業(yè)，用于高檔陶瓷及釉料，少量用于玻璃制造業(yè)。其次，宜豐地區(qū)各類型含鋰礦石中，伴生有較大量的稀有金屬礦產(chǎn)，如Sn、Li、Nb、Ta、Cs等，未經(jīng)任何選礦直接利用，不僅其產(chǎn)品價值低，且資源浪費，無法提高其產(chǎn)品附加值。因此，要加大科研力度，對原料進行精深加工，充分利用資源，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。

2 含鋰礦石特征

2.1 風(fēng)化殼型礦石

該類型礦床為鈉長石化白云母花崗巖風(fēng)化而成，常成粉狀產(chǎn)出，礦體厚度為5～10 m，礦石常成自形—— 半自形晶結(jié)構(gòu)，它形粒狀結(jié)構(gòu)，松散土狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造，零星浸然狀構(gòu)造，皺紋條帶構(gòu)造等，礦物組成已查明的礦物有32種，其中金屬礦物有：鉭鈮鐵礦，錫石、細晶石磁鐵礦，赤鐵礦、褐鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、銅藍等15種，非金屬礦物有：斜長石、鉀長石、鈉長石、石英、白云母、高嶺石、綠泥石、鋯石、電氣石、磷灰石、螢石等17種。其中，鉭鈮鐵礦是鉭、鈮的主要存在形式，是礦石中主要工業(yè)礦物，常呈單體狀態(tài)，星散狀分布于鈉長石花崗巖中，錫石是錫的主要存在形式，零星浸染狀嵌布于白云母、鈉長石、石英、等礦物間；鋰云母為礦床特征礦物，主要賦存于鈉長石化、鋰云母化花崗巖中，與鈉長石、黃玉、細晶巖、鉭鈮鐵礦共生。銣、銫共生于鋰云母中。

2.2 細晶巖型礦石

該類型礦床為細晶巖或霏細巖，巖石即為礦石，呈脈狀產(chǎn)出，平行、雁行或帶狀排列，具分枝復(fù)合及膨縮現(xiàn)象，礦石為隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，其礦物組成及化學(xué)成分與其他2種礦石類型類似，只是含量有所不同，結(jié)晶顆粒細小，但有用化學(xué)組分Sn、Li、Nb、Ta、Cs含量較高，其中Li2O含量1.2%～2.3%間。

2.3 鈉長石化白云母花崗巖型礦石

鈉長石化白云母花崗巖體即為礦體，呈面狀產(chǎn)出。礦石呈自形-半自形結(jié)構(gòu)、它形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、零星浸染狀構(gòu)造，礦石礦物組成，化學(xué)成分與其他二種類型類似，只是含量有所差異，其中L2iO含量0.32%～0.48%，總體偏低，但由于該類型礦石資源量大，伴生有益的稀有金屬，總量也大且礦物結(jié)晶顆粒較粗，易于分選。

3 資源可利用性

3.1 資源及利用狀況

宜豐地區(qū)由于其特殊的成礦地質(zhì)條件，尤其是巖漿巖活動活躍，具成礦優(yōu)勢，考慮各種礦化信息及發(fā)現(xiàn)評價的礦床認(rèn)為該地區(qū)處于非常有利用的成礦帶，具較大找礦前景資源優(yōu)勢明顯，但目前為止，該地區(qū)只開發(fā)利用了含鋰瓷石、高嶺土等礦種，且都為低層次的原巖利用。

3.2 資源可利用性

針對該地區(qū)礦產(chǎn)資源特點，對細晶巖型和鈉長石化白云母花崗巖型礦石進行了選礦試驗研究。

3.2.1 鈉長石化白云母花崗巖型礦石利用性評價

礦石組分經(jīng)X射線和掃描電鏡研究表明，礦石化學(xué)成分及主要礦物組成如表1，2。

根據(jù)礦石化學(xué)組分礦物組成特點，采用破碎—磨礦—篩選—浮選—磁選—分級等原則工藝流程，分別得出如下中間產(chǎn)品，產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)如表2。

從以上試驗結(jié)果，可得出如下結(jié)論。

（1）原礦石是一種鈉長石化、鋰云母化的花崗巖，原礦的主要成分為Li2O、K2O、Na2O、Al2O3，可作為陶瓷原料產(chǎn)品使用；其次原礦中Li2O含量為0.41%，可考慮綜合利用。

（2）試驗結(jié)果表明，在原礦Fe2O3含量為0.60%，Li2O含量為0.41%時，通過采用破碎—磨礦—篩選—浮選—磁選—分級等工藝流程，可分別含F(xiàn)e2O3含量為0.10%的瓷土產(chǎn)品和Li2O含量為1.46%的鐵鋰云母中間產(chǎn)品，瓷土產(chǎn)品可供拋光磚使用。

（3）鐵物相和工藝礦物學(xué)研究表明，鐵基本上是以硅酸鹽形式（鐵云母、綠泥石）存在，磁選需要很高的分選磁場強度和磁場梯度；其次，除鐵的過程實際上要把含鐵的硅酸鹽礦物除掉，因此，最終瓷土產(chǎn)品產(chǎn)率只有65%左右。

（4）礦石中未見獨立的鐵礦物，鋰基本是以鐵鋰云母的形式存在，通過浮選工藝可以得到含鐵較高的鐵鋰云母，Li2O含量只能富集到2.5%左右。

（5）礦石的主要成分和礦石性質(zhì)決定了產(chǎn)品的發(fā)展方向，由于原礦無法滿足高檔陶瓷原料的要求，因此，鐵鋰云母的開發(fā)和利用顯得尤為關(guān)鍵；國內(nèi)外對鋰云母的綜合回收及利用已有較多的研究，但對這種高鐵鋰云母的用途和市場未見相關(guān)報道，能否開發(fā)利用值得關(guān)注。

3.2.2 細晶巖礦石利用性評價

近年來，對細晶巖型礦石進行了工業(yè)及選礦試驗研究，目前為止，工業(yè)應(yīng)用上直接用于陶瓷原料或玻璃原料。由于礦石中Li2O含量較高（1.2%～2.3%），而鋰元素在堿性金屬中屬活性最強的元素，能更多熔融石英顆粒，在陶瓷工業(yè)應(yīng)用中，該礦石既是優(yōu)質(zhì)熔劑，又可降低釉的膨脹系數(shù)，還可使其流動性增大，提高光澤度，降低表面張力，降低軟化溫度和熔融溫度，縮短熔融時間，調(diào)整釉、坯的適應(yīng)性。同時因鐵含量極低、白度高具其他陶瓷原料和玻璃原料無法替代的特點。

礦石中Li2O的含量高，礦物結(jié)晶顆粒細小，按常規(guī)的破碎—磨礦—篩選—浮選—磁選—分級等工藝流程，對礦石中的鋰云母進行分選，效果很差，礦石中還賦含Rb、Nb、Ta、Cs等稀有金屬元素，現(xiàn)階段尚未有對該區(qū)礦石綜合利用的深層次研究。

4 結(jié)論

（1）宜豐地區(qū)含鋰礦床成礦地質(zhì)條件好，資源潛力大，應(yīng)充分挖掘其利用價值，提高其利用附加值。

（2）風(fēng)化殼型礦石可作為普通陶瓷坯體原料，細晶巖型礦石可作為高檔陶瓷和玻璃原料，鈉長石化白云母花崗巖型礦石可通過選礦后，尾礦作為陶瓷原料，但分選出的云母尚無法利用。

（3）建議加強綜合研究，提高技術(shù)水平，對不同類型礦石用不同的深加工技術(shù)方案，綜合回收Sn、Li、Nb、Ta、Cs、Rb等。提高礦石的綜合利用水平。

參考文獻

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