[发明专利]一种野外快速筛选含矿风化壳与评价稀土矿类型的方法

说明书

本发明公开了一种野外快速筛选含矿风化壳与评价稀土矿类型的方法。该方法先估算样品中的离子相稀土含量，再进行全相稀土元素含量分析，之后剔除高、低估现象，将筛选出来的样品送实验室分析其中的离子相稀土含量，将所得分析结果用于资源量估算；再利用全相稀土元素含量分析数据按特定公式来评价稀土矿类型。本发明所述方法可以有效解决目前离子相稀土野外快速分析分过程中存在的高估和低估现象，还可用La、Ce、和Y，或者是La、Ce、Pr、Nd和Y元素含量估算出未知样品中全相稀土的总量，结合离子相稀土快分技术可大致估算未知样品中离子相稀土含量的范围；还可以判断样品的稀土配分类型；有效提高分析准确度并降低分析成本。

技术领域

本发明涉及野外快速筛选含矿风化壳与评价稀土矿类型的方法，具体涉及一种野外利用离子相稀土快速分析技术快速筛选含矿风化壳与利用便携式X荧光分析技术获取轻、重稀土元素含量来判断稀土矿类型的综合性评价的技术方法组合。

背景技术

离子吸附型稀土矿是1969年我国江西首先发现的一种新型外生矿床，稀土元素呈水合或羟基水合离子赋存于风化壳中黏土矿物表面，具有储量丰富、稀土配分类型齐全、易开采、成本低、产品质量好等特点。该矿床在国内主要分布于江西、福建、湖南、广东、广西、云南、浙江等七省(区)。目前在美国、俄罗斯、澳大利亚、印度、南非等国均有发现，但还未形成中国如此规模的开发和利用。

离子相稀土快速分析技术是一项在离子型稀土矿勘查过程中，用于野外快速查定风化壳中是否含有离子吸附型稀土矿的一种半定量分析方法。其技术流程为用硫酸铵作为稀土离子的交换剂，然后用草酸或者碳酸氢铵滴定作为判断是否存在离子相稀土的简单方法，据滴定后草酸或者碳酸稀土的含量与溶液浑浊度呈正相关，可大致判断出样品中离子相稀土含量，其实验原理与实验室分析过程一致，因此是一种定性+半定量的快速分析技术。然而，一方面由于含离子吸附型稀土矿的风化壳成土母岩有花岗岩、火山岩和变质岩，这些岩石在成土过程中亦风化解离出诸如Al³⁺、Fe³⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Na⁺、K⁺、RE³⁺(稀土离子)等离子而形成水合羟基离子赋存于风化壳中；另一方面，由于这类矿床是稀土元素呈水合羟基离子吸附于风化壳中由埃洛石、伊利石、高岭石和蒙脱石等构成的黏土矿集合体的表面，野外无法用肉眼和嗅觉判断风化壳是否含矿及离子相稀土含量多少等，是一类看不见、摸不着的矿床；此外，由于这类矿床的形成过程中受岩石中稀土丰度、构造发育程度、气候、地势和地貌、水分、氧、二氧化碳、pH、Eh、温度等诸多因素的综合控制，在空间上形成许多不连续或者孤立存在的稀土矿体和不含矿的风化壳混合分布的格局，这给离子吸附型稀土矿的勘查活动带来较大的困难，目前暂无有效探测这类矿床的技术和方法。如直接使用钻探易造成资金上的浪费，从而增加这类矿床的地质勘查成本。

据池汝安等(池汝安，田君著《风化壳淋积型稀土矿化工冶金》，科学出版社，2006.9，p87-89)研究表明：黏土矿物对阳离子的吸附能力有RE³⁺＞Al³⁺＞Ca²⁺＞Mg³⁺＞K³⁺＞NH₄⁺＞Na⁺，此外，黏土矿物还对Cr、Cd、Pb、Zn、As等元素有很强的吸附能力。离子相稀土矿快速分析技术虽然能在野外快速判断风化壳样品中是否含稀土或者大致含多少离子相稀土的问题，但由于Al³⁺、Fe³⁺、Mg²⁺、Ca²⁺等离子的交换能力低于稀土离子RE³⁺，即当RE³⁺被交换下来的过程中，以水合离子存在的Al³⁺、Fe³⁺、Mg²⁺、Ca²⁺等离子一起被交换剂交换下来，但进行草酸或碳酸氢铵滴定时，通常会出现以下两种情况：