赣州龙南稀土与高岭土共伴生矿产资源特征及其综合开发
利用研究
摘要：江西赣州稀土是世界罕见的重稀土矿产资源，矿区花岗岩全风化层的高岭土矿化带，是重稀土(tr 2o3)的主要赋存层位。

本矿床为面型风化稀土与高岭土共伴生矿床,属非传统矿产。

采用露采池浸工艺和一步法稀土尾砂处理回收工艺将稀土、高岭土矿、石英砂一同采出，实现资源综合利用。

关键词：重稀土；高岭土；非传统矿产；一步法；露采池浸；矿山环境治理
赣州龙南稀土工业公司临塘稀土矿是赣州稀土工业公司最大的
矿山之一，于1986年正式投产，1986~1995年开采方式为露采池浸。

1995年以后，采用原地浸矿工艺生产至今。

推广原地浸矿技术后虽然保护了植被，但长期的开采，产生了水污染和泥石流等地质灾害。

与稀土共生的有用矿物高岭土也大量流失，造成资源的极大浪费。

为了实现矿产资源综合利用、加强环境整治和生态保护，中国高岭土公司和赣州稀土公司对临塘稀土尾砂采集试验矿样并进行深入
细致的系统性研究，研究结果表明，龙南稀土尾砂具有一定开发利用价值。

1. 矿区地质概况
本区处于三南东西构造带北侧中段，于山北北东构造带西侧南段以及粤北山字型东翼反射弧西段的内侧。

区内地层有寒武系、泥盆系、石炭系、二迭系、三迭系、侏罗系、白垩系和第四系；本区岩
浆岩广泛分布，主要为印支期及燕山期花岗岩。

区内以断裂构造为主，北北东向扭压断裂和东西向挤压断裂发育，往往平行斜列组成断裂带。

东西向挤压断裂大多断续分布，横贯全区。

龙南县临塘稀土矿位于足洞稀土矿的西侧，区内出露大面积的与稀土矿化、高岭土化有关的燕山早期第二阶段中粒白(黑)云母花岗岩和呈岩滴状侵入的燕山早期第三阶段细粒花岗岩，为足洞重稀土矿的成矿母岩。

2. 矿床地质
a.矿体形态及矿体厚度
本区花岗岩全风化层全部是高岭土矿化带，而且大体连续成片，具有面型风化壳特征。

矿体呈似层状沿花岗岩风化层分布，其形态和产状与地形变化基本一致。

高岭土矿体与稀土矿体产于同一花岗岩体内，根据现场踏勘及采样分析结果来看，在花岗岩半风化层中高岭土矿体矿石品位与全风化层中矿石品位并无明显差异。

因此将高岭土矿体厚度从风化层延至半风化层。

本区高岭土矿体厚度一般为20~30m，最大厚度可达50m以上。

稀土矿体垂向上厚度多为4~6m，最小厚度为1.8m，最厚达11.00m。

矿体平均厚度为4.46m。

b.矿石矿物成分及矿石类型
本矿床由花岗岩风化而成。

高岭土原岩主要为中细粒黑云母花岗岩或细粒二云母花岗岩。

其矿物组成主要是高岭矿物和原岩风化残
留的原生的长石、石英、细粒级云母，以及离子吸附型稀土矿物。

稀土矿石主要由全风化层和部分残坡积层组成:其中残坡积层平均品位为0.063%；全风化层稀土品位最高，平均品位为0.0827%，为稀土的主要赋存部位。

矿区高岭土矿石类型属风化残余型，稀土矿石类型主要为离子吸附型。

c. 矿石物质组分
a.高岭土矿石物质组分
高岭土矿石是以砂质高岭土为主，有用矿物以高岭石为主，次为埃洛石。

其它矿物有石英、长石、白云母、褐铁矿等。

本矿床高岭土主要由小于2m的破管状和大于2m的管状高岭石族矿物晶体组成。

(见下图2)
b.稀土矿石物质组分
矿石重稀土占稀土总量的74.82%~88.45%，轻稀土只占
11.55%~25.18%。

重稀土中的钇含量较高，一般均占稀土总量的50%以上。

矿区稀土元素主要呈离子状态吸附于粘土矿物表面，占稀土总量的84.48%；部分呈独立矿物，如磷钇矿、独居石等，占稀土总量的6.83%。

c.矿样化学成分
矿样中al2o3一般大于14%，平均品位都达到砂性高岭土露采矿山工业指标要求。

各矿样的化学成分分析结果见下表：
3. 矿石工艺性试验研究
对临塘里陂稀土尾砂等五个矿点采集试验矿样并进行选矿工艺性试验研究。

试验结果表明龙南县临塘稀土原矿和稀土尾矿砂经分散、制浆、除杂、分选、提纯等工艺技术处理后获得的高岭土成品可达到产品标准。

研究还表明可以从稀土尾矿砂再回收部分残留的稀土，再处理后的稀土尾矿进入高岭土选矿工艺流程，仍然获得可达到产品标准的高岭土成品。

经过几种选矿试验以及各种矿物鉴定、物理、化学测试对比，得出的数据结果表明龙南县临塘稀土矿区的风化残余型砂性高岭土矿石是可选的。

从临塘稀土尾矿砂中获得的高岭土经选矿后的精矿可达到橡胶、陶瓷等行业产品的国家标准，提纯的高岭土满足工业技术指标。

各矿点样品高岭土选矿试验成品化学分析成果汇总表
4. 矿产资源综合开发利用
本矿床矿体系由中细粒黑云母花岗岩或细粒二云母花岗岩风化残积形成的，埋藏浅。

矿区地形平缓,上覆盖层平均厚度仅约2.5m,适合露天机械分区挖掘开采。

剥离部分的表土富含植物生长的各种营养物质，是良好的地质环境治理、复垦造田的最重要材料，可设立专门堆场进行存放，以备土地复垦时使用。

采出的矿石送选矿厂分选稀土与高岭土。

中国高岭土公司和赣州稀土矿业有限公司共同研究开发的一步法稀土尾砂处理回收工艺，其核心技术是在稀土尾砂制浆过程中，使高岭土有用矿物组分和石英砂等杂质得到分离、稀土矿物元素转
化成离子态，然后根据共伴生矿物的物理化学性质的差异性分别回收高岭土、稀土和石英砂。

稀土尾砂进入掏浆机以后，在掏浆机的机械力和水的作用下高岭土、白云母和石英等矿物得到充分解离分散。

然后在按一定比例配置的电解质溶液的作用下，“离子相”稀土从含矿载体矿物中交换出来，成为新状态稀土；回收高岭土、石英砂工艺过程的回水就获含稀土母液；母液经管道或输液沟流入稀土集液池。

池中上清液经处理后进入回笼水池，供制浆工艺使用，从而使选矿污水得到循环利用，水污染得到有效控制。

稀土尾砂中石英砂含量较高，粗尾矿可通过螺旋分级机向外排出。

排出的石英砂含硅量高，粒级分配均匀，是很好的建筑砌块配料。

部分也可用作土地复垦的材料。

稀土与高岭土为共伴生矿产，其赋存有一个显著的特点：在全风化层中高岭土品位越高，其对稀土阳离子的吸附能力也较大，稀土含量也相对越高，而原地浸矿稀土的萃取率也越低。

这主要是由于品位越高的高岭土其渗透系数越低。

采用原地浸矿开采方式需多次打钻注液，既破坏山体又开采不尽，采用露采池浸以及一步法稀土尾砂处理回收工艺较好地解决了这一难题。

露采后的矿区进行土地复垦后可以发展生态农业及果园，减少了泥石流等地质灾害，形成矿山环境治理恢复的良性循环。

5. 结论
江西省赣州市龙南稀土矿区不仅是个优质的重稀土富矿区，也是一个储量巨大、品位较好且有一定找矿远景的高岭土矿区。

赣州稀
土与高岭土共伴生矿是一种全新的非传统矿产资源。

通过采用露采池浸的开采方式以及一步法稀土尾砂处理回收工艺，在处理稀土尾矿得到稀土、高岭土和建筑石英砂的同时也做到了无尾矿生产，使矿产资源得到综合利用，同时保护了土地环境、有效减少水污染和泥石流等矿山地质灾害，实现了经济效益、社会效益、环境效益的相互协调。

参考文献
[1] 刘爱华,李夕兵,赵国彦等.特殊矿产资源开采方法与技术[m]中南大学出版社.2009
[2] 黄桂文.我国稀土萃取分离技术的现状及发展趋势[m]中国
科教期刊学会.
/sm01/main/index.php.2003.06。