我国作为全球最大的铌消费国，却面临着国内铌资源匮乏的困境，超过99%的铌依赖进口，资源安全保障形势严峻，亟需提升自给水平。白云鄂博矿床作为我国最大的铌矿床，其铌资源“贫、杂、细、散”，选冶难度极大，尤其是待回收目标铌矿物的种类和入选原料的铌矿物组成不明，导致铌资源至今未能工业化利用。针对该难题，来自中国科学院地质与地球物理研究所的李献华院士及其团队通过系统工作在 Minerals 期刊发表文章，指出易解石族矿物是实现白云鄂博铌资源工业化利用的目标矿物，这一认识将直接影响白云鄂博铌资源选矿工艺及相关药剂开发，对高质高效推动白云鄂博铌资源开发利用具有重要意义。

研究过程与结果

本次工作主要针对两类样品开展：

1. 主、东矿不同类型矿石，包括霓石型铌稀土 (铁) 矿石、萤石型条带状铌稀土铁矿石、闪石型铌稀土铁矿石、块状铌稀土铁矿石、黑云母型铌稀土铁矿石以及白云石型铌稀土 (铁) 矿石。

2. 选矿流程中的入选原矿，采自白云鄂博综合利用选矿生产线 (连续31天采样)。研究团队在详细的岩相学基础上，结合XRF、EPMA、TIMA及LA-ICP-MS等测试方法，取得以下认识：

01.易解石族矿物是白云鄂博矿床最具优先开发潜力的铌矿物

(1) 粒度大，分布广

该族矿物是本次工作中唯一能在手标本尺度观察到的铌矿物，在霓石型铌稀土 (铁) 矿石、钠闪石型铌稀土铁矿石、白云石型铌稀土 (铁) 矿石、块状铌稀土铁矿石、萤石型条带状铌稀土铁矿石、黑云母型铌稀土铁矿石等6种类型矿石中均有分布，易产出大于100 μm的矿物颗粒，大颗粒者可达毫米至厘米级 (图1a，1b)。除易解石族矿物外，其他铌矿物主要为烧绿石族矿物、铌铁矿、铌铁金红石及少量的包头矿、铌钙矿、褐钇铌矿和铌钇矿，这些铌矿物的结晶粒度多数小于50 μm。

图1. 易解石族矿物的手标本及镜下特征。(a) 霓石型铌稀土 (铁) 矿石中的厘米级易解石族矿物 (手标本)；(b) 霓石型铌稀土 (铁) 矿石中的毫米级易解石族矿物 (透射光)。

(2) Nb₂O₅分布率高，矿物含量高

根据XRF结果，入选原矿Nb₂O₅的平均品位为0.13%。TIMA和EPMA结果表明 (图2)，易解石族矿物是入选原矿中Nb₂O₅分布率最高的矿物 (30.66%，图2a)，亦是入选原矿的铌矿物组成中含量最高的矿物 (38.46 wt.%，图2b)。入选原矿中，仅9.68%的Nb₂O₅稀散分布，而78.08%的Nb₂O₅分布在易解石族矿物、烧绿石族矿物和铌铁矿中。

图2. 入选原矿中Nb₂O₅的分布情况和铌矿物组成。(a) 入选原矿中Nb₂O₅在各矿物中的分布率 (%)；(b) 入选原矿的铌矿物组成 (wt.%)。

(3) 富含中重稀土

LA-ICP-MS稀土微量测试结果显示，易解石族矿物显著富集中重稀土 (Sm~Lu)(图3)，特别是钕铌易解石中的中重稀土含量 (83715~94649 ppm) 和铈铌易解石中的中重稀土含量 (55253~62358 ppm)，远超氟碳铈矿和独居石 (分别为7994~10396 ppm和7534~9058 ppm)。

图3. 易解石族矿物、氟钙烧绿石、氟碳铈矿及独居石的稀土配分。

02.富铌、富粗晶易解石的霓石型铌稀土 (铁) 矿石是优先选铌的矿石

霓石型铌稀土 (铁) 矿石整体富铌 (图4)，47件样品的Nb₂O₅平均品位可达0.18 wt.%，高于入选原矿的平均品位 (0.13%)，粗晶易解石最易产出于这一类型矿石 (图1)。不过该类型矿石中的铌矿化程度并不均匀，品位变化大 (图4)，其中富铌、富粗晶易解石的部分是选铌的优质原料。

图4. 不同类型矿石中的Nb₂O₅含量 (wt.%)。

研究总结

本次研究通过开展原矿石中铌矿物赋存特征、入选原矿样品中铌矿物组成及主要铌矿物地球化学特征等工作，为白云鄂博矿床铌资源的工业化利用锚定了工作对象，提出对易解石族矿物的有效回收可实现对矿区铌资源和中重稀土资源的综合利用。目前，基于该成果的精准采矿和精细选矿工作已在矿区正式启动，并完成了主矿4万吨、东矿5万吨的高铌矿石独立堆置。

原文出自 Minerals 期刊：https://www.mdpi.com/2996548

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/minerals

Minerals 期刊介绍

主编：Leonid Dubrovinsky, University Bayreuth, Germany

期刊研究范围涵盖矿物学、矿物地球化学和年代学、经济矿物资源、矿物勘探、创新的采矿技术以及矿物加工等广泛领域。期刊现已被 SCIE、Scopus 等数据库收录。

2023 Impact Factor：2.2  

2023 CiteScore：4.1

Time to First Decision：18 Days

Acceptance to Publication：2.5 Days

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