江西省宜豐地區含鋰礦石特征及其可利用性

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

關鍵詞：含鋰礦石 可利用性 宜豐地區

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

1 概論

1.1 成礦地質背景

宜豐地區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，是有緊密線型和復式向斜倒轉褶皺組成，軸向以北東東向為主，伴有大規模的韌性剪切帶。斷裂構造發育，主要有兩組：即東西—北東東向，該組斷裂規模大，長期活動發展為深大斷裂，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育，一般成組出現，如靖安—九江斷裂帶。由此相配合巖漿活動呈現多期次多階段性，常形成規模不等以燕晚山期花崗巖為主體的復式巖帶，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1∶20萬化探和水系沉積物異常顯示：異常區位于甘坊巖體及其外圍地區，區內北東向斷裂構造及近東西向細晶巖脈發育，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，形態較完整，異常區濃集中心位于高嶺-白水洞一帶，鋰異常值794 ppm以上，面積約8 km2。

區內目前發現的礦產有高嶺土，含鋰瓷石礦及鉭鈮礦（化）點。

1.2 現階段礦山開發情況

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

1.3 存在問題

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

2 含鋰礦石特征

2.1 風化殼型礦石

該類型礦床為鈉長石化白云母花崗巖風化而成，常成粉狀產出，礦體厚度為5～10 m，礦石常成自形—— 半自形晶結構，它形粒狀結構，松散土狀構造、塊狀構造，零星浸然狀構造，皺紋條帶構造等，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，是礦石中主要工業礦物，常呈單體狀態，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，呈脈狀產出，平行、雁行或帶狀排列，具分枝復合及膨縮現象，礦石為隱晶質結構，塊狀構造，其礦物組成及化學成分與其他2種礦石類型類似，只是含量有所不同，結晶顆粒細小，但有用化學組分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，呈面狀產出。礦石呈自形-半自形結構、它形粒狀結構，塊狀構造、零星浸染狀構造，礦石礦物組成，化學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

宜豐地區由于其特殊的成礦地質條件，尤其是巖漿巖活動活躍，具成礦優勢，考慮各種礦化信息及發現評價的礦床認為該地區處于非常有利用的成礦帶，具較大找礦前景資源優勢明顯，但目前為止，該地區只開發利用了含鋰瓷石、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

針對該地區礦產資源特點，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X射線和掃描電鏡研究表明，礦石化學成分及主要礦物組成如表1，2。

根據礦石化學組分礦物組成特點，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品，產品技術指標如表2。

從以上試驗結果，可得出如下結論。

（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Fe2O3含量為0.10%的瓷土產品和Li2O含量為1.46%的鐵鋰云母中間產品，瓷土產品可供拋光磚使用。

（3）鐵物相和工藝礦物學研究表明，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，最終瓷土產品產率只有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決定了產品的發展方向，由于原礦無法滿足高檔陶瓷原料的要求，因此，鐵鋰云母的開發和利用顯得尤為關鍵；國內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報道，能否開發利用值得關注。

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及選礦試驗研究，目前為止，工業應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，在陶瓷工業應用中，該礦石既是優質熔劑，又可降低釉的膨脹系數，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，調整釉、坯的適應性。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，礦物結晶顆粒細小，按常規的破碎—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，現階段尚未有對該區礦石綜合利用的深層次研究。

4 結論

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

（2）風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，提高技術水平，對不同類型礦石用不同的深加工技術方案，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

[1]1∶20萬，銅鼓幅礦產地質調查報告[R].南昌：江西地礦局區測大隊，1971，9.

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[3]宜豐縣白市村化山鋰瓷石礦選礦試驗研究報告[R].南昌：長沙礦冶研究院有限責任公司，2012，3.