白云鄂博铌精矿矿物组成特征及铌的分布规律研究
侯晓志
1
，杨占峰2，王振江2，王文才1
(1.内蒙古科技大学矿业研究院，内蒙古 包头 014010; 2.包头稀土研究院，内蒙古 包头 014010)
摘要：利用化学检测分析，化验了白云鄂博铌精矿中Nb2O5的含量，并利用扫描电镜、自动矿物分析系统、微区能谱分析，对铌精矿的矿物组成、铌的分布规律和其它元素在矿物中的分布做了研究。结果表明:铌精矿中矿物种类繁多，其中46.33%的Nb2O5赋存于易解石中，30.58%的Nb2O5赋存于黄绿石中，其余主要铌矿物（铌铁金红石、铌铁矿、包头矿）中Nb2O5的分布率较低，不足10%;铌精矿中不同元素在矿物中的分布较广，对矿物中元素含量高于10%且矿物量较高的矿物，研究其矿物的特性和差异，将有助于进一步提高铌品位。 关键词： 白云鄂博 铌精矿 矿物组成 分布规律 中图分类号 P575；P577 文献标识码 A
Study on Minerals Composition Characteristics of Niobium Concentrate and
Distribution of Niobium in Bayan Obo
HOU Xiaozhi1 , YANG Zhanfeng2,WANG Zhenjiang2,WANG Wencai1
（1.Institute of Mining Engineering , Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014010,China
2.Baotou Rare Earth Research Institute,Baotou 014010,China）
Abstract：Using Chemical detection analysis,the content of Nb2O5 in Bayan Obo niobium concentrate was analyzed,and using scanning electron microscope, automatic mineral analysis system and energy spectrum analysis,the mineral composition of niobium concentrate, the distribution of niobium and the distribution of other elements in the minerals were studied.The results show that there are many kinds of minerals in niobium concentrate,of which 46.33% of the Nb2O5 occurred in aeschynite,30.58% of the Nb2O5 occured in the pyrochlore,the distribution law of Nb2O5 in the other main niobium minerals (ilmenorutile、niobite、baotite)is low, less than 10%;the distribution of different elements in the niobium concentrate are very wide,the mineral content is higher than 10% and the mineral content is higher,to study the characteristics and differences of minerals,it will help to further improve the grade of niobium.
Key words：Bayan Obo, niobium concentrate, minerals composition, distribution law
白云鄂博矿是一个座大型的铁、稀土、铌等多元素共生矿床，稀土和铌储量分别居世 作者简介: 侯晓志(1988-), 男 ,博士研究生，主要从事资源综合利用方面的研究。
界第一位和第二位,除铁、稀土、铌外，还伴生有丰富的萤石、钾、钠等资源
[1-2]
。白云鄂博
矿铌资源具有含铌品位低、铌矿物嵌布粒度细、分散程度高、铌矿物种类多的特点,这些特点造成了铌资源可选性差,提取困难
[3-4]
,经过几十年的努力,随着选矿技术的不断进步,白云
[5]
[6]
鄂博选矿所得铌精矿的铌品位有了很大的提高，但选铌仍然是我国选矿界的一大难题。 近年来，已有不少学者针对白云鄂博矿床铌资源的矿物学特征、铌资源综合利用方面做了一些研究
［7-12］
，但针对铌精矿中铌矿物的工艺矿物学研究不是很多，要想更好的提高铌
精矿品位，有必要对铌精矿的矿物组成、铌矿物的嵌布特征及分布规律和其它元素在矿物的分布进行研究，这将极大地有助于铌资源综合利用，具有重要的现实意义1 试验
[13]
。
本文研究所选用样品以白云鄂博工业试验铌精矿为研究对象，将样品混匀、缩分为两
份，一份进行化学分析，一份制备成镶嵌样，表面喷镀铂金，选用德国(ZEISS)公司生产的Sigma-500型场发射电镜对样品进行分析，能谱型号为（BRUKER XFlash 6│60），试验条件为：加速电压20kV，分辨率0.8nm，探针电流40nA-100nA。利用场发射电镜的背散射电子成像分析技术，微区能谱分析，自动矿物分析软件（AMICS）,研究样品的物相组成和微区成分。 2结果与讨论
2.1 铌精矿多元素分析
多元素分析结果见表1，TFe用重铬酸钾氧化还原滴定法测得，Nb2O5、REO用ICP-AES测得，MgO、CaO、K2O、NaO2、TiO2和BaO用原子吸收光谱法测得，S用红外碳硫仪检测法测得，F用EDTA络合滴定法测得，P、SiO2用分光光度法测得。
表1 铌精矿多元素分析结果
Table 1 Results of multi-element analysis of niobium concentrate /%
元素 含量
TFe 42.35
Nb2O5 4.73
MgO 0.83
CaO 0.71
K2O 0.098
Na2O 0.11
S 1.35
F 5.01
P 0.58
TiO2 6.75
SiO2 7.34
BaO 3.78
REO 3.89
由多元素分析结果可知，铌精矿中铌品位为4.73%，主要以TFe、Nb2O5、TiO2、SiO2为
主，其次为REO、BaO、S等，TFe、Nb2O5、TiO2出现明显的富集。 2.2 铌精矿矿物组成
根据自动矿物分析软件统计得到铌精矿样品中矿物的含量，见表2。
表2 铌精矿矿物组成及含量
Table 2 Mineral composition and content of niobium concentrate /%
矿物总称 矿物名称 磁铁矿 赤铁矿
含 量 3.91 45.28 1.04 0.04 0.02 8.91 3.41 2.76
矿物总称 矿物名称 钛铁矿
含 量 3.50 1.32 0.50 0.23 0.47 5.57 0.54 13.60 2.18 0.87 0.70 0.37 0.06 0.04 0.82 1.82
钛矿物 金红石 铁金红石
铁矿物 黄铁矿 磁黄铁矿 菱铁矿 易解石 铌铁金红石 黄绿石
磷酸盐矿物 硫酸盐矿物
磷灰石 重晶石 石英 长石 辉石
铌矿物
铌铁矿 包头矿 褐钇铌矿 氟碳铈矿
稀土矿物
独居石 褐帘石 白云石
碳酸盐矿物
方解石
0.04 0.56 0.34 0.03 0.45 0.18 0.06 0.39
硅酸盐矿物
闪石 云母 榍石 软锰矿
锰矿物
硬锰矿 菱锰矿
氟化物 其 它
萤石
由表2可知，铌精矿样品矿物种类较多，且杂质矿物含量较高，矿物组成主要由铁矿物、硅酸盐矿物和铌矿物组成，分别占矿物总量的50.29%、23.46%、16.01%，其次为少量的钛矿物、稀土矿物和一些锰矿物、氟化物和碳酸盐、磷酸盐、硫酸盐矿物；铁矿物主要以赤铁矿和磁铁矿为主，硅酸盐矿物以辉石和石英为主，铌矿物以易解石、铌铁金红石和黄绿石为主，钛矿物则以钛铁矿为主，其余矿物含量较少。 2.3 主要铌矿物的嵌布特征及能谱分析结果
cps/eV1 61312108 La Nb Fe Ti Nd 6 C aO Pr Ce 4 Ce La Nd Nb Th Ca Ti Pr Fe Th Nb 2 Th 0246810keV1214161820 图1（a）易解石背散射图像 (b) 易解石能谱分析图
Fig. 1 (a) Aeschynite back scattering image (b) Aeschynite energy spectrum analysis image
白云鄂博铌精矿中主要元素的分布特征研究
