白云鄂博稀土矿的发现
白云鄂博矿床稀土资源的合理开发及综合利用
白云鄂博矿床稀土资源的合理开发及综合利用Ξ程建忠1,侯运炳1,车丽萍2(11中国矿业大学,北京 100083;21包头钢铁(集团)公司矿山研究院,内蒙古 包头 014010) 摘 要:概述了白云鄂博资源储量大、伴生矿物杂、粒度细、混合轻稀土的情况,评述了白云鄂博现有的稀土矿物的选矿和冶炼的生产工艺技术及存在的稀土选矿回收率和资源利用率不高、稀土湿法冶炼的环保(即难以处理的放射性水浸渣的存放)等问题,分析了包头白云鄂博稀土资源的有效保护的必要性,讨论了稀土资源今后的合理开发及综合利用的可能性,即降低成本、提高品位、提高回收率、提高资源利用率和保护好稀土二次资源(尾矿坝)就是稀土矿选矿的发展方向,实现的途径主要有新工艺、新药剂、新设备的研制,有效回收伴生元素(如钍的综合回收利用)。
关键词:白云鄂博矿;稀土;资源;合理开发;综合利用;综述中图分类号:TD952;F40613 文献标识码:A 文章编号:100420277(2007)0120070205 稀土元素因其电子结构和化学性质相近而共生,又因4f电子层电子数的不同,每个稀土元素又具有特殊的个性,同一结构或体系的稀土材料可具有两种或两种以上的物理和化学特性,因而稀土被人们誉为新世纪高科技及功能材料的宝库,它是发展高新技术的战略性元素。
我国稀土产业现已在世界上占有四个第一,资源储量第一;产量第一;销售量第一;用量第一。
自1927年我国地质学家丁道衡先生发现了白云鄂博矿山,1935年我国地质学家何作霖教授从白云鄂博矿石中发现了氟碳铈矿和独居石2种稀土矿物,到1956年华北地质局241地质队确定了铁矿及稀土氧化物储量,表明白云鄂博矿是世界上最大的多金属共生的大型综合矿床,具有元素多、矿产储量大、矿物组分复杂、共生关系紧密等特点。
白云鄂博矿稀土资源的开发利用始于20世纪50年代,80年代初期包钢选矿厂开始生产高品位稀土精矿,到2004年白云鄂博稀土精矿的年产量已达4166万吨,占国内稀土精矿年产量47%,占世界产量的45%。
选择性氯化法提取白云鄂博中品位混合精矿中稀土
稀土 的方法 。该 法对 四川 冕宁 含稀土 矿泥 中胶 态 ］ 相稀土 的 回收取得 了满意 的结 果 ， 进行 了中试 。 并 同 时采 用 该法 处理 山东 及 四川氟 碳铈 矿精 矿及 原矿 ，
其稀土 的氯 化率也 达 到 ８ 及 ９ 以上一 该工 艺 ５ ５ ，
简单 合理 ， 铁 、 、 对 铝 硅及钍 具 有选择性 ， 酸法及碱 较
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第２ ３卷 第 １ 期 ２０ ０ ２年 ２月
稀
土
Ｖ ｏ１ ．２３， ｌ Ｎｏ
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选择性氯化法提取 白云鄂博 中 品 位混 合 精矿 中稀 土
白云鄂 博稀土 矿是 目前 世界上探 明储 量及 开采
量最 大 的特 大 型轻 型稀 土矿 床 ， 目前 其稀 土 产量 占 我 国稀土 总量 的 ７ 以上 ， Ｏ 因此 它 在我 国 乃至世 界 稀土工 业 中占据举 足轻 重 的地位 。 白云鄂 博矿是 极具典 型意 义的轻 型 稀土氟 碳铈矿 及独 居石组 成的 混 合矿 ， 氟 碳铈 矿 与 独 居 石 的 比例 为 １： ． ～１ 其 ０１
朱 国才 ， 汝 安 ， 盛 明 ， 君 ， 池 徐 田 张志庚
（ 华大学 核 能技术研 究院 ， 京 清 北 １２ ０） ０ ２ １ ， ，
摘
要： 白云鄂搏 中品位 混合稀土精矿经脱氟处理 ， 采用氯化铵 法回收 稀土 考察 了反 应温度 、 时间及 固氟剂
用量对稀土氯化的影响 。 在最佳条件下稀土浸出 回收率达到 ８ 而浸出液中非稀 土杂质 的含量低 ， ５ 特别是钍的含 量仅为 ００ ０ｇ Ｌ（ ．０ １ ／ ｗ
白云鄂博陆缘裂谷系沉积物源与超大型稀土矿床含矿白云岩的成因探讨
１４ ａ ， 结 果 与 白云 鄂 博 地 区基 底 岩 石 的 锆 石 年 龄 相 吻 合 。 白 云 鄂 博 群 沉 积 碳 酸 盐 岩 的全 岩 Ｐ 一 Ｐ ９ ６Ｍ ）该 ｂ ｂ等 时 线 年 龄 １ ４ ± ４ ， 表 了 白云 鄂 博 群 的沉 积 时 代 。 白云 鄂 博 地 区沉 积 灰 岩 、 云 岩 与 含 矿 白云 岩 的 Ｐ ６９ ５Ｍａ代 白 ｂ同 位 素 组 成 存 在 非 常 大 的差 异 ， Ｐ 在 ｂ同 位 素 组 成 和 构 造 图解 中 ， 矿 白云 岩 都 集 中 在 地 幔 演 化 线 附 近 ， 近 亏 损 地 幔 端 含 靠 元 ［ Ｐ ／ Ｐ ）一 １ ．４ １ ． ９ （ Ｐ ／ Ｐ ）一 １ ． ７ １ ． ８ （ Ｐ ／ （ ｂ ｂ ， ５ ０ ～ ６４ ， ｂ ｂ ５ １ ～ ５ ２ ， ｂ 。 ｂ ． ３ ． Ｏ ３ ． Ｏ］ 而 白 云 鄂 博 Ｐ ）一 １ ２ ～ ６ ４ ，
前 ， 据 白 云 鄂 博 群 下 伏 基 底 片 麻 岩 的 变 质 时 代 依
（ ． ８Ｇａ 范 宏 瑞 等 ，２ １ ） 也 可 以 限 定 裂 谷 沉 积 １８ ， ００ ，
前 ， 关裂 谷沉 积作 用 的研究 已经非 常 的详细 （ 国 有 中
科 学 院地球 化学 研 究 所 ， ９ ８ ， 有 关 裂 谷 沉 积 物 １８ ） 但 来 源和 沉 积 时 代 的研 究 还 存 在 较 大 争 议 。孙 淑 芬
表 的所 有 白云 鄂博 矿床 的 Ｓ Ｎｄ年 龄原 始数 据 （ ８ ｍ— ９ 件 ） 新计 算 ， 出 １ ２ ± ３ 重 得 １ ６ ３Ｍａ的等 时 线 年 龄 ； 认 为这 可能 是 白云鄂 博矿 区 Ｓ Ｎｄ时 钟启 动 的时 间 ， ｍ—
白云鄂博矿床地质特征和成因论证
白云鄂博矿床地质特征和成因论证白云鄂博矿床位于中国内蒙古自治区首府呼和浩特西南约90公里处，是一个世界著名的硫铜矿床，也是内蒙古自治区最大的资源矿床。
白云鄂博矿床发达，主要开采硫铜矿，以及其他金属矿物，如铜、钴、铅、锌、金等，充分反映出它的资源优势，也引起了国内外研究者的广泛关注。
白云鄂博矿床主要分布在白云鄂博构造带的中段，其构造架中发育大量的火山岩，并伴随有强烈的侵蚀作用，形成了许多交代形象良好的火山岩及高温热液活动离散构造，同时有大量穿山侵渗形式的热液活动流体，形成了白云鄂博矿床。
热液作用主要促成了等温物质的落合反应，在岩浆的作用下，捕获和运载的金属离子，并将其带入岩浆坑中，在一定条件下，达到d型或二维型聚集的效果，形成了富硫弥散铜金的热液矿床。
同时，热液反应向外侵淫，充分吸取背景岩和火山岩内部的重金属组分，形成富集型热液矿床，为其他扩展分布打开了大门。
白云鄂博矿床具有鲜明的构造特征，大量发育火山岩及其夹层中的高温热液活动离散构造，同时具有穿山侵渗的热液环境的促进作用，这使得白云鄂博矿床能够形成地质结构。
震源、活动热岩浆腔和高温热液的侵入，以及经过极其复杂的反应路径，是白云鄂博矿床形成的最重要的原因之一，这个过程受多种条件的影响，包括气压、温度、pH值、组分率、原质性、地球动力学以及同位素漂移等影响因素，这些因素是白云鄂博矿床形成的主要原因。
综上所述，白云鄂博矿床的地质特征主要表现为构造特性丰富、高温热液的侵入形成、强烈的热液作用促进等特征，这些特征表明白云鄂博矿床的形成与震源、活动热岩浆腔和高温热液的侵入以及经过复杂的反应路径有关，地壳运动加热、变质、动力学扭曲、穿山腐蚀、原质物质变性和包柱等缝合作用是该矿床形成的直接原因。
白云鄂博矿区稀土稀有矿产资源综合评述(二)
ｇｉｖｅｎ ｂｙ ｌｉｎｋｉｎｇ ｔｈｅｏｒｙ ｗｉｔｈ ｐｒａｃｔｉｃｅ． Ｋ ｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｂａｉｙｕｎｅｂｏ；ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ ａｎｄ ｓｃａｒｃｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ；ｃｏｍｍ ｅｎｔｓ
２ 综合 评 述 意 见
２．１ 资源 的地位 白云鄂 博矿 区包 括主 、东 、西矿外 围的矿产 是 国
这 一 建 议 的提 出 主 要 是基 于 以 下 两 方 面 的考 虑 ：
收 稿 日期 ：２００９—０３—１８ 作者简介 ：高海洲 （１９４３一），男 ，河北省武 安市人 ，教授级高工 ，注册矿产储量评估师 ，包钒 （集 团）公司专家组成员 。
２
包 钢 科 技
第 ３５卷
目前在 国家规 划 矿 区 的名录 中，自云鄂 博西 矿
家战 略矿产 资源 。所谓 战 略矿产 资 源 ，一 般认 为 ：一 是现在 和将来 需求 的 ４０％ 以上需 要 进 口 ，才 能满 足 生 产需 要 ；相 对短 缺 的 矿 产 资源 ，如 富铁 矿 ；二是 国 防需要 ，供应 短缺会 对 国 防安 全 造 成 冲击 的矿 产 资 源 ，如稀 土 、铌 、钍 、钪 等 ；三 是 有控 制 和影 响 国 际市 场 能力 的矿产 资源 ，如稀 土矿 。
是赋 存于 宽沟 背 斜 南翼 ，白云 向斜 两 翼 的 Ｈ 白云
岩 中与 Ｈ。板 岩 的过 渡 带 。 向斜 轴部 由 Ｈ。板 岩 组 成 。对于稀 土而言 ，整个 白云岩层都是 矿体 ，而对于
图 ２ 东介勒 格勒矿段 滥采乱挖 现状 图
铁 ，则是根 据铁 的边 界 品位 圈定 ，自西 向东 分 为 西
第 ３５卷 第 ６期 ２００９年 １２月
包 钢 科 技
我国稀土矿床分布、分类及特征简析
1 稀土矿床相关概念、发现历程
稀土元素是指化学元素周期表中 57~71 号元素以及 21 号钇（Sc）元素、39 号钪（Y）元素的总称。其发现史要 追溯到 18 世纪末，始于北欧。
中国的稀土资源发现较晚。1927 年丁道衡教授发现 白云鄂博铁矿床，1934 年何作霖教授发现白云鄂博铁矿 中含有稀土元素矿物，从而为中国稀土资源的发展开辟 了道路。20 世纪 50 年代初，我国发现了，白云鄂博铁铌 稀土矿床；20 世纪 50 年代中期发现了江西、广东等地的 风化淋积型稀土矿床；20 世纪 70 年代初发现了山东微山 稀土矿床；20 世纪 80 年中期发现四川牦牛坪大型稀土矿 床等［1］。
2 稀土矿床分布特点
2.1 地域分布 我国稀土矿床在地域分布上具有面广而又相对集中 的特点。据统计目前全国三分之二以上的省（区）均发现 稀土资源，如内蒙古、江西、广东、四川、山东、湖南、广西、 云南、陕西、新疆等。其中，白云鄂博、江西赣南、广东粤 北、四川凉山为稀土资源集中分布区，占全国稀土资源总 量的 98%［1-2］。 2.2 地质空间分布 中国稀土矿床和稀土矿化地区在大地构造上的空间 分布规律是：既分布于稳定的地质构造单元之中（地台或 准地台），又分布于活动的地质构造单元之内（褶皱系）［2］。
我国稀土矿床分布、分类及特征分析
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根据黄汲清（1978 年）对中国大地构造单元的划分，属于 地台区的有塔里木地台，新疆的某些稀土矿床，属于准地 台区的有中朝准地台和扬子准地台，华北和华南的许多 稀土矿床，属于褶皱系的有：吉林黑龙江褶皱系、内蒙古 大兴安岭褶皱系、东南沿海褶皱系、华南褶皱系、松潘甘 孜褶皱系、阿尔泰褶皱系、三江褶皱系、台湾褶皱系、秦岭 褶皱系、天山褶皱系、拉萨褶皱系等［2］。
白云鄂博选铁尾矿优先浮选稀土试验研究
矿 冶MINING & METALLURGY第30卷第1期2021年2月Vol. 30 , No. 1February 2021doi ： 10. 3969/j. issn. 1005/854. 2021. 01. 007白云鄂博选铁尾矿优先浮选稀土试验研究秦玉芳李娜马莹王其伟（包头稀土研究院白云鄂博稀土资源研究与综合利用国家重点试验室，包头014030）摘 要：n 白云鄂博选铁尾矿为研究对象，进行了优先浮选回收稀土的工艺研究，根据试样的矿物学性质，采用轻肪酸类捕收剂LF-P8，水玻璃为抑制剂，松醇油为起泡剂，在矿浆pH 值9.0、温度60C 下，经过"一粗三精，中矿集中返回”的浮选闭路工艺可n 得到品位（REO ）50. 52%、回收率（REO ）81.30%的稀土精矿,成功实现选铁尾矿中稀土资源的高效回收利用％关键词：白云鄂博；选铁尾矿&稀土&优先浮选中图分类号：TD923文献标志码：A文章编号：1005-7854（2021）01-0032-06Experimental study on preferential flotation of rare earth fromBayan Obo iron tailingsQIN Yu-fang LI Na MA Ying#WANG Q-wei'StateKeyLaboratoryofBayanOboRareEarthResourcesResearchandComprehensiveUtilization ，BaotouResearchInstituteofRareEarths ，Baotou014030，China )Abs4rac4"Taking Bayan Oboirontailingsastheresearchobject ，thepreferentialflotationrecoveryofrare earth technology was studied. According to the mineralogical properties of the sample ， the hydroxyloximeacidsco l ecTorLF-P8 wasused ，and waTerglasswasusedasTheinhibior ，TheTerpenicoilisa foaming agent. At a pH of 9. 0 and a temperature of 60°C ，The flotation closed-circuit process of )oneroughing ， three r efining ， medium ore returns after merger * was used to treat samples ， and the rare earThconcenTraTe wih a grade 'REO )of50.52% and a recovery raTe 'REO )of81.30% can be obTained.IThassuccessfu l yrealizedThee f icienTrecoveryanduTilizaTionofTherareearThresourcesinTheironTailings.Keywords "BayanObo &ironTailings &rareearTh &包头白云鄂博矿是一个以铁、稀土、規为主的大 型多金属共伴生矿床，具有资源储量大、矿石性质贫 细杂等特点[T ，已探明稀土储量4 350万t ，居世界第一位56 %稀土元素绝大部分以独立矿物产出，分 配在稀土矿物中的稀土占90%以上，仅百分之几的稀土以类质同象或细小包裹体分散于其它矿物中7 %长期以来稀土只能作为铁的伴生资源，在选铁投稿日期：2020-06-09基金项目：内蒙古自治区科技创新引导项目（KCBJ2018077） 第一作者：秦玉芳，硕士，工程师。
白云鄂博矿调查资料
关于白云鄂博矿区的调查资料一、白云鄂博矿区资料白云鄂博矿，是世界罕见的铁、稀土、铌、钍、钪、氟、磷、钾等71种元素的共生矿，尤其以铁-稀土-铌-钍等多金属共生矿举世闻名。
矿区内已探明铁矿石资源储量为14.6亿吨；稀土资源（REO）储量5738万吨，居世界第一位；铌资源（Nb2O5）和钍资源（ThO2）储量分别居世界第二位；该矿还蕴藏着丰富的钪、萤石、富钾板岩等资源。
白云鄂博矿区由主矿、东矿、西矿、东介勒格勒矿和都拉哈拉铌-稀土矿组成：1、主矿段：位于白云鄂博向斜的北翼。
矿体赋存于白云岩与板岩之间。
矿体产状与围岩一致。
矿体上盘围岩为黑色板岩蚀变而成为黑云母岩，下盘为萤石化、钠闪石化白云岩。
铁矿体长1250m，最宽415m，控制斜深970m。
稀土储量占全矿区总量的32.1％，铌储量占全矿区总量的21％。
矿体平均品位铁（Fe）：35.97％、铼（RE）：6.19％、铌（Nb）：0.141％。
2、东矿段：位于主矿段之东，二者相近。
矿体产状与围岩一致。
矿体上盘围岩为白云岩和板岩，下盘为白云岩。
铁矿体长1200m，最宽350m，呈帚状，西窄东宽，最大延深800m。
稀土储量占全矿区总量的21.5％，铌储量占全矿区总量的10.8％。
东矿段平均品位：Fe：33.85％、RE：5.71％、Nb：0.126％。
在上盘蚀变板岩、白云岩和下盘蚀变白云岩中还有铌、稀土矿体产出，含Nb：0.051％～0.153％。
RE：0.8％～8.18％。
主、东矿段的主要稀土、稀有元素工业矿物为独居石、氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、黄河矿、铌铁矿、易解石、烧绿石等。
此外，在主、东矿段境界外的底盘稀土品位RE 3.55％，其储量占全矿区总量的16％。
3、西矿段位于主矿以西，由16个大小不等的铁矿体组成，分布在白云鄂博向斜的两翼，是低磷（0.446%）、低氟（1.46%）、低稀土、含Fe（33.27%，）的矿床。
加速开发西矿，对保护主东矿稀土等资源具有重要意义。
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白云鄂博稀土矿的发现
丁道衡发现白云鄂博铁矿
1927年7月3日，中瑞(典)西北科学考察团中的中国地质工作者丁道衡在途径内蒙古乌兰察布草原阴山北麓，包头北约150公里处，被一座黑色山峰吸引，独自前往查看，首次发现了白云鄂博矿铁矿。
何作霖发现白云鄂博稀土矿物
1935年，前中央研究院地质研究所研究员何作霖（1899～1967）在北平对丁道衡采回的白云鄂博矿石进行研究，发现该矿含有两种稀土矿物，将其分别命名为“白云矿”和“鄂博矿”。
后经验证，这两种矿物即是氟碳铈矿和独居石。
世界最大的稀土矿山——白云鄂博
在地图上用红五星标明白云鄂博位置
白云矿区是包头五个区之一。
蒙古语称“白云博格都”，意为“富饶的圣山”。
位于包头市正北约150公里处，白云鄂博矿山东西延伸约20余公里，相对高度约200米，稀土资源储量占全国的97％，为除中国以外世界总储量的5倍多。
白云鄂博矿是一座世界罕见的多金属共生矿床，分布在东西长18公里，南北宽约3公里，总面积48平方公里的范围内。
现已探明矿体内蕴藏着160多种矿物，70多种元素。
矿物种类主要有铁、铌和稀土矿物。
其中铁矿储量9.5亿吨，铌矿储量519万吨，稀土矿工业储量3600万吨，占全世界的36%，占全国的90%以上，因而被誉为“稀土之乡”。
另外，还蕴藏着铜、石英石、莹石、磷
灰石、软锰矿等多种矿物。
白云鄂博现在是包头钢铁公司的主要原料基地，对包头市和自治区的经济发展发挥着举足轻重的作用。