◎  熊文良 于玉帅 张丽军

　　针对我国铌资源品位低难利用、对外依存度高的现状，中国地质调查局在新一轮找矿突破战略行动中专项谋划部署了鄂西北铌钽稀土等共伴生资源综合利用技术攻关与评价项目。项目针对庙垭铌稀土矿品位低、矿物组成复杂、嵌布粒度微细、铌铁分离困难、尾矿量大难处置等关键问题，开展了工艺矿物学、铌稀土资源综合利用、尾矿生态化消纳及深边部找矿增储量等技术研究，攻克了铌资源高效利用关键核心技术，直接盘活铌资源量92.9万吨，并为铌资源综合利用提供了技术路径。

　　该项目主要完成单位为中国地质科学院矿产综合利用研究所、中国地质调查局武汉地质调查中心、湖北省地质局第八地质大队、湖北省地质调查院、中国自然资源航空物探遥感中心、中国地质科学院。主要完成人为熊文良、于玉帅、张丽军、李潇雨、黄啸坤、周政、韩岭、周豹、魏岩岩、方向、刘能云、张遵遵、邓新、邓敏、代力。项目取得以下重要进展和创新性成果：

　　一是在查明庙垭代表性样品铌和稀土赋存状态和富集规律的基础上，创新划分了适合铌-稀土资源属性的可利用矿物类型。庙垭是复式碳酸岩-碱性岩杂岩体，矿石矿物组成异常复杂，在稀土和铌矿物赋存状态、分布规律等方面未获得统一认识。项目组从矿石的工艺特性出发，根据矿石中稀土、铌的分布情况，矿物的共生组合、矿石结构特征，研究了综合样矿石中铌、稀土的赋存状态、分布规律和富集机制，基于当下对于市场需求和资源利用效率要求的转变，重新划分了可利用矿物类型，将铌铁矿作为主要回收矿物，并充分考虑了稀土、铁矿物的共伴生价值，全面了解庙垭杂岩体中各工艺类型矿石的铌-稀土资源属性，建立了“微细粒复杂铌稀土矿物赋存与富集规律模型”，为资源综合利用工艺的选择与优化提供了理论依据，为同类型资源的工艺矿物学研究提供了新思路和新方法。

　　二是创新了微细粒难利用铌铁矿“磁重协同预富集-正反浮选-选择性矿相重构焙烧-磁选”强化分离新工艺。以往针对同类型资源多采用直接浮选工艺对稀土、铌进行回收，有用矿物浮选效率低，工艺技术的技术经济性较低。新技术针对矿石中铌、稀土品位低的特点，基于铌、稀土矿物兼具磁性和大比重的特性，采用“磁重协同预富集”工艺，相对于传统的全浮选工艺，可实现铌-稀土同步预富集；矿石中大量存在碳酸岩和硅酸岩等脉石矿物可浮性较好，采用正浮选工艺难以被抑制，基于脉石矿物较好的可浮性，创新微细粒铌铁矿“反浮选”技术体系，实现铌矿物与碳酸盐、铝硅酸盐矿物的高效分离；铌铁矿与赤褐铁矿具有高度相似的比重、磁性和可浮性，二者在工艺流程中的富集趋势基本一致，基于铌矿物与赤褐铁矿难以分离的问题，采用“选择性矿相重构焙烧-磁选”工艺，选择性地使弱磁性的赤褐铁矿向强磁性矿物矿相转化，增加铌铁矿与铁矿物的磁性差异，实现铌矿物与铁矿物的分离。新技术在有效降低加工成本的同时，实现了铌、稀土、铁的有效综合回收，大幅提高了资源的综合利用率和工艺技术的技术经济可行性。

　　三是自主研发了新型绿色稀土捕收剂和铌反浮选捕收剂。以往的研究中，采用含苯环、萘环的传统羟肟酸类捕收剂回收稀土，稀土尾矿采用硝酸铅配合脂肪酸类捕收剂浮选回收铌矿物。以往研究的问题在于原矿品位低，羟肟酸类稀土捕收剂用量大、成本高、对环境不友好，铌浮选工艺浮选效率较低，药剂使用条件苛刻。新工艺通过药剂分子设计理论研发了新型捕收剂，用量更小，对环境更为友好；基于主要脉石矿物的表面特性，自主研发了铌反浮选捕收剂，采用简单的药剂制度即可实现铌、铁与脉石矿物的浮选分离，极大地提高了铌、稀土矿物的分选效率。

　　四是鄂西北庙垭铌稀土矿床深边部取得找矿突破。实施钻探11孔，累积进尺4225米，新增铌潜在资源59.8万吨，稀土潜在资源20.3万吨，伴生钽潜在资源1.8万吨。通过航空物探等手段，结合成矿规律研究，预测鄂西北竹山-竹溪地区铌潜在资源大于300万吨、钽潜在资源大于3万吨、稀土潜在资源大于270万吨。系统总结了庙垭碱性岩-碳酸岩型铌-稀土矿成矿规律，构建了成矿模式，有效指导了找矿。提出鄂西北竹山-竹溪地区铌钽-稀土矿的分布受早古生代被动陆缘拉张盆地和深大断裂的控制，并遭受了中生代的构造作用改造，构建了岩浆-热液演化过程中铌-稀土富集成矿模式，指导了鄂西北竹山-竹溪地区铌-稀土矿找矿，为建成大型的铌钽-稀土勘查开发基地奠定了基础。