摘要：广东省龙川县麻布岗天堂山矿区铷矿赋矿岩石主要为角岩化火山岩，次为云英岩型铷矿石。Rb2O平均品位0.142%，铷主要呈类质同像形式赋存于黑云母(含水黑云母)、绿泥石、绢云母和长石四种矿物中。黑云母(水黑云母)中Rb2O平均含量为0.31%，分布率17.15%，黑云母(水黑云母)嵌布粒度相对较粗，晶形较完整，单体解离性好。从黑云母(水黑云母)中回收铷，Rb2O可充分富集，铷的理论回收率81.78%。

　　关键词：角岩化火山岩；云英岩；含铷矿物；赋存状态；充分赋集

　　迄今为止，广东省龙川县麻布岗天堂山矿区为世界上探明的首个独立铷矿床，也是继稀土之后在我国探明的又一种优势矿产，对世界铷产业的开发和应用意义重大。

　　本文根据铷矿物学工艺研究，阐述了铷矿石原矿组成、化学成分、铷的主要载体矿物特征，以及铷在矿石中的赋存状态；采用浮选-磁选联合流程，可充分回收云母类矿石中的铷。

　　1铷的矿石类型

　　矿床赋矿岩石主要为角岩化火山岩，矿石类型主要属角岩型铷矿石，次为云英岩型铷矿石。按矿石物质组成及结构构造，矿石类型可进一步划分为粗安质角砾熔岩矿石、粗安质晶屑(岩屑)凝灰熔岩矿石、粗面安山岩矿石、粗安质熔结凝灰岩矿石、锂云母-石英型矿石、钾长石-锂云母-石英型矿石，局部存在熔结凝灰岩矿石、含角砾粗熔结凝灰岩矿石、隐爆角砾岩矿石。

　　2铷在矿石中的赋存状态2.1原矿物质组成

　　2.1.1矿石化学分析

　　矿石多元素测试结果中，主要有益组份为Rb2O，其它(或伴生有用组份)的含量均较低。

　　2.1.2矿石矿物成分

　　采用MLA矿物自动定量检测系统对原矿矿石测定，原矿的矿物达40余种，以非金属矿物为主，占比96.75%；金属矿物等含量稀少，占比3.25%。其中：主要有用矿物：主要为黑云母和水黑云母，占比5.5%；稀有放射性矿物：主要有锆石、独居石、钍石、磷灰石、铌铁矿、钽铌铁矿，占比0.005%；脉石矿物：主要为石英、黄玉，次为钾长石、斜长石、绢云母、绿泥石，占比79.75%。微量矿物：黄铁矿、黄铜矿、赤铁矿、褐铁矿、磁铁矿、锡石、黝锡矿、黑钨矿、白钨矿、铜蓝、斑铜矿、毒砂、辉钼矿、水胆矾、辉铜矿、赤铜矿、磁黄铁矿、金红石、钛铁矿、电气石、白云母、萤石、方解石、黄晶、高岭土、绿帘石、钙铁榴石、角闪石、方铅矿、闪锌矿、白云石等，占比14.75%。

　　2.2铷的主要载体矿物

　　角岩型铷矿石中铷的主要赋存于黑云母(含水黑云母)、绿泥石、绢云母等三种矿物中，长石及粘土矿物中也含少量铷。其次云英岩型铷矿石中的铷主要赋存在锂云母。

　　2.2.1黑云母

　　主要分布于角岩型铷矿矿石中。矿石中黑云母分布极不均匀，主要为斑晶成分，含量达5.50%，呈自形晶-他形晶嵌布，粒度变化较大，主要粒度范围为0.01mm~0.16mm，嵌布粒度相对较粗(+0.04mm占有率达40%以上)，部分产生交代蚀变，形成水黑云母和绿泥石。黑云母是铷的主要载体之一，矿物化学成分能谱分析，见，Rb2O含量0.01%~0.63%，Rb2O平均含量为0.31%；黑云母含铁较高，呈黑色、深褐色、绿、红棕色等深色，光泽与白云母类似，密度2.7g/cm3~3.3g/cm3。水黑云母是黑云母的蚀变产物，常见交代黑云母，与黑云母共生，呈叶片状或鳞片状，密度2.8~3.2g/cm3。黑云母单矿物分析，含Rb2O0.35%，Li2O﹤0.005%，Cs2O0.056%。

　　2.2.2绿泥石

　　主要分布于角岩型铷矿矿石中。矿石中绿泥石含量约6.018%。X衍射分析，矿石中绿泥石为黑云母、角闪石、长石等矿物的蚀变产物，在熔岩气孔中产出或交代黑云母，常与黑云母连生。矿物化学成分能谱分析，矿物中FeO含量很高，Rb2O平均含量为0.09%，另混入一定量的MnO及少量K2O等。绿泥石单晶体呈假六方片状或板状，集合体呈鳞片状及隐晶质土状，因含铁量不同常呈各种不同深浅的绿色，解理面上呈珍珠光泽，嵌布粒度主要为0.01mm~0.08mm，硬度2~3，密度2.6g/cm3~3.3g/cm3。绿泥石单矿物(含黑云母连生体)分析：Rb2O平均含量0.17%。

　　2.2.3绢云母

　　主要分布于角岩型铷矿矿石中。为交代长石的产物，大多分布于斑岩的基质中，含量约12.826%；集合体呈鳞片状，非常微细，部分因含杂质而微带浅黄、浅绿或浅灰等色，硬度2.5~3，密度2.77g/cm3~2.88g/cm3。矿物化学成分能谱分析，绢云母中Rb2O平均含量达到0.44%。绢云母多以火山岩基质成分产出，因结晶微细，嵌布粒度为0.01mm~0.027mm，且常与石英、长石等混杂，不是单一的绢云母，因而单矿物中杂有石英或长石的成分，含铷量比能谱分析结果低，因此基质中绢云母中铷的平均含量为0.24%。

　　2.2.4长石

　　主要分布于角岩型铷矿矿石中。长石矿物包括钾长石(16.888%)和斜长石类(13.148%)的中酸性斜长石：钠长石、奥长石、中长石、拉长石，极少量培长石。长石为斑晶的主要成分，同时在基质中也普遍存在。矿物化学成分能谱分析，铷主要赋存在钾长石中，Rb2O平均含量为0.12%。长石既呈斑晶出现，同时也是基质的主要成分。钾长石和斜长石斑晶一般呈板状或沿某一结晶轴延伸的板柱状，嵌布粒度0.2mm~2mm，斜长石双晶现象十分普遍；基质中长石主要为钾长石和钠长石，与石英或绢云母共生，结晶十分微细，嵌布粒度一般为0.005mm~0.05mm。长石单矿物分析：含Rb2O0.071%，Li2O＜0.005%，Cs2O0.008%，K2O7.26%，Na2O2.13%。钾长石化学成分及含量能谱分析结果中，Na2O最小~最大值为0.22~1.40，平均值为0.57；Al2O3最小最小~最大值为17.31~19.59，平均值为17.90；SiO2最小~最大值为62.45~66.70，平均值为65.23；K2O最小~最大值为11.34~16.36，平均值为14.71。BaO最小~最大值为0.01~0.70，平均值为0.28；Rb2O最小~最大值为0.03~0.23，平均值为0.12；CaO最小~最大值为0.00~2.46，平均值为0.23；FeO最小~最大值为0.09~9.36，平均值为0.94。

　　2.2.5粘土矿物

　　主要分布于角岩型铷矿矿石中。粘土矿物占有量达到10%以上，以高岭石为主，少量为蒙脱石。矿物化学成分能谱分析，高岭石中Rb2O的平均含量分别为0.04%，蒙脱石不含Rb2O，粘土矿物中普遍含FeO；高岭石是富含Al2O3的火成岩风化产物，蒙脱石为基性火山岩风化产物，此类矿石多见于近地表岩石，分布不均匀。

　　2.2.6锂云母

　　主要分布于云英岩型铷矿石中。云母含量达5.908%，包括白云母、锂云母。矿物化学成分能谱分析，锂云母中Rb2O的平均含量为0.65%。锂云母化学成分及含量能谱分析结果中，Rb2O最小~最大值为0.26~1.05，平均值为0.65；Al2O3最小最小~最大值为24.25~34.56，平均值为27.37；SiO2最小~最大值为49.44~52.92，平均值为51.71；K2O最小~最大值为5.41~10.06，平均值为5.41。MnO最小~最大值为0.12~0.93，平均值为0.26；FeO最小~最大值为5.69~11.61，平均值为9.49；F最小~最大值为0.76~2.80，平均值为1.67。

　　2.3铷在矿石中的赋存状态

　　据含铷粗面安山岩、凝灰熔岩和赤铁矿化类矿石工艺矿物学研究，铷主要呈类质同像形式赋存于黑云母(含水黑云母)、绿泥石、绢云母和长石四种矿物中，Rb2O含量分别为0.35%、0.17%、0.44%、0.07%，分配率分别为17.15%、9.12%、50.29%和19.00%；少量赋存于粘土矿物和石英中，Rb2O含量分别为0.04%、0.002%，分配率分别为3.95%和0.49%；其它矿物不含Rb2O。在铷矿石Rb2O在原矿中的平衡分配，其中黑云母和水黑云母，矿物含量5.499%，Rb2O含量0.35%，Rb2O分配率17.15%；绿泥石矿物含量6.018%，Rb2O含量0.17%，Rb2O分配率9.12%；绢云母矿物含量12.826%，Rb2O含量0.44%，Rb2O分配率50.29%；长石矿物含量30.037%，Rb2O含量0.07%，Rb2O分配率19.00%；粘土矿物矿物含量11.09%，Rb2O含量0.04%，Rb2O分配率3.95%；石英矿物含量27.481%，Rb2O含量0.002%，Rb2O分配率0.49%；其它矿物矿物含量7.049。

　　3矿石中含铷矿物的工艺特性及回收途径分析铷矿石工艺矿物研究结果如下：

　　(1)铷矿石成矿母岩主要为火山喷出岩，由斑晶和基质组成，斑晶约占30%，主要为钾长石、钾钠长石、钠长石、石英，晶粒一般为0.2mm~2mm；基质约占70%，基质呈浅灰、浅黄或粉红色，有气孔或多孔的熔渣构造，隐晶质，矿物结晶微细，晶粒一般小于0.02mm，主要由钾长石、钠长石、石英或绢云母组成。

　　(2)主要有价组份为Rb2O，伴生少量Nb、Sn、Au，其含量达回收要求；其它Cs和Li的含量极低，未达回收要求。

　　(3)MLA检测表明，原矿中主要矿物为石英、钾长石、斜长石(包括钠长石及含钙的奥长石、中长石、拉长石)、黑云母、绢云母、黄玉，以及蚀变矿物绿泥石、高岭土等；贵金属矿物有自然金，金属硫化矿物数量较少，包括黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等；有价金属氧化矿物有铌铁矿、锡石等，铌主要以铌铁矿的矿物形式存在，锡主要以锡石的矿物形式存在，可综合回收。

　　(4)嵌布粒度测定表明，黑云母(含绿泥石)与绢云母的嵌布粒度差别悬殊，黑云母的主要粒度范围为0.01mm~0.16mm，嵌布粒度相对较粗(+0.04mm占有率达40%以上)，而绢云母的嵌布粒度极微细，基本都小于0.04mm。

　　(5)解离度测定结果表明，黑云母的解离性良好在磨矿细度-0.074mm占61.14%，黑云母的总解离度87%；而绢云母基本处于未解离状态。

　　①粒级为+0.1mm，产率23.38%，Rb2O为0.107%，解离度为67.70%；②粒级为-0.1+0.074mm，产率15.48%，Rb2O为0.10%，解离度为82.16%；③粒级为-0.074+0.043mm，产率15.32%，Rb2O为0.089%，解离度为89.98%；④粒级为-0.043mm，产率45.74%，Rb2O为0.12%，解离度为96.56%。

　　(6)磁性分析。根据磁选仪对粒度的要求和矿物尽可能已单体解离的原则，从原矿中选取-0.1+0.074mm粒级样品进行磁性分析试验，绿泥石和黑云母主要富集在650mT磁性产品中，绢云母解离性不好，大多以连生体形式存在，主要富集在650mT~130mT磁性产品中。在-0.1+0.074mm粒级条件下，磁选富集铷矿物，Rb2O品位0.21%，回收率68.43%。细磨有利于绢云母的解离，可提高磁选精矿铷品位和回收率。

　　(7)含铷岩矿石(围岩)中铷赋存较复杂，赋存状态查定表明，赋存于黑云母(含水黑云母)、绿泥石、绢云母和长石中的铷占有率分别为17.37%、9.24%、55.17%和13.58%，分选黑云母、绿泥石和基质绢云母，铷的理论回收率81.78%，理论品位Rb2O0.24%。

　　可见，矿石中含铷量高的矿物主要为黑云母(水黑云母)及绢云母、绿泥石等矿物。黑云母(含水黑云母)占绝大多数，粒度较粗大，呈鳞片状-片状集合体，结晶较完好，单体解离性好。绿泥石、绢云母集合体常呈鳞片状或隐晶质土状，大多以连生体形式存在，粒度较细，解离性差。采用浮选-磁选联合工艺流程，通过回收黑云母(水黑云母)矿物，Rb2O可充分富集。铷的理论回收率81.78%，理论品位Rb2O0.24%。

　　4结语

　　(1)本矿区赋矿岩石主要为角岩化火山岩，次为云英岩型铷矿石。矿石类型主要为角岩型铷矿石，次为云英岩型铷矿石，矿石矿物以非金属矿物为主，占比96.75%。铷矿石主要有益组份为Rb2O，其它(或伴生有用组份)的含量均较低。

　　(2)矿石中铷主要呈类质同像形式赋存于黑云母(含水黑云母)、绿泥石、绢云母和长石四种矿物中。化学成分能谱分析，黑云母中Rb2O含量0.01%~0.63%，平均含量为Rb2O0.31%；黑云母单矿物测试，Rb2O含量为0.35%。

　　(3)矿石中黑云母(含水黑云母)占绝大多数，粒度较粗大，呈鳞片状-片状集合体，结晶较完好，易于解离。绿泥石、绢云母集合体常呈鳞片状或隐晶质土状，大多以连生体形式存在，粒度较细，解离性差。从黑云母(含水黑云母)中回收铷，理论回收率81.78%，理论Rb2O0.24%。