基于AMICS及LA-ICP-MS的锂元素赋存状态研究——以河北凤山黏土岩型锂矿为例

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单位湖北省地质实验测试中心;自然资源部稀土稀有稀散矿产重点实验室;河北省地质矿产勘查开发局第九地质大队;河北省地质矿产勘查开发局第四地质大队;
来源矿物岩石
摘要
锂元素由于其广泛的用途,尤其是新能源汽车的飞速发展,已成为当今最炙手可热的矿产资源之一。而在各锂资源类型中,黏土型锂矿由于其分布广、沉积环境稳定及开采成本低等特点,已成为锂的重要来源。元素赋存状态的研究对其开发利用具科学指导意义,但由于锂元素是最轻的金属元素,在较多检测手段下分析受限,导致了其赋存状态研究难度大。因此对黏土型锂矿中的Li元素赋存状态研究是锂矿开发利用前期工作中的重点及难点所在。本文以河北凤山地区黏土岩为研究对象,主要利用LA-ICP-MS原位点、面分析方法,同时结合矿物自动定量分析系统(AMICS)及岩矿鉴定等技术手段,从而探讨样品内锂元素的赋存形式。研究结果表明,该区岩性为砂质黏土岩,主要黏土矿物种类为伊蒙混层(42.11%),同时含有较多碱性长石(15.60%)、石英(13.24%)及斜长石(9.32%)等陆源碎屑物,Li元素含量为0.12%;LA-ICP-MS分析结果显示伊蒙混层矿物集合体内锂元素含量平均值为2499.27×10-6,占全岩总Li含量的87.70%;在样品焙烧至600℃时,红外结果显示黏土矿物结构发生改变的同时,锂元素的浸出率达82.33%。综合判断,本样品中Li元素主要以阳离子替代的形式赋存于伊蒙混层颗粒内。同时,本研究建立的锂元素赋存状态的多手段综合研究方法,可为同种类型及相似类型矿产的赋存状态研究提供思路。

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