劉建偉 曾曉建 黃 磊 魯詩陽 彭蜀濤

（1.宜春市礦業(yè)有限責(zé)任公司；2.江西有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院）

鋰（Li）作為自然界中最輕的金屬，亦是金屬活潑性最強的金屬，是21世紀(jì)的新興戰(zhàn)略金屬，在高能鋰電池、受控?zé)岷朔磻?yīng)等方面得到了廣泛的應(yīng)用。縱觀我國鋰礦資源，以硬巖型和鹵水型為主，其中硬巖型鋰礦的主要含鋰礦物鋰輝石常被認為是鋰的主要礦物來源。近年來，隨著瓷石礦（含鋰）地質(zhì)勘查工作的不斷突破，發(fā)現(xiàn)瓷石與鋰云母亦是重要的提鋰硬巖型礦物。

本文將介紹對江西某含鋰瓷石礦石開展工藝礦物學(xué)研究的情況，主要內(nèi)容包括礦物的物質(zhì)組成、嵌布特征、嵌布粒度及賦存狀態(tài)等信息，以便為該礦石的選礦工藝研究提供基礎(chǔ)依據(jù)［1-4］。

1 礦石的巖石學(xué)特征

礦石的主要巖性為細中粒白云母花崗巖（圖1）、中粒二云二長花崗巖（圖2）、中粗粒似斑狀白云母二長花崗巖等，受后期氣液變質(zhì)交代作用，巖石具不同程度的淺色云母化、鈉長石化，少量云英巖化。

2 礦石的組成分析

2.1 礦石的化學(xué)成分分析

礦石的主要化學(xué)成分見表1。

由表1可知，礦石的化學(xué)成分滿足江西省地方標(biāo)準(zhǔn)《瓷土、瓷石礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范》（DB 36/T1157—2019）中日用及建筑陶瓷用瓷石的化學(xué)成分要求，對照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范稀有金屬類》（DZ/T 0203—2020），礦石中的Li2O、Rb2O含量達到堿性長石花崗巖類礦床伴生綜合回收工業(yè)指標(biāo)要求。

?

2.2 礦石的礦物成分

由于礦石中的鋰云母和鋰白云母鏡下十分相似，難以區(qū)分，且物理化學(xué)性質(zhì)也基本相同，故在進行主要礦物組成統(tǒng)計時將鋰云母和鋰白云母合稱為淺色云母。礦石的主要礦物組成見表2。

?

由表2 可知，礦石的主要組成礦物為斜長石、石英、淺色云母、鉀長石，綠泥石、黑云母、螢石和高嶺土等少量。

3 主要礦物的嵌布特征

（1）云母類。鋰以類質(zhì)同象的形式與Al互換，鋰云母的Li2O 含量為3.3%～7.0%，當(dāng)Li2O 含量小于3.3%時，屬于鋰白云母，故把鋰云母、白云母統(tǒng)稱為淺色云母。淺色云母常以片狀或鱗片集合體形狀出現(xiàn)，片徑一般0.04～1 mm；少部分為細小鱗片狀，以集合體的形式產(chǎn)出，片徑一般0.01～0.02 mm。云母和長石、石英等礦物嵌布緊密，細小鱗片狀云母包含于長石或石英晶體中。礦石中淺色云母分2種，一種是花崗巖中的原生云母，包括原生淺色云母（主要為白云母）和原生黑云母蝕變白云母化的產(chǎn)物；另一種為后期氣液變質(zhì)作用，淺色云母化或云英巖化新生的淺色云母。2 種云母嵌布特征的區(qū)別：①原生云母主要呈半自形片狀，晶形較好，兩端面規(guī)則，結(jié)晶片徑相對更大，主要片徑為0.5～1 mm，多分布于石英、長石的粒間或與這些礦物嵌連（圖3）。②新生淺色云母多呈細小片狀、鱗片狀、放射狀或束狀集合體等，結(jié)晶多不規(guī)則，片徑相對較小，主要在0.04～0.2 mm，多交代長石、石英，部分包裹于長石、石英晶粒中（圖4、圖5），少部分沿長石、石英裂隙或解理縫充填嵌布；另見新生云母沿原生云母邊緣生長（圖6）。

（2）鉀長石。鉀長石主要為正長石，次為條紋長石，少量微斜長石，呈半自形—他形板狀［5］，粒徑一般為0.5～20 mm，主要為1～3 mm；少數(shù)礦石中粒徑較粗大（＞10 mm）的鉀長石為斑晶；礦石中鉀長石普遍具弱高嶺石化，由于氣液變質(zhì)作用（淺色云母化、鈉長石化和云英巖化），在鉀長石中常見鈉長石、淺色云母和少量石英交代嵌布，其中鈉長石呈細小板狀或板條狀，粒徑一般為0.05～0.5 mm；淺色云母呈微細片狀或鱗片狀，片徑多在0.02～0.2 mm，交代嵌布于鉀長石中（圖7、圖8）。由此可見，長石中含少量鋰可能和其中難以分離的淺色云母有關(guān)。

（3）斜長石。斜長石主要為鈉長石和更長石，主要呈自形—半自形板狀、板條狀，少量為他形粒狀或糖粒狀，粒徑一般為0.02～15 mm，主要粒徑為1～3 mm，少數(shù)礦石中粒徑較粗大（＞10 mm）的斜長石為斑晶。

（4）鈉長石。鈉長石分為2種：其一，原巖斜長石經(jīng)鈉長石化作用形成（圖9），鈉長石多為板狀、寬板狀，粒徑較粗大，主要在1～3 mm；其二，新生鈉長石，鈉長石主要呈板條狀或糖粒狀，粒徑相對細小，一般為0.02～1 mm，主要交代嵌布于鉀長石中，部分與淺色云母共生產(chǎn)出（圖10）。

（5）石英。石英主要呈他形粒狀，粒徑一般為0.05～20 mm，主要為1～3 mm，少數(shù)粒徑較粗大（＞10 mm）的石英為斑晶。礦石中的石英主要有原生石英和熱液蝕變石英2 種，原生石英主要呈他形晶粒，以填隙狀分布于長石、云母晶粒間，普遍具波狀消光，少數(shù)裂隙發(fā)育，常見鈉長石、淺色云母交代嵌布其中（圖11）；熱液蝕變石英主要呈鑲嵌粒狀，多與淺色云母一起交代原巖中的鉀長石、斜長石等，部分與淺色云母互相交代（圖12）。

（6）黑云母。黑云母呈褐色—淺黃褐色，多色性明顯，片狀，片徑長一般在0.1～1.5 mm，大部分黑云母已水化褪色，少量已分解為高嶺石，析出鐵質(zhì)和少量金紅石，部分黑云母已白云母化（色調(diào)變淡）或弱綠泥石化，殘余的黑云母已較少。

（7）其他礦物。其他礦物還有螢石、高嶺石、綠泥石等。高嶺石主要來自鉀長石次生蝕變，少量熱液充填；綠泥石呈鱗片狀，片徑一般為0.02～0.05 mm，局部充填分布（圖13）；螢石呈不規(guī)則形，粒徑一般為0.01～0.2 mm，主要嵌布于斜長石中，少量微脈狀充填裂隙。

4 淺色云母的嵌布粒度

在顯微鏡下采用測網(wǎng)法測定淺色云母的嵌布粒度，結(jié)果見表3。由表3 可知，淺色云母嵌布粒度主要在0.045～1 mm。

?

5 礦石中鋰、銣的賦存狀態(tài)

礦石中的含鋰礦物除了淺色云母，還有微量礦物磷鋰鋁石，較之淺色云母中所含鋰可以忽略不計；銣作為稀散金屬，目前自然界尚未發(fā)現(xiàn)銣礦物。

礦石中淺色云母為鋰、銣的主要載體礦物，長石也是銣的載體礦物，考慮淺色云母在礦石中的賦存狀態(tài)，常見淺色云母呈細小鱗片狀被包含于長石或石英晶體中，故考慮各礦物的物理化學(xué)性質(zhì)和可分離性，將鋰、銣的礦石礦物成分分為淺色云母類、長石類、石英及其他類。通過顯微鏡下統(tǒng)計，3 類礦物含量見表4，各類礦物鋰銣含量見表5。

?

?

由表4、表5可知，絕大多數(shù)的鋰和大多數(shù)的銣分布于淺色云母中，長石和石英中含有少量，但并不能說明這部分鋰、銣完全賦存于長石和石英的晶格中，還需要考慮到，有部分微細云母包含在長石及石英晶體中，沒有完全解離。

根據(jù)礦石中各礦物含量及含益組分鋰和銣的含量，金屬量平衡計算結(jié)果見表6。

注：Li2O 和Rb2O 的品位平衡系數(shù)為0.350%和0.170%，分布率的平衡系數(shù)分別為1.02%和1.20%。

由表6 可知，鋰銣的平衡系數(shù)分別為1.02 和1.20，說明礦物量統(tǒng)計和單礦物含量分析基本可靠，計算的分布率基本反映了礦石的實際情況，鋰主要存在于云母中，銣主要存在于云母和長石中。

6 結(jié) 論

（1）江西某含鋰瓷石礦石化學(xué)成分滿足《瓷土、瓷石礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范》（DB 36/T1157—2019）中日用及建筑陶瓷用瓷石的化學(xué)成分要求；同時原礦Li2O、Rb2O 含量達到堿性長石花崗巖類礦床伴生綜合回收工業(yè)指標(biāo)要求。

（2）礦石中的礦物成分主要為斜長石、鉀長石、石英及淺色云母等，次要礦物為黑云母、綠泥石等，局部可見少量或微量的螢石、高嶺土等。

（3）淺色云母含量為16%，嵌布粒度主要在0.045～1 mm。

（4）礦石中淺色云母分2 種，一種是花崗巖中的原生云母，包括原生淺色云母（主要為白云母）和原生黑云母蝕變白云母化的產(chǎn)物；另一種為后期氣液變質(zhì)作用，淺色云母化或云英巖化新生的淺色云母；淺色云母常以片狀或鱗片集合體形狀出現(xiàn)。