矿产勘探

06 黑砂中的稀土

独居石占重矿物组分的四分之一到三分之一——比曾经支撑美国历史稀土供应的砂矿高出一个数量级——其富含钕镨的元素配分特征直指磁材供应链。

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剥去淘金热的历史外衣,西侧砂矿最有力的技术主张系于一种大多数人闻所未闻的矿物:独居石——一种稀土磷酸盐矿物,以玻璃光泽的琥珀色颗粒赋存于该区的黑砂之中。

独居石为何在当下如此重要

独居石是稀土元素的两大商业矿石之一——尤其是钕和镨的来源,正是这对元素造就了电动汽车电机、风力涡轮机、机器人和精确制导系统中的永磁体。美国加工稀土的绝大部分依赖一条经由中国的供应链进口,这正是"关键矿产"从地质学期刊走进联邦政策的原因——也是曾经被美国东南部钛矿当作废料丢弃的含独居石矿砂如今在本土得到回收和加工的原因。

实验室的发现

项目的现代工作将黑砂送交四家独立实验室——包括Hazen Research和一家美国主要稀土生产商的分析实验室——采用X射线荧光、熔融法、ICP质谱,以及在怀俄明大学设施进行的自动矿物学分析(TIMA)。各实验室的结论一致:

  • 独居石是重矿物组分的主要成分——约占其四分之一到三分之一。项目技术报告指出,这一比例约为历史上支撑美国稀土生产的佐治亚—佛罗里达砂矿中独居石占比的十倍。
  • 原始重矿物精矿的稀土氧化物含量达到两位数,经简单磁选后约可翻倍——这是一条完全采用常规矿砂设备的富集路径。
  • 稀土元素配分以轻稀土为主,钕—镨组分突出,另含可观的钇,以及赋存于磷钇矿中的重稀土尾部。
  • 该生产商的实验室判定这种精矿适用于其商业化的焙烧—浸出流程——意味着这些物料与美国境内已经存在的加工基础设施相匹配。
重质黑砂与金精矿在蓝色溜槽垫上拉出条痕。

周边矿区的印证

区域证据指向同一个方向。在毗邻的Iron Ridge地块上历史悠久的Eagle Mine砂矿,2014年的一次勘查报告称,在不到十英尺深处,其非磁性黑砂组分的稀土矿物含量极为丰富。1980年代经营者的精矿曾引来当时占主导地位的稀土加工企业主动洽询。同样的矿砂,同样的源岩,同样的故事。

坦诚的保留意见

这些是勘查结果,不是矿产储量。品位随阶地和实验室样品而异;部分化验中出现的铂族元素特征尚未得到证实;此处也不发布任何经济评价研究。数据所支持的、可以坦率陈述的结论是:西侧砂矿是一个货真价实的重矿物砂系统,其稀土矿物学特征在同类矿床中异常丰富,而这个国家正在积极寻找的恰恰就是这样的资源。