近日，我公司博士后工作站与中国地质大学(北京)邓军院士研究团队合作，在国际权威期刊《American Mineralogist》发表重要学术成果。该研究首次系统揭示了山西铝土矿中稀土元素的主要赋存载体与迁移富集机制，为全球岩溶型铝土矿中稀土资源的高效开发利用提供了关键理论支撑。中国地质大学(北京)邓军院士与刘学飞教授共同担任通讯作者，张尚清博士后为核心合作者参与相关研究。
铝土矿是重要的金属矿产，其伴生的稀土元素是新能源、高端制造领域的核心战略资源。华北地区是我国岩溶型铝土矿的主要分布区，仅山西境内探明储量就超 50 亿吨，且稀土含量普遍较高。但长期以来，稀土在铝土矿中究竟以何种形式存在、如何高效提取，一直是行业难题，导致提取效率低、资源浪费严重，制约了产业升级。
为破解这一困境，双方团队以山西艾雨头、宽草坪、圣佛崖三个典型铝土矿为研究对象，运用多种高精度矿物分析技术，对铝土矿全剖面的矿物组成与稀土分布展开系统研究，取得三项关键发现。
研究明确了稀土的主要 “藏身之处”—— 硬水铝石。分析显示，这种矿物中的稀土含量远超其他矿物，最高可达 11666ppm，其承载的稀土总量占铝土矿总稀土的 75% 以上，是稀土的主要宿主矿物。
团队还揭开了稀土 “进入” 矿物的关键机制：稀土离子与铝离子半径相近，在矿物形成的表生沉淀阶段，稀土离子会替换掉硬水铝石晶格中的铝离子，实现长期富集。这一过程也让山西铝土矿中硬水铝石的晶体结构参数，略大于标准硬水铝石。
这项研究兼具理论创新与产业应用价值。理论上，首次明确了不同成矿阶段矿物富集稀土的差异，填补了岩溶型铝土矿稀土成因理论的空白。应用层面，明确硬水铝石为稀土主要载体后，可针对性开发 “选择性溶解硬水铝石 — 稀土淋滤” 技术，相比传统工艺，有望将稀土提取率提升 30% 以上，同时降低冶炼过程中的能耗与污染。此外，研究提出的稀土富集控制理论，还可推广至全球主要岩溶型铝土矿带，为国际稀土资源勘探提供 “中国方案”。
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