Determination of 15 Rare Earth Elements in Rare Earth Ores by Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry:A Comparison of Four Different Pretreatment Methods
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摘要: 稀土元素在矿石中有多种不同的赋存形式,主要有离子吸附型和矿物晶格型,稀土不同赋存形态对其本身准确分析测定有很大的影响。本文从稀土元素在矿石中不同赋存形态的角度出发,探讨了不同前处理方法对稀土准确测试结果的影响,采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸(四酸)敞开酸溶、盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸-硫酸(五酸)敞开酸溶、氢氟酸-硝酸封闭压力酸溶、氢氧化钠-过氧化钠碱熔四种方法对离子吸附型和矿物晶格型两类赋存类型的稀土矿石样品进行前处理,电感耦合等离子体发射光谱法测定其中的15种稀土元素。结果表明:对于离子吸附型的稀土矿石标准物质(GBW 07161、GBW 07188),四酸敞开酸溶法测定的结果明显偏低,15种稀土元素大都偏低10%~20%,五酸敞开酸溶法、封闭压力酸溶法和碱熔法的测定值与标准值吻合;而对于稀土以离子化合物及类质同象置换的形式赋存于矿物晶格中的白云鄂博轻稀土矿石样品,三种酸溶法结果较碱熔法均偏低,其中四酸敞开酸溶法偏低最多,约偏低20%左右,五酸敞开酸溶法和封闭压力酸溶法偏低5%~15%。本文提出,对于离子吸附型稀土矿,五酸敞开酸溶法和封闭压力酸溶法可以代替传统操作复杂的碱熔法,但对于稀土以离子形式赋存于矿物晶格型的稀土矿,目前最合适的前处理法是传统的碱熔法。Abstract: Rare earth elements (REEs) in ore have many different forms, mainly ion adsorption and mineral lattice types. The occurrence state of rare earth elements has a great impact on accurate analysis. In this study, the effects of different pretreatment methods in REEs analysis are discussed from the perspective of REEs occurrence states in ore. Four pretreatment methods including HCl-HNO3-HF-HClO4 under normal pressure (the open acid digestion), HCl-HNO3-HF-HClO4-H2SO4 under normal pressure (the open acid digestion, adding sulfuric acid), HF-HNO3 in confining pressure (the pressurized acid digestion) as well as NaOH-Na2O2 alkali fusion were conducted for REEs ores. 15 rare earth elements were determined by Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry (ICP-AES). The results of the open HCl-HNO3-HF-HClO4 acid digestion for the two National Standard Substances (GBW 07161, GBW 07188) which are ion adsorption-type rare earth ores, are significantly lower, mostly 10%-20% lower than certified values. Meanwhile, the results from the pressurized acid digestion, the open HCl-HNO3-HF-HClO4-H2SO4 acid digestion and alkaline fusion are in agreement with certified values. For the two Baiyun Ebo REEs ore samples (SS-1 and BY-1) which are mineral lattice-type, results from all three acid digestions are lower than those from alkaline fusion. The results of the open HCl-HNO3-HF-HClO4 acid digestion are the lowest, approximately 20% lower than those from alkaline fusion, and results of the open HCl-HNO3-HF-HClO4-H2SO4 acid digestion and the pressurized acid digestion essentially are as low as approximately 5%-15%. In summary, for ion adsorption-type rare earth ores, the the open HCl-HNO3-HF-HClO4-H2SO4 acid digestion and pressurized acid digestion could replace the traditional alkaline fusion, while for mineral lattice-type rare earth ores, the most suitable pretreatment method is still alkaline fusion.
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胶东是中国最重要的金矿集区,是一个主要由前寒武纪基底岩石和超高压变质岩块组成、中生代构造-岩浆作用发育的内生热液金矿成矿集中区,其金矿床形成时代和产出背景在全球造山型金矿中独一无二。山东莱州-招远金矿区是胶东金矿集区的主要组成部分,拥有玲珑、焦家等世界级金矿。其中,焦家金矿带是莱州-招远金矿区最重要的金矿带之一。该带内已发现了3个特大型金矿床及一批大中型金矿床,累计探明金储量超过500吨。焦家断裂带在寺庄金矿区内处于与成矿关系十分密切的玲珑黑云母花岗岩内及胶东群黑云斜长角闪片麻岩的接触带上,产状复杂且变化较大[1]。由于断裂带产状的变化和地质背景的复杂化,焦家金矿控矿构造系统也随之出现了明显的多样性[2]。由于该区在采矿方面存在的科学疑难问题多、找矿难度大、隐伏矿为主、物化探异常干扰显著等原因,前期对该区矿石的工艺矿物学研究以常规为主,李德亭等[3-4]对焦家金矿深部矿石矿物种类、载金矿物种类及金赋存状态等进行了初步研究,研究表明矿物主要有黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等硫化矿和石英、绢云母、钾长石等脉石矿物;黄铁矿、黄铜矿为主要载金矿物,金常以裂隙方式充填于黄铁矿、黄铜矿等硫化矿中。现有成果对金赋存状态特征、金矿物种类、不同大小金粒的成色等研究涉及很少,且缺乏先进测试手段进行综合表征。
焦家金矿的主矿区是原矿主要供应区,该矿区供应给焦家金矿的矿量占到总供应量的70%。本文在主矿区采集深采矿石,采用偏光反光两用显微镜、扫描电镜[5-10]、X射线衍射仪[11-13]以及能谱分析[14-16]研究工艺矿物学特征,查清载金矿物种类及含量,进而分析金在主要载金矿物中的赋存状态及特征,同时研究金的形状、金粒度大小及分布特点,对不同粒度的金成色、金矿物类型等进行系统分析,研究成果丰富了焦家金矿矿物学研究的内容,为后续选冶工艺提供了调控依据和重要信息。
1. 实验部分
1.1 仪器及工作条件
LEICA-DMLP高级研究型偏光反光两用显微镜(德国LEICA公司):主要附件LEICA MPS30照相系统,荧光附件。
LINKAM热台THMSE600(-196~600℃):配备工艺矿物学研究的高级软件LINKSYS。
LEICA-MZ6高级研究型体视显微镜(德国LEICA公司):该设备自带全套摄像、自动照相、颗粒分析软件。工作条件为自动对焦;固定倍率切换9段;放大倍率15~100倍;视野范围3.3~41.2 mm;工作距离100 mm;灯源LED环形灯;物镜0.63~4 X。
SSX-550型扫描电镜及其附带的DX-4能谱仪(日产岛津公司):工作条件为二次电子图像分辨率3.5 nm,放大倍率20~30000倍。
Empyrean型X射线衍射仪(XRD,荷兰PANALYTICALB.V公司):配合显微镜分析鉴定矿物种类,工作条件为功率3 kW,测角仪重现性0.0001°,测角仪类型T-2T。
1.2 实验方法
对矿区井下300 m、400 m、500 m处合计取样150 kg,选取有代表性的矿样按要求制作成120块抛光片和30块矿石薄片。采用不同仪器进行观察研究。
2. 金矿主矿区主要矿物组成与金赋存形态
2.1 载金矿物的种类
通过光片研究并结合化学分析及化学物相分析等方法,查明焦家金矿主矿区矿物种类主要为硫化矿,以黄铁矿、黄铜矿为主,还有少量方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿、黝铜矿、辉铋矿、辉钼矿。金属氧化物主要为褐铁矿及少量磁铁矿等。脉石有石英、长石、绢云母、方解石和绿泥石类矿物等;还有极小量的菱铁矿、石榴石、金红石、锆石、榍石、磷灰石等矿物。
采用高级研究型偏光反光两用显微镜对120块抛光片研究,发现载金矿物主要为硫化物,如黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和方铅矿;载金脉石矿物主要是石英和长石。对30块薄片进行研究,统计发现硫化物中金粒有152粒,脉石矿物中金粒22颗。硫化物中金粒占87.37%,脉石中金粒占12.63%。金在各矿物中赋存含量如图 1所示,黄铁矿、黄铜矿是重要载金矿物。66.25%的金赋存在黄铁矿中,19.29%的金赋存在黄铜矿中,11.52%的金赋存在石英中,其他矿物及脉石中含金量很少。
黄铁矿是最重要的载金矿物。在矿石中呈自形粒状、半自形粒状和它形粒状,集合体呈致密块状、粒状或结核状、脉状等。浅黄(铜黄)色,条痕绿黑色,强金属光泽,不透明,无解理,参差状断口,在地表条件下易风化为褐铁矿。黄铁矿与黄铜矿密切共生,成矿期多见黄铁矿包裹黄铜矿。黄铁矿的裂隙往往被黄铜矿充填,表明时间上的同期性。黄铁矿的嵌布粒度最小为0.001 mm,最大为3.9 mm,一般分布于0.050~0.10 mm范围内。黄铜矿也是重要的载金矿物。黄铜矿呈现黄铜色,表面常由于氧化产生斑驳的蓝、紫、褐色的锖色,强金属光泽。黄铜矿的嵌布粒度粗细不均匀。黄铜矿呈它形粒状,以细粒、微细粒状嵌布在脉石中,黄铜矿的嵌布粒度最小为0.001 mm,最大为1.21 mm,一般分布于0.030~0.080 mm范围内。
2.2 金赋存状态分析
对主要载金矿物黄铁矿、黄铜矿、石英和长石等中的金赋存状态进行分析。
2.2.1 裂隙金
通过对120块磨制光片进行高级研究型偏光反光两用显微镜及扫描电镜观察,查明焦家金矿中金的赋存状态主要是裂隙金、包裹金和晶隙金。其中裂隙金占金矿物总量64.82%。裂隙金(图 2)成群网状分布于硫化物裂隙或硫化物和石英裂隙中。对图 2(a)中的裂隙金(1)、(2)点进行能谱分析(图 3)。从图 3(a)可知,Au的M线在2.120 keV处出现,Ag的L线在2.992 keV处出现,Fe的K线在6.405 keV处出现,可知裂隙金含有少量的Fe,另外还发现部分裂隙金中含有Cr、Cu等,裂隙金银矿物成分比较复杂;由图 3(b)可知,石英裂隙中的金不含杂质元素,表明在热液脉Au-SiO2封闭体系中不含其他元素,二氧化硅溶胶聚集形成凝胶,金溶胶可在凝胶内呈浸染状固定下来,后来随着凝胶结晶脱水作用,使金以微粒分散或溶解状态作进一步的迁移,在二氧化硅冷却形成石英期间,被圈闭的金溶胶可以发生扩散作用和聚集作用,结果形成颗粒裂隙金。有些裂隙金含有Fe、Cr、Cu等,有些又不含任何微量元素,反映成矿热液是多期次的,金银矿物结晶也是多期次的。
2.2.2 包裹金
通过120块磨制光片进行电子扫描显微镜观察,金赋存状态中包裹金占金矿物总量19.29%。用电子扫描显微镜研究金颗粒的生长和金成色情况。光片显示小颗粒金分布广且多。图 4是三颗包裹金的扫面电镜图片,较大颗粒(图 4中1处)被黄铜矿包裹,金颗粒中含有孔洞,这些孔洞结构有利于溶液渗透,为氰化溶金提供了良好的条件。图 4中2处是被黄铁矿包裹的小粒金,颗粒粒度为14 μm,小部分边界与石英接触;图 4中3处是被黄铁矿包裹的小粒金,颗粒粒度为12 μm,对该晶体进行了Au、Ag和Cu的线扫描(图 5)。测定Au、Ag和Cu相对的含量。从图 5可知,金边部成色低,银略高,也有微量铜。中心金高,且有微量铜。
2.2.3 晶隙金
晶隙金类型比较多,占金矿物总量的15.89%。对磨制光片进行电子扫描显微镜观察,晶隙金经常出现在黄铁矿/黄铜矿晶隙(占52.12%)、黄铁矿/石英晶隙(占28.45%)、黄铜矿/石英晶隙(占13.20%)及黄铜矿/斑铜矿晶隙(占6.23%)。图 6是黄铁矿/石英晶隙间的金矿物,晶隙金成群分布。能谱分析可知:金矿物晶体中心(图 6中1处):含Ag 17.544%,Au 82.456%,属于自然金;金矿物晶体边部(图 6中2处):含Ag 13.453%,Au 86.547%,属于自然金。小颗粒金矿物(8 μm,图 6中3处)赋存于黄铁矿和石英晶隙间。能谱分析表明:小颗粒金矿物含Ag 15.949%,Au 82.547%,Fe 1.504%。能谱测试粒度为3~8 μm的7颗小金颗粒,表明小粒金矿物成色高,为830.62‰~898.95‰,属于自然金。说明焦家金矿成矿期间的溶液十分丰富,在高温时是一个相,随着温度降低,金先沉淀,而银后沉淀,固溶体分离,而随着结晶到后期,形成尾部和尾梢,金的成分发生变化,形成的金颗粒中银含量幅度变化较大。
研究结果表明焦家金矿金赋存状态主要是裂隙金、包裹金和晶隙金。裂隙金最多占金矿物总量64.82%,其次是包裹金和晶隙金。裂隙金矿物成分复杂,有时含Fe、Cr、Cu等,包裹金体内局部有孔洞,金边部成色低,晶隙金类型丰富,形状多变,多属自然金。
3. 主矿区金矿物形态及种类
3.1 金粒度
用高级研究型偏光反光两用显微镜观察,硫化物黄铁矿、黄铜矿中金颗粒较大,连群分布占多数,孤立分布较少[17-18]。脉石中金颗粒细小,孤立分布占绝大多数,极少见连群分布。金矿物粒度范围较大,大颗粒可达到90~110 μm,小颗粒只有2~3 μm。其中0.104~0.147 mm的金颗粒占1.85%,0.074~0.104 mm金颗粒占4.25%,0.043~0.074 mm金颗粒占16.24%,0.037~0.043 mm金颗粒占30.58%,小于0.037 mm金颗粒占大多数,占47.08%。不同载金矿物中金粒的粒度含量见表 1。从表 1可知细粒级载金矿物中的金含量较多,如小于0.037 mm的石英中金相对含量达56.01%,粗粒中金含量较少,如黄铁矿中0.104~0.147mm的金相对含量只有3.67%。
表 1 载金矿物中金不同粒度的含量Table 1. The gold percentage characteristics in different minerals载金
矿物不同金粒度的相对含量w(Au)/% 0.104~0.147
mm0.074~0.104
mm0.043~0.074
mm0.037~0.043
mm<0.037
mm合计 黄铁矿 3.67 10.38 27.18 40.77 18.00 - 黄铜矿 0 3.34 15.01 30.23 51.42 - 石英 0.91 2.00 10.89 30.19 56.01 - 其他 0 0 7.49 28.50 64.01 - 含量 1.85 4.25 16.24 30.58 47.08 100 3.2 金形状
用高级研究型偏光反光两用显微镜和高级研究型体视显微镜观察,焦家金矿主矿区金矿物形状主要有球形(占40.25%)、三角形(占9.28%)、矩形(占6.91%)、条形(占12.14%)、块形(占8.24%)、钩形(占11.85%)、不规则形(占11.33%)金等。金的典型形状见图 7。
3.3 金矿物种类
用高级研究型偏光反光两用显微镜观察,结合XRD衍射仪测试结果,发现金矿物种类较丰富,有自然金、银金矿、自然银、金铜矿、含铁自然银、螺硫银矿、金银碲化物等。金矿物类型与含量见表 2。其中金银系列矿物占87.55%,金铜矿占6.58%,螺硫银矿占3.31%,碲化金矿占2.56%。金银矿物成色统计见表 3。从表 3可知,金银矿物平均成色较高,其中自然金达950.21‰,银金矿达738.92‰,金银系列矿物加权成色达到728.88‰。银金矿在金银矿系列含量中的比例(分配率)占到79.70%,是最重要的金矿物,其次为自然金,分配率占14.68%。
表 2 金矿物类型与含量Table 2. The gold mineral types and their contents金银矿物系列 矿物名称 w/% 金银系列 自然金 12.85 银金矿 69.78 自然银 3.67 含铁自然银 1.25 小计 87.55 金铜系列 金铜矿 6.58 硫化物系列 螺硫银矿 3.31 碲化物系列 碲化金银 2.56 合计 - 100.00 表 3 金银矿物成色和含量Table 3. The gold percentages and contents of gold-silver minerals矿物名称 平均成色/‰ w/% 分配率/% 加权成色/‰ 自然金 950.21 12.85 14.68 728.88 银金矿 738.92 69.78 79.70 自然银 11.37 3.67 4.19 含铁自然银 0 1.25 1.43 0 合计 - 87.55 100.00 - 用高级研究型偏光反光两用显微镜观察,结合能谱分析测定不同粒度金矿物成色。由表 4的分析结果可知,60 μm和32 μm的大颗粒金成色分别为543.75‰和549.38‰,14 μm和12 μm的小颗粒金成色分别是859.72‰和856.15‰,说明大粒金成色低,为银金矿;小颗粒金与大颗粒金相比成色明显较高,小颗粒金大都为自然金。
表 4 金矿物不同晶体颗粒的成色Table 4. The gold percentages of different size crystal particles金颗粒粒度/μm w(Ag)/‰ w(Au)/‰ 金含量水平 定名 60 456.25 543.75 金低 银金矿 32 450.62 549.38 金低 银金矿 14 140.28 859.72 金高 自然金 12 143.85 856.15 金高 自然金 4. 结语
以往研究成果对焦家金矿深部矿石的矿物种类、载金矿物种类及金赋存状态等进行工艺矿物学常规研究,查明主要载金矿石是黄铁矿、黄铜矿等硫化矿及石英、长石等脉石矿物;金多数以裂隙金方式存在,少数以包裹金、晶隙金存在。随着井下纵深采矿的进一步开拓,现有工艺矿物学结论明显难以满足后续选冶技术的调控要求。本文采用偏光反光两用显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪及能谱分析等先进手段,综合分析了焦家金矿主矿区的金矿石样品中金的不同赋存状态、嵌布粒度特征,金的形状、种类、分布状态,不同粒度金的成色特征等。研究结果显示主要载金矿物是黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、石英和长石;金赋存状态有裂隙金、包裹金和晶隙金;金矿物形状有球形、三角形等,其中球形颗粒最多;金矿物粒度范围较大,大金颗粒可达到90~110 μm,小金颗粒只有2~3 μm;金矿物种类丰富,有自然金、银金矿、自然银、金铜矿等;金银矿物的成色普遍较高,赋存于硫化物中的大颗粒金,成色较低,小粒金成色较高。
本文利用不同先进手段表征互相印证,提高了研究结论的可靠性与准确性,丰富了焦家金矿内生热液金矿成矿区含金黄铁矿石英脉型金矿工艺矿物学的研究内容,为后续选冶作业提供了调控依据和重要矿物信息。由于缺乏对主要含金脉石矿物(石英、长石等)构造特征,金在其中赋存状态、嵌布关系等方面的研究,应进一步对其进行系统分析,以为提高后续选矿作业脉石中金的回收效果提供重要的分析依据。
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表 1 ICP-AES仪器工作条件
Table 1 Working parameters of the ICP-AES instrument
工作参数 设定条件 工作参数 设定条件 射频功率 1300 W 进样速率 1.5 mL/min 冷却气流量 15 L/min 进样时间 25 s 辅助气流量 0.2 L/min 观察高度(垂直观测) 15 mm 雾化气压力 1.15 MPa 重复测量次数 3 表 2 组合标准溶液中稀土元素的浓度
Table 2 Concentration of REEs in calibration standard solution
标准溶液编号 稀土元素 稀土元素浓度ρ/(μg·mL-1) STD1 La,Ce,Sm,Eu,Ho,Tm,Yb,Lu,Y,Sc 10 STD2 Tb,Pr,Nd,Gd,Dy,Er 10 STD3 La,Ce,Y 25 STD4 La,Ce,Y 50 STD5 La,Ce,Y 100 STD6 Pr,Nd 25 STD7 Pr,Nd 50 STD8 Pr,Nd 100 表 3 稀土元素的分析谱线和仪器检出限
Table 3 Analytical spectral lines of REEs and detection limits of the instrument
稀土元素 分析波长
λ/nm仪器检出限
/(ng·g-1)稀土
元素分析波长
λ/nm仪器检出限
/(ng·g-1)La 408.672 3 Dy 353.170 2 Ce 418.659 16 Ho 345.600 10 Pr 422.293 15 Er 349.910 6 Nd 406.109 12 Tm 313.126 2 Sm 442.434 20 Yb 328.937 1 Eu 412.970 2 Lu 261.542 1 Gd 335.047 4 Y 360.073 9 Tb 350.917 6 表 4 四种溶样方法前处理GBW 07161样品的 ICP-AES分析结果
Table 4 Analytical results of REEs in GBW 07161 with four sample pretreatment methods by ICP-AES
w/(μg·g-1) 稀土
元素GBW 07161 标准值 碱熔法 氢氟酸-硝酸
封闭压力酸溶法五酸敞开
酸溶法四酸敞开
酸溶法La 2362±145 2283 2466 2375 2086 Ce 187.2±8.1 190.2 177.25 188.3 124.75 Pr 447±25 469.2 461.76 452.88 395.55 Nd 1595±86 1619 1570.5 1594 1411 Sm 284.6±25.9 270.5 295.55 290.95 309.9 Eu 64.77±3.62 62.11 66.17 68.49 57.78 Gd 225.6±26.0 225.7 233.2 231.85 164.1 Tb 34.60±2.21 31.67 38.83 41.3 31.36 Dy 183±17 173.4 182.8 196.05 158.75 Ho 35.70±4.01 - - - - Er 96.2±8.7 108.4 100.37 112 100.75 Tm 13.22±1.14 12.43 11.99 13.91 17.25 Yb 87.82±10.53 85.71 82.14 87.42 76 Lu 11.96±0.88 12.19 11.38 12.78 11.16 Y 976.38±47.24 919.9 960.4 987.4 860.05 表 5 四种溶样方法前处理GBW 07188样品的ICP-AES分析结果
Table 5 Analytical results of REEs in GBW 07188 with four sample pretreatment methods by ICP-AES
w/(μg·g-1) 稀土
元素GBW 07188 标准值 碱熔法 氢氟酸-硝酸
封闭压力酸溶法五酸敞开
酸溶法四酸敞开
酸溶法La 1961±170 1867 1927 1813.5 1704 Ce 431.5±32.6 405.3 371.15 340.4 309.77 Pr 736.7±33.1 804.75 784.5 736.2 629.87 Nd 3429±85 3255.5 3384.5 3349 3065 Sm 1724±86 1540 1656 1670.5 1337 Eu 18.91±1.47 18.77 20.19 20.12 18.46 Gd 2169±86 2170 2352 2244 2027 Tb 467.6±34 455.9 455.9 452.35 479.57 Dy 3223±261 3099 3150 3072 2807 Ho (558) 570.95 595.15 577.45 527.2 Er 1749±87 1780.5 1807 1756 1706 Tm 271.4±8.8 275.35 293.45 284.3 267.4 Yb 1844±176 1690.5 1799 1778 1628 Lu 263.82±17.59 230.1 240.15 231.1 217.4 Y 17007±787 17265 18230 17290 15616 表 6 四种溶样方法前处理样品BY-1的稀土元素ICP-AES分析结果
Table 6 Analytical results of REEs in BY-1 sample with four sample pretreatment methods by ICP-AES
w/(μg·g-1) 稀土
元素BY-1 碱熔法 氢氟酸-硝酸
封闭压力酸溶法五酸敞开
酸溶法四酸敞开
酸溶法La 9501±40 8000±168 8749±13 8057±22 Ce 15513±63 13773±642 13623±25 12943±26 Pr 1218±11 1173±46 1150±55 1116±2 Nd 3712±18 3089±155 3079±4 3224±5 Sm 485.77±3.6 488.2±22.7 459±0.9 403±0.9 Eu 57.42±0.22 53.76±1.90 50.72±0.22 48.52±0.09 Gd 63.5±4.97 79.59±1.60 76.77±0.31 69.82±0.78 Tb - - - - Dy - - - - Ho - - - - Er 15.84±2.67 14.83±3.10 19.30±0.44 13.7±0.32 Tm - - - - Yb 16.7±0.27 6.18±0.18 5.08±0.05 3.51±0.09 Lu 3.14±0.45 2.28±0.19 2.62±0.04 2.39±0.04 Y 131.2±0.71 127.4±3.49 113.8±1.42 116.1±0.93 Sc 63.06±0.40 55.33±1.61 53.18±0.51 53.13±0.19 注:"-"表示未给出分析结果;分析结果以"平均值±标准偏差"的形式给出,下表同。 表 7 四种溶样方法前处理样品SS-1的稀土元素ICP-AES分析结果
Table 7 Analytical results of REEs in SS-1 samples with four sample pretreatment methods by ICP-AES
w/(μg·g-1) 稀土
元素样品SS-1 碱熔法 氢氟酸-硝酸
封闭压力酸溶法五酸敞开
酸溶法四酸敞开
酸溶法La 5471±45 4958±59 4589±76 4187±35 Ce 12870±118 11033±127 11817±188 9902±92 Pr 1411±17 1227.4±10 1203±12 1185±11 Nd 5639±44 4498±40 4889±79 4771±42 Sm 758±6 628.6±10.5 631±9.5 614.8±6.15 Eu 78.36±0.41 72.30±0.49 72.97±1.14 60.42±0.50 Gd 88.39±9.62 114.6±0.86 107.7±1.53 62.1±1.05 Tb - - - - Dy - - - - Ho - - - - Er 35.91±4.99 28.65±1.43 32.97±0.64 20.15±0.11 Tm - - - - Yb 8.20±0.29 8.45±0.03 7.35±0.14 5.65±0.02 Lu 7.05±2.88 7.16±0.18 6.16±0.17 4.76±0.02 Y 151.07±1.38 134.37±1.14 128.87±1.73 117.7±0.30 Sc 122.7±0.78 110.87±0.95 94.97±2.09 97.61±0.60 表 8 四个样品稀土元素弱酸提取态的ICP-AES分析结果
Table 8 Analytical results of the weak acid extraction of REEs in four different samples by ICP-AES
w/(μg·g-1) 稀土
元素GBW 07161 GBW 07188 提取态 标准值 提取态
所占比例
/%提取态 标准值 提取态
所占比例
/%La 2309 2361.98 97.8 1242.33 1961.21 63.3 Ce 63.67 187.24 34 82.47 431.47 19.1 Pr 407.9 446.96 91.3 359.13 736.65 48.8 Nd 1566.67 1594.58 98.2 1445.67 3429.2 42.2 Sm 278.07 284.59 97.7 588.43 1724.8 34.1 Eu 65.58 64.77 101.3 0.17 18.91 0.9 Gd 212.4 225.58 94.2 878.83 2169 40.5 Tb 34.97 34.6 101.1 215.03 467.61 46 Dy 170.73 182.97 93.3 1357.67 3223.81 42.1 Ho 35.24 35.71 98.7 308.17 558.72 55.2 Er 103.17 96.2 107.2 1035.33 1749 59.2 Tm 14.26 13.22 107.9 174.23 271.44 64.2 Tb 82.34 87.82 93.8 1171.33 1844.22 63.5 Lu 11.55 11.96 96.6 161.53 263.82 61.2 Y 952.3 976.38 97.5 10796.67 17007.84 63.5 总和 6307.85 6604.55 95.5 19817.01 35857.7 55.3 稀土
元素样品SS-1 样品BY-1 提取态 碱熔值 提取态
所占比例
/%提取态 碱熔值 提取态
所占比例
/%La 54.65 9501 0.6 11.64 5471 0.2 Ce 117.47 15513 0.8 13.04 12870 0.1 Pr 11.32 1218 0.9 5.07 1411 0.4 Nd 31.72 3712 0.9 6.36 5639 0.1 Sm 10.09 485.77 2.1 1.18 758 0.2 Eu 1.76 57.42 3.1 0.29 78.36 0.4 Gd 7.26 63.5 11.4 3.34 88.39 3.8 Tb - - - - - - Dy - - - - - - Ho - - - - - - Er 0.6 15.84 3.8 0.05 35.91 0.1 Tm - - - - - - Tb 0.61 16.7 3.6 0.16 8.2 2 Lu 0.03 3.14 0.9 0.04 7.05 0.6 Y 10.64 131.2 8.1 0.89 151.07 0.6 总和 244.82 30780.63 0.8 32.27 26640.68 0.1 注:“-”表示低于仪器检出限。 -
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