稀土是现代工业体系中的一种重要的战略资源[1],稀土样品的快速分析对稀土资源的开采、提取与冶炼有着重要的意义。由于稀土样品中的稀土元素种类多、含量低、分离难度,现有方法（如国标法、Tessier法）常需复杂的样品预处理,导致分析耗时长、分析能耗高、产生废液多[2,3]。因此,本课题结合无机质谱分析技术与本实验室顺次电离研究基础,建立了一种针对复杂稀土矿样的直接质谱分析方法。方法将顺次电离源与ICP-MS进行耦合（图1a）,采用不同物化性质（极性、酸度、氧化还原性等）的试剂,对稀土矿样中不同形态（可交换态、可还原态、可氧化态、结晶态、残渣态）的稀土元素进行顺次电离,进行直接质谱分析。实验结果显示,以赣州离子型稀土矿为分析对象,采用该方法可在1小时内完成15种稀土元素5种不同形态的顺次分析,获得各种元素不同形态含量信息。如图1b所示,各稀土元素以交换态、可还原态和可氧化态为主,三种形态占提取稀土的70%以上（Ce为异常元素,其结晶态占比达70%）。与传统分析方法[3,4]相比,该方法不仅可以得到各稀土的总量及配分结果,而且具有分析速度快（1h VS.60h）、样品消耗少（1mg VS.10g）、产生废液少（20mL VS.200mL）、实验数据丰富以及分析能耗少等优点。此外,在获得稀土元素信息的同时,该方法还可获得稀土矿中其他重要元素的含量信息（如Cu、Pb、Sn等）,这对于研究稀土矿的成矿机理具有重要意义。本课题开发的该类顺次分析方法将有望实现复杂样品中不同元素的结构及空间分布的快速分析,掌握其在特定环境中的化学行为和动力学过程等信息,为材料科学、能源科学、地球科学、环境科学、生命科学等领域中的重要科学与技术问题的深入研究提供前所未有的丰富信息。
类型: 国内会议
作者: 李发亮,朱腾高,吴德波,徐加泉,陈焕文
关键词: 稀土矿样,直接质谱,形态分析,顺次分析
来源: 第十七届全国稀土分析化学学术研讨会 2019-11-25
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑
专业: 地质学,化学
单位: 江西省质谱科学与仪器重点实验室质谱科学与仪器国际联合研究中心赣州分中心
分类号: O657.63;P575
DOI: 10.26914/c.cnkihy.2019.005562
页码: 34-35
总页数: 2
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本文来源: https://www.lunwen90.cn/article/6b05b99ec7f4fcc0a1e588c7.html