浅析铝土矿中伴生元素及矿物赋存状态现代分析技术方法.pdfVIP

pH值在5．9-6．2范围内时，土壤中砷的富集因子K(土壤中砷含量与岩石中 砷含量的比值)随pH值的增加而减小，土壤的吸附砷作用减弱，砷迁移性增强； 而在pH6．2“．7的范围内，K随着pH的增加而增大，砷不易迁移。 有机质含量在O．76~1．15％范围内，土壤中砷的富集因子K随着有机质含量的 增加而升高，土壤对砷的吸附能力增加，阻碍砷的迁移；在1．15～1．78之间时， 土壤中砷含量随着有机质含量的增加而减小，土壤对砷的吸附作用降低，易于砷 的迁移。 土壤中高磷浓度时与砷表现的是协同(促进)作用，随着磷的增加会促使植 物对As的吸收和积累。 浅析铝土矿中伴生元素及矿物赋存状态的现代分析技术方法 胡志中杜谷杨波任静徐金汐程江王凤玉 成都地质调查中心 摘要 铝是仅次于钢铁的第二重要金属，是具有极高经济价值的矿产资源。据统计， 我国铝土矿资源较缺乏，现有铝土矿保有储量为5．3亿吨，仅占世界储量的2．3％， 矿石保障程度不过十几年。铝土矿床中普遍富含镓、锗、钒、稀土、铌、钽、钪、 锂、锆和稀土等伴生元素。 前人早已认识到这些伴生元素的重要性，但研究程度仍较低，仅发现这些元素 在铝土矿床中富集，缺乏对铝土矿中这些伴生元素的赋存状态、分布规律、控制 因素和规模等系统研究，一旦解决上述问题，并结合合理的工业技术，不仅可为我 国稀有金属元素提供战略基地，同时也能为铝工业注入新的活力，增加新的产业和 经济增长点，使其实现持续高效发展，建立节约型社会。更重要的是矿产资源是一 种有限的不可再生的资源，矿产资源的综合利用将成为今后某些金属的重要来 源。 铝土矿是以三水铝石或一水硬铝石为主要成分，并包括一水软铝石、高岭石、 蛋白石等多种矿物。目前，铝土矿作为重要的工业原料，除了仍是生产金属铝的 2lO 主要原料，也被广泛的运用于其他伴生元素的提取(如稀土元素和钪)。随着铝 土矿需求量的不断增加，其分析技术也成为了研究的热点，特别是近年来现代分 析仪器的相继使用，为铝土矿中稀土和微量元素及其矿物赋存形态的研究提供了 更准确和快速的技术支持。本文较为详细的归纳总结了铝土矿中稀土和微量元素 及矿物赋存状态现代分析技术方法。 l铝土矿中微量元素分析技术 1．1高分辨电感耦合等离子体质谱法(HR．|CP．MS) 稀散和稀土元素在地壳中的丰度低，相应岩石中的含量很低(一般为10’9级)， 测试难度较大。目前测定稀散及稀土元素的仪器分析方法很多，其中高分辨电感 耦合等离子质谱(HR．ICP．MS)具有灵敏度高、谱线相对简单、检出限低、抗干 扰能力强等优点，已成为稀散和稀土元素含量的精确测定最常用的方法，但较少用 于铝土矿方面的测试。 当前运用于ICP．MS测定铝土矿中稀土元素的前处理方法主要有：混酸 开式容器消解法和密闭高温消解法，及微波消解法。这几种方法各有特点， 其中混酸密闭高温消解法能够有效消解绝大多数矿物，但是操作较为繁琐， 耗时间长；混酸开式容器消解法操作较密闭法简单，但是部分矿物消解效 果不佳。微波消解法耗时短，但是设备较贵，使用相对较少。 1．2X射线荧光光谱法(XRF) X射线荧光光谱法(XRF)是现铝土矿主次量元素测定的主要技术方法， 相对传统测试方法，XRF具有快速、检测限低、准确性高、精密度好等优点， 其主量元素检出限普遍在0．01 wt．％左右。X射线荧光光谱法(XRF)测定铝土矿 化学成分时，普遍根据待测元素的不同，而采用不同的制样方法：主次量 元素因其在矿物中含量相对较高。测定时往往采用熔融法制样，这样可以 避免由样品颗粒度效应、 矿物效应带来的干扰，从而提高了分析结果的准 确度。采用粉末压片法测试痕量元素，可以提高其分析的灵敏度，同时也 快速、方便、成本低。 1．3x射线衍射分析法(xIm) X射线衍射分析是利用不同晶体矿物会在X射线下产生不同的衍射效应，从 而鉴定出样品中的各种物相，并因其具有分析速度快，结果准确，无损样品的特 2lI 点，而被普遍采用于铝土矿物相分析。X射线衍射分析在晶体矿物定性分析的同 时，也被用于晶体矿物定量分析，其定量分析法包括：直接分析法、增量法、内 标法、K值法等，但在实际的测定中发现，这些定量方法都存在一定的误差，因 而X射线衍射定量分析也往往被称为半定量分析