电感耦合等离子体质谱法测定离子型稀土矿中离子相稀土总量及分量.docxVIP

ＤＯＩ：１０．１３２２８／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－７５７１．２０１４．０９．００３电感耦合等离子体质谱法测定离子型稀土矿中离子相稀土总量及分量施意华１，邱丽１，唐碧玉１，杨仲平１，宋慈安２，古行乾１（１．中国有色桂林矿产地质研究院有限公司测试中心，广西桂林５４１００４；２．桂林理工大学有色及贵金属隐伏矿床勘察教育部工程中心，广西桂林５４１００４）摘要：采用硫酸铵溶液提取离子型稀土原矿试样中离子相稀土，以硫酸铵溶液为基体配制校准系列溶液，建立了电感耦合等离子体质谱法（ＩＣＰ－ＭＳ）测定样品溶液中离子相稀土总量及分量的方法。实验表明：对于１０．００ｇ离子型稀土矿试样，加入１００ｍＬ５０ｇ／Ｌ硫酸铵溶液振荡１５ｍｉｎ后放置３０ｍｉｎ可有效提取出离子相稀土；采用５．０ｇ／Ｌ硫酸铵溶液进行校准系列溶液的基体匹配，选择１０３Ｒｈ－１８５Ｒｅ双内标可有效校正硫酸铵的基体效应及仪器信号的漂移影响；选择合适的同位素消除了可能存在的质谱干扰。在最佳条件下进行测定，１５个稀土元素的校准曲线在１０．０～１００．０μｇ／Ｌ范围内线性相关系数均大于０．９９９９１，方法检出限在０．１０～０．６６μｇ／ｇ之间。方法应用于不同离子型稀土矿区中离子相稀土总量及分量的测定，结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）一致，相对标准偏差（ＲＳＤ，ｎ＝１１）在１．０％～５．２％之间，回收率在９８％～１０４％之间。关键词：离子型稀土矿；稀土元素；物相分析；电感耦合等离子体质谱（ＩＣＰ－ＭＳ）中图分类号：Ｏ６５７．６３文献标志码：Ａ文章编号：１０００－７５７１（２０１４）０９－００１４－０６我国地质工作者已在江西、广东、广西、福建、湖南等地发现大量离子型稀土矿［１－２］，这些我国特有的离子型稀土矿，稀土含量可达０．ｘ％，主要呈离子相吸附于高岭土和云母中，还有矿物相（氟碳铈矿、独居石等）、类质同象相（长石等）和固体分散相（石英等）的形态存在。近几年，随着对离子型稀土矿研究的不断深入，需要准确测定离子型稀土矿中离子相稀土的含量，为稀土地质找矿与矿床评价、选冶工艺研究与生产实践、矿产资源综合利用与回收试验研究提供重要的技术支撑。而离子型稀土矿中离子相稀土占原矿中稀土总量的６０％以上［３］，因此准确测定离子型稀土矿中离子相稀土具有重要的意义。稀土元素分析技术已在地质样品中广泛应用［４－８］。而关于稀土物相分析的报道较少，目前主要利用分光光度法测定离子型稀土矿中离子相稀土总量，如：关秀云［９］提出了分光光度法测定离子吸附型矿中离子相稀土总量的测定方法；贺谊［１０］建立了流动注射（ＦＩＡ）光度法测定江西两种离子吸附型稀土矿中离子相稀土总量的方法；胡珊玲等［１１］采用超声波强化浸取离子型稀土矿中稀土，加入乙酰丙酮等掩蔽剂，以ＥＤＴＡ滴定法测定了浸取液中稀土含量。分光光度法和滴定法测定离子相稀土的局限性主要为显色剂及滴定剂受到的干扰因素较多，常用于离子相稀土总量的测定，不能定量离子型稀土矿中单项离子相稀土。目前，电感耦合等离子体质谱法（ＩＣＰ－ＭＳ）具有灵敏度高、干扰少、检出限低和多元素同时测定等特点，成为测定稀土元素的主要技术［１２］。前人［１３－１７］应用ＩＣＰ－ＭＳ收稿日期：２０１４－０４－１７基金项目：国家自然科学基金；广西科学研究与技术开发计划项目（桂科１２）作者简介：施意华（１９７４－），男，高级工程师，主要研究方向：贵金属和稀有稀散金属分析测试研究；Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｙ－ｈｕａ２０００＠１６３．ｃｏｍ——１４施意华，邱丽，唐碧玉，等．电感耦合等离子体质谱法测定离子型稀土矿中离子相稀土总量及分量．冶金分析，２０１４，３４（９）：１４－１９测定矿石中稀土元素，主要采用强酸、微波消解和强碱高温熔融等预处理方法使试样完全分解，测定的稀土含量为矿石中稀土元素所有相态之和，而应用ＩＣＰ－ＭＳ测定离子型稀土原矿中离子相稀土报道很少。本文讨论了硫酸铵溶液从离子型稀土矿中提取出离子相稀土的实验条件，并采用５．０ｇ／Ｌ硫酸铵溶液进行基体匹配和１０３Ｒｈ－１８５Ｒｅ双内标校正系统消除了基体干扰，建立了ＩＣＰ－ＭＳ测定离子型稀土矿中离子相稀土总量及分量的方法。烘箱烘干５ｈ，备测。样品的测定称取１０．０００ｇ离子型稀土１．３．２矿试样于２５０ｍＬ锥形瓶中，加１００ｍＬ５０ｇ／Ｌ硫酸铵溶液，置于回旋调速多用途振荡机上振荡１５ｍｉｎ，取下，静置３０ｍｉｎ，用慢速定量滤纸干过滤于１００ｍＬ容量瓶中，定容。移取５．００ｍＬ定容后的溶液于５０ｍＬ容量瓶中，用１％硝酸（Ｖ／Ｖ，以下均为体积分数）稀释至刻度，混匀后待测。若待测溶液中稀土元素含量超出校准曲线最高点，需适当稀释后再测定。同时按照实验步骤制备流程空白。实验部分主要仪器及试剂ＨＹ－５回旋调速多用途振荡机（江