淺論南方離子型稀土的分析測定

廖曉芳

摘 要：離子型稀土是我國特有的一種新型的稀土礦產(chǎn)資源，南方離子型稀土更是我國獨有。對離子型稀土的分析測定，關(guān)系到稀土資源的有效開發(fā)利用。而我國對離子型稀土的分析測定方法的研究也從未停止過腳步。針對離子型稀土的分析測定方法的演變，本文作了淺論。

關(guān)鍵詞：南方離子型稀土；配分；分析測定

一、關(guān)于南方離子型稀土

稀土是稀土族元素的簡稱。有著“新材料之母”、“工業(yè)維生素”、“工業(yè)味精”之稱的稀土被廣泛應(yīng)用于13個領(lǐng)域的40多個行業(yè)，包括航天航空、電子、交通、醫(yī)療衛(wèi)生等。稀土資源大多具有尖端用途， 例如生產(chǎn)電動汽車電池、太陽能汽車電池、平板電視以及飛機發(fā)動機引擎等都需要用到這類資源。尤其是中重稀土，更是發(fā)光材料、激光材料、光導(dǎo)纖維、陶瓷材料等的重要成分，與尖端科技產(chǎn)品和高新技術(shù)材料密切相關(guān)。

離子型稀土是我國特有的一種新型的稀土礦產(chǎn)資源。南方離子型稀土（或稱風化殼淋積型稀土資源），一類寶貴的中重稀土資源，屬我國獨有。我國南方七個省區(qū)包括廣東、 廣西、福建、 浙江以及江西、湖南、 云南等地，擁有豐富的離子型稀土資源。與四川、山東及包頭的稀土資源相比， 這里的離子型稀土資源鈰含量偏低，品位不算高，除了這一點外，其他元素則都比較豐富，稀土元素配分齊全，放射性比度低，高科技應(yīng)用元素多，高附加值元素含量高，尤其是中重稀土含量高，綜合利用價值大。因而，我國南方離子型稀土的保護性開發(fā)及其對環(huán)境的影響一直備受國內(nèi)外人們的廣泛關(guān)注。

稀土按資源類型大致可以分為輕稀土和重稀土兩類?？梢哉f，無論元素種類還是配分形式，我國南方風化殼淋積型中重稀土資源都是世界上任何國家無法比擬的。而自有知識產(chǎn)權(quán)的獨特的稀土分離工藝， 為我國稀土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出了突出貢獻。

二、南方離子型稀土的分析測定

對于南方離子型稀土，即使利用多種傳統(tǒng)的選礦方法也不能有效地富集稀土礦物，因為入選物料與選出物料的金屬不平衡，選礦過程中不斷出現(xiàn)金屬流失的現(xiàn)象。繼而發(fā)現(xiàn)，南方離子型稀土并非以傳統(tǒng)的“礦物相”礦物而存在，而是以一種非常特殊的、“不成礦”的性態(tài)，即以一種新型的“離子相”礦物性態(tài)存在，這也就是說這種稀土礦物中的稀土絕大部分以陽離子狀態(tài)被吸附在某些礦物載體上。這種以“離子相”礦物性態(tài)存在、被吸附于“礦物載體”表面的稀土礦物就被命名為“離子吸附型稀土礦”。

以江西某地的離子吸附型稀土為例，該稀土中主要含有稀土、硅、鐵、鋁等元素，此外，該稀土中的釤、镥及釔的配分高達60%—80%，其中銪、鋱以及鏑等中重稀土元素配分還要遠遠高于氟碳鈰礦以及獨居石礦，是具有絕對競爭優(yōu)勢的戰(zhàn)略資源。

在稀土元素的測量中，因為基體干擾和光譜干擾等的存在，其測定難度比較大。目前，測定稀土元素的方法主要有三種，即電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）及X射線熒光光譜法等。

其中，X射線熒光光譜法分析速度較快，但測試精度不高。此外，由于其檢出限偏高，所以不適合微量稀土的測定。相對而言，離子型稀土精礦中各組分含量的測定對于準確地計算投礦料以及計價都具有十分重要的意義，所以其配分的測定一般采用 X射線熒光光譜法。相比于它，ICP-MS法的測量精度很高，檢出限也低，但是儀器貴重，一般的普通實驗室不具備測定條件。ICP-AES儀器相對價格便宜，且檢出限低，還可多元素同時測定，廣泛應(yīng)用于稀土元素的測量。

ICP-AES法的運用有ICP-AES直接測定、P507萃淋樹脂分離后測定以及陽離子樹脂分離測定等。

例如，為測定稀土金屬中La、Ce、Pr、Nd、Fe、Si、Zn、Mg八種元素的配分，以前，采用X射線熒光光譜法進行測定，對鋅、鎂的分析則用原子吸收光譜法來完成，鐵、硅就使用分光光度法測定。這樣的測定，一個樣品至少需要經(jīng)過四次處理才可能完成全部化學(xué)成份的檢測，費時又費力，精確度還不夠高。而采用ICP-AES方法則大大減少了這種麻煩。只需確定合適的樣品濃度，并將微量元素的測定下限定在0.005～0.010%之間，回收率定于 95%～105%之間，其主量元素的測量精密度達3.07%，能滿足檢測的需求。

單道掃描式ICP——AES法測定離子吸附型稀土礦中十五種稀土元素也是一種快捷準確的方式。ICP-AES法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種樣品的分析，掃描式ICP-AES法可選擇譜線的優(yōu)點使其尤其適用于光譜復(fù)雜的稀土元素的分析。選取南方離子型稀土樣品，樣品采用硫酸銨浸泡分離，采用此法對離子吸附型稀土礦中十五種稀土元素進行分析，除去了大量基體元索.提高了分析準確度.得到了滿意的分析結(jié)果。

采用ICP——AES法直接測定氟碳鈰精礦中的稀土和部分非稀土元素，其測定結(jié)果也令人滿意。

此外，在稀土元素的連續(xù)測定方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合沉積巖樣品和儀器的特點，運用合適的實驗條件，即首先采用國產(chǎn)樹脂成功分離、富集巖樣中的稀土元素，然后在電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜上進行測定。實驗結(jié)果表明，該方法線性關(guān)系良好，樣品測試的回收率在95%——105%范圍之內(nèi)，其相對標準的偏差全部小于1%。

總之，采用 ICP- AES方法可同時測定南方離子型稀土礦中 L a、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、 Y組分的含量。

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