稀土全元素分析檢測(cè)

稀土分析檢測(cè)方法 稀土礦化學(xué)分析方法  

文中從稀土礦、稀土精礦、稀土金屬及其氧化物、稀土合金和稀土產(chǎn)品等方面概述我國稀土分析國家標(biāo)準(zhǔn)體系的建立.

1 稀土礦化學(xué)分析方法

礦產(chǎn)資源由國土資源部門主管，稀土礦石化學(xué)分析方法由國家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心負(fù)責(zé)起草，原礦的檢測(cè)與產(chǎn)品檢測(cè)有很大的差別，原礦中雜質(zhì)含量雜，對(duì)被測(cè)元素影響大，干擾較多.氧化鈧量的檢測(cè)是稀土礦石一個(gè)重要的指標(biāo)，從稀土原礦中回收稀土氧化鈧也是研究的熱點(diǎn).

現(xiàn)行有效的稀土礦石化學(xué)分析方法包括稀土礦石化學(xué)分析方法稀土分量和鈧量（GB/T17417.1~2-2010）的測(cè)定，全部替代了GB/T ，見表1.

放射性釷的檢測(cè)在稀土原礦分析中也是常常考查的元素，因?yàn)殁Q與稀土元素的化學(xué)性質(zhì)相似，稀土原礦中常伴生釷，在稀土生產(chǎn)工藝中釷的測(cè)定非常重要.釷作為核能源可為人們利用，其天然放射性對(duì)環(huán)境的污染，也引起了人們的關(guān)注[3-4].

以中、重稀土為主的南方離子型稀土礦是我國寶貴的稀土礦產(chǎn)資源，是國家實(shí)行保護(hù)性開采的特定性礦種，以贛州有色冶金研究所為主要研究單位，針對(duì)其特殊的性質(zhì)專門制定了相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)分析方法，幾經(jīng)整合和修改，形成了現(xiàn)行有效的分析方法，見表2.

X-射線熒光光譜法在稀土分析檢測(cè)中的應(yīng)用是稀土分析的發(fā)展趨勢(shì)，稀土配分量檢測(cè)當(dāng)前稀土企業(yè)和檢測(cè)機(jī)構(gòu)采用較多仍是ICP-OES，實(shí)際上對(duì)于稀土配分量的準(zhǔn)確測(cè)定，需要綜合考慮所使用的儀器設(shè)備條件是否適宜.通過測(cè)定稀土配分，可區(qū)分高釔或中釔型離子型稀土.對(duì)南方稀土來說配分有其特性：易開采、配分齊，以中、重稀土比例為主，有價(jià)元素Eu、Tb、Dy等元素含量也較高，是其他稀土礦中所無法比擬的.

三氧化二鋁是兩性物質(zhì)，稀土中三氧化二鋁測(cè)定也是重要的化學(xué)檢測(cè)指標(biāo)，現(xiàn)行的方法依據(jù)三氧化二鋁的測(cè)量范圍不同選擇不同的檢測(cè)方法.

GB/T 稀土總量的測(cè)定常常引起異議，離子型稀土礦的碳酸稀土采用950 ℃高溫灼燒，而原來碳酸稀土前處理采用105℃烘干，碳酸鹽要在高溫灼燒下才能完全分解為氧化物.

稀土配分量、三氧化二鋁量、稀土總量、水分量、灼減量等檢測(cè)常常是稀土交易重要的技術(shù)指標(biāo).

2 稀土精礦化學(xué)分析方法

稀土精礦化學(xué)分析方法（GB/T 18114）包括11個(gè)部分，2011年11月實(shí)施GB/T的標(biāo)準(zhǔn)全部代替獨(dú)居石精礦的化學(xué)分析方法（GB/T），由贛州有色冶金研究所、包頭稀土研究院等單位對(duì)原只針對(duì)北方稀土獨(dú)居石精礦化學(xué)分析方法進(jìn)行了整合和修訂.主要包括稀土氧化物總量和15個(gè)稀土配分量，其他非稀土雜質(zhì)有氧化釷、氧化鈣、氧化鈮、氧化鋯、氧化鈦、氧化鋁、氧化鐵、五氧化二磷、水分、氟量等，修訂前后的標(biāo)準(zhǔn)主要變化有：

（1）稀土氧化物總量的測(cè)定：將稀土和釷氧化物總量的測(cè)定調(diào)整為稀土總量的測(cè)定.灼燒溫度由750 ℃調(diào)整為950 ℃，與GB/T測(cè)定稀土總量的灼燒溫度一致，樣品分解更加完全.

（2）氧化釷的測(cè)定：由重量法調(diào)整為等離子質(zhì)譜法和等離子發(fā)射光譜法.測(cè)定范圍由2.00 %~7.00 %擴(kuò)大為0.2 %~8.00%，滿足了放射性物質(zhì)釷低含量的檢測(cè)需求.

（3）氧化鈮、氧化鋯、氧化鈦量的測(cè)定：由電感耦合等離子體發(fā)射光譜法替代了分光光度法測(cè)Ti、EDTA測(cè)Zr，增加了Nb的檢測(cè).

（4）氧化鋁的測(cè)定：氧化鋁的測(cè)定為初次制定，稀土礦中氧化鋁含量對(duì)稀土萃取分離影響較大，修訂后的標(biāo)準(zhǔn)增加了對(duì)氧化鋁測(cè)定的要求，氧化鋁太高在萃取工藝中萃取劑中毒，萃取效率降低.

（5）氧化鐵量的測(cè)定：測(cè)定范圍由0.50 %~5.00 %調(diào)整為0.50 %~10.0 %；樣品溶解時(shí)間由40 min調(diào)整為25min，由用鹽酸直接在漏斗中溶解堿分離后的濾出物調(diào)整為濾出物及濾紙一同放入原燒杯中，加入鹽酸煮沸溶解沉淀，趁熱過濾，操作更加方便，還原劑用二氯化錫-三氯化鈦代替二氯化錫，三氯化鈦將Fe3+全部還原為Fe2+.

（6）稀土配分量的測(cè)定：由測(cè)定氧化釔調(diào)整為測(cè)定15個(gè)稀土元素氧化物的配分量，實(shí)際生產(chǎn)和交易中，關(guān)注的不單單是氧化釔的價(jià)值.

（7）其他雜質(zhì)如磷、鈣、硅等含量的檢測(cè)：主要調(diào)整是增加了儀器分析檢測(cè)手段，以及擴(kuò)展了測(cè)定范圍，檢測(cè)靈敏度有提高.