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探析如何对岩矿中稀散与稀有元素进行化学分析 胡 亮 江西有色地质测试研究院， 江西 南昌 摘 要： 岩矿中含有丰富的稀散与稀有化学元素， 稀散和稀有元素的含量在地壳 中的含量很低， 在岩石中的分布也很分散， 所以采用适当科学的化学方 法研究岩矿中的稀散与稀有元素对我们国家工业和经济的发展进步具 有重要的意义。为此， 本文介绍了一些较为常见的用于分析稀有和稀散 元素的化学分析方法， 可以提高稀有和稀散元素的利用率， 希望能够为 工业化快速发展提供一点帮助。 关键词： 岩矿 稀有和稀散元素 化学分析 引言 近年来， 由于科学的不断发展和化学分析方法的不断改进， 元素定 性、 半定量以及定量等方面用到的分析方法和手段也逐渐越来越多。 在矿岩中稀散元素和稀有元素的化学分析中也采用了较为创新的方法 和手段， 其拥有明显的优点， 即更加节约、 灵敏、 准确以及快速等。但是 由于岩矿中含有的稀散元素、 稀有元素的成分的变化较为复杂， 并且性 质方面也会经常出现异常， 所以研究岩矿中含有的稀散元素、 稀有元素 的化学分析方法会在一定范围内要作出相应的改进和完善， 这样在一 定程度上会增强分析结果的有效性， 从而达到更好的分析效果。提高 利用率， 在应用中更灵活。 岩矿中稀有元素和稀散元素的化学分析工作 岩矿中稀有元素和稀散元素的种类较多， 我们选择了其中较为典 型的元素进行分析， 下面是较为详细的分析方法和过程。 稀土元素 通过对目前岩矿的研究和具体分析结果我们可以知道， 稀土元素 是土壤形成岩石过程中的重要的灵敏的指示剂， 而且在高钠岩石中的 存量尤其多， 我们在四个矿区内进行取样， 用 法检测了土壤岩 石中的稀土元素的含量， 我们发现， 在地壳中大概存在含量为 左右的稀土元素， 并且在深层酸性岩石中也存在较小的含量。 矿岩中有比较多类型的稀土资源， 以矽酸盐、 磷酸盐等类型为主， 稀土 元素中较为常见的矿种主要有黑稀金矿、 独居石等。同时， 少量的稀土 元素也会存在于岩矿中的曲晶石、 锆英石中。 对于矿岩中稀土总量的测定有很多， 比较常用的一是过氧化钠高 温熔融先对矿样进行分解， 然后去除杂质。二是用草酸盐分离重量法， 用到试剂主要有盐酸、 氢氧化铵、 草酸丙酮、 草酸、 硝酸、 氯化铵等。三 是 苯萃取然后再用铀试剂 进行比色， 准备 的六次甲基 四胺缓冲液， 让 和稀土中的金属离子生成的络合物进行萃取。 被萃取的还有钍、 铀、 钪、 铋、 铁等其他金属元素还有较少的钛、 锆水解 物。同时为了防止钛、 锆等金属离子惊醒水解从而析出沉淀， 我们可以 先加入磺基水杨酸， 再调节 值， 从而加以掩饰。而且还可以防止抗 坏血酸还原三价铁。先加入铜试剂消除铅干扰然后再进行萃取， 用甲 酸溶液反萃取时， 只有稀土元素才能转入水相， 其它元素仍然被遗留在 有机相中， 从此达到分离的目的。 锂元素的化学分析 锂是稀碱元素里面的重要元素之一， 在自然界中广泛分布， 在地壳 中的含量也较高， 平均含量为 ， 但是在不同的岩石中的分布 程度也是不一样的， 经研究发现， 在花岗岩中的含量比较高， 里面的独 立矿物也有很多， 主要为硅酸盐和磷酸盐。锂元素的分析方法有很多， 如， 质量法、 光谱分析法、 色谱和质谱分析法。在质量分析法中， 以高碘 酸锂质量法为例进行详细分析， 该测定里的方法发现较早， 首先将锂含 量小于 的试液浓缩到 ， 和强碱性的 溶液进行混合， 水 浴加热到 摄氏度， 冷却， 过滤， 将沉淀的部分洗脱干燥， 称质量。将 滤液中的再用原子吸光光度法进行测定， 最后将两部分加起来， 得到锂 元素的含量。该方法步骤比较繁琐， 要分两部分进行， 误差较大。锂元 素的化学分析方法还可以通过重量法对岩矿中所有含有的锂元素进行 分析和研究， 该方法的主要工作原理是利用碳酸钙将元素中含有的一 氯化铵来作出分解并处理， 把钙出去后得到氧化物， 然后将得到的氧化 物混合在碱金属内， 将氧化物进行蒸发后利用无水丙酮做抽取操作， 继 而碱金属以及锂元素可以通过不同的溶解度进行分析。 硒和碲元素的化学分析 在自然界中， 硒被称为稀散元素， 在地壳中， 硒的丰富度为 ， 但是在地球内部为 ， 根据硒的含量及分布， 可以把硒元素分 为独立硒矿床、 贫硒地区、 伴生硒矿床、 富硒地区。碲也是一种稀散元 素， 在地壳中的含量极低， 常与硫化矿物共存， 但是应用领域相当广泛。 硒和碲元素为十分典型的亲铜元素， 在岩浆成因的硫化物中含有较多 的硒和碲元素。通过利用诺达克氏对岩矿中元素的测定结果我们可以 知道， 在原生的岩浆硫化物中， 硒和碲元素的含量分别约为 和 。在火山成因的自然硫中也含有硒， 其量可达 左右。在自然界 中也存在着许多呈稀散游离状态的硒和碲元素， 氧化硒矿和黄碲矿就 是游离状态的硒和碲元素经过氧化后的产物。在浆液矿床中， 各种硒 化矿物是由硒与铜、 铅 银等元素结合而成的， 而各种碲化物是由碲与 金、 银、 铁， 汞等元素结合而形成的。对于碲的测定可以用原子荧光法， 该方法适用于辉长岩、 白云岩等硅酸盐岩石， 其原理是经过盐酸高氯酸 和硝酸， 还有氢氟酸的分解， 制成盐酸溶液， 把碲和其他的干扰元素分 离， 将碲洗脱， 制作成 毫升的盐酸试液， 取出 毫升的清液在含有氢 化物的容器中进行反应， 然后将碲化氢载进石英炉进行原子化， 用碲空 心阴极灯照射， 发射出的荧光强度是与其含有的碲的含量成正比的， 由 此测定出碲的含量。对于痕量硒的测定我们可以用催化动力学光度 法， 其原理是根据硒催化硫代乙酰胺会在碱性条件下会发生还原反应， 还原成亚压基蓝， 从而测定很亮的硒， 因为在一定范围内， 催化反应的 反应速率适合催化剂的用量是成比例关系的， 所以可以可以依据催化 剂的用量和反应的速度来对其量进行分析。 结束语 由于我国经济和科技的迅猛发展， 对稀有和稀散元素的化学分析 方法也越来越多， 但是在这些方法中有许多繁琐且效率低， 所以我们要 不断研究， 使越来越多的稀散与稀有化学元素分析方法得到创新、 改进 和完善， 并且可以将一些先进的工艺和技术应用到岩矿稀散元素、 稀有 元素的化学分析工作中， 使岩矿稀散元素与稀有元素化学分析工作获 得更大的帮助， 提高工作效率， 增强元素分析结果的准确性， 这样对我 国的工业进步和经济发展提供了更加有力的数据和帮助， 给我国社会 经济现代化的建设提供强有力的保障。有一些稀有元素正在渐渐消 失， 所以我们要节约， 减少浪费， 提高提取率和利用率， 让其价值发挥到 最大， 如今我们国家的岩矿稀散元素、 稀有元素的化学分析方法还在不 断的进步和完善， 相信只要我们不断学习， 不断开拓， 不断钻研， 我们的 技术一定会更上一层楼， 稀有和稀散元素的应用领域会更加广泛， 为人