常压密闭微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定磷矿石中的稀土元素

磷矿石中的稀土元素测定方法主要使用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS),样品处理方式主要采用敞口混合酸溶和碱熔。传统的酸溶和碱熔处理矿石样品时间较长,试剂加入量大,操作过程较为繁琐,且易造成环境污染。微波消解直接向样品释放能量,工作效率高,且易挥发元素被保留在消化溶液中,防止挥发造成结果偏差及环境污染。本文采用微波消解对磷矿石进行处理,并在二次消解过程中加入饱和硼酸络合溶矿过程中产生的不溶物氟化钙,在线加入铑和铼双内标的方式,建立了ICP-MS测定磷矿石中15种稀土元素的方法。结果表明:二次消解过程中加入饱和硼酸能有效地络合沉淀,彻底溶解样品,经上机测定后15种稀土元素的相对标准偏差(RSD)在0.68%~4.52%之间,回收率在93.1%~106.6%之间,方法检出限为0.003~0.029μg/g。选取两个磷矿石样品,用本方法与混合酸(盐酸-硝酸-氢氟酸-硫酸)酸溶方法进行对比试验,相对标准偏差在-5.82%~5.99%之间,表明本方法测定稀土元素是有效可行的。对于样品的前处理方法,酸溶、碱熔和微波消解都有各自的特点,微波密封消解能避免一些能形成易挥发组分的损失并且外源性污染少。本方法拓展了测定磷矿石中稀土元素的样品前处理方法,操作性强,是对现行方法的有益补充。

偏硼酸锂熔融-酒石酸络合-超声提取-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定岩矿型锆矿石中10种元素的含量

为实现岩矿型锆矿石样品中锆、铪、钾、钙、钠、镁、铝、铁、钛、锰等10种元素含量的准确测定,优化了熔融、提取等试验条件,提出了题示方法。取干燥后的样品0.1 g于铂坩埚中,加入0.5 g偏硼酸锂,搅匀后盖上坩埚盖,于1 000℃熔融30 min。冷却后将铂坩埚置于装有25 mL含20 g·L^(-1)酒石酸的20%(体积分数)盐酸溶液中,超声振荡至熔块完全溶解,用水定容至100 mL,用电感耦合等离子体原子发射光谱仪测定。结果显示:上述10种元素的质量浓度分别在一定范围内与对应的谱线强度呈线性关系,检出限(3s)为1.90~40.8μg·g-1;方法用于由锆含量较低的基性岩岩石标准物质和锆精矿标准物质复配成的以锆石、斜锆石为主的岩矿型锆矿石样品的分析,测定值的相对误差为-1.9%~4.0%,测定值的相对标准偏差(n=12)为0.46%~4.5%,准确度和精密度试验结果的绝对值均优于DZ/T 0130.3-2006规定的控制指标,且方法可拓展应用于砂矿型锆矿石的准确测定。

基于XML的勘查技术方法标准数字化研究探讨——以《大地电磁测深法技术规程(DZ/T 0173-2022)》为例

【研究目的】作为地质行业发展的重要技术保障,勘查技术方法标准的精细化和综合化的发展趋势在客观上迫切需要加快存量标准的数字化,以满足标准技术内容的快速检索、分析、比对、拆分与重构等诸多需求。【研究方法】以勘查技术方法标准体系中占比最大、结构趋同的规程类型标准《大地电磁测深法技术规程(DZ/T 0173-2022)》为例,参照国家标准结构化置标框架,采用可扩展标记语言XML对其进行结构化。【研究结果】建立了勘查技术规程类型标准要素与结构化框架的对应关系,基于XML实现了勘查技术方法标准的基本信息、辅助信息、术语信息和主体内容等模块的结构化描述,提出了结构化框架存在要素缺失、结构化描述维度单一、结构化模块颗粒度较粗等不足。【结论】勘查技术方法标准数字化研究应加强开展不同功能类型标准结构元模型、元素集、内容模板和样式表等方面研究,实现全要素、多维度、细颗粒的标准内容结构化,为实现勘查技术方法标准机器可读、可解析奠定坚实基础。

微波消解-原子荧光光谱法测定岩石和土壤中锑

岩石和土壤中锑含量的测定是岩石和土壤化学分析的主要项目之一。目前常用的分析方法是盐酸-硝酸(3+1)混合液水浴消解-抗坏血酸-硫脲还原-原子荧光光谱法,该方法操作简便,应用广泛[1-4]。但是,采用盐酸-硝酸(3+1)混合液消解样品时,锑的测定结果往往比认定值低[5]。

敞口酸溶-电感耦合等离子体发射光谱法测定多金属矿中的铝锰钾钠钙镁硫

以铜、铅、锌为主,富含多种有色金属的矿床,其所含矿物种类较多,通过矿石主量成分的分析,可对矿床评价与利用起到重要作用。多金属矿石的主量元素检测多采用传统化学方法进行各项指标的测定,需使用多种方法,实验过程复杂,且人为误差影响较大。本文建立了一种敞口酸溶-电感耦合等离子体发射光谱法测定多金属矿中的铝锰钾钠钙镁硫的方法。以氢氟酸-硝酸-高氯酸敞口酸溶样品,使用电感耦合等离子体发射光谱仪进行同时测定,标准曲线线性良好,相关系数均大于0.9990%,方法检出限为0.0003%~0.0041%,测定结果相对标准偏差(RSD)为0.82%~7.93%,方法准确、可靠,满足地质样品的分析需求,且测试过程简单,相较传统分析方法更加省时高效。

微波消解-电感耦合等离子体发射光谱仪测定土壤样品中的硼

本文采用微波消解-电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)对土壤样品中硼含量的测定进行了实验。对微波消解样品前处理条件和测定时的仪器参数进行了优化,最终确定了以HF-HNO3-H3PO4体系,逐级升温的方式来消解土壤样品。该方法对硼元素的检出限为0.093μg/g。经标准物质验证,其准确度、精密度均达到行业标准的要求,适用于土壤样品中硼的测定。

微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铁矿石中硫化铁

准确测定铁矿石中硫化铁对于铁矿石的物相分析具有重要意义。目前,铁矿石中硫化铁的前处理方法以系统分析法为主,虽然该方法发展较为成熟,但是存在着步骤繁琐、分离不彻底、硫化铁易损失等问题,易导致测定结果不准确。通过不同溶样方法的对比试验,确定了采用饱和溴水-高锰酸钾混合溶液直接浸取铁矿石的方法以充分浸取硫化铁;通过不同定容方式的对比试验,选择氟化铵-盐酸混合溶液作为提取介质,以最大程度抑制铁的水解,经电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定,得到铁矿石中硫化铁(以铁计,下同)的含量。方法中校准曲线的线性相关系数为0.9999;硫化铁的检出限为3μg/g。按照实验方法测定铁矿石物相成分分析标准物质中硫化铁,结果的相对标准偏差(RSD,n=8)为1.9%~3.5%,相对误差为1.3%~2.5%。实验方法用于测定3个铁矿石实际样品中硫化铁,结果的RSD(n=5)为0.68%~3.0%。方法适用于铁矿石中0.04%~8%(质量分数)硫化铁的测定。

电感耦合等离子体质谱测定绿辉石中稀土元素

绿辉石中含有微量的稀土元素,其对揭示成矿物质来源具有十分重要的意义。采用微波消解分解绿辉石单矿物,结合电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对绿辉石单矿物中14个痕量稀土元素进行测定。并采用103Rh和185Re作内标元素补偿基体效应和灵敏度漂移,方法的检出限为0.006~0.013μg/L,方法精密度(RSD)为0.76%~2.24%,方法回收率为87.5%~106.3%。此方法溶样效率高,简便快捷准确。

原子荧光光谱测定天然水中无机碲和有机总碲

碲在自然界中含量甚微、存在形式较多,目前还没有系统的分析方法,尤其是对无机碲和有机碲的同时测定,罕有报道。本文考察了氢化物原子荧光光谱测定碲过程中金属离子的干扰,掩蔽剂的选择,还原剂的选择,并采用M17树脂分离富集,利用微波消解破坏化学键,氢化物原子荧光光谱测定了天然水中的无机碲和有机碲。碲的检出限为0.011μg/L,按照实验方法测定实际样品中的碲,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为2.12%~2.98%。

常压密闭微波消解-电感耦合等离子体发射光谱法测定锑矿石中的锑

采用王水溶解锑矿石常出现溶矿不彻底、提取过程中锑水解的问题,导致测定结果偏低;虽然原子荧光光谱法广泛应用于锑的测定,但是该方法由于仪器线性范围窄,对于高含量锑(>5%)的测定容易引入较大稀释误差。本文对样品采用氢氟酸-硝酸-盐酸混合酸溶后,在提取过程中加入酒石酸与锑络合,充分抑制了锑的水解。实验结果表明:采用氢氟酸、硝酸、盐酸混合酸体系的溶矿方式,能够有效分解矿石中的硅酸盐组分,使溶解更加彻底,锑的测定结果优于王水溶矿,且检出限更低(1.10μg/g);通过酒石酸与锑的络合及盐酸对锑水解的抑制,锑的测定结果优于王水介质及盐酸介质的结果,且方法精密度(RSD,n=6)为0.11%~1.11%,较其他介质更稳定。在ICP-OES分析中通过对锑元素分析谱线的优选,可以获得更宽的线性范围,从而实现了对较高含量锑的准确测定。本方法能快速、有效溶解锑矿石并避免锑元素水解,经国家一级标物验证,所得结果与认定值相符,适用于分析锑矿石中含量范围在0.7%~40%的锑。

微波消解-原子荧光光谱法测定化探样品中的砷和锑

准确测定砷和锑的含量是化探样品测定中的重要内容。本文介绍了测定这两种元素的一种新方法,笔者基于原子荧光光谱仪,试样经氢氟酸-盐酸-硝酸混酸微波消解,高氯酸-硫酸混酸蒸发除去氢氟酸,由盐酸-酒石酸混合溶液定容,从而得到样品中准确的砷、锑含量。本方法砷、锑校准曲线的线性相关系数均大于0.999;检出限分别为砷0.039μg/L、锑0.0058μg/L。按照实验方法测定水系沉积物、土壤标准物质中砷、锑,结果的相对误差砷为1.52%~6.77%,锑为1.25%~7.17%;相对标准偏差(RSD,n=6)砷为2.27%~5.15%、锑为1.88%~5.81%。本方法适用于化探样品中砷含量在0.05~500μg/g、锑含量在0.05~300μg/g之间的样品测定。

粉末压片制样-X射线荧光光谱法测定锂云母中铷、铯及主量组分

锂云母中铷、铯及主量元素的分析一般采用化学湿法,前处理过程复杂。实验采用粉末压片制样-X射线荧光光谱法(XRF)对锂云母中铷、铯及主量组分(二氧化硅、三氧化二铝、全铁、氧化钙、氧化钾、氧化钠)进行了测定。采用锂矿石标准物质和人工合成校准样品制作校准曲线,各组分的均方根为0.0042~0.49。校准曲线采用经验系数和康普顿散射线内标法校正组分间的吸收-增强效应,方法的检出限为3.1~188μg/g。按照实验方法测定锂矿石标准物质GBW07152中铷、铯及主量组分,结果的相对标准偏差(RSD,n=10)在0.31%~5.0%之间。实验方法用于测定人工合成校准样品(未参与校准曲线的绘制)中铷、铯及主量组分,测定值与理论值吻合良好;测定2个锂云母实际样品中铷、铯及主量组分,测定结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)的测定值相符。

偏硼酸锂熔融-电感耦合等离子体发射光谱法测定钨钼矿石中钨钼及11种伴生元素

钨钼矿石是重要的战略性矿产资源,中国是钨钼矿的产出和消费大国,准确、高效地分析钨钼及其共伴生的有益有害元素含量对钨钼矿的矿床评价和综合利用有重要意义。钨钼矿石中钨钼及伴生元素的分析目前主要采用酸溶和碱熔方式消解样品,酸溶方式在处理高钨钼样品时无法克服水解问题,过氧化钠、氢氧化钠等碱熔方式通常会引入大量碱金属,不能完成钾钠的测定。本文建立了一种偏硼酸锂熔融,盐酸-酒石酸超声浸取,电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)同时测定钨钼矿石中钨钼铜铅锌铝铁钙镁钛锰钾钠的方法。利用偏硼酸锂熔融的强解离作用使样品完全分解,溶液除硼锂外不引入其他金属元素,在盐酸提取液中加入酒石酸络合能够有效抑制钨钼水解,经超声浸取加快了熔块溶解。实验优化了各元素的分析谱线和观测方式,对熔剂用量以及仪器条件进行对比实验以获得最佳条件,采用基体匹配法绘制标准曲线消除了基体效应的影响。标准曲线线性相关系数均大于0.9990,方法检出限为1.34~46.2μg/g,标准物质测定结果的相对误差为0.14%~8.7%,相对标准偏差(RSD,n=10)为1.4%~7.6%。该方法能够准确、高效地完成钨钼矿石样品中多元素的同时测定。

高压密闭酸溶-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定锑矿石中10种元素

采用高压密闭酸溶溶解锑矿石,用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定锑矿石中As、Sb、Al、Fe、Ca、Mg、K、Na、Ti、Mn等10种元素的含量。在装有0.10 g样品的消解内罐中依次加入体积比为3∶1的盐酸-硝酸混合溶液1 mL和氢氟酸2 mL,在150℃烘箱中保温24 h。取出内罐,在电热板上以150℃蒸发至近干。加入体积比为3∶1的盐酸-硝酸混合溶液0.5 mL再次蒸发至干,此步骤重复一次。加入体积比为1∶3∶4的硝酸-盐酸-水混合溶液5 mL,在烘箱中130℃加热3 h。用体积比为1∶3∶36的硝酸-盐酸-水混合溶液定容至100 mL,按照优化的ICP-AES仪器工作条件测定。结果显示:10种元素的质量浓度均在一定范围内与其对应光谱响应值呈线性关系,检出限(3s)为1.98~77.20μg·g-1;按照试验方法分析4种标准物质,所得相对误差为-2.8%~10%;对2种标准物质平行测定12次,测定值的相对标准偏差(RSD)为0.25%~6.6%。

敞开酸溶—电感耦合等离子体质谱法测定锑矿石中的稀土元素

目前测定稀土元素主要采用电感耦合等离子体质谱法,样品前处理主要采用碱熔和封闭酸溶,但这两种前处理方式均耗时较长,不适合批量样品处理,敞开酸溶是一种操作较简便的方法,在聚四氟乙烯烧杯中溶解样品,用时较短,是处理样品最多的方法,广泛应用于岩石、土壤及各种矿物的样品前处理。锑矿石通常含锑量较高,直接测定后会对仪器造成污染,本文通过加入盐酸和氢溴酸除锑后,经硝酸-氢氟酸-硫酸混酸消解,制成王水介质溶液,建立了电感耦合等离子体质谱法测定锑矿石中稀土元素的方法。用内标铑进行质谱干扰校正,弥补了基体抑制效应和校正灵敏度漂移,检出限为0.006~0.037μg/g,RSD(n=12)在0.57%~7.89%之间。结果表明,本法适用于锑矿石中稀土元素的测定。

偏硼酸锂熔融-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定锆矿石中10种元素

锆矿石作为一种重要的战略性矿产,准确分析锆及其共伴生有用有害元素含量对综合评价锆矿资源具有重要意义。然而锆矿石是一种难溶矿石,且在制样过程中Zr、Hf容易水解沉淀。实验通过样品前处理方法的选择和仪器工作条件的优化,建立了偏硼酸锂熔融,稀硫酸+酒石酸提取后电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定锆矿石中Zr、Hf、K、Na、Ca、Mg、Al、Fe、Ti、Mn等10种元素(以氧化物计)含量的方法。利用偏硼酸锂的熔融分解特性制样,熔剂质量为样品质量5倍时可取得较好的处理效果;稀硫酸提取液中加入酒石酸可以抑制Zr、Hf水解;设定仪器工作条件为发生器功率1.3kW、进样速度1.0mL/min、雾化气流量0.7L/min;选择Zr 343.823nm、Hf 277.336nm、K 766.490nm、Na 589.592nm、Ca 317.933nm、Mg 285.213nm、Al 396.153nm、Fe 238.204nm、Ti 334.940nm、Mn 257.610nm为分析谱线进行测定,采用基体匹配法绘制校准曲线消除基体效应的影响。方法中各元素校准曲线的线性相关系数均大于0.9990;各元素的检出限为1.57~58.8μg/g。方法用于测定锆矿石成分分析标准物质GBW07156、GBW07157中Zr、Hf、K、Na、Ca、Mg、Al、Fe、Ti、Mn(以氧化物计),结果的相对标准偏差(RSD,n=10)为0.67%~4.1%,相对误差(RE)为0.13%~4.8%。按照实验方法测定实际样品中各元素(以氧化物计),结果的相对标准偏差(RSD,n=5)为0.27%~4.4%。方法能快速、完全地分解锆矿石,并有效避免Zr、Hf元素的水解,适用于锆矿石中10种元素的准确分析。

敞口酸溶-电感耦合等离子体发射光谱法测定海泡石中的氧化铝等主量成分

海泡石是一种应用广泛的纤维状富镁硅酸盐黏土矿物,主要成分为硅和镁,伴有铝钾钠等杂质,测定海泡石主量成分含量对于矿物性能的综合评价具有重要意义。海泡石主量元素分析通常采用经典化学法,样品碱熔处理后使用容量法、光度法、原子吸收光谱法测定,操作繁琐,耗时长,且无法同时测定钾钠。本文建立了一种氢氟酸-硝酸-高氯酸敞口酸溶样品,ICP-OES测定海泡石中氧化铝等主量成分的方法。对氢氟酸的用量进行了优化,选择Al 396.153nm、Ti 334.940nm、K 766.490nm、Na 589.592nm、Ca 422.673nm、Mg 285.213nm、Fe 238.204nm作为分析谱线,采用轴向观测方式进行测量。由于海泡石中的镁含量较高,用ICP-OES测定时存在基体效应,通过配制系列高镁混合标准溶液以匹配基体。ICP-OES法同时测定铝钛钾钠钙镁铁各元素标准曲线线性相关系数均大于0.9990,方法检出限为0.53~3.25μg/g,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=10)为0.66%~5.65%,各元素回收率为95.3%~108.5%。本方法采用的酸溶前处理方式较碱熔操作更加简单,测定结果与经典化学方法所得结果吻合较好,能够满足海泡石样品的分析需求。

基于六维结构模型的矿产地质技术标准体系构建研究

标准体系是矿产地质中长期标准化工作规划部署的科学依据。本文采用六维结构模型构建了矿产地质技术标准体系,囊括了矿产地质调查、矿产地质勘查、矿产资源节约集约与综合利用和矿产资源国情调查四大门类13个子门类技术标准162项,全面匹配能源和战略性矿产资源调查评价、新一轮找矿突破战略行动和全国矿产资源国情调查;基于模型的专业门类、业务内容、层级、级别、功能、状态六个维度分析,提出加强通用标准布局、提高标准整合力度、优化标准配置格局等体系完善建议。

盐酸-氯化亚锡-氟化铵体系溶样-火焰原子吸收光谱法测定水系沉积物中的低含量黄铁矿

建立了HCl-Sn Cl2-NH4F体系溶样,火焰原子吸收光谱法测定水系沉积物中低含量黄铁矿的分析方法,在过量Sn Cl2存在下,在HCl介质中,用NH4F能选择性地保留黄铁矿,继而使用稀HNO3溶解黄铁矿。方法检出限为0.014μg/m L,RSD（n=12）为2.1%-3.7%,加标回收率为96.0%-105.5%。方法适用于水系沉积物中低含量黄铁矿的测定。