礦石中低含量稀土總量的測定

付秀娟,劉戰(zhàn)英,李玉芬（內蒙古自治區(qū)有色地質勘查局一○八隊,內蒙古　赤峰　024000）

礦石中低含量稀土總量的測定

付秀娟,劉戰(zhàn)英,李玉芬
（內蒙古自治區(qū)有色地質勘查局一○八隊,內蒙古赤峰024000）

試驗是結合本地區(qū)某稀土礦進行的，特別是針對本礦區(qū)含鉛高的特點，研究了克服干擾的辦法。通過反復實踐，初步完成這項工作，現將試驗方法總結如下。

礦石；稀土；測定

1　試驗部分

1.1主要試劑

（1）乙酸—乙酸鈉緩沖溶液PH5.5稱取無水乙酸鈉164克，加水溶解，加入16毫升冰乙酸，用水稀釋至1升，搖勻；（2）混合指示劑溴甲酚綠0.2%乙醇溶液和甲基紅0.2%乙醇溶液，按3：1混合；（3）銅試劑2%水溶液；（4）PMBP—苯溶液0.01M取2.78克1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基吡唑酮溶于苯中，以苯稀釋至1升，搖勻；（5）甲酸反萃取液PH2.3取85%甲酸44毫升，以水稀釋至10升，搖勻；（6）偶氮胂Ⅲ0.05%取0.5克偶氮胂Ⅲ以少量水溶解，過濾，以水稀釋至1升，搖勻。稀土標準溶液稀土輕重配分比應按本礦礦石所含稀土輕重配分比來配制標準。

表1　輕稀土與重稀土的配分比例

將以上稀土氧化物經酸溶解，加幾滴30%過氧化氫，加熱煮沸除盡過量的過氧化氫，加20毫升鹽酸，以水稀釋至200毫升，搖勻。此溶液1毫升相當于1毫克稀土總量。輕重之比為2：1、每1毫升相當于20微克稀土總量的標準溶液取輕重之比為3：1的標準溶液6.70毫升，輕重之比為1：1的標準溶液3.30毫升，加鹽酸50毫升，以水稀釋至500毫升，搖勻。

1.2測定條件試驗

（1）輕、重稀土配分比例與消光值的關系。

表2　輕重稀土配分比例與消光值關系

由表2可見，輕重稀土比例2：1與3：1，其消光值很接近，但與1：1或1：3相差很大，因此使稀土總量標準中輕重比與礦石中輕重稀土之比一致是獲得準確結果的重要因素。2.三價、四價鈰對稀土總量測定的影響。但鈰在地殼中的克拉克值為40克／噸，約占稀土總量中的23.5%。因此，掌握鈰的化學性質是準確測定稀土總量的關鍵。三價鈰在中性或堿性介質中易氧化。為使四價鈰全部還原成三價鈰，防止水解，采用在酸性溶液中用過氧化氫作還原劑。3.鐵的干擾消除。用鹽酸羥胺還原高價鐵，發(fā)現鹽酸羥胺影響PMBP一次全部萃取稀土，改用抗壞血酸代替鹽酸羥胺來還原高價鐵效果良好。

表3　四價鈰還原成三價鈰的試驗（輕：重為2∶1）

表4　鹽酸羥胺對稀土萃取的影響試驗

表5　抗壞血酸還原高價鐵的試驗

由表5可知，抗壞血酸對稀土萃取和測定結果影響不大。當鐵量更大時，可加固體抗壞血酸還原高價鐵。4.鋁的干擾消除。當鋁大于2毫克時，在調整PH過程中生成沉淀，造成吸附，使結果偏低。為此，在調PH和萃取稀土前，采用磺基水楊酸來掩蔽鋁。試驗證明，磺基水楊酸可以掩蔽鋁，對稀土測定無影響。

表6　磺基水楊酸掩蔽鋁的試驗

（5）鉛的干擾及消除。采用銅試劑掩蔽鉛等重金屬，試驗證明可行。

表7　銅試劑掩蔽鉛的試驗

（6）鹽酸和硫酸介質對稀土顯色的影響。

表8　稀土在鹽酸、硫酸介質中顯色試驗

由表8可見，稀土在鹽酸、硫酸介質中與偶氮胂Ⅲ顯色，其消光值相差較大。為了使礦樣與標準顯色條件一致，避免由不同介質帶來誤差，在稀土標準系列中各加入7毫升試劑空白作底液。

2　樣品分析

2.1標準曲線繪制

分別取0、10、20、30、40、50、60微克稀土總量標準溶于60毫升分液漏斗中，加人空白溶液1）7毫升，以水稀釋至約10毫升，加入1%抗壞血酸1毫升，搖勻，放置片刻，加10%磺基水楊酸2毫升，搖勻，加混合指示劑2滴，以1：1氫氧化銨調至蘭綠色或草綠色，再以5%鹽酸調至紅色，加入乙酸—乙酸鈉緩沖液（PH5.5）3亳升，搖勻，加入2%新鮮銅試劑2毫升，搖勻，加0.01MPMBP—苯溶液25毫升，萃取1分鐘，分層后，去水相，搖蕩幾下，把殘余水放盡，然后加入PH2.8的甲酸反萃取液25毫升，萃取1分鐘，分層后，快速放出幾毫升洗分液漏斗頸下部，然后放出15毫升于干燥的25毫升比色管中，加入0.05%偶氮胂Ⅲ溶液1.50毫升，搖勻，以試劑空白作參比，在光電比色計上，波長655毫微米，用2厘米比色池，進行比色，測定其消光值。

2.2礦樣分解與分離

（1）硫酸溶礦。稱取礦樣0.1克～0.2克于100毫升燒杯中，加入1克固體硫酸銨，以少量水潤濕，加入10毫升硫酸，蓋上表面皿，于電熱板上加熱，至礦樣分解完全，取下冷卻，加30%過氧化氫10～15滴，搖勻，待大量氣泡冒盡，以水稀釋至50毫升，冷卻，沖入100毫升容量瓶中至刻度，搖勻。吸取5～10毫升溶液于60毫升分液漏斗中，以下操作按標準曲線繪制手續(xù)進行。

表9　礦樣驗證結果

（2）堿熔、強堿沉淀。稱取礦樣0.1克于銀坩堝中，加固體氫氧化鈉3克，置低溫電爐上熔融除盡水份，放入750～800℃高溫爐，熔融5～10分鐘，熔融完全取出搖勻，冷卻后放人200毫升燒杯中，加入約80毫升沸水，蓋上表面皿，作用完畢后以水洗出坩堝，在小電爐上加熱煮沸約1分鐘，取下冷卻，用水稀釋至體積約100毫升，以中速濾紙過濾，用2%氫氧化鈉溶液洗滌燒杯及沉淀7～8次，將濾紙連同沉淀一起放入原燒杯中，加1：3的過氯酸—硝酸混合酸15毫升，蓋上表面皿，在電熱板上加熱煮沸以破壞濾紙，待大量劇烈白煙冒出，稍低溫蒸至濕鹽狀，取下，稍冷，加鹽酸5毫升，30%過氧化氫3～5滴，以少量水沖洗表皿及燒杯壁，加熱使稀土鹽類完全溶解，并驅盡過剩的過氧化氫，取下冷卻，視其稀土含量沖入50毫升或100毫升容量瓶中，置電爐上加熱使氯化銀沉淀凝聚下沉，冷卻，用水稀釋至刻度，搖勻。吸取5～10毫升溶液于60毫升分液漏斗中，以下操作按標準曲線繪制測定手續(xù)進行。

按分析手續(xù)，在空礦中加入稀土標準，回收結果列于表10。

表10　標準回收結果

表11　礦樣驗證結果

3　討論

（1）采用銀坩堝熔礦時，用鹽酸—過氧化氫溶解沉淀，產生的氯化銀沉淀，經光譜檢查無稀土，故用銀坩堝來熔礦可行。

（2）礦樣經堿熔、水提、過濾，所得濾液用氫氟酸沉淀，經光譜半定量檢查，測得稀土絕對量為0.1～0.6微克，表明稀土在強堿性溶液中沉淀較完全。

（3）含磷樣品應在熔礦后用氟化物分離除磷。