范晨子,孫冬陽,趙令浩,袁繼海,胡明月,趙明
(1. 國家地質實驗測試中心,北京 100037;2. 礦物加工科學與技術國家重點實驗室,北京 102628)
鋰、鈹稀有金屬是全球戰略性的關鍵礦產資源,因其特殊的性能在航空航天、核能、新能源汽車、光伏等高新產業中發揮著不可替代的作用[1-3]。近年來,隨著中國新一輪找礦戰略行動的實施,深入加強關鍵金屬賦存規律研究及其開展有效開發利用具有重大的需求[4]。鋰、鈹礦物是提取鋰、鈹元素的重要原料,常具有“稀”、“伴”和“細”的基本特征,開采利用上具有較大難度[5]。因此,準確、原位定量分析鋰、鈹元素在各類礦物中的含量對于鋰、鈹關鍵金屬資源賦存規律和加工利用工作的開展十分重要。
電子探針(EMPA)、二次電離質譜(SIMS)和激光剝蝕電感耦合等離子體質譜法(LA-ICP-MS)是目前常用的微區原位成分分析方法。電子探針具備單個微米級微區、無損以及進行點、線、面分析等特點,是顯微礦物鑒定的主要手段[6]。但是電子探針分析鋰、鈹這種K線系特征X射線波長小于1.2nm、能量低于1keV的超輕元素,存在特征X射線容易被基體吸收、衰減程度大,峰位容易受干擾、易偏移等問題,難以準確定量[7]。近年來,有學者通過配置針對超輕元素分析的大尺寸晶面間距的分光晶體以及兼具高靈敏度和高分辨率的約翰遜型全聚焦分光晶體,優化加速電壓、束流、標樣、峰位、上下背景等實驗條件試圖解決Be等超輕元素的分析問題,取得了一定的研究進展[7-9]。二次電離質譜具有高空間分辨率(<50nm)、低檢出限(10-6~10-9數量級)和高質量分辨率(>30000)的特征,能檢出包括氫在內的所有元素和同位素[10]。……