中国磷矿石分析文献评介

收集了1990—2010年中国磷矿石分析技术与方法的中外期刊文献102条,其中单个组分(元素)分析方法的文献56条,传统的多个组分连测方法的文献24条,现代多元素同时分析方法的文献20条,综合性评述等2条。20世纪90年代以来,单个组分(元素)测定的方法迅速减少,发表的文献量也大为减少,多元素同时分析技术得到迅速发展和广泛应用,电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)和X射线荧光光谱(XRF)已成为当今磷矿石多元素分析的基本的有效的技术方法。ICP-AES用于测定磷矿石中痕量元素(包括稀土元素)具有明显优势,而磷矿石的主、次量元素分析XRF的测定精度更高,特别是以XRF为主。直接压片制样的XRF技术的"环境友好"特性使其具有更广的应用前景。结合目前中国磷矿石分析的国家标准分析方法和现有的磷矿石国家一级标准物质,提出了应尽快制订以现代多元素同时分析方法为主的磷矿石分析方法新的国家标准,以与现代主流分析技术相适应;研制新的具有更多特性量值的磷矿石标准物质,以满足磷矿石资源综合利用研究的需求。     

混合酸分解-电感耦合等离子体质谱法测定磷矿石中15种稀土元素

磷矿石中伴生的大量稀土,是继离子型稀土矿后重要的稀土后备资源。对磷矿石稀土元素分析测定方法的研究具有重要意义。本实验采用盐酸-硝酸-氢氟酸-硫酸体系消解、王水提取,建立了应用电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)测定磷矿石中15种稀土元素的分析方法。经优化实验选取了合适的称样量以保证分析结果的准确可靠。选择合适的分析同位素及采用干扰校正方程以消除质谱干扰,利用103Rh为内标元素,有效抑制了分析信号的动态漂移,用于测定磷矿石国家标准物质中的15种稀土元素,方法的检出限为0.001~0.021μg/g,精密度均小于6.0%(n=12),加标回收率在95.7%~108.0%。适合推广运用于大批量磷矿石中稀土分量的快速分析     

工业磷矿石主要化学组分含量近似数学模型

深入研究云南、中国及世界各地磷矿石物质成分基础上,揭示中外工业磷矿石化学组分与矿物化学组成的对应关系,建立工业磷矿石中主要化学组分含量之间函数定量数学模型。文中列举大量典型实例,可广泛应用于不同成因、产地的工业磷矿石化学组分分析、测试与预测,为磷矿石物质成分与质量研究构架一条快捷通道。     

磷矿石化学成分分析标准物质研制

磷矿的开发与综合利用不仅需要分析磷等主要元素,也需要准确地测定稀土元素和微量元素。分析测试过程需要含量适中、定值组分全的磷矿石标准物质进行质量监控,国内外现有的磷矿石标准物质无论是从定值指标还是含量梯度范围等方面均无法满足此需求。本文研制了4个不同类型磷矿石成分分析标准物质。样品采集自河北张家口钒山磷矿、贵州织金新华磷矿、云南昆阳磷矿、湖北神农架火炼坡磷矿4个典型矿区,其中张家口钒山磷矿和织金新华磷矿为含稀土的磷矿。检验结果表明样品的均匀性、稳定性良好;通过11家实验室协作定值,定值元素包括造岩主量元素、稀土元素和痕量元素共37项,其中3个组分为参考值,其余均给出标准值和不确定度。4个磷矿石标准物质形成了一个从边界品位、工业品位到磷精矿较为完整的含量系列,P_2O_5的含量分别为10.57%、18.91%、27.78%、39.40%,稀土元素总量分别为0.16%、0.11%、0.032%、0.0083%,可满足磷矿勘查、评价和综合利用开发中对标准物质的需求。     

贵州省福泉市英坪磷矿矿石特征及成因分析

根据前人研究成果及本次勘探工作,综合分析英坪磷矿矿床地质特征,为后期矿山开发利用提供参考。根据室内显微镜下磷矿石的结构构造,研究磷矿成因;根据区内磷矿石的自然类型,结合镜下特征,分析矿石中矿物共生组合关系;通过矿石中主要有益组分的分析,了解矿石中P2O5含量的变化规律;通过矿石中主要杂质组分含量与有益组分P2O5含量对比分析,认识各矿石自然类型的化学特性及变化规律;根据磷矿成因分析,初步认为磷矿石的结构构造是反映矿床沉积环境的重要标志,与矿床成因密切相关。     

较低稀释比熔片制样X射线荧光光谱法测定磷矿石中12种主次痕量组分

当前应用X射线荧光光谱熔片制样技术分析测定较低含量、低荧光产额氟组分时,准确度较低,精密度较差、检出限较高。本文运用5:1较低稀释比熔样制片技术,采用波长色散X射线荧光光谱法测定磷矿石中12个主次量组分(F、Na₂O、MgO、Al₂O₃、SiO₂、P₂O₅、K₂O、CaO、TiO₂、MnO、TFe₂O₃和痕量SrO)。采用磷矿石、岩石国家一级标准物质、磷矿石管理样品和人工配制标准样品校准,经验系数法进行基体校正,结果表明12个组分分析方法的精密度和准确度较好,检出限较低,未知样品的分析结果比较满意;氟的精密度、准确度和检出限均好于文献中10:1熔样稀释比得出的结果。该方法解决了压片制样测定氟组分,熔片制样测定其他主次量组分的技术问题,同时也降低了熔片制样技术测定氟的检出限。     

泥质烃源岩密度分级分离与有机碳分配

选取东营凹陷第三系11 块泥质烃源岩样品,粉碎后按小于1.6 g/cm3,1.6~2.2 g/cm3 和大于2.2 g/cm3 的密度,分离成1,2,3 三个组分,希望可以把烃源岩中游离的有机质、无机矿物与有机黏土复合体分别提取出来。对各组分进行质量、有机碳及扫描电镜分析,探讨不同密度组分中有机质赋存形式及有机碳分配方式的差异性。密度分组后各组分的质量、有机碳量回收率基本上达到100%,表明密度分离方法可信,且对烃源岩的破坏较弱。通过扫描电镜观察发现,1 组分中存在大量的生物碎屑有机质,经盐酸处理后,有机质颗粒表面干净,而2,3 组分中只见有大量的矿物颗粒,但能谱分析显示了C 元素的存在。这些特征表明1 组分为生物碎屑有机质,而2,3 组分中有机质与无机矿物相混合。有机碳分析表明,1 组分有机碳含量平均高达14.24％,但其仅占全岩有机碳量的1.11%;2,3 组分中有机碳含量分别为3.26%,2.77%,两者占全岩有机碳量的90% 以上。由此看来与无机矿物相结合是烃源岩中有机质较为重要的赋存方式,这部分有机质对全岩生烃量的贡献不容忽视。     

电感耦合等离子体发射光谱法测定磷矿石中微量有毒元素铅砷镉

用电感耦合等离子体发射光谱法测定磷矿石中微量有毒元素铅、砷和镉,并对溶样条件及共存元素干扰和仪器工作条件进行了试验。方法检出限为Pb0.042mg/L、As0.053mg/L、Cd0.006mg/L;相对标准偏差为(RSD,n=11)Pb0.86%、As1.36%和Cd1.08%;回收率为Pb109.3%、As94.0%和Cd90.0%。方法用于分析磷矿石标准样品和出口磷矿石检验样,分析结果与其他方法一致,能够满足日常检验的要求。     

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。...     

石墨炉原子吸收光谱法测定磷矿石中微量铅和铬

应用石墨炉原子吸收光谱法测定磷矿石中微量铅和铬,优化了仪器工作参数及石墨炉升温程序,探讨了不同酸溶体系、基体改进剂及共存元素的影响。方法检出限为铅0.25μg/g,铬0.29μg/g;测定结果的相对标准偏差(RSD,n=12)在2.2%~7.0%;加标回收率为93.2%~107.7%。方法灵敏度高,干扰少,操作简便,应用于磷矿石中微量铅、铬的测定获得了满意的结果。     

等离子体发射光谱法测定重晶石中钡铁和硅

重晶石经Ｎａ２ＣＯ３熔融,水浸取,过滤。沉淀经ＨＣｌ溶解后,用电感耦合等离子体发射光谱法同时测定主成分ＢａＳＯ４和次量成分Ｆｅ２Ｏ３以及滤液中的ＳｉＯ２,结果与部颁标准方法符合。方法精密度好,主量组分ＢａＳＯ４测定的ＲＳＤ（ｎ＝６）为０．２４％,次量组分Ｆｅ２Ｏ３和ＳｉＯ２的ＲＳＤ（ｎ＝６）分别是３．６９％和１．４５％。     

熔片制样-X射线荧光光谱法测定海洋沉积物样品中主次量组分

采用混合熔剂熔融制备样片,用Axios X射线荧光光谱仪测定海洋沉积物样品中SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO、Na2O、K2O、P2O5、TiO2、MnO、BaO、Ni、Cu、V、Cr和Zn等16种组分,用理论α系数校正基体效应,分析方法的精密度(RSD,n=12)为Cu和Cr小于6%,其余大多数主次量组分小于2%。方法用海洋沉积物国家一级标准物质验证,测定值与标准值相符。     

常压混酸溶矿一电感耦合等离子体发射光谱法测定铌钽

混酸溶解矿石样品,在酒石酸介质中,用电感耦合等离子体发生光谱法(ICP-AES)测定溶液中的铌钽。该方法ρ(Nb₂O₅)和ρ(Ta₂O₅)在0～20 μg/mL时,铌钽原子发射光谱强度与浓度呈良好的直线关系,Nb、Ta标准曲线相关系数尺分别为0.999 9和0.999 7。检出限分别为0.023 μg/mL和0.072 μg/mL。本方法测定标准样品,测定值与认定值相符。对实际样品分析,Nh、Ta的相对标准偏差(n=6)分别为0.42％～2.3％和1.8％～3.3％,加标回收率均为97％～103％,适合地质找矿、选冶等领域的样品测试。     

电感耦合等离子体发射光谱法同时测定玻璃中铝钙铁钾镁钠钛硫

通过选择分析谱线、处理样品方法和消除干扰因素等实验,建立了电感耦合等离子体发射光谱法同时测定玻璃中的Al2O3、CaO、Fe2O3、K2O、MgO、Na2O、TiO2和SO3的方法,克服了利用常规化学法测定玻璃中各氧化物步骤繁琐、耗时长、工作量大的不足。方法的回收率为95.0%~103.0%,精密度(RSD,n=10)为0.20%~1.72%。方法具有快速、简便、线性范围宽等优点,分析误差满足常规化学分析法的要求。用于钠钙硅玻璃及其制品的分析,结果令人满意。     

X射线荧光光谱法同时测定钛精矿中主次量组分

采用铁矿标准样品和高纯二氧化钛混合配制钛精矿的校准样品,X射线荧光光谱法同时测定钛精矿中氧化镁、三氧化二铝、二氧化硅、磷、硫、氧化钙、二氧化钛、五氧化二钒、锰、铁等主次量成分,并对熔剂选择、熔融条件、钒Kα峰位确定及基体效应校正等进行了探讨。测定结果与标准样品标称值吻合,相对标准偏差(RSD,n=7)除低含量的磷、硫外均在5%以下,能满足钛精矿的检测需要。     

原子荧光光谱法测定铁矿石中的镉

样品经盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸混合酸溶解,用原子荧光光谱法测定铁矿石中的镉。实验确定了最佳酸度、增感剂镍量、抗坏血酸量和硫脲量,并确定了仪器测定最佳条件,对干扰元素的允许量进行了研究。方法检出限为0.20μg/L,精密度为4.5%,线性范围为0~160μg/L,加标回收率为95.9%~103.7%。方法可应用于铁矿石的快速检测。     

X射线荧光光谱法同时测定石灰石中主次痕量组分

采用熔融玻璃片和粉末压片法制样,选用标准样品,以经验α系数和散射线内标法校正元素谱线重叠干扰和基体效应,用ZSX PrimusⅡX射线荧光光谱仪对石灰石样品中CaO、Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、K2O、TFe2O3、P2O5、TiO2、MnO和S等主次痕量组分进行测定,分析结果与标准值和化学值相符,12次测定的相对标准偏差小于10%。     

电感耦合等离子体发射光谱法多向观测同时测定碳酸盐中常量和微量元素

采用偏硼酸锂熔矿分解试样,稀盐酸提取,电感耦合等离子体发射法同时测定碳酸盐中二氧化硅、氧化钙、氧化镁、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钾、氧化钠、氧化锰、二氧化钛、五氧化二磷、三氧化硫等多种常量和微量组分。各元素选择光谱干扰少、准确度高的多向观测方式(轴向、径向衰减),改善方法的检出限和精密度。方法回收率为94.7%~104.6%,相对标准偏差(RSD,n=10)低于3.0%。方法经国家一级标准物质验证,测定值与标准值基本相符。     

电感耦合等离子体发射光谱法同时测定长石矿物中钾钠钙镁铝钛铁

样品用HCl-HNO3-HClO4-HF分解,电感耦合等离子体发射光谱法同时测定长石矿物中的K、Na、Ca、Mg、Al、Ti、Fe。对元素的分析谱线、溶解用酸的量等工作条件进行了优化,选择了各元素的最佳分析谱线及背景校正模式,探讨HF的用量,试验加内标和不加内标两种测定方法对测定结果的影响。结果表明,对于样品中含量较高的Al,选用次灵敏线396.152 nm,用内标法补偿非光谱干扰,以长石中含量极低的Au作为内标元素(测定谱线为242.795 nm)可以获得满意的结果,方法检出限为0.45～3.56μg/g。经国家一级标准物质GBW03134、GBW 3116验证,测定值的相对误差(RE)为-1.32%～10.0%,ICP-AES法与其他测定方法的测定结果无显著性差异,方法精密度(RSD,n=10)为0.55%～7.2%,能够满足长石矿物中相关组分的准确测定。     

偏硼酸锂碱熔-电感耦合等离子体发射光谱法测定硫化物矿中硅酸盐相的主成分

通过实验发现偏硼酸锂不能有效分解硫化物矿,但可有效分解其中以氧化物存在的造岩元素,从而可测定硫化物矿中硅酸盐相的二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、二氧化钛、氧化锰、五氧化二磷共9个主要组分。实验确定了用电感耦合等离子体发射光谱法测定硫化物矿的分解条件及测定条件。对铜、铅、锌(银)矿石与精矿成分分析标准物质GBW 07162~GBW 07168以及硫化物单矿物标准物质GBW 07267~GBW 07270进行分析测定,方法精密度(RSD)<7%,准确度(RE)<5%,能够满足样品分析中各元素定量分析的要求。同时向定值不全的硫化物标准物质中加岩石标样GBW 07105做流程加标试验,回收率大部分在90%~110%。