Iron(II) oxide determination in rocks and minerals

The determination of FeO of geologic materials by modern instrumental methods (such as atomic absorption spectroscopy (AAS), inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-AES), X-ray fluorescence (XRF), etc.) cannot distinguish between different oxidation states of elements. In many cases, the oxidation state of Fe has to be known in order to perform several chemical calculations (norms, etc.) and discuss the reactions that occur during weathering, hydrothermal alteration and other processes. A modified Wilson method is proposed, giving reproducible results in a much shorter time than the classical method. Back-titration with potassium dichromate and an Fe(II) and ammonia sulphate solution is used, after dissolution of the sample powder in a heated HF/H₃PO₄ mixture and an ammonium vanadate solution. This modified method, tested with several international reference materials, gives reliable results, equivalent to the ones cited in the literature for the reference materials.     

波长色散X射线荧光光谱法测定锌精矿中主次量成分

采用湿法化学预氧化法结合高温熔融制样,波长色散-X射线荧光光谱法测定锌精矿中铜、硅、镁、锌、铝、铁、硫、铅、钙、砷、钾、镉、锰等主次量元素。通过对锌精矿样品的湿法化学预氧化处理(0.3 g样品+1 g硝酸锂+0.5 mL过氧化氢在铂金合金坩埚中混匀),能够增加样品的使用量,提高了熔片中待测微量元素的X射线荧光光谱强度。采用四硼酸锂熔剂高温熔融制样,降低了元素间的基体效应。针对硫化精矿的灼烧增量现象,提出了灼烧增量的计算方法及校正方法。对于无法使用灼烧增量进行校正的软件,提出将实际样品灼烧增量转换为虚拟样品灼烧失量的方法。用理论α系数和经验系数相结合的方法校正元素间的效应。测定锌精矿各组分(除镉以外)的相对标准偏差(RSD,n=12)均小于3%,方法检出限为6.55～111.24μg/g,测定值与化学分析法结果吻合。     

偏硼酸锂碱熔-电感耦合等离子体质谱法同时测定海洋沉积物中48种元素

海洋沉积物常用的分析方法如敞开消解或高压密闭消解结合电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)或电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)测定,粉末压片或熔片结合X射线荧光光谱法(XRF)测定,分别存在消解不完全、速度慢、检出限高等缺点,导致样品前处理效率低、待测元素少.针对上述问题,本文采用偏硼酸锂为熔剂分解样品,5％硝酸...     

无机多元素现代仪器分析技术

本文重点介绍地质领域目前广泛应用的无机多元素现代仪器分析技术,包括电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、X射线荧光光谱(XRF)、原子吸收光谱(AAS)、原子荧光光谱(AFS)、电子探针分析技术和共享平台的建立、激光剥蚀等离子体质谱(LA-ICP-MS)微区原位分析技术以...     

岩石标准物质的研制

研制了霓霞正长岩，粗面岩，花岗闪长岩，辉长石，流纹岩及白云岩６种不同类型的岩石标准物质，对用Ｘ射线荧光光谱均匀性检验实际取样量进行了探讨，选择分析测试方法时，除采用了标准方法和长期应用的分析方法外，还采用了近年发展起来的新技术新方法，在定值中应用了多参数统计定值模式，给出了６９个元素的标准值和参考值，该批标准物质于１９９１年１月经国家技术监督局审核批准为国家一级标准物质，编号分别为ＧＢＷ０７１０９     

手持式X射线荧光光谱仪在富钴结壳资源勘查中的应用

便携式X射线荧光光谱仪具有快速、无损分析的特点,本文重点研究了手持式X射线荧光光谱仪在富钴结壳碎块和浅钻岩心野外现场原位分析中的应用能力。采用压片法制样,以富钴结壳国家标准物质(GBW 07337~GBW 07339)和多金属结核国家标准物质(GBW 07249、GBW 07295和GBW 07296)作为校准样品,建立了手持式X射线荧光光谱仪测定富钴结壳样品的校准曲线。方法经国家标准物质GBW 07339验证,元素Mn、Fe、Co、Ni和Cu的精密度(RSD)在0.3%~3.0%之间,满足富钴结壳样品现场分析的要求。在海上资源勘查现场,应用手持式X射线荧光光谱仪对富钴结壳碎块和浅钻岩心原样进行了现场原位分析。富钴结壳碎块原样烘干后直接测试分析数据与实验室压片制样XRF分析数据对比表明,Mn、Fe、Co、Ni和Cu元素的测定值一致性良好;浅钻岩心的原位分析数据与实验室人工分层分析数据对比表明,各层位Mn、Fe、Co、Ni和Cu元素直接测试数据与实验室压片制样XRF分析数据分布趋势基本一致。实际应用研究表明,手持式X射线荧光光谱仪适合于现场原位分析,满足野外富钴结壳资源快速评价的要求,同时原位分析能更真实地反映原始富钴结壳岩心不同层位中各元素的变化特征,为进一步研究富钴结壳成矿机制提供更丰富的数据资料。     

手持式X射线荧光光谱仪在富钴结壳资源勘查中的应用

便携式X射线荧光光谱仪具有快速、无损分析的特点,本文重点研究了手持式X射线荧光光谱仪在富钴结壳碎块和浅钻岩心野外现场原位分析中的应用能力。采用压片法制样,以富钴结壳国家标准物质（GBW 07337~GBW 07339）和多金属结核国家标准物质（GBW 07249、GBW 07295和GBW 07296）作为校准样品,建立了手持式X射线荧光光谱仪测定富钴结壳样品的校准曲线。方法经国家标准物质GBW 07339验证,元素Mn、Fe、Co、Ni和Cu的精密度（RSD）在0.3%~3.0%之间,满足富钴结壳样品现场分析的要求。在海上资源勘查现场,应用手持式X射线荧光光谱仪对富钴结壳碎块和浅钻岩心原样进行了现场原位分析。富钴结壳碎块原样烘干后直接测试分析数据与实验室压片制样XRF分析数据对比表明,Mn、Fe、Co、Ni和Cu元素的测定值一致性良好;浅钻岩心的原位分析数据与实验室人工分层分析数据对比表明,各层位Mn、Fe、Co、Ni和Cu元素直接测试数据与实验室压片制样XRF分析数据分布趋势基本一致。实际应用研究表明,手持式X射线荧光光谱仪适合于现场原位分析,满足野外富钴结壳资源快速评价的要求,同时原位分析能更真实地反映原始富钴结壳岩心不同层位中各元素的变化特征,为进一步研究富钴结壳成矿机制提供更丰富的数据资料。     

晋北煅烧高岭土用煤矸石的应用矿物学特征

为了给晋北煅烧高岭土用煤矸石的评价和开发利用提供科学依据,采用XRD、XRF、SEM和白度计等现代分析测试技术,研究了晋北煅烧高岭土用煤矸石的应用矿物学特征。结果表明:1)根据造纸和涂料用煅烧高岭土的国家标准,晋北煤矸石主要可分为3种类型:合格原料、基本合格原料和不合格原料。2)与合格和基本合格原料相比,不合格原料煅烧产物的化学成分中SiO2、Al2O3、Fe2O3含量以及碱金属与碱土金属总含量都与前者有较大差异。3)合格和基本合格原料主要由高岭石(85%~94%)组成,不合格煤矸石矿物组合为高岭石(30%~60%)+石英(23%~38%)+伊利石(14%~26%),并含少量黄铁矿和白云石等杂质矿物,石英等杂质矿物和含铁矿物是分别导致煅烧产物化学成分和白度不合格的主要原因。4)合格原料中高岭石结晶度较好,主要为不规则片状、书册状和弯曲片状,片表面光滑,片径大小范围较大,为0.05~51.22μm,平均2.80μm,径厚比41.24。     

CHARACTERIZATION OF MAJOR,MINOR AND TRACE ELEMENTS IN SIX CCRMP (TDB-1, WGB-1, UMT-1, WPR-1, WMG-1 AND WMS-1) AND ONE IWG (ZW-C) GEOCHEMICAL CANDIDATE REFERENCE MATERIALS*

Elemental compostions of six CCRMP (TDB-1, WGB-1, UMT-1, WPR-1, WMG-1 and WMS-1) and one IWG (ZW-C) geochemical candidate reference materials were determined by XRF, ICP-AES, ICP-MS, GFAAS and other modern instrumental techniques. Inter-method results compared favourably in the case of elements for which multiple data were available.     

论江苏若干矿产资源开发利用的新方向

江苏泥炭大多数为低有机质分解较强的低位泥炭，适于制作肥料或制成腐肥使用；江苏硅质原料丰富，一种以硅为主的化肥——硅肥正日益显示其重要性；湖泊淤泥具有颗粒微细、含砂量少、可塑性高、结合力强、干燥敏感性好和收缩率较大等特点，是生产空心砖的最佳原料；高家边组泥页岩和坟头组底部细粉砂质泥岩及泥质粉砂岩是良好的陶粒原料、砖瓦、陶瓷建材以及水泥用粘土质原料；利用矿泉水与茶的结合能够生产出高、中、低多效应的复合型新产品。上述尚未被利用或利用程度不够的矿产资源有着广泛的开发利用前景。     

X射线荧光光谱法测定稀土精矿中的稀土元素分量

氟碳铈矿、独居石、磷钇矿和风化壳淋积型稀土矿四种稀土精矿样品采用化学法预分离富集,X射线荧光光谱法测定样品中稀土元素和伴生的铀、钍元素含量,选择以硼酸盐为主的混合熔剂高温熔融制样,消除矿物间存在的矿物结构影响,通过加大熔剂稀释比降低元素间的基体效应,人工标准样品绘制标准曲线,用数学校正方法校正元素间的谱线重叠效应。对淋积型稀土矿样品重复测定12次,方法检出限为0.9～42.1μg/g,待测组分的相对标准偏差(RSD)均小于10%,测定结果与电感耦合等离子体质谱法的测定值基本吻合。此方法应用于国家一级标准物质稀土标准样品定值工作,检出限和精密度能够满足分析要求,报出数据被采用率达到100%。     

电感耦合等离子体发射光谱法同时测定钒钛磁铁矿中钒钛钴镍

钒钛磁铁矿样品经过氧化钠熔融,盐酸提取,溶液分取稀释后用电感耦合等离子体发射光谱法同时测定其中的V2O5、TiO2、Co、Ni。实验确定过氧化钠的用量为1.5 g,盐酸的用量为10 mL,选择干扰元素较少和背景干扰较小的V、Ti、Co、Ni分析谱线分别为292.4 nm、334.9 nm、230.7 nm、231.6 nm,在稀释因子为10(总稀释因子5000)的条件下进行分析,方法检出限为0.05～0.17μg/g。用国家一级钒钛磁铁矿标准物质GBW 07225(原矿)、钒钛磁铁矿标准物质GBW 07226a(精矿)、钒钛磁铁矿标准物质GBW 07227(尾矿)验证方法精密度和准确度,方法精密度(RSD,n=12)为0.41%～1.91%;除含量较低的Ni和Co外,相对误差(RE,n=4)均小于5%。通过安装氩气加湿器有效地解决了盐分较大带来的影响,在标准系列中加入等量空白溶液,保持基体与试样一致,消除了基体效应。方法分解样品彻底完全,分析流程简单,易于掌握,一次熔样可以同时测定多种元素,可适用于大批量样品分析。     

标准物质镓、锗、铟、铊矿石中15种稀土元素定值方法探讨

采用微波消解-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了镓、锗、铟、铊矿石中的15种稀土元素,本法的检出限为(0.003~0.015)μg/g,相对标准偏差在1.11%~2.92%之间,加标回收率在95.5%~105.9%之间,通过分析国家标准物质GBW07103、GBW07106和GBW07120来验证方法的准确度,测定值和标准值吻合,表明此方法具有操作简便,检出限低,线性范围宽,精密度高,准确度好等优点,能满足岩石矿物中的稀土元素的检测要求。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定锑矿选冶中砷锑

采用电感耦合等离子体发射光谱法测定锑矿选冶过程中精矿、中矿、尾矿样品中的砷和锑元素。对矿样溶解、测定条件、介质酸度和基体干扰进行了实验,选用王水溶解矿样,在20%盐酸介质中测定,具有快捷、简便、测定范围宽等特点。砷和锑的质量浓度在0～20μg/mL范围内相关系数分别为0.9993和0.9998.对11份空白溶液进行测定,得到的砷和锑检出限分别为0.051μg/mL和0.080μg/mL;对GBW07174和GBW07175锑矿标样进行7次测定,相对标准偏差为1.26%～2.47%之间。     

Mineralogical and spectroscopic characterization,and potential environmental use of limestone from the Abiod formation,Tunisia

Limestone beds of the Late Cretaceous Abiod formation (Campanian-Maastrichtian system) are fundamentally important for the economic growth of the raw material sector in Tunisia. However, little attention has been paid to the detailed physical and chemical properties of the Abiod limestone. Nine limestone samples collected from the Abiod formation outcropping in the areas of Bizerte, Gafsa and Gabes, Tunisia, as well as their separated clay fractions, were characterized using different techniques, such as XRF, XRD, FTIR and TG/DTA. XRF showed the chemical composition of the limestone in which calcium carbonate was the main constituent, and silica, iron and magnesium were the impurities. XRD also confirmed the presence of small amounts of clay minerals and quartz along with sharp peaks of calcite. FTIR spectra indicated that the limestone was mainly composed of CaCO₃ in the form of calcite, as identified by its main characteristic absorption bands. These data were in agreement with XRD and XRF analysis data. The TG/DTA curves of the limestone samples, showing a close similarity to that of pure calcium carbonate, exhibited an endothermic peak between 600 and 760°C, with the maximum near 750°C. Moreover, FTIR spectra of clay fraction samples indicated high silica content in some samples. Especially the samples SD1 and SD2 collected in the northern area showed higher amounts of silica compared with those of AS1, AS2, CHB, ZNC, SND, MKM and GBS collected from southern districts. However, among the latter seven samples, one could recognize two groups based on the clay mineral investigations: (1) limestone with minor amounts of smectite and mixed layer minerals of smectite/illite (AS1 and 2, CHB, ZNC, SND and GBS) and (2) limestone with smectite, kaolinite and apatite (SND and MKM). Differences in these mineralogical and chemical characteristics should be considered when limestone from the Abiod formation is utilized as a medium for heavy metal removal from wastewater.     

碱性体系-蒸汽发生-原子荧光光谱法测定地质样品中的锌

样品经硝酸-氢氟酸混合酸溶解后,用标准加入-原子吸收光谱法测定钢渣中的铁。实验探讨了钢渣的均匀性等干扰因素对结果的影响,并提出基体高、浓度高的样品稀释倍数过高误差越大,建议采用如旋转燃烧头、选择次灵敏线等降低仪器灵敏度的方法或采用标准加入法。并将标准加入法与X射线荧光光谱、电感耦合等离子体发射光谱、原子吸收光谱直接测定法进行比较,铁的实验结果分别为51.6%、54.2%、46.2%、16.6%,相对标准偏差分别为2.8%、5.3%、2.0%、2.3%。标准加入-原子吸收光谱法用于测定基体高、浓度高的样品是准确可靠的。方法可用于环境类实验室用水剂标准溶液进行钢渣类样品中元素的分析。     

标准加入-原子吸收光谱法测定钢渣中的铁

样品经硝酸-氢氟酸混合酸溶解后,用标准加入-原子吸收光谱法测定钢渣中的铁.实验探讨了钢渣的均匀性等干扰因素对结果的影响,并提出基体高、浓度高的样品稀释倍数过高误差越大,建议采用如旋转燃烧头、选择次灵敏线等降低仪器灵敏度的方法或采用标准加入法.并将标准加入法与X射线荧光光谱、电感耦合等离子体发射光谱、原子吸收光谱直接测定法进行比较,铁的实验结果分别为51.6%、54.2%、46.2%、16.6%,相对标准偏差分别为2.8%、5.3%、2.0%、2.3%.标准加入-原子吸收光谱法用于测定基体高、浓度高的样品是准确可靠的.方法可用于环境类实验室用水剂标准溶液进行钢渣类样品中元素的分析.     

GBW10010a大米标准物质复(研)制及数据特征

随着我国对生态文明建设的重视,自然资源综合调查势在必行,对生物标准物质亦提出了新的需求。当前相关调研工作已经大面积开展,自然资源综合调查、农产品与食品安全评价都需要对生物样品元素组成进行准确测试,需要以生物标准物质作为生物成分测试量值比对和溯源的基础,因此对生物基体标准物质的需求量大幅增加。大米作为主要粮食之一,其食品安全日益受到重视,对大米中的化学成分进行准确的分析测试具有重要的现实意义,因而对大米标准物质的需求量尤为突出,但目前大米成分分析标准物质已供不应求。本文严格按照《标准物质定值的通用原则及统计学原理》（JJF 1343—2012）和《地质分析标准物质的研制》（JJF 1646—2017）等相关规范要求,开展了GBW10010a大米成分分析标准物质的复（研）制工作,包括样品采集、加工制备、均匀性检验、稳定性检验、多家实验室协作定值测试及不确定度评定等关键环节。结果表明：本次复（研）制的大米标准物质定值成分多样、量值准确可靠,符合国家一级标准物质的要求。GBW10010a共定值54项主微量元素,包括Ag、Al、As、B、Ba、Be、Bi、Ca、Cd、Ce、Co、Cr、Cs、Cu、Dy、Er、Eu、Fe、Gd、Ge、Hg、Ho、K、La、Li、Ho、Mg、Mn、Mo、N、Na、Nb、Nd、Ni、P、Pb、Pr、Rb、S、Sb、Sc、Se、Si、Sm、Sr、Tb、Th、Tl、Tm、U、V、Y、Yb、Zn,其中的39项元素给出了标准值及不确定度,包括Ag、Al、As、B、Ba、Ca、Cd、Ce、Co、Cs、Cu、Dy、Er、Fe、Hg、K、Li、Mg、Mn、Mo、N、Na、Nd、Ni、P、Pb、Pr、Rb、S、Sb、Se、Si、Sm、Sr、Tb、Tl、Y、Yb、Zn;15项元素提供参考值,包括Be、Bi、Cr、Eu、Gd、Ge、Ho、Ho、La、Nb、Sc、Th、Tm、U、V。与原有GBW10010大米标准物质相比较,GBW10010a中As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Mn、Mo、Ni、Zn等重金属元素含量显著下降,其中Cd、Cu、Zn降幅较大,分别下降约39%、43%、38.7%,一定程度上反映了农田生态环境的改善。本批标准物质定值元素总数量增加了6项,新增定值元素Ag、Nb（Nb给出参考值）,并且各项元素不确定度范围整体上有所缩小,如Al、Cd、Cu、Fe、K、Mg、Mo、Na、P、Pb、Se、Zn等对生物易有影响的重要元素,表明了地质分析测试方法技术的进步及定值水平的提高。本批标准物质定值元素涵盖了具有生物效应的大部分主微量元素,适用于农业生态环境地球化学调查与评价、生物样品测试、农产品质量与食品安全评价样品测试时的分析仪器校正、分析方法评价和分析质量监控等多个领域。     

密闭高温高压溶样ICP-MS测定56种国家地质标准物质中的36种痕量元素——对部分元素参考值修正和定值的探讨

标准物质参考值的准确性在测试仪器校准、分析数据质量监控以及方法评价等方面具有非常重要的作用.为了检验国家地质标准物质参考值的准确性,本文应用高温高压密闭溶样-电感耦合等离子体质谱法分析了国家地质标准物质的18种岩石(GBW 07103 ～ GBW 07125)、19种沉积物(GBW 07301 ～ GBW 07318)和19种土壤(GBW 07401 ～ GBW 07430)中36种痕量与稀土元素.结果表明,除个别标准样品中的几个元素(Ni、Cr、Pb、Co、Cu、Sc、Yb、Lu)外,其余国家标准物质中36种元素测定结果的相对标准偏差均小于10％;绝大部分元素测定值的相对误差小于10％,测定值与参考值能较好地吻合.将误差较大元素的测定值与其他实验室的测定值以及文献报道值进行了比较,指出已有的参考值需要修正;针对部分沉积物和土壤中的元素未提供参考值,如GBW 07306的Ni、GBW 07313的Be、Hf、Ta,GBW 07314的Li、Be,GBW 07409、GBW 07410和GBW0741 1的Hf、Ta,GBW 07426的Gd、Ta,本文给出了相应的参考值.     

XRF半定量分析技术在矿石光片鉴定中的应用

偏光显微镜反光镜下鉴定金属矿物是最常用、最快捷有效的方法,然而鉴定结果容易受到鉴定者主观因素或磨片情况的影响。为了更快速、准确地在反光镜下鉴定矿物,利用XRF半定量分析技术快速、无损、前处理简单等特点,以及磨平抛光的矿石矿物在半定量分析过程中能较好地避免楔入效应和阴影效应的有利因素,采取了先用XRF半定量分析测得的结果去反推矿物,再在显微镜下鉴定矿物的方法。以多金属硫化物矿石、含铀多金属矿石及含微量铀的矿石样品为例进行鉴定,结果表明,在鉴定前知道光片上的元素及其质量分数,通过地球化学方法和经验法反推矿物,结合显微镜观察需要鉴定的矿物,可有效避免忽略掉透明/半透明矿物（锡石）、小粒径矿物（沥青铀矿）、易混淆矿物（铀黑）,提高光片鉴定工作的效率和准确性。