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XRF在稀土分析中的应用!

发表时间:2022-06-30      点击次数:852

XRF在稀土分析中的应用!

引言

稀土元素(REEs)一直都是具有重要意义的战略性资源,是冶金、通讯设备和航空航天等先进技术发展中*的部分。REEs包括锏系元素(LaCePrNdPmEuGdTbDyHoErTMYbLu)以及ScY17种由国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)命名。REEs主要来源于氟碳饰矿、独居石和磷敏矿等原生矿床,但矿渣、工业废物或副产品等次生产物中所蕴含的二次Rees资源同样不容忽视。

稀土的由来

稀土矿又称稀土元素矿或稀土金属矿,主要在地壳中以矿物形式存在,作为矿物的基本组成元素,以离子化合物形式赋存在矿物晶格中,构成矿物不可少的成分。迄今,在自然界发现稀土矿物250余种,由于其稀土矿物性质复杂、工艺技术要求高、稀土矿污染等难题目前能够用于生产稀土的工业矿物仅10余种。

最常见矿物有:独居石、氟碳铈矿和磷钇矿。

含铈族矿物:氟碳铈矿、氟碳铈钙矿、独居石;

含钐和钆矿物:黑稀金矿、硅铍钇矿;

钇族稀土矿物:氟碳钙钇矿、磷钇石、褐钇铌矿。


全球稀土的现状

经过几十年努力,我国建成了涵盖矿山开采、冶炼分离、产品开发、终端应用的稀土全产业链体系据统计,2021年我国稀土矿产量为16.8万吨,占全球稀土矿总产量的60%,成为全球主要的稀土生产国、应用国和出口国。

年初,工信部发布了《工业和信息化部、自然资源部关于下达2022年第一批稀土开采、冶炼分离总量控制指标的通知》,2022年第一批稀土开采、冶炼分离总量控制指标分别为100800吨、97200吨,这相比2021年第一批均增长20%,其中,轻稀土开采指标增长23%、中重稀土开采指标不变。

"十四五"时期是稀土产业处于创新驱动高质量发展新阶段的重要机遇期。我国稀土业发展目标是到"十四五"期末,行业整体步入以应用、高附加值产品为主的发展阶段,充分发挥稀土应用功能的战略价值。


稀土分析

稀土分析的主要任务是稀土总量的测定、混合稀土中单一稀土元素含量的测定及铈组稀土或钇组稀土量的测定。由于稀土元素的化学性质十分相似,因此,对于各种基质类型中REEs含量的评估,以及达到监控其在工艺制作流程中产品质量的目的,同步研发快速实用且准确的定量分析方法亦成为当前面临的紧迫任务。

X射线荧光分析技术(XRF)是元素分析的常见方法,主要应用于天然地质成分和工业产品以及副产品中主量、微量和痕量领域。相比较于电感耦合等离子体光谱(ICP-OES)法、原子吸收光谱法和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法等分析方法,XRF具有样品前处理手段简单、非破坏性、快速同时进行多元素定量分析等优势,更重要的是,不同介质中REEs含量变化很大,有的甚至相差3-4个数量级,而XRF能够轻松实现元素含量范围跨度较大时的准确测定,被广泛应用于稀土元素探勘、开采、赋存、回收利用等环节及环境影响筛查。


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