稀土元素分析----稀土矿石的分解方法
稀土元素的化验测试方法探究
稀土元素的化验测试方法探究摘要：在化工业领域，稀土元素具有非常独特的光学、电磁性质，用途非常广泛。
本文总结了自然界和实验过程常用的几种应对稀土元素化验测试。
关键字：稀土元素；化验；测试1自然界稀土元素分馏分析方法1.1岩矿中稀土元素分馏分析为了更清楚示踪地球化学分馏作用和指示各类岩石的成因，常常在地质体REE含量分析数据基础上，通过计算得出一些参数和图示。
目前在地球化学中常用的图示和REE组成参数有：REE组成模式图、表征REE组成的参数及异常指数。
REE组成模式的图示方法有两类，均以选定一种参照物质，用其中REE含量对样品中相应REE含量进行标准化，即用样品中REE的含量除以参照物质中各REE含量；然后以原子序数和标准化数据分别为横纵坐标作图。
A.增田和C.D.科里尔（MasudaCoryell）图解是最常用的一种表示REE组成模式的图解，该图解选择球粒陨石为参考物质。
的优点是：能消除元素奇偶规律造成的REE丰度随原子序数增长的锯齿变化，能使样品中REE间的任何分离都清楚显示出来。
另一种图示是以研究体系的一部分（可以是一种特殊岩石或矿物）作为参考物质，这种图示能清楚显示不同矿物间REE分异程度。
表征REE组成的参数有：总稀土元素含量（∑REE）、轻重稀土比（LREE/HREE 或者∑LREE/∑HREE）、（La/Yb）N、（La/Lu）N、（Ce/Yb）N、（La/Sm）N、（Gd/Lu）N（下标N为标准化）。
其中（La/Yb）N、（La/Lu）N和（Ce/Yb）N均能反映LREE和HREE的分异程度；（La/Sm）N和（Gd/Lu）N分别能对LREE和HREE内部分馏程度提供信息。
吴成斌等利用∑REE和（La/Yb）N得出河南方城鱼池正长岩体总量较高，轻稀土元素强烈富集。
异常指数主要有：δCe（Ce/Ce*）和δEu（Eu/Eu*），计算式见公式（1）和公式（2）。
由于Ce3+在氧化条件下容易氧化为Ce4+而出现分异，Eu3+在还原条件下容易被还原为Eu2+而出现分异，故铈异常（δCe）和铀异常（δEu）能够很好的反应岩矿的沉积环境的氧化还原条件。
稀土元素的应用及检测方法详解
稀土元素的应用及检测方法详解稀土元素对现代工业技术的作用至关重要。
目前，对稀土的检测方法主要是电感耦合等离子体质谱仪，随着科技的发展，检测方法也在不断更新。
一、什么是稀土元素？稀土是化学元素周期表中镧系元素镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)以及钪(Sc)和钇(Y)的17种元素的总称。
钪和钇常与矿床中的镧系元素共生，因而具有相似的化学性质，属于稀土元素。
一个常用的比喻是，如果说石油是工业的血液，那稀土就是工业的维生素。
稀土是宝贵的战略资源，广泛应用于尖端科技领域和军工领域，是新材料之母，稀土在我们的日常生活中也无处不在，堪称“万能之土”。
二、稀土元素的应用？稀土是宝贵的战略资源，有"工业味精"、"新材料之母"之称，广泛应用于尖端科技领域和军工领域。
据工业和信息化部介绍，目前稀土永磁、发光、储氢、催化等功能材料已是先进装备制造业、新能源、新兴产业等高新技术产业不可缺少的原材料，还广泛应用于电子、石油化工、冶金、机械、新能源、轻工、环境保护、农业等。
应用稀土可生产荧光材料、稀土金属氢化物电池材料、电光源材料、永磁材料、储氢材料、催化材料、精密陶瓷材料、激光材料、超导材料、磁致伸缩材料、磁致冷材料、磁光存储材料、光导纤维材料等。
可以说，稀土具有很大的发展前景。
从电动汽车电池到太阳能电池板再到风力涡轮机等快速崛起的绿色技术，再加上稀土元素被广泛使用和价格上涨的其他技术，预计将在不久的将来推动这些金属的巨大增长和需求。
不仅在陆地上，而且在海底沉积物中，我们更有必要加强对稀土资源的寻找。
除了从丰富的煤炭、粉煤灰和赤泥中经济有效地回收稀土外，深海采矿在不久的将来肯定是一个可行的选择。
为保证稀土产业的可持续发展，恢复环境需要较长的时间和大量的资金，因此迫切需要制定各种稀土矿床的可持续开发方案，并严格遵循，以防止对环境的进一步破坏。
稀土元素的分离方法
稀土元素的分离方法稀土元素相互分离的方法如分级结晶法、分级沉淀和均相沉淀法，因分离的效果不理想，手续冗长、费时，已很少用于矿石分析。
氧化还原分离法系以原子价的改变为基础，广泛用于具有变价的稀土元素如四价铈和二价铕、钐和镱的分离。
有机溶剂萃取法对于分离稀土元素是行之有效的方法。
如用乙醚萃取四价铈可与其他稀土元素分离。
近年来应用P204萃取分离稀土元素具有特别重要的意义，例如用0.75mol/LP204甲苯萃取时，镧-镥的分离因数可达3.5×105，相邻两镧系元素平均分离因数为2.5。
P507性质与P204相似，相邻稀土元素的分离因数的平均值大子P204。
层析分离法包括纸色层法和柱上色谱法。
在纸色谱法中，展开剂的选择很重要，用于稀土元素分离的展开剂有:丙酮-乙醚-硫氰酸-硝酸铵系统;丁酮-硫氰酸-硝酸铵系统，丁醇-8-羟基喹啉-乙酸-硝酸铵系统以及8-羟基喹啉-二甘醇甲醚-三氯甲烷-氯化钾系统等。
纸色谱法的优点是操作简便，由于某些稀土元素在展开时存在拖尾现象，影响分离效果。
近年来提出用高压直流纸上电泳法可将15个稀土元素分离，但在常规分析中尚未使用。
用乙醚-四氢呋喃-P204-硝酸(100+15+1+3.5)对所有的稀土元素具有很好的分离效果，大量铀存在以及复杂矿石中镧系元素的分离都能得到同样的效果。
在上述分离系统中，采用双向薄层色谱分离钼、锆、铀、钇、铕、钐、钷、钕、镨、铈、镧、钡、锶、碲等元素，且可以分离测定岩石和独居石中的稀土元素。
柱上反相分配层析法中以负载于三氟氯乙烯、硅藻土或多孔硅胶等担体上的P204或P507作固定相，以适当浓度的盐酸、硝酸或高氯酸溶液作流动相可以将稀土元素分成两组、多组或将15个稀土元素相互分离。
在一般情况下的分离效果，P507优于P204。
以P507萃淋树脂作固定相的分离又优于负载在一般担体上的P507的固定相。
柱上色层法分离稀土元素，目前应用最广。
离子交换法也是分离稀土元素较为有效的方法。
稀土电解采矿工艺流程
稀土电解采矿工艺流程
1. 矿石破碎和磨矿
- 将开采的稀土矿石进行破碎和磨矿处理,使矿石达到合适的粒度,便于后续浸出。
2. 酸浸出
- 将处理后的矿石加入适当的酸溶液中进行浸出,将稀土元素从矿石中溶解出来。
3. 固液分离
- 通过滤液或离心分离等方式,将浸出液与矿渣分离。
浸出液富集了稀土离子。
4. 溶液纯化
- 对浸出液进行纯化处理,去除杂质离子,提高稀土离子的浓度和纯度。
常用方法包括溶剂萃取、离子交换等。
5. 电解析出
- 将纯化后的稀土离子溶液进行电解,在阴极上析出各种稀土金属。
不同的电解条件可以选择性地析出不同的稀土元素。
6. 产品收集和提纯
- 收集电解析出的稀土金属粉末或块状产物,将其进一步提纯和加工,制成所需的稀土金属或合金产品。
7. 废水处理
- 对电解过程中产生的废水进行适当处理,确保达标排放或回用。
该工艺流程利用电解方法从稀土矿石中高效分离和提取稀土元素,是目前主要的稀土采矿方式之一。
整个过程需严格控制各工序条件,并注重环境保护和资源综合利用。
矿石中稀土元素的提取与分离
矿石中稀土元素的提取与分离稀土元素是一组特殊的金属元素，包括镧系元素（镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥）以及钪和钇，共 17种元素。
它们在现代科技和工业中发挥着至关重要的作用，从高科技电子产品到清洁能源，从国防军事到医疗设备，稀土元素的身影无处不在。
然而，稀土元素在自然界中通常不是以单独的纯元素形式存在，而是与其他元素一起组成复杂的矿石。
因此，从矿石中有效地提取和分离稀土元素是一项具有挑战性但又至关重要的任务。
稀土矿石的类型多种多样，常见的有独居石、氟碳铈矿、磷钇矿等。
这些矿石中稀土元素的含量通常较低，且与其他杂质元素紧密结合，这就增加了提取和分离的难度。
在提取稀土元素之前，首先需要对矿石进行预处理。
这通常包括破碎、研磨和选矿等步骤，以提高矿石的品位和减少后续处理的工作量。
破碎和研磨的目的是将大块的矿石破碎成较小的颗粒，以便后续的化学处理能够更有效地进行。
选矿则是利用物理性质的差异，如密度、磁性、导电性等，将含有稀土元素的矿石与其他杂质矿石分离。
化学浸出是提取稀土元素的常用方法之一。
常见的浸出剂有盐酸、硫酸、硝酸等强酸，以及氢氧化钠、碳酸钠等强碱。
在浸出过程中，浸出剂与矿石中的稀土元素发生化学反应，将稀土元素溶解到溶液中。
例如，对于独居石矿石，通常使用硫酸进行浸出，反应方程式如下：REPO₄＋ 3H₂SO₄ → RE₂(SO₄)₃＋ H₃PO₄然而，仅仅将稀土元素溶解到溶液中还不够，还需要将它们从复杂的溶液体系中分离出来。
溶剂萃取是一种非常有效的分离方法。
在溶剂萃取过程中，利用稀土元素在两种不互溶的液相（通常是水相和有机相）中分配系数的差异，实现稀土元素的分离。
常用的萃取剂有磷酸三丁酯（TBP）、二（2-乙基己基）磷酸（D2EHPA）等。
以使用 D2EHPA 萃取剂为例，它在有机相中可以与稀土离子形成稳定的络合物。
当含有稀土离子的水相与有机相接触时，稀土离子会从水相转移到有机相中，从而实现分离。
稀土是如何提炼出来
立志当早，存高远稀土是如何提炼出来稀土市场是一个多元化的市场，它不只是一个产品，而是15 个稀土元素和钇、钪及其各种化合物从纯度46%的氯化物到99.9999%的单一稀土氧化物及稀土金属，均具有多种多样的用途。
加上相关的化合物和混合物，产品不计其数。
首先从最初的矿石开采起，我们逐一介绍稀土的分离方法和冶炼过程。
稀土选矿选矿是利用组成矿石的各种矿物之间的物理化学性质的差异，采用不同的选矿方法，借助不同的选矿工艺，不同的选矿设备，把矿石中的有用矿物富集起来，除去有害杂质，并使之与脉石矿物分离的机械加工过程。
当前我国和世界上其它国家开采出来的稀土矿石中，稀土氧化物含量只有百分之几，甚至有的更低，为了满足冶炼的生产要求，在冶炼前经选矿，将稀土矿物与脉石矿物和其它有用矿物分开，以提高稀土氧化物的含量，得到能满足稀土冶金要求的稀土精矿。
稀土矿的选矿一般采用浮选法，并常辅以重选、磁选组成多种组合的选矿工艺流程。
内蒙古白云鄂博矿山的稀土矿床，是铁白云石的碳酸岩型矿床，在主要成分铁矿中伴生稀土矿物(除氟碳铈矿、独居石外，还有数种含铌、稀土矿物)。
采出的矿石中含铁30%左右，稀土氧化物约5%。
在矿山先将大矿石破碎后，用火车运至包头钢铁集团公司的选矿厂。
选矿厂的任务是将Fe2O3 从33%提高到55%以上，先在锥形球磨机上磨矿分级，再用圆筒磁选机选得62～65%Fe2O3(氧化铁)的一次铁精矿。
其尾矿继续进行浮选与磁选，得到含45%Fe2O3(氧化铁)以上的二次铁精矿。
稀土富集在浮选泡沫中，品位达到10～15%。
该富集物可用摇床选出REO 含量为30%的粗精矿，经选矿设备再处理后，可得到REO60%以上的稀土精矿。
稀土冶炼方法。
稀土精矿酸法分解
稀土精矿酸法分解概述稀土是一类重要的战略资源，广泛应用于冶金、材料、电子、环保等各个领域。
稀土精矿是从稀土矿石中提取稀土元素的原始材料，而稀土精矿酸法分解是一种常用的提取方法。
本文将详细介绍稀土精矿酸法分解的原理、过程和应用。
一、原理稀土精矿酸法分解是利用酸溶液对稀土精矿进行化学反应，使稀土元素与酸发生化学反应，从而实现稀土元素的分离和提取。
常用的酸包括硫酸、氯化氢和硝酸等。
在酸的作用下，稀土精矿中的稀土元素与酸中的氢离子发生反应，生成相应的稀土盐。
通过调整酸的浓度、温度和反应时间等条件，可以控制稀土盐的生成和稀土元素的分离程度。
二、过程稀土精矿酸法分解的过程主要包括溶解、滤液处理和沉淀分离三个步骤。
1. 溶解：将稀土精矿加入酸溶液中，通过加热和搅拌等方式，促使稀土精矿中的稀土元素与酸发生反应。
在反应过程中，酸会逐渐溶解稀土精矿中的稀土元素，生成稀土盐溶液。
2. 滤液处理：将溶解后的稀土盐溶液进行过滤，去除其中的杂质和固体颗粒。
通常使用滤纸或滤布进行过滤，得到较为纯净的稀土盐溶液。
3. 沉淀分离：将滤液中的稀土盐溶液通过调节pH值或添加分离剂，使其发生沉淀反应。
沉淀反应后，稀土元素会与其他离子形成固体沉淀，可以通过离心等方式将固体沉淀与溶液分离。
三、应用稀土精矿酸法分解广泛应用于稀土元素的提取和分离。
稀土元素在冶金、材料、电子、环保等领域有着重要的应用价值。
通过稀土精矿酸法分解，可以将原料中的稀土元素提取出来，用于制备稀土合金、稀土催化剂、稀土磁性材料等。
同时，稀土精矿酸法分解也可以实现稀土元素的分离和纯化，满足不同领域对稀土元素纯度的要求。
总结稀土精矿酸法分解是一种常用的稀土元素提取方法，通过酸溶液与稀土精矿发生化学反应，实现稀土元素的分离和提取。
稀土精矿酸法分解的过程包括溶解、滤液处理和沉淀分离三个步骤。
该方法广泛应用于稀土元素的提取和分离，为稀土资源的合理利用和开发提供了重要技术支持。
未来，随着对稀土元素需求的增加和技术的发展，稀土精矿酸法分解将进一步完善和应用。
稀土精矿酸法分解
稀土精矿酸法分解稀土是一类重要的战略资源，广泛应用于许多高科技领域，如电子、光电子、航天等。
稀土精矿酸法分解是一种常用的稀土提取方法，本文将就该方法进行详细介绍。
一、稀土精矿酸法分解的原理稀土精矿主要是指稀土氧化物的矿石，其中包含了多种稀土元素。
稀土精矿酸法分解是指将稀土精矿加入到酸性溶液中进行反应，使稀土氧化物溶解于溶液中，通过后续的分离提纯步骤，得到纯度较高的稀土产品。
1. 精矿破碎：将稀土精矿进行破碎，使其颗粒大小适合后续处理。
2. 酸溶解：将精矿颗粒加入到酸性溶液中，常用的酸有硝酸、盐酸等。
酸的选择要根据具体的稀土成分进行确定。
3. 反应控制：在酸溶解过程中，需要控制反应的温度、压力和反应时间等参数，以保证稀土元素的高效溶解。
4. 溶液分离：通过过滤或离心等方法，将稀土溶液和固体残渣进行分离。
5. 溶液净化：对稀土溶液进行净化，去除杂质和杂离子，以提高稀土产品的纯度。
6. 溶液沉淀：通过调节溶液的pH值或添加适当的沉淀剂，使稀土元素沉淀下来，并与溶液分离。
7. 沉淀分离：将稀土沉淀进行分离，得到纯度较高的稀土产品。
8. 后续处理：对稀土产品进行进一步的提纯和加工，以满足不同的应用需求。
三、稀土精矿酸法分解的优势1. 高效性：稀土精矿酸法分解可以高效地将稀土元素溶解出来，提高稀土的回收率。
2. 灵活性：通过调节酸性溶液的成分和反应条件，可以适应不同稀土成分和含量的精矿。
3. 可控性：稀土精矿酸法分解的反应过程可以进行精确的控制，以达到最佳的反应效果和稀土产品的纯度。
4. 适应性：稀土精矿酸法分解可以用于处理各种类型的稀土矿石，适用范围广。
四、稀土精矿酸法分解的应用领域稀土精矿酸法分解广泛应用于稀土行业，特别是稀土提取和分离领域。
通过该方法可以获得高纯度的稀土产品，用于制备各种稀土化合物和材料。
稀土材料在电子、光电子、航天和新能源等领域具有重要的应用价值。
稀土精矿酸法分解是一种常用的稀土提取方法，通过将稀土精矿加入到酸性溶液中进行反应，使稀土溶解于溶液中，再经过分离和净化步骤，得到纯度较高的稀土产品。
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立志当早，存高远
稀土元素分析----稀土矿石的分解方法
1.酸分解法由于稀土矿物的多样性与复杂性，它们的分解方法各不相同。
大部分稀土矿物均能为硫酸或酸性溶剂分解，如硅铍钇矿、铈硅石等可以用盐酸分解，而独居石、磷钇矿等用浓盐酸分解不完全，而必须采用热硫酸分解。
对难溶的稀土铌钽酸盐类矿物则可用氢氟酸和酸性硫酸盐分解。
密闭或微波消解是分解稀土矿石的非常有效的方法，该法具有速度快、分解完全、空白低、损失小等优点。
微波消解一般使用硝酸+氢氟酸。
2.碱熔分解法
碱熔分解法几乎适用于所有的稀土矿，该法一般使用过氧化钠或氢氧化钠（或氢氧化钠加少许过氧化钠）。
其优点是熔融时间短，水浸取后可借以分离磷酸根、硅酸根、铝酸根和氟离子等阴离子，简化了以后的分析过程。
3.离子型稀土矿的盐浸取法
离子型稀土矿的送检样品除了通过化学法提取并经其它处理过程得到的混合稀土氧化物外，也有一部分是稀土原矿。
离子型稀土原矿一般要求测定离子相稀土总量和全相（离子相和矿物相等）稀土总量，全相稀土总量的测定其样品分解方法同其它稀土矿的方法相同。
而离子相稀土总量的测定有其特有的样品处理方法盐浸法。
用于离子型稀土矿浸出的浸矿剂为各种电解质溶液，浸矿过程为离子交换过程，遵循离子交换的一般规律。
盐浸法的实质是用一定浓度的盐溶液作为浸矿剂（实为解析剂）使被吸附于矿土中稀土阳离子解吸，进而转入浸出液中。
适当浓度的各种电解质（酸、碱、盐）溶液均可作为离子型稀土矿的浸出剂。
常用的浸矿剂有：氯化铵、氯化钠、硫酸铵、盐酸、硫酸等。
影响浸出率的主要因素是浸矿剂的类型、浓度和pH 值。
稀土浸出率随浸出。