什么是稀有金属?

易金矿业网 2023-03-28 20:59 编辑:admin 196阅读

一、什么是稀有金属?

稀有元素是自然界中储量、分布稀少(一般地壳丰度为100ppm以下)且人类应用较少的元素总称。稀有元素常用来制造特种金属材料,如特种钢、合金等,在飞机、火箭、原子能等工业领域属于关键性材料。常用的稀有金属有锂、钛、镭等。稀有金属主要用于制造特种钢、超硬质合金和耐高温合金,在电气工业、化学工业、陶瓷工业、原子能工业及火箭技术等方面。稀有金属根据各种元素的物理和化学性质,赋存状态,生产工艺以及其他一些特征,一般从技术上分为以下五类:稀有轻金属包括锂Li、铷Rb、铯Cs、铍Be。比重较小,化学活性强。

稀有难熔金属包括钛、锆、铪、钒、铌、钽、钼、钨。

熔点较高,与碳、氮、硅、硼等生成的化合物熔点也较高。

稀有分散金属简称稀散金属,包括镓、铟、铊、锗、铼以及硒、碲。大部分赋存于其他元素的矿物中。稀有金属稀有稀土金属简称稀土金属,包括钪、钇及镧系元素。它们的化学性质非常相似,在矿物中相互伴生。

稀有放射性金属包括天然存在的钫、镭、钋和锕系金属中的锕、钍、镤、铀,以及人工制造的锝、钷、锕系其他元素和104放射性金属至107号元素。

二、如何制作铊

铊本事就是一种原子,没法制得,只能提取矿物中的

三、火焰原子吸收测定铊的注意事项

1、各种型号的仪器,测定条件不尽相同,因此应根据仪器说明书选择合适条件。

2、普通原子吸收测铟使用最灵敏的303.9nm线,本方法选用325.6nm线。这是由于塞曼效应使铟在波长为325.6nm处产生最大的吸光度,因而最灵敏的分析线不同于普通原子吸收。

3、使用纵向塞曼原子吸收时灰化温度和原子化温度可降低约100~150℃。

4、涂层石管可使铟、铊的灵敏度提高4倍以上,若水样含量较高,可选用普通热解石墨管。

四、王水分解-电感耦合等离子体质谱法测定硫化物单矿物中镓、铟、铊、锗、镉、硒、碲等元素

方法提要

用王水水浴分解黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等单矿物,电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定Ga、In、Tl、Ge、Se、Te、Cd,测定范围见表62.23。方法还可同时测定Hg、Ag、As、Sb、Bi、W、Mo、Sn、Co、Ni、Cu、Zn、Pb等元素。

仪器

电感耦合等离子体质谱仪。

水浴加热槽。

试剂

纯化水 蒸馏水经纯化水系统纯化,电阻率达18MΩ・cm-1。

硝酸 BV-Ⅲ级。

盐酸 BV-Ⅲ级。

王水 盐酸和硝酸按(3+1)混合,使用前配制。

镓、铟、铊、锗、硒、碲、镉的单元素标准储备液ρB=1.00mg/mL配制方法见本章上述各节。

组合标准储备溶液由单元素标准储备液稀释制备,其中镓、铟、铊、锗、镉浓度为20.0μg/mL;硒、碲浓度为50.0μg/mL;介质均为3mol/LHNO3。组合标准储备溶液的存放期限为一年。

组合标准工作溶液用(5+95)HNO3稀释组合标准储备溶液制备,镓、铟、铊、锗、镉20.0ng/mL;硒、碲50.0ng/mL。组合标准工作溶液保存时间为一个月。

铑内标储备溶液ρ(Rh)=1.00mg/mL称取0.03856g光谱纯氯铑酸铵[(NH4)3RhCl6・1/2H2O],加入10mLHCl和少量氯化钠溶解。用(1+9)HCl稀释至刻度,摇匀。

铼内标储备溶液ρ(Re)=1.00mg/mL称取1.4406g高纯铼酸铵(NH4ReO4)置于烧杯内,溶于水中,移入1000mL容量瓶内,用水稀释至刻度,摇匀。

混合内标溶液ρ(Rh、Re)=20.0ng/mL在测定过程中通过三通在线引入等离子体。

分析步骤:

试样分解

称取10mg(精确至0.01mg)单矿物试样于10mL比色管中,加入1mL(1+1)王水,把比色管放置在控温水浴锅中,于98℃分解2h,试料分解期间要振摇比色管4次。试样分解完毕后从水浴上取下比色管,待冷却后用水稀释至刻度,摇匀待测定。方铅矿于50mL容量瓶中溶解并定容,稀释倍数为5000倍。

上机测定

以TJAExCell型ICP-MS为例的仪器工作参数见表62.25。

表62.25 ICP-MS工作参数

注:①Ga、In、Tl、Ge、Se、Te、Cd的停留时间为30ms,其他较高含量元素可根据含量设为4ms或10ms。

表62.26 选用同位素、内标、测定下限(10s)、干扰及校正

续表

注:①干扰系数为略值,其准确值根据实际测定值求出。②测定限按稀释倍数=1000求出。方铅矿稀释5000倍,测定限应为表中所列的5倍。③表中所列检出限是在调试溶液计数率为20×103s-1时得出。仪器型号或条件改变时检出限应根据实测得出。④表中列出的Fe、Zr的测定用于扣除干扰。⑤由于206Pb2+干扰103Rh,方铅矿的测定全部采用185Re为内标。

点燃等离子体后稳定15min后,用含1.0ng/mLCo、In、U的调试溶液对仪器进行最佳化调整,要求仪器灵敏度达到计数率大于20×103s-1。同时氧化物产率小于2%,双电荷离子产率小于5%。被分析元素选用的测定同位素、测定范围及干扰校正见表62.26。

以(5+95)HNO3为低点,以组合校准标准工作溶液为高点,建立各元素的校准工作曲线。然后对试样溶液进行测定,在测定空白、标准和试样溶液的全过程中,通过三通引入混合内标溶液。每测定10个试液,测定一次组合校准标准工作溶液或标准物质溶液,以监控仪器的工作状态和检测数据的质量。每批测定同时分析干扰元素Zr、Sn的1.0μg/mL溶液,以获得干扰系数。

干扰系数=被干扰元素表观浓度/干扰元素浓度

扣除量=干扰元素浓度×干扰系数

注意事项

1)方法限于镜下挑选的纯单矿物。当试样量极少时,称取5mg试样,最终定容5mL,也可完成测定(试样消耗量约为2mL)。Cu、Pb、Zn为成矿元素时不在本方法中测定(可用ICP-AES)。

2)当矿物不纯,含有硅酸盐等杂质时,王水溶样有些元素可能偏低。

3)方铅矿需高倍稀释,防止硫酸铅或氯化铅析出影响雾化的稳定性。因204Pb、206Pb和208Pb的拖尾影响,方铅矿不能测定铊和铋。

4)Se的灵敏度较差,含量低时可分取试液用原子荧光法补测。

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