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本文作者：孫海霞保英蓮曹紅翠周蓮作者單位：青海大學(xué)化工學(xué)院

我國有豐富的銣、銫資源，其儲(chǔ)量名列世界前茅，且類型齊全，分布全國。以礦石形式存在的銣、銫資源主要分布在新疆、江西、西藏等地。以鹵水形式存在的銣、銫廣泛分布在青海、西藏等地的鹽湖、地?zé)崴衃1]。近幾年，隨著青海鹽湖資源的不斷開發(fā)，鹽湖資源的綜合利用越來越受到人們的關(guān)注，其中稀散元素的回收利用得到很大的重視。文章介紹了青海鹽湖鹵水稀散元素銣銫資源，并對(duì)近幾年鹽湖鹵水銣、銫的分析方法的研究進(jìn)展進(jìn)行簡要概述。

1青海鹽湖鹵水銣銫資源

青海柴達(dá)木盆地面積12萬km2，是中國大型內(nèi)陸盆地之一，存在著各種地表鹵水湖、半干涸及干涸鹽湖，其中地表水湖33個(gè)(含2個(gè)半咸水湖)，面積為1266km2。各種鹽湖分布區(qū)含鹽類第四系沉積廣布，總面積為3.2萬km2，蘊(yùn)藏著極為豐富的現(xiàn)代鹽湖礦產(chǎn)資源。已勘查評(píng)價(jià)產(chǎn)地32個(gè)，具有分布廣、規(guī)模大、品位高、礦種多、類型較全和固、液并存成礦等特點(diǎn)。按單礦種劃分產(chǎn)地有96個(gè)，其中固、液并存礦床33個(gè)，包括大或特大型礦產(chǎn)41個(gè)、中型21個(gè)、小型34個(gè)。累計(jì)探明各種可溶鹽儲(chǔ)量3430億t，其中表內(nèi)儲(chǔ)量3415億t。

按主礦種勘探對(duì)象分，以鋰為主的有一里坪和東、西臺(tái)吉乃爾湖3個(gè)礦區(qū)；以鉀鎂鹽為主的有察爾汗礦田(含3個(gè)礦區(qū))、大浪灘礦田(含6個(gè)礦區(qū))、昆特依礦田(含5個(gè)礦區(qū))、馬海礦區(qū)等；以硭硝為主的有察汗斯拉圖礦區(qū)；以鹽礦為主的有茶卡、柯柯礦區(qū)；以硼礦為主的有大、小柴旦湖等礦區(qū)；以天然堿為主的有宗家-巴隆礦區(qū)。這些礦區(qū)(田)多數(shù)共、伴生有數(shù)種有價(jià)值的礦產(chǎn)組成大型綜合性礦床(田)。

經(jīng)地質(zhì)勘探的鹽類礦產(chǎn)地54處，已查明的有13個(gè)大中型鹽類礦床，探明儲(chǔ)量近3000億t。僅在31個(gè)大小鹽湖中，氯化鈉一項(xiàng)儲(chǔ)量達(dá)2000億t，而且固液并存，并伴生有鉀、鎂、鋰、銣、銫、溴、碘等多種化學(xué)成份[2]。經(jīng)估算，青海的察爾汗鹽湖(5,856km2)至少有62.55萬tRb2O和6.7萬t的Cs2O(根據(jù)Rb+、Cs+與K+、Na+之間的比例推算)，這還沒有考慮光鹵石和干涸鹽湖的沉積鹽[3]。

2鹽湖鹵水銣、銫分析方法研究進(jìn)展

2.1銣、銫元素的分析方法

銣、銫元素的分析方法可分為兩大類，化學(xué)分析法和儀器分析法。

2.1.1化學(xué)分析法

化學(xué)分析法是經(jīng)典的分析方法，特別適合于銣、銫含量在高濃度及中等濃度條件下的測(cè)定。而鹽湖鹵水中銣銫含量較低，不適用此方法。

2.1.2儀器分析法

儀器分析法中，光譜分析是測(cè)定銣、銫的主要方法，包括火焰分光光度法、原子吸收光譜法和原子發(fā)射光譜法。這些方法已經(jīng)發(fā)展得較為完善，而且在實(shí)際中也得到了廣泛的應(yīng)用[4-12]。近代隨著分析儀器的發(fā)展，出現(xiàn)了許多新的有關(guān)銣和銫的儀器分析方法，包括電感耦合等離子體質(zhì)譜法、X射線熒光光譜分析法、電化學(xué)分析法、質(zhì)子激發(fā)X熒光分析法、原子熒光光譜法、質(zhì)子激發(fā)X熒光分析法、色譜法等十余種分析法[13]。

2.2鹽湖鹵水中銣、銫的分析方法

察爾汗鹽湖鹵水中銣、銫儲(chǔ)量大，但含量低(平均含10.8mg/L銣、0.034mg/L銫)，且鹵水中存在的銣、銫常與鉀、鈉、鋰、鈣、鎂等元素共生[14]，這些共生元素物理、化學(xué)性質(zhì)都與銣、銫十分接近，因此給快速、準(zhǔn)確的分析銣銫在鹵水中的含量帶來一定困難，也直接影響銣、銫的分離提取。從近幾年來對(duì)鹽湖鹵水銣銫分析方法的文獻(xiàn)報(bào)道來看，主要采用火焰發(fā)射光譜法和原子吸收光譜法。這兩類分析方法，都具有簡單、快速、準(zhǔn)確、靈敏度較好高，分析精度較好，操作方便等優(yōu)點(diǎn)。

2.2.1火焰發(fā)射光譜法

1859年起，kirchhoffG與BunsenR開創(chuàng)了火焰分光光度法用于分析化學(xué)的時(shí)代，并由此發(fā)現(xiàn)了元素銣和銫，銣、銫的火焰分光光度法隨之建立。由于銣、銫極易電離，會(huì)造成原子譜線強(qiáng)度的減弱，而共存的易電離元素的電離，相應(yīng)增加了銣、銫的原子譜線的強(qiáng)度，使分析結(jié)果偏高。為克服此種干擾，需加入足量的氯化鉀作為電離抑制劑，由于鉀的電離電位也很低，在火焰中會(huì)電離產(chǎn)生濃厚的電子云，充分抑制銣、銫原子的電離，從而消除了共存物的電離干擾，同時(shí)增強(qiáng)了它們?cè)幼V線的強(qiáng)度，提高了靈敏度。

在早先有關(guān)鹵水中銣、銫離子的火焰發(fā)射光譜法檢測(cè)的文獻(xiàn)中，銣、銫離子的測(cè)定大部分方法需要預(yù)富集[15-16]。也有采用加入KCl電離緩沖液抑制電離干擾提高靈敏度，實(shí)現(xiàn)原子吸收光譜法直接測(cè)定[17]，但此法需要預(yù)先測(cè)定鹵水中K+濃度，以便計(jì)算和控制加入KCl量，手續(xù)繁瑣。文獻(xiàn)[18]是一種通過激光增強(qiáng)的方式進(jìn)行無預(yù)集火焰分光光度法測(cè)定銣、銫的方法值得一提。而文獻(xiàn)[19]在文獻(xiàn)[17]的基礎(chǔ)上選擇LaCl3作電離緩沖劑，用火焰發(fā)射光譜法測(cè)定天然鹵水中的Rb和Cs。此分析方法空白值低，降低了基體的干擾，適用于硫酸鹽、氯化物類型含Li、Sr鹵水及高K(>40g/L)、高Na(>120g/L)鹵水中Rb和Cs的測(cè)定。經(jīng)過500件樣品的分析，證明此方法簡單、快速、準(zhǔn)確、靈敏度高、精密度好，分析結(jié)果滿足要求。

2.2.2原子吸收光譜法

原子吸收光譜法中根據(jù)原子化器的不同分為火焰原子吸收光譜法和石墨爐原子吸收光譜法。但比較起來，基于經(jīng)濟(jì)性條件及原子吸收法的檢出限低，靈敏度高，分析精度好，分析速度快，應(yīng)用范圍廣，儀器比較簡單，操作方便等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)鹵水中銫的測(cè)定一般采用原子吸收光譜法[20-23]。但火焰法霧化效敏度，而且取樣量大，不適于微量分析，也不能直接分析固體樣品。但文獻(xiàn)[24]在測(cè)定鹵水及油田水中的銫時(shí)，對(duì)原子吸收光譜法測(cè)銫進(jìn)行優(yōu)化，用優(yōu)化后的方法得到了較理想的銫含量的測(cè)定結(jié)果。

原子吸收光譜法測(cè)定微量銣，一般需先萃取將其富集分離出來再進(jìn)行測(cè)定[8]，文獻(xiàn)[25]對(duì)火焰原子吸收光譜法測(cè)定氯化物型鹵水中微量銣時(shí)共存離子，包括鉀、鈉、鈣、鎂等的干擾作了試驗(yàn)，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)文獻(xiàn)報(bào)道的火焰原子吸收光譜法測(cè)定簡單鹵水中銣的條件作了改進(jìn)。試驗(yàn)表明：當(dāng)在制作標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí)加入與試樣中含量相近的上述離子，可抵消其干擾。按此條件，毋需任何預(yù)處理，即可直接測(cè)定銣。

除以上文獻(xiàn)涉及到的有關(guān)鹽湖鹵水銣、銫的分析方法外，其它還少有報(bào)道。不過，隨著近幾年青海鹽湖資源的綜合利用越來越受到人們的關(guān)注，對(duì)稀散元素的回收利用必將得到很大的重視，有關(guān)鹽湖鹵水銣、銫的分析方法的研究也將不斷深入和發(fā)展。