稀土超量积累植物铁芒萁中稀土元素的赋存状态

从稀土矿区和非矿区采集的稀土超量积累植物铁芒萁的叶片分离成醚溶物、水溶物、碱溶物和残余物四个组分。用中子活化分析测定了其中稀土元素的含量 ,发现稀土元素主要存在于残余物 (果胶、半纤维素、纤维素 )中 ,而主要成份为蛋白的碱溶物中稀土含量维持较低水平 ,从而避免了大量稀土对植物正常生理功能造成影响。矿区幼叶醚溶物 (脂肪、色素、蜡等 )和碱溶物中稀土含量明显高于矿区和非矿区的成熟叶片 ,表明稀土元素很可能参与了植物的生理活动。     

植被恢复对南方红壤侵蚀区稀土迁移及阻控的影响

为阐明在南方花岗岩红壤侵蚀区植被恢复对稀土迁移的影响,探讨稀土迁移的植物阻控效应,本研究以空间序列代替时间序列法选取不同治理年限下的典型样地,深入剖析其稀土含量特征,旨在量化评估生态林草措施下不同治理年限内阻控稀土迁移的生态效应。结果表明,水土流失样地随着生态恢复年限的增加,植被覆盖度的提高,植物种类的丰富,水土流失地土壤环境得到了改善,表层稀土流失也呈现出下降的趋势;土壤-芒萁系统中,稀土元素生态富集系数A_x呈现出先增加后下降的趋势,说明了土壤中稀土含量的增加短期内促进了稀土元素向芒萁植物叶片的迁移。芒萁植物叶片优先富集土壤中的轻稀土元素,充分体现出超累积植物芒萁一定程度上可阻控稀土元素向下游迁移,有可能达到生物调控环境中稀土污染的目的。研究成果可为拓展南方红壤侵蚀区稀土迁移的生物阻控提供科学依据。     

南方离子型稀土矿区芒萁的稀土提取能力

为探讨南方稀土矿区芒萁对土壤稀土元素的提取能力,三洲桐坝(SZ,5a治理地)、下坑(XK,8a治理地)、牛屎塘(NS,10a治理地)、龙颈(LJ,对照地)为实验样地,研究芒萁的生长特征(株高、密度、生物量)、稀土元素富集能力及稀土元素提取能力。研究发现,各样地间株高、密度、地上生物量和总生物量均显著差异(P0.05),而地下生物量则差异不显著。地上部分对稀土元素的积累量以LJ最高,分别是SZ、XK及NS的5.45、3.51、2.33倍;而地下部分积累量以NS最高,分别是SZ、XK及LJ的5.24、6.36、3.96倍。芒萁地上部分轻稀土元素含量和稀土元素总量在各样地间差异显著(P0.05),LJ≈NSXK≈SZ,且芒萁地上部分主要是累积轻稀土元素。通过芒萁净化矿区稀土元素,通过计算分别需要58年、36年、20年芒萁提取,才能将中度污染的NS、轻度污染的SZ、XK的稀土矿区表层土壤(0～10 cm)中稀土元素含量降低到全国土壤稀土元素含量的平均水平(186.76 mg·kg~(-1))。     

铈含量对NiAl-28Cr-5.5Mo-0.5Hf共晶合金氧化性能的影响

研究了不同稀土元素Ce含量对NiAl-28Cr-5.5Mo-0.5Hf合金在1100℃空气中的氧化行为的影响.结果表明:适量稀土元素Ce的添加显著地提高了基体合金的抗高温氧化性能,而过量添加稀土元素则会恶化基体合金的高温氧化性能.X射线结构与SEM分析表明:基体合金表而氧化膜主要由α-Al2O3构成,并含有少量的Cr2O3和HfO2,而当稀土元素添加量达到0.5%(质量分数),氧化膜中出现富稀土Ce的氧化物.采用EDAX分析研究了合金表面氧化产物的微观组织及成分,并从合金相组成探讨了稀土元素Ce提高基体NiAl-28Cr-5.5Mo-0.5Hf合金的抗高温氧化性能的机制.     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定电池级混合稀土金属中稀土配分和非稀土杂质

盐酸溶解样品后,将稀土配分镧、铈、镨、钕和非稀土杂质铁、硅、锌、镁配制成混合标准溶液系列并绘制校准曲线,保持标准溶液系列中稀土总量与试液中稀土总量一致以消除基体效应,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)同时测定电池级混合稀土金属中稀土配分镧、铈、镨、钕和非稀土杂质铁、硅、锌、镁。进行了各元素分析谱线的选择,考察了稀土元素对非稀土杂质元素及非稀土杂质元素间的干扰情况。各元素校准曲线线性回归方程的相关系数均不小于0.998 8。按照实验方法测定合成样品中稀土配分镧、铈、镨、钕,测定结果与理论值一致,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)不大于3.0%。非稀土杂质铁、硅、锌、镁的检出限为0.001 0%～0.002 8%(质量分数),测定下限为0.005 0%～0.014%(质量分数)。对低锌低镁电池极混合稀土金属样品中非稀土杂质进行测定,测定值与参考值一致,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为1.3%～9.0%。按照实验方法测定实际电池级混合稀土金属样品和富镧金属样品中稀土配分镧、铈、镨、钕和非稀土杂质铁、硅、锌、镁,测定值与其他分析方法的结果基本一致。     

根施La对大豆幼苗根中Ca、K分布的影响

稀土元素对植物的许多生理功能有着积极的影响,是植物的有益元素。目前我国每年有数以吨计的稀土农肥施用于田间,增产和品质改善而获益上千万元以上。研究稀土元素的细胞分布及其对植物生理效应的影响对我们更加科学合理地使用稀土元素具有重要意义。本文以稀土元素Ｌａ为例,着重研究它对大豆幼苗根部矿质元素Ｃａ 和Ｋ的影响,特别是对细胞分布的影响。     

赣南稀土矿区农田土壤环境有效态稀土的分布

以赣南离子型稀土矿区农田土壤环境受稀土金属污染为调查研究对象,采用矿区土壤采样分析测试的研究方法,对受稀土资源开发活动影响的矿区农田土壤环境的有效态稀土分布进行调查研究。结果表明：在稀土资源开发活动的影响下,稀土金属在农田土壤中累积效应显著;相较对照区土壤,矿区轻重稀土比显著增大;矿区稀土形态分布呈紧结有机态﹥可交换态﹥铁锰氧化物态﹥松结有机态﹥专性吸附与碳酸盐态﹥水溶态;矿区中,有效态稀土、轻稀土、重稀土沿土壤层自上而下呈A (淋溶层)﹥B(淀积层)﹥C(母质层)分布;矿区土壤稀土可交换态、松结有机态、专性吸附与碳酸盐态和紧结有机态呈A>B>C分布,水溶态和铁锰氧化物态呈B>A>C分布。     

重量法测定镧镍合金中稀土总量

准确测定镧镍合金中稀土总量,对于有效控制镧镍合金的生产技术和产品质量具有重要意义。因镧镍合金中镍含量在50%(质量分数,下同)以上,其他共存元素中钴约10%、锰约5%,故很难通过单一分离方式彻底分离共存元素。实验依次采用氟化分离、氨水分离、草酸沉淀方式分离共存元素,进而对镧镍合金中稀土总量的测定进行探讨。试样经盐酸和硝酸溶解,采用氢氟酸、氨水、草酸沉淀稀土,逐一分离去除干扰元素,在pH值为1.8~2.0条件下,稀土元素沉淀为草酸稀土,950℃灼烧草酸稀土生成稀土氧化物(不含氧化钍),再以镧对氧化镧换算成金属稀土总量。盐酸-硝酸能够完全平稳溶解试样,且测定结果(30.42%)与参考值(30.43%)相符;采用氟化分离、氨水分离、草酸沉淀的分离方式很好地去除了镍、钴、锰、铝、铜、铁等非稀土杂质;按照实验方法测定镧镍合金样品中稀土总量,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)均小于0.50%;加标回收率为 99%~101%。按照实验方法选取两家实验室对镧镍合金中稀土总量进行测定数据比对,结果基本一致并与参考值相符。     

EDTA滴定法测定稀土铝中间合金中稀土总量

准确测定稀土铝中间合金中稀土总量,对于有效控制稀土铝中间合金的生产技术和产品质量具有重要意义。用400g/L氢氧化钠溶液溶解试样,此时,稀土与氢氧化钠反应生成氢氧化稀土沉淀,而铝与氢氧化钠反应后以偏铝酸根的形式留在了试液中,过滤,实现了铝与稀土元素的分离;用盐酸溶解沉淀,加入氢氟酸,此时稀土和氢氟酸反应生成氟化稀土沉淀,而铁与氢氟酸反应形成络合物留在溶液中,过滤,实现了干扰元素铁与稀土元素的分离;加入盐酸和高氯酸溶解沉淀,用抗坏血酸还原残留铁(III),乙酰丙酮溶液掩蔽残留的少量干扰元素铝,控制pH 5.5,以二甲酚橙作指示剂,用EDTA标准溶液滴定至溶液由红紫色变为亮黄色即为终点,建立了EDTA滴定法测定稀土铝中间合金中稀土总量的方法。将实验方法用于稀土铝中间合金(镧铝、钐铝、铒铝、钇铝)试样中稀土总量的测定,并在试样中分别加入不同量的于950℃马弗炉中灼烧过的高纯氧化镧、高纯氧化钐、高纯氧化铒和高纯氧化钇试剂进行加标回收试验,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)不大于0.30%,加标回收率为99.6%~100.4%。选取镧铝、钐铝试样,按照实验方法测定其中稀土总量,并采用国标GB/T 31966—2015中的草酸盐重量法进行方法比对试验,测定结果基本一致。     

重量法测定镧镍合金中稀土总量

准确测定镧镍合金中稀土总量,对于有效控制镧镍合金的生产技术和产品质量具有重要意义。因镧镍合金中镍含量在50%(质量分数,下同)以上,其他共存元素中钴约10%、锰约5%,故很难通过单一分离方式彻底分离共存元素。实验依次采用氟化分离、氨水分离、草酸沉淀方式分离共存元素,进而对镧镍合金中稀土总量的测定进行探讨。试样经盐酸和硝酸溶解,采用氢氟酸、氨水、草酸沉淀稀土,逐一分离去除干扰元素,在pH值为1.8~2.0条件下,稀土元素沉淀为草酸稀土,950℃灼烧草酸稀土生成稀土氧化物(不含氧化钍),再以镧对氧化镧换算成金属稀土总量。盐酸-硝酸能够完全平稳溶解试样,且测定结果(30.42%)与参考值(30.43%)相符;采用氟化分离、氨水分离、草酸沉淀的分离方式很好地去除了镍、钴、锰、铝、铜、铁等非稀土杂质;按照实验方法测定镧镍合金样品中稀土总量,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)均小于0.50%;加标回收率为 99%~101%。按照实验方法选取两家实验室对镧镍合金中稀土总量进行测定数据比对,结果基本一致并与参考值相符。     

稀土尾矿库区土壤中稀土形态分布规律研究

为了研究稀土元素的生物可利用性,采用连续提取的方法对稀土尾矿库周围的土壤样品进行稀土存在形态测定,并消解土壤样品测定稀土总量。结果表明,镧和铈的形态88%~95%以残渣态存在;而在剩余10%左右的形态中,主要以X2无定型铁锰氢氧化物共沉淀态和X4腐殖质和无定型氧化物吸附态存在。所以,稀土尾矿库区周边稀土元素的植物可利用性较低。     

粉煤灰中稀土元素的酸溶特性

准格尔矿区黑岱沟露天煤矿燃煤中含有丰富的稀土元素,且在其燃烧产物粉煤灰中进一步富集,使得粉煤灰成为潜在的稀土资源。而研究粉煤灰中的稀土浸出特性,是从粉煤灰中提取稀土必不可少的环节,对于粉煤灰中稀土的提取具有重要的参考价值。文章研究了黑岱沟露天煤矿燃煤及燃煤产物粉煤灰的特性,以及采用盐酸浸出粉煤灰中的稀土元素的规律。研究结果表明,黑岱沟露天煤矿燃煤主要由硅、铝、铁等组成,其中氧化铝含量为18.66%,氧化硅含量为12.79%,稀土元素含量为144.93×10^-6,灰分为32.74%。燃烧后产生的粉煤灰中氧化铝含量可达50%,稀土氧化物含量则富集到939.12×10^-6,其中轻稀土主要存在于粉煤灰中的非晶态物中或以独立的化合物形式存在,少量存在于晶体矿物,而重稀土则主要存在于晶体矿相中,较难溶于酸,在150℃、150 min、盐酸浓度为25%,固含为18.62%的条件下,轻稀土与重稀土的平均溶出率分别为90%与60%。     

江苏甘家巷铅锌矿区稀土元素地球化学特征及指示意义

对江苏南京甘家巷矿区铅锌矿床不同类型岩石和矿石的稀土元素地球化学特征进行研究,探讨了岩石和矿石中稀土元素地球化学行为。结果显示：矿床中稀土元素的分布较为一致;甘家巷矿区稀土元素总量变化大,总体来看,稀土总量在铅锌矿石、底砾岩和粉砂岩中相对富集;在稀土元素配分模式图上,轻稀土相对富集,稀土配分曲线向右缓倾,轻稀土元素随原子序数的增加富集程度降低,重稀土元素分布比较平坦。相对较稳定;稀土元素地球化学特征指示甘家巷矿区为受F₂断裂和不整合面控制的中低温热液矿床。     

浸出条件对稀土和铁浸出率的影响试验

以稀土精矿浓硫酸焙烧工艺中焙烧矿水浸过程为对象,研究了焙烧矿浸出温度、浸出时间、焙烧矿粒度等条件对稀土、铁浸出率的影响,并对水浸渣中稀土赋存状态进行了研究。研究表明,浸出温度和焙烧矿粒度对稀土、铁的浸出速率有较大影响,但对其浸出率没有影响,延长浸出时间,焙烧矿中的可溶性稀土、铁均可被浸出。水浸渣中的稀土主要以磷酸盐和氟氧化稀土形式存在,铁主要以磷酸铁形式存在,并含有少量硫化铁。     

电渣冶金熔炼Fe-Cr-Al高温合金抑制镧、铈稀土氧化的研究

依据炉渣结构的分子和离子共存理论,建立了CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO-FeO-CaF_2-Ce_2O_3-La_2O_3八元渣系的活度计算模型.研究了不同温度下稀土氧化物活度之比值与稀土活度的关系.分析了在2023K下,炉渣中w(FeO)、w(MgO)、碱度对氧化亚铁、镧铈稀土氧化物活度的影响,探究防止稀土元素被氧化的热力学条件.通过计算得出,适当地降低w(FeO)、增加w(MgO)可以抑制镧铈稀土被氧化,而总体来看碱度对抑制稀土的氧化影响较小.     

用P_(507)从硝酸溶液中萃取分离轻重稀土元素

2—乙基己基膦酸单2—乙基己基酯(以下简称 P507)是一种与 P204相似的酸性磷型萃取剂,我们曾对 P507萃取稀土元素的性能进行了系统地研究。本工作在此基础上研究了从环烷酸萃取分离钇后的混合稀土中用 P507萃取分离轻重稀土元素。(钆铽分组),为重稀土的分离及各稀土元素的综合回收打下基础。通过20级分馏萃取获得在轻稀土混合物中含氧化铽0.12％,而在重稀土混合物中含氧化钆0.28％的良好结果,轻重稀土混合物的纯度和收率均大于99％。     

三烷基氧化膦萃取稀土元素的研究

研究了国产三烷基氧化膦(混合)对稀土元素La～Gd及Y硝酸盐的萃取.试验了30%三烷基氧化膦(TRPO)-煤油-硝酸体系中水相酸度0.5mol/L～7mol/L范围内轻稀土元素的分配比和相邻两稀土元素的分离因子,测定了TRPO稀土萃合物的组成,探讨了γ射线辐照对稀土元素萃取性能的影响.     

国外某铁尾矿中稀土赋存状态研究

为了有效利用某铁尾矿中的低品位稀土资源,对该尾矿中稀土元素的赋存状态进行了相关研究。主要通过全岩地球化学分析、镜下观察、电子探针测试(EPMA)及矿物解离度分析(MLA),查明了此尾矿中稀土元素的赋存状态。其主要特征为70.06%的稀土主要富集在独居石中,26.6%的稀土以类质同象的形式存在于磷灰石中;独居石嵌布粒度细小,单体含量低;磷灰石嵌布粒度粗大,单体含量很高;大约有29.2%的独居石与磷灰石连生,因此为了提高稀土回收率,可生产磷灰石精矿和独居石-磷灰石混合精矿。该含稀土尾矿的性质表明,采用单一选矿工艺很难获得合格的稀土精矿,需采用"混浮-磁选"联合工艺流程处理该矿石。     

草酸盐沉淀法回收钕铁硼废料中稀土元素的研究

钕铁硼因其优异的磁性能而得到广泛的应用,在生产加工过程中会产生40%左右的废料,其中氧化严重的废料需用化学方法来回收价格高昂的稀土元素。利用稀土草酸盐和草酸亚铁在水中溶解度的巨大差异,向钕铁硼废料酸溶液中滴加草酸直接得到稀土草酸盐,使稀土元素和杂质元素分离。通过研究草酸的用量、溶液的p H值及反应温度对草酸盐沉淀实验结果的影响,得到的产物通过热重分析(TGA)研究其分解过程,确定其完全分解的条件。最后用X射线衍射仪(XRD)检测产物的物相,用X射线荧光光谱仪(XRF)分析产物的元素种类及含量。实验结果表明,在80℃,p H 1.5~2.0,草酸用量比1.5,沉淀效果最佳,得到的稀土草酸盐经过烘干在800℃下灼烧得到混合稀土氧化物,Nd和Pr的混合稀土氧化物达99.27%。在钕铁硼废料的回收中应用草酸盐沉淀法可以高效地分离稀土元素和铁元素,提高废料的回收利用率,促进资源循环。     

铽在其它稀土元素存在时的氧化行为

本文研究了其它稀土元素R(R为La、Nd,Sm-Yb、Y)与铽共存时对Tb(Ⅲ)氧化行为的影响。发现所研究的其它稀土元素对铽的氧化均有不同程度的促进作用,其中轻稀土比重稀土更有利于Tb(Ⅳ)的形成。在Tb-R-O体系中,随着含量的增加,Tb(Ⅲ)的氧化率先逐渐升高直至达到极大值后再开始下降。当R为轻稀土时下降缓慢(镧例外),而当R为重稀土时则下降十分明显。此外,对外界条件如灼烧温度、退火温度、退火时间、冷却方式等因素对Tb(Ⅲ)氧化率的影响也进行了系统的研究。