海底多金屬硫化物中微量與超微量元素的測(cè)定方法及應(yīng)用.pdf

1、海底多金屬硫化物是重要的礦產(chǎn)資源，其測(cè)試技術(shù)一直是一個(gè)難題，主要因?yàn)槠浜谐Ａ苛?，礦物組成復(fù)雜多樣，常常難以完全消解，造成了數(shù)據(jù)結(jié)果的精確度與準(zhǔn)確度較差，同時(shí)像稀土元素、鉑族元素含量超微，遠(yuǎn)低于檢出限，增加了準(zhǔn)確測(cè)試的難度，本論文針對(duì)以上問(wèn)題及大洋礦產(chǎn)戰(zhàn)略需求，系統(tǒng)開(kāi)展了防腐高效溶樣罐的研制，微量元素、稀土元素與鉑族方法研究，研究海底多金屬硫化物樣品中元素之間的相互關(guān)系及稀土元素配分模式與成因條件的關(guān)系，取得了如下成果：
　?。?

2、）設(shè)計(jì)了防腐高效溶樣罐：具有防腐、耐高溫高壓（合金材質(zhì)）、密封、操作簡(jiǎn)單（一秒扣合）、酸不掛壁，不掛頂（提高酸溶效果）、安全（壓力極限實(shí)驗(yàn)，無(wú)爆管現(xiàn)象）、批量消解（可以隨意增加、減少使用罐體數(shù)量，不影響效果），消解完全等特點(diǎn)，成為目前溶樣罐的標(biāo)志性產(chǎn)品，提高了我國(guó)消解容器自主研發(fā)的能力。
　?。?）解決了硫化物樣品的完全消解難題：提出不同消解法測(cè)試不同元素的方法，建立了兩種消解方法，一是HNO3消解法測(cè)試Ag、Bi等元素，測(cè)試結(jié)果

3、準(zhǔn)確可靠，一是HCl+HF加HNO3消解法，能夠有效去除S元素，完全消解硫化物樣品，溶液清澈、透亮，實(shí)現(xiàn)包括Au、Ba、REE在內(nèi)的30余種元素的準(zhǔn)確測(cè)試。
　?。?）海底多金屬硫化物中稀土元素的測(cè)定方法：優(yōu)選選取國(guó)產(chǎn)732陽(yáng)離子樹(shù)脂，先用2mol/L HCl淋洗，去除Cu、Fe、Pb、Zn等二價(jià)元素，再用2.5mol/L HNO3淋洗去掉Ba元素，整個(gè)流程最優(yōu)化設(shè)計(jì)，可獲得REE元素高回收率數(shù)據(jù)，把實(shí)驗(yàn)方法應(yīng)用到黃鐵礦（GBW0

4、7267）、黃銅礦（GBW07268）、閃鋅礦（GBW07270）與WMS‐1a中REE的測(cè)試中，采用加標(biāo)回收驗(yàn)證與參照值對(duì)比的方法研究了測(cè)試方法的準(zhǔn)確性，REE回收率較高，可以實(shí)現(xiàn)海底多金屬硫化物中REE的準(zhǔn)確測(cè)試。
　?。?）海底多金屬硫化物中鉑族元素的測(cè)定方法：通過(guò)硫鎳試金法、陽(yáng)離子樹(shù)脂交換法、陰離子樹(shù)脂交換法實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)這些方法都存在著這樣或者那樣的問(wèn)題，測(cè)試結(jié)果不夠理想，表現(xiàn)為空白高，干擾大，回收率低或者不穩(wěn)定等問(wèn)題，為后

5、續(xù)的PGE元素測(cè)試方法研究奠定了基礎(chǔ)。
　　（5）海底多金屬硫化物樣品中微量元素的作用關(guān)系：測(cè)試了東太平洋海隆17A-EPR-TVG1與17A-EPR-TVG2站硫化物樣品中Fe2O3、Cu、Zn、Mn等13種元素，屬于富Fe型，并對(duì)相關(guān)性與聚類分析，結(jié)果表明 TVG1中 Cd與 Zn及Mo與Zn之間呈現(xiàn)出良好的相關(guān)性；而樣品TVG2中Cd與Zn及Mo與Zn之間基本上不存在相關(guān)性，表明雖然這兩塊樣品雖然采自同一位置的兩塊樣品，其元

6、素富集沉淀機(jī)理存在一定的差別，需進(jìn)一步的工作研究成因與來(lái)源。
　?。?）稀土元素的示蹤作用：研究了東太平洋海隆、大西洋洋脊、印度洋中脊、西南印度洋洋脊與北斐濟(jì)海盆區(qū)域內(nèi)7個(gè)熱液區(qū)海底多金屬硫化物中的稀土元素特征表現(xiàn)為明顯的LREE富集，HREE虧損，其Eu表現(xiàn)出正異常、負(fù)異常與無(wú)異常等特征，Ce為無(wú)異常或者輕微異常特征，Eu異常與海底多金屬硫化物的形成溫度有直接關(guān)系，Eu負(fù)異常對(duì)應(yīng)著低溫?zé)嵋旱V物，與低溫?zé)嵋夯顒?dòng)有關(guān)，Eu正異常對(duì)應(yīng)