乌江流域沉积岩风化过程中稀土元素的富集与释放

以乌江流域石灰岩、白云质灰岩、白云岩、硅质岩、页岩和砂岩等沉积岩的13条风化剖面为对象，运用R型分层聚类分析和质量平衡计算方法，研究了这些岩石风化过程中稀土元素（REE）的富集与释放及其对植物生长和河水REE分布的影响，目的是为河水物质来源研究和为农业生产提供依据。结果表明：（1）乌江流域石灰土中REE的富集程度显著高于各自母岩、黄壤、上陆壳（UCC）、中国土壤（CS）和世界土壤（WS）；（2）沉积岩风化过程中REE的富集特征和机制可能与母岩中REE分布特征以及风化剖面中有机质、铁（氢）氧化物和粘土矿物的吸附有关；（3）沉积岩风化过程中释放的REE可为植物吸收利用；（4）石灰岩等沉积岩风化过程中REE和F。等元素的释放对河水溶解态REE的分布有重要影响。     

河台金矿中稀土元素在韧性剪切过程中迁移行为的研究

通过对两类糜棱岩及其原岩的稀土元素含量的分析研究, 结果表明, 稀土元素在韧性剪切过程中发生有规律的成分变异. 在云母石英片岩及混合岩形成糜棱岩、超糜棱岩过程中, 即随着变形强度的增强, 单个稀土元素、轻稀土、重稀土和稀土总量均出现有规律的增加或减少, 而稀土元素配分模式不变. 通过对构造岩变形前后的等比分析, 认为两类不同的糜棱岩类中稀土元素的成分变异极小, 但存在少量稀土元素的迁入和迁出, 变化的原因是在岩石变形过程中发生了体积的改变和大量的流体作用影响, 并导致轻稀土相对富集、重稀土相对亏损的分异作用.     

Studies in the Field of Rare Earth Elements

The article describes developed and implemented technologies in the field of rare earth elements. Besides, new promising technologies for the realization of the work, carried out at the Department of Chemistry MEPhI in recent years, are represented.     

浙东南山门地区早白垩世同源岩浆活动的稀土元素制约

对浙东南山门地区早白垩世中酸性火山-侵入杂岩进行了稀土元素含量的ICP-MS分析,对比研究了其稀土元素地球化学特征。不同类型岩浆岩的稀土元素除Eu外具有基本一致的轻稀土富集的右倾配分模式,以及稳定的Sm/Nd,La/Nd和La/Sm比值,表明它们具有一致的岩浆源区,只是分异演化程度不同。Eu/Sm比值(0.02～0.09和0.15～0.21)及一致的Nb/Ta比值(13.9～16.9),介于地壳和地幔值之间,表明其为壳幔岩浆混合作用的产物。稀土元素协变关系显示成岩过程可能以部分熔融作用为主。结合微量元素研究,山门地区早白垩世同源岩浆活动可能与古太平洋板块俯冲碰撞后岩石圈伸展引起的弧后引张构造有关。     

贵州红枫湖溶解态稀土元素地球化学研究

以中国西南碳酸岩盐地区的红枫湖及环湖河流水体为研究对象,采用液-液萃取和ICP-MS测试方法,对水中溶解态稀土元素浓度进行了测定,借以探讨碳酸盐岩水体环境下稀土元素的地球化学行为和环境效应。研究结果表明,红枫湖湖水溶解态稀土含量相对较低,∑REE总浓度分布于14.3～27.2 ng.kg-1之间,平均含量为18.24 ng.kg-1,明显低于地表水体浓度平均值。环湖河水溶解态∑REE浓度分布于4.07～102.28 ng.kg-1,平均为24.12 ng.kg-1。湖水和河水的页岩(PAAS)标准化的溶解态稀土元素配分模式都显示了显著的重稀土富集特征以及Ce元素负异常,而水化学络合计算结果显示,水体中溶解态稀土几乎以占绝对优势的碳酸盐无机络合形态存在,其他络合方式所占比例非常微小。这些都显示与相对偏碱性的水化学环境有关。     

Biohydrometallurgy for Rare Earth Elements Recovery from Industrial Wastes

Biohydrometallurgy recovers metals through microbially mediated processes and has been traditionally applied for the extraction of base metals from low-grade sulfidic ores. New investigations explore its potential for other types of critical resources, such as rare earth elements. In recent times, the interest in rare earth elements (REEs) is growing due to of their applications in novel technologies and green economy. The use of biohydrometallurgy for extracting resources from waste streams is also gaining attention to support innovative mining and promote a circular economy. The increase in wastes containing REEs turns them into a valuable alternative source. Most REE ores and industrial residues do not contain sulfides, and bioleaching processes use autotrophic or heterotrophic microorganisms to generate acids that dissolve the metals. This review gathers information towards the recycling of REE-bearing wastes (fluorescent lamp powder, spent cracking catalysts, e-wastes, etc.) using a more sustainable and environmentally friendly technology that reduces the impact on the environment.     

吉林夹皮沟金矿带的稀土元素地球化学研究

为了解吉林夹皮沟金矿带的成矿期次,利用稀土元素的示踪性,对夹皮沟金矿带含矿石英脉、花岗岩及变质地层斜长角闪岩等21个样品进行稀土元素含量测定。测定结果表明,石英脉ΣREE=19.12×10-6～147.57×10-6,δEu=0.61～1.22,平均值0.89,具弱的负Eu异常;太古代花岗岩ΣREE=121.40×10-6～157.32×10-6,δEu=0.87～1.09;中生代花岗岩ΣREE=69.78×10-6～90.95×10-6,δEu=0.94～1.02,LREE/HREE比值分别为11.51～14.12和14.16～16.73,后者轻重稀土分馏程度略高于前者;变质围岩ΣREE=22.40×10-6～275.86×10-6,δEu=0.75～5.79,平均值2.30,具明显的正Eu异常。三者都具有轻稀土富集的平滑稀土配分模型。结合其区域地质背景、流体包裹体和稀土元素特征,得出夹皮沟金矿存在两期成矿作用,分别对应于太古代成矿花岗岩岩浆作用及中生代燕山期花岗岩岩浆作用。太古代首次富集成矿,中生代燕山期叠加成矿并扩大成矿规模,成矿时代分别为2475～2469 Ma和170～160 Ma;结合稀土特征研究及包裹体研究,成矿流体以岩浆热液流体为主,遭受轻微地层变质热液混染,中生代成矿流体混染作用更强烈。     

稀土元素分离检测技术新进展

对2003年以来稀土元素分离检测技术的新进展进行了评述，重点集中于各种新型分离技术、新型检测技术及其在稀土元素分析中的应用。对于离子液体、纳米材料、离子印迹聚合物等新型材料以及浊点萃取、膜萃取、毛细管电泳等新型技术在稀士元素分离中的应用进行了详细讨论，并对中子活化分析、等离子体原子发射光谱和等离子体质谱在稀土元素检测中的应用进行了综述，重点讨论了等离子体质谱技术的应用。在回顾稀土元素分离检测技术进展的同时，对其在未来几年的发展趋势进行了评述。     

微量稀土元素的药效及保健作用

根据国内外微量稀土元素在医药方面应用的研究,介绍了稀土元素的一系列特殊的药效及保健作用。稀土元素可广泛用于治疗烧伤,炎症,皮肤病,血栓病等。     

Thermal Stability of 4-Chloro-3-Nitro- and 5-Chloro-2-Nitrobenzoates of Rare Earth Elements

The physico-chemical properties and thermal stabilities in air of rare earth element 4-chloro-3-nitrobenzoates and 5-chloro-2-nitrobenzoates were compared and the influence of the positions of the Cl and NO₂ substituents on their thermal stabilities was investigated. The complexes of both series are crystalline, hydrated or anhydrous salts with colours typical of Ln³⁺. The carboxylate group in these complexes is a bidentate, chelating ligand. The NO₂ group in the chloronitro complexes does not undergo isomerization. The thermal stabilities of the 4-chloro-3-nitrobenzoates of Y and the lanthanides were studied in the temperature range 273-1173 K, but those of the 5-chloro-2-nitrobenzoates of these elements were studied only at 273-523 K, because they decompose explosively above 523 K. The positions of the Cl and NO₂ substituents on the benzene ring influence the thermal properties of the complexes and their decomposition mechanisms. The different thermal stabilities of the complexes are connected with various inductive and mesomeric effects of the Cl and NO₂ substituents on the electron density in the benzene ring. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

计算机差谱法测定混合稀土元素

报道了在自装光电二极管阵列电感耦合等离子体原子发射光谱仪上采用计算机差谱法进行混合稀土元素分析。该法能有效而简便地消除光谱干扰，结果准确可靠。