包钢尾矿坝下风位土壤外源稀土累积及地球化学特征

包钢尾矿坝中含有大量稀土的尾矿在风的作用下扬起并沉降在下风位一定区域内,必然造成土壤外源稀土的累积.为了探求尾矿坝对下风位土壤生态系统的影响,采用ICP-MS法测定了尾矿坝东南一定区域内土壤中的稀土含量.结果显示,尾矿坝下风位8km～10km范围内土壤稀土累积明显,混合稀土及La、Ce、Nd和Pr的含量均高于我国地带性主要土类的平均含量;距离尾矿坝越近累积越严重,外源稀土主要来源于尾矿坝;稀土元素分布模式为轻稀土富集型,Eu表现为负异常,不同样地稀土元素的分馏程度差异明显.研究区土壤外源稀土的累积必然带来土壤生态系统的变化和无法预料的生态风险,甚至通过食物链威胁周边居民的健康,应当采取有效措施进行预防与修复.     

轻稀土矿城市路尘中重金属含量的粒径分布与空间分异

以典型轻稀土矿尾矿坝附近的工业区和居民区为研究区,首先通过分析不同粒径城市路尘中重金属元素的质量载荷,讨论了路尘中重金属元素含量的粒径分布和空间分异;然后通过主成分分析及稀土特征参数计算,识别了路尘中金属元素的来源。研究结果表明,稀土尾矿坝路尘中重金属元素变异系数较大,空间差异显著,工业区路尘中的金属含量和质量载荷通常高于居民区;重金属元素Cr在8种不同粒径路尘中质量载荷均较大;粒径0.075 mm的路尘中金属质量载荷最大,随路尘粒径增大金属质量载荷显著减小;尾矿坝路尘中重金属元素的主要人为来源是工业源、燃烧源和交通源,主要自然来源是成土母质;稀土元素主要来自于土壤扬尘、矿源以及工业源。     

稀土尾矿库周边植物碱蓬对稀土元素的吸收与生物富集作用

为研究稀土尾矿库周边植物碱蓬对4种稀土元素(La、Ce、Pr、Nd)的吸收和富集特征,以广泛分布于稀土尾矿库周边的碱蓬及其根区土壤为研究对象,用ICP-MS法分析土壤中La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd的含量和碱蓬各器官中La、Ce、Pr、Nd的含量,并对土壤进行了污染评价。结果表明,土壤中6种稀土元素的平均含量顺序为:CeLaNdPrSmGd,其数值分别为7826.9 mg/kg、4117.8 mg/kg、2251.0 mg/kg、1393.3 mg/kg、240.1 mg/kg、217.0 mg/kg,且稀土尾矿库周边土壤受到了严重的稀土元素复合污染;碱蓬对La、Ce、Pr、Nd的吸收没有特别的选择性;碱蓬对La、Ce、Pr、Nd的转移能力和耐受力较强,且碱蓬植物体内积累了较多的稀土元素,所以碱蓬在一定意义上可用于该地区稀土元素污染土壤的修复;在采样点GW-1～GW-11中,碱蓬各器官中La、Ce、Pr、Nd的含量水平为根叶茎;在采样点GW-12～GW-18中,碱蓬各器官中La、Ce、Pr、Nd的含量水平为根茎叶,即La、Ce、Pr、Nd主要分布于碱蓬根部;相关性分析表明,碱蓬各器官中的稀土元素大部分来源于其根区土壤;在采样点GW-1～GW-18中,碱蓬对La、Ce、Pr、Nd转移系数的平均值分别为0.976、1.013、0.897、0.944,说明稀土尾矿库周边的碱蓬对稀土元素的转移能力顺序为:CeLaNdPr;碱蓬对La、Ce、Pr、Nd富集系数的平均值分别为0.117、0.153、0.108、0.149,说明稀土尾矿库周边的碱蓬对稀土元素富集能力顺序为:CeNdLaPr。     

黄褐土添加稀土对可溶态稀土含量和油菜生长的影响

在黄褐土上分别进行了添加La,Ce和Nd(REO添加量为0、300、600、1200、1800mg/kg)的试验。结果表明稀土添加量与土壤可溶态稀土含量的变化、土壤可溶态稀土含量与油菜体内的稀土含量、油菜体内的稀土含量与油菜的生长量之间均呈明显的相关性。La,Ce和Nd在一定浓度范围内对油菜的生长均有明显的作用。     

稀土微肥对苹果中稀土含量的影响

通过连续三年采集稀土微肥实验田和对照区苹果样本,采用电感耦合等离子质谱法测定样品中稀土元素的含量,通过分析发现施加稀土微肥的样品中各稀土元素的含量要略高于对照区的样品,但从三年的连续测定数据来看,又没有递增的趋势。稀土微肥的配分相比,苹果果皮、果肉、果核中铈的配分降低,而土壤中铈的配分有所增高。结果表明,稀土元素在苹果果皮中富集现象明显,与其它稀土元素相比铈元素经叶-茎-根迁移至土壤的速度更快。     

模拟降雨淋溶下离子型稀土矿区稀土的纵向迁移

为探讨土壤中稀土迁移对地下水污染的可能性,本研究通过土柱淋溶实验模拟降雨淋溶下土壤中稀土的纵向迁移。实验结果表明,淋溶前后各土层稀土分配模式未发生变化;土壤淋出液稀土含量在实验前期呈波动式下降,中后期表现出低值稳定的状态;淋溶实验后土层第一、二层土壤中的稀土含量变化显著,第三、四层土壤的稀土含量均有所降低,第五层土壤中的稀土含量基本一致。研究发现,稀土元素会因为淋溶作用在表层土壤中纵向迁移,但随着土层深度的增加迁移能力下降,短期降雨淋溶不会造成地下水的污染,但研究区内存在长期降雨淋溶后稀土元素被析出,并随雨水下渗污染地下水的潜在威胁。     

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。     

稀土La微合金化纯铜组织性能研究

利用微合金化原理将稀土La添加到纯铜中,通过真空熔炼炉熔炼出不同稀土La含量的微合金化铜合金,探究不同稀土La含量对铸态纯铜组织及性能的影响。成分分析的结果表明,稀土La添加可以显著去除纯铜中Si、Pb等杂质元素,且在实验添加量范围内,稀土含量越高净化作用越明显;组织观测的结果表明,稀土La添加可以有效细化纯铜的晶粒,稀土含量越高晶粒越细小;力学性能测试的结果表明,稀土La添加可以显著提高纯铜的抗拉强度与硬度,但其延伸率随着稀土含量的增加呈现先升高后下降的趋势,且均低于原始纯铜。总的来看,La含量为0.089%的微合金化纯铜试样的综合性能最佳。     

稀土的溶剂萃取

从原子序数57的镧(La)到71的镥(Lu)的镧系元素加上原子序数39钇(Y)和原子序数21的钪(Sc)统称为稀土元素。稀土电子结构为Sc:3S~2 3P~6,Y:4S~2 4P~6,镧系元素:5S~2 5P~6,其外层电子结构相同都为S~2P~6。镧系元素具有的特点是内层的4f电子随着原子序数的增加而有规则成正比地增加。因而,稀土元素化学性质彼此很相似,稀土各元素单体分离极为困难。近年来,稀土用作荧光体材料、磁性材料、热中子吸收材料或超导原材料等的功能性原材料而倍受重视。稀土功能性原材料的特性是由各个单一元素特有的物理性质决定。稀土的分离和提纯随着科学技术的发展     

萃取流量参数对稀土槽分布的影响

以国内某稀土厂生产萃取线A的La/CePr/Nd萃取过程为研究对象,通过采集和分析萃取槽各级有机相和水相中稀土元素的含量,明确不同皂化有机相流量、料液流量、酸流量等条件对各级稀土元素含量分布和稀土总量的影响。适当提高皂化有机相流量、料液流量和酸流量,可使水相出口处La的含量较高,从而保证出口产品纯度,但会使55级有机相出口处有机相中Ce组分含量较高,Pr、Nd组分含量较低,增加下一系列分离Pr、Nd的压力。     

离子吸附型稀土原地浸析尾矿中稀土和铵的残留量分布及其意义

测定了龙南足洞原地浸析多年后的尾矿中不同空间位置上的稀土和铵残留量,以及尾矿中的粘土矿物对稀土和铵的吸附等温线。结果表明,粘土矿物对稀土的吸附符合朗格缪尔等温线方程,对低浓度稀土有强吸附能力;而对铵的吸附等温线呈直线关系,不符合朗格缪尔等温线方程。尾矿粘土中铵的纯水浸出实验证明,尾矿中的铵可被水浸出而流失。用粘土矿物对稀土和铵的吸附特征差别和矿层内部的渗透特征差别解释了注液区域矿层内部从全风化层到半风化层方向铵和稀土残留量的上升趋势。因此,尾矿中铵和稀土含量的分布可以直接反映原地浸出效果的好坏以及铵的流失情况,用于讨论离子吸附型稀土矿床的内部结构与渗流特征。     

土壤中可给态稀土元素的研究进展

本文综述了土壤中可给态稀土元素与植物生长的相关性，土壤中可给态稀土浸提剂的选择以及定量测定方法的研究，详细讨论了我国主要土壤中可给态稀土元素的含量、分布及其影响因子，并提出在今后研究中应值得关注的几个方面，为合理施用稀土微肥提供科学依据。     

白云鄂博稀土、铌、钍在矿石中分布规律及伴生关系

利用电感耦合等离子原子发射光谱(ICP)对白云鄂博矿中稀土、铌、钍元素含量进行检测并分析这些元素在矿石中分布规律及伴生关系。分析显示,稀土、铌、钍元素呈类似于正态分布,但在高、低浓度显著偏离正态分布曲线;镧、铈、镨、钕具有很高的伴生关系,相关性均值为0.92;稀土与铌元素呈弱相关,相关系数为0.037;稀土与钍元素呈负相关,相关系数为-0.2。研究结果对稀土、铌、钍的富集分离具有重要的现实意义;低含量稀土可与高含量稀土如镧和铈一同富集分离;稀土元素的富集,使用适当的方法如X-射线拣选,可以不影响铌、钍元素的富集。     

稀土对鸡胚胎生物效应的影响

选用鸡胚作为实验对象,La、Eu、Y作稀土实验代表元素,对不同孵化期进行了跟踪性实验。结果发现不同稀土在各孵化期对胚胎平均体重的影响有较大差别,且孵化期与减重无线性关系,其中以Eu减重最多,La最少。稀土在胚胎中的含量,随孵化时间增加而增加,但不同稀土元素其屏障作用差别较大。     

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。     

钒钛磁铁矿尾矿稀土元素浸出规律研究

为研究从钒钛磁铁矿尾矿中回收利用稀土的浸出规律,本文以钒钛磁铁矿尾矿为研究对象,通过设置浸出实验,从酸类、pH、温度、反应时间四个方面探讨尾矿中稀土元素的浸出规律。结果表明,无机酸比有机酸更易使稀土元素从尾矿中浸出,pH减小、温度升高、反应时间延长有利于稀土元素从尾矿中浸出,其影响效果从大到小依次为pH、酸类、温度、反应时间。另外,在各种实验条件下,轻稀土元素比中、重稀土元素具有更强的迁移能力,存在轻、中、重稀土元素的分异现象。本研究可以对尾矿浸出液中稀土资源的回收利用提供初步指导。     

离子型稀土原地浸矿废弃地中残存稀土分布规律及配分特征

以定南县某原地浸矿废弃地为研究对象,采集不同空间位置、不同深度的土壤样品,分析了废弃地中残存稀土元素的垂直分布规律及稀土配分特征。研究结果显示,废弃地中残存稀土及其配分在矿体内部的空间变异性及空间分布差异性很大,废弃地的腐殖层和残坡积层稀土元素丰度较高,局部区域浓度达1821.54 mg/kg,全风化层稀土丰度受成土母岩与矿层风化程度共同耦合作用影响。对废弃地稀土配分研究分析,发现浸取后残存稀土配分整体上仍呈现分馏效应,且Ce的配分值较未开采原生矿床出现显著增加。对某采样点样品与原生矿床样品对比分析,发现重稀土配分随着深度的增加,在整体上呈现下降的趋势。     

贵州织金含稀土生物屑磷块岩稀土元素赋存状态研究

对贵州织金新华含稀土磷矿床进行的稀土元素分析结果表明,磷块岩中含稀土总量ΣREE较高,LREE/HREE比值较大,富集La、Nd、及Y等轻稀土及重稀土元素.普遍具Ce、Eu的负异常,稀土分配模式等显示海相沉积源区继承性及热水源加入特征.生物碎屑、白云石及胶磷矿的单矿物微量元素分析证明,稀土元素含量与胶磷矿密切相关.胶磷矿中稀土元素含量大于其它矿物中稀土含量.扫描电镜及电子探针分析研究表明,稀土元素主要不是以独立矿物形式存在.化学物相分析研究证明,稀土元素多以类质同象形式存在于磷灰石中,少量被粘土矿物相吸附.解决了该类型矿床稀土元素赋存状态长期未解决的问题.综合研究表明,稀土元素赋存状态主要以类质同象形式存在于磷灰石晶格中,稀土元素的含量与胶磷矿密切相关.     

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。     

稀土对B级船板钢冲击韧性的影响

利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS),研究了不同稀土含量对B级船板钢热轧板断口形貌及对钢中夹杂物形成的影响。研究发现,在B级船板钢中加入稀土后,稀土元素La、Ce能够与钢中的As相互作用形成复合相;稀土在钢中起到变质夹杂物的作用,从而提高了钢的低温冲击韧性;在本实验中,稀土的最佳含量为0.019%。