Spectroscopy and Spectral Analysis, Volume. 40, Issue 11, 3341(2020)

Review on the Literature of X-Ray Fluorescence Analysis of Rare Earth Elements in Geological Materials

Yi-ya WANG1,1、*, Xin-hua GAO1,1, Yi-min WANG1,1, Sai-wen DENG1,1, and Song LI1,1
Author Affiliations
  • 1[in Chinese]
  • 11. National Research Center of Geoanalysis, Beijing 100037, China
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    Figures & Tables(5)
    The X-RAY 2θ CHARTS for Main Diffracted Lines and Absorption Edges of Elements
    • Table 1. Overview of annual review papers on “rare earth element analysis”

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      Table 1. Overview of annual review papers on “rare earth element analysis”

      作者, 年文献年度引文总数XRF文献数*XRF地质应用文献
      程介克等, 19881982—19861 184(508)26(12)5[28]
      程介克等, 19901987—1989685(254)16(11)1[29]
      程介克, 19911980—198923(8)00[30]
      刘文华等, 19921990—1991705(214)15(1)4[31]
      刘文华等, 19941992—1993305(12)183[32]
      白光弼, 19961994—1995305(109)8(1)3[33]
      白光弼, 19981996—1997343(92)7(2)3[34]
      刘文华等, 20021998—2000660(230)25(12)5[35]
      刘文华, 20112001—2005301144[36]
      刘文华, 20122006—201025142[37]
      田春霞等, 20182011—201532394[38]
      文献总数3 658(1 427)11234
      占比3%30%
    • Table 2. Comprehensive and special review papers on “rare earth element analysis”

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      Table 2. Comprehensive and special review papers on “rare earth element analysis”

      作者, 年基本内容文献总(外)XRF文献数*文献
      雷剑泉, 1985低量分析方法: NAA, IDMS, MS, ICP-AES30[39]
      雷剑泉, 1991分解、 富集和测定: ICP-AES, ICP-MS, IDMS, XRF121[40]
      江祖成, 19951990年—1993年分离测定方法: ICP-AES, ICP-MS, AAS, AFS, XRF102(57)2(2)[41]
      周仕林, 2014测定方法: ICP-MS, ICP-AES, AAS, 荧光光度, 紫外-可见光度, HPLC, 电化学, 常规化学及线联用技术, 应用主要在化妆品370[42]
      卓秀英, 2015分离和检测50[43]
      国家标准方法及标准样品
      伍星, 2006回顾稀土化学分析方法标准化工作历史, 介绍进展, 包括: GB/T 18114—2000独居石精矿化学分析方法110[44]
      高兰, 2009稀土标准体系结构, 按基础标准、 产品标准、 分析方法标准、 稀土标准样品四大类说明标准制修订及发展规划00[45]
      程明焱, 2012从稀土矿、 稀土精矿、 稀土金属及其氧化物、 稀土深加工产品等概述我国稀土分析国家标准体系。 包括稀土矿石、 离子型稀土矿和稀土精矿国家标准分析方法161[46]
      1282, 1.6%
      地质材料REEs分析
      伊丽莹, 19921983年—1990年地质材料痕量REEs方法: ICP-AES, 电弧AES, AAS, XRF, ICP-MS, NNA, COL及富集604[47]
      孙朝阳, 2015评述近年地质样品REEs方法: 分光光度法, AAS, XRF, ICP-AES, NAA, 重点介绍了ICP-MS465[48]
      花海隆, 2013LA-ICP-MS在碳酸盐岩矿物REEs分析应用50[49]
      王雪艳, 2017LA-ICP-MS在碳酸盐岩矿物REEs分析应用40[50]
      1159, 8%
      XRF方法专题
      许春才, 1988评介XRF在稀土分析中的应用和进展: 仪器、 原理、 样品制备、 基体校正, 具体应用评介较少41(未给出
      文献目录)
      未给出[51]
      张启超等, 1992评介了预富集, 制样, 仪器条件, 谱线干扰及基体校正等89(44)地质材料12[52]
      陆少兰等, 1995研究了XRF在REO和高纯REO分析中的应用, 探讨了影响分析准确度和精度的主要因素, 最后指出: XRF对混合稀土分析是其他分析手段难以媲美的, 分析范围宽(0.1%~99.0%), 适用于原料、 中控、 中间和部分产品分析9(2)无地质
      样品内容
      [53]
      WU Wenqi
      et al, 2010
      综述了近20年来XRF在稀土分析方面的应用。 总结了环境、 矿物、 稀土富集物、 单一稀土化合物、 稀土金属、 合金、 稀土功能材料以及过程分析中稀土元素的XRF分析方法、 检测方法。 涉及钢铁、 有色金属、 石油化工、 地质、 生物、 电子材料等领域, 展望了 XRF在稀土行业的应用前景85(0)地质材料12[54]
      吴文琪等,
      2011
      对20年来XRF稀土分析应用进行了全面评述, 涉及环境和矿物、 富集物、 化合物、 金属及合金、 功能材料、 过程分析和其他方面分析应用, 展望了XRF在稀土行业的应用前景111(17)环境与
      地质15
      [55]
      33537, 12%
    • Table 3. Key points of XRF direct analysis method of rare earth elements in rare earth ores

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      Table 3. Key points of XRF direct analysis method of rare earth elements in rare earth ores

      No矿石作者, 年仪器
      型号
      制样: 原样压片,
      熔融
      校准样品与
      基体校正
      测定组分
      (个数)
      主要组分
      精密度*
      引文数文献
      1稀土原矿地质矿产研
      究所, 1973
      PW1212原样
      焦磷酸钾熔融, 粉碎压片
      11个人工标准
      Y2O3, 0.3~70
      CeO2, 0.1~52
      La-Lu+Y+Th (16)直接测定结果比化学-XRF法稍高(试验证明富集有损失)13[80]
      2稀土精矿、
      原矿
      荆照政等,
      1989
      ARL8680300目原样
      薄样, 10 mg
      配制校准, 每元素校准曲线8个点La-Lu+Y+Sc (16)检出限0.5 μg·g-1, 测定范围0.000 1%~80%, 精密度0.1%~10%1[81]
      3稀土精矿郭成才等,
      1996
      PW1400原样压片, 加V内标, 总量1 gB-1, 2, 包头矿标-3, Y-9为基础混合配制La, Ce, Pm, Nd, Sm, Gd, Y (7)CeO2: 49.61(0.19)
      Y2O3: 0.27(2.6)
      2[82]
      4稀土精矿德喜等,
      1999
      MXF-2100试样预烧, 混合熔剂1:8按包钢稀土精矿配制12校准样RExOy, TFe, CaO, P, BaO, ThO2(6)RExOy: 48.08 (0.50)
      TFe: 3.01 (1.33)
      CaO: 16.36 (0.8)
      2[83]
      5稀土稀有
      元素矿
      程泽等,
      2005
      3080E3原样
      粉末压片
      合成校准样
      CeO2: 0.071%~4.886%;
      Y2O3: 0.064%~0.405%
      Ce, Y并以此换算轻、 重稀土总量 (2)CeO2: 3.06 (1.43)
      Y2O3: 0.248 (1.11)
      4[84]
      6稀土精矿蒋天怡等,
      2017
      Axios原样
      混合熔剂
      1:10
      包头稀土研究院精矿标样GSB-04-3309-11+实际精矿样, 经验系数La, Ce, Pm, Nd, Sm, Eu, Gd, Y (8)稀土总量: 39.46 (0.41)12[85]
      7稀土矿石周伟等,
      2018
      Axios原样
      混合熔剂
      1:10
      6稀土国标+2人工标准+其他国标共33, 理论α系数, 经验系数SiO2, FeO, Al2O3, TFe2O3, TiO2, CaO, MgO, K2O, Na2O, P2O5, MnO, ∑RExOy分量 (26)CeO2: 0.77 (2.3)
      Y2O3: 2.16 (0.71)
      SiO2: 66.9 (0.19)
      19[86]
    • Table 4. Key points of XRF direct determination of trace rare earth elements in geological materials

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      Table 4. Key points of XRF direct determination of trace rare earth elements in geological materials

      No样品作者, 年仪器制样校准与校正测定组分代表性元素检出限/
      精密度*
      引文文献
      1岩石王毅民等,
      1984
      PW1212粉末压片由主要造岩化合物纯试剂合成基体, 由纯元素试剂合成几组元素混合基准, 再按不同比例合成校准样品∑REEs, Ti, V, Cr, Mn, Fe2O3, Co, Ni, Cu, Zn, Ba, Rb, Sr, Zr, Hf, Nb, Mo, W, Pb, Th, U(共35个)采用Au靶测得镧系
      各元素检出限为
      ≤7.1 μg·g-1
      3
      15
      18
      12
      [99]
      [100]
      [101]
      [102]
      2地质样张仕定等,
      1992
      3080E3粉末压片国家标准测La, Ce, Nd, Y转换总量--[103]
      3岩石, 土壤
      沉积物
      梁述廷,
      1993
      3080E3粉末压片国家标准+省管理样RD36-37测Ce、 Y转换总量LD: 0.001 7%
      RSD: 2%
      4[104]
      4地质样梁述廷,
      1997
      3080E3粉末压片40个国家标准测Ce转换总量-2[105]
      5岩石张淑华等,
      2003
      PW2400粉末压片相关国家标准物稀土14元素-5[106]
      6岩石,
      土壤
      沉积物
      李小莉等,
      2013
      Axios max粉末压片相关国家标准物稀土15元素RSD: 0.37~68 μg·g-1
      (0.74~17)
      LD: 0.09~7.8
      10[107]
      7岩石,
      土壤
      沉积物
      石慧等,
      2015
      Axios粉末压片35个相关国家标准物稀土15元素RSD: 0.39~68 μg·g-1
      (0.67~14)
      LD: 0.01~8.65
      4[108]
      8岩石,
      土壤
      沉积物
      刘菊琴等,
      2018
      Zetium
      波长/能散
      复合型
      粉末压片45个相关国家标准物稀土15元素RSD: 0.78~115 μg·g-1
      (0.1~6.1)
      LD: 0.01~2.8
      11[109]
      9地质样袁静等,
      2018
      Epsilon
      偏振能散
      粉末压片59相关国家标准物稀土15元素RSD: 0.19~105 μg·g-1
      (0.81~8.35)
      LD: 0.03~4.09
      14[110]
      10海洋
      沉积物
      张颖等,
      2019
      船载
      Epsilon 3
      EDXRF
      <74 μm
      粉末压片
      8海洋沉积物国标Nd, Y
      换算成稀土总量
      Nd: 91.8 (4.08)
      Y: 104 (0.57)
      33[111]
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    Yi-ya WANG, Xin-hua GAO, Yi-min WANG, Sai-wen DENG, Song LI. Review on the Literature of X-Ray Fluorescence Analysis of Rare Earth Elements in Geological Materials[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2020, 40(11): 3341

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    Category: Research Articles

    Received: Oct. 31, 2019

    Accepted: --

    Published Online: Jun. 18, 2021

    The Author Email: WANG Yi-ya (yiyawang@163.com)

    DOI:10.3964/j.issn.1000-0593(2020)11-3341-12

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