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随着人类活动的扩展和科学技术的进步,放射性物质在环境中数量也逐渐增加。对人类来说放射性物质既是一种前景广阔、利用率高的稀缺资源,又是一种潜在的有害物质。钍就是其中的一种应用放射性元素,它可以存在于几种矿石中,它在稀土矿石中往往是与稀土共生。在这个能源紧张的时代,采用核能发电是大势所趋,钍是重要的核能资源之一。利用我国钍资源积极发展核电是解决我国能源紧缺的根本战略措施。但是长期以来钍的利用率相当低,尤其是在稀土资源的大量开发与利用中。这样不仅浪费了这可贵的能源而且还使得放射性对环境的影响有明显的增量。这些现象引起国家的重视,全国呼吁保护钍资源,避免环境受放射性污染。稀土矿石中钍资源的回收及利用迫在眉睫。随着钍资源的大量开发与利用,对钍元素分析提出了越来越高的要求,电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)因其灵敏度高、准确性好、线性范围宽及多元素同时测定等优点而应用于钍元素的分析中,成为目前钍元素分析中很有优势的检测手段。
本论文运用光谱的分析理论,从稀土矿中钍元素测定入手,对等离子体发射光谱(ICP-OES)钍元素分析中样品的前处理方式、干扰和校正及其规律性进行较系统研究;在此基础上,建立了稀土矿中钍元素的ICP-OES分析方法,为钍资源的综合利用和合理开采,避免钍资源被大量丢弃浪费,缓解对环境的污染,提供必要的、有重要参考价值的实验数据。论文的主要研究内容包括:
(1)在查阅大量的文献的基础上,对我国的稀土资源和与其共生的钍资源的分布以及开发利用的发展概况进行综述。同时对钍元素的分析检测方法研究现状进行了综述。
(2)较系统地阐述了稀土矿石样品的前处理方式及其重要性,探讨了稀土矿的两种溶矿方式—酸分解法和碱分解法。对酸碱体系、试剂及用量等消解样品的前处理条件进行了优化。并确定了适合电感耦合等离子体光谱(ICP-OES)法测钍的稀土矿石样品的最佳溶矿方式。
(3)建立了电感耦合等离子体光谱(ICP-OES)法测定稀土矿中钍元素的分析方法。对仪器的参数设置、干扰、以及测试稳定性等方面进行了较系统的研究和优化,采用基体匹配和背景校正消除基体干扰,并采用Optima独特的扣除光谱干扰软件-干扰因子校正法(IEC)扣除光谱干扰,建立的方法具有检出限低、精密度高、准确度好和分析速度快的特点。