Аннотация:Одной из актуальных задач оценки концентрации редких элементов является поиск экономичных методов их анализа из растворов, обеспечивающих необходимую точность и воспроизводимость. При определении редких элементов в многокомпонентных растворах возникают проблемы, связанные в первую очередь с их высоким солевым фоном – в частности, при анализе методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. При попытке сильного разбавления таких растворов (в 1000-1000000 раз) содержание редких элементов (таких, как REE, Th, U) зачастую оказывается ниже предела обнаружения. Получение правильных результатов в этой ситуации возможно лишь после сброса макрокомпонентов, в противном случае необходимо применять другие методы анализа (например, нейтронно-активационный – НАА).
Нами проведён ряд опытов по выщелачиванию редкоземельных и радиоактивных элементов из щелочных пород Ловозёрского массива (Кольский полуостров). Целью проводимых работ по выщелачиванию был поиск наиболее эффективных реагентов для избирательного извлечения редкоземельных и радиоактивных элементов из высокощелочных пород Ловозёрского массива и методов их определения. Полученные данные свидетельствуют о том, что REE из эвдиалитового луяврита наиболее эффективно выщелачиваются раствором HCl, Th – растворами HCl, оксалата аммония и трилона Б, а U – раствором NaOH. При этом все растворы плохо извлекают Eu, раствор NaOH хорошо извлекает Tb, Ho, Tm и Lu. REE и Th из порфировидного луяврита наиболее эффективно выщелачиваются смесями HCl c оксалатом аммония, трилоном Б и дифторидом аммония, а также растворами HCl и трилона Б. Несколько хуже происходит извлечение REE раствором оксалата аммония и дифторида аммония. При этом смеси HCl с оксалатом и дифторидом аммония более эффективно извлекают тяжёлые редкоземельные элементы. Для раствора дифторида аммония характерно избирательное извлечение Ce, а раствор оксалата аммония, напротив, извлекает Се хуже других элементов. Избирательное действие дифторида аммония на выщелачивание церия в отсутствие HCl, видимо, можно объяснить тем, что фторид церия (IV) имеет повышенную растворимость. Наиболее эффективное извлечение U дают смеси HCl c оксалатом аммония, трилоном Б и дифторидом аммония, а также растворы HCl и дифторида аммония. Растворы трилона Б и оксалата аммония несколько хуже извлекают U. REE и Th из ловозеритового луяврита наиболее эффективно выщелачиваются смесями HCl с трилоном Б, оксалатом и дифторидом аммония, а также раствором HCl; несколько хуже извлекают растворы трилона Б, оксалата и дифторида аммония. U лучше всего извлекается смесями HCl с трилоном Б, оксалатом и дифторидом аммония, а также растворами HCl и дифторида аммония. При этом смеси HCl с трилоном Б и дифторидом аммония более эффективно извлекают лёгкие редкоземельные элементы, а смесь HCl с оксалатом аммония – тяжёлые. Видно, что в случае порфировидного и ловозеритового луяврита наибольшее извлечение редкоземельных и радиоактивных элементов достигается применением смесей HCl с оксалатом аммония, дифторидом аммония и трилоном Б.Различия в характере действия растворов и их смесей, обеспечивающих наиболее эффективное выщелачивание REE и U из разных пород, можно объяснить различными формами нахождения этих элементов. Видимо, в эвдиалитовых луявритах основная часть REE и U находится в породообразующих силикатах, а также в акцессорных оксидах лопарите и пирохлоре в трудноизвлекаемой форме, поэтому их максимального извлечения удаётся добиться лишь воздействием кислых (HCl) или щелочных (NaOH) растворов. В случае фойяита, порфировидного и ловозеритового луяврита, видимо, большая часть этих элементов входит в состав акцессорных минералов: силикатов (торит, ловозерит), силикофосфатов (стенструпин, карнасуртит), фосфатов (монацит, рабдофан), в том числе подвергшихся гидротермальному изменению, в более легкоизвлекаемой форме. Выщелачивание Th во всех случаях происходит максимально эффективно раствором HCl, растворами оксалата и дифторида аммония, трилона Б, а также смесями раствора HCl c растворами оксалата и дифторида аммония и трилона Б.
