معرفی روشهای شناسایی و تجزیه عناصر نادر خاکی در نمونه های زغالسنگ

عناصر نادر خاکی شامل ۱۵ عنصر گروه لانتانیدها به همراه ۲ عنصر اسکاندیم و ایتریم می باشند که دارای فراوانی بسیار کمی در معادن زغالسنگی (به طور متوسط ۶/۶۸ میکروگرم بر گرم) هستند. از آنجا که نیمی از ذخایر این عناصر با ارزش در حوزههای زغالی قرار دارند، شناسایی و استحصال آنها از این معادن از اهمیت بالای برخوردار است . شکل های معدنی این عناصر می تواند به صورت کانی های حاوی عناصر نادر خاکی ، جایگزینی در ساختار کریستالی کانی های فرعی ، جذبشده در سطح کانی های رسی و یا به صورت حل شده در آبهای منفذی در زغالسنگ باشد. در بخش آلی زغالسنگ ، عناصر نادر خاکی ممکن است با گروههای عاملی کربن پیوند داشته باشد و یا ترکیبات فلزی - آلی تشکیل دهند. در این مقاله برای شناسایی وجود و نوع ترکیب شیمیایی این عناصر در نمونه های زغالسنگی ، روشهای مستقیم (شامل روشهای محاسبات آماری ، جداسازی فیزیکی و شستشوی شیمیایی ) و روشهای غیرمستقیم (شامل تکنیک های میکروآنالیز دستگاهی ، تکنیک های میکروسکوپ الکترونی و تکنیک های مبتنی بر سنکروترون) معرفی شدهاند. از میان این روشهای ، تکنیک های SEM در مقیاس میکرون، تکنیک های TEM در مقیاس نانو و تکنیک های مبتنی بر پراش اشعه ایکس برای متمایز کردن ترکیبات شیمیایی در غلظت های بالا کاربرد دارند. همچنین برای تجزیه ی شیمیایی این عناصر چهار روشهای ICP-OES، ICP-MS، INAA و XRF پیشنهاد شده است که روش ICP-MS به دلیل حساسیت بالا، قابلیت تجزیه چند عنصری و هزینه ی مناسب به عنوان انتخاب اول خصوصا برای عناصر HREE، روش ICP-OES به عنوان انتخاب دوم هنگامیکه غلظت عناصر REE در حد میکروگرم بر گرم باشد، تکنیک INAA به عنوان یک روش تجزیه مرجع و روش XRF برای غربالگری سریع و اولیه نمونه ها کاربرد دارند.

کلیدواژه ها:

عناصر نادر خاکی ، زغالسنگ ، میکروسکوپ الکترونی ، روشهای طیف سنجی ، روشهای پراش اشعه ایکس .