[发明专利]一种完全溶解重晶石的方法

说明书

本发明提供了一种完全溶解重晶石的方法，包括以下步骤：重晶石在浓硝酸和双氧水中浸泡，除有机质；重晶石在氢氟酸和浓硝酸中加热，溶解去除碳酸盐和硅酸盐；除有机质、碳酸盐和硅酸盐后的重晶石，在王水中加热，除氟化钙，得到除杂后的重晶石；除杂后的重晶石和Na₂CO₃溶液混合，得到Na₂SO₄溶液和BaCO₃沉淀；用HCl溶液溶解BaCO₃沉淀，得到BaCl₂溶液。上述方法有效的去除了有机质、硅酸盐及碳酸盐等阻碍重晶石完全溶解的杂质，建立了完善的溶解重晶石的方法，方法绿色、简单易操作。适用于不同Ba含量的重晶石样品，可使杂质含量不同的重晶石样品均能完全溶解。

技术领域

本发明涉及难溶矿物化学分析技术领域，尤其涉及一种完全溶解重晶石(BaSO₄)的方法。

背景技术

重晶石(BaSO₄)是硫酸钡矿物，其化学性质稳定、分布广泛、保存率高，被广泛应用于新生代海洋化学和古生产力重建。

但是，对于化学性质非常稳定，不溶于水、也不溶于酸的重晶石来说，重晶石的化学分析非常困难。尤其是对重晶石中的钡进行同位素分析时，需要重晶石中的钡完全溶解于溶液中，这在目前的方法中几乎很难完成。目前，文献中记载的溶解重晶石的方法大致有三种：

1、氢碘酸(HI)溶解法

将大约10-30毫克(mg)的重晶石粉末与2毫升(ml)氢碘酸在特氟龙溶样罐(TeflonBeaker)中混合，于180℃加热4小时以上。之后，将溶液蒸干，并加入2ml 2mol/L的盐酸(2mol/L HCl)，重复6次以上，直至将HI除尽。基本原理如反应式(a)：

BaSO₄+8HI+2H⁺→Ba²⁺+4H₂O+H₂S+4I₂ (a)

2、阳离子树脂络合法

将重晶石粉末(约10mg)、去离子水、1ml干净的阳离子树脂混合，控制pH大致为5.5左右，90℃加热十天。基本原理为：阳离子(Ba²+)与树脂结合，硫酸根离子进入液相，分离溶液与树脂，用2ml6mol/L HCl冲洗提取阳离子(Ba²+)。

上述方法中，HI溶解法需要高温加热，非常危险，HI的使用还会引入新的杂质；络合法需要加热10天，溶解时间太长。

此外，自然界的重晶石往往还存在一些有机质、硅酸盐杂质，这些杂质都是碳酸钠以及稀酸溶解不掉的。并且这些杂质包裹在重晶石表面，会阻碍重晶石的溶解，常常使得重晶石溶解不完全，影响分析结果的准确性。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种完全溶解重晶石(BaSO₄)的方法，能够准确分析重晶石中的钡的含量。

本发明提供了一种完全溶解重晶石的方法，包括以下步骤：

A)重晶石在浓硝酸和双氧水中浸泡，除有机质；

B)重晶石在氢氟酸和浓硝酸中加热，溶解去除碳酸盐和硅酸盐；

C)除有机质、碳酸盐和硅酸盐后的重晶石，在王水中加热，除氟化钙，得到除杂后的重晶石；

D)除杂后的重晶石和Na₂CO₃溶液混合，得到Na₂SO₄溶液和BaCO₃沉淀；

E)用HCl溶液溶解BaCO₃沉淀，得到BaCl₂溶液。