编辑推荐：
针对重晶石相关地质样品中 REEs 定量受基质效应和质谱干扰的难题，研究人员开发双阶段沉淀 - 717 型阴离子树脂层析结合 ICP-MS 法。实现 93% 以上基质元素分离，HREEs（Eu-Lu）和 LREEs 分步洗脱回收率超 90%，为同类矿石 REEs 分析提供模板。
稀土元素（REEs，包括镧系、钪和钇）作为地球化学过程的关键示踪剂，在揭示矿物、流体和火山岩成因中发挥重要作用。然而，重晶石相关地质样品中 REEs 的精准定量面临双重挑战：共存元素的强基质效应与质谱干扰，尤其是高浓度轻稀土元素（LREEs，La-Eu）会对重稀土元素（HREEs，Gd-Lu、Y）的电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）检测产生显著谱线重叠。传统方法如碰撞池技术难以完全消除复杂干扰，高分辨质谱成本高昂且不适用于低浓度样品，而 LREEs 与 HREEs 的有效分组分离仍是技术瓶颈。在此背景下，中国研究人员开展了针对重晶石型稀土矿石的分析方法创新研究，相关成果发表于《Analytica Chimica Acta》，为复杂地质样品的 REEs 精准分析提供了新方案。
研究团队采用碳酸钠强化过氧化钠熔融法，将重晶石中的硫酸钡转化为碳酸钡，确保矿石完全溶解且避免传统方法的不溶残渣问题。关键技术环节包括：①双阶段沉淀法，通过三乙醇胺提取结合氨性二次沉淀，实现钡（Ba）、钠（Na）、锶（Sr）等 9 种基质元素超 93% 的分离效率；②717 型阴离子树脂层析分组分离，利用稀土元素络合亲和力差异，通过甲醇 - 硝酸（3.40 mol/L，7:3 v/v）和 0.20 mol/L 硝酸溶液分步洗脱，使 HREEs（Eu-Lu）在第一阶段回收率超 90%，LREEs（La、Ce、Pr）在第二阶段实现定量分离。
结果
基质分离效率验证
通过对比水提取 / 三乙醇胺提取、单阶段 / 双阶段沉淀等 4 种预处理方法，发现三乙醇胺提取结合双阶段沉淀对基质元素的分离效率显著优于其他组合，为后续 ICP-MS 检测消除了主要干扰源。
REEs 分组分离效果
717 型阴离子树脂层析实现了 LREEs 与 HREEs 的高效分组。第一阶段洗脱液中 HREEs（Eu-Lu）回收率 > 90%，第二阶段洗脱液中 LREEs（La、Ce、Pr）定量分离，解决了高 LREEs/HREEs 比值样品的质谱重叠问题。
方法准确性验证
采用国家标准物质 GBW07892、GBW07893 验证，测定结果与认证值一致，全 REEs 回收率范围 90.2-106.9%，证实方法的可靠性。实际应用于 3 种天然重晶石型稀土矿石，成功实现 REEs 分布特征分析。
结论与意义
该研究建立的双阶段沉淀 - 离子交换分离耦合 ICP-MS 方法，系统性解决了重晶石型矿石中 REEs 分析的基质干扰与 LREEs/HREEs 谱线重叠难题。双阶段沉淀技术显著提升基质元素分离效率，阴离子树脂层析的分步洗脱策略为 REEs 分组提供了高选择性方案。方法的高回收率（90.2-106.9%）和实际样品适用性，不仅为地球化学特征刻画提供了可靠工具，也为复杂矿物资源加工中的冶金分析提供了可扩展框架，推动了战略矿产资源利用领域的分析技术进步。该创新方法的成功应用，标志着在高基质干扰条件下 REEs 精准分析取得重要突破，对稀土成矿机制研究、资源评价及工业加工具有重要科学与实用价值。
