180℃热液条件下锆石表面溶解行为研究

摘要

报道了锆石颗粒在180℃,HCl或NaCl溶液中经过240～712 h反应后表面特征的变化.扫描探针显微镜(SPM)对比观测表明,反应前后锆石表面微形貌发生了显著变化,反应后锆石表面平台和台阶普遍存在溶蚀现象,而在NaCl(1 mol/L)溶液中反应712 h的锆石表面出现了nm级、串珠状定向排列、可能是ZrO2的沉淀物.X射线光电子能谱(XPS)测定发现,锆石溶解过程中元素Si比元素Zr有更快的溶出速率,因而反应后锆石表面可以形成富锆的薄层.锆石表面溶解现象还得到了反应溶液ICP-MS分析结果的进一步支持,测定反应后溶液成分的变化发现,随着反应时间的增加,Zr,Hf,U等元素的溶出量也随之增加,HCl溶液中锆石各元素的溶出量最高,均比NaCl中性溶液中的溶出量要高.