New ICP-MS Results for Trace Elements in Five Iron-Formation Reference Materials

Authors


Abstract

Iron formations (IFs) typically contain low mass fractions of most trace elements, including the rare earth elements (REE), and few publications describe analytical methods dedicated to this matrix. In this study, we used bomb and table-top acid dissolution procedures and ICP-MS to determine the mass fractions of trace elements in IF reference materials FER-1, FER-2, FER-3, FER-4 and IF-G. The full digestion of the IF samples with the bomb procedure required the addition of a small amount of water together with the acids. The results obtained by this method mostly agreed statistically with published values. The most remarkable exception was the higher values obtained for the heavy REE in FER-3. The recoveries of the REE obtained with the table-top procedure were slightly higher than those of the bomb digestion, except for the values of the heavy REE in FER-3 and FER-4, which were up to 30% lower than published values. Sintering of the samples with sodium peroxide was performed to determine the REE, but the results tended to be lower than those derived following acid digestion. On the whole, the recoveries showed dependence on the conditions of digestion, but subtle differences in trace mineral composition between samples also exerted influence on the analytical results for trace elements.

Abstract

Les formations de fer (IFs) contiennent généralement de faibles fractions massiques de la plupart des éléments traces, y compris les terres rares (REE), et quelques publications décrivent les méthodes d'analyse dédiées à cette matrice. Dans cette étude, nous avons utilisé les procédures de dissolution acide «table-top» et en bombe ainsi que l'ICP-MS pour déterminer les fractions massique des éléments traces dans les matériaux de référence des formations de fer (IF) FER-1, FER-2, FER-3, FER-4 et IF-G. La digestion complète des échantillons d'IF avec la procédure en bombe a nécessité l'addition d'une petite quantité d'eau avec les acides. Les résultats obtenus par cette méthode sont statistiquement plutôt en accord avec les valeurs publiées. L'exception la plus remarquable correspond aux valeurs plus élevées obtenues pour les terres rares lourdes dans FER-3. Les taux de récupérations des terres rares obtenus avec la procédure «table-top» étaient légèrement plus élevées que ceux obtenus avec la digestion en bombe, à l'exception des valeurs des terres rares lourdes dans FER-3 et FER-4, qui étaient jusqu'à 30% moins élevées que les valeurs publiées. Le frittage des échantillons avec du peroxyde de sodium a été réalisé pour déterminer les terres rares, mais les résultats ont tendance à être plus faibles que ceux obtenus après digestion acide. Dans l'ensemble, les taux de récupération ont montré une dépendance vis-à-vis des conditions de la digestion, mais de subtiles différences dans la composition de minéraux en trace entre les échantillons ont également une influence sur les résultats d'analyse pour les éléments traces.

Ancillary