低铼高硫酸根液体中铼分析预处理及方法选定

刘伟利，李 康，杜小晖

(金堆城钼业股份有限公司，陕西 华县 714101)

0 引言

地球元素中，铼属于稀散元素，在地壳中含量极低，全球至今尚未发现独立的铼矿床，主要伴生于辉钼矿中［1］。笔者所在公司钼精矿中铼含量约为17～23 g/t，钼精矿经多膛炉焙烧后，铼以Re2O7形式转入钼冶炼烟气中，经动力波稀酸洗涤后，经铼生产工艺进行回收。洗涤液中铼分析结果是衡量铼回收率的关键指标，由于其含杂较多，分析前需根据情况进行预处理，但目前尚未见到有关洗涤液中铼分析预处理的报道。另外，我国现行铼含量的测定标准［2-5］，分析过程复杂，试剂价格高，分析时间长，有机溶剂污染环境不利于分析人员身体健康，也不利于生产过程的控制和调整。本文根据某钼企业钼精矿及洗涤液的特点，研究出一种适合本公司洗涤液有效处理方法，避免了液体中高含量杂质元素等对铼分析的影响。同时，选择一种丁二酮肟分光光度法快速测铼的方法［6-8］，对隐蔽剂、显色剂及显色时间等进行了实验选择，该方法操作简单、省时准确、线性范围广且稳定性好。

1 药品及仪器

1.1 药 品

过氧化氢(30%);石灰(分析纯);碳酸钠(分析纯);盐酸(1 +6);盐酸(1 +3);氢氧化钠溶液(100 g/L);酒石酸溶液(5%);丁二酮肟溶液(10 g/L 乙醇溶液);氯化亚锡溶液(250 g/L):称取25 g 氯化亚锡溶于100 mL 盐酸(1 +2)中，当日配制;钼标准(1 mg/L);铼标准贮存溶液(1.0 mg/mL):称取0.200 0 g 金属铼粉(wRe≥99.99%)于150 mL 烧杯中，滴加30%过氧化氢低温加热溶解，加入100 g/L 氢氧化钠溶液5 mL，加热至冒大气泡，分解过剩的过氧化氢，取下冷却至室温，移入200 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。

铼标准溶液(100 μg/mL):移取10.00 mL(1.0 mg/mL)铼标准贮存溶液于100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。

铼标准溶液(10 μg/mL):移取1.00 mL(1.0 mg/mL)铼标准贮存溶液于100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。

对硝基酚指示剂溶液(2 g/L)

1.2 仪 器

722 可见分光光度计、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)

2 分析方法

2.1 洗涤液的预处理

分析洗涤液的硫酸含量，向洗涤液中加入双氧水至溶液黄色，混合均匀后再根据硫酸含量向混合液中加入氢氧化钙至混合液的pH 值为8，过滤得到滤液，根据滤液中钙离子含量向所述滤液中加入碳酸钠搅拌均匀，过滤得到预处理液。

2.2 工作曲线的绘制

移取0 mL、0.50 mL、1.0 mL、1.50 mL、2.00 mL、2.50 mL、3.00 mL(100 μg/mL)的铼标准溶液于一组100 mL 容量瓶中，加入2 滴(2 g/L)对硝基酚指示剂溶液，用100 g/L 氢氧化钠溶液调至黄色，再用(1 +6)盐酸调至黄色刚褪去，然后向所述溶液中依次加入1 mL(1 mg/L)钼标准溶液、5%酒石酸溶液5 mL、(1 +3)盐酸溶液3 mL、10 g/L 丁二酮肟乙醇溶液4 mL 混匀，再加入250 g/L 二氯化锡溶液4 mL，摇匀后静置5～15 min，然后用(1 +3)盐酸溶液定容，静置30 min 后得到铼含量依次为0 μg、50 μg、100 μg、150 μg、200 μg、250 μg 和300 μg 的样品溶液，用分光光度计在波长为450 nm 检测所述样品溶液的吸光度，根据检测得到的吸光度和对应的样品溶液的铼浓度绘制标准曲线，并根据郎伯比尔定律得出线性回归方程(见图1)。

图1 标准曲线

2.3 样品的测定

低铼高硫酸根样品按照预处理方法处理完后，取部分样品于50 mL 烧杯中，加入2 滴(2 g/L)对硝基酚指示剂溶液，用100 g/L 氢氧化钠溶液调至黄色，再用(1 +3)盐酸调至黄色刚褪去。再移取5 mL的样品于100 mL 容量瓶中，依次加入1 mL(1 mg/L)钼标准溶液打底、5%酒石酸溶液5 mL、(1 +3)盐酸溶液3 mL、10 g/L 丁二酮肟乙醇溶液4 mL，混匀，250 g/L 二氯化锡溶液4 mL，摇匀后静置5～15 min，然后对静置后的混合物用(1 +3)盐酸溶液定容，静置30 min 后得到待测液，用分光光度计检测所述待测液的吸光度，检测波长为450 nm，再按照步骤一中的线性回归方程计算得到待测液中铼的浓度。

3 结果与讨论

3.1 样品预处理必要性

低铼高硫酸根样品中除了含铼外，还含有F-、MoO42-、SO42-、Cl-、Fe3+、Zn2+、Cd2+、Pb2+、As2+、Al3+、Cu2+等杂质，如不经预处理，在分析调pH 值的过程中，Fe3+、Cu2+等就会产生大量沉淀，如将溶液过滤后继续分析，显色颜色异常，溶液浑浊，测定结果不稳定、无规律。所以用本方法分析低铼高硫酸根样品时，样品须预处理，分析样品应清亮无沉淀物。

3.2 低铼高酸样品预处理对分析结果的影响

将同一份低铼高硫酸根样品分成8 份，1 份作为原样，另外7 份中分别向溶液里加入10 μg/mL铼标准0.5 mL、1 mL、1.5 mL、2 mL、2.5 mL、3 mL3.5 mL，按预处理步骤分别处理，再按本方法分析步骤操作，分析结果见表1，本样品预处理方法对分析结果基本无影响。

3.3 分析条件确定

本单位低铼高硫酸根样品分析，隐蔽剂选用酒石酸，隐蔽剂量对吸光度影响见图2，酒石酸的用量在2～6 mL 时，吸光度值比较稳定，本方法中酒石酸用量为5 mL。显色剂量对吸光度的影响见图3，显色剂丁二酮肟(10 g/L)的用量在3～7 mL，吸光度值比较稳定，本文用量为4 mL。实验证明，还原剂二氯化锡(250 g/L)用量在2～5 mL 显色时间在30 min 左右，吸光度基本稳定，本文还原剂用量为4 mL、显色时间30 min。

3.4 精密度与相对标准偏差

将3 个低铼高硫酸根样品预处理后各分成6份，在同一分析状态下，分别对其进行分析，计算测定结果的相对标准偏差(RSD)，由表2 结果可见，分析元素铼的RSD＜5%。

表1 预处理方法对分析结果影响测定

表2 测定结果相对标准偏差

表3 本法分析与ICP 测定结果比较

图2 隐蔽剂量对吸光度影响

图3 显色剂量对吸光度的影响

3.5 本试验方法与ICP 对照实验

10 份低铼高酸样品分2 份，1 份预处理后用本方法分析，1 份直接用ICP 电感耦合等离子体分析方法测定，对两者结果进行比较，由表3 可见，本法测定值与电感耦合等离子体分析结果基本相符。

4 结语

低铼高硫酸根样品预处理方法对分析结果基本无影响，处理后的样品选用分光光度法测定铼的方法误差小、分析速度快、重复性好、操作简单，有效避免有机溶剂对环境造成的污染及对人体造成的伤害，能够很好的在日常生产中应用。

［1］李来平，吴 贤，张文钲，等.铼的提取与应用研究现状［J］.矿业快报，2008，474(10):10-13.

［2］孙宝莲，李 波，周 凯，等.钼精矿及烟道灰中铼的测定［J］［.稀有金属材料与工程，2011，40(11):2065-2068.

［3］牟婉君，宋洪涛，王 静.铼的萃取分离和测定［J］.中国钼业，2008，32(4);34-36.

［4］龚立奋.难熔金属和稀散金属分析［M］.北京:化学工业出版社，2007.

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［6］金 珊，吕 娟，谢 莉.分光光度法测定铂-铼催化剂中铼含量［J］.分析实验室，1999，18(6):42-45.

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