几种测定选矿废水中丁铵黑药含量的方法研究

李 鹏，徐 风，郭 超

(1.烟台鹏晖铜业有限公司，山东 烟台 264002;2.云南省冶金研究设计院，云南 昆明 650031)

几种测定选矿废水中丁铵黑药含量的方法研究

李 鹏1，徐 风1，郭 超2

(1.烟台鹏晖铜业有限公司，山东 烟台 264002;2.云南省冶金研究设计院，云南 昆明 650031)

通过分析对比紫外分光光度法、亚铁灵显色—可见光分光光度法、铜试剂显色—可见光分光光度法3种对丁铵黑药的测定方法，发现紫外分光光度法极易受到共存杂质离子的干扰，严重影响测定结果；而亚铁灵显色—可见光分光光度法虽能测定出丁铵黑药的浓度，但在锌离子共存的条件下，干扰很大，无法进行正常测定，并且亚铁灵试剂(邻菲咯啉)见光不稳定，易分解。通过试验结果发现采用铜试剂显色—可见光分光光度法对丁铵黑药浓度进行测定，杂质离子对其测定的影响不大，加标回收率在95.0%～109.8%之间，精密度考察的变异系数为3.46%。

丁铵黑药； 分光光度法； 选矿药剂

1 前言

黑药是最近20年来所采用的比较优良的捕收剂兼起泡剂，其学名为二烃基二硫代磷酸盐。黑药的选择性比黄药好，并且性质稳定，不易变质。实践证明，黑药特别是丁铵黑药是浮选金矿物的有效捕收剂，可以使金、银的回收率较大幅度地提高。由于黑药是有机磷化合物，毒性较强，且产生恶臭，所以准确测定选矿废水中黑药的含量具有重要意义。本文分析对比了3种丁铵黑药的测定方法：紫外分光光度法、亚铁灵显色—可见光分光光度法、铜试剂显色—可见光分光光度法，对建立丁铵黑药的分析方法具有借鉴意义。

2 试验

2.1 仪器与试剂

①Optizen Z120UV紫外—可见分光光度计；②丁铵黑药；③亚铁灵10-2mol/L溶液；④三氯甲烷；⑤硫酸铜0.12mol/L溶液；⑥甲苯；⑦铜试剂0.75%溶液；

⑧HAC—NaAC缓冲液(缓冲值为5.5)。

2.2 试验研究方法

紫外分光光度法:配制一定浓度的丁铵黑药溶液，将其倒入1cm的比色皿，用紫外—可见光分光光度计在200～280nm的波长范围内进行吸收谱扫描，确定其波峰及波形一致后再对吸收峰位置的吸光度进行测定。

亚铁灵显色—可见光分光光度法:取已知浓度的丁铵黑药10mL及亚铁灵溶液2mL置入125mL分液漏斗中，再加入15mL三氯甲烷(萃取剂)，摇晃10min中后静置30min以上，取出有机相，倒入1cm比色皿，用紫外—可见光分光光度计在380～600nm波长范围内进行吸收谱扫描，确定其波峰及波形一致后再对吸收峰位置的吸光度进行测定。

铜试剂显色—可见光分光光度法:在125mL分液漏斗中加入已知浓度的丁铵黑药溶液10mL，然后再继续加入3mL硫酸铜溶液，10mL缓冲液，加入蒸馏水补充溶液体积(使溶液总体积为30mL)，再加入10mL甲苯；摇晃2min后放掉水相，用10mL缓冲液混合20mL蒸馏水进行洗涤；洗涤2次后，再向分液漏斗内的有机相加入1mL铜试剂，摇匀，静置1min后放掉水相，取出有机相，向有机相中加入2g无水硫酸钠。最后将有机相倒入1cm的比色皿，用紫外—可见光分光光度计在380～600nm波长范围内进行吸收谱扫描，确定其波峰及波形一致后再对吸收峰位置的吸光度进行测定。

2.3 紫外分光光度法结果分析

丁铵黑药扫描曲线及标准曲线如图1和图2所示。

图1 不同浓度丁铵黑药的吸收谱(紫外分光光度法)

图2 丁铵黑药标准曲线(紫外分光光度法)

由图2结果可知，在溶液中只含丁铵黑药的条件下，紫外分光光度法测定的丁铵黑药标准曲线为Y=0.089 16+0.014X，线性度为0.999 31。紫外分光光度法测定纯丁铵黑药溶液十分精确。以紫外分光光度法考察一份选矿废水的应用，选矿废水成分如表1，扫描曲线如图3所示。

表1 某选矿废水成分

图3 紫外分光光度法对某选矿废水扫描的吸收谱

说明杂质离子对紫外分光光度法的干扰很严重，因此紫外分光光度法不适用于废水中丁铵黑药的测定。

2.4 亚铁灵显色—可见光分光光度法结果分析

丁铵黑药扫描曲线及标准曲线如图4和图5所示。

图4 不同浓度丁铵黑药溶液的吸收谱(亚铁灵显色法)

图5 丁铵黑药标准曲线(亚铁灵显色法)

当溶液中只含丁铵黑药时，亚铁灵显色—可见光分光光度法测定丁铵黑药浓度标准曲线为Y=0.005 39X，线性度为0.993 25。为了进一步验证杂质离子对亚铁灵显色—可见光分光光度法测定丁铵黑药浓度的干扰，分别取丁铵黑药溶液、含锌丁铵黑药溶液和选矿废水各10mL，用亚铁灵显色法进行试验，试验结果如表2。将丁铵黑药溶液、含锌丁铵黑药溶液和小试选矿废水样品在380～800nm范围内进行波长扫描得到结果如图6所示。

表2 杂质离子对丁铵黑药测定的干扰(Zn2+为代表)

图6 杂质离子对丁铵黑药吸收谱的影响

从上述试验结果可知，杂质离子对亚铁灵显色—可见光分光光度法的干扰严重，主要原因在于亚铁灵试剂本身性质的不稳定性，亚铁灵试剂见光易分解，在杂质离子的共同作用下分解更快，使得亚铁灵—丁铵黑药的络合物无法稳定形成，因此这种测定方法不适用实际废水中丁铵黑药浓度的测定。

2.5 铜试剂显色—可见光分光光度法

丁铵黑药扫描曲线及标准曲线如图7和图8所示。

图7 不同浓度丁铵黑药吸收谱(铜试剂显色法)

图8 丁铵黑药标准曲线(铜试剂显色法)

当溶液中只含丁铵黑药时，铜试剂显色—可见光分光光度法测定丁铵黑药浓度标准曲线为Y=0.025 90X，Rsq=0.999 6。为了进一步验证杂质离子对这种方法测定的干扰，开展了如下试验，取3份已知浓度的丁铵黑药溶液(10μg/mL)，在第二份和第三份溶液中加入Zn2+，使Zn2+浓度分别为2mg/mL和4mg/mL，然后对3份溶液进行波长扫描得到图9。由图9可以看出在向丁铵黑药溶液加入Zn2+后，所得到的扫描谱波形和吸收峰位置与只含丁铵黑药的溶液完全一致，又用这种方法对选矿废水进行了测定，得到波长扫描谱图如图10所示。

图9 杂质离子对丁铵黑药吸收谱的影响

图10 选矿废水吸收谱(铜试剂显色法)

图10波形与图9波形一致，且吸收峰都为435nm。因此铜试剂显色—可见光分光光度法测定丁铵黑药浓度的结果符合朗伯(Lambert)—比尔(Beer)定律，下面进一步考察杂质离子对铜试剂显色—可见光分光光度法测定水相中丁铵黑药浓度的影响。

2.6 杂质离子对测定丁铵黑药浓度的影响

2.6.1 杂质离子的影响考察

进行了Mg2+、Ca2+、Fe2+、Mn2+、Pb2+、Zn2+等几种常见重金属离子对测定丁铵黑药的影响试验，测定结果如表3所示。

从表3可以看出，丁铵黑药的测定基本不受Mg2+、Ca2+、Fe2+、Mn2+、Pb2+等离子干扰，300mg 以内Zn2+的存在对丁铵黑药浓度测定影响不大，但是随着Zn2+浓度的增加，测定结果的误差有增大的趋势。

2.6.2 加标回收率考察

为了验证铜试剂显色—可见光分光光度法测定丁铵黑药浓度的准确性，进行了加标回收率的考察，如表4所示。

由表4可见，加标回收率在95.0%～109.8%之间。因此铜试剂显色—可见光分光光度法测定丁铵黑药是可行的。

2.6.3 精密度考察

对小试选矿废水中丁铵黑药浓度进行了5次取样测定，测定结果如表5所示。

表3 共存离子对丁铵黑药测定的影响

表4 加标回收率试验结果

表5 精密度考察结果

3 结论

紫外分光光度法可以测定丁铵黑药溶液的浓度，但是共存杂质离子对其影响很大，加入杂质离子后，溶液的吸收谱波形变化明显；亚铁灵显色—可见光分光光度法也可以测定丁铵黑药溶液的浓度，但是亚铁灵试剂本身性质不稳定，见光易分解，在杂质离子的共同作用下分解更快，导致试验结果不显色，无法进行吸光度测定。铜试剂显色—可见光分光光度法不但可以直接测定丁铵黑药溶液的浓度，而且在Mg2+、Ca2+、Fe2+、Mn2+、Pb2+、Zn2+等离子的作用下，吸收波形及吸收峰均不发生改变，可以测定出水相中丁铵黑药浓度。利用丁铵黑药与铜生成丁铵黑药铜络合物的性质，用分光光度法对水相中的丁铵黑药浓度进行测定，方法简单，加标回收率为95.0%～109.8%，变异系数为3.46%。

[1] 俞通武,董蕴英.选矿废水中微量黑药的测定[J].化工环保,1994,(1):39-42.

[2] 薛玉兰,叶秉瑞,王淀佐,邓小兰,等.浮选矿浆中黑药测试方法的研究[J].中南工业大学学报,1995,(5):595-599.

Several methods of determining the content of ammonium dibutyl dithiophosphate in wastewater of mineral processing

Through analyzing and comparing ultraviolet spectrophotometry, ferroin color reaction-visible spectrophotometry and copper reagent color reaction-visible spectrophotometry, which were used to determine the content of ammonium dibutyl dithiophosphate, it was found that the determination result of using ultraviolet spectrophotometry was easily disturbed by ionic impurities, and it influenced the result seriously. The ferroin color reaction-visible spectrophotometry method can determine the concentration of ammonium dibutyl dithiophosphate, but the concentration can not be determined normally when there is zinc ions exist because of its serious disturb. And the ferroin is unstable under light and easy to decompose. The test results show that the copper reagent color reaction-visible spectrophotometry has high anti-interferance to the ionic impurities. The recovery rate by standard addition method is between 95.0% and 109.8%, and the variation coefficient by the accuracy test is 3.46%.

ammonium dibutyl dithiophosphate; spectrophotometry; mineral processing reagent

TD923

A

李 鹏(1973-)，男，辽宁抚顺人，工程师，主要从事铜冶炼及渣选矿技术管理工作。