微波消解-电感耦合等离子体发射光谱测定铜精矿中的银

张庆建， 岳春雷， 郭 兵， 张 伟， 赵祖亮， 闵国华， 唐梦奇

(1.山东出入境检验检疫局检验检疫技术中心，山东青岛 266500; 2.东营出入境检验检疫局，山东东营 257091； 3.防城港出入境检验检疫局，广西防城港，538001))

原子吸收光谱法(AAS)测定铜精矿中银时样品前处理使用大量HClO4，而且利用电热板加热消解样品，效率低、污染重，检测范围窄；火试金法使用Na2CO3、PbO、SiO2、硼砂、KNO3等试剂与样品混合焙烧形成熔渣，熔渣与PbO形成的铅扣分离，最后利用精确度为0.001 mg的天平进行称量，对天平工作环境要求非常严格，而且分析过程中会产生铅污染物，试剂消耗大，产生大量熔渣固体废物，对环境具有一定污染。微波消解具有酸用量少、速率快等优点，已广泛应用于矿物分析[1 - 5]。电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法具有灵敏度高、干扰少、线性范围宽并能连续测定多种元素等优点[6 - 11]。本文采用微波消解-ICP-OES法测定铜精矿中的银，方法快速、准确，可用于铜精矿中银的测定。

1 实验部分

1.1 仪器及其工作条件

iCAP7000电感耦合等离子体发射光谱仪(美国，Thermofisher)；DS64烘箱(日本，Yamato)；MARS5微波溶样仪(美国，CEM)；PM400研磨机(德国，Retsch)。ICP-OES工作条件如表1所示。当待测溶液中银含量小于2 mg/L时，选择高灵敏线Ag 328.068 nm线作为分析线；当待测溶液银含量大于2 mg/L时，选择次灵敏线338.289 nm作为分析线，并在两侧扣背景，以消除基体背景的影响。

表1 ICP-OES工作条件Table 1 ICP-OES working conditions

1.2 试剂和标准物质

银单元素标准溶液(GBW(E)081013，济南众标有限公司)：1 000 mg/L，5%HNO3介质。银标准储备液(20 mg/L)：准确移取2 mL银标准溶液于100 mL容量瓶中，加入5 mL HNO3，定容，摇匀备用；HCl、HNO3(分析纯，国药集团化学试剂有限公司)。实验用水为二次去离子水。

YT9104铜精矿(云南锡业集团有限公司研究设计院)，YSS029铅精矿(葫芦岛永胜有色金属经贸有限公司)。

1.3 实验方法

1.3.1试样制备试样利用研磨机研磨，并过200目筛，制取分析样。将分析样在105±2 ℃烘箱里预干燥50 min后，置于干燥器中，备用。

1.3.2试样消解称取约0.3 g(精确至0.0001 g)分析样于微波消解罐中，加入一定体积HCl、HNO3或H2O2，待反应一段时间后，盖上塞子，置于微波消解仪中，设定消解程序，分三个步骤，每步设定不同功率、消解时间、温度及温度保持时间。按照不同功率、升温时间、温度、保温时间进行消解试验。消解结束15 min后关机，将消解罐中溶液转移至100 mL容量瓶中，定容，摇匀。随同试样进行空白试验。

1.3.3样品分析将消解后定容的溶液进行ICP-OES测试，计算溶液中银的含量。

2 结果与讨论

2.1 消解体系的选择

比较了不同比例的混合酸(HCl、HNO3)、H2O2对样品的消解效果，结果表明6 mL HCl+2 mL HNO3的消解体系能够将样品消解完全。

2.2 共存元素的影响

铜精矿中主要含有铜、铁元素，铜的质量分数一般在25%左右，铁的质量分数一般在30%左右，按0.3 g称样量计算，当定容体积为100 mL时，测试溶液中铜的浓度一般不超过750 mg/L、铁一般不超过1 000 mg/L。考察了铜、铁基体在ICP-OES中对银测定的影响，结果表明，波长328.068 nm、338.289 nm时铁、铜对银的测定几乎没有影响。

2.3 酸度的影响

根据消解体系的选择，试验了不同酸组成、浓度对银测试的影响，结果表明HNO3的加入对银的测试无影响，根据消解体系，实验确定分析试样酸度为6%HCl+2%HNO3。

2.4 分析性能

对样品的空白溶液进行11次连续检测，以发射强度标准偏差的3倍乘以标准曲线斜率计算检出限[12]，按照0.3 g称样量及100 mL定容体积换算得到检出限为0.73 g/t，测试线性范围为0.73～1 500 g/t。

2.5 样品分析

按实验方法对不同浓度的5个铜精矿样品分别进行11次分析，分析结果见表2。同时，与火试金法、原子吸收法进行对比，不同方法具有一致性。同时用2个铜精矿标准样品进行6次测试，用t检验法检验[14]，t

表2 样品分析及结果比较Table 2 Sample analysis and comparison with other methods

表3 标准物质分析Table 3 Analysis of certified reference materials

3 结论

本文采用微波消解铜精矿样品的体系(0.3 g样品，2 mL HNO3，6 mL HCl)，分析试样酸度为6%HCl+2%HNO3，能够满足铜精矿中银的测试。建立的方法铁、铜对银的测定几乎没有影响，检出限为0.73 g/t，测试范围0.73～1 500 g/t，适用于铜精矿中银的快速测定。