一种合金物料中金铂钯的连续测定

张学欢，刘同银，马旻锐

（1.甘肃有色冶金职业技术学院，甘肃 金昌 737100；2.金川集团股份有限公司，甘肃 金昌 737100）

合金物料是贵金属生产的原料，此种物料未经贵金属生产分离富集工艺处理，所以基体高，干扰大，待测贵金属元素品位低，一直是贵金属工业分析的难点，金钯铂的分析采用火试金分离富集—ICP-AES测定[1，2]，涉及到火试金铅富集岗位和湿法分析方位。样品在测定过程中周转流程长，导致分析数据滞后，新建方法可实现金钯铂于ICP-MS同时测定，所用试剂简单价廉，操作流程短，测定快速，分析质量完全满足质量控制要求，经与现方法对照分析优势明显[3]。

1 试验部分

1.1 仪器

PE ICP-MS 350X。

1.2 试剂

盐酸、发烟硝酸、硝酸均为分析纯；过氧化氢（30%）；王水（盐酸：硝酸=3：1(V/V)），用时现配；金标准溶液（1mg/mL），钯标准溶液（1mg/mL），铂标准溶液（1mg/mL）。金、铂、钯混合标准溶液：分别移取10 mL金、铂、钯标准贮存溶液于200 mL容量瓶中，加入100mL盐酸，以水定容，此溶液分别含Au、Pt、Pd 50 mg/L[3，4]。

1.3 试验方法

（1）试样的处理。称取0.2000g试样于400mL烧杯中，加入15 mL发烟硝酸溶解至小体积，取下冷却后加入20mL王水，溶解至小体积，再加入20mL盐酸，2mL过氧化氢，溶解至小体积，再加入80mL盐酸，用水吹洗表皿及杯壁，加热煮沸，冷却后以水定容于200mL容量瓶中。分取适量试液于100mL容量瓶中，保持测试液为2%的盐酸体系，以水定容，于ICP-MS上按设定的仪器工作条件进行测定[4，5]。

（2）工作曲线的绘制。分别移取金钯铂混合标准溶液0.00mL、2.00mL、4.00mL、12.00mL、于100mL容 量 瓶中，调整测定介质为2%盐酸，以水定容，于ICP-MS上按设定的仪器工作条件测定[5，6]，仪器自动绘制出工作曲线。

2 结果讨论

2.1 仪器工作条件

ICP-MS的最佳分析状态是通过Daily Performance.wrk文件来完成的，它通过对含Mg、In、U10μg/L的标准溶液进行测定，根据分析结果的综合指标来确定仪器工作状态是否最佳，主要指标是：满足Ba2+/Ba＜3%的情况下Mg、In、U的灵敏度最大，Bkg220＜3cps，否则需对仪器进行优化，直到满足条件为止。在ICP-MS的使用中质量数是可选的，遵循的原则是无干扰的情况下灵敏度最高[7，8]。通过实验确定了金钯铂元素的质量数，见表1，表2。

表1 ICP-MS中贵金属元素的质谱干扰情况

表2 质量数选择

2.2 测定介质的选择

通过试验硝酸介质、王水介质、盐酸介质对测定的影响，结果见表3。

表3 各种介质的空白值

由表3数据可得，不同试剂的空白结果不同，测定过程中须随同试样做试剂空白以消除其对测定过程的影响。质谱较适用于硝酸介质，但贵金属元素在盐酸介质中最稳定，确定采用盐酸介质[9]。

2.3 溶样条件选择

试验比较了合金物料管理样的三种溶样方法，在相同条件下于ICP-MS上测定，分析结果如表4。

表4 不同溶样方法的结果比较

从表4数据中可得，三种溶样方法的分析结果还存在一定差异，碱熔结果明显偏低，因为碱熔过程中带进了大量的钠盐和镍基体[10]，其他两种溶解方法的结果基本吻合。酸溶和微波溶样均可满足要求的条件下，二者在操作中存在一定差异，酸溶方法可同时处理20批～40批物料，酸消耗量大；微波溶样方法一次最多可处理7批物料，酸消耗不足酸溶方法的三分之一[11]。因工业生产需要，选择酸溶法作为合金物料的溶样条件。

2.4 共存元扰素干扰

该合金物料含镍70%，铜10%，铁5%，钴2%，物料在溶解过程中硫以二氧化硫形式挥发除去，不产生干扰。下表对镍、铜、铁、钴的干扰[12]情况进行分析，数据见表5。

表5 基体元素干扰试验

从表4结果中可得，镍、铜基体达到0.3g/L时，铁、钴基体达到0.2g/L时，对待测元素未见明显干扰。合金物料经溶解稀释分取后，直接测定的溶液中存留的镍基体＜0.2g/L，其他元素含量均远远低于此值，所以利用ICP-MS技术可有效解决高基体的干扰问题[12]。

2.5 方法的检出限及测定下限

在仪器最佳工作条件，用含痕量金钯铂的溶液连续测定11次，以测定结果的标准偏差3倍作为检出限，标准偏差10倍作为该方法的测定下限[10]，测定结果见表6。

表6 方法的检出限及测定下限

表6的数据表明，方法的检出限满足痕量分析要求。

2.6 精密度试验

在最佳工作条件下，对该合金物料进行11次测定，测定结果见表7。

表7 精密度试验

金钯铂的RSD分别为6.20%，5.82%，5.59%，完全满足分析方法要求。

2.7 加标回收试验

分别进行了两种溶样方法的加标回收试验，试验结果见表8。

表8 酸溶方法加标回收试验

从表7的试验数据可看出，酸溶方法Au、Pd、Pt的回收率分别在95.0%～119.5%、99.4%～112.4%、89.5%～106.3%之间，满足微量分析的要求。

2.8 对照实验

为了进一步验证方法的准确性，对合金物料管理样品进行了方法对照，对照结果见表9。

表9 对照实验

从表9数据可看出新旧方法测定结果基本吻合，体现了两种分析方法的一致性，实际生产中可互相替代。

3 结论

通过大量实验，建立了ICP-MS测定合金物料中金钯铂的分析方法，该方法可实现多岗位合并，缩短了分析流程，提高了分析速度，降低了分析成本。