金属矿中钨钼铋检测方法研究综述

2019-08-23 07:53党铭铭刘民华伍惠玲
云南化工 2019年6期
关键词:比色法硫氰酸金属矿

党铭铭,刘民华,伍惠玲,杨 萍

(1.湖南有色金属职业技术学院,资源环境系,湖南 株洲 412006;

2.湖南化工研究院有限公司 国家农药 创制工程技术研究中心,湖南 长沙 410014)

中国的钨、钼及铋资源丰富,但其矿品多属于低品位多金属矿,其资源利用开发率不高,还存在浪费等现象,其中有很大一方面原因是因为检测水平低造成的。鉴于此,提高其检测水平是至关重要的一部分,这将对于我国多金属矿中钨、钼、铋元素开发及有效利具有重要意义。

1 金属矿石中钨的分析方法

目前国标及行标中对于多金属矿中钨的检测方法主要有重量法、比色法、容量法三种[1]。

1.1 重量法

重量法具体过程如下:钨→加沉淀剂→沉淀→过滤→洗涤→高温灼烧→称量。对于含量较高的钨矿石和钨精矿中钨的测定适合本法。

重量法又分为:钨酸铵灼烧重量法、辛可宁重量法和喹琳重量法。

钨酸铵灼烧重量法是钨精矿中三氧化钨含量的国家标准分析方法。具体过程是:样品→加氟化铵(少量)→加混酸→溶解→加热浓缩→析出钨酸→过滤分离→加氨水溶解→蒸干灼烧→加氢氟酸→灼烧→称量。但此法在其他元素含量较高时会影响结果的准确度,需进行校正处理,其过程繁杂。

辛可宁重量法准确度和精密度均较高,其最大的缺点是沉淀形中会同时夹杂多种其他干扰元素,影响测定结果。

喹琳重量法可以将样品中的银等多种干扰元素分离出来,其最大的缺点是分析检测时间太长[2]。

1.2 比色法

比色法是要选择合适的和钨进行络合的显色剂从而使待测物显色来进行测定,文献显示大多使用的显色剂为硫氰酸盐[3]和焚光酮类[4],以盐酸三氯化钛将钨还原,通过测定吸光度来计算钨含量。比色法的优点是其准确性和重现性高。

1.3 容量法

目前钨的容量法主要有沉淀滴定法、氧化还原法、间接测定法和碱量法四种,文献显示孙世凡[5]采用酸碱滴定法以溴甲酌绿甲基红为混合指示剂测定钨矿中三氧化钨,施绍银[6]研究用铅还原钨硫氰酸盐后以自制的滴定仪来滴定钨,从而测定钨含量。

1.4 等离子发射光谱法(ICP)

目前有许多利用等离子发射光谱法进行测定的报道,如钟道国等[7]利用ICP-MS,金丹等[8]利用ICP-AES 等仪器对钨矿进行分析测定。张树黔[9]采用ICP-AES 对钨矿石中的W 及伴生元素进行快速测定,表明ICP-AES 具有高灵敏度、检测时间短、分析效率高(可实现多元素连续测定)等优点,本方法将为钨矿石的准确快速检测提供理论依据。刘环等[10]人采用酸溶消解-(ICPOES) 同时测定钼矿石中的Mo、W、Cu、Pb、Zn、Co、Ni 的方法,结合多元光谱拟合技术 (MSF) 校正光谱干扰,方法的全程回收率在96%~100%之间,精密度优于5%。

1.5 目前金属矿石中测定钨的方法优缺点

目前钨的测定方法各自优缺点如表1 所示。

表1 不同分析方法性能比较

2 金属矿中钼的分析方法

目前金属矿中钼的测定方法主要有光度法、重量法、容量法等。

2.1 光度法

光度法又分为直接光度法、萃取光度法、目视比色法和差示光度法,主要适用于钼含量大于0.002%的钼矿的测定。直接光度法所使用的体系有三种:硫酸-硫脲-硫氰酸盐体系、硝酸-氯化亚锡-硫氰酸盐体系和罗丹明B-硫氰酸盐-聚乙烯醇体系。国家标准方法[11]测定钼含量时均采用第一种体系。

2.2 重量法

目前重量法主要是钼酸铅重量法,是钼精矿中测定钼的行业标准分析方法[12]。彭玲等[13]采用高氯酸分解试样,8-羟基喹啉重量法测定钼矿中的钼,同时加入柠檬酸络合钨等干扰元素,减少干扰,提高准确度。

2.3 容量法

EDTA 容量法一般适用于常量分析,要求是大批量或钼含量超过10%的钼矿的检测。分为直接滴定和间接滴定两种测定方法。

2.4 其他方法

有少量文献AAS 也可以作为分析钼矿中钼含量的一种检测方法,但是它应用不广泛。Elsie M D[14]采用盐萃取法进行分离,用α-安息香肟或黄原酸为萃取剂,AAS 测定矿石、钢铁中的钼,该法简单快速,适用于测定低含量的钼。苏雄等[15]采用空气-乙炔火焰原子吸收光谱法测定钼原矿中的钼。用少量磷酸和铝盐消除共存元素的干扰,吸光度呈良好的线性关系,精密度高,加标回收率为99.2%~102.8%,且此法适用于低含量钼的测定。采用乙炔-空气FAAS 测定钼原矿中的钼,用铝盐和磷酸消除干扰,钼含量在0~50mg/mL、呈良好线性关系,适用于低量钼的测定。现已有文献报道ICP 可以作为测定多金属矿中钼的测定,此法具有简单、高效及准确性高的特点。王雪等[16]人通过ICP-AES 法测定斑岩型铜矿石中铜铅锌钼,采用盐酸硝酸氢氟酸和高氯酸四种酸混合消化样品,分别找出仪器测定的最佳分析谱线进行样品测量,其方法检出限在0.21μg/g~0.65μg/g。李瑞清[17]采用ICP-AES 快速测定矿石中钼,方法检出限为0.094μg/mL,实际测定矿石中大于0.005%以上的钼,RSD 的范围为0.12%~1.4%。

3 金属矿中铋的分析方法

微量铋的测定目前采用比色法,对含量高的铋矿采用铋酰、磷酸铋、草酸铋等容量分析法,这些方法需要进行很长的手续来分离干扰元素,尤其对铅的分离更繁冗。刘先国等[18]人用ICPAES 法直接测定铋矿石中铋含量的方法及王水提取ICP-AES 法测定多金属矿中砷、锑及铋,均表明该方法简单、快速、一次溶样、直接测定。效率高,节省人力物力,适合大量样品测定。

4 结语

综上,目前对于金属矿中钨、钼及铋经典分析过程中的单元素分析,分别采用传统的硫氰酸钾比色法和EDTA 容量法,其样品处理复杂麻烦,所需时间较长,导致整个检测周期太长,而使用电感耦合等离子发射光谱分析技术(ICP)检测金属矿中钨、钼及铋的含量,其不仅检测步骤简单、快速,而且具有和传统方法同样高的精密度和准确度,且线性范围宽。特别是多金属伴生矿主次元素的同时分析有十分重要的意义和广阔的前景。

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