电感耦合等离子体发射光谱仪测定矿石中铟、银含量研究

白家源，李纯浪，杨绍辉，杨再云，王帮翠，李文有

（云南华联锌铟股份有限公司，云南 文山 663701）

都龙矿区铟储量丰富，约占世界铟储量的40%，位居中国首位，有着铟之都的美誉。铟被广泛应用于宇航、无线电和电子工业、医疗、国防、高新技术、能源等领域。银的用途也极为广泛，因其具备一些优良性能，在许多方面大放异彩，具有不可替代性，因此对矿石中的铟、银进行准确的分析检测可以有效的指导铟的采、选、冶工艺流程，对铟、银的综合回收利用意义重大[1]。

现目前矿石中铟、银的测定方法主要采用原子吸收光谱法，原子吸收对单个元素可以实现快速测定，但是不能同时对多元素进行测定，多元素必须分开进行测定，又由于原子吸收测定铟、银需采用不同的测定介质，现目前银的测定介质为盐酸介质，铟的测定介质为硝酸介质，如果采用原子吸收进行测定，样品需要预处理两次。分析效率低，还需要消耗大量的预处理药剂，分析成本高，本文采用电感耦合等离子体发射光谱仪对矿石中铟、银进行同时测定，对该方法的检出限、准确性、加标回收率、精密度等进行了研究，同时对仪器条件也进行了优化。实现了电感耦合等离子发射光谱仪同时测定矿石中铟、银含量。分析结果准确，为都龙矿区的探矿、采矿、选矿、冶炼工艺流程提供了精准的数据支持，实现了铟、银采选冶精细化管理。实现了资源的合理化应用，减少了资源浪费。

1 实验部分

1.1 仪器及条件参数

电感耦合等离子体发射光谱仪（Agilent ICP-OES 5110），仪器工作参数为：RF功率为1.15KW，辅助气(Ar)流速1.0L/min，雾化器流量为0.70L/min，提升延时15s，稳定时间为10s，读数时间为10s，高纯氩气（质量分数大于99.999%）。

1.2 主要试剂和标准物质

试剂：分析纯盐酸（HCl），分析纯硝酸（HNO3），分析纯氢溴酸（HBr），分析纯氟化氢铵（NH4HF），去离子水。

标准物质：钨矿石(GBW07240)。

1.3 标准溶液和标准曲线

铟、银标准溶液均为100μg/mL，工作曲线经逐级稀释 为 5μg/mL、4μg/mL、3μg/mL、2μg/mL、1μg/mL、0.5μg/mL、0.25μg/mL、0μg/mL。如表1所示。

表1 铟、银标准工作曲线（mg/L）

1.4 铟、银分析谱线的选取

矿石中铟、银含量极低，因此需要选用波长灵敏度高、无其他元素干扰、信号强度大的分析谱线，同时利用ICPOES谱线多的特点，同时选取4条～5条不同级次的分析谱线同时测定，根据测定数据，选取信背比大的分析谱线作为分析谱线。本文最终选取的分析波长如表2所示。

表2 铟、银分析波长及谱线级次

铟230.606 2941.4 II银328.068 82675.0 Ⅰ

1.5 谱线干扰实验

若观测方式为径向，要考虑谱线干扰，两条谱线相差小于0.007nm，需要利用软件的FACT功能进行校正，扣除干扰元素的影响。若观测方式为轴向，则不需要进行校正。因为铟、银含量极低，本文采用的观测方式为轴向，元素谱线之间无干扰。

1.6 实验方法

准确称取1g矿石于200ml玻璃烧杯中，依次加入少许氟化氢铵溶液，加入5mL氢溴酸、15毫升盐酸、5毫升硝酸。置于100℃的电热板上低温煮至清亮，再将温度调至250℃，将溶液煮至净干，用烧杯钳抬下，加入5mL盐酸，冷却至室温，用洗瓶冲洗烧杯壁三次。将其转移至50mL容量瓶中，定容至刻度线，摇匀用滤纸过滤至50mL小烧杯中待测。

2 结果与讨论

2.1 仪器参数优化

2.1.1 RF功率的优化试验

在电感耦合等离子发射光谱仪测定中，RF功率过高或者过低都不利于获得高的信背比，需要选取适当的RF功率，才有利于分析测定。在不改变其它条件的情况下，测定浓度为3μg/mL的铟、银溶液在RF功率为1.0KW、1.05KW、1.10KW、1.15KW、1.20KW、1.25KW下信背比，通过测定1.15KW下的信背比最大，因此本文RF功率为1.15KW。

2.1.2 雾化器流量优化试验

雾化器流量越大，样品提升量越大。雾化效果越好，但是不同的元素对雾化器流量要求并不一样，因此需要进行雾化器流量优化。在其它条件不变的情况下，分别测定3μg/mL的铟、银溶液在雾化器流量为0.50L/min、0.55L/min、0.60L/min、0.65L/min、0.70L/min下的信背比，当雾化器流量为0.70L/min时，铟、银的信背比达到最大，因此测定铟、银的雾化器流量选择0.70L/min。

2.1.3 积分时间优化试验

积分时间长，有利于获得稳定的信号强度，得到稳定的读数。改善数据的精密度，但是积分时间太长，样品测定速度慢，在不改变其它条件的情况下，分别测定积分时间为3s、5s、8s、10s下的读数结果，数据表明4个测量时间下的读数均一致，为提高样品分析效率，采用3s的积分时间作为铟、银的测定条件。

2.2 方法检出限

方法检出限是该方法能测定元素的最低含量，取12个200mL烧杯，加入跟实际样品预处理相同的试剂，中间处理过程与实际样品一致，最后转移至50mL容量瓶中摇匀待测。点燃等离子体30分钟后，测量标准曲线，绘制好标准曲线，测定12个空白样品，根据测定结果依据公式计算出检出限，测定数据及检出限计算如表3所示。

表3 方法检出限(g/t)

2.3 方法精密度、准确度、加标回收率

方法精密度用RSD(%)来衡量，准确度用相对误差RE（%）来衡量，国家标准样品钨矿石（GBW07240）中铟、银含量为8.7g/t、8.3g/t。按照试验预处理方法处理该样品12次，计算该标准样品的精密度RSD(%)和准确度相对误差RE(%)，结果如表4所示，用同样的方法分别分析检测四个实际样品，计算精密度与准确度如表5、表6所示。样品加标回收率如表6所示。

表4 标准样品精密度和准确度

表5 选矿车间原矿样品精密度和准确度

表6 地质勘探样品精密度和准确度

表7 加标回收率（%）

从以上精密度、准确度、加标回收试验数据表明，方法精密度、准确度、加标回收试验均满足要求。

3 结论

本文对电感耦合等离子体发射光谱仪同时测定矿石中铟、银含量进行了准确性、精密度、加标回收等试验，进行了方法确认，试验结果表明，该种方法准确性高、检出限低，精密度与准确度均满意，可以实现快速准确的对矿石中铟、银含量进行测定，对都龙矿区地质勘探、采矿、选矿、冶炼提供了精准的数据支持，对铟的综合回收利用意义重大。