硅钼蓝光度法测定银精矿中二氧化硅含量

胡续一，刘 磊

（江西铜业集团贵溪冶炼厂，江西 贵溪 335424）

银精矿是有色金属冶炼过程中的中间产品，二氧化硅的含量影响冶炼熔剂的配比，银精矿中二氧化硅含量在1%～10%之间，准确测定二氧化硅含量对冶金生产存在重要意义。

1 实验部分

除非另有说明外，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水或去离子水。

1.1 试剂与仪器

（1）盐酸（ρ=1.19g/mL）。

（2）盐酸（2mol/L）。

（3）草硫混酸：草酸（40g/L）与硫酸（4mol/L）按体积3+1混合。

（4）钼酸铵溶液（50g/L），过滤备用。

（5）硫酸亚铁铵溶液（60g/L）：称取6g 硫酸亚铁铵溶于加有5mL 硫酸（1 ＋1）的100mL 水中摇匀。

（6）二氧化硅标准溶液：准确称取0.0500g 二氧化硅（高纯）于预先置有无水碳酸钠的铂坩埚中，表面再覆盖一层无水碳酸钠，加盖于900℃马弗炉中熔融1 小时，取出，然后用热水浸出，冷却，移入500mL 容量瓶中，用水定容。移入塑料瓶中贮存，此溶液每毫升含二氧化硅0.1mg。

（7）岛津UV-1700，双光束分光光度计。

（8）比色皿：1cm。

1.2 实验方法

称取0.1000g 试样于30mL 镍坩埚中，加3g 氢氧化钠，在电热板上加热蒸发水分，进700℃马弗炉熔融15 分钟，使熔融物呈透明流体，取出稍冷，放入加有沸水的300mL 塑料杯中，浸取，洗净坩埚，在不断搅拌下一次加入20mL 盐酸使溶液清亮，冷却，移入200mL 容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。分取5mL ～10mL 试液于100mL 容量瓶中，加3mL 盐酸（2mol/L），用水稀至20mL，加5mL 钼酸铵，摇匀，在沸水烧杯中摇动40 秒，取出，流水冷却至室温。加15mL 草硫混酸，摇匀后，立即加入5mL 硫酸亚铁铵溶液（边摇边加），用水稀释至刻度，摇匀，放置15 分钟。用1cm比色皿于650nm 波长处以试剂空白为参比，测定其吸光度，从工作曲线上查得SiO2量。

图1 二氧化硅含量测量工作曲线

工作曲线的绘制：分别分取0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00mL 的二氧化硅标准溶液于一组100mL 容量瓶中，以下操作同分析步骤。以标准系列溶液波长值为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。

二氧化硅量以二氧化硅的质量分数计，数值以%表示：

式中：

a：试样吸光度从工作曲线上查得SiO2 量，mg。

m：试样量，g。

r：分取比。

2 结果与讨论

2.1 样品基体分析

以银精矿样品E 为例（其他实验条件均以E 样品为例），使用X 荧光光谱仪（布鲁克S8 tiger）如下图所示，分析样品的半定量，测定结果如下表1：

图2 X 荧光光谱仪

表1 样品X 荧光半定量测定结果（%）

2.2 测定波长的选择

按实验方法，对于显色后的2μg/mL的二氧化硅标准溶液，在550nm ～850nm 波长范围内进行光谱扫描。硅钼蓝络合物在在810nm 处有最大吸收峰，则灵敏度高，适合较低含量SiO2的测定。但是考虑到银精矿中高含量二氧化硅的测定，最终选择标准和文献中常采用的650nm 为测定波长。

2.3 氢氧化钠用量的选择

选择2g 氢氧化钠铺于坩埚底部，加入0.1g 样品后，再在样品表面分别铺盖0.5g、1g、2g、3g 氢氧化钠进行熔样，当样品表面铺盖2 和3g 氢氧化钠进行熔样时，样品皆熔解完全。实验选择坩埚底部铺2g 氢氧化钠，再在样品表面铺盖2 g 氢氧化钠进行熔样。

2.4 熔融温度的选择

称取0.1 g 样品，按照实验方法分别与600℃、650℃、700℃、750℃、800℃下熔融30min，当熔样温度为700℃及以上时，基本能保证样品熔融完全。但温度过高，会导致样品喷溅，从而使分析结果偏低，实验选择熔融温度为700℃。

2.5 熔融时间的选择

称取0.1 g 样品，按照实验方法分别将样品熔融10min、20min、30min、40 min，考察熔样时间对测定结果的影响。实验表明700℃的熔融温度下，熔融时间为30 min 及以上时，分析结果达到最大并基本稳定。综合考虑选择熔样时间为30 min。

2.6 分取比的选择

当样品中的二氧化硅含量加高时，样品经碱熔、酸化后，冷却，转移至200ml 容量瓶中。分别分取5mL、10mL、15mL 溶液，加5mL 无水乙醇、10mL 钼酸铵溶液（3.10），定容至100ml。为保证吸光度处于曲线中段，二氧化硅含量小于3%时采用分取10mL，二氧化硅含量3%～10%时分取5mL。

2.7 钼酸铵用量的选择

取样品E 上清液5mL，改变钼酸铵用量，其他实验条件不变，最后定容至100mL，放置20min。此时硅与钼酸铵生成硅钼黄，于650nm 处测量吸光度，当钼酸铵用量为10mL 及以上时，吸光度达到最大并趋于稳定，实验选取钼酸铵用量为10mL。

表2 钼酸铵用量对吸光度的影响

2.8 钼酸铵显色时间选择

取样品E 上清液5 mL，改变钼酸铵显色时间，于650nm 处测量吸光度，当钼酸铵显色时间为20 min 及以上时，吸光度达到最大并趋于稳定，实验选取钼酸铵显色时间为20 min。

表3 钼酸铵显色时间对吸光度的影响

2.9 准确度验证

银精矿与铅矿石基体相近，由于未查到银精矿标准物质，选取铅矿石标准物质GBW07172 按照此实验方法测试二氧化硅含量，测定结果如下表4。

表4 标准物质GBW07172 测定结果表

2.10 精密度实验

对银精矿样品E 平行测定6 次，二氧化硅测定结果见表5。

表5 精密度测定结果表

2.11 与其他实验室间比对

表6 精密实验与替他实验对比

3 结论

本文用分光光度法测定银精矿中二氧化硅含量方法是可行的，该方法在准确性和重现性方面有明显优点，该方法操作简单，分析速度快重现性好。该方法可以用于银精矿中二氧化硅含量的监控分析。