任 伟
(河北省钢铁产品质量监督检验站,河北 石家庄 050000)
铜矿石是重要的矿石品种之一,其中含有除铜的大量有价值的金属。准确了解这些主要元素的含量,尤其是金、银等具有十分重要的意义。在矿石样品的分析中,国家标准方法主要是采用原子吸收光谱法测定银元素的含量。原子吸收光谱法具有一定的缺陷,线性范围较窄,超曲线范围要稀释后测定等。
在常规分析中,测定铜矿石中Ag,一般用原子吸收方法,包括酸性或氨性底液测定。同一样品不同含量的同一元素要采用不同的分析方法,要得到一个可靠的数据,工作量是巨大的。而利用电感耦合等离子体发射光谱法(ICPAES)直接测定,具有线性范围宽、灵敏度高、多元素同时测定等优点。
不分离干扰元素直接快速多元素测定的方法逐渐的在我们的工作中占到越来越重要的位置,例如用电感耦合等离子光谱法测定矿石中的Ag,我们参照[1,2],又做了大量工作,在溶液中引入内标元素,简化了前处理过程的同时,在测定过程中补偿了光谱漂移带来的干扰,因此能改善长期的精密度。本文选择操作方便的ICP-AES测定铜矿石中的银,取得了满意的结果。
Icap6300R型电感耦合等离子体发射光谱仪。主要工作参数为:等离子体功率1150w;辅助气(Ar)流量1.0L/min;垂直观测高度13mm;积分时间5s;分析泵速50rpm;样品冲洗时间20s;样品重复曝光次数一次。元素测定的谱线为:Ag328.0nm,内标Cr267.716nm。
主要试剂:盐酸(优级纯)、硝酸(优级纯)、氢氟酸(分析纯)、高氯酸(分析纯)、重铬酸钾(分析纯)。
实验用水均为高纯水。
内标溶液:重铬酸钾溶液6g/L:称取6.00g重铬酸钾溶解在1000mL的去离子水中,摇匀。
国家一级标准物质,GSB04-1712-2004银Ag标准溶液有色金属储备液标准物质样品有色金属研究总院研制(1mg/mL)。
高纯氩气(99.99%以上)。
称取样品0.2000g于60mL聚四氟乙烯坩埚中,加入10mL硝酸:氢氟酸:高氯酸=3:3:1,低温电热炉上溶解至烟冒尽,稍冷,加入40mL新配制王水(1+1)溶液,加热至银(样品)全部溶解,用少量水冲洗杯壁,低温加热待溶液清亮后取下,冷却,加入5.00mL内标溶液ρ(K2Cr2O7)=6g/L,用水定容至100mL,摇匀,待测。
表1 铜矿样品中银元素检出限
表2 铜矿样品中银元素测定值
用ICP-AES测Ag,同批以一级标准物质做标准曲线,同批带空白。
实验用于优化(选择)仪器工作条件溶液:
30%的王水空白溶液。
银标准溶液(1μg/ml、5μg/ml)。
国家标准物质GBW07162、GBW07163、GBW07164、GBW07165、GBW07166、GBW07167、GBW07168、GBW07172。
本文选择仪器推荐的银第一灵敏线Ag328.0nm,采用GBW07162、GBW07167进行标准化,由于所用标准和样品类型相似,因此没有考虑背景扣除和谱线干扰校正,同时用其它国家标准物质作为质量监控样品。
按样分解步骤做十二份全流程空白溶液,在仪器工作条件最佳情况下进行测定,以所得结果3倍标准偏差计算银的检出限。
银检出限2.00(μg/g),表明该分析方法的建立可以满足铜矿样品中银的测定要求(地质勘查规范多金属矿要求)。
该方法的精密度和准确度分别用国家标准物质GBW07162、GBW07163、GBW07164、GBW07165、GBW07166、GBW07167、GBW07168、GBW07172, 按照试验方法流程进行分析,平行测定6次进行精密度和准确度的计算,计算结果表明,标准物质中银(Ag)的测定值与其标准值基本一致。
用ICP-OES测定铜矿石中银含量,方法操作简单,样品处理过程简单、分析速度快,人员工作强度低,适合批量生产。
当然如果发挥ICP多元素同时测定优势,分析铜、银、铅、锌,工作效率会更高。为提高结果准确性和精密度,本实验采用内标法,测试分析谱线的相对强度,从而消除仪器条件的波动引起的影响,测定结果准确可靠,可以用实际生产中。