原子吸收光谱法快速测定多金属矿中的铅锌铜银

龙希建，李 蕾，洪俊展

（湖南省地质矿产勘查开发局四○九队，湖南 永州 425000）

多金属矿中铜、铅、锌和银的测定，多采用铜矿石、铅矿石和锌矿石化学分析方法，第1部分铜量测定［1］、第2部分铅量测定［2］、第3部分锌量测定［3］和第11部分银量测定［4］，由于单独溶样测定单元素的方法，费时、费力，效益低下，分析成本高，且大量废液对环境也有较大危害，不适宜于批量生产需要。本试验在参考文献［5，6］的基础上，采用王水分解试样，用10%盐酸介质定容或适当稀释，再采用火焰原子吸收光谱法连续测定同1份试液中铜、铅、锌和银的浓度，再换算为样品中相应元素质量分数，取得了满意结果。

1 试验部分

1.1 试验仪器

原子吸收分光光度计TAS-990（北京普析通用仪器公司产）；电子天平BS224S（德国赛多利斯公司产）。

1.2 主要试剂与配制

铅标准溶液（GSB04-1742-2004，199017-5），Pb（ρ＝1 000μg／mL），介质cHNO3＝1.0 mol／L，国家标准物质研究中心研制。

锌标准溶液（GSB04-1767-2004，191060-3），Zn（ρ＝1 000μg／mL），介质cHNO3＝1.0 mol／L，国家标准物质研究中心研制。

铜标准溶液（GSB04-1725-2004，204030-6），Cu（ρ＝1 000μg／mL），介质cHNO3＝1.0 mol／L，国家标准物质研究中心研制。

银标准溶液（GSB04-1712-2004，196053-2），Ag（ρ＝1 000μg／mL），介质cHNO3＝1.0 mol／L，国家标准物质研究中心研制。

铅、锌、铜和银标准工作溶液：分取铅、锌、铜和银标准溶液各10.00 mL于100 mL的容量瓶中，用cHNO3＝1.0 mol／L的硝酸溶液稀释至刻度，摇匀，备用。

盐酸、硝酸和所用试剂均为分析纯以上；试验用水为二次蒸馏水。

1.3 标准系列溶液配制

移取铅、锌、铜和银标准工作溶液0.0 mL、0.5 mL、1.0 mL、2.0 mL、4.0 mL、6.0 mL、8.0 mL于100 mL的容量瓶中，加入10 mLHCl，用水稀释至刻度，摇匀。配制成含铅、锌、铜和银0.0μg／mL、0.5μg／mL、1.0 μg／mL、2.0 μg／mL、4.0 μg／mL、6.0 μg／mL、8.0μg／mL的标准系列溶液，然后按仪器工作条件测其吸光度。

1.4 试验方法

1.4.1 仪器工作条件

仪器工作条件见表1。

表1 仪器工作条件

1.4.2 试料分解与定容

1.王水法分解试样。称取0.2～0.5 g（精确至0.000 1 g）试样于100 mL玻璃烧杯中，用少许水润湿，加入15 mL HCl，盖上表面皿，摇动，置于电热板上加热溶解20 min，再加入5 mL HNO3，继续加热并蒸发至干。取下冷却，用水冲洗表面皿及杯壁，加入10 mL HCl，加热使可溶性盐类溶解，取下，冷却至室温后移入100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

2.四酸法分解试样。称取0.2～0.5 g（精确至0.000 1 g）试样于聚四氟乙烯烧杯中，用少许水润湿，加入15 mL HCl，盖上表面皿，摇动，置于电热板上加热溶解10 min，再加入5 mL HNO3、5 mL HF和0.5 mL HClO4，继续加热并蒸发至高氯酸烟冒尽。取下冷却，用水冲洗表面皿及杯壁，加入10 mL HCl，加热使可溶性盐类溶解，取下，冷却至室温后移入100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

1.4.3 测定溶液制备

按照表2参数中各元素含量范围，称取试样量和分取5.0～10.0 mL试液于100 mL容量瓶中，加10 mL HCl，用水稀释至刻度，摇匀，澄清，按测定元素和相应工作条件进行吸光度测定。

表2 元素含量范围与试样量、分取试液体积表

2 结果与讨论

2.1 线性范围、标准曲线与方法参数

按照试验方法对配制的Pb、Zn、Cu、Ag溶液为0.0μg／mL、0.50μg／mL、1.00μg／mL、2.00μg／mL、4.00μg／mL、6.00μg／mL、8.00μg／mL的系列标准溶液进行吸光度测定，结果如图1所示。

图1 铅锌铜银系列标准溶液吸光度测定结果图

从图1的结果可知，锌、铜和银3元素的线性范围在8.0μg／mL时发生了明显的偏离，故，试验的标准曲线确认如图2所示。

图2 铅锌铜银原子吸收法测定标准曲线图

从图2可知，在10%的盐酸介质中采用火焰原子吸收法光谱法连续测定同一份溶液中的铅、锌、铜和银4元素的方法参数，见表3。

表3 铅、锌、铜和银标准曲线参数及方法测定范围

2.2 方法检出限

按照试验方法对空白溶液中Pb、Zn、Cu和Ag进行12次测定，结果见表4。

表4 空白试验结果与方法检出限统计表

由表4可知，方法检出限Pb 0.10μg／mL、Zn 0.03μg／mL、Cu 0.01μg／mL、Ag 0.01μg／mL。

2.3 不同试样分解方法试验

按照试验方法，分别采用王水法和四酸法分解试样，再进行4元素火焰原子吸收光谱法测定，并换算为试样质量分数，结果见表5。

由表5可知，分别采用王水法和四酸法分解试样对测定结果影响不大，为减少污染、降低成本和提高测定效率，在后续试验中均采用王水法分解试样。

2.4 方法精密度

按照试验方法对典型样品进行10次Pb、Zn、Cu和Ag的质量分数的平行测定，计算相应的相对标准偏差（RSD），结果见表6。

表5 不同试样分解方法测定结果对照表 %

由表6可知，方法精密度（RSD）为Pb 1.64%～3.71%、Zn 1.45% ～5.14%、Cu 2.24% ～4.95%和Ag 2.89%～4.11%。

2.5 方法准确度

选用多金属矿石国家标准物质（CRM）和矿区样品，分别按照本试验方法和国家标准分析方法［1～4］测定试样Pb、Zn、Cu和Ag的质量分数，并取3次平行测定结果的平均值进行比较和计算，结果见表7。

表7 方法准确度试验结果 %

由表7可知，方法测定偏差为Pb 1.50% ～4.15%、Zn 1.17% ～4.00%、Cu 2.02% ～5.56%和Ag 0.55% ～1.82%，均小于允许差，表明方法准确度较高且满足DZ／T 0130.3-2016规范要求。

2.6 加标回收率

按照试验方法对典型样品进行加标回收试验，结果见表8。

表8 加标回收试验结果

（续表8）

由表8可知，方法加标回收率为Pb 98.40% ～98.77%、Zn 98.07% ～102.59%、Cu 95.67% ～100.70%和Ag 95.19%～99.11%。

3 结 语

本方法采用王水分解试样，用10%的盐酸介质定容或稀释处理试液，用火焰原子吸收光谱法连续测定同一份试液中的铅、锌、铜和银的浓度，再换算为样品中各元素质量分数。该测定方法简单、实用和快速，测定结果准确和稳定；能用于批量多金属矿石中铅、锌、铜和银的连续火焰原子吸收光谱法快速测定，测定结果质量满足地质矿产实验室测试质量管理规范（DZ／T 0130.3-2016）要求。