王燕 劉海英

摘要：本文采用粉末直接壓片制樣，用X射線熒光光譜法測定銅精礦中砷、鉛和鎘的含量。本文通過對分析線的選擇，工作曲線的校正、精密度及準(zhǔn)確度等討論，指出本文所用方法具有較強(qiáng)的價(jià)值和意義。

關(guān)鍵詞：X射線熒光光譜法；測定；銅精礦；砷；鉛；鎘

中圖分類號：P618.41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

銅精礦是國家重要資源性商品，砷、鉛和鎘屬于銅精礦產(chǎn)品中的有害元素，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、商務(wù)部、國家環(huán)?？偩致?lián)合發(fā)布的第49號公告，以及國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB20424-2006規(guī)定了銅精礦產(chǎn)品中所含有害元素的限量。目前，砷、鉛和鎘等元素的分析通常采用火焰原子吸收光譜法、滴定法、氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)等，上述方法存在分析程序繁瑣、操作復(fù)雜、無法滿足對銅精礦中有害元素實(shí)時(shí)監(jiān)控等缺點(diǎn)。本工作采用粉末直接壓片制樣，用X射線熒光光譜法測定銅精礦中砷、鉛和鎘的含量。并采用理論影響系數(shù)法進(jìn)行基體校正，樣品的分析過程僅需10分鐘左右即可完成。

1試驗(yàn)部分

1.1儀器與試劑

54型X射線熒光光譜儀;HP40壓片機(jī);行星研磨儀。

所用硼酸為化學(xué)純，微晶纖維素為分析純。

1.2儀器工作條件

端窗型鍺靶X射線管，功率4kw，電壓為60kV，探測器為閃爍計(jì)數(shù)器(SC)，分光晶體為LIF20。，其他測量條件見表1。

表l儀器工作條件

1.3試驗(yàn)方法

將樣品研磨至粒徑為0.074mm(200目)，于(105士5)℃下烘干40min，冷卻至室溫。稱取烘干后試樣(5.000士0.005)g，加人0.59微晶纖維素，在研磨儀上以轉(zhuǎn)速350r·min-1研磨2min，于壓片機(jī)上以硼酸鑲邊墊底15t壓力下保持40s。用洗耳球吹去試料片表面存在的浮塵，制得的樣片光滑平整，無裂紋，在儀器工作條件下進(jìn)行測定。

1.4標(biāo)準(zhǔn)樣片的選擇和制備

采用國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW07166、GBW07169、GBW07170、GBW070075、GI3W070076)，行業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(YSS021-2004、YSS022-2004、YSS029-2006)繪制工作曲線，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中未標(biāo)示的成分以化學(xué)法定值，為了使工作曲線測量范圍更合理適用，增加了3個(gè)經(jīng)化學(xué)法定值的銅精礦樣品(S-1、S-2、S-3)作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)參與工作曲線的制作。另外對基體和輕元素等以掃描模式進(jìn)行了測量，使得目標(biāo)元素可以獲得軟件更為合理的計(jì)算評估。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中待測元素含量見表2。

表2標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中待測元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

2結(jié)果與討論

2.1分析線的選擇

考慮到銅精礦中砷和鎘的含量水平都較低，選擇強(qiáng)度較高的線作為分析線，砷的和鉛的線互有干擾，以鉛作重疊峰校正，鉛的分析線選擇與線，避開砷的干擾線。

2.3樣品量的選擇

分別取 YSS029-2006和 YSS021-2004兩個(gè)樣品各1.000，2.000，3.000，4.000，5.0009，按試驗(yàn)方法進(jìn)行樣品壓片測定。結(jié)果表明:樣品量達(dá)到3.0000以上時(shí)，砷、鎘和鉛的分析結(jié)果受樣品量的影響很小。試驗(yàn)選擇樣品制備時(shí)樣品量為5.0000。

2.4壓力和保壓時(shí)間的選擇

取研磨好的銅精礦樣品，在不同的壓力下，選擇不同的保壓時(shí)間，測定各元素的熒光強(qiáng)度。結(jié)果表明:當(dāng)壓力為15t、保壓時(shí)間為40s時(shí)，壓片效果最好。

2.5工作曲線的校正及檢出限

在儀器工作條件下測量GBW07166、GBW07169、GBW07170等8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和3個(gè)化學(xué)法定值的銅精礦樣品的熒光強(qiáng)度。用隨機(jī)分析軟件SPectraplus中的理論影響系數(shù)法進(jìn)行回歸及基體效應(yīng)的校正，見式(1)。

(1)

式中: 、為測量元素和干擾元素的濃度; 和b為工作曲線的斜率和截距; 為測量元素的熒光強(qiáng)度; 為理論影響系數(shù)。

按測定值的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差比斜率計(jì)算各元素的檢出限，校正后砷、鉛和福的檢出限依次為9，35，13mg·g-1。

2.6方法的精密度

選擇一個(gè)銅精礦樣品制備11個(gè)樣片，按試驗(yàn)方法進(jìn)行測定，對其中一個(gè)樣片連續(xù)3d重復(fù)測定共計(jì)11次，測定結(jié)果見表3。

表3精密度試驗(yàn)結(jié)果(n=11)

2.7方法的準(zhǔn)確度

按試驗(yàn)方法對3個(gè)銅精礦樣品進(jìn)行分析，并與化學(xué)法的結(jié)果進(jìn)行比對，結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù))見表4。分析結(jié)果在允許誤差內(nèi)，能滿足分析要求。

表4準(zhǔn)確度試驗(yàn)結(jié)果 %

采用X射線熒光光譜法結(jié)合直接粉末壓片技術(shù)建立的測定銅精礦中砷、鉛和鎘含量的方法，有效地節(jié)省了分析時(shí)間，提高了分析效率，能滿足銅精礦中砷、鉛和鎘含量的快速測定要求。

參考文獻(xiàn)：

[1] GB/T3884.6銅精礦化學(xué)分析方法鉛、鋅、鎘和鎳量的測定[S].

[2] GB/T3884.7銅精礦化學(xué)分析方法鉛量的測定[S].

[3]GB/T3884.9銅精礦化學(xué)分析方法砷和秘量的測定[S].

[4]蘇明躍，馮宇新.順序注射一氫化物發(fā)生原子熒光光譜法測定銅精礦中砷[J].冶金分析，2007，27(10):36-39.

[5]SN/T2047-2008進(jìn)口銅精礦中雜質(zhì)元素含量的測定電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法[S].

[6]馬紅巖.電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定進(jìn)口銅精礦中有害元素[J〕.理化檢驗(yàn)一化學(xué)分冊，2004，40(6):334-336.

[7]付國強(qiáng).微波消解電感耦合等離子發(fā)射光譜法測定銅精礦中Cu、Pb、Fe、Cd、Ag、Hg[J].分析試驗(yàn)室，2008，27(51):183-185.