張 奪，周春陽

吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局研究所，吉林 長春 130012

近年來，隨著我國冶金工業(yè)的發(fā)展對資源的需求量越來越大，在銅精礦冶煉過程中發(fā)現(xiàn)同時含有金，銀，鉛，鉛，鋅等貴重金屬【1】，采用國際干濕試金法測定銅精礦中的銀流程長，成本高。隨著儀器分析日趨普及，電感耦合等離子體發(fā)射光譜（ICP-AES）分析應(yīng)用范圍也越來越廣，涉及領(lǐng)域越來越寬，因此我們對銅精礦中的Ag 的分析測定進(jìn)行了研究。為了提高分析速度，本文采用ICPAES 法測定銅精礦中的銀，獲得了準(zhǔn)確、穩(wěn)定的結(jié)果，為分析Ag 的含量提供了一種方便快捷的途徑。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器、藥品

IRIS Intrepid Ⅱ XSP 型等離子體發(fā)射光譜儀（美國熱電公司）

儀器參數(shù)：氬 氣 99.99%；

冷卻氣流量 14 L/min；

輔助氣流量 0.5 L/min；

蠕動泵泵速 130 n/min（2.40 m L/min）；

進(jìn)樣沖洗時間 20 s ；

分析純鹽酸（HCL）；

硝酸（HNO3）；

高氯酸（HCLO4）；

水為去離子水。

1.2 樣品處理與測定

稱取0.500 0 g 樣品于50 mL 小燒杯中，加入少量水潤濕加入15 mL 硝酸,蓋上表面皿，加熱溶解并不時搖動沸騰后加入5 mL HClO4蒸至冒白煙，低溫溶解至無黑渣，加入5 HCl 溶解至濕鹽狀，取下冷卻，加入5 mL 浸取，用水吹洗杯壁，加熱使鹽類溶解，冷卻至室溫。將溶液移入100 mL 容量瓶中，用20%鹽酸定容，混勻，放置澄清，待測。

1.2.1 譜線選擇

ICP-AES 法不僅同時對多個元素進(jìn)行測定，而且對單個元素還可以選擇多條特征譜線進(jìn)行同時測定。利用這一特點(diǎn)，我們選擇了2～3 條被測元素的譜線進(jìn)行測定，綜合分析每條譜線測出的強(qiáng)度、譜圖及干擾情況，選擇干擾少、背景低，信噪比高的譜線作為分析譜線。最終確定元素的測量譜線如表1。

表1 被測元素分析譜線及扣背景點(diǎn)Table 1 Analysis spectral lines of tested elements and deducted background points

2 結(jié)果與討論

2.1 條件試驗(yàn)

消除背景干擾實(shí)驗(yàn)經(jīng)過多次試驗(yàn)表明，采用三酸溶樣法，以國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07166 和GBW07205 作為標(biāo)準(zhǔn)溶液，基本消除了基體干擾，而且標(biāo)準(zhǔn)溶液基體與樣品基體相匹配，消除背景干擾的效果非常理想。

2.2 功率優(yōu)化

實(shí)驗(yàn)表明，在低功率下測試有利于獲得更好的檢出下限，但受基體的影響較大；采用大功率可減輕基體的影響，但信噪比及檢出限受損。因此，本實(shí)驗(yàn)選擇1 050 W，1 150 W ，1 250 W 發(fā)射功率實(shí)驗(yàn)，其中發(fā)射功率1 150 W 最佳。所以本文選擇發(fā)射功率為1 150 W（見圖1）。

2.3 霧化氣壓力優(yōu)化

實(shí)驗(yàn)表明，不同元素對霧化氣壓力要求不同，原子線要求的霧化氣壓力比離子線大。本文選擇霧化器壓力22 psi（1 psi=6.894 8 kPa）、 26 psi、 30 psi實(shí)驗(yàn)，其中當(dāng)霧化氣壓力為26 psi 時，被測元素工作曲線斜率大，且光強(qiáng)恒定。故本文選用霧化氣壓力為26 psi（見圖2）。

2.4 積分時間優(yōu)化

圖1 功率變化曲線Fig.1 Power change curve

圖2 霧化氣壓力變化曲線Fig.2 Atomizing gas pressure change curves

因?yàn)镃ID 檢測器測定的各譜線強(qiáng)度是以每秒計(jì)數(shù)的比率計(jì)算，故增加積分時間，并不會增加信號的強(qiáng)度，而會獲得更加穩(wěn)定的讀數(shù)，改善精密度與檢出限，但太長的積分時間影響樣品的分析速度。選擇的積分時間∶⑴高波5 s 、低波15 s ；⑵高波10 s、低波20 s；⑶高波15 s，低波30 s。綜合考慮，高波10 s、低波20 s 為最佳。故本文選擇的積分時間為：高波10 s、低波20 s（見圖3）。

2.5 樣品進(jìn)樣量的優(yōu)化

選 擇 進(jìn) 樣 量1.0 mL/min、1.8 mL/min 、2.4 mL/min 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)樣品進(jìn)樣量低于1.5 mL/min 時，本法靈敏度較低；當(dāng)進(jìn)樣量在2.0～2.5 mL/min 時方法的靈敏度較為理想，因此進(jìn)樣量選用2.40 mL/min（見圖4）。

2.6 方法檢出限

在確定的儀器工作條件下，按樣品分析步驟作試劑空白，測量試劑空白11 次，得出檢出限為0.000 1%。

2.7 方法的精密度和準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)

在確定的儀器工作條件下，分析方法的準(zhǔn)確度和精密度參照國土資源部有關(guān)規(guī)定（2）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，本文分別對每個樣品進(jìn)行11 次測定，從表2 可以看出本方法可滿足銅精礦中銀的測定要求。

2.8 加標(biāo)回收試驗(yàn)

在確定的儀器工作條件下，以標(biāo)準(zhǔn)樣品GBW07166、GBW07205 進(jìn)行加入回收實(shí)驗(yàn)，測定結(jié)果見表3。由表4 可以看出回收率在 95%～105% 之間，結(jié)果令人滿意。

2.9 方法對比試驗(yàn)

取未知樣品15 件。分別采用原子吸收法和三酸溶樣ICP-AES 法分析測定，對不同分析方法之間的測定結(jié)果進(jìn)行了試驗(yàn)測定結(jié)果見表5.從而可以看出三酸溶樣ICP-AES 法和原子吸收法的測定結(jié)果基本吻合。

3 結(jié)論

圖3 積分時間變化曲線Fig.3 Integration time change curve

圖4 樣品進(jìn)樣量變化曲線Fig.4 Sample size change curve

表2 方法的精密度和準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 2 Experimental results of accuracy and precision of methods

表3 銀加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Silver marked recovery test results

表4 銀分析測定結(jié)果比較Table 4 Comparison of silver assay determination results

上述實(shí)驗(yàn)給出了測定銅精礦中銀的最佳的儀器條件，采用三酸溶樣ICP-AES 法測定銅精礦中的銀縮短了分析周期，獲得了準(zhǔn)確的檢測結(jié)果，得到較好的精密度和準(zhǔn)確度,能夠起到給地質(zhì)找礦和冶煉精礦準(zhǔn)確的指導(dǎo)，同時也大大拓寬了ICP-AES測試的應(yīng)用范圍。

[1] 孫淑媛.礦石及有色金屬分析手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社,1990；284.

[2] DZ/T0130-2006,地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室測試質(zhì)量管理規(guī)范[S].