劉海波 黃 麗 張 園*

（1.廈門紫金礦冶技術有限公司 福建廈門 361101；2.廈門出入境檢驗檢疫局）

1 前言

依據國民經濟發(fā)展預測，國家對礦產品的需求量將不斷增加。就黃金資源而言，我國存在短缺和開發(fā)利用總體水平不高的狀況。分析認為，近十年內黃金是屬于不能保證我國工業(yè)迅速發(fā)展需求的礦種之一。因此，合理開發(fā)利用金礦資源，特別是低品位的黃金礦產，意義十分重要和深遠。

常用礦樣中金的分析方法有火試金法、活性炭吸附原子吸收光譜法、溶劑萃取分離容量法及離子交換樹脂分離容量法等[1-5]。火試金法作為金檢測仲裁方法可滿足此類低品位金的檢測，但耗時長、重金屬污染；原子吸收光譜法[6-9]、容量法[10]檢測速度快、操作簡單，但檢出限較差，難以保證此類低品位金的檢測準確度；ICP-MS具有線性范圍廣、檢出限低等優(yōu)點，可解決低品位金的檢測，但其價格昂貴，一般礦山企業(yè)難以配備；與火試金法、活性炭吸附與溶劑萃取分離法及離子交換樹脂分離法等測定金的方法相比，ICPOES[10]具有操作快速簡便、檢出限低、靈敏度高、精密度好等特點，適用于大批量低品位金礦的檢測。

常規(guī)的泡沫吸附-電感耦合等離子體發(fā)射光譜法由于采用硫脲解脫，引入硫脲基體，導致在測定時儀器不穩(wěn)定，致使重復性及檢出限變差。本研究在前人工作[11]的基礎上，對泡沫塑料進行灰化處理，通過酸度研究試驗，在10%王水介質中對低品位金礦石中痕量金進行檢測。

2 材料與方法

2.1 材料

2.1.1 試驗樣品

試驗樣品為低品位金礦石，來源于野外探礦。

2.1.2 儀器

Optima 2100DV 電耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀：美國PE公司；HY-8型調速振蕩器：常州國華電器有限公司。

2.1.3 試劑

高純金：99.999%，紫金礦業(yè)黃金冶煉廠研制；鹽酸、硝酸：優(yōu)級純；氯化鉀、無水乙醇：分析純；實驗用水：如無特殊說明，為去離子水，符合實驗室三級水標準；（1+1）王水：水、鹽酸及硝酸（4：3：1）；聚胺酯泡沫塑料：市售；

2.2 方法

2.2.1 儀器主要工作參數

表1 ICP-OES儀器工作參數

ICP-OES法中功率、載氣流量等均是非常重要的儀器條件，通過正交實驗對其進行優(yōu)化，以測量的靈敏度、信噪比、測量的精密度為參考指標，優(yōu)化參數見表1。

2.2.2 標準溶液配制

10%氯化鉀溶液：取氯化鉀10g，溶解在100mL水中；

金標準儲備液：稱取0.1000g高純金于100mL燒杯中，加入10mL王水，沸水浴蒸發(fā)至近干；取下加入1mL HC1，1滴10%氯化鉀溶液，繼續(xù)在沸水浴上蒸至近干；取下加入少量水，微熱使鹽類全部溶解，冷卻至室溫；移人盛有10mL HC1的1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻；此溶液ρ(Au)=100μg/mL，逐級稀釋成2.00 μg/mL的標準溶液。

2.2.3 樣品處理

準確稱取10.0-20.0 g試樣于瓷舟或50mL瓷坩堝中，于低溫馬弗爐中逐漸升至650℃保持2h。若樣品中硫或有機碳含量較高，應適當延長焙燒時間。取出冷卻后移入250或300mL三角瓶中，用少量水潤濕樣品，加入55-60mL新配制的王水在電熱板上低溫加熱溶解，保持微沸狀態(tài)約40min，直至溶液體積在15mL-20mL；加水稀釋至約100mL，將溶液冷卻至室溫后，放入0.2-0.5g泡沫塑料，振蕩30min；取出泡沫塑料，用水沖洗去殘渣及酸，擰去水分，轉入瓷坩鍋中，滴加一滴無水乙醇，放入低溫馬弗爐中逐漸升溫至400℃灰化；冷卻后，加入1mL王水，用水沖洗坩鍋壁，水浴溶解，移入比色管中定容至10ml，按表1設置的儀器工作參數，上機測定。

2.2.4 標準曲線繪制

分別移取2.00 μg/mL的金標準溶液0.00、0.50、1.00、2.00、4.00、8.00mL于100mL容量瓶中，加入5mL王水，稀釋至刻度，得到ρ（Au）=0.00、10.00、20.00、40.00、60.00、80.00、160.0 ng/mL的標準曲線。

3 結果與討論

3.1 譜線的選擇

研究被測元素譜線的輪廓圖形，觀察譜線附近的干擾及背景影響情況。通過查閱譜線表，選擇被測元素較為靈敏、背景低、信背比高、檢出限低的譜線267.595nm作為分析用譜線。

3.2 泡沫塑料的選擇

泡沫塑料是非化學試劑，作為一種吸附載體在金的分析過程起著不可替代的作用，因此泡沫塑料的選擇及活化非常重要。本研究選用市售聚氨酯泡沫塑料，修邊剪成0.1-0.2g的小塊，經過10%鹽酸煮沸10min后以水漂洗，擠干后備用。

按上述實驗方法，分別加入不同量的金，結果表明0.1g 泡沫塑料足以對300μg以內的金吸附完全，實驗結果見表2。綜合考慮，實驗中選用泡塑量為0.1-0.2g。

表2 泡沫對金的吸附效果

3.3 泡沫塑料吸附時間選擇

在室溫下，選取10、20、30、40、60、80、100 min分別試驗測定吸附率。結果表明，泡沫塑料吸附時間在30min時，吸附率達到最大值；增加吸附時間，吸附率不再增加。因此，本實驗選擇吸附時間為30min。

3.4 王水濃度對金回收率影響

在泡塑吸附測定金含量的方法中，王水既是溶解金的試劑，它的濃度也直接影響著泡塑對金的吸附率。根據上述實驗方法，改變王水的濃度，所得結果如表3，因此，在實驗中王水濃度選擇控制在15%。

表3 溶液酸度對吸附率的影響

3.5 共存離子的影響

按照實驗方法，如樣品中含有硫、砷等元素，大部分可通過灼燒除去。本研究針對樣品中可能存在的常規(guī)元素進行干擾試驗，選擇于10μg金標準溶液中加入不同質量的常規(guī)元素，進行金的泡沫吸附，定容至100mL容量瓶中，并測定其回收率（見表4）。

表4 共存離子的影響

從表4的試驗數據可以看出，本方法具有較好的選擇性，表中這些常規(guī)金屬元素基本不干擾金的測定。

3.6 標準曲線及方法檢出限

按照儀器工作條件對標準溶液進行測定，標準曲線見圖1。

圖1 標準曲線

根據標準曲線可以看出曲線的線性較好，相關系數為0.99996。對空白溶液進行11次測定，計算其標準偏差，以3倍標準偏差對應的試液濃度為檢出限，由此計算得出金的檢出限為0.52ng/g。

3.7 方法準確度和精密度

按照上述的樣品前處理及儀器工作條件，選擇國家標準物質GBW07245、GBW07246、GBW07248分別平行測定，考察方法的準確度和精密度，結果見表5。

3.8 方法回收率

選擇國家標準物質進行加標回收試驗，方法回收率為98.0%-102.7%（見表6）。

表5 方法準確度和精密度

表6 方法加標回收率

表7 方法比對（n=6）

3.9 方法比對

選擇國家標準物質GBW07246，分別采用石墨爐原子吸收分光光度法和本法進行對比試驗，數據表明本法測定的準確度和精密度均高于石墨爐方法（見表7）。

4 結論

本研究運用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-OES）對傳統(tǒng)的泡沫吸附原子吸收法進行改進。通過泡沫塑料的灰化處理，消除了復雜基體引入的物理效應及光譜干擾效應。該方法具有操作快速簡便、檢出限低、靈敏度高、精密度好等特點，適用于大批量此類低品位金樣品的快速檢測，為此類低品位金的綜合開發(fā)利用提供了重要的檢測手段。

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