張 霞

中化地質礦山總局地質研究院，河北涿州，072754

鐵礦石中常伴生有銅，銅在冶煉過程中屬有害組分【1】。當銅與鐵共生時，銅含量大于0.5mg，干擾鐵的測定【2～5】，傳統(tǒng)方法【6】可加入過量的氫氧化銨【7】，使鐵沉淀而銅生成銅氨配離子留在溶液中；但此種方法干擾元素多，過程復雜，導致結果人為誤差大，本文中將傳統(tǒng)的滴定方法與ICP-OES相結合，用過氧化鈉熔礦，使得鐵能夠完全熔融，全部轉移到溶液中，然后分取上機測定。此種方法測定結果能達到要求【8】，自動化程度高，加快了分析速度，也減少了因銅含量高帶來的一系列繁重工作。

1 實驗部分

1.1 儀器及工作參數

ICAP6300Radial全譜直讀等離子體發(fā)射光譜儀(美國ThermoFisher公司)。

工作條件：射頻功率1150W，輔助氣(Ar)流速 1.0L/min，霧化器壓力 0.2MPa，蠕動泵轉速50r/min，長波曝光時間2s，短波曝光時間2s，進樣時間20s。

高純氬氣(純度大于99.99%)。

1.2 標準溶液和試劑

鹽酸：分析純

過氧化鈉：分析純

標準物質：GBW07162，GBW07163，GBW07164，GBW07166，GBW07169

標準工作溶液：由分取空白樣品加標準儲備液配置成ρ(Fe2O3)=100μg/mL，作為基體匹配

實驗室用水：均為去離子水

1.3 實驗方法

稱取0.2000g樣品于剛玉坩堝中，700℃馬弗爐中除硫30min，冷卻后加入4g過氧化鈉，其中一半與樣品搖勻，一半覆蓋在樣品表面；700℃的馬弗爐中熔礦 10min；冷卻后水提取加入 25mL濃HCl，定容至200mL，為減少含鹽量分取10mL于100 mL容量瓶中；ICP-OES測定。

2 結果與討論

2.1 分析譜線的選擇

全譜分析譜線的選擇要綜合考慮元素的檢出限、共存元素干擾、和該元素的線性范圍。通過對樣品溶液的光譜掃描，比較圖譜、背景輪廓和強度值，選擇出背景低、信噪比高干擾小的譜線作為待測元素的分析譜線。實驗選擇的Fe譜線為259.9nm。

全譜測定方法中最主要的非光譜干擾是基體干擾，特別是在堿熔系統(tǒng)中，加入試劑量較大，所有組分都進入溶液，引入大量的鈉鹽基體，同時鹽溶液濃度的加大容易使鹽溶液在霧化器的出口結晶，致霧化器堵塞，從而影響測定結果。為了解決上述問題，在此采用分取原液以稀釋鹽溶液，并且在測定過程中用 5%的硝酸清洗，同時在測定過程中加測標準物質樣品以此監(jiān)控樣品的測定。

2.2 方法的檢出限

按照樣品分析程序制備12份空白溶液，在選定的儀器參數最佳化條件下繪制工作曲線，對12個空白溶液進行測定，按3倍標準偏差計算方法的檢出限。此方法的檢出限為0.0060%。

2.3 方法的精密度和準確度

按照本方法實驗條件，選定國家一級標準物質 GBW07162，GBW07163，GBW07164，GBW07166，GBW07169，銅含量由低到高，鐵含量也由低到高，同時進行了12次平行測定，結果見表1，由表中數據表明， 測定結果相對標準偏差和相對誤差較低，說明此方法具有較好的精密度和準確度。

表1 方法的精密度及準確度Table1 Precision and accuracy tests of the method

3 實際樣品的測定

在用標準樣品反復多次實驗驗證方法的可靠性基礎上，進行了含銅鐵礦石實際樣品的測定，由于樣品的選擇比較受限制，選取了部分高銅樣品和一些銅含量較低鐵含量較高的鐵礦石，實驗抽取了11件鐵礦石樣品進行了3次平行測定，結果見表 2，實際樣品的測定通過傳統(tǒng)方法與ICP-OES方法測定相對比，以傳統(tǒng)方法作為標準值，得到了相對標準偏差和相對誤差的數值，相對標準偏差較小，所測標準物質的準確度也很高，該方法具有很好的準確度和重現(xiàn)性。

表2 鐵礦石實際樣品的測定Table2 The determination of actual iron sample

4 結語

本文方法與傳統(tǒng)測定方法相對比，有如下優(yōu)點：

(1)方法的精密度和準確度 兩種方法的精密度和準確度都符合要求，可以進行鐵礦石的分析；

(2)干擾元素 本方法由于采用光譜測定，只需選定不受其他元素干擾的波長即可，而傳統(tǒng)方法是采用容量法，需采用加入化學試劑和過濾等方法去除干擾元素，并且確定是某一元素的影響針對性去除，比如銅，就需采用氨水絡合銅離子，過濾等步驟，這就意味著增大人為誤差。

（3）未知伴生元素時 傳統(tǒng)方法測定鐵時，若不是有特定要求測定時即直接酸化后滴定，這樣導致如果樣品中未知伴生元素含量較高，如銅、鉬、鎳、鈷、鉻、砷、銻和鉑等元素均會干擾鐵的測定，導致結果的偏差；

綜上所述，本方法既避免了在未知伴生元素的情況下，盲目采取傳統(tǒng)方法導致結果不準確，又減輕了繁重的工作任務，所以在儀器允許的條件下采取ICP-OES測定不失為一種選擇。

1 李海明，秦宗興，邢謙．含銅鐵礦石全鐵的測定時銅對鐵的影響探討[J]．光譜實驗室，2012，29(5)：2773~2776

2 彭速標，鄭建國，翟翠萍，等．鐵礦石中全鐵的測定[J]．廣東化工，2009，36(6)：162~165

3 廖海平，付冉冉，任春生，等．X射線熒光光譜法測定鐵礦石中全鐵及18個次量成分[J]．冶金分析，2011，31(5)．36~40

4 符永際．鋁片還原-硫酸鈰無貢滴定法測定鐵礦石中鐵的改進[J]．礦業(yè)工程研究，2011，26(1)：41~43

5 張連祥．重鉻酸鉀容量法測定鐵礦石中全鐵含量[J]．科技創(chuàng)新與應用，2014(6)：33~35

6 中華人民共和國國家標準．鐵礦石 全鐵含量的測定 三氯化鈦還原 重鉻酸鉀滴定法[s]．GB/T6730.65-2009．北京：中國標準出版社，2009．1~5

7 巖石礦物分析編委會．巖石礦物分析（第二分冊）[M] ．第四版．北京：地質出版社，2011：683~689

8 中華人民共和國國家地質標準．地質礦產實驗室測試質量管理規(guī)范[s]．DZ/T0130-2006．北京：中國標準出版社，2006．22~23