宋曉紅 馮 旭 段偉亞 楊桂香 谷口 理

（1島津企業(yè)管理（中國(guó)）有限公司 北京分析中心，北京100020；2島津制作所 全球應(yīng)用開(kāi)發(fā)中心，日本 京都604－8511）

0 引言

多金屬礦石對(duì)地質(zhì)環(huán)境和成礦條件有標(biāo)識(shí)作用，是礦物學(xué)領(lǐng)域的重要研究對(duì)象。地質(zhì)研究中對(duì)礦產(chǎn)評(píng)價(jià)、選礦、礦產(chǎn)品檢驗(yàn)不僅要求分析硫化物礦石中的主量元素和成礦元素，而且要求準(zhǔn)確測(cè)定多種微量元素。它們的分布、分配和含量變化常常反映出一般難以觀察到的潛在規(guī)律，可以為成礦預(yù)測(cè)和普查勘探研究提供相關(guān)信息。ICP－AES法是地質(zhì)樣品中多元素，尤其是主、次元素同時(shí)分析的重要技術(shù)［1－2］，因此廣泛應(yīng)用于硫化物礦石的分析。采用高壓消解罐法消解硫化物礦石［3－5］，用島津公司全譜型電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀ICPE－9000（CCD檢測(cè)器）測(cè)定了多金屬礦石GBW07163標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中的14種常微量元素的含量。測(cè)定元素的精密度和準(zhǔn)確度符合《地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試質(zhì)量管理規(guī)范》（DZ/T 0130—2006）的要求。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器

ICPE－9000全譜發(fā)射光譜儀（島津企業(yè)管理（中國(guó)）有限公司）：ICPE solution Launcher操作軟件。

1.2 實(shí)驗(yàn)器皿及試劑

實(shí)驗(yàn)所用玻璃器皿均用硝酸溶液（1＋1）浸泡24 h后，用去離子水沖洗，干燥備用；實(shí)驗(yàn)所用HNO3，HF和HCl均為優(yōu)級(jí)純，實(shí)驗(yàn)用水為超純?nèi)ルx子水。

各元素標(biāo)準(zhǔn)溶液及混合標(biāo)準(zhǔn)溶液：由單元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液（1 mg/mL，購(gòu)自accustandar d公司）逐級(jí)稀釋?zhuān)M合配制為標(biāo)準(zhǔn)工作溶液（見(jiàn)表1）。

表1 各元素標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度及波長(zhǎng)Table 1 Concentrations of the calibration curve and wavelength of spectralline for each element /%

1.3 樣品的前處理

準(zhǔn)確稱(chēng)取0.100 0 g試樣于封閉溶樣器的聚四氟乙烯內(nèi)罐中，加入1 mL HNO3，2 mL HF，蓋上聚四氟乙烯上蓋，裝入鋼套中，擰緊鋼套蓋。將高壓消解罐放入烘箱中，190℃下保持48 h。冷卻后，取出聚四氟乙烯內(nèi)罐，在電熱板上于165℃蒸發(fā)至干。然后再加入1 mL HNO3蒸發(fā)至干，此步驟再重復(fù)一次。最后，加入5 mL HCl（6 mol/L），再次封閉于鋼套中，150℃保持5 h，冷卻后定容至25 mL，待測(cè)。樣品稀釋4倍后測(cè)定。

1.4 儀器參數(shù)

ICPE－9000全譜直讀等離子體光譜儀高頻頻率：27.12 MHz；高頻發(fā)生器功率：1.2 k W；等離子氣流速：10 L/min；輔助氣流量：0.6 L/min；載氣流量：0.7 L/min；矩管類(lèi)型：Mini；霧化器類(lèi)型：同心；觀測(cè)方向：軸向和縱向自動(dòng)切換。

1.5 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

使用鹽酸（5%）配制混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，如表1。

利用儀器軸向、縱向觀測(cè)一次性進(jìn)樣并測(cè)定的功能，根據(jù)不同元素的靈敏度和在樣品中的含量，確定各元素選用觀測(cè)方式等儀器參數(shù)。

2 結(jié)果與討論

2.1 提取試劑的選擇

在地質(zhì)樣品的處理過(guò)程中，王水是一種很好的復(fù)溶提取劑，它不僅有強(qiáng)的氧化性，而且還有Cl－的絡(luò)合作用，被廣泛用于ICP－AES法測(cè)定地礦樣品中的多元素。但在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，密封酸溶中，使用王水復(fù)溶提取，在高溫高壓狀態(tài)下會(huì)產(chǎn)生大量氣體并溢出，嚴(yán)重影響密封效果，因此本文選用鹽酸作為復(fù)溶提取劑。

2.2 測(cè)定的礦物中S含量適應(yīng)范圍

對(duì)于含高S的樣品（S含量大于10%），在溶解、蒸干過(guò)程中S會(huì)揮發(fā)損失，或者由于反應(yīng)過(guò)快來(lái)不及氧化而造成單質(zhì)S沉淀，從而使測(cè)定值偏低［4］。所以本文只適應(yīng)用于測(cè)定含S小于10%的樣品。

2.3 光譜干擾

在ICP－AES法測(cè)定中會(huì)存在光譜干擾，光譜干擾又稱(chēng)光譜譜線重疊干擾現(xiàn)象。如果待測(cè)元素各分析線均有光譜干擾或者當(dāng)元素濃度很低，必須使用最靈敏線進(jìn)行測(cè)試而該靈敏線又存在譜線干擾時(shí)，此時(shí)需要光譜干擾校正即IEC（Interference Element Correcttion）校正。實(shí)驗(yàn)中，盡管某些分析元素的波長(zhǎng)會(huì)存在光譜干擾，但經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)后，各個(gè)元素都可以找到能夠準(zhǔn)確定量的無(wú)光譜干擾的分析譜線。如圖1所示，Cu（50 mg/L，Cu元素在樣品溶液中的大約含量）對(duì)Zn 202.548 n m產(chǎn)生光譜干擾，但對(duì)Zn 206.200 n m處無(wú)光譜干擾，所以可以選擇Zn 206.200 n m作為分析譜線。

圖1 Cu（50 mg/L）對(duì)Zn的光譜干擾Figure 1 Interference of 50 mg/L Cu to Zn.

2.4 多金屬礦石樣品分析結(jié)果及檢出限

使用ICP－AES法直接測(cè)量多金屬礦石標(biāo)準(zhǔn)樣品中的常微量元素，同時(shí)對(duì)樣品空白的分析元素進(jìn)行6次測(cè)定，取3倍的空白標(biāo)準(zhǔn)偏差所對(duì)應(yīng)的濃度即為各元素的檢出限。

表2給出的是標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07163的檢測(cè)結(jié)果。由表2結(jié)果可以看出，使用高壓消解罐法處理樣品，利用ICP－AES法測(cè)定樣品中的常微量元素，測(cè)定結(jié)果基本與標(biāo)準(zhǔn)值吻合；樣品重復(fù)測(cè)定的精密度（RSD）大都小于1%。大部分元素測(cè)定的誤差（RE）小于5%。

表2 多金屬礦石樣品分析結(jié)果Table 2 Analysis results for polymetallic ores samples（n＝6）

3 結(jié)語(yǔ)

采用硝酸－氫氟酸封閉高壓消解罐法前處理多金屬礦石標(biāo)準(zhǔn)樣品，ICP－AES法測(cè)定了多金屬礦石GBW07163標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中的14種常微量元素的含量。該方法線性范圍寬，檢出限低，精密度高，分析結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值相吻合，該方法適應(yīng)于硫化物礦石中S含量小于10%的多金屬礦石樣品中常微量元素的定量分析。

［1］肖立青.電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定地質(zhì)樣品中的鎢、鉬、錫［J］.中國(guó)無(wú)機(jī)分析化學(xué)，2013，3（2）：35－38.

［2］申玉民，張寧，郭秀平，等 .泡沫塑料吸附－電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定地質(zhì)樣品中的金［J］.中國(guó)無(wú)機(jī)分析化學(xué)，2013，3（4）：24－26.

［3］溫宏利，馬生鳳，馬新榮，等 .王水溶樣－電感耦合等離子體發(fā)射光譜法同時(shí)測(cè)定鐵銅鉛鋅硫化物礦石中8個(gè)元素［J］.巖礦測(cè)試，2011，30（S5）：566－571.

［4］馬生鳳，溫宏利，馬新榮 .四酸溶樣－電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測(cè)定鐵、銅、鋅、鉛等硫化物礦石中22個(gè)元素［J］.礦物巖石地球化學(xué)通報(bào)，2011，30（1）：65－71.

［5］陳永欣，呂澤娥，劉順瓊，等 .電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定銅精礦中銀砷鉛鋅［J］.巖礦測(cè)試，2007，26（6）：497－499.