李純浪
摘 要:銅精礦是銅冶煉必需的物料,其中的一些雜質(zhì)元素對冶煉工藝是有害的,因此需要對銅精礦中雜質(zhì)元素進(jìn)行準(zhǔn)確的測定,本文采用ICP-OES同時(shí)測定銅精礦中硫、鐵、錫、鉛,對樣品預(yù)處理、測定結(jié)果準(zhǔn)確性、方法檢出限、加標(biāo)回收率等都進(jìn)行了研究,對儀器參數(shù)也進(jìn)行了相應(yīng)優(yōu)化,該方法能滿足測定要求。
關(guān)鍵詞:ICP-OES;準(zhǔn)確性;回收率;儀器參數(shù)
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 儀器及工作參數(shù)
電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(安捷倫科技),ICP-OES工作條件:RF功率1.15kW,輔助氣(Ar)流速1.0L/min,霧化器流速0.55L/min,樣品提升時(shí)間10s,提升穩(wěn)定時(shí)間5s,結(jié)果讀取時(shí)間3s,高純液氬(質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于99.999%),
輔助氣流量1.0L/min。
1.2 主要試劑
試劑:鹽酸(分析純)、過氧化鈉(分析純),水為去離子水。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):國家一級標(biāo)樣(銅精礦(ZBK340),銅礦石(ZBK336)脈錫原礦BY010-11)。
1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液和主要試劑
錫、鐵、硫、鉛的標(biāo)準(zhǔn)溶液分別為1000mg/L、1000mg/L、1000mg/L、1000mg/L,均為購買的有證標(biāo)準(zhǔn)溶液。將標(biāo)準(zhǔn)溶液逐級稀釋得到錫、鐵、硫、鉛的工作曲線如表1:
1.4 元素波長選擇
利用ICP分析譜線多、可選擇性大的優(yōu)越性能對每個(gè)元素選定2~3條靈敏度不同的譜線進(jìn)行測定,根據(jù)元素含量不同選擇合適的波長,樣品含量低的優(yōu)先選擇最靈敏線,樣品含量高的選擇次靈敏線或者譜線發(fā)射強(qiáng)度最低的譜線,才能測定出準(zhǔn)確的結(jié)果。元素波長選擇如表2。
1.5 譜線干擾實(shí)驗(yàn)
ICP-OES中,每種元素都有上百條譜線供選擇,有的譜線與譜線之間若相差小于0.007nm,則會(huì)存在譜線干擾,影響最終的測定結(jié)果,例如礦石中的鐵含量一般都很高,對錳的測定會(huì)產(chǎn)生很大影響,導(dǎo)致測定結(jié)果出現(xiàn)很大偏差,測定出的結(jié)果是錯(cuò)誤的,本方法中選定的元素分析波長之間不存在相互干擾,不影響分析測定結(jié)果。
1.6 實(shí)驗(yàn)方法
準(zhǔn)確稱取0.3000g銅精礦樣品于20mL的剛玉坩堝中,加入1.2g過氧化鈉,混勻后再加入0.6g過氧化鈉覆蓋于表面,置于溫度已升至800℃的馬弗爐中加熱15min后取出坩堝,冷卻到常溫下,放入盛有30mL蒸餾水的100mL小燒杯中進(jìn)行提取,蓋上表皿,待燒杯中反應(yīng)停止后加入5mL鹽酸溶解至清亮透明后洗凈剛玉坩堝后,轉(zhuǎn)移至100mL
容量瓶中,冷卻至室溫定容至刻度并充分搖勻。過濾至50mL小燒杯中進(jìn)行上機(jī)檢測。
2 結(jié)果與討論
2.1 方法檢出限
稱取1.8g過氧化鈉置于10mL剛玉坩堝中,按照實(shí)際樣品的預(yù)處理方法溶解定容至100mL作為樣品空白平行測定12次,根據(jù)測定結(jié)果并依據(jù)公式計(jì)算得出檢出限,檢出限如表3所示,由表可知方法檢出限滿足測定要求。
2.2 方法精密度和準(zhǔn)確度
含有Sn、Fe、S、Pb的礦石分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)ZBK336、ZBK340、脈錫原礦(BY0109-10),另外還有公司原礦實(shí)際樣品,每個(gè)樣品按照本文實(shí)驗(yàn)方法熔融12次,計(jì)算每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的精密度(RSD%)和準(zhǔn)確度(相對誤差RE%),同時(shí)進(jìn)行方法對比,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4、表5所示。由表可知,該方法精密度和準(zhǔn)確度均滿足要求。
2.3 加標(biāo)回收試驗(yàn)
在確定的儀器工作條件下,以1#原礦,2#原礦,3#原礦、4#原礦進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),測定結(jié)果見表6,回收率在98%-104%之間,結(jié)果令人滿意。
3 結(jié)果與討論
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用過氧化鈉高溫堿融處理銅精礦樣品,最后在鹽酸介質(zhì)中測定銅精礦中錫、鐵、硫、砷。測定結(jié)果準(zhǔn)確且穩(wěn)定性好,可以實(shí)現(xiàn)四種元素同時(shí)出結(jié)果,相對于傳統(tǒng)的分析方法,測定效率高,樣品預(yù)處理簡單、便捷,不需要使用過多的有毒有害試劑,職業(yè)危害小,改善了化驗(yàn)員工作環(huán)境,檢測數(shù)據(jù)也更加準(zhǔn)確,為采選冶工藝流程都提供了更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。經(jīng)過方法對比與驗(yàn)證后已經(jīng)投入使用。
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