顏忠國,陸仕煉,袁崇宇,楊海惠,劉文艷
(云南華聯(lián)鋅銦有限公司,云南 文山 663701)
云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司擁有都龍采礦區(qū),礦石中含有、鋅、錫、銅、鐵、鉛、砷、鎘、硫、錳、鎢、鉬、銀、銦等多種元素。為了能探明礦山所含礦物元素,鈹?shù)膶嶒灩ぷ饕苍谫|(zhì)檢中心開展起來。鈹是最輕的金屬,質(zhì)地堅硬,具灰色外表,存在于綠寶石等礦石中。鈹優(yōu)點有耐金屬疲勞、無磁性、絕緣性、耐腐蝕和質(zhì)地輕盈等。它相對不溶于水,卻能被油類緊密吸附。鈹在國防與電子工業(yè)上有相當重要的用途,但人體吸入金屬鈹、氧化鈹、鈹銅合金或鈹鹽等可能引發(fā)疾病,鈹有多種分析測試方式,主要有電感耦合等離子體發(fā)射光譜法、原子吸收分光光度法、熒光測定法和分光光度法。電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀具有檢出限低,靈敏度高,操作簡便,重現(xiàn)性好、能快速準確的檢測出礦石中鈹?shù)暮俊?/p>
電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(安捷倫ICP5110-OES)。軟件版本7.3.1.9507儀器工作條件。高頻發(fā)生器功率:1.2KW;提升延時:15(s);霧化器流量:0.65L/min輔助器流量:1.0L/min;等離子體流量:15 L/min;觀察高度8mm;進液泵速慢泵10r/min快泵80r/min;讀數(shù)時間5s;穩(wěn)定時間:8s。觀測方式:軸向觀測。
標準貯存溶液:100μg/mL(國家有色金屬及電子材料分析測試中心)。智能電熱板:SD-1型SD46-1。氫氟酸:ρ=1.15g/mL GR。電子天平:(BT124S)高純液氬(99.99%)。鹽酸:ρ=1.18g/mL GR。硝酸:ρ=1.42g/mL GR。高氯酸:ρ=1.68g/mL GR。塑料容量瓶(50ml)。聚四氟乙烯燒杯(250ml)。
稱取0.5g試樣精確至0.0001g于250mL聚四氟乙烯燒杯中,加少許水潤濕后加入10mL鹽酸低溫溶解至清亮加入5mL硝酸于120℃電熱板上加熱半小時左右,向燒杯內(nèi)加入5mL氫氟酸和1mL高氯酸,在180℃電熱板上加熱至白煙冒盡,冷卻后,加入5mL(1+1)鹽酸在電熱板上加熱浸取,取下冷卻至室溫,移入50mL塑料容量瓶,用水稀釋到刻度,搖勻待測。同時做空白實驗。
按照實驗方法,進行Be測定波長的選擇,首先測定干擾小,信噪比高的,背景低,又要考慮分析的準確性。通過用標準溶液進行多次測定,經(jīng)過比較比較選定波長為313.04nm。
表1 精密度實驗結(jié)果
表2 重復性試驗
表3 加標回收實驗
在儀器穩(wěn)定的件下,測定標準溶液,以濃度為橫坐標,強度為縱坐標,測出標準曲線。測定試劑空白10次,以測定標準的3倍作為檢出限。計算出方法檢出極限。曲線相關(guān)系數(shù)為:0.99995檢出限為:0.0003mg/L。
云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司礦山,礦石中伴生有大量鋅、錫、銅、鐵、鉛、砷、鎘、硫、錳、硅、鈣、鋁等常量元素的存在,對微量元素的測定有很大對微量元素有一定的影響,主要體現(xiàn)在物理干擾和激發(fā)抑制干擾,基體匹配是最好的消除這兩種干擾的方法,由于礦石樣品中常量元素的含量有較大的區(qū)別,采用各種樣品的平均值來進行匹配,如下圖1所示,可以有效的消除基本有不大差異造成的誤差。
圖1 鈹?shù)V樣品
本文在標準中加入的Al2O3為300μg/mL,CaO為80μg/mL,F(xiàn)e2O3為 50μg/mL,SiO2為 10μg/mL,Zn為50μg/mL,錳10μg/m,Cu為20μg/mL,錫10μg/mL,鉛10μg/mL進行了干擾實驗。確定對鈹測定結(jié)果的影響。結(jié)果表明:在可測量的范圍內(nèi),Al、Ca、Si、Zn、Cu、Mn、As、Pb、Sn、Fe等共存因素對Be的影響很小,無需進行分離。
標準系列鈹?shù)臐舛确謩e為0.00μg/mL、0.01μg/mL、0.05μg/mL、0.5μg/mL、1.0μg/mL、1.5μg/mL以鈹元素標準溶液測得的強度I為縱坐標、對應(yīng)濃度C為橫坐標繪制成標準曲線。結(jié)果表明在此濃度范圍內(nèi)強度與濃度呈現(xiàn)了良好的線性關(guān)系。
對一樣品進行10次平行測定,經(jīng)過計算,得到標準差(SD)和相對標準偏差(RSD)。具體結(jié)果如表1所示。
選定一份樣品稱取8份,樣品經(jīng)過預處理后在同一條件下進行測定,測定出氧化鈹含量。8份樣品的測定結(jié)果分別為,結(jié)果見表2。
求出平均值后計算RSD。8份樣品中鈹?shù)钠骄繛?.0125%,RSD=1.32%,重復性良好。
加標回收試驗往往是檢測一種方法準確性的有效手段,按照本試驗分別對同一樣品中BeO進行加標測定,方法的回收率見表3。
從表3數(shù)據(jù)可以看出,加標回收率在95.0%~105.0%之間,可見此方法的選定能滿足礦石中皮的測定。
本文通過5110ICP-OES實驗分析和數(shù)據(jù)對比,該方法能滿足快速測定礦石中鈹?shù)暮?,對方法進行了驗證,具體分析了測定方法的可行性。試驗結(jié)果證明此方法測定鈹具有靈敏度高、受到干擾小、精密度好的特點,同時為云南華聯(lián)鋅銦鈹開采和有效利用礦石中BeO提供了有效的數(shù)據(jù)支撐。