曾 靜,馮朝軍
(1.大冶有色設(shè)計研究院有限公司,湖北 黃石 435005;2.湖北省地質(zhì)局第一地質(zhì)大隊實驗室,湖北 大治 435100)
粗銀主要指銀含量為30%~99.9%的礦銀、冶煉初級銀產(chǎn)品以及回收銀。由于粗銀所包含雜質(zhì)的范圍比較廣泛,導致了該產(chǎn)品品種的多樣性和復雜性。粗銀通過冶煉成相應(yīng)有利用有價值的銀產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于飾品、貨幣、電子工業(yè)、化學工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)及國防工業(yè)等領(lǐng)域。我國貴金屬礦產(chǎn)資源數(shù)量少,尤其是鉑族金屬礦產(chǎn)資源更少,相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,世界鉑金儲量僅為黃金儲量的5%,所以稀有貴金屬的回收具有重要的現(xiàn)實意義和國家戰(zhàn)略意義[1,2]。YS/T 955.2-2014《粗銀化學分析方法 第2部分:鈀量的測定火焰原子吸收光譜法》采用火試金富集原子吸收光譜法測定,該方法操作較繁瑣,分析時間長,不易掌握[3]。目前銀中雜質(zhì)元素的測定主要有原子吸收光譜法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法、火花發(fā)射光譜法等[4-8]。ICP-AES具有線性寬、分析速度快、檢出限低、準確度高、干擾小和多元素同時測定的特點。本文采用硝酸溶解樣品,用鹽酸沉淀分離銀,在硝酸介質(zhì)中,用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定,該方法能快速、準確測定粗銀中鉑、鈀的含量,也是對現(xiàn)有系列標準的改進,銀中雜質(zhì)元素的含量是影響產(chǎn)品質(zhì)量和冶煉價值的重要因素,其檢測需求在生產(chǎn)和貿(mào)易中備受關(guān)注,而電感耦合等離子體發(fā)射光譜法也是解決這些檢測問題的主要手段之一,因此該法有助于銀資源的開發(fā)、冶煉、回收利用、貿(mào)易流通、產(chǎn)品仲裁等各環(huán)節(jié)。
電感耦合等離子體光譜儀 Icap7000(美國熱電)系列,軸向觀測;氬氣[w(Ar)≥99.996%]。
表1 儀器測量參數(shù)
鉑、鈀標準貯存溶液(1.0 mg /mL);鉑、鈀標準溶液(100 μg /mL);鉑、鈀標準溶液(10 μg /mL); 鹽酸;硝酸;王水。
1.3.1 樣品前處理
試樣用20mL鹽酸(1+9)微沸5min,用水清洗至無氯離子后用酒精或丙酮沖洗兩次,在105℃~110℃烘箱內(nèi)烘干,準確稱取試樣1.00g于250mL 玻璃燒杯中,加入10 mL硝酸(1+1),低溫加熱約5min,取下稍冷,用少許水吹洗表皿及杯壁,加入少量水至體積為20 mL左右,在不斷攪拌條件下,逐滴加入20mL(1+1)鹽酸至沉淀完全,繼續(xù)低溫加熱至溶液澄清,用慢速定量濾紙過濾,收集濾液,用熱硝酸2%洗沉淀和燒杯各一次,將濾紙及沉淀放入原燒杯中,加入10mL王水(3:1),在低溫電熱板上微沸30min左右,過濾,用熱稀硝酸洗沉淀2~3次,合并兩次濾液,將濾液濃縮至10mL左右,用硝酸(1+9)定容于50mL容量瓶中,于等離子體發(fā)射光譜儀上測定鉑、鈀其強度,并通過標準曲線得出其含量。
1.3.2 鉑、鈀校準溶液配制
按照表2所示體積加入鉑、鈀標準溶液配置標準溶液系列,并補加適量硝酸,保持酸度10%,用水稀釋至刻度定容至100 mL。
表2 各系列鉑鈀校準溶液的配置
根據(jù)粗銀中一般存在的共存元素的含量范圍情況,開展了對應(yīng)的共存元素干擾實驗。粗銀中中除了Ag含量較高外,還含有較高的Cu、Fe、Zn、 Pb、Mg、Al、Ca、Ti、k、Bi、Na、Si、Mn。分別對含有0.20μg/mL、10.0μg/mL Pt、Pd的標準溶液中,分別加入不同含量的銀基體(1.0mg /mL、10.0mg /mL、20.0mg /mL)和共存元素,測量 Pt、Pd元素的結(jié)果,見表3。
表3 共存元素混合基體干擾影響
由表中數(shù)據(jù)可以看出,隨著銀基體加入量的增加, Pt、Pd的測定值呈逐漸下降趨勢,高濃度的基體增大溶液的粘度和表面張力,降低了分析信號的強度。因此對粗銀中Pt、Pd的分析需要過濾分離銀基體進行測定。通過對其它共存元素研究發(fā)現(xiàn),混合基體對0.20μg/mL、10.0μg/mL Pt、Pd的測定均基本沒有影響。
準確稱取相同質(zhì)量的同一份試樣數(shù)份,分別加入不同量鉑、鈀元素標準溶液,按實驗方法進行處理,溶液定容于100mL容量瓶,每個樣品重復測定7次。加標回收率列于表4。由表可知,鉑回收率在97.2%~100.3%,鈀的回收率在97.4%~100.8%。
表4 加標回收試驗結(jié)果
選取2個實驗樣品,每個樣品重復分析11次,結(jié)果如表5、表6。
表5 精密度一類樣品實驗
表6 精密度二類樣品實驗
為了進一步比較采用酸溶-電感耦合等離子發(fā)射光譜儀(ICP-AES)測定粗銀中鉑、鈀準確可靠性,將測定結(jié)果與YS/T 955.2-2014《粗銀化學分析方法 第2部分:鈀量的測定 火焰原子吸收光譜法》進行比對,比對結(jié)果見表7。通過實驗數(shù)據(jù)可以看出,本法與火試金富集-火焰原子吸收光譜法測定,方法結(jié)果比對理想。
表7 ICP-AES與火法富集-AAS測定比對試驗結(jié)果
采用硝酸溶解,鹽酸沉淀過濾基體銀,在10%硝酸介質(zhì)中,用電感耦合等離子發(fā)射光譜法測定粗銀中鉑、鈀含量,通過與YS/T 955.2-2014《粗銀化學分析方法 第2部分:鈀量的測定 火焰原子吸收光譜法》采用火試金富集原子吸收光譜法對比,結(jié)果滿意。并且電感耦合等離子發(fā)射光譜法可以滿足多種元素同時測定,方法更加經(jīng)濟、簡便、快速。