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        ICP-AES法在測(cè)定金礦化學(xué)成分中的應(yīng)用研究

        2021-12-25 03:12:22
        世界有色金屬 2021年17期
        關(guān)鍵詞:分析

        宋 尚

        (中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心吉林總隊(duì),吉林 長(zhǎng)春 130000)

        我國(guó)現(xiàn)階段在發(fā)展的過(guò)程中,工業(yè)化的生產(chǎn)和開(kāi)采面臨著規(guī)模以及數(shù)量的提升。而在過(guò)去的發(fā)展過(guò)程中,始終面臨著大量含硫砷難浸金礦,無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效開(kāi)采的情況。因此,為了滿(mǎn)足當(dāng)下礦產(chǎn)的開(kāi)采需求,就需要進(jìn)行金礦化學(xué)成分的高精度分析,同時(shí)全面的推動(dòng)該種方法的使用。

        1 研究背景

        我國(guó)在很多地區(qū)都有著較為豐富的礦石儲(chǔ)量,但是在實(shí)際的開(kāi)采過(guò)程中,始終無(wú)法對(duì)環(huán)境不造成污染的情況下,實(shí)現(xiàn)對(duì)金礦當(dāng)中金元素的提取。因此,如何進(jìn)行金礦的金元素提取,成為直接影響到我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。硫化礦焙燒之后,會(huì)直接對(duì)硫化物當(dāng)中金的包裹造成直接的損傷,因此形成多孔焙砂,這樣就會(huì)使得微細(xì)金粒暴露,進(jìn)一步的推動(dòng)浸出液與金元素的接觸。在眾多的金精礦的開(kāi)采過(guò)程中,大量的伴生礦物,都會(huì)直接對(duì)其金的浸出造成不同程度的影響。因此,為了很好的對(duì)當(dāng)下的金精礦,實(shí)現(xiàn)金元素的有效提取,就需要進(jìn)行深入的研究與分析[1]。

        銅元素一直都基于硫化銅的形式,存在于金精礦當(dāng)中。會(huì)與氰化物產(chǎn)生較為強(qiáng)烈的反應(yīng),同時(shí)對(duì)于金的氰化也會(huì)造成較為直接的影響。為了保障氰化可以順利的進(jìn)展下去,就需要充分的保障生產(chǎn)過(guò)程中,能夠很好的保障整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的銅含量,都將其控制在0.1%以?xún)?nèi)的程度[2]。而在背景元素鋅,基于硫化鋅的方式存在于金礦當(dāng)中,而在金溶解的影響下,并不會(huì)與銅礦物產(chǎn)生較為直接的反應(yīng)。但是,對(duì)于溶鋅而言,就會(huì)使得對(duì)其含量造成直接的影響。特別是在進(jìn)行分析的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)鋅的氧化物,以及其閃鋅礦,都會(huì)在其氰化溶液的溶解過(guò)程中,對(duì)其氰化物的消耗以及造成直接的影響。甚至,還會(huì)使得背景元素對(duì)其造成直接的影響。

        2 金礦化學(xué)成分分析

        當(dāng)下,在進(jìn)行分析的過(guò)程中,金精礦當(dāng)中往往會(huì)存在著大量的信息數(shù)據(jù),因此就需要采用科學(xué)合理的分析方式,將其化學(xué)法、原子吸收法、X射線熒光光譜法等諸多的方式,對(duì)其開(kāi)展針對(duì)性的分析。另外,在當(dāng)下化學(xué)法的使用過(guò)程中,基本上成為當(dāng)下工作人員的實(shí)際分析內(nèi)容。因此就可以很好的在設(shè)計(jì)的運(yùn)行過(guò)程中,將其避免對(duì)檢測(cè)工作實(shí)現(xiàn)較為直接的干擾。同時(shí),也相應(yīng)的可以在分析的過(guò)程中,加強(qiáng)與標(biāo)樣和試樣之間的匹配分析,只有這樣才可以很好的對(duì)其分析結(jié)果實(shí)現(xiàn)良好的分析以及處理[3]。

        在本文所采用的分析模式下,就是基于ICP-AES方式,進(jìn)行針對(duì)性的分析,并積極的采用標(biāo)準(zhǔn)加入法,實(shí)現(xiàn)良好的多種不同背景元素的測(cè)定與分析。在這樣的操作方法下,往往有著較為直接和具體的流程,因此可以很好的保障測(cè)定的線性范圍比較寬泛,同時(shí)也可以更加快速直接的對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行分析以及計(jì)算[4]。

        3 試驗(yàn)方法

        3.1 儀器使用

        當(dāng)下,在使用的高溫箱式的電爐時(shí),采用的是某工業(yè)電爐,并配備專(zhuān)業(yè)的數(shù)字酸度計(jì)、離子體單道掃描光電直讀光譜儀。在這樣的設(shè)備使用下,就可以完成基本的實(shí)驗(yàn)分析操作。

        3.2 操作分析

        3.2.1 礦樣溶解

        首先需要將其樣品取出20g,并放置在不銹鋼托盤(pán)當(dāng)中。其次,在通風(fēng)的櫥窗當(dāng)中,需要使用普通的電爐,以此進(jìn)行脫去二氧化硫。在這樣的處理過(guò)程中,可以讓金屬元素完全溶解,并轉(zhuǎn)入溶液當(dāng)中。最終的質(zhì)量為16g,取出上層礦粉物質(zhì),并加入一定量的HNO3。在這樣的操作下,可以很好的將礦樣溶解之后,將其轉(zhuǎn)變成淺色的物質(zhì)。其次,還需要使用真空泵,或者使用砂芯漏斗的方式,進(jìn)行過(guò)濾處理。

        3.2.2 ICP-AES法分析

        本文所提出的分析方式,就是一種將其四個(gè)不同的樣品,進(jìn)行溶液方面的詳細(xì)分析,以此明確出其內(nèi)部的不同金屬成分的具體比例。

        進(jìn)行分析的過(guò)程中,首先需要調(diào)節(jié)載氣高純氬氣的壓力值,并控制好冷卻氣流。之后,基于不同的待測(cè)元素的分析線,進(jìn)行針對(duì)性的分析與處理。其次,還需要保障在進(jìn)行處理的工程中,始終基于實(shí)際的掃描程度,得出線性回歸方程,以及標(biāo)準(zhǔn)加入曲線,進(jìn)行針對(duì)性的雜質(zhì)含量分析。

        3.2.3 原子吸收法測(cè)定雜質(zhì)含量

        在這樣的分析方式下,需要將其溶液進(jìn)行稀釋處理,并保障待礦樣,可以保持在100倍的程度。之后,還需要將其三個(gè)容量瓶,進(jìn)行礦樣溶液的移取,并向容量瓶當(dāng)中,加入一定標(biāo)準(zhǔn)溶液。在這樣的處理下,便可以開(kāi)展吸光度的分析和測(cè)定??諝饬髁?,以及燃燒器高度,都需要得到針對(duì)性的控制。

        4 試驗(yàn)分析

        4.1 礦樣處理酸的影響

        當(dāng)下,在進(jìn)行礦樣溶解的過(guò)程中,由于在其礦中有著大量的Ag,就使得在實(shí)際的溶解過(guò)程中,會(huì)出現(xiàn)一些不可使用的王水,以此避免AgCl的沉淀。其次,由于溶液當(dāng)中存在著大量的Pb以及Ca,因此在其使用濃硫酸的時(shí)候,也會(huì)出現(xiàn)不同程度的沉淀問(wèn)題。在進(jìn)行測(cè)定的過(guò)程中,使得結(jié)果會(huì)出現(xiàn)不同程度的偏低問(wèn)題。當(dāng)下,在進(jìn)行處理中,需要使用G4的漏斗。

        4.2 儀器工作參數(shù)的選擇

        當(dāng)下對(duì)于使用的ICP光譜分析方式,有著性能方面的影響,主要是受到等離子氣、載氣流量等方面的影響。因此,進(jìn)行順序掃描多個(gè)元素的時(shí)候,就需要充分的保障對(duì)于每一個(gè)元素而言,都需要進(jìn)行針對(duì)性的分析,以此保障元素都可以始終保持在最佳的狀態(tài)當(dāng)中。另外,在進(jìn)行試驗(yàn)的過(guò)程中,還需要積極的保障對(duì)于多個(gè)元素的使用,始終都需要保持在一個(gè)折中的條件當(dāng)中,以此充分的實(shí)現(xiàn)良好處理。

        4.3 礦樣雜質(zhì)含量測(cè)定

        在進(jìn)行試驗(yàn)分析的過(guò)程中,往往為了實(shí)現(xiàn)良好的測(cè)定,就需要在進(jìn)行試驗(yàn)的過(guò)程中,需要采用標(biāo)準(zhǔn)加入法的方式,將其各個(gè)元素都需要基于線性回歸的方程式,進(jìn)行針對(duì)性的分析以及處理。

        4.4 原子吸收測(cè)定值對(duì)比

        現(xiàn)階段在進(jìn)行分析的過(guò)程中,為了充分的對(duì)其采用的ICP進(jìn)行測(cè)定方面的分析,就需要使用原子吸收法的方式,對(duì)其礦樣進(jìn)行針對(duì)性測(cè)定分析,并基于實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn),使其滿(mǎn)足當(dāng)下試驗(yàn)的分析要求。在進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),原子吸收測(cè)定的結(jié)果,通常會(huì)與ICP-AES呈現(xiàn)出較為明顯的吻合程度,因此十分有效的控制器誤差在2%以?xún)?nèi)的標(biāo)準(zhǔn)上。對(duì)于這種類(lèi)型的分析方式而言,特別是采用的ICP-AES這樣的方法,使得可以很好的對(duì)金礦當(dāng)中諸多的化學(xué)成分,進(jìn)行針對(duì)性的分析以及調(diào)整。特別是在處理的過(guò)程中,還需要進(jìn)行針對(duì)性的測(cè)定和分析。這樣的方法相比較傳統(tǒng)的處理方式而言,有著更加便捷的分析方式,并極大的節(jié)省了大量的分析時(shí)間。在應(yīng)用這樣的方式下,相比較原子吸收比較誤差法的使用,僅僅存在著1.7%的誤差值。因此,特別是在近些年的發(fā)展中,這樣的測(cè)量方式,以及可以很好的解決各種出現(xiàn)的測(cè)量問(wèn)題,進(jìn)而最大程度上滿(mǎn)足當(dāng)下的實(shí)際使用需求。同時(shí),也很好的在分析的過(guò)程中,為相關(guān)檢測(cè)人員,提供更加具體可靠的數(shù)據(jù)信息,以此保障在對(duì)基金礦的開(kāi)采中,可以采用針對(duì)新的開(kāi)采方式,全面的提升檢測(cè)效率和檢測(cè)的精準(zhǔn)度。特別是對(duì)于一些開(kāi)采難度較大的金礦而言,有著較大的價(jià)值。下圖1為CU的測(cè)定曲線。

        圖1 CU的測(cè)定曲線

        4.5 分析譜線

        現(xiàn)階段,在進(jìn)行分析的過(guò)程中,為了保障全面提升監(jiān)測(cè)的效果,就需要確定好譜線的實(shí)際選擇。能夠在各種金屬元素的檢測(cè)過(guò)程中,選擇一些強(qiáng)度大,同時(shí)干擾有限的分析譜線。另一方面,還需要進(jìn)一步的對(duì)譜線的標(biāo)準(zhǔn)工作進(jìn)行全面的分析,保障測(cè)定結(jié)果有著較高的穩(wěn)定性。在一些附近元素干擾多少,以及元素測(cè)定的強(qiáng)度高低方面,都會(huì)直接對(duì)最終測(cè)定結(jié)果造成直接的影響。因此,就需要在現(xiàn)階段的分析過(guò)程中,可以很好的基于設(shè)計(jì)的測(cè)量結(jié)果,實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步分析以及考量,最大程度上保障現(xiàn)階段的檢測(cè)過(guò)程中,可以很好的確定出實(shí)際的檢測(cè)譜線,并對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性的分析與評(píng)估。

        對(duì)于使用的ICP-AES方法而言,在使用的過(guò)程中,相比較傳統(tǒng)的測(cè)定技術(shù)而言,可以同時(shí)對(duì)其多種不同的元素進(jìn)行分析,進(jìn)而就能夠最大程度上實(shí)現(xiàn)測(cè)定以及分析,可以發(fā)揮出該技術(shù)的高稅收率、高效率以及簡(jiǎn)潔化的測(cè)定方式,全面的提升測(cè)定效果。另一方面,這樣的測(cè)定過(guò)程中,也極大的提升了分析效率,避免一些有害物質(zhì)進(jìn)入到試劑當(dāng)中,對(duì)其測(cè)定的結(jié)果造成不良的影響。另一方面,也極大的滿(mǎn)足了當(dāng)下綠色環(huán)保的測(cè)定需求,是一種較為有效的測(cè)定方式。特別是在一些要求較高的環(huán)境中,可以采用這樣的測(cè)定方式,有效的對(duì)其日常分析進(jìn)行指導(dǎo)以及處理。

        5 總結(jié)

        綜上所述,我國(guó)有著大量的礦采資源,但是伴隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,使得人們對(duì)于礦采資源有著更高的要求,因此就需要在現(xiàn)階段的發(fā)展中,能夠采用科學(xué)合理的方式,對(duì)其開(kāi)展針對(duì)性的分析以及調(diào)整,進(jìn)而可以明確出金礦當(dāng)中各種化學(xué)元素。

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