陶 玄,管紅金,李文有,楊再云,孫啟蓮
(云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司,云南 文山 663701)
電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(Agilent ICP-OES 5110)。
儀器工作條件:徑向觀察,重復(fù)讀數(shù):3次,RF功率:1200W,霧化器流量0.65L/min,氬氣(Ar)流速1.0L/min,提升延時(shí)10s,穩(wěn)定時(shí)間8s,讀數(shù)時(shí)間6s,輔助氣流量1.0L/min,蠕動(dòng)泵速80r/min,高純氬氣(質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于99.999%)。
1.3.1 主要試劑
分析純鹽酸(ρ1.19g/mL)、過氧化鈉(Na2O2)、去離子水。
1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)
砂錫原礦(BY0108-1)、脈錫原礦(BY0109-1)、鋅礦石(GBW 07237)、鎢礦石(GBW 07240)。
1.4.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
砷、銅、錫、鋅的標(biāo)準(zhǔn)溶液均別為1000mg/L,鎢標(biāo)準(zhǔn)溶液為100mg/L,鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液2000mg/L,均為高純?nèi)趸?、銅、錫、鋅、三氧化鎢、鐵(國家基準(zhǔn)物質(zhì))溶解得到。
1.4.2 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線配制
將標(biāo)準(zhǔn)溶液逐級稀釋得到鋅、銅、鎢,錫、鐵、砷的標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液如表1,標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液中含有過氧化鈉濃度與待測液一致,鹽酸濃度與待測液一致。
表1 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線
利用儀器性能特點(diǎn),同時(shí)選取多條不同級次的分析譜線測定數(shù)據(jù),根據(jù)測定數(shù)據(jù),選定檢測元素的最佳波長,選定各元素分析譜線的波長及參數(shù)如表2所示。
表2 各元素分析波長及譜線級次
在10mL剛玉坩堝中,預(yù)先盛有0.4g過氧化鈉,準(zhǔn)確稱取0.1500g~0.2000g樣品于坩堝,再覆蓋加入0.8g過氧化鈉于樣品表面(加入過氧化鈉總量為1.2g),置于溫度為700℃的馬弗爐中高溫熔融13min~15min后取出坩堝,冷卻至室溫,放入盛有35ml蒸餾水的100mL小燒杯中進(jìn)行提取,待反應(yīng)后加入15mL鹽酸溶解至清涼并將剛玉坩堝洗凈,迅速轉(zhuǎn)移至100ml容量瓶中,冷卻至室溫定容刻度,搖勻,再將部分轉(zhuǎn)移至50毫升離心管中,用離心機(jī)離心后待測。
2.1.1 RF功率對試驗(yàn)的影響
在電感耦合等離子發(fā)射光譜儀測定中,RF功率過高或者過低都不利于獲得高的信背比,需要選取適當(dāng)?shù)腞F功率,才有利于分析測定[1]。
本在其他條件不變的情況下選擇RF功率為1100W、1150W、1200W、1250W進(jìn)行試驗(yàn),經(jīng)過多次試驗(yàn),結(jié)合多元素連續(xù)檢測結(jié)果的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性,選用的發(fā)射功率為1200W。
2.1.2 霧化器流量對檢測結(jié)果的影響
霧化效果受霧化器流量大小的影響,進(jìn)而影響分析結(jié)果,因此要選擇對霧化效果最好的流量大小。通過多次測量霧化器流量為0.55L/min、0.60L/min、0.65L/min、0.70L/min的標(biāo)準(zhǔn)管理樣品,得出當(dāng)霧化器流量為0.65L/min時(shí),霧化器的霧化效果最好,分析檢測結(jié)果最穩(wěn)定,選用因此霧化器流量為0.65L/min。
2.1.3 積分時(shí)間對試驗(yàn)的影響
發(fā)射信號的強(qiáng)度不受積分時(shí)間長短的影響,積分時(shí)間長可以獲得穩(wěn)定的信號強(qiáng)度和讀數(shù),本方法選用2S、6S、8S、10S進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)分析結(jié)果一致,綜合考慮樣品分析效率,最終選定積分時(shí)間為6S。
稱取1.2g過氧化鈉置于10mL剛玉坩堝中,按照樣品分析處理步驟進(jìn)行處理,定容至100mL容量瓶中,作為試樣空白,平行檢測12次,計(jì)算得出檢出限,檢出限如表3所示,由表3可知方法檢出限滿足檢測要求。
表3 方法檢出限(%)
對含有鋅、銅、鎢,錫、鐵、砷元素的4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)管理樣:砂錫原礦(BY0108-1)、脈錫原礦(BY0109-1)、鋅礦石(GBW 07237)、鎢礦石(GBW 07240),云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司銅尾礦試樣4個(gè),每個(gè)試樣按照本文實(shí)驗(yàn)方法熔融12次,根據(jù)12次檢測結(jié)果計(jì)算出每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的精密度(RSD%)和準(zhǔn)確度(相對誤差RE%),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4、表5所示。由表4、表5可得出,該方法精密度和準(zhǔn)確度均滿足檢測要求。
表4 標(biāo)準(zhǔn)樣品與實(shí)際樣品測定結(jié)果比較
鋅礦石GBW 07237 Zn 2.750 2.752 0.05 0.07 Cu 0.710 0.699 0.53 1.55 Sn 0.00061 0.00057 3.07 6.56鎢礦石GBW 07240 Zn 0.290 0.291 0.47 0.34 Cu 0.079 0.082 1.98 3.80 W 0.015 0.014 10.60 6.67 Sn 0.140 0.137 0.89 2.14 As 0.180 0.182 0.84 1.11
表5 車間試樣結(jié)果對比
以標(biāo)準(zhǔn)樣品砂錫原礦(BY0108-1)、鋅礦石(GBW 07237)、鎢礦石(GBW 07240)進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),結(jié)果見表6,結(jié)果顯示加標(biāo)回收試樣滿足要求。
表6 加標(biāo)回收率試驗(yàn)
經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明,試樣通過高溫堿熔融法,電感耦合等離子體測定,試樣中鋅、銅、鎢,錫、鐵、砷元素原方法與本方法對比結(jié)果均在誤差允許范圍內(nèi),測定標(biāo)準(zhǔn)管理樣品結(jié)果均正確,加標(biāo)回收試樣均滿足要求,該方法具有較好的靈敏度、準(zhǔn)確度、精密度,且能同時(shí)快速測出多種元素含量,很大程度上降低了人工強(qiáng)度,節(jié)約工作時(shí)間,能為礦石分析提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。