李佗，楊軍紅

(西部金屬材料股份有限公司理化檢驗(yàn)中心，陜西寶雞 721014)

錫精礦是熔煉錫的主要原料。有色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YS／T 339–2011按錫精礦中主含量錫及其雜質(zhì)鐵、銅等含量的不同，將其分為不同的等級(jí)。因此準(zhǔn)確測(cè)定錫精礦中各組分含量對(duì)其等級(jí)的判定尤為重要。

目前，錫精礦的測(cè)定方法一般為滴定法[1]、原子吸收法[2–5]，這些方法測(cè)定周期長(zhǎng)，過程復(fù)雜，且不能同時(shí)測(cè)定多元素。近年來，用X射線熒光光譜法測(cè)定錫精礦中雜質(zhì)組分也有報(bào)道[6]。電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP–AES)法具有精密度好、準(zhǔn)確度高、線性動(dòng)態(tài)范圍寬、分析速度快、可多元素同時(shí)測(cè)定等諸多優(yōu)點(diǎn)，已用于測(cè)定錫精礦中的雜質(zhì)元素含量[7]。

筆者討論了不同熔樣方法對(duì)錫精礦中雜質(zhì)元素測(cè)定結(jié)果的影響，最終選擇過氧化鈉熔融法分解試樣，鹽酸提取，首次提出利用ICP–AES測(cè)定錫精礦中錫、銅、鉛、砷、鐵的新方法，確定了分析條件和各元素的分析譜線，并在選定條件下進(jìn)行了回收試驗(yàn)及精密度試驗(yàn)。該方法簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確度高，可用于實(shí)際生產(chǎn)中錫精礦樣品的測(cè)定。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

高分辨率全譜直讀等離子體原子發(fā)射光譜儀：Prodigy型，美國(guó)利曼公司；

錫、銅、鉛、鐵單元素標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：質(zhì)量濃度均為1.0 g／L，用時(shí)按要求稀釋到所需濃度；

錫精礦標(biāo)準(zhǔn)樣品：編號(hào)為BY0107–1，冶金工業(yè)部；

實(shí)驗(yàn)所用其它試劑均為優(yōu)級(jí)純；

實(shí)驗(yàn)用水為二次去離子水。

1.2 儀器工作條件

射頻功率：1100 W；溶液提升量：1.4 L／min；冷卻氣流量：20 L／min；霧化器壓力：36.54 MPa；輔助氣流量：0.2 L／min；積分時(shí)間：10 s。

1.3 樣品處理

稱取0.1000 g試樣于已烘干的鎳坩堝中，加入1.0 g Na2O2攪勻后，再覆蓋1.0 g Na2O2。將坩堝放入預(yù)先升溫至850℃左右的馬弗爐中，熔融10 min后取出，稍冷。用50 mL熱水浸取試樣于150 mL燒杯中，待試樣浸取完全后，冷卻。加25 mL濃鹽酸溶解浸取物后，轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中定容、混勻。分取10 mL試液于100 mL容量瓶中定容、混勻，待分析用。

2 結(jié)果與討論

2.1 試樣分解方法

實(shí)驗(yàn)分別討論了酸溶法和堿融法對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響，結(jié)果見表1。

表1 不同熔樣方法的測(cè)定結(jié)果

由表1可見，酸溶法試樣分解不完全，測(cè)定結(jié)果偏低。所以本實(shí)驗(yàn)選擇堿融法作為試樣的分解方法。

2.2 過氧化鈉的用量

對(duì)Sn，Cu，Pb，F(xiàn)e含量分別為 52.84%，0.146%，5.44%，13.68%的標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行試驗(yàn)，不同過氧化鈉用量對(duì)測(cè)定的影響見表2。

表2 Na2O2用量的影響

由表2可見，隨著Na2O2用量的增加，各元素的測(cè)定值也隨之增大。這可能是由于熔融劑用量少時(shí)，樣品無法完全熔融的緣故。當(dāng)Na2O2用量為1.8 g以上時(shí)，測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)值基本一致。但為了保證溶液中較少的含鹽量，實(shí)驗(yàn)選擇加入2.0 g的Na2O2熔融樣品。

2.3 分析譜線

按照實(shí)驗(yàn)方法，進(jìn)行分析譜線的選擇。選擇測(cè)定波長(zhǎng)時(shí)既要最大限度地避開光譜干擾，又要考慮分析線的強(qiáng)度和準(zhǔn)確性。用錫、銅、鉛、鐵溶液分別對(duì)譜線庫提供的3～4條譜線進(jìn)行掃描，根據(jù)掃描峰的形狀、峰值與基線的情況比較，確定最終的分析譜線見表3。

表3 分析譜線 nm

2.4 工作曲線

按實(shí)驗(yàn)方法分別加入一定量的錫、銅、鉛、鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，制備標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。在實(shí)驗(yàn)條件下，測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溶液中各待測(cè)元素的譜線強(qiáng)度，以分析元素濃度為橫坐標(biāo)，譜線強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，繪制各待測(cè)元素的校準(zhǔn)曲線。同時(shí)測(cè)量試劑空白溶液10 次，以測(cè)定結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍作為檢出限。試驗(yàn)結(jié)果表明，該方法檢出限較低，待測(cè)元素在測(cè)定范圍內(nèi)有良好的線性關(guān)系，結(jié)果見表4。

表4 線性方程與檢出限

2.5 標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)定

按照實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)錫精礦標(biāo)準(zhǔn)樣品(BY0107–1)測(cè)定中 Sn，Cu，Pb，F(xiàn)e的含量，平均測(cè)定5次，結(jié)果見表5。由表5可以看出，本法測(cè)定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值基本一致，相對(duì)誤差在–2.74%～0.51%之間，分析結(jié)果可靠，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.16%～2.11%，說明測(cè)定結(jié)果有較好的精密度。

表5 標(biāo)準(zhǔn)樣品的分析結(jié)果(n=5) %

2.6 回收試驗(yàn)

按照實(shí)驗(yàn)方法，在錫精礦標(biāo)準(zhǔn)樣品中(BY0107–1)加入不同量的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，測(cè)定結(jié)果見表6。

表6 加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果 %

由表6可見，樣品回收率為92.0%～101.6%，說明測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

3 結(jié)語

錫精礦樣品經(jīng)過氧化鈉熔融，鹽酸酸化后，ICP–AES同時(shí)測(cè)定錫精礦中錫、銅、鉛、鐵含量。本方法分解樣品徹底完全，分析流程簡(jiǎn)單，易于掌握，一次熔樣可以同時(shí)測(cè)定錫、銅、鉛、鐵，克服了傳統(tǒng)分析方法流程長(zhǎng)、單元素分析、操作繁瑣等局限，大大提高了分析效率，可用于實(shí)際生產(chǎn)中樣品的測(cè)定。

[1]GB／T 1819.2–2004 錫精礦化學(xué)分析方法錫量的測(cè)定碘酸鉀滴定法[S].

[2]蘇愛萍，施寶芝，張?jiān)?，?原子吸收光譜法測(cè)定錫精礦中的氧化鈣及氧化鎂[J].云南冶金，2011，40(6): 57–61.

[3]陳亞敏.火焰原子吸收法測(cè)定錫精礦中的Pb、Cu和Bi[J].現(xiàn)代商檢科技，1993，3(5): 52–53.

[4]鐘超宏，梁奕昌，馬曉國(guó).快速測(cè)定錫精礦中錫[J].分析試驗(yàn)室，1999，18(4): 98–99.

[5]譚莊柏.原子吸收光譜則定錫精礦中的鈣[J].湘潭大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版 )，1993，15(2): 85–88.

[6]覃柞明，黃小美，黃旭.能量色散–X熒光光譜法測(cè)定錫精礦中砷鋅鐵銅[J].材料研究與應(yīng)用，2009，3(4): 287–289.

[7]陳永欣，呂澤娥，劉順瓊.電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測(cè)定錫精礦中雜質(zhì)元素[J].冶金分析，2008，28(4): 20–22.