摘 要：待測樣品加入（1+1）硝酸溶解完全后，通過選擇合適的稱樣量和待測試液稀釋比消除鉛鉍的基體干擾。通過試驗選擇了分析譜線及其他儀器分析條件，在選定的儀器條件下，建立了電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）測定試液中鎳、銅、鐵、鈷、鋅、銻、硒7種雜質元素的分析方法。各元素工作曲線相關系數(shù)均大于0.999，同時對各元素進行了方法檢出限、樣品的精密度和加標回收試驗，各元素的相對標準偏差為0.41%～8.57%，回收率為98.0%～106.9%，該方法簡便、快速，可以滿足含銀鉛鉍合金錠中各雜質元素的測定要求。

關鍵詞：含銀鉛鉍合金錠，電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法，雜質元素

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.19.046

0 引 言

含銀鉛鉍合金錠是銅冶煉過程中產生的副產品之一，含有鉛、鉍、鎳、銅、鐵、鋅、銻、錫、硒、鈷、銀等元素，相關分析標準YS/ T 1345.7—2021《高鉍鉛化學分析方法》[1]中規(guī)定了銅、鐵、鎳、鎘、砷、銻、鉍含量的測定，該方法測定的元素及測定范圍均與含銀鉛鉍合金錠中各雜質元素不匹配，為了滿足公司生產的需要，因此有必要對含銀合金錠中雜質元素的分析方法進行研究。由于樣品中鉛鉍合量為70%～90%，基體干擾嚴重，高含量鉛一般是通過加入硫酸與鉛反應形成沉淀消除鉛基體的干擾[2]，該方法操作流程長，操作繁瑣；ICP-AES法具有檢出限低、靈敏度高、動態(tài)線性范圍寬、多元素同時測定等優(yōu)點[3-5]，已經(jīng)在不同檢測領域廣泛應用。通過選擇合適的樣品稱樣量及待測試液稀釋比消除基體鉛鉍的干擾，實現(xiàn)了在ICP-AES上同時測定含銀合金錠中鎳、銅、鐵、鋅、鈷、銻、硒等7種元素。經(jīng)試驗證明，本方法操作簡便，準確可靠，能夠滿足有色金屬冶煉企業(yè)對含銀鉛鉍合金錠中雜質元素的準確測定。

1 實驗部分

1.1 試劑或材料

除非另有說明，在分析中僅使用確認為分析純的試劑和二級水。鹽酸（ρ=1.19 g /mL）；硝酸（ρ=1.42 g/mL）； 酒石酸溶液（200 g/L）； 硝酸（1+1）；銅、鐵、鎳、鋅、鈷、硒、銻單元素標準溶液（1000 mg/L，國家標準樣品）；使用時根據(jù)需要稀釋成銅、鐵、鎳、硒混合標準溶液100 g/mL；鋅、鈷混合標準溶液10 g/mL。

1.2 儀器

電感耦合等離子體光譜儀iCAP Pro XP（美國賽默飛）。

1.3 實驗方法

稱取0.500 g試樣（精確至0.0001 g）于300 mL燒杯中，用少量水潤濕，加入10 mL酒石酸、50 mL硝酸（1+1），蓋上表面皿，置于電熱板上低溫加熱至樣品溶解完全。取下稍冷，用少量水吹洗表皿及杯壁，冷卻至室溫，移入100 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。分取10.00 mL試液，補加15 mL硝酸（1+1），1 mL酒石酸溶液，用水稀釋至刻度，混勻。

于電感耦合等離子體光譜儀上，在選定儀器工作條件下，與標準系列溶液同步測量試液及隨同試樣空白溶液的發(fā)射強度，減去試樣空白值。由工作曲線計算出試樣中待測元素的質量濃度。

1.4 工作曲線的繪制

分別移取適量的銅、鐵、鎳、鋅、鈷、硒、銻標準溶液，配制成系列標準曲線，銅、鐵、鎳、硒濃度分別為0.00、0.50、1.00、5.00、10.00、15.00 g/mL；鋅、鈷濃度分別為0.00、0.10、0.20、0.50、1.00 g/mL；銻濃度為0.00、10.00、20.00、30.00、50.00 g/mL。

2 結果與討論

2.1 元素分析譜線及儀器工作參數(shù)的選擇

譜線的選擇一是根據(jù)待測元素的含量確定強度適宜的分析譜線，二是根據(jù)譜線附近干擾情況選擇干擾少的分析譜線，通過對儀器上各分析譜線的觀察，最終確定了各元素的分析譜線，見表1。

儀器分析參數(shù)選擇根據(jù)儀器軟件推薦的分析條件，即功率為1150 w，泵速為45 rpm/min，冷卻氣流量為12.5 L/min，輔助氣體流量為0.50 L/min，觀測方式為水平觀測。

2.2 稱樣量的選擇

含銀鉛鉍合金錠樣品為屑狀，均勻性較差，為了考察不同稱樣量對結果的準確性，試驗選擇了一批樣品（221025-夜），分別稱取0.100、0.500、1.000g樣品按照實驗方法（1.3）進行，平行測定3次，數(shù)據(jù)見下表。

從表2可知，采用0.100 g稱樣量，測定的硒元素和銻元素3次數(shù)據(jù)偏差較大，稱樣量為0.500 g和1.000 g時待測元素測定的3次數(shù)據(jù)基本一致，考慮到樣品的均勻性及溶解時酸的用量，最終選擇稱樣量為0.500 g。

2.3 檢出限

對試劑空白進行11次連續(xù)測定，計算其標準偏差，以3倍的標準偏差所對應的濃度即為本方法的檢出限，10倍的標準偏差為測定下限。各元素的測定下限分別為：Se 0.019 mg/L；Sb 0.021 mg/L；Ni 0.028 mg/L；Fe 0.016 mg/L；Cu 0.0050 mg/L；Zn0.023 mg/L；Co 0.012 mg/L。完全能滿足含銀鉛鉍合金錠中鎳、銅、鐵、鈷、硒、銻、鋅等元素的測定。

2.4 測定介質及酸度的選擇

2.4.1 酒石酸的影響試驗

分別取濃度為0.50 μg/mL和15.00 μg/mL的銅、鐵、鎳、硒標準溶液，濃度為0.10 μg/mL和1.00μg/mL的鋅、鈷標準溶液和濃度為10.00 μg/mL和50.00 μg/mL的銻標準溶液，試驗了酒石酸（200 g/L）量分別為1、2、5、10 mL時對待測元素的影響。試驗結果表明，加入1～10 mL的酒石酸溶液（200 g/L），各元素測定的數(shù)據(jù)基本沒有變化，依據(jù)GB/ T23607—2009《銅陽極泥化學分析方法》中酒石酸用量，樣品溶解時加入10 mL酒石酸，測定時分取10.00mL試液再補加1 mL酒石酸溶液在ICP-AES上測定，最終酒石酸濃度為2%。

2.4.2 酸度的影響

分別取濃度為0.50 μg/mL的銅、鐵、鎳、硒標準溶液，濃度為0.10 μg/mL的鋅、鈷標準溶液，濃度為10.00 μg/mL的銻標準溶液，分別加入2、5、10、15 mL的硝酸考察對被測元素的影響。

實驗表明，2%～15%硝酸的存在對待測元素的測定基本沒有影響，考慮到含銀合金錠樣品中含銻易水解的元素，為防止水解和保證一定的酸度，本方法選用10%的硝酸作為測定介質。

2.5 共存元素干擾實驗

含銀合金錠中主要存在元素有Pb、Bi、Sb、Sn、Se、Fe、Zn、Ni、Cu、Ag等元素。采用手持X-熒光對含銀合金錠樣品進行分析，根據(jù)擬定含銀合金錠中各元素的干擾上限，按本方法最小稀釋倍數(shù)（稱樣量為0.5000 g，定容于100 mL容量瓶，稀釋10倍）計算出測定溶液中各元素的干擾量見表3。

分別取濃度為0.50 μg/mL和10.00 μg/mL的銅、鐵、鎳、硒標準溶液，濃度為0.10 μg/mL和1.00μg/mL的鋅、鈷標準溶液，濃度為10.00 μg/mL和30.00 μg/mL的銻標準溶液。通過在標準溶液中加入上述表格中各元素進行干擾實驗。實驗結果表明，各共存元素對待測元素的測定沒有干擾。

2.6 精密度實驗

按照實驗方法（1.3）對不同含量鎳、銅、鐵、鈷、硒、銻、鋅的含銀合金錠樣品進行7次測定，由于樣品中鋅、鐵、鈷等元素含量較低，采用加入標準溶液的方式進行測定。測定結果見表4。

由表4可知，含銀鉛鉍合金錠中各待測元素的精密度在0.41%～8.57%之間，可以滿足含銀鉛鉍合金錠中鎳、銅、鐵、鈷、硒、銻、鋅7種元素的測定。

2.7 加標回收實驗

選取試樣，加入一定量的標準溶液，按照試驗方法（1.3）所規(guī)定處理樣品，進行加標回收實驗，分析結果見表5。

由表5可見，各元素的加標回收率在98.0%～106.9%之間，該方法可以滿足含銀鉛鉍合金錠中各元素的測定。

3 結 論

本文通過試驗數(shù)據(jù)表明，采用稀硝酸+酒石酸的方式能夠實現(xiàn)含銀鉛鉍合金錠樣品的溶解，樣品溶解后采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法，在10%的硝酸介質中測定銅、鐵、鎳、銻、硒、鋅、鈷等元素，方法簡單，結果準確，精密度高，回收率良好，能夠滿足有色冶金企業(yè)生產控制過程中對含銀鉛鉍合金錠中雜質元素的檢測要求，具有很好的推廣應用價值。

參考文獻

[1]中華人民共和國工業(yè)和信息化部.高鉍鉛化學分析方法 第7部分：銅、鐵、鎳、鎘、砷、銻、鉍含量的測定 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法：YS/ T1345.7—2021[S].

[2]張彥翠，方彥霞，王源瑞，等.ICP-AES法測定鉛錠中鐵、銅、銻、鉍、砷元素的含量[J].甘肅冶金，2020（6）：109-111.

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[4]李素芝，熊采華，張鴻斌.電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定鉛銻合金中九個雜質元素[J].巖礦測試，2000（19）：205-208.

[5]李桂香，沈發(fā)春.ICP-AES法同時測定高純鉛中八種雜質元素[J].礦冶，2017（26）：82-84.

作者簡介

任利華，高級工程師，從事外購原料檢測分析技術、金屬元素的分析方法與儀器檢測工作。

（責任編輯：張瑞洋）