低錸高硫酸根液體中錸分析預處理及方法選定

劉偉利，李 康，杜小暉

(金堆城鉬業(yè)股份有限公司，陜西 華縣 714101)

0 引言

地球元素中，錸屬于稀散元素，在地殼中含量極低，全球至今尚未發(fā)現(xiàn)獨立的錸礦床，主要伴生于輝鉬礦中［1］。筆者所在公司鉬精礦中錸含量約為17～23 g/t，鉬精礦經多膛爐焙燒后，錸以Re2O7形式轉入鉬冶煉煙氣中，經動力波稀酸洗滌后，經錸生產工藝進行回收。洗滌液中錸分析結果是衡量錸回收率的關鍵指標，由于其含雜較多，分析前需根據(jù)情況進行預處理，但目前尚未見到有關洗滌液中錸分析預處理的報道。另外，我國現(xiàn)行錸含量的測定標準［2-5］，分析過程復雜，試劑價格高，分析時間長，有機溶劑污染環(huán)境不利于分析人員身體健康，也不利于生產過程的控制和調整。本文根據(jù)某鉬企業(yè)鉬精礦及洗滌液的特點，研究出一種適合本公司洗滌液有效處理方法，避免了液體中高含量雜質元素等對錸分析的影響。同時，選擇一種丁二酮肟分光光度法快速測錸的方法［6-8］，對隱蔽劑、顯色劑及顯色時間等進行了實驗選擇，該方法操作簡單、省時準確、線性范圍廣且穩(wěn)定性好。

1 藥品及儀器

1.1 藥 品

過氧化氫(30%);石灰(分析純);碳酸鈉(分析純);鹽酸(1 +6);鹽酸(1 +3);氫氧化鈉溶液(100 g/L);酒石酸溶液(5%);丁二酮肟溶液(10 g/L 乙醇溶液);氯化亞錫溶液(250 g/L):稱取25 g 氯化亞錫溶于100 mL 鹽酸(1 +2)中，當日配制;鉬標準(1 mg/L);錸標準貯存溶液(1.0 mg/mL):稱取0.200 0 g 金屬錸粉(wRe≥99.99%)于150 mL 燒杯中，滴加30%過氧化氫低溫加熱溶解，加入100 g/L 氫氧化鈉溶液5 mL，加熱至冒大氣泡，分解過剩的過氧化氫，取下冷卻至室溫，移入200 mL 容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。

錸標準溶液(100 μg/mL):移取10.00 mL(1.0 mg/mL)錸標準貯存溶液于100 mL 容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。

錸標準溶液(10 μg/mL):移取1.00 mL(1.0 mg/mL)錸標準貯存溶液于100 mL 容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。

對硝基酚指示劑溶液(2 g/L)

1.2 儀 器

722 可見分光光度計、電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP)

2 分析方法

2.1 洗滌液的預處理

分析洗滌液的硫酸含量，向洗滌液中加入雙氧水至溶液黃色，混合均勻后再根據(jù)硫酸含量向混合液中加入氫氧化鈣至混合液的pH 值為8，過濾得到濾液，根據(jù)濾液中鈣離子含量向所述濾液中加入碳酸鈉攪拌均勻，過濾得到預處理液。

2.2 工作曲線的繪制

移取0 mL、0.50 mL、1.0 mL、1.50 mL、2.00 mL、2.50 mL、3.00 mL(100 μg/mL)的錸標準溶液于一組100 mL 容量瓶中，加入2 滴(2 g/L)對硝基酚指示劑溶液，用100 g/L 氫氧化鈉溶液調至黃色，再用(1 +6)鹽酸調至黃色剛褪去，然后向所述溶液中依次加入1 mL(1 mg/L)鉬標準溶液、5%酒石酸溶液5 mL、(1 +3)鹽酸溶液3 mL、10 g/L 丁二酮肟乙醇溶液4 mL 混勻，再加入250 g/L 二氯化錫溶液4 mL，搖勻后靜置5～15 min，然后用(1 +3)鹽酸溶液定容，靜置30 min 后得到錸含量依次為0 μg、50 μg、100 μg、150 μg、200 μg、250 μg 和300 μg 的樣品溶液，用分光光度計在波長為450 nm 檢測所述樣品溶液的吸光度，根據(jù)檢測得到的吸光度和對應的樣品溶液的錸濃度繪制標準曲線，并根據(jù)郎伯比爾定律得出線性回歸方程(見圖1)。

圖1 標準曲線

2.3 樣品的測定

低錸高硫酸根樣品按照預處理方法處理完后，取部分樣品于50 mL 燒杯中，加入2 滴(2 g/L)對硝基酚指示劑溶液，用100 g/L 氫氧化鈉溶液調至黃色，再用(1 +3)鹽酸調至黃色剛褪去。再移取5 mL的樣品于100 mL 容量瓶中，依次加入1 mL(1 mg/L)鉬標準溶液打底、5%酒石酸溶液5 mL、(1 +3)鹽酸溶液3 mL、10 g/L 丁二酮肟乙醇溶液4 mL，混勻，250 g/L 二氯化錫溶液4 mL，搖勻后靜置5～15 min，然后對靜置后的混合物用(1 +3)鹽酸溶液定容，靜置30 min 后得到待測液，用分光光度計檢測所述待測液的吸光度，檢測波長為450 nm，再按照步驟一中的線性回歸方程計算得到待測液中錸的濃度。

3 結果與討論

3.1 樣品預處理必要性

低錸高硫酸根樣品中除了含錸外，還含有F-、MoO42-、SO42-、Cl-、Fe3+、Zn2+、Cd2+、Pb2+、As2+、Al3+、Cu2+等雜質，如不經預處理，在分析調pH 值的過程中，F(xiàn)e3+、Cu2+等就會產生大量沉淀，如將溶液過濾后繼續(xù)分析，顯色顏色異常，溶液渾濁，測定結果不穩(wěn)定、無規(guī)律。所以用本方法分析低錸高硫酸根樣品時，樣品須預處理，分析樣品應清亮無沉淀物。

3.2 低錸高酸樣品預處理對分析結果的影響

將同一份低錸高硫酸根樣品分成8 份，1 份作為原樣，另外7 份中分別向溶液里加入10 μg/mL錸標準0.5 mL、1 mL、1.5 mL、2 mL、2.5 mL、3 mL3.5 mL，按預處理步驟分別處理，再按本方法分析步驟操作，分析結果見表1，本樣品預處理方法對分析結果基本無影響。

3.3 分析條件確定

本單位低錸高硫酸根樣品分析，隱蔽劑選用酒石酸，隱蔽劑量對吸光度影響見圖2，酒石酸的用量在2～6 mL 時，吸光度值比較穩(wěn)定，本方法中酒石酸用量為5 mL。顯色劑量對吸光度的影響見圖3，顯色劑丁二酮肟(10 g/L)的用量在3～7 mL，吸光度值比較穩(wěn)定，本文用量為4 mL。實驗證明，還原劑二氯化錫(250 g/L)用量在2～5 mL 顯色時間在30 min 左右，吸光度基本穩(wěn)定，本文還原劑用量為4 mL、顯色時間30 min。

3.4 精密度與相對標準偏差

將3 個低錸高硫酸根樣品預處理后各分成6份，在同一分析狀態(tài)下，分別對其進行分析，計算測定結果的相對標準偏差(RSD)，由表2 結果可見，分析元素錸的RSD＜5%。

表1 預處理方法對分析結果影響測定

表2 測定結果相對標準偏差

表3 本法分析與ICP 測定結果比較

圖2 隱蔽劑量對吸光度影響

圖3 顯色劑量對吸光度的影響

3.5 本試驗方法與ICP 對照實驗

10 份低錸高酸樣品分2 份，1 份預處理后用本方法分析，1 份直接用ICP 電感耦合等離子體分析方法測定，對兩者結果進行比較，由表3 可見，本法測定值與電感耦合等離子體分析結果基本相符。

4 結語

低錸高硫酸根樣品預處理方法對分析結果基本無影響，處理后的樣品選用分光光度法測定錸的方法誤差小、分析速度快、重復性好、操作簡單，有效避免有機溶劑對環(huán)境造成的污染及對人體造成的傷害，能夠很好的在日常生產中應用。

［1］李來平，吳 賢，張文鉦，等.錸的提取與應用研究現(xiàn)狀［J］.礦業(yè)快報，2008，474(10):10-13.

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［6］金 珊，呂 娟，謝 莉.分光光度法測定鉑-錸催化劑中錸含量［J］.分析實驗室，1999，18(6):42-45.

［7］周 愷，孫寶蓮，李 波，等.高含量錸的紫外分光光度法測定研究［J］.中國無機分析化學，2011，1(3):46-49.

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