微波消解-電感耦合等離子體發(fā)射光譜測定銅精礦中的銀

張慶建， 岳春雷， 郭 兵， 張 偉， 趙祖亮， 閔國華， 唐夢奇

(1.山東出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心，山東青島 266500; 2.東營出入境檢驗檢疫局，山東東營 257091； 3.防城港出入境檢驗檢疫局，廣西防城港，538001))

原子吸收光譜法(AAS)測定銅精礦中銀時樣品前處理使用大量HClO4，而且利用電熱板加熱消解樣品，效率低、污染重，檢測范圍窄；火試金法使用Na2CO3、PbO、SiO2、硼砂、KNO3等試劑與樣品混合焙燒形成熔渣，熔渣與PbO形成的鉛扣分離，最后利用精確度為0.001 mg的天平進行稱量，對天平工作環(huán)境要求非常嚴格，而且分析過程中會產(chǎn)生鉛污染物，試劑消耗大，產(chǎn)生大量熔渣固體廢物，對環(huán)境具有一定污染。微波消解具有酸用量少、速率快等優(yōu)點，已廣泛應用于礦物分析[1 - 5]。電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-OES)法具有靈敏度高、干擾少、線性范圍寬并能連續(xù)測定多種元素等優(yōu)點[6 - 11]。本文采用微波消解-ICP-OES法測定銅精礦中的銀，方法快速、準確，可用于銅精礦中銀的測定。

1 實驗部分

1.1 儀器及其工作條件

iCAP7000電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(美國，Thermofisher)；DS64烘箱(日本，Yamato)；MARS5微波溶樣儀(美國，CEM)；PM400研磨機(德國，Retsch)。ICP-OES工作條件如表1所示。當待測溶液中銀含量小于2 mg/L時，選擇高靈敏線Ag 328.068 nm線作為分析線；當待測溶液銀含量大于2 mg/L時，選擇次靈敏線338.289 nm作為分析線，并在兩側(cè)扣背景，以消除基體背景的影響。

表1 ICP-OES工作條件Table 1 ICP-OES working conditions

1.2 試劑和標準物質(zhì)

銀單元素標準溶液(GBW(E)081013，濟南眾標有限公司)：1 000 mg/L，5%HNO3介質(zhì)。銀標準儲備液(20 mg/L)：準確移取2 mL銀標準溶液于100 mL容量瓶中，加入5 mL HNO3，定容，搖勻備用；HCl、HNO3(分析純，國藥集團化學試劑有限公司)。實驗用水為二次去離子水。

YT9104銅精礦(云南錫業(yè)集團有限公司研究設計院)，YSS029鉛精礦(葫蘆島永勝有色金屬經(jīng)貿(mào)有限公司)。

1.3 實驗方法

1.3.1試樣制備試樣利用研磨機研磨，并過200目篩，制取分析樣。將分析樣在105±2 ℃烘箱里預干燥50 min后，置于干燥器中，備用。

1.3.2試樣消解稱取約0.3 g(精確至0.0001 g)分析樣于微波消解罐中，加入一定體積HCl、HNO3或H2O2，待反應一段時間后，蓋上塞子，置于微波消解儀中，設定消解程序，分三個步驟，每步設定不同功率、消解時間、溫度及溫度保持時間。按照不同功率、升溫時間、溫度、保溫時間進行消解試驗。消解結束15 min后關機，將消解罐中溶液轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中，定容，搖勻。隨同試樣進行空白試驗。

1.3.3樣品分析將消解后定容的溶液進行ICP-OES測試，計算溶液中銀的含量。

2 結果與討論

2.1 消解體系的選擇

比較了不同比例的混合酸(HCl、HNO3)、H2O2對樣品的消解效果，結果表明6 mL HCl+2 mL HNO3的消解體系能夠?qū)悠废馔耆?/p>

2.2 共存元素的影響

銅精礦中主要含有銅、鐵元素，銅的質(zhì)量分數(shù)一般在25%左右，鐵的質(zhì)量分數(shù)一般在30%左右，按0.3 g稱樣量計算，當定容體積為100 mL時，測試溶液中銅的濃度一般不超過750 mg/L、鐵一般不超過1 000 mg/L。考察了銅、鐵基體在ICP-OES中對銀測定的影響，結果表明，波長328.068 nm、338.289 nm時鐵、銅對銀的測定幾乎沒有影響。

2.3 酸度的影響

根據(jù)消解體系的選擇，試驗了不同酸組成、濃度對銀測試的影響，結果表明HNO3的加入對銀的測試無影響，根據(jù)消解體系，實驗確定分析試樣酸度為6%HCl+2%HNO3。

2.4 分析性能

對樣品的空白溶液進行11次連續(xù)檢測，以發(fā)射強度標準偏差的3倍乘以標準曲線斜率計算檢出限[12]，按照0.3 g稱樣量及100 mL定容體積換算得到檢出限為0.73 g/t，測試線性范圍為0.73～1 500 g/t。

2.5 樣品分析

按實驗方法對不同濃度的5個銅精礦樣品分別進行11次分析，分析結果見表2。同時，與火試金法、原子吸收法進行對比，不同方法具有一致性。同時用2個銅精礦標準樣品進行6次測試，用t檢驗法檢驗[14]，t

表2 樣品分析及結果比較Table 2 Sample analysis and comparison with other methods

表3 標準物質(zhì)分析Table 3 Analysis of certified reference materials

3 結論

本文采用微波消解銅精礦樣品的體系(0.3 g樣品，2 mL HNO3，6 mL HCl)，分析試樣酸度為6%HCl+2%HNO3，能夠滿足銅精礦中銀的測試。建立的方法鐵、銅對銀的測定幾乎沒有影響，檢出限為0.73 g/t，測試范圍0.73～1 500 g/t，適用于銅精礦中銀的快速測定。