FAAS法快速測定粗硫酸鎳中銅含量

李長春

（銅陵有色金屬集團(tuán)控股有限公司檢測研究中心，安徽 銅陵 244000）

粗硫酸鎳是銅冶煉廠的重要副產(chǎn)品，也是精制硫酸鎳的主要原料。銅冶煉廠在生產(chǎn)經(jīng)營中需對(duì)其銅含量快速準(zhǔn)確測定，一方面為貿(mào)易結(jié)算提供依據(jù)，另一方面便于金屬平衡管理。目前測定低含量銅的方法主要有單掃描極譜法［1］、陽極溶出伏安法［2］、ICP-AES 光譜分析法［3］、原子吸收光譜法［4］等。單掃描極譜法樣品處理較復(fù)雜，且需用到有機(jī)試劑；陽極溶出伏安法采用汞膜電極，靈敏度很高，操作條件難于控制；王曉等人已采用ICP-AES光譜分析法對(duì)粗硫酸鎳中銅、鈣、鎂含量進(jìn)行測定并取得不錯(cuò)的效果，但I(xiàn)CP較昂貴，不利于普及；何召齡已經(jīng)將原子吸收光譜法用于礦石中低含量銅的測定；行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中銅的測定是采用原子吸收標(biāo)準(zhǔn)加入法測定，其過程繁瑣，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液較多，分析成本較高。文章對(duì)影響測定的各種因素進(jìn)行了研究，確定了試驗(yàn)的最佳測定條件，建立了FAAS法快速測定粗硫酸鎳中銅的分析方法，結(jié)果準(zhǔn)確，操作簡便。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

ICE3300型原子吸收光譜儀（美國熱電）、銅空心陰極燈；鹽酸（AR）、硝酸（AR），銅標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液（1mg/mL），分析用水均為二次蒸餾水。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液和工作曲線

配制 0、0.25、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50（ug/mL）系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，使用空氣-乙炔火焰，按最佳測定條件，以水調(diào)零，測量系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度為0.001、0.035、0.068、0.133、0.195、0.262、0.326，以濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)建立標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，線性方程為：y=0.1292x+0.003；線性相關(guān)系數(shù)：R2=0.9999。

1.3 試驗(yàn)方法

用已稱至恒重的帶磨口蓋的稱量瓶（25mm×40mm）快速稱取試樣3.0g，精確至0.0001g，將試樣轉(zhuǎn)移至250 mL燒杯中，加20mL鹽酸（1+1）置于電熱板上低溫加熱至試料完全分解，取下冷卻，移入500mL容量瓶中，加入15mL鹽酸，用水稀釋至刻度，混勻，按表1分取試液及補(bǔ)加鹽酸，用水稀釋至刻度、混勻，待測。隨同試料做空白試驗(yàn)。

表1 試液分取體積及鹽酸補(bǔ)加量

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論

2.1 儀器工作條件的選擇

兼顧到儀器的靈敏度和穩(wěn)定性，儀器最優(yōu)工作條件為：波長324.7nm、燈電流3.0mA、狹縫寬度0.5nm、燃燒器高度為7mm、乙炔流量1.1L/min。

2.2 檢出限

對(duì)樣品空白試液測定11次，其測定濃度值分別為0.003、0.003、0.003、0.003、0.003、0.003、0.002、0.002、0.002、0.002、0.002（μg/mL），計(jì)算得 σ 為 0.0005μg/mL，檢出限 D.L=3σ=0.002μg/mL

2.3 試樣溶解方法的選擇

選擇 1#、3#、4# 試樣，分別按 1）20mL 水、2）鹽酸（1：1）、3）濃鹽酸、4）王水四種體系處理樣品，水溶時(shí)，杯底會(huì)有少量結(jié)晶；其余三種體系，溶液均澄清，且對(duì)銅的測定結(jié)果基本無影響。本方法最終采用鹽酸（1：1）體系溶解樣品。

2.4 測定介質(zhì)及酸度的選擇

按不同介質(zhì)、不同酸度配制標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行試驗(yàn)，測定其吸光度，結(jié)果見表2。

表2 不同介質(zhì)及酸度對(duì)銅測定的影響

表2結(jié)果表明：3%～7%（V/V）的鹽酸或硝酸對(duì)銅的測定無影響。本方法選擇5%的鹽酸介質(zhì)進(jìn)行測定。

2.5 共存元素干擾及消除

粗硫酸鎳中主要存在元素有 Ni、As、Pb、Zn、Co 等元素。根據(jù)擬定各元素的干擾上限，按最小稀釋倍數(shù)為5，計(jì)算出測定溶液中各元素的干擾測定值見表3。

分別往0.50μg/mL、2.50μg/mL銅標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入Ni30mg、As0.6mg、Sb0.6mg、Sn0.6mg、Zn1.5mg 、Pb 0.02mg、Co0.4mg、SO42-75mg考察混合共存元素對(duì)測定干擾情況，吸光度測定值分別為0.070、0.325，均不干擾測定。

2.6 準(zhǔn)確度試驗(yàn)

采用本法對(duì)5批粗硫酸鎳樣品中銅量進(jìn)行11次測定，得精密度數(shù)據(jù)；選擇2#、3#、4#樣品加入不同的銅量進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，考察本方法的準(zhǔn)確度；并與ICPAES法測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)照，測定結(jié)果見表4。

從表4可看出，5批不同含量粗硫酸鎳中銅測定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.701%～1.80%，銅的回收率為97.80%～106.23%，采用原子吸收光譜法和ICP-AES法進(jìn)行對(duì)照試驗(yàn)，數(shù)據(jù)吻合較好，可滿足粗硫酸鎳中銅的測定。

表3 各共存元素的干擾

表4 試樣分析結(jié)果

3 結(jié)語

由以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果看出，火焰原子吸收光譜法直接測定冶煉副產(chǎn)品粗硫酸鎳中0.01%～1.0%的銅簡便易行，方法結(jié)果準(zhǔn)確度高、精密度好。