粗硒樣品制備方法探討

張 雨

（山西北方銅業(yè)有限公司，山西 運(yùn)城 043700）

引言

硒屬于半導(dǎo)體稀有元素，在地殼中的含量為0.05×10-6，硒是動物和人體不可或缺的微量元素，同時廣泛應(yīng)用于光敏材料和冶金催化方面。北方銅業(yè)提取硒的主要原料是銅電解精煉所產(chǎn)生的陽極泥，陽極泥硫酸化焙燒后硒以二氧化硒氣體隨煙氣經(jīng)吸收塔吸收，硫的氧化物遇水形成酸，導(dǎo)致粗硒中含有少量酸和水。

《粗硒》（YS/T 1154—2016）取制樣執(zhí)行GB/T 6679，樣品在100 ℃±5 ℃下不能直接烘干，該標(biāo)準(zhǔn)中對于不能干燥的樣品如何制樣未明確說明，導(dǎo)致粗硒樣品制樣不能滿足分析要求，造成分析誤差，影響貿(mào)易結(jié)算[1]。

本文研究了不同溫度的水洗滌粗硒樣品的時間、次數(shù)，最終除去樣品中酸。樣品烘干后制備成分析樣品進(jìn)行分析檢測，同時檢測濾液中硒含量，兩部分所檢測的結(jié)果加權(quán)計(jì)算可得到粗硒中硒含量。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原料

本文所采用的原料為山西北方銅業(yè)有限公司生產(chǎn)的粗硒，未水洗前樣品無法烘至恒重，取出后樣品吸水導(dǎo)致水分不穩(wěn)定且制樣時發(fā)生黏結(jié)，樣品粒度大于180 μm，不能滿足標(biāo)準(zhǔn)試樣不大于100 μm 要求，7 次檢測結(jié)果見表1。

表1 粗硒檢測結(jié)果

YS/T 1086.3—2018 要求重復(fù)性限不高于0.34%，從檢測結(jié)果可以看出，樣品結(jié)果重復(fù)性差，樣品不均勻，不能滿足分析要求[2]。

1.2 水洗溫度

取500 g 粗硒原料，使用500 mL 不同溫度的水進(jìn)行洗滌，水洗液中硒含量見表2。

表2 水洗溫度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，水的溫度越高，水洗液中硒含量越高。綜合現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)條件，常溫水洗更便于操作，且水洗液中的硒含量較低。

1.3 水洗次數(shù)

取500 g 粗硒原料，加水500 mL，加水后浸泡10 min，過濾。測定每次水洗液pH 值及硒含量，測定結(jié)果見表3。

表3 水洗次數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，隨著水洗次數(shù)增加，水洗液中硒含量減少，pH 值不斷上升，4 次以后變化變小，為節(jié)約水洗時間，選擇每批粗硒樣品水洗4 次。

1.4 濾紙選擇

實(shí)驗(yàn)選擇了市場中采購的快速定量濾紙（厚度約為0.3 mm），分別采用1 層、2 層、3 層進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，1 層濾紙會因負(fù)壓過大而出現(xiàn)損壞，濾液中有大量黑色殘?jiān)? 層濾紙時玻璃棒或粗硒中的硬物有時劃破濾紙而導(dǎo)致濾液中有少許黑色殘?jiān)? 層濾紙能確保濾液清亮，但操作不便。經(jīng)實(shí)驗(yàn)考察，可用定量濾紙（厚度約為1 mm）代替。

1.5 最佳實(shí)驗(yàn)條件

取500 g 粗硒原料，加常溫蒸餾水500 mL，加水后不斷攪拌10 min，使樣品在水中充分混勻。靜置5 min，傾倒法取上清液于負(fù)壓抽濾裝置抽濾。重復(fù)上述操作過程4 次，最后一次時將樣品全部過濾，后用少量蒸餾水沖洗。濕樣全部取出，置于干燥箱中于100 ℃±5 ℃中烘至恒重，記錄質(zhì)量，用于計(jì)算水分。烘干后的樣品按標(biāo)準(zhǔn)制成分析樣，檢測樣品及濾液中硒含量，結(jié)果如下頁表4。

表4 最佳條件實(shí)驗(yàn)結(jié)果

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，經(jīng)水洗后試樣的水分明顯增大，這是因?yàn)樵嚇又械乃岜蝗芙?。硒的總量有少量增加，較原來增加0.10%，整體變化較小。

采用本文方法制備一批次粗硒樣品，樣品粒度不大于100 μm，符合分析方法要求，樣品中硒的測定結(jié)果見表5。

表5 粗硒制樣檢測結(jié)果

從檢測結(jié)果可以看出，按上述方法制備的粗硒樣品均勻，分析結(jié)果極差低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的重復(fù)性限，能滿足分析要求。

2 結(jié)語

經(jīng)水洗后的樣品因酸和結(jié)晶水被除去，水分會增大，但硒的含量會少量增加，能保持金屬平衡。水洗液中硒量占整批次物料中比重較低，在實(shí)際貿(mào)易過程中雙方可協(xié)商是否需要進(jìn)行加權(quán)計(jì)算。該方法在山西北方銅業(yè)有限公司粗硒產(chǎn)品銷售中獲得了客戶認(rèn)可、減少了貿(mào)易爭議、提高了工作效率。樣品經(jīng)水洗后不含酸，樣品結(jié)果重復(fù)性好，準(zhǔn)確度高，為金屬平衡提供了有效數(shù)據(jù)。