火焰原子吸收光譜法測定碲化銅中銀
2023-06-05 10:35:17劉芳美陳杭衷水平
黃金 2023年4期
劉芳美 陳杭 衷水平
摘要：采用標(biāo)準(zhǔn)方法火試金重量法測定碲化銅中銀時，操作繁瑣、耗時長、檢測效率低，不適用于冶煉企業(yè)大批量樣品快速分析檢測。實驗使用鹽酸+硝酸溶解試樣，在20%鹽酸介質(zhì)中，采用空氣-乙炔火焰，以328.1 nm作為測定波長，建立了火焰原子吸收光譜法測定碲化銅中銀的方法。在最優(yōu)實驗條件下，銀質(zhì)量濃度為0.30～3.00 μg/mL時，其與吸光度呈良好線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.999。方法檢出限為0.002 μg/mL，定量檢出限為0.007 μg/mL。本方法測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.19%～1.0%，加標(biāo)回收率為98%～103%，且與標(biāo)準(zhǔn)方法測定結(jié)果一致。2種方法不存在顯著性差異，可用于冶煉企業(yè)快速分析大批量碲化銅中銀。
關(guān)鍵詞：碲化銅;火焰原子吸收光譜法;銀;溶樣方法;干擾元素
中圖分類號：O653.7文獻標(biāo)志碼：A開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：
文章編號：1001-1277（2023）04-0091-03doi：10.11792/hj20230419
引 言
卡爾多爐法處理銅陽極泥工藝中，通過向含碲溶液中添加銅粉，將碲置換為碲化銅沉淀得到回收，這也是分離和回收銅陽極泥中碲的主要方法。碲化銅作為重要的儲碲和銅資源，是下游碲精煉提純生產(chǎn)純碲的重要原料，其中金、銀等貴金屬是貿(mào)易結(jié)算的重要計價元素［1-2］。因此，準(zhǔn)確測定碲化銅中銀，對促進碲化銅綜合回收利用及貿(mào)易結(jié)算等具有重要意義。
目前，銀一般采用原子吸收光譜法［3-4］和火試金重量法結(jié)合儀器分析法［5-6］測定。碲化銅主要組分為碲和銅，采用火試金重量法測定銀時必須先除去銅和碲，否則試樣中高含量碲無法通過熔煉灰吹有效除去而造成銀測定準(zhǔn)確性低。YS/T 1329.3—2019 《碲化銅化學(xué)分析方法 第3部分：金和銀含量的測定 火試金重量法》［7］中采用硫酸預(yù)先除去試樣中銅和碲，然后火試金重量法測定碲化銅中銀，與李先和等［8］的方法一致。但是，采用硫酸預(yù)分離—火試金重量法測定碲化銅中銀存在操作繁瑣、耗時長、檢測效率低等問題，從檢測時效性和成本等方面考慮，該方法不適用于冶煉企業(yè)快速分析碲化銅中銀。因此，本文采用鹽酸、硝酸溶解試樣，于20%鹽酸介質(zhì)中，采用空氣-乙炔火焰，以328.1 nm作為測定波長，建立了火焰原子吸收光譜法（FAAS）測定碲化銅中銀的方法。該方法操作簡單、耗時短、精密度和準(zhǔn)確度高，且與火試金重量法測定結(jié)果無顯著性差異，適用于冶煉企業(yè)大批量快速檢測碲化銅中銀。
1 實驗部分
1.1 儀器與試劑
AA400型原子吸收光譜儀（PE公司），附銀空心陰極燈，其工作參數(shù)見表1。
分析天平（感量0.000 1 g）。
鹽酸（分析純）;硝酸（分析純）;乙炔，純度≥99.99%;實驗室用水為去離子水。
銀標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液：1 000 mg/L，國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心。
銀系列標(biāo)準(zhǔn)溶液：銀質(zhì)量濃度分別為0，0.30，0.50，1.00，2.00，3.00 mg/L，由銀標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液逐級稀釋所得，介質(zhì)為20%（體積分?jǐn)?shù)）鹽酸。
1.2 試 樣
試樣粒度不大于0.098 mm，在100 ℃～105 ℃烘干2 h，置于干燥器中冷卻至室溫，按需稱?。ㄒ姳?）（精確至0.000 1 g）。
1.3 實驗方法
將試樣置于250 mL燒杯中，加入少量水潤濕，加入20 mL鹽酸，加熱溶解3～5 min，再加入5 mL硝酸，繼續(xù)加熱溶解至濕鹽狀，取下稍冷，用水沖洗杯壁。加入20 mL鹽酸，總體積約為25 mL，加熱使可溶性鹽類溶解，取下冷卻至室溫，之后移入100 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，靜置澄清，待測。
2 結(jié)果與討論
2.1 溶樣方法
實驗對比了鹽酸、鹽酸+硝酸、硝酸等3種溶樣方法對銀測定的影響，結(jié)果見表3。由表3可知：3種溶樣方法均可溶解試樣，未見明顯不溶物。但是，采用鹽酸、硝酸單體系溶解試樣，測定結(jié)果的精密度低于鹽酸+硝酸溶解體系。綜合考慮溶樣效果，選擇鹽酸+硝酸體系溶解試樣。
2023年第4期/第44卷安環(huán)與分析安環(huán)與分析黃 金
2.2 測定介質(zhì)
在采用FAAS測定銀的文獻中，介質(zhì)有鹽酸［4，9］、王水［3，10］2種。實驗在相同條件下，對比了5%～20%鹽酸、5%～20%王水介質(zhì)對試樣5中銀測定的影響，結(jié)果見表4。結(jié)果表明：在10%～20%鹽酸、10%～20%王水介質(zhì)中，銀測定結(jié)果精密度良好。綜合考慮儀器腐蝕、分析成本等因素，且為確保準(zhǔn)確測定更高品位碲化銅試樣中銀，實驗選擇20%鹽酸作為測定介質(zhì)。
2.3 共存元素干擾
碲化銅樣品中主要含有銅和碲，含銅最高為40%左右，含碲最高為40%左右，含硒最高為10%左右，以及少量金（＜200 g/t）和砷（＜2%）。按照最大試樣量1.0 g，定容至100 mL容量瓶計算，按銅、碲、硒、金、砷最高含量的2倍加入銅、碲、硒、金、砷元素標(biāo)準(zhǔn)溶液至試樣1中，分別進行單元素干擾實驗和混合元素干擾實驗。結(jié)果表明：待測溶液中共存0.8 g銅、0.8 g碲、0.2 g硒、0.4 mg金、 0.04 g砷時，不干擾碲化銅樣品中銀的測定。
2.4 校準(zhǔn)曲線和檢出限
按照實驗方法測定銀系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，以銀質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)，繪制校準(zhǔn)曲線。銀質(zhì)量濃度在0.30～3.00 μg/mL范圍內(nèi)符合比爾定律，線性回歸方程為A=0.130 2ρ+0.004 2，相關(guān)系數(shù)r=0.999。在儀器最佳工作條件下對空白溶液連續(xù)測定11次，以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計算檢出限，以10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計算定量檢出限。方法的檢出限和定量檢出限分別為0.002 μg/mL和0.007 μg/mL。
2.5 方法的準(zhǔn)確度與精密度
選擇紫金銅業(yè)有限公司的6個碲化銅實際樣品進行精密度和加標(biāo)回收率實驗，結(jié)果見表5。由表5可知：本方法測定碲化銅樣品中銀結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（n=7）為0.19%～1.0%，加標(biāo)回收率為98%～103%。
2.6 方法對比
通過與YS/T 1329.3—2019 《碲化銅化學(xué)分析方法 第3部分：金和銀含量的測定 火試金重量法》測定結(jié)果進行對比，驗證本方法是否合理，結(jié)果見表6。結(jié)果表明：本方法與標(biāo)準(zhǔn)方法測定結(jié)果一致，均在標(biāo)準(zhǔn)方法規(guī)定的允許差內(nèi)。
為了比較YS/T 1329.3—2019 《碲化銅化學(xué)分析方法 第3部分：金和銀含量的測定 火試金重量法》與本方法測定結(jié)果是否存在系統(tǒng)誤差，對2種方法進行t檢驗法。
式中：s為標(biāo)準(zhǔn)偏差;Xi1為標(biāo)準(zhǔn)方法測定結(jié)果（g/t）;X1為標(biāo)準(zhǔn)方法測定結(jié)果的平均值（g/t）;Xi2為本方法測定結(jié)果（g/t）;X2為本方法測定結(jié)果的平均值（g/t）;n1為標(biāo)準(zhǔn)方法測定次數(shù);n2為本方法測定次數(shù)。
通過表6數(shù)據(jù)得到2種方法的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.11，t為0.12。當(dāng)置信度p=95%時，t
3 結(jié) 語
實驗探索了采用火焰原子吸收光譜法快速、準(zhǔn)確測定碲化銅中銀的方法，采用鹽酸+硝酸溶解試樣，介質(zhì)為20%鹽酸，于火焰原子吸收光譜儀最佳條件下測定。本方法的準(zhǔn)確度和精密度符合實際生產(chǎn)需求，有效簡化了操作，提高了檢測效率，更適用于冶煉行業(yè)快速分析檢測碲化銅中銀。
［參 考 文 獻］
［1］ 劉娜，劉芳美，賴秋祥，等.火試金重量法測定碲化銅中的金和銀［J］.中國有色冶金，2022，51（6）：65-70.
［2］ 潘穎，余高濤，呂茜茜.碘量法測定碲化銅中的銅量［J］.黃金，2018，39（8）：88-90.
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Determination of silver in copper telluride by flame atomic absorption spectrometry
Liu Fangmei1，2，Chen Hang1，2，Zhong Shuiping3
（1.Zijin Copper Co.，Ltd.; 2.Fujian Key Laboratory for Green Production of Copper and Comprehensive Utilization of Associated Resources; 3.Zijin Mining Group Co.，Ltd.）
Abstract：The determination of silver in copper telluride by fire assay gravimetry is lengthy in operation and time，less effective，and not applicable to the test on the samples from smelting enterprises that come in large amounts and require rapid analysis at the same time.In the test，after the sample was dissolved with hydrochloric acid and nitric acid，a method for the determination of silver in copper telluride by flame atomic absorption spectrometry was established by using air-acetylene flame and determination wavelength of 328.1 nm in 20% hydrochloric acid medium.Under the optimal experimental conditions，there was a good linear relationship between silver concentration and its absorbance in the range of 0.30-3.00 μg/mL，and the correlation coefficient was 0.999.The detection limit of this method for silver was 0.002 μg/mL.The limit of quantification was 0.007 μg/mL.The relative standard deviation of the determination results was 0.19%-1.0%.The recovery of reference materials was 98%-103%.The results are consistent with those obtained by standard methods.There is no significant difference between the two methods.The method could be used for rapid analysis and determination of silver in copper telluride in the samples that come in large quantities from smelting enterprises.
Keywords：copper telluride;flame atomic absorption spectrometry;silver;sample dissolution method;interference element
