任月鳳,韓 曉,史博洋
(北礦檢測技術(shù)股份有限公司,北京 102628)
銅陽極泥經(jīng)過常壓浸出-加壓浸出-壓濾-沉碲后得到碲化銅。碲化銅是黑色的晶體粉末,在空氣中常溫比較穩(wěn)定。碲化銅不僅是重要的無機(jī)材料,還是儲(chǔ)存碲和銅資源的最好形式。為了減少投入固廢處理的資金,銅冶煉廠所生產(chǎn)出的碲化銅渣一般不再做進(jìn)一步的處理,直接外售,但是碲化銅渣中所含的貴金屬無法準(zhǔn)確計(jì)價(jià),折損較大,導(dǎo)致企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益受到嚴(yán)重影響。因此,準(zhǔn)確測定碲化銅中的貴金屬含量[1]對指導(dǎo)交易具有非常重要的意義。
現(xiàn)有碲化銅金、銀檢測的標(biāo)準(zhǔn)[2]方法為《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》,該方法采用濕法預(yù)處理與火試金聯(lián)合測定其貴金屬含量,目的是徹底除雜,但缺點(diǎn)是對于低含量銀的測定并不穩(wěn)定,準(zhǔn)確率低。
本文通過不同消解方法的對比,確定最優(yōu)實(shí)驗(yàn)方案,獲得對碲化銅中低含量銀的檢測效率更高、準(zhǔn)確性更好的檢測方法。
所用試劑為分析純和優(yōu)級純,實(shí)驗(yàn)用水均為符合GB/T6682 規(guī)定的二級水。
金屬銀(純度≥99.99%);鹽酸,1.19 g/mL,分析純;硝酸,1.42 g/mL,分析純;高氯酸,1.67 g/mL,分析純。
銀標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液:稱取1.000 0 g 金屬銀于150 mL燒杯中,加少量水潤濕,加入20 mL 硝酸(1+1),蓋上表面皿,低溫消解完全,煮沸驅(qū)除氮的氧化物,冷卻后,移至1 000 mL 容量瓶中,加入10mL 硝酸(1+1),用高純水稀釋至刻度,搖勻,此溶液中銀質(zhì)量濃度為1.0 mg/mL。
銀標(biāo)準(zhǔn)溶液:移取10.00 mL 銀標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液于100 mL 容量瓶中,加入10 mL 硝酸(1+1),用高純水稀至刻度搖勻。此溶液中銀質(zhì)量濃度為100 μg/mL。
表1 儀器及工作條件
準(zhǔn)確稱取0.300 0 g 樣品于150 mL 燒杯中,用少量水潤濕,加入10 mL 硝酸(1+1),蓋上表面皿,在電熱板上低溫加熱至樣品溶解完全,并蒸至近干。取下燒杯,用水洗滌表皿及杯壁,加鹽酸(加入量使溶液酸度體積比保證在10%)煮沸使可溶性鹽類溶解,冷卻至室溫,移50 mL 容量瓶中,以水稀釋定容,搖勻靜置。
于原子吸收光譜儀波長[3]328.1 nm 處,用空氣-乙炔火焰,以水調(diào)零測量試液的吸光度,以所測試樣的吸光度減去隨同試樣空白吸光度,從工作曲線上查出相應(yīng)的銀濃度。
工作曲線的配制:分別移取0、0.25、0.50、1.00、1.50 mL 銀標(biāo)準(zhǔn)溶液于100 mL 容量瓶溶液中加入10 mL 鹽酸用高純水稀釋至刻度混勻。此標(biāo)準(zhǔn)溶液銀質(zhì)量濃度依次為0、0.25、0.50、1.00、1.50 μg/mL。
在與試樣測定相同條件下測量標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的吸光度,減去標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中空白溶液的吸光度,以銀質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo),繪制如圖1工作曲線[4]。
圖1 銀的標(biāo)準(zhǔn)曲線
方案一:用15 mL 鹽酸低溫加熱溶解5~10 min,再加5 mL 硝酸,3 mL 高氯酸,低溫加熱至樣品溶解完全;
方案二:用15 mL 鹽酸低溫加熱溶解5~10 min,再加5 mL 硝酸,2 mL 硫酸,低溫加熱至樣品溶解完全;
方案三:用10 mL 硝酸(1+1),低溫加熱至樣品溶解完全。
用以上3 種分解樣品的方法對樣品1#和2#進(jìn)行分析,其測定結(jié)果如表2:
表2 不同樣品分析方法的測定結(jié)果
由表1 可見,方案二溶解樣品,測定結(jié)果偏低,銀有一定的損失。方案一和方案三溶解樣品,測定結(jié)果基本一致,均能使樣品完全分解;考慮到環(huán)境的保護(hù)和成本的節(jié)約,以及節(jié)約時(shí)間等問題,試驗(yàn)選擇方案三溶解樣品,既能保證樣品溶解完全,又不會(huì)對銀元素造成損失[5]。
分別移取0.50 μg/mL 與1.00 μg/mL 銀標(biāo)準(zhǔn)溶液于100 mL 容量瓶中,加入一定量的酸進(jìn)行測定,測定吸光度如表3。
表3 不同介質(zhì)對銀吸光度的影響
由表2 可知,鹽酸介質(zhì)對銀測定吸光度無影響,本方法選用鹽酸介質(zhì)。
稱取同一標(biāo)準(zhǔn)樣品5 份,加入硝酸(1+1)溶解,蒸至濕鹽狀后,分別加入不等量的鹽酸。實(shí)驗(yàn)測定結(jié)果表明,隨著加入鹽酸濃度的增加測定結(jié)果升高,超過10%酸度后,測定結(jié)果開始降低。多次測定結(jié)果表明鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)在10%左右,測定結(jié)果與理論值吻合。結(jié)果如表4。
表4 不同鹽酸酸度測定結(jié)果
碲化銅中含有多種元素,但大部分元素的含量較小可忽略不計(jì),主要含有銅元素20%~40%,碲元素含量在15%~35%左右,因此對銅和碲進(jìn)行干擾實(shí)驗(yàn)。
移取4 份100 μg/mL 銀標(biāo)準(zhǔn)溶液0.25 mL 于50 mL 容量瓶中,按表5 依次加入不同含量的Te,分別測量其吸光度值,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表5。由表4 可以看出Te 對銀沒有干擾。
表5 Te 元素的干擾實(shí)驗(yàn)
移取4 份100 μg/mL 銀標(biāo)準(zhǔn)溶液0.25 mL 于50 mL 容量瓶中,按表3 依次加入不同含量的Cu,分別測量其吸光度值,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表6。由表6 可以看出,隨著銅質(zhì)量增加,吸光度值升高,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有較大影響。
表6 Cu 元素的干擾實(shí)驗(yàn)
溶液中共存的各種離子對銀的火焰法測定幾乎不產(chǎn)生干擾,但如稱樣量較大,稀釋體積較小時(shí),其背景值較大此時(shí)需用氘燈扣背景吸收。
將上述Cu 干擾實(shí)驗(yàn),在氘燈扣背景條件下測量其吸光度值,其結(jié)果如表7。
表7 扣背景實(shí)驗(yàn)
由表7 可以看出,氘燈扣背景條件下,隨著銅含量的增加吸光度幾乎不變,氘燈扣背景能解決銅對銀的測定結(jié)果的影響。
取3 個(gè)含量不同的碲化銅樣品,按實(shí)驗(yàn)以上方法進(jìn)行了5 次測定,結(jié)果見表8。
從表8 中數(shù)據(jù)可知,Au 的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差0.50%~1.35%,本方法有良好的重現(xiàn)性,精密度符合要求。
選取兩個(gè)樣品,并加入一定量銀標(biāo)準(zhǔn)溶液,按上述實(shí)驗(yàn)步驟,計(jì)算試樣中銀含量和加標(biāo)回收率,如表9。
表9 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)
由表9 可知,銀回收率在97.3%~102%,回收率滿足實(shí)驗(yàn)要求。
建立了火焰原子吸收光譜法測定碲化銅中銀量的方法,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,方法操作簡單,靈敏度高,具有較好的精密度和準(zhǔn)確度,由于原子吸收光譜法的局限性,本方法適用于銀含量在10~300 g/t 樣品日常分析要求。