铜矿石成分分析标准物质

火焰原子吸收光谱法测定矿石中银含量【摘要】：本方法用盐酸和硝酸溶解样品，硫脲络合银，测定矿石中银含量，检出限低（0.006ug/ml）、精密度好（RSD为1.3%）、准确度高（Er为0.32）。【关键词】：火焰原子吸收分光光度计矿石银盐酸硝酸银在自然界中主要以硫化物的形式存在，大部分是伴生在铜矿、铜铅锌多金属矿、铜镍矿和金矿床中，单独存在的银矿物如辉银矿（Ag2S）少见。在开采和提炼铜、铅、锌、镍、金时，含银达5g/t即可综合利用。银的边界品位为40g/t。银含量的测定是评价银矿石和含银副产矿的首要工作。目前,矿石中银含量的测定方法有:分光光度法、发射光谱法、火焰原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质谱法等。火焰原子吸收光谱法,因方法简便和适合测定微克级含量银,而常被用于矿石中低含量银的测定,此法一般将样品预处理为强酸或氨水等介质,其不足之处是溶液中强酸或氨水的浓度较高,易对原子化器产生较大的腐蚀作用。本文根据硫脲能与银形成可溶性稳定络合物的特点,尝试了样品经王水分解,硫脲提取,空气-乙炔火焰原子吸收光谱法测定矿石样品中的银,结果与推荐值相符。1、实验部分1.1、主要仪器和试剂仪器：TAS-990原子吸收光谱仪（北京普析通用仪器有限公司）、分析天平、锥形瓶、容量瓶、电热板试剂：盐酸、硝酸、硫脲、纯净水标准物质：多金属矿石成分分析国家标准物质GBW071631.2、TAS-990原子吸收光谱仪工作条件http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/09/201309280943_467978_2352694_3.jpg1.3、标准曲线绘制用1.0mg/ml银标准溶液逐级稀释，配置系列标准溶液。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/09/201309280944_467979_2352694_3.jpg1.4、样品预处理1.4.1、含量与取样量关系表http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/09/201309280944_467980_2352694_3.jpg1.4.2、样品预处理按照上述表格中大概含量取样品GBW07163于150ml烧杯中,用少量水润湿。加入10ml盐酸，在低温电热板上煮沸20min，加入5ml硝酸,继续煮沸至黄烟消失。将溶液蒸至近干,取下冷却至室温 ,用少量水冲洗杯壁,加热溶解盐类。取下冷却,[/s

1、 目的根据GBT 14353.2-2010 《铜矿石、铅矿石和锌矿石化学分析方法第2部分：铅量测定》，通过称量、消解、EDTA容量法滴定评估利用该方法检测铅矿石样品中铅含量时检测結果的不确定度。2、 数学模型测定铅矿石样品中铅含量的数学模型为：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/09/201309292155_468508_1657564_3.png式中：C－铅矿石样品中铅的含量，%V－滴定所耗EDTA标准溶液的体积，mLT－EDTA标准溶液相对于铅的滴定度，mg/mLm－样品称样量，g3、 测量不确定度来源产生不确定度的因素一般包括实验环境、标准物质、体积、质量及分析方法等。其中分析方法带来的不确定度较为复杂，而且有一定随机性，这里暂不讨论。4、 实验数据本实验室根据方法GBT14353.2-2010 《铜矿石、铅矿石和锌矿石化学分析方法第2部分：铅量测定》对1个铅矿石样品（GBW 07172）通过称量、消解及EDTA容量法滴定，对该样品进行10次独立测试，所得数据见表1：表１：样 品GBW 07172铅矿石检验日期2012年3月12日元 素铅结 果12345678910平均（%）25.6125.6525.1125.6125.38[/size

ICP-AES法测定矿石中钨元素含量摘要：随着钨元素的利用越来越广泛，钨成为地质找矿的重点，因此如何准确、快速、简便的测定矿石中钨元素含量有着重要的意义。本文采用王水消解样品，以5ml100g/L柠檬酸为络合剂防止钨酸沉淀析出，以钨矿石成分分析标准物质GBW07241消解绘制标准曲线，ICP-AES法测定矿石中钨含量。实验结果表明，该方法可以很好的消除基体效应对于测定结果的影响，在207.911nm波长范围下，检出限为0.0002%，用钨矿石成分分析标准物质GBW07241和GBW07240验证得知，精密度在6.7%-9.5%之间，准确度在3.3%-4.5%之间，经过与国标方法比对得知，该方法可以准确的测定矿石中钨元素含量。关键词：矿石，钨，王水，柠檬酸，ICP-AES1 综述1.1研究意义钨在地壳中的平均含量为1.3×10-6，已发现的含钨矿物有20余种，我国钨矿床中钨矿物大部分是钨酸盐。具有工业意义的钨矿物主要有黑钨矿、钨锰矿、钨铁矿和白钨矿四种。钨在冶金和金属材料中属于高熔点稀有金属或称难溶稀有金属，其用途相当广泛。钨及其合金是现代工业、国防及高新技术应用中极为重要的功能性材料之一，广泛应用于航天、原子能、船舶、汽车工业、电子工业、化学工业等诸多领域。随着我国钨矿资源被快速消耗，寻找钨矿已成为我国地质勘查项目的热点。因此，如何准确、快速的测定矿石样品中钨含量有着重要的意义。1.2研究进展1.2.1溶解方法钨矿石分解方法分为酸溶分解和熔融分解法。熔融分解法是在600℃左右高温下，用过氧化钠、氢氧化钠、碳酸钠、硝酸钾等一种或者几种溶剂对样品进行溶解的方法，该方法需要在高温下进行，且加入溶质量过大，有可能造成样品溶液溶质质量分数过大而影响测定结果。在酸性溶液中常常会有钨酸（H2WO4）沉淀生成，该沉淀具有胶体性质，影响测定结果，但是钨酸沉淀可以与草酸、柠檬酸或酒石酸等生成稳定的配合物，可以有效防止钨酸沉淀的析出。1.2.2测定方法现阶段，钨的测定方法主要有重量法、容量法、光度法、极谱法、X射线荧光光谱法、电感耦合等离子体光谱法等。目前应用较多的仍是重量法、光度法和极谱法。由于重量法性质的限定，在测定高含量的钨时，至今仍然依靠重量法进行，该方法具有操作简单、成本低等优点，但是不适宜于低含量钨的测定；光度法在测定钨时干扰元素较多且分析方法繁琐，现在已经很少使用；容量法测定钨时干扰元素多，测定条件要求严格，因此也很少使用；极谱法是一种适宜于微量钨测定的经典方法，该方法测定过程复杂，对于操作人员技术要求较高且汞对于人体危害较大，使得现阶段应用很少；X射线荧光光谱法相对于ICP-AES法来说操作还是比较复杂；ICP-AES法由于其操作简单、灵敏度高、精密度好，分析速度快、线性范围宽等优点而得到人们广泛关注。1.3 研究内容综上所述，文章采用王水溶解钨矿石样品，利用柠檬酸对钨酸沉淀进行络合，防止钨酸沉淀析出，利用钨矿石成分分析标准物质GBW07241溶解后绘制标准曲线，ICP-AES法测定矿石中钨元素含量。2 实验部分2.1主要仪器及工作参数SPS8000-电感耦合等离子体原子发射光谱仪（北京科创海光仪器有限公司）。发射功率1250W，雾化器室（CHMB）流量0.5L/min，辅助气（AUX）流量0.6L/min，等离子气（PLA）流量16L/min。2.2 主要试剂及标准物质试剂：盐酸、硝酸、氢氟酸、高氯酸、柠檬酸（100g/L）。标准溶液：GSBG62063-90钨标液1000ug/ml。标准物质：GBW07241-钨矿石成分分析标准物质；GBW07240-钨矿石成分分析标准物质。2.3 实验步骤2.3.1 样品溶液制备准确称取制备好的样品0.5000g与150mL锥形瓶中，用少量纯净水冲洗瓶壁，并润湿样品，加入25mL王水，在电热板150℃左右加热消解样品，待液体量剩余5mL左右时，取下锥形瓶，放置常温，加入5mL王水（1:1），加热至沸腾，溶解盐类物质，取下冷却后，定容至50mL容量瓶中,定容前将容量瓶中加入5mL柠檬酸溶液，摇匀，待测。同时做空白试验。2.3.2标准曲线绘制准确称取钨矿石成分分析标准物质GBW07241分别0.0500g、0.1000g、0.5000g、1.0000g，按照“2.3.1”步骤制备成溶液，其中钨元素浓度分别为2.2ug/ml、4.4ug/ml、22.0ug/ml、44.0ug/ml。2.3.3测定按照“2.1”步骤中仪器条件，依次测定标准系列溶液、空白溶液的强度，依照强度值和浓度值，绘制标准曲线，并测定样品溶液强度，计算溶液中钨元素浓度。3 实验条件优化3.1 分析谱线的选择ICP-AES对每个元素的测定都可以同时选择多条特征谱线，且同时具有同步背景校正功能，因此实验中对每个测定元素优化选取一条谱线进行测定，综合分析强度、干扰情况、稳定性及谱线形状，选择谱线干扰少、精密度高的分析线。综上所述，实验选择207.911nm做为分析谱线。3.2 样品溶解方法的选择准确称取钨矿石成分分析标准物质GBW07240和GBW07241各一份，分别加入25mL王水，准确称取钨矿石成分分析标准物质GBW07240和GBW07241各一份，分别加入25mL混酸（V盐酸：V硝酸：V高氯酸：V氢氟酸=15:5:2.5:2.5），按照步骤“2.3.1”处理样品，在仪器条件下进行测定，结果见表3.1所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607301713_602692_2352694_3.png从表3.1可以看出，两种溶样方法测定结果区别不大，因此为了简便，文章选择王水对于样品进行溶解。3.3 柠檬酸加入量的选择按照步骤“2.3.1”处理样品，改变柠檬酸加入量，其他实验条件不变，实验结果如图3.1所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607301714_602693_2352694_3.png从图3.1可以看出，当柠檬酸加入量为5ml时，测定结果和推荐值差别较小，继续增加加入量，结果变化不大，因此文章选择加入100g/L柠檬酸加入量为5ml。3.4 标准曲线的选择ICP-AES法测定样品时的基体效应比较大，为了考虑基体效应对于实验结果的影响，将制备好的样品同时在由钨矿石成分分析标准物质GBW07241和1000ug/ml的钨元素标准溶液稀释得到的标准系列条件下同时测定，结果见表3.2所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607301715_602694_2352694_3.png从表3.2可以看出，1000ug/ml钨标液稀释后绘制标准曲线测定结果误差较大，但是用钨矿石成分分析标准物质GBW7241消解绘制标线时误差较小，说明利用钨矿石成分分析标准物质消解绘制的标线进行测定时，大大的减小了样品测定时的基体效应，使得测定结果误差较小，因此实验选择使用钨矿石成分分析标准物质GBW7241消解液绘制标准曲线。4 结果与讨论4.1检出限国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）规定通过多次测定空白溶液的浓度，之后计算标准偏差，标准偏差的三倍即为此方法的检出限。在仪器工作条件下，将空白溶液连续测定11次，计算ICP-AES法测定矿石中钨元素含量的检出限，结果位0.021ug/ml，换算为含量为0.0002%。4.2 精密度和准确度分析化学中常用实验多次测定结果的相对标准偏差RSD来表示测定结果的精密度，用标准物质的测定值和加标回收率实验来控制实验的准确度。准确称取钨矿石成分分析标准物质GBW07240和GBW07241各六份，按照步骤“2.3.1”消解样品，之后再仪器条件下进行测定，结果如表4.1所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607301715_602695_2352694_3.png从表4.1可以看出，ICP-AES法测定矿石中钨元素含量的精密度在6.7%-9.5%之间，由于样品含量较低，精密度高于5%，也是可以接受的。实验准确度在3.3%-4.5%之间。[/ali