王水密閉溶礦-電感耦合等離子體原子發射光譜法測定銻礦石中的銻

任志海 牟思名 程 功 趙淑娟 賴紅蘭

(吉林省第五地質調查所實驗室，吉林 九臺 130500)

0 前言

中國是世界上銻資源大國，銻礦床分布廣，儲量大，一直是野外地質找礦的熱點。銻礦石的主要礦物是輝銻礦，也有氧化礦的存在[1]。銻礦石通常采用傳統化學分析方法進行分析，在分析過程中容易出現滴定終點模糊、干擾嚴重和引入較大空白等問題。目前，采用電感耦合等離子體原子發射光譜法(ICP-AES)測定銻礦石礦物中主、次以及痕量元素的研究有過相應的報導[2-6]。銻礦石大部分為硫化物礦，易溶于王水，用水浴王水溶礦可以減少銻在敞開體系過程中的損失[7]。但是在生產實踐過程中發現，高含量的銻礦物會污染低含量的銻礦物。本文建立了密閉王水溶礦-ICP-AES法測定銻礦石中銻元素的方法，經標準物質驗證，結果滿意。

1 實驗部分

1.1 儀器與設備

WLY100-2電感耦合等離子體發射光譜儀(北京海光儀器公司)；防腐高效消解罐(廣州濟科儀器科技有限公司)；防腐烘箱(廣州濟科儀器科技有限公司)。

1.2 主要試劑

合成硅酸鹽光譜分析標準物質(地球物理地球化學勘查研究所)，砷礦石成分分析標準物質、銻礦石成分分析標準物質、錫礦石成分分析標準物質均購自地質礦產部武漢綜合巖礦測試中心。

銻標準儲備溶液(1 000 μg/mL，國家有色金屬及電子材料分析測試中心)。

鹽酸、硝酸(AR，西隴化工股份有限公司)，所有實驗用水為二次去離子水。

1.3 分析方法

準確稱取0.100 0 g樣品于防腐高效消解罐中，加入1∶1的王水10 mL，放于防腐烘箱，從低溫升至120 ℃并保持1.5 h，取出，冷卻，轉移至25 mL容量瓶中，定容，搖勻，待測。

2 結果與討論

2.1 溶礦時間

溶礦時間太短，樣品分解不完全，測定結果偏低；溶礦時間太長，浪費電力，造成一定的經濟損失，同時延長了分析測試周期，因此有必要對溶礦時間進行優化。為此選取了GBW07277、GBW07278、GBW07279、GBW07280、GBW07281、GBW07282六個標準物質，固定溶礦溫度120 ℃，考察不同溶礦時間對不同含量銻的影響。由表1結果可見，當溶礦時間大于1.5 h時，測定結果與標準值較吻合；低于1.5 h時，測定結果與標準值比較偏低。故溶礦時間選為1.5 h。

表1 溶礦時間對銻測定的影響 Table 1 Effects of digestion time on Sb determination /%

2.2 溶礦溫度

溶礦溫度太低，樣品分解不完全，測定結果偏低；溶礦溫度太高，也會浪費電力，造成一定的經濟損失，因此有必要對溶礦溫度進行優化。為此也選取六個標準物質，固定溶礦時間1.5 h，考察不同溶礦溫度對不同含量銻的影響。由表2結果可見，當溶礦溫度大于120 ℃時，測定結果與標準值較吻合；低于120 ℃時，測定結果與標準值比較偏低。故溶礦溫度選為120 ℃。

表2 溶礦溫度對銻測定的影響 Table 2 Effects of digestion temperature on Sb determination /%

2.3 酸度的影響

銻的氯化物在酸度較低時極易水解，形成難溶解的堿式鹽，使測定結果偏低，因此酸度對銻的準確測定十分重要。同樣選取六個標準物質，考察不同王水濃度對不同含量銻的影響。由表3結果可見，當溶液中的酸濃度為5%～15%時，測定結果偏低；當溶液中的酸濃度為20%時，測定結果與標準值比較相吻合；當溶液中的酸濃度為30%～40%時，測定結果偏低，可能原因是因為酸度過高，抑制了分析信號。

表3 酸度對銻測定的影響 Table 3 Effects of acidity on Sb determination /%

2.4 基體干擾

實驗發現，使用銻標準儲備溶液配制系列標準工作溶液后用來直接測定六個標準物質，銻的結果偏高，證明基體干擾是存在的。采用合成硅酸鹽光譜分析標準物質同樣品一同進行分解，以其為標準進行測定，結果與標準值吻合。結果見表4。

表4 基體對銻測定的影響 Table 4 Effects of matrix on Sb determination /%

2.5 儀器與方法檢出限

王水密閉分解樣品，操作簡單，可以有效避免銻氯化物的揮發損失和交差污染。測定選用的譜線、儀器與方法檢出限(見表5)。其中，方法檢出限是以流程空白連續測定10次的SD乘以稀釋倍數乘以10；儀器檢出限是以超純水連續測定10次的SD乘以3。

表5 選用的譜線、儀器方法檢出限 Table 5 Selected spectral lines and the detection limit of the method

2.6 方法準確度與精密度

按照1.3的方法，分解六個標準物質，用ICP-AES法平行測定11次，結果見表6。

3 結論

建立了王水密閉溶礦-ICP-AES測定銻礦石中銻的分析測試方法，可以準確測定銻礦石中的銻元素，經標準物質驗證，獲得了滿意的結果。

表6 方法精密度與準確度

Table 6 Accuracy and precision tests of the method /%

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