EDXRF在酸性廢水及酸浸液分析中的應用

王 丹，趙靜靜，郭思儀，趙有剛

(金川集團股份有限公司檢測中心二廠區分析室,陜西 西安 710000)

能量色散型X-射線熒光光譜儀（簡稱EDXRF），具有光譜干擾簡單，價格低廉，維護費用低的優勢，可方便的在定量分析的同時對樣品中的其他元素進行定性和半定量分析，已被廣泛應用于水泥、食品、醫藥、電子、油品等領域的常量分析。為了解決影響冶煉和化工發展的尾礦堆存、硫酸銷售、酸性廢水排放等問題，實現資源綜合利用和循環經濟，且克服此溶液中雜質元素干擾，故采用能量色散型X-射線熒光光譜測定樣品中的Ni、Cu、Fe、Pb、Zn、As元素。本文建立了能量色散型X-射線熒光光譜測定酸性廢水及酸浸液中Ni、Cu、Fe、Pb、Zn、As的分析方法，實現了一次進樣多種元素連續測定，具有化學試劑消耗低、簡便、快速的優點，在對待測元素測定的同時可兼對共存元素進行定性（或半定量）分析，實驗結果表明，此方法完全可以滿足批量工業化試驗研究的分析需求。

1 實驗部分

1.1 儀器及設備

QUANT′X型熒光分析儀美國熱電公司，Chemple商標邁拉膜（4.0μm，76mm×91.4m），HCl（1+1）。

1.2 儀器測量條件

表1

1.3 試驗方法

（1）標準樣品的配制。①收集一定量的酸性廢水溶液，對所收集的樣品用EDXRF分析方法進行定性或半定量分析，確定所收集樣品中的主要雜質元素。②針對其中的雜質元素配制20個含量不等的標準化樣品，將溶液PH值調節到1.5，采用化學法1，原子吸收2及原子熒光光譜法3對雜質含量進行準確定值。

（2）樣品分析。①樣品前處理：將酸性廢水溶液進行干過濾。將濾液倒入樣品盒中進行分析，樣品濃度應在曲線范圍內。②測量結果超出曲線范圍，對其進行稀釋再測定。對樣品稀釋時，分取適量的樣品于100mL容量瓶中，滴加2滴～3滴（1+1）HCl（pH=0.5～2），用水稀釋至刻度，搖勻。用EDXRF進行測定。

注：樣品分析時使用的邁拉膜必須與制作標準曲線時采用的膜相一致。

2 結果討論

（1）酸度的選擇。按照試驗方法分取已知準確含量的同一個樣品，用（1+1）鹽酸調節溶液為不同的pH值進行測定，測定結果見圖1。

圖1 酸度試驗

實驗結果表明，當被測溶液pH＞2.0時，Fe、As元素的結果波動較大，pH=0.5～2.0時，被測溶液中各個元素的結果比較穩定。因此，本方法選取pH=0.5～2.0，即被測溶液中加入2滴～3滴（1+1）HCl控制酸度。

（2）工作曲線范圍。對標準曲線進行測定，各元素的相關系數分別為：Ni：0.9990，Cu：0.9997，Fe：0.9998，Pb：0.9992，Zn：0.9995，As：0.9998。

（3）精密度試驗。隨機收集三個酸性廢水實際樣品，用不同的分析方法分別進行測定。RSD分別為Ni：1.29%～1.70%，Cu：0.21%～1.87%，Fe：0.37%～1.32%，Pb：0.31%～1.90%，Zn：0.24%～0.38%，As：0.06%～0.30%。

從以上數據可以看出，采用EDXRF儀器分析，RSD可滿足快速分析的要求，為生產提供及時訊息。

（4）準確度試驗。隨機抽取酸性廢水班樣，用EDXRF進行測定，并與化學結果進行比較。結果見表2。

表2 準確度試驗

從以上分析結果可以看出，采用EDXRF進行樣品分析，分析結果可靠。

（5）回收率試驗。取不同濃度的樣品混成一個大樣，對其進行定量掃描，得到其結果。分取10mL樣品，依次加入不同濃度的Ni、Cu、Fe、Pb、Zn、As標準溶液對其進行測定。經過測定，Ni的加標回收率為100%，Cu的加標回收率為94.90%～108.21%，Fe的加標回收率為96.25%～97.00%，Pb的加標回收率為90.93%～93.91%，Zn的加標回收率為99.51%～101.33%，As的加標回收率為102.84%～104.60%。Pb的加標回收率較低，但本方法只針對快速分析樣品，為生產提供趨勢分析，因此達到生產要求。

3 結語

本文建立了EDXRF分析酸性廢水及酸浸液中Ni、Cu、Fe、Pb、Zn、As的分析方法，其精密度及回收率指標均令人滿意。該方法簡單快速，干擾小，能夠快速提供分析結果，滿足了公司科研攀登項目的分析需求。生產成本極低，尤其在人員極其緊缺的情況下，可以大大提高工作效率。可方便地在定量分析的同時，隨時觀測到樣品中雜質元素的變化情況，為生產提供了可靠的數據。