一種合金物料中金鉑鈀的連續測定

張學歡，劉同銀，馬旻銳

（1.甘肅有色冶金職業技術學院，甘肅 金昌 737100；2.金川集團股份有限公司，甘肅 金昌 737100）

合金物料是貴金屬生產的原料，此種物料未經貴金屬生產分離富集工藝處理，所以基體高，干擾大，待測貴金屬元素品位低，一直是貴金屬工業分析的難點，金鈀鉑的分析采用火試金分離富集—ICP-AES測定[1，2]，涉及到火試金鉛富集崗位和濕法分析方位。樣品在測定過程中周轉流程長，導致分析數據滯后，新建方法可實現金鈀鉑于ICP-MS同時測定，所用試劑簡單價廉，操作流程短，測定快速，分析質量完全滿足質量控制要求，經與現方法對照分析優勢明顯[3]。

1 試驗部分

1.1 儀器

PE ICP-MS 350X。

1.2 試劑

鹽酸、發煙硝酸、硝酸均為分析純；過氧化氫（30%）；王水（鹽酸：硝酸=3：1(V/V)），用時現配；金標準溶液（1mg/mL），鈀標準溶液（1mg/mL），鉑標準溶液（1mg/mL）。金、鉑、鈀混合標準溶液：分別移取10 mL金、鉑、鈀標準貯存溶液于200 mL容量瓶中，加入100mL鹽酸，以水定容，此溶液分別含Au、Pt、Pd 50 mg/L[3，4]。

1.3 試驗方法

（1）試樣的處理。稱取0.2000g試樣于400mL燒杯中，加入15 mL發煙硝酸溶解至小體積，取下冷卻后加入20mL王水，溶解至小體積，再加入20mL鹽酸，2mL過氧化氫，溶解至小體積，再加入80mL鹽酸，用水吹洗表皿及杯壁，加熱煮沸，冷卻后以水定容于200mL容量瓶中。分取適量試液于100mL容量瓶中，保持測試液為2%的鹽酸體系，以水定容，于ICP-MS上按設定的儀器工作條件進行測定[4，5]。

（2）工作曲線的繪制。分別移取金鈀鉑混合標準溶液0.00mL、2.00mL、4.00mL、12.00mL、于100mL容 量 瓶中，調整測定介質為2%鹽酸，以水定容，于ICP-MS上按設定的儀器工作條件測定[5，6]，儀器自動繪制出工作曲線。

2 結果討論

2.1 儀器工作條件

ICP-MS的最佳分析狀態是通過Daily Performance.wrk文件來完成的，它通過對含Mg、In、U10μg/L的標準溶液進行測定，根據分析結果的綜合指標來確定儀器工作狀態是否最佳，主要指標是：滿足Ba2+/Ba＜3%的情況下Mg、In、U的靈敏度最大，Bkg220＜3cps，否則需對儀器進行優化，直到滿足條件為止。在ICP-MS的使用中質量數是可選的，遵循的原則是無干擾的情況下靈敏度最高[7，8]。通過實驗確定了金鈀鉑元素的質量數，見表1，表2。

表1 ICP-MS中貴金屬元素的質譜干擾情況

表2 質量數選擇

2.2 測定介質的選擇

通過試驗硝酸介質、王水介質、鹽酸介質對測定的影響，結果見表3。

表3 各種介質的空白值

由表3數據可得，不同試劑的空白結果不同，測定過程中須隨同試樣做試劑空白以消除其對測定過程的影響。質譜較適用于硝酸介質，但貴金屬元素在鹽酸介質中最穩定，確定采用鹽酸介質[9]。

2.3 溶樣條件選擇

試驗比較了合金物料管理樣的三種溶樣方法，在相同條件下于ICP-MS上測定，分析結果如表4。

表4 不同溶樣方法的結果比較

從表4數據中可得，三種溶樣方法的分析結果還存在一定差異，堿熔結果明顯偏低，因為堿熔過程中帶進了大量的鈉鹽和鎳基體[10]，其他兩種溶解方法的結果基本吻合。酸溶和微波溶樣均可滿足要求的條件下，二者在操作中存在一定差異，酸溶方法可同時處理20批～40批物料，酸消耗量大；微波溶樣方法一次最多可處理7批物料，酸消耗不足酸溶方法的三分之一[11]。因工業生產需要，選擇酸溶法作為合金物料的溶樣條件。

2.4 共存元擾素干擾

該合金物料含鎳70%，銅10%，鐵5%，鈷2%，物料在溶解過程中硫以二氧化硫形式揮發除去，不產生干擾。下表對鎳、銅、鐵、鈷的干擾[12]情況進行分析，數據見表5。

表5 基體元素干擾試驗

從表4結果中可得，鎳、銅基體達到0.3g/L時，鐵、鈷基體達到0.2g/L時，對待測元素未見明顯干擾。合金物料經溶解稀釋分取后，直接測定的溶液中存留的鎳基體＜0.2g/L，其他元素含量均遠遠低于此值，所以利用ICP-MS技術可有效解決高基體的干擾問題[12]。

2.5 方法的檢出限及測定下限

在儀器最佳工作條件，用含痕量金鈀鉑的溶液連續測定11次，以測定結果的標準偏差3倍作為檢出限，標準偏差10倍作為該方法的測定下限[10]，測定結果見表6。

表6 方法的檢出限及測定下限

表6的數據表明，方法的檢出限滿足痕量分析要求。

2.6 精密度試驗

在最佳工作條件下，對該合金物料進行11次測定，測定結果見表7。

表7 精密度試驗

金鈀鉑的RSD分別為6.20%，5.82%，5.59%，完全滿足分析方法要求。

2.7 加標回收試驗

分別進行了兩種溶樣方法的加標回收試驗，試驗結果見表8。

表8 酸溶方法加標回收試驗

從表7的試驗數據可看出，酸溶方法Au、Pd、Pt的回收率分別在95.0%～119.5%、99.4%～112.4%、89.5%～106.3%之間，滿足微量分析的要求。

2.8 對照實驗

為了進一步驗證方法的準確性，對合金物料管理樣品進行了方法對照，對照結果見表9。

表9 對照實驗

從表9數據可看出新舊方法測定結果基本吻合，體現了兩種分析方法的一致性，實際生產中可互相替代。

3 結論

通過大量實驗，建立了ICP-MS測定合金物料中金鈀鉑的分析方法，該方法可實現多崗位合并，縮短了分析流程，提高了分析速度，降低了分析成本。