硅鉬藍光度法測定銀精礦中二氧化硅含量

胡續一，劉 磊

（江西銅業集團貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

銀精礦是有色金屬冶煉過程中的中間產品，二氧化硅的含量影響冶煉熔劑的配比，銀精礦中二氧化硅含量在1%～10%之間，準確測定二氧化硅含量對冶金生產存在重要意義。

1 實驗部分

除非另有說明外，在分析中僅使用確認為分析純的試劑和蒸餾水或去離子水。

1.1 試劑與儀器

（1）鹽酸（ρ=1.19g/mL）。

（2）鹽酸（2mol/L）。

（3）草硫混酸：草酸（40g/L）與硫酸（4mol/L）按體積3+1混合。

（4）鉬酸銨溶液（50g/L），過濾備用。

（5）硫酸亞鐵銨溶液（60g/L）：稱取6g 硫酸亞鐵銨溶于加有5mL 硫酸（1 ＋1）的100mL 水中搖勻。

（6）二氧化硅標準溶液：準確稱取0.0500g 二氧化硅（高純）于預先置有無水碳酸鈉的鉑坩堝中，表面再覆蓋一層無水碳酸鈉，加蓋于900℃馬弗爐中熔融1 小時，取出，然后用熱水浸出，冷卻，移入500mL 容量瓶中，用水定容。移入塑料瓶中貯存，此溶液每毫升含二氧化硅0.1mg。

（7）島津UV-1700，雙光束分光光度計。

（8）比色皿：1cm。

1.2 實驗方法

稱取0.1000g 試樣于30mL 鎳坩堝中，加3g 氫氧化鈉，在電熱板上加熱蒸發水分，進700℃馬弗爐熔融15 分鐘，使熔融物呈透明流體，取出稍冷，放入加有沸水的300mL 塑料杯中，浸取，洗凈坩堝，在不斷攪拌下一次加入20mL 鹽酸使溶液清亮，冷卻，移入200mL 容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻。分取5mL ～10mL 試液于100mL 容量瓶中，加3mL 鹽酸（2mol/L），用水稀至20mL，加5mL 鉬酸銨，搖勻，在沸水燒杯中搖動40 秒，取出，流水冷卻至室溫。加15mL 草硫混酸，搖勻后，立即加入5mL 硫酸亞鐵銨溶液（邊搖邊加），用水稀釋至刻度，搖勻，放置15 分鐘。用1cm比色皿于650nm 波長處以試劑空白為參比，測定其吸光度，從工作曲線上查得SiO2量。

圖1 二氧化硅含量測量工作曲線

工作曲線的繪制：分別分取0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00mL 的二氧化硅標準溶液于一組100mL 容量瓶中，以下操作同分析步驟。以標準系列溶液波長值為橫坐標，吸光度為縱坐標，繪制工作曲線。

二氧化硅量以二氧化硅的質量分數計，數值以%表示：

式中：

a：試樣吸光度從工作曲線上查得SiO2 量，mg。

m：試樣量，g。

r：分取比。

2 結果與討論

2.1 樣品基體分析

以銀精礦樣品E 為例（其他實驗條件均以E 樣品為例），使用X 熒光光譜儀（布魯克S8 tiger）如下圖所示，分析樣品的半定量，測定結果如下表1：

圖2 X 熒光光譜儀

表1 樣品X 熒光半定量測定結果（%）

2.2 測定波長的選擇

按實驗方法，對于顯色后的2μg/mL的二氧化硅標準溶液，在550nm ～850nm 波長范圍內進行光譜掃描。硅鉬藍絡合物在在810nm 處有最大吸收峰，則靈敏度高，適合較低含量SiO2的測定。但是考慮到銀精礦中高含量二氧化硅的測定，最終選擇標準和文獻中常采用的650nm 為測定波長。

2.3 氫氧化鈉用量的選擇

選擇2g 氫氧化鈉鋪于坩堝底部，加入0.1g 樣品后，再在樣品表面分別鋪蓋0.5g、1g、2g、3g 氫氧化鈉進行熔樣，當樣品表面鋪蓋2 和3g 氫氧化鈉進行熔樣時，樣品皆熔解完全。實驗選擇坩堝底部鋪2g 氫氧化鈉，再在樣品表面鋪蓋2 g 氫氧化鈉進行熔樣。

2.4 熔融溫度的選擇

稱取0.1 g 樣品，按照實驗方法分別與600℃、650℃、700℃、750℃、800℃下熔融30min，當熔樣溫度為700℃及以上時，基本能保證樣品熔融完全。但溫度過高，會導致樣品噴濺，從而使分析結果偏低，實驗選擇熔融溫度為700℃。

2.5 熔融時間的選擇

稱取0.1 g 樣品，按照實驗方法分別將樣品熔融10min、20min、30min、40 min，考察熔樣時間對測定結果的影響。實驗表明700℃的熔融溫度下，熔融時間為30 min 及以上時，分析結果達到最大并基本穩定。綜合考慮選擇熔樣時間為30 min。

2.6 分取比的選擇

當樣品中的二氧化硅含量加高時，樣品經堿熔、酸化后，冷卻，轉移至200ml 容量瓶中。分別分取5mL、10mL、15mL 溶液，加5mL 無水乙醇、10mL 鉬酸銨溶液（3.10），定容至100ml。為保證吸光度處于曲線中段，二氧化硅含量小于3%時采用分取10mL，二氧化硅含量3%～10%時分取5mL。

2.7 鉬酸銨用量的選擇

取樣品E 上清液5mL，改變鉬酸銨用量，其他實驗條件不變，最后定容至100mL，放置20min。此時硅與鉬酸銨生成硅鉬黃，于650nm 處測量吸光度，當鉬酸銨用量為10mL 及以上時，吸光度達到最大并趨于穩定，實驗選取鉬酸銨用量為10mL。

表2 鉬酸銨用量對吸光度的影響

2.8 鉬酸銨顯色時間選擇

取樣品E 上清液5 mL，改變鉬酸銨顯色時間，于650nm 處測量吸光度，當鉬酸銨顯色時間為20 min 及以上時，吸光度達到最大并趨于穩定，實驗選取鉬酸銨顯色時間為20 min。

表3 鉬酸銨顯色時間對吸光度的影響

2.9 準確度驗證

銀精礦與鉛礦石基體相近，由于未查到銀精礦標準物質，選取鉛礦石標準物質GBW07172 按照此實驗方法測試二氧化硅含量，測定結果如下表4。

表4 標準物質GBW07172 測定結果表

2.10 精密度實驗

對銀精礦樣品E 平行測定6 次，二氧化硅測定結果見表5。

表5 精密度測定結果表

2.11 與其他實驗室間比對

表6 精密實驗與替他實驗對比

3 結論

本文用分光光度法測定銀精礦中二氧化硅含量方法是可行的，該方法在準確性和重現性方面有明顯優點，該方法操作簡單，分析速度快重現性好。該方法可以用于銀精礦中二氧化硅含量的監控分析。