電感耦合等離子體發射光譜法測定粗銀中鉑、鈀

曾 靜，馮朝軍

（1.大冶有色設計研究院有限公司，湖北 黃石 435005；2.湖北省地質局第一地質大隊實驗室，湖北 大治 435100）

粗銀主要指銀含量為30%～99.9%的礦銀、冶煉初級銀產品以及回收銀。由于粗銀所包含雜質的范圍比較廣泛，導致了該產品品種的多樣性和復雜性。粗銀通過冶煉成相應有利用有價值的銀產品廣泛應用于飾品、貨幣、電子工業、化學工業、醫藥工業及國防工業等領域。我國貴金屬礦產資源數量少，尤其是鉑族金屬礦產資源更少，相關數據顯示，世界鉑金儲量僅為黃金儲量的5%，所以稀有貴金屬的回收具有重要的現實意義和國家戰略意義[1，2]。YS/T 955.2-2014《粗銀化學分析方法 第2部分：鈀量的測定火焰原子吸收光譜法》采用火試金富集原子吸收光譜法測定，該方法操作較繁瑣，分析時間長，不易掌握[3]。目前銀中雜質元素的測定主要有原子吸收光譜法、電感耦合等離子體發射光譜法、火花發射光譜法等[4-8]。ICP-AES具有線性寬、分析速度快、檢出限低、準確度高、干擾小和多元素同時測定的特點。本文采用硝酸溶解樣品，用鹽酸沉淀分離銀，在硝酸介質中，用電感耦合等離子體發射光譜法測定，該方法能快速、準確測定粗銀中鉑、鈀的含量，也是對現有系列標準的改進，銀中雜質元素的含量是影響產品質量和冶煉價值的重要因素，其檢測需求在生產和貿易中備受關注，而電感耦合等離子體發射光譜法也是解決這些檢測問題的主要手段之一，因此該法有助于銀資源的開發、冶煉、回收利用、貿易流通、產品仲裁等各環節。

1 實驗部分

1.1 儀器與工作條件

電感耦合等離子體光譜儀 Icap7000（美國熱電）系列，軸向觀測；氬氣[w(Ar)≥99.996%]。

表1 儀器測量參數

1.2 試劑

鉑、鈀標準貯存溶液（1.0 mg /mL）；鉑、鈀標準溶液（100 μg /mL）；鉑、鈀標準溶液（10 μg /mL）； 鹽酸；硝酸；王水。

1.3 實驗方法

1.3.1 樣品前處理

試樣用20mL鹽酸（1+9）微沸5min，用水清洗至無氯離子后用酒精或丙酮沖洗兩次，在105℃～110℃烘箱內烘干，準確稱取試樣1.00g于250mL 玻璃燒杯中，加入10 mL硝酸（1+1），低溫加熱約5min，取下稍冷，用少許水吹洗表皿及杯壁，加入少量水至體積為20 mL左右，在不斷攪拌條件下，逐滴加入20mL（1+1）鹽酸至沉淀完全，繼續低溫加熱至溶液澄清，用慢速定量濾紙過濾，收集濾液，用熱硝酸2%洗沉淀和燒杯各一次，將濾紙及沉淀放入原燒杯中，加入10mL王水(3:1)，在低溫電熱板上微沸30min左右，過濾，用熱稀硝酸洗沉淀2～3次，合并兩次濾液，將濾液濃縮至10mL左右，用硝酸（1+9）定容于50mL容量瓶中，于等離子體發射光譜儀上測定鉑、鈀其強度，并通過標準曲線得出其含量。

1.3.2 鉑、鈀校準溶液配制

按照表2所示體積加入鉑、鈀標準溶液配置標準溶液系列，并補加適量硝酸，保持酸度10%，用水稀釋至刻度定容至100 mL。

表2 各系列鉑鈀校準溶液的配置

2 結果與討論

2.1 共存元素的影響

根據粗銀中一般存在的共存元素的含量范圍情況，開展了對應的共存元素干擾實驗。粗銀中中除了Ag含量較高外，還含有較高的Cu、Fe、Zn、 Pb、Mg、Al、Ca、Ti、k、Bi、Na、Si、Mn。分別對含有0.20μg/mL、10.0μg/mL Pt、Pd的標準溶液中，分別加入不同含量的銀基體（1.0mg /mL、10.0mg /mL、20.0mg /mL）和共存元素，測量 Pt、Pd元素的結果，見表3。

表3 共存元素混合基體干擾影響

由表中數據可以看出，隨著銀基體加入量的增加， Pt、Pd的測定值呈逐漸下降趨勢，高濃度的基體增大溶液的粘度和表面張力，降低了分析信號的強度。因此對粗銀中Pt、Pd的分析需要過濾分離銀基體進行測定。通過對其它共存元素研究發現，混合基體對0.20μg/mL、10.0μg/mL Pt、Pd的測定均基本沒有影響。

2.2 加標回收實驗

準確稱取相同質量的同一份試樣數份，分別加入不同量鉑、鈀元素標準溶液，按實驗方法進行處理，溶液定容于100mL容量瓶，每個樣品重復測定7次。加標回收率列于表4。由表可知，鉑回收率在97.2%～100.3%，鈀的回收率在97.4%～100.8%。

表4 加標回收試驗結果

2.3 精密度實驗

選取2個實驗樣品，每個樣品重復分析11次，結果如表5、表6。

表5 精密度一類樣品實驗

表6 精密度二類樣品實驗

2.4 方法比對

為了進一步比較采用酸溶-電感耦合等離子發射光譜儀（ICP-AES）測定粗銀中鉑、鈀準確可靠性，將測定結果與YS/T 955.2-2014《粗銀化學分析方法 第2部分：鈀量的測定 火焰原子吸收光譜法》進行比對，比對結果見表7。通過實驗數據可以看出，本法與火試金富集-火焰原子吸收光譜法測定，方法結果比對理想。

表7 ICP-AES與火法富集-AAS測定比對試驗結果

3 結語

采用硝酸溶解，鹽酸沉淀過濾基體銀，在10%硝酸介質中，用電感耦合等離子發射光譜法測定粗銀中鉑、鈀含量，通過與YS/T 955.2-2014《粗銀化學分析方法 第2部分：鈀量的測定 火焰原子吸收光譜法》采用火試金富集原子吸收光譜法對比，結果滿意。并且電感耦合等離子發射光譜法可以滿足多種元素同時測定，方法更加經濟、簡便、快速。