用電感耦合等離子體發射光譜儀ICP-AES 測定磷礦石中磷

段 全，王 照

（貴州省有色地質中心實驗室，貴州 安順 561000）

目前在常規分析磷礦石的方法是容量法和重量法（GB1871.1-1995），傳統容量法操作位：在硝酸介質中，磷與鉬酸銨生成磷鉬酸銨黃色沉淀，過濾后用氫氧化鈉溶液溶解，以酚酞為指示劑，用硝酸標準溶液滴定過量的氫氧化鈉。在酸溶解試樣時，鈦、鋯、形成磷鹽沉淀，結果偏低，大量的鹽酸、硫酸及其鹽類的存在能延遲沉淀和增加沉淀的溶解度。快速酸堿滴定法，在檸檬酸的硝酸溶液中，加入過量的鉬酸銨使磷生成鉬酸銨黃色沉淀，將沉淀溶解于過量的氫氧化鈉標準溶液中，用標準硝酸溶液滴定過剩的氫氧化鈉，大量的氯離子存在，對測定有影響，硫酸根干擾嚴重。重量法在酸性介質中，正磷酸根與喹鉬檸酮沉淀劑反應生成黃色磷鉬酸喹啉沉淀，經過濾、洗滌、干燥、稱量，即可求出五氧化二磷含量，重量法流程長，實驗人員工作量大。

1 ICP-AES 法的分析流程

1.1 試劑及儀器

試劑：王水（1+1）：鹽酸3+硝酸1。

圖1 試劑儀器

電感耦合等離子發射光譜儀（德國斯派克）（儀器型號：BLUM）。

儀器測量條件：波長：177.495nm；等離子體功率：1440W。

冷卻氣體流量：12.5L/min；輔助氣體流量：0.8L/min。

霧化氣流量：0.75L/min；在選定的譜圖上選擇譜線自動設定峰位和背景。

1.2 樣品處理

稱取0.1000g～0.2000g試樣于250ml燒杯中，加入少許水潤濕，加王水（1+1）20ml，在電熱板上加熱分解并至試樣蒸至近干，取下稍冷，加入2ml濃硝酸，20ml水，稍加熱使鹽類溶解，用水定容于250ml容量瓶中，待測定。

1.3 工作曲線的繪制

移 取 母 液 濃 度 為（100μg/ml），0.00ml、0.25ml、0.5ml、1.50ml、2.5ml、5.00ml、7.50ml、10.00ml磷標準溶液于一組50ml的容量瓶中，用水定容，以水做參比，選擇測量譜線波長，設置好測量條件，校準樣品設置，校準樣品測量，選擇設定波長和設定背景，回歸方程[1-3]。

測試曲線如下圖：

圖2 測試曲線

1.4 試樣稀釋控制

（1）樣品含量<8%不用稀釋，直接測定，要選擇合適的稱樣量。

（2）樣品含量在8%<含量<25%，稀釋5倍。

（3）樣品含量在25%<含量<50%，稀釋10倍。

（4）樣品含量在25%<含量<50%，有時候試樣量稱大了，稀釋12.5倍。

（5）樣品稀釋倍數過大，加上儀器的波動，稀釋倍數控制不好誤差就比較大。樣品選擇合適的稀釋倍數，進行測定。

1.5 實驗結果與分析

標 準 管 理 樣GBW07212（6.06%）、GBW07211（20.86%）、GBW07210（36.89%），分別各取10份進行樣品處理并測定，結果見表2。

表2 對不同含量范圍標準樣品的檢測結果

表1 磷的標準曲線

從送檢的500件樣品中，抽取不同含量的20件試樣進行測定，同時與幾種方法的測定值進行對照，結果見表3。

表4 GB18171.1-1995中 P允許誤差

從測定20件磷礦石中磷的含量結果分析，符合允許誤差，測得的結果均在標準的誤差范圍內，與滴定法和重量法比較也無顯著差異。

2 精密度測定和質量保證措施

取GBW07212在上述制備好的10個樣品，用本方法在相同的條件下做精密度試驗，結果見表5，本法精明度較好。

表5 精密度統計

本方法的質量保證措施：

（1）采用國家標準樣品，稱取3個不同含量的標準樣，在曲線繪制完成，先對標準樣測定，看結果可行，才繼續樣品測試，在測樣過程中，每測試30件樣就進行標準樣測試，檢測曲線是否漂移。

（2）客戶送檢的樣品中，按百分之十左右抽檢，用本法與滴定法，或重量法對照分析，確保本方法分析的準確度[4，5]。

（3）在溶樣過程中，切忌將溶液蒸干，以防試樣含大量鐵或者酸不溶物過多，否則生成的磷酸鐵不易為硝酸溶解，或殘渣將樣品包裹，使結果嚴重偏低。

3 結論

由于礦石的基體復雜，礦物效應和顆粒效應嚴重，一般采用國家標準化學法測定磷礦石中磷的含量，步驟繁瑣，工作量大，測定一件樣需要數小時，不能滿足生產中大批樣量快速出結果的要求。ICP電感耦合等離子體發射光譜法測磷礦石中的磷，試樣處理簡單，試劑單一，大大降低成本，酸度控制在5.00%以下，稀釋倍數盡量合理，減少稀釋帶來的誤差，從分析結果誤差、精密度和準確度來看，是達到要求的，本法可以推廣應用于生產實際中。