ICP-AES法在測(cè)定金礦化學(xué)成分中的應(yīng)用研究

宋 尚

（中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心吉林總隊(duì)，吉林 長(zhǎng)春 130000）

我國(guó)現(xiàn)階段在發(fā)展的過(guò)程中，工業(yè)化的生產(chǎn)和開(kāi)采面臨著規(guī)模以及數(shù)量的提升。而在過(guò)去的發(fā)展過(guò)程中，始終面臨著大量含硫砷難浸金礦，無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效開(kāi)采的情況。因此，為了滿足當(dāng)下礦產(chǎn)的開(kāi)采需求，就需要進(jìn)行金礦化學(xué)成分的高精度分析，同時(shí)全面的推動(dòng)該種方法的使用。

1 研究背景

我國(guó)在很多地區(qū)都有著較為豐富的礦石儲(chǔ)量，但是在實(shí)際的開(kāi)采過(guò)程中，始終無(wú)法對(duì)環(huán)境不造成污染的情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)金礦當(dāng)中金元素的提取。因此，如何進(jìn)行金礦的金元素提取，成為直接影響到我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。硫化礦焙燒之后，會(huì)直接對(duì)硫化物當(dāng)中金的包裹造成直接的損傷，因此形成多孔焙砂，這樣就會(huì)使得微細(xì)金粒暴露，進(jìn)一步的推動(dòng)浸出液與金元素的接觸。在眾多的金精礦的開(kāi)采過(guò)程中，大量的伴生礦物，都會(huì)直接對(duì)其金的浸出造成不同程度的影響。因此，為了很好的對(duì)當(dāng)下的金精礦，實(shí)現(xiàn)金元素的有效提取，就需要進(jìn)行深入的研究與分析[1]。

銅元素一直都基于硫化銅的形式，存在于金精礦當(dāng)中。會(huì)與氰化物產(chǎn)生較為強(qiáng)烈的反應(yīng)，同時(shí)對(duì)于金的氰化也會(huì)造成較為直接的影響。為了保障氰化可以順利的進(jìn)展下去，就需要充分的保障生產(chǎn)過(guò)程中，能夠很好的保障整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的銅含量，都將其控制在0.1%以內(nèi)的程度[2]。而在背景元素鋅，基于硫化鋅的方式存在于金礦當(dāng)中，而在金溶解的影響下，并不會(huì)與銅礦物產(chǎn)生較為直接的反應(yīng)。但是，對(duì)于溶鋅而言，就會(huì)使得對(duì)其含量造成直接的影響。特別是在進(jìn)行分析的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)鋅的氧化物，以及其閃鋅礦，都會(huì)在其氰化溶液的溶解過(guò)程中，對(duì)其氰化物的消耗以及造成直接的影響。甚至，還會(huì)使得背景元素對(duì)其造成直接的影響。

2 金礦化學(xué)成分分析

當(dāng)下，在進(jìn)行分析的過(guò)程中，金精礦當(dāng)中往往會(huì)存在著大量的信息數(shù)據(jù)，因此就需要采用科學(xué)合理的分析方式，將其化學(xué)法、原子吸收法、X射線熒光光譜法等諸多的方式，對(duì)其開(kāi)展針對(duì)性的分析。另外，在當(dāng)下化學(xué)法的使用過(guò)程中，基本上成為當(dāng)下工作人員的實(shí)際分析內(nèi)容。因此就可以很好的在設(shè)計(jì)的運(yùn)行過(guò)程中，將其避免對(duì)檢測(cè)工作實(shí)現(xiàn)較為直接的干擾。同時(shí)，也相應(yīng)的可以在分析的過(guò)程中，加強(qiáng)與標(biāo)樣和試樣之間的匹配分析，只有這樣才可以很好的對(duì)其分析結(jié)果實(shí)現(xiàn)良好的分析以及處理[3]。

在本文所采用的分析模式下，就是基于ICP-AES方式，進(jìn)行針對(duì)性的分析，并積極的采用標(biāo)準(zhǔn)加入法，實(shí)現(xiàn)良好的多種不同背景元素的測(cè)定與分析。在這樣的操作方法下，往往有著較為直接和具體的流程，因此可以很好的保障測(cè)定的線性范圍比較寬泛，同時(shí)也可以更加快速直接的對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行分析以及計(jì)算[4]。

3 試驗(yàn)方法

3.1 儀器使用

當(dāng)下，在使用的高溫箱式的電爐時(shí)，采用的是某工業(yè)電爐，并配備專業(yè)的數(shù)字酸度計(jì)、離子體單道掃描光電直讀光譜儀。在這樣的設(shè)備使用下，就可以完成基本的實(shí)驗(yàn)分析操作。

3.2 操作分析

3.2.1 礦樣溶解

首先需要將其樣品取出20g，并放置在不銹鋼托盤當(dāng)中。其次，在通風(fēng)的櫥窗當(dāng)中，需要使用普通的電爐，以此進(jìn)行脫去二氧化硫。在這樣的處理過(guò)程中，可以讓金屬元素完全溶解，并轉(zhuǎn)入溶液當(dāng)中。最終的質(zhì)量為16g，取出上層礦粉物質(zhì)，并加入一定量的HNO3。在這樣的操作下，可以很好的將礦樣溶解之后，將其轉(zhuǎn)變成淺色的物質(zhì)。其次，還需要使用真空泵，或者使用砂芯漏斗的方式，進(jìn)行過(guò)濾處理。

3.2.2 ICP-AES法分析

本文所提出的分析方式，就是一種將其四個(gè)不同的樣品，進(jìn)行溶液方面的詳細(xì)分析，以此明確出其內(nèi)部的不同金屬成分的具體比例。

進(jìn)行分析的過(guò)程中，首先需要調(diào)節(jié)載氣高純氬氣的壓力值，并控制好冷卻氣流。之后，基于不同的待測(cè)元素的分析線，進(jìn)行針對(duì)性的分析與處理。其次，還需要保障在進(jìn)行處理的工程中，始終基于實(shí)際的掃描程度，得出線性回歸方程，以及標(biāo)準(zhǔn)加入曲線，進(jìn)行針對(duì)性的雜質(zhì)含量分析。

3.2.3 原子吸收法測(cè)定雜質(zhì)含量

在這樣的分析方式下，需要將其溶液進(jìn)行稀釋處理，并保障待礦樣，可以保持在100倍的程度。之后，還需要將其三個(gè)容量瓶，進(jìn)行礦樣溶液的移取，并向容量瓶當(dāng)中，加入一定標(biāo)準(zhǔn)溶液。在這樣的處理下，便可以開(kāi)展吸光度的分析和測(cè)定。空氣流量，以及燃燒器高度，都需要得到針對(duì)性的控制。

4 試驗(yàn)分析

4.1 礦樣處理酸的影響

當(dāng)下，在進(jìn)行礦樣溶解的過(guò)程中，由于在其礦中有著大量的Ag，就使得在實(shí)際的溶解過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)一些不可使用的王水，以此避免AgCl的沉淀。其次，由于溶液當(dāng)中存在著大量的Pb以及Ca，因此在其使用濃硫酸的時(shí)候，也會(huì)出現(xiàn)不同程度的沉淀問(wèn)題。在進(jìn)行測(cè)定的過(guò)程中，使得結(jié)果會(huì)出現(xiàn)不同程度的偏低問(wèn)題。當(dāng)下，在進(jìn)行處理中，需要使用G4的漏斗。

4.2 儀器工作參數(shù)的選擇

當(dāng)下對(duì)于使用的ICP光譜分析方式，有著性能方面的影響，主要是受到等離子氣、載氣流量等方面的影響。因此，進(jìn)行順序掃描多個(gè)元素的時(shí)候，就需要充分的保障對(duì)于每一個(gè)元素而言，都需要進(jìn)行針對(duì)性的分析，以此保障元素都可以始終保持在最佳的狀態(tài)當(dāng)中。另外，在進(jìn)行試驗(yàn)的過(guò)程中，還需要積極的保障對(duì)于多個(gè)元素的使用，始終都需要保持在一個(gè)折中的條件當(dāng)中，以此充分的實(shí)現(xiàn)良好處理。

4.3 礦樣雜質(zhì)含量測(cè)定

在進(jìn)行試驗(yàn)分析的過(guò)程中，往往為了實(shí)現(xiàn)良好的測(cè)定，就需要在進(jìn)行試驗(yàn)的過(guò)程中，需要采用標(biāo)準(zhǔn)加入法的方式，將其各個(gè)元素都需要基于線性回歸的方程式，進(jìn)行針對(duì)性的分析以及處理。

4.4 原子吸收測(cè)定值對(duì)比

現(xiàn)階段在進(jìn)行分析的過(guò)程中，為了充分的對(duì)其采用的ICP進(jìn)行測(cè)定方面的分析，就需要使用原子吸收法的方式，對(duì)其礦樣進(jìn)行針對(duì)性測(cè)定分析，并基于實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)，使其滿足當(dāng)下試驗(yàn)的分析要求。在進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，原子吸收測(cè)定的結(jié)果，通常會(huì)與ICP-AES呈現(xiàn)出較為明顯的吻合程度，因此十分有效的控制器誤差在2%以內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)上。對(duì)于這種類型的分析方式而言，特別是采用的ICP-AES這樣的方法，使得可以很好的對(duì)金礦當(dāng)中諸多的化學(xué)成分，進(jìn)行針對(duì)性的分析以及調(diào)整。特別是在處理的過(guò)程中，還需要進(jìn)行針對(duì)性的測(cè)定和分析。這樣的方法相比較傳統(tǒng)的處理方式而言，有著更加便捷的分析方式，并極大的節(jié)省了大量的分析時(shí)間。在應(yīng)用這樣的方式下，相比較原子吸收比較誤差法的使用，僅僅存在著1.7%的誤差值。因此，特別是在近些年的發(fā)展中，這樣的測(cè)量方式，以及可以很好的解決各種出現(xiàn)的測(cè)量問(wèn)題，進(jìn)而最大程度上滿足當(dāng)下的實(shí)際使用需求。同時(shí)，也很好的在分析的過(guò)程中，為相關(guān)檢測(cè)人員，提供更加具體可靠的數(shù)據(jù)信息，以此保障在對(duì)基金礦的開(kāi)采中，可以采用針對(duì)新的開(kāi)采方式，全面的提升檢測(cè)效率和檢測(cè)的精準(zhǔn)度。特別是對(duì)于一些開(kāi)采難度較大的金礦而言，有著較大的價(jià)值。下圖1為CU的測(cè)定曲線。

圖1 CU的測(cè)定曲線

4.5 分析譜線

現(xiàn)階段，在進(jìn)行分析的過(guò)程中，為了保障全面提升監(jiān)測(cè)的效果，就需要確定好譜線的實(shí)際選擇。能夠在各種金屬元素的檢測(cè)過(guò)程中，選擇一些強(qiáng)度大，同時(shí)干擾有限的分析譜線。另一方面，還需要進(jìn)一步的對(duì)譜線的標(biāo)準(zhǔn)工作進(jìn)行全面的分析，保障測(cè)定結(jié)果有著較高的穩(wěn)定性。在一些附近元素干擾多少，以及元素測(cè)定的強(qiáng)度高低方面，都會(huì)直接對(duì)最終測(cè)定結(jié)果造成直接的影響。因此，就需要在現(xiàn)階段的分析過(guò)程中，可以很好的基于設(shè)計(jì)的測(cè)量結(jié)果，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步分析以及考量，最大程度上保障現(xiàn)階段的檢測(cè)過(guò)程中，可以很好的確定出實(shí)際的檢測(cè)譜線，并對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性的分析與評(píng)估。

對(duì)于使用的ICP-AES方法而言，在使用的過(guò)程中，相比較傳統(tǒng)的測(cè)定技術(shù)而言，可以同時(shí)對(duì)其多種不同的元素進(jìn)行分析，進(jìn)而就能夠最大程度上實(shí)現(xiàn)測(cè)定以及分析，可以發(fā)揮出該技術(shù)的高稅收率、高效率以及簡(jiǎn)潔化的測(cè)定方式，全面的提升測(cè)定效果。另一方面，這樣的測(cè)定過(guò)程中，也極大的提升了分析效率，避免一些有害物質(zhì)進(jìn)入到試劑當(dāng)中，對(duì)其測(cè)定的結(jié)果造成不良的影響。另一方面，也極大的滿足了當(dāng)下綠色環(huán)保的測(cè)定需求，是一種較為有效的測(cè)定方式。特別是在一些要求較高的環(huán)境中，可以采用這樣的測(cè)定方式，有效的對(duì)其日常分析進(jìn)行指導(dǎo)以及處理。

5 總結(jié)

綜上所述，我國(guó)有著大量的礦采資源，但是伴隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，使得人們對(duì)于礦采資源有著更高的要求，因此就需要在現(xiàn)階段的發(fā)展中，能夠采用科學(xué)合理的方式，對(duì)其開(kāi)展針對(duì)性的分析以及調(diào)整，進(jìn)而可以明確出金礦當(dāng)中各種化學(xué)元素。