陳玉婷,謝明月,段雄偉,彭靖宜,劉瑋晴,蔣亞玲
(郴州市金貴銀業(yè)股份有限公司,湖南 郴州 423038)
鉛陽極泥是在電解鉛過程中產(chǎn)生的富集于陽極板上的泥漿經(jīng)過洗滌過濾得到的粉末狀物質(zhì)。鉛陽極泥是金銀精煉提純的主要原料,在金銀精煉提純過程中,鉛陽極泥中的碲主要存在于貴鉛中,通過對貴鉛的進(jìn)一步除碲,形成的碲渣是碲錠的主要原料,因此,鉛陽極泥中碲的檢測對某冶煉企業(yè)碲錠的生產(chǎn)十分重要。常用的碲測定方法,如重鉻酸鉀滴定法[1-2]、碘量法[3]、極普法[4-6]、分光光度法[7]、原子吸收法[8-9]等,檢測流程長、操作繁瑣、干擾元素較多且檢測結(jié)果不穩(wěn)定,難以達(dá)到快速、準(zhǔn)確分析的要求,而電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-OES)因其穩(wěn)定性好、線性范圍寬、重現(xiàn)性和準(zhǔn)確度高,基體干擾小等多個檢測優(yōu)勢已被廣泛應(yīng)用于有色金屬研究領(lǐng)域[10-11]。本試驗采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定鉛陽極泥中的碲,測定結(jié)果顯示本試驗方法快速,測定結(jié)果準(zhǔn)確且精密度高,適用于指導(dǎo)冶煉企業(yè)的生產(chǎn)。
電子天平(島津公司生產(chǎn),準(zhǔn)確度等級為0.1 mg);7200電感耦合等離子體發(fā)射光譜(美國賽默飛公司生產(chǎn)),ICP-OES的工作條件見表1。
表1 ICP-OES的工作條件
1.碲標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液,標(biāo)準(zhǔn)值為1000μg/mL,國家有色金屬及電子材料分析測試中心制。
2.碲標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制:移取10mL碲標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液于一個預(yù)先盛有20mL左右超純水和8mL王水的100mL容量瓶中,定容至刻度,搖勻。此標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為100μg/mL。
3.硝酸(優(yōu)級純,相對密度為1.42g/mL)。
4.鹽酸(優(yōu)級純,相對密度為1.19g/mL)。
5.王水(硝酸∶鹽酸=1∶3)。
試驗用水為超純水。
1.3.1 稱取樣品重量、分取以及定容體積的選擇
根據(jù)試樣中不同的碲含量,確定的樣品稱樣重量、分取體積和定容體積見表2。
表2 稱樣重量與定容體積
1.3.2 樣品的處理
按表2稱取預(yù)先烘干至恒重的試樣(精確到0.0001g)于300mL玻璃燒杯中,吹水適量,加入5 mL硝酸,低溫加熱溶解2min,繼續(xù)加入15mL鹽酸,加熱溶解至燒杯中溶液剩余8mL左右,取下,吹洗杯壁并加水至30mL左右,加8mL王水,繼續(xù)加熱煮沸以溶解鹽類,取下,冷卻,將待測液轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中,用超純水定容至刻度,搖勻,按表2進(jìn)行試液的分取并補加8mL王水,用超純水定容至刻度,搖勻,待測。
同時進(jìn)行空白試驗。
1.3.3 樣品的測定
將儀器調(diào)節(jié)至表1所示的工作條件,在Te 214.281nm處測定樣品的中碲的含量。
分別移取不同體積的碲標(biāo)準(zhǔn)溶液(100μg/mL)于一組預(yù)先盛有20mL左右超純水和8mL王水的100mL容量瓶中,用超純水定容至刻度,搖勻。具體移取體積和對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)系列的濃度見表3。將儀器調(diào)節(jié)至表1所示的工作條件,在Te214.281nm處,測定標(biāo)準(zhǔn)溶液系列的發(fā)射強度。
表3 移取的碲標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積及其相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)系列濃度
鉛陽極泥中鉍、銻等元素在低酸條件下易發(fā)生水解,故本試驗探討了不同酸度對測定結(jié)果的影響。樣品選擇為Y2樣品,碲的含量為1.49%,按試驗方法溶解樣品并稀釋,稀釋時加入不同體積的王水,測定結(jié)果見表4。由表4可知,當(dāng)王水加入量大于或等于8mL時,溶液澄清且測定結(jié)果穩(wěn)定,且酸度過高,會對儀器存在一定的損耗,故本試驗酸度的選擇為8mL。
表4 酸度對結(jié)果測定的影響
鉛陽極泥成分比較復(fù)雜,鉛、鉍、銻、砷、銅等元素的存在可能會對碲的測定有干擾,故本試驗在含碲標(biāo)準(zhǔn)溶液2.00、5.00、10.00μg/mL的溶液中,加入各成分最大含量的1.5倍進(jìn)行干擾試驗,各元素及其含量見表5。
表5 共存元素對測定的影響
結(jié)果顯示,在有15.00mgPb、37.50mgBi、22.50mgSb、3.00mgCu、1.50mgAs的共存情況下,回收率在99.%~102.5%之間,表明干擾元素的存在對碲的測定沒有影響
按表1所示的工作條件,測定碲標(biāo)準(zhǔn)溶液系列,在碲214.281nm處進(jìn)行元素擬合,所得曲線的相關(guān)系數(shù)R2為0.9999,同時以碲的濃度為橫坐標(biāo),信號值IR為縱坐標(biāo),繪制校正曲線,所得校正曲線的線性回歸方程為y=135.04x+3.8453。完成碲標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的測定以后,繼續(xù)測定11次試劑空白,所得數(shù)據(jù)計算標(biāo)準(zhǔn)偏差,以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差所對應(yīng)的濃度算出該測定方法的檢出限為0.015μg/mL。
按照試驗方法,進(jìn)行精密度試驗研究。樣品選擇為三個碲含量不同的鉛陽極泥,樣品編號為Y1、Y2、Y3,每個樣品測定12次,計算12個測定值的平均值和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD),結(jié)果見表6。由表6可知,在三個碲含量不同的鉛陽極泥樣品中,碲測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.85%、0.95% 和0.56%。由此可見,本試驗方法測定該類型的樣品,結(jié)果重現(xiàn)性較好。
為了驗證本試驗方法的準(zhǔn)確度,選擇了鉛陽極泥樣品Y2進(jìn)行加標(biāo)回收試驗,加標(biāo)量的選擇約為本底值的一半、一倍和兩倍,按表1所示的工作條件進(jìn)行樣品的測定,同時計算回收率,結(jié)果見表7。由表7可知,加標(biāo)回收率在99.31% ~101.43%之間。由此可見,本試驗方法測定鉛陽極泥中的碲,結(jié)果準(zhǔn)確度較高。
表7 加標(biāo)回收試驗
通過以上試驗表明,采用王水溶解樣品,選擇適當(dāng)?shù)乃嵝詶l件進(jìn)行稀釋,用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定鉛陽極泥中的碲,該方法簡單、快速、精密度好、準(zhǔn)確性高,滿足生產(chǎn)經(jīng)營需求。