微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定赤泥中稀土总量及分量

针对赤泥内有价稀土元素,建立了一种微波消解溶样-电感耦合等离子体质谱法测定稀土元素总量及分量的方法,并对河南某铝厂赤泥样品内稀土元素进行了测定。通过选择合适的同位素、控制基体质量浓度和选择~(185)Re为内标元素,避免了元素测定中的质谱干扰和非质谱干扰。实验结果表明,在选定条件下0～100 ng/mL稀土元素的质量浓度与其质谱强度呈良好的线性关系,校准曲线线性相关系数为0.9991～0.9999,方法的检出限为0.0001 ng/mL～0.0074 ng/mL。将该方法应用于河南某铝厂产生的赤泥样品内稀土元素总量及分量的测定,7次平行测定结果的相对标准偏差在1.5%～4.7%之间,测定结果的加标回收率在96.2%～107%之间,在国家地质矿产行业标准DZ/T0130-2006第3部分规定的回收率允许限范围内。该方法实现了赤泥内10×10~(-9)～0.1%含量范围内稀土元素的准确测定。     

高分辨连续光源原子吸收光谱法测定铀铌铅多金属矿中痕量银

铀铌铅多金属矿组成成分复杂,准确有效的测定其中的痕量银,有利于银的回收利用。采用HCl-HNO₃-HF-HClO₄处理铀铌铅多金属矿样品,以HCl(1+4)-2g/L酒石酸为测定介质,以λ_Ag=328.068nm为分析谱线,建立了高分辨连续光源原子吸收光谱法(HR-CS-AAS)测定铀铌铅多金属矿样品中痕量银的新方法。对仪器参数进行了优化,确定采用迭代基线校正(IBC)背景校正方式,CCD检测器有效像素点选择5个;由银的平均吸收光谱图和吸光度-波长-时间三维吸收光谱图可知,银的CCD检测器分辨率为0.0020nm/pixel,λ_Ag=328.068nm在327.86~328.27nm范围内没有受到溶液中其他共存元素的谱线干扰。在优化的实验条件下,银的吸光度与其质量浓度在0.40~1.60μg/mL范围内运用二次方程最小二乘法拟合校准曲线,相关系数为0.9999,特征浓度为0.0148μg/mL,方法检出限为0.0013μg/mL。将HR-CS-AAS测定样品中银的参数与空心阴极灯原子吸收光谱法(HCL-AAS)相比,其检出限更低,特征浓度更低,标准溶液系列的吸光度更高。按照实验方法对铀铌铅多金属矿样品中的银进行测定,结果与电感耦合等离子体质谱法基本一致,相对标准偏差(RSD,n=9)为0.63%~3.3%。按实验方法在铀铌铅多金属矿样品中加入银标准溶液进行加标回收试验,回收率为97%~104%,满足国家地质矿产行业标准DZ/T 0130—2006的要求。     

电感耦合等离子体质谱法测定磷灰石中稀土元素分量和总量

基于电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)在稀土元素分析方面的优势,以HCl、HNO₃、HF和HClO₄溶解样品,控制He气流量为4.70 mL/min,实现了动能歧视碰撞池(KED)-ICP-MS对磷灰石样品中稀土元素分量和总量的测定。通过选择合适的同位素避免了质谱干扰;通过稀释基体质量浓度不大于0.25 mg/mL和选择45 ng/mL¹⁸⁵Re为内标进行校正相结合的方法消除了非质谱干扰。实验表明,在选定的实验条件下,各稀土元素在0～100 ng/mL范围内与其对应的质谱强度呈良好的线性关系,校准曲线相关系数r为0.999 0～0.999 9,方法检出限为0.000 1～0.019 2 ng/mL。将实验方法应用于磷灰石实际样品中稀土元素分量和总量的测定,所得结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为1.1%～4.7%,加标回收率为96%～109%。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定重晶石选矿流程样品中硫酸钡

样品经稀盐酸低温溶解后过滤,以除去样品中的BaCO₃、BaCl₂、CaSO₄及其他易溶于HCl的杂质,采用Na₂CO₃高温熔融-热水浸取的方法处理沉淀及滤纸,然后再次过滤,用HNO₃-HClO₄溶解过滤后的沉淀物,选择Ba 233.527{144} nm作为分析线,在优化的仪器参数下以电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定样品溶液中Ba,从而间接测定了样品中BaSO₄的含量,据此,建立了Na₂CO₃熔融—ICP-AES测定重晶石选矿流程样品(原矿、尾矿、中矿和精矿)中BaSO₄的方法。结果表明,在波长为Ba 233.527{144} nm处,Ba未受到其他元素明显的光谱干扰;Ba的质量浓度在12~36 μg/mL范围内与其发射强度呈良好线性关系,校准曲线线性相关系数r=0.999 9;方法中Ba的检出限为0.14 μg/mL,换算为BaSO₄的检出限为0.24 μg/mL。按照实验方法测定重晶石选矿流程样品(原矿、尾矿、中矿和精矿)中BaSO₄,结果与重量法测定值相吻合,相对标准偏差(n=6)为0.39%~4.1%。     

氢氧化镁共沉淀-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定矿石样品中钍

矿石样品被Na₂O₂熔融分解后,用沸热的三乙醇胺(5+95)浸取熔块,样品中Fe、Al和Ti与三乙醇胺络合而进入碱性溶液。向溶液中加入适量 MgCl₂溶液（20 g/L）,形成的Mg(OH)₂与微量钍共沉淀,用沸热的 HCl(1+2)溶解过滤后沉淀物,以波长283.730{118} nm作为分析线,在选定的仪器参数下以电感耦合等离子体原子发射光谱法测定了溶液中的钍。本方法样品前处理简单、快速,且在波长283.730{118}nm处钍未受到其它元素明显的光谱干扰,溶液中钍原子发射光谱强度与钍的质量浓度在0～2 μg/mL范围内呈良好的线性关系,校准曲线相关系数r为0.999 9,方法检出限为0.038 μg/mL。用本方法测定了标准物质中钍的含量,测定值与认定值吻合,相对标准偏差（n=6）在0.54%～3.9%范围内。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定云南某矿山锑矿选矿流程样品中锑

锑在现代工业体系中占有重要地位,快速准确测定锑矿中锑含量对锑矿的采选具有重要指导意义。云南某矿山锑矿以萤石为主要伴生矿,现有的盐酸、硝酸、氢氟酸和高氯酸混酸体系无法彻底分解样品,而采用碱熔处理流程长且引入大量基体,均无法满足准确快速测定的要求。选择硫酸-氢氟酸混酸体系分解样品,再用酒石酸-盐酸混合溶液加热浸取,锑完全溶解于溶液中,选择Sb 206.833{463}nm为分析谱线,使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定锑。结果表明,锑的质量浓度在5.0～80 μg/mL范围内与其发射强度呈良好的线性关系,校准曲线线性相关系数r=0.999 8;方法的检出限为0.012 μg/mL。按照实验方法对锑矿石成分分析标准物质和锑矿选矿流程样品中锑进行测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=5)为0.71%～5.7%;标准物质的认定值和测定值相一致;锑矿选矿流程样品中锑的加标回收率为97%～102%,满足国家地质矿产行业标准DZ/T 0130—2006的要求。     

银保护灰吹铅试金-高分辨率连续光源火焰原子吸收光谱法测定铁粉中痕量金

铁粉是提取Au的重要原料,故需准确测定铁粉中的Au。采用自制并提纯的碱式碳酸铅作为捕集剂熔融得到铅扣,经加银保护灰吹铅扣将Au进一步富集在银合粒中,压制银合粒成片,采用先加入HNO₃加热溶解,再加入HCl加热溶解的方式溶解银片,使Au完全溶解进入溶液,选择像素点为5,采用高分辨率连续光源火焰原子吸收光谱法(HR-CS-FAAS)进行分析,实现了对铁粉样品中Au的测定。实验比较了王水加热溶解-聚氨酯泡沫塑料富集分离和加Ag保护灰吹铅试金法两种样品处理方法。结果表明,采用王水加热溶解样品不能将样品溶解完全,且Au的测定结果相比加Ag保护灰吹铅试金法显著偏低,而采用铅试金法处理样品,样品熔融状态较好、熔渣流动性好,可使Au完全富集在铅扣中。对银合粒的溶解方法进行了试验,结果表明,采用加HNO₃加热溶解后再加HCl的分步加热溶解方式可将银合粒溶解完全。共存离子干扰试验表明,样品中的共存离子不干扰测定。在选定的优化实验条件下,Au的吸光度与其对应的质量浓度运用二次方程最小二乘法拟合校准曲线,校准曲线决定系数为0.999 9;方法检出限为0.005 25 μg/g,定量限为0.017 32 μg/g。将所建立的方法应用于实际铁粉样品中0.56~12.6 μg/g Au的测定,结果的相对标准偏差(n=6)为2.3%～3.7%,加标回收率为92%～107%,满足国家地质矿产行业标准DZ/T 0130—2006对于回收率的要求。     

高频燃烧红外吸收法测定黑龙江典型鳞片石墨矿区浮选流程样品中固定碳

鳞片石墨矿浮选流程样品中的固定碳含量是确定浮选实验条件以及浮选实验所能达到选矿指标的重要依据。由于矿样中的碳酸盐、有机物,以及残留在样品表面的碳酸盐浮选药剂、有机浮选药剂等都会对固定碳含量的测定产生干扰,所以实验先将样品在高温下灼烧除去其中的有机碳,用酸将碳酸盐中的碳转化为二氧化碳挥发除去,然后以铁屑和钨锡混合助熔剂进行助熔,以人工配制的石墨矿校准物质绘制校准曲线,建立了高频燃烧红外吸收法测定鳞片石墨矿浮选流程样品中固定碳含量的方法。对称样量、灼烧温度、灼烧时间、酸处理条件和助熔剂用量进行了优化,确定实验条件如下:称样量为0.04000~0.1200g,灼烧温度为470℃,灼烧时间为60min,采用王水(1+4)分解样品中碳酸盐;采用0.5g铁屑和0.8g钨锡混合助熔剂进行助熔。在选定的实验条件下,固定碳质量在1.51~36.24mg 范围内与其对应红外吸收信号的积分面积呈良好的线性关系,相关系数为0.9992,方法检出限为0.0053%,定量限为0.015%。将实验方法应用于黑龙江典型鳞片石墨矿浮选流程样品的原矿、粗精矿、中矿、尾矿中固定碳含量的测定,测定值与行业标准JC/T 1021.5—2007中的烧碱石棉吸收重量法基本一致,相对标准偏差(RSD,n=6)为0.83%~2.7%。按实验方法对鳞片石墨矿选流程中任意3个流程样品(原矿、粗精矿、中矿和尾矿)中的固定碳含量进行测定,将其测定值代入浮选流程样品中元素的质量守恒定律公式计算得到第4个流程样品中固定碳的含量,将第4个流程样品中固定碳含量的测定值与其计算值相比可得到第4个流程样品中固定碳的回算率,结果表明,固定碳的回算率为98.4%~105%。     

银保护灰吹铅试金-高分辨率连续光源火焰原子吸收光谱法测定铁粉中痕量金

铁粉是提取Au的重要原料,故需准确测定铁粉中的Au。采用自制并提纯的碱式碳酸铅作为捕集剂熔融得到铅扣,经加银保护灰吹铅扣将Au进一步富集在银合粒中,压制银合粒成片,采用先加入HNO₃加热溶解,再加入HCl加热溶解的方式溶解银片,使Au完全溶解进入溶液,选择像素点为5,采用高分辨率连续光源火焰原子吸收光谱法(HR-CS-FAAS)进行分析,实现了对铁粉样品中Au的测定。实验比较了王水加热溶解-聚氨酯泡沫塑料富集分离和加Ag保护灰吹铅试金法两种样品处理方法。结果表明,采用王水加热溶解样品不能将样品溶解完全,且Au的测定结果相比加Ag保护灰吹铅试金法显著偏低,而采用铅试金法处理样品,样品熔融状态较好、熔渣流动性好,可使Au完全富集在铅扣中。对银合粒的溶解方法进行了试验,结果表明,采用加HNO₃加热溶解后再加HCl的分步加热溶解方式可将银合粒溶解完全。共存离子干扰试验表明,样品中的共存离子不干扰测定。在选定的优化实验条件下,Au的吸光度与其对应的质量浓度运用二次方程最小二乘法拟合校准曲线,校准曲线决定系数为0.999 9;方法检出限为0.005 25 μg/g,定量限为0.017 32 μg/g。将所建立的方法应用于实际铁粉样品中0.56~12.6 μg/g Au的测定,结果的相对标准偏差(n=6)为2.3%～3.7%,加标回收率为92%～107%,满足国家地质矿产行业标准DZ/T 0130—2006对于回收率的要求。     

电感耦合等离子体质谱法测定地球化学样品中铌钽钨锡

采用HCl-HNO₃-HF-HClO₄溶解地球化学样品,以50 mg/L酒石酸-1% HCl为测定介质克服了铌、钽、钨、锡易水解的特性,选择⁹³Nb、¹⁸¹Ta、¹⁸²W、¹¹⁸Sn为分析同位素及50 ng/mL¹⁸⁵Re为内标,建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)同时测定地球化学样品中微量铌、钽、钨、锡的新方法。在选定的实验条件下,铌、钽、钨、锡质谱强度与其质量浓度在0.01～100 ng/mL范围内呈良好的线性关系,相关系数在0.999 6～0.999 8之间,方法检出限为0.003～0.090 ng/g,定量限为0.010～0.300 ng/g。将实验方法应用于岩石、土壤、水系沉积物标准物质中铌、钽、钨、锡的测定,测定值与认定值基本一致,相对标准偏差(RSD,n=9)分别在1.8%~4.9%、2.4%~5.3%、2.0%~5.3%、1.7%~4.9%之间。按照实验方法对岩石、水系沉积物、土壤实际样品中铌、钽、钨、锡进行测定,相对标准偏差分别在2.1%~4.1%、2.3%~4.0%、2.4%~4.2%、1.6%~4.3%之间。