电感耦合等离子体质谱法测定华阳川铀铌铅多金属矿中铀

采用HF-HNO₃-HClO₄敞开酸溶,HNO₃-H₂O₂复溶的方法进行样品前处理,选用10μg/L¹⁸⁵Re作内标,建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定陕西华阳川铀铌铅多金属矿中铀的方法。实验表明,在选定的实验条件下,铀的质量浓度在10~100ng/mL范围内与其质谱强度呈良好的线性关系,校准曲线的相关系数为0.9999,方法检出限为0.007μg/g。采用实验方法测定铀质量分数为8.46~1255μg/g华阳川多金属矿石样品,6次平行测定的相对标准偏差(RSD)为0.71%~1.8%。采用实验方法分析一系列与华阳川铀铌铅多金属矿样成分相似的铀矿石标准物质,相对误差小于2.5%。采用标准方法EJ/T267.5—1984和实验方法进行方法对照,结果表明对质量分数大于200μg/g的华阳川多金属矿样品,二者的分析结果基本一致。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定硅藻土中6种主次组分

硅藻土是一种重要的非金属矿产,其主次组分的测定一般采用重量法、滴定法等,操作过程繁琐、化学试剂用量大、分析周期长。实验采用熔融法制样,X射线荧光光谱法(XRF)同时测定硅藻土中SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO、TiO₂等主次组分。选择高纯试剂人工合成校准样品系列,用测定烧失量后的样品制备玻璃熔片,克服了缺少硅藻土标准物质及烧失量对测定结果的影响。样品与四硼酸锂-偏硼酸锂-氟化锂混合熔剂(质量比为4.5∶1∶0.4)的稀释比为1∶10,LiBr溶液作为脱模剂,在1050℃熔融9min制备熔融片。各组分校准曲线的线性相关系数在0.9962~0.9999之间;方法检出限在18~266μg/g之间。按照实验方法测定硅藻土样品中SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO、TiO₂,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=8)在0.25%~1.4%之间。所建方法应用于相近标准物质(GBW03103软质粘土和GBW03114硅质砂岩)和4种不同品位的硅藻土样品中各组分的测定,测定结果与标准物质认定值或实际样品湿法测定值基本一致。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定土壤中水溶性硫酸根

通常采用EDTA滴定法测定土壤中水溶性硫酸根,但该法操作繁琐、分析周期较长。为了适应大批量样品分析,实验通过对振荡浸取温度、时间、频率的优化,选择室温为22~28℃时,使用新制备的去离子水采用回旋振荡方式对土壤样品振荡浸取10min,经高速冷冻离心机离心使固液完全分离,从而建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)直接测定土壤中水溶性硫酸根的分析方法。在选定的测定条件下,硫酸根的质量浓度在0.1~500μg /mL范围内与其对应的发射强度呈线性关系,校准曲线的线性相关系数r=0.9999。方法的检出限为0.26μg/g。按照实验方法测定土壤有效态一级标准物质GBW07412a、GBW07414a、GBW07415a、GBW07417a、GBW07459、GBW07461中水溶性硫酸根,结果与认定值的相对误差(RE)为-4.8%~4.4%,相对标准偏差(RSD,n=12)均不大于3.3%,满足中华人民共和国地质矿产行业标准土地质量地球化学评价规范DZ/T 0295—2016的分析质量要求。选择雄安新区酸性、碱性土壤样品和土壤有效态一级标准物质GBW07413a、GBW07415a、GBW07416a、GBW07417a,分别按照实验方法和NY/T 1121.18—2006滴定法、GB 8538—2016离子色谱法进行测定,结果无显著性差异。     

碘量法测定铁矿石中全铁及磁性铁的分析方法探讨

采用碘量法对不同类型铁矿石尤其是常规酸、碱分解方法难以分解完全的矿石中铁的测定进行分析研究,使用过氧化钠碱熔法测定全铁,并对传统磁性铁测定方法进行了改进。分析了不同酸度、碘化钾加入量、放置时间对测定结果的影响,以及干扰元素的影响及去除。实验方法全铁分析时过氧化钠加入量确定为3.0g,磁性铁分析时过氧化氢加入量确定为1滴(300g/L);全铁和磁性铁分析反应起始酸度控制在0.5~1.0mol/L,临近终点酸度控制在pH值为3.0~4.0;碘化钾溶液加入量为10mL(250g/L);并成功地分离了干扰元素。选取不同类型和含量的铁矿石标准物质和实际样品分别采用实验方法和传统的重铬酸钾无汞滴定法对全铁和磁性铁做方法对比试验,实验方法的测定结果与认定值或铬酸钾无汞滴定法的测定值基本一致。实验方法全铁测定结果的相对标准偏差(RSD)在0.076%~0.19%之间,磁性铁测定结果RSD在0.083%~0.13%之间,正确度与精密度均符合DZ/T 0130—2006质量管理规范的要求。     

磺基水杨酸光度法快速测定锰矿石中铁

磺基水杨酸光度法是测定铁较常用的一种分析方法, 但由于锰离子对铁的测定有干扰, 因而实际工作中很少采用此法测定锰矿石中的铁。在pH 10左右的介质中, 铁与磺基水杨酸生成相对稳定的2∶1黄色络合物, 在420 nm处有最大吸收峰, 通过加入盐酸羟胺来消除锰矿石中锰的干扰, 据此建立了磺基水杨酸光度法测定锰矿石中铁的分析方法。采用实验方法对锰矿石国家标准物质(GBW07262和GBW07263)中的铁进行了测定, 测定值与认定值相一致, 相对标准偏差(RSD, n=5)分别为3.1%和1.1%。对锰矿实际样品进行了分析, 结果表明, 未加盐酸羟胺时, 测定结果严重偏高, 加了盐酸羟胺之后本法的测定结果与国家标准方法(GB/T 1508-2002)以及ICP-AES的测定结果基本一致。方法可用于各种品位锰矿石中铁的测定, 特别适合大批量样品的分析。     

电感耦合等离子体质谱法测定硒时多元素干扰的碰撞/反应研究及其在地质样品中的应用

采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)在常规模式下测定硒时,由等离子体中大量氩原子所形成的多原子离子干扰不容忽视,使得硒的准确测定成为难题。控制碰撞气流量为4.5 mL/min,载气流量为0.85 L/min,ICP功率为1 300 W,采用碰撞/反应模式,以氢氦(体积比为7∶93)混合气为碰撞气体,⁸⁰Se为测定同位素,降低了多原子离子的干扰,建立了一种电感耦合等离子体质谱法测定地质样品中硒的分析方法。在优化的实验条件下,方法检出限为0.08 μg/g。采用实验方法对地质样品标准物质GBW07106、GBW07401、GBW07404及实际样品中的硒进行测定,结果与认定值或标准方法NY/T1104—2006测定值基本一致,相对标准偏差(RSD,n=5)不大于6.0%。     

平面光栅电弧发射光谱法测定地球化学样品中银硼锡的影响因素探讨

Ag、B、Sn 3种元素在地球化学样品调查分析中占有独特的地位,然而B元素难挥发,Ag、Sn易挥发的特点决定了只能采用发射光谱法测定。在测定过程中,蒸发行为、钨片和排风风量等前处理方面因素对于其准确测定具有重要作用。以焦硫酸钾(K₂S₂O₇)、氟化钠(NaF)、三氧化二铝(Al₂O₃)、二氧化锗(GeO₂)和炭粉(C)为缓冲剂,锗(Ge)为内标,采用交流电弧发射光谱法,使用CCD-1平面光栅电弧发射光谱仪对影响地球化学样品中Ag、B、Sn的因素进行探讨。结果表明,易挥发元素Ag、Sn在14 s时谱线强度达到最大值,难挥发元素B在16 s时谱线强度达到最大值,摄谱最佳时间为30 s,钨片经过打磨和间隙的调整后,计算GBW07375、GBW07401和GBW07312等国家一级标准物质测定值的平均值与认定值的对数偏差(ΔlgC)和相对标准偏差(RSD,n=6)分别为0~0.02和2.30%~5.34%,满足正确度和精密度的要求。排风开至3/4风量时,计算GBW07375、GBW07401和GBW07312等国家一级标准物质测定值的平均值与认定值的对数偏差(ΔlgC)和相对标准偏差(RSD,n=6)分别为0~0.02和1.04%~8.32%。实验方法的正确度和精密度均满足要求,可用于地球化学样品中Ag、B和Sn的测定。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定蛭石中4种氧化物

采用碳酸钠-硼酸混合熔剂在950 ℃熔融样品6～8 min、然后使用盐酸(1+4)浸取后,选择Si 288.158 nm、Ca 315.887 nm、Fe 238.204 nm、Al 308.215 nm为分析线,使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)同时测定蛭石中SiO₂、CaO、Fe₂O₃及Al₂O₃。各组分的质量分数在一定范围内与其发射强度呈线性,校准曲线的线性相关系数r均不小于0.999 5。实验方法用于测定玄武岩标准物质GBW07105和实际蛭石样品SiO₂、CaO、Fe₂O₃及Al₂O₃,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为0.61%～1.8%;各组分的测定结果与认定值或者其他化学方法的测定值相吻合。     

平面光栅电弧发射光谱法测定地球化学样品中银硼锡的影响因素探讨

Ag、B、Sn 3种元素在地球化学样品调查分析中占有独特的地位,然而B元素难挥发,Ag、Sn易挥发的特点决定了只能采用发射光谱法测定。在测定过程中,蒸发行为、钨片和排风风量等前处理方面因素对于其准确测定具有重要作用。以焦硫酸钾(K₂S₂O₇)、氟化钠(NaF)、三氧化二铝(Al₂O₃)、二氧化锗(GeO₂)和炭粉(C)为缓冲剂,锗(Ge)为内标,采用交流电弧发射光谱法,使用CCD-1平面光栅电弧发射光谱仪对影响地球化学样品中Ag、B、Sn的因素进行探讨。结果表明,易挥发元素Ag、Sn在14 s时谱线强度达到最大值,难挥发元素B在16 s时谱线强度达到最大值,摄谱最佳时间为30 s,钨片经过打磨和间隙的调整后,计算GBW07375、GBW07401和GBW07312等国家一级标准物质测定值的平均值与认定值的对数偏差(ΔlgC)和相对标准偏差(RSD,n=6)分别为0~0.02和2.30%~5.34%,满足正确度和精密度的要求。排风开至3/4风量时,计算GBW07375、GBW07401和GBW07312等国家一级标准物质测定值的平均值与认定值的对数偏差(ΔlgC)和相对标准偏差(RSD,n=6)分别为0~0.02和1.04%~8.32%。实验方法的正确度和精密度均满足要求,可用于地球化学样品中Ag、B和Sn的测定。     

重铬酸钾滴定法测定硼铁合金中全铁

采用氢氧化钠和过氧化钠混合熔剂熔融分解试样, 分解后的熔融物以热水浸取, 30 mL HNO₃(1+1)酸化、硫磷混酸冒烟除去氮氧化物及过氧化氢、盐酸提取后, 用二氯化锡先将大量的三价铁还原为二价铁, 然后以钨酸钠为指示剂指示还原的终点, 逐滴加7滴15 g/L三氯化钛溶液至试液呈蓝色, 进一步将剩余的三价铁全部还原为二价铁, 同时采用重铬酸钾氧化至“钨蓝”褪去的方法消除了过量三氯化钛的影响。最后, 以二苯胺磺酸钠为指示剂, 用重铬酸钾标准滴定溶液对样品溶液中全铁进行滴定, 实现了对硼铁合金中全铁量的测定。实验表明, 硼铁合金中共存元素不干扰全铁的测定。方法已用于硼铁合金标准样品中全铁的测定, 测定结果与认定值相符, 相对标准偏差(n=7)均小于0.5%。     

微波消解-磺基水杨酸光度法测定磷矿石中铁

磺基水杨酸光度法测定铁是比较经典的方法,但对于磷矿石,采用敞口聚四氟乙烯烧杯在电热板上溶矿过程中溶液易喷溅,且显色时在pH 8~11溶液中,PO_4~(3-)会跟磷矿石中的Ca~(2+)、Mg~(2+)反应生成沉淀而影响铁的测定,同时含锰高的磷矿石中的Mn~(2+)也会对铁的测定产生干扰。因此实验在HNO_3-HF-SSA(磺基水杨酸)混合酸里采用密闭高压微波消解技术快速消解各种磷矿石,并通过磺基水杨酸光度法在六次甲基四胺介质中测定磷矿石中铁(以Fe_2O_3形式表示)。考察确定了微波消解条件(功率400 W、压力0.5 MPa、消解时间10min)和混合酸的最佳用量(2mL HNO_3-5mL HF-2mL 200g/L SSA溶液),并对磷矿石国家标准物质和实际样品分析,结果表明,实验方法与国家标准方法(GB/T 1871.2—1995)以及电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定结果一致,测定值与认定值一致,相对标准偏差(RSD,n=5)在2%以内,可满足磷矿石中0.05%~10%三氧化二铁的测定要求。     

碱熔-硼氢化钾还原重铬酸钾滴定法测定铁矿石中全铁

样品用过氧化钠熔融,试液经酸化后,以硫酸铜作为还原指示剂和催化剂,氟化铵作为络合剂,在硫酸介质中利用硼氢化钾强烈水解产生的氢化物还原Fe³⁺为Fe²⁺,然后用重铬酸钾滴定法测定了铁矿石中全铁。铁矿石中共存大量铜对测定没有影响,钒和钛被氟化铵掩蔽也不干扰测定。方法用于铁矿石国家标准物质中全铁的测定,测定值与认定值相符,相对标准偏差均小于2%。     

钼蓝分光光度法联合测定铁矿石中磷和二氧化硅

以往铁矿石中磷和二氧化硅含量的测定需要分别采用钼蓝分光光度法。在使用磷钼蓝分光光度法时,常会因钒、砷等的干扰使得磷测定结果不准确,需要将样品再处理后才能测定。实验采用石墨垫底铁坩埚,碳酸钠和硼酸混合熔剂高温熔融铁矿石,使铁矿石样品分解彻底,再分别采用铋磷钼蓝和硅钼蓝分光光度法测定磷和二氧化硅含量,从而实现了采用钼蓝分光光度法联合测定铁矿石中磷和二氧化硅。干扰试验表明,在高温熔融时,石墨可将钒(V)还原为钒(III),使样品中钒不干扰磷的测定;显色液中加入15mg硫代硫酸钠溶液可将砷(V)还原为砷(III),继而消除砷对磷测定的干扰。磷的质量浓度在0~3μg/mL范围内遵守比尔定律,校准曲线的线性相关系数为0.9999,表观摩尔吸光系数为2.242×10⁴ L·mol^-1·cm^-1;二氧化硅的质量浓度在0~5μg/mL范围内遵守比尔定律,校准曲线的线性相关系数为0.9995,表观摩尔吸光系数为9.342×10³ L·mol^-1·cm^-1。方法中磷和二氧化硅的检出限分别为0.0026μg/mL和0.0081μg/mL。按照实验方法测定6个铁矿石标准样品中磷和二氧化硅,磷测定结果的相对标准偏差(n=8)小于5%,相对误差小于2%;二氧化硅测定结果的相对标准偏差(n=8)小于2%,相对误差小于1.5%。按照实验方法测定5个铁矿石样品中磷和二氧化硅,磷测定结果的相对标准偏差(RSD,n=8)小于7%,二氧化硅测定结果的相对标准偏差(n=8)小于1%;磷和二氧化硅的测定值均与电感耦合等离子体原子发射光谱法的测定值相一致。     

酸溶-苯基荧光酮光度法测定矿样中钽

将苯基荧光酮光度法应用于矿样中Ta的测定时,Nb、Ti、Mo等元素也会与显色剂发生反应从而干扰测定。针对这一问题,实验提出采用HF-HNO₃-H₂SO₄体系分解样品,以草酸掩蔽Nb,H₂O₂掩蔽Ti,抗坏血酸和EDTA还原掩蔽Mo、Fe、V、Sn,以酒石酸和溴化十六烷基三甲基铵为络合剂,在表面活性剂聚乙烯醇存在下,用苯基荧光酮光度法对Ta进行测定,实现了矿样中Ta的分析。实验表明,Ta在0.02~1.0 μg/mL范围内符合比尔定律,线性相关系数为0.999 1,方法的检出限为0.02 μg/mL。将实验方法分别应用于锂矿石、钽矿石和稀有稀土矿这3种标准物质中Ta的测定,测得结果与认定值基本一致,相对标准偏差(RSD,n=10)为6.9%~8.5%。方法适用于野外矿样中Ta的批量测定。     

铬酸钡分光光度法测定铁矿石中硫

铁矿石中硫含量影响到成品钢质量,因此硫含量的快捷准确测定极其重要。在780 ℃下碳酸钠和氧化锌混合熔剂半熔铁矿石样品,将其中的硫转换为硫酸盐后,用沸水溶解硫酸盐并过滤,同时用20 g/L热碳酸钠溶液多次洗涤沉淀,用铬酸钡分光光度法测量滤液中硫酸盐含量,从而建立了分光光度法测定铁矿石中硫含量的方法。条件优化试验表明:需用热的碳酸钠溶液洗涤沉淀与烧杯才能保证铁矿石中的SO₄^2-全部留存在液体中;添加铬酸钡溶液后煮沸时间应大于2 min才能保证铬酸钡全部转化为硫酸钡;添加铬酸钡煮沸后的溶液需用氨水(1+1)调至pH值大于10,Cr(VI)才能完全以CrO₄^2-的形式存在,从而不影响测定结果。铁矿石中硫质量分数为0.014 %~0.30 %时与吸光度呈线性关系,线性相关系数为0.999 3。方法检出限为0.003 7 %,定量限为0.026 0 %,表观摩尔吸光系数为5.75×10² L·mol^-1·cm^-1。为了验证硫元素不同存在形态的测定偏差,按照实验方法对单质硫、亚硫酸钠、硫酸钠、硫化亚铁以及铁矿石的标准物质分别进行测定,测定结果的相对误差为-3.63%~3.77%。选择3个实验组,按照实验方法对铁矿石中硫含量进行测定,每个实验组分别按照实验方法平行测定7次,结果的相对标准偏差(RSD,n=3)为3.7%,测定结果与国标法GB/T 6730.16—2016中硫酸钡重量法相吻合。     

电感耦合等离子体质谱法测定铀铌铅矿重选流程样品中铀

采用HCl、HNO_3、HF和HClO_4溶解铀铌铅矿,以电感耦合等离子体质谱法(ICPMS)测定了铀铌铅矿重选流程样品(原矿、精矿、中矿和尾矿)中铀(U)。通过选择合适的同位素238 U避免了质谱干扰,通过稀释基体质量浓度不大于0.30mg/mL和选择45ng/mL185 Re为内标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,U质谱强度与ρ(U)在5~60ng/mL范围内呈良好的线性关系,校准曲线相关系数r为0.999 2,方法检出限为0.000 4ng/mL。将实验方法应用于铀铌铅矿重选流程中的原矿、精矿、中矿和尾矿实际样品中U的测定,所得结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为0.80%~3.9%,加标回收率为102%~106%。采用实验方法对铀铌铅矿重选流程样品(原矿、精矿、中矿和尾矿)中任意3个流程样品中的U含量进行测定,将其测定值代入质量守恒定律计算得到第4个流程样品中U含量的计算值,由实验方法对第4个流程样品中U含量的测定值与其计算值相比可计算得到第4个流程样品中U的回算率,实验表明,U的回算率为98%~106%。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定轻稀土矿石中8种主量稀土氧化物

稀土矿种类繁多,矿物组成复杂,常富含Ca、P、Fe、Ba、Si、S、Mn、Pb等元素,而采用熔融法制样时,富含Fe、Mn、Pb等单质元素的稀土矿样会腐蚀Pt-Au坩埚。试验将稀土矿石与混合熔剂[m(Li₂B₄O₇)∶m(LiBO₂)=33∶67]以质量比1∶14(稀释比)混合,再加入1mL 500g/L NH₄NO₃溶液为氧化剂、0.2mL 100g/L LiBr溶液为脱模剂,在1050℃下熔融制成均匀玻璃片,使用波长色散X射线荧光光谱法(WDXRF)测定轻稀土矿石中La₂O₃、CeO₂、Pr₆O₁₁、Nd₂O₃、Sm₂O₃、Eu₂O₃、Gd₂O₃、Y₂O₃等8种主量稀土氧化物。方法中稀土氧化物的检出限为5~159μg/g。实验方法用于测定两个稀土矿石标准物质GSB04-3549-2019(稀土总量为4.44%)和GSB04-3309-2016(稀土总量为29.09%)中8种稀土氧化物,低品位稀土矿石标准物质(GSB04-3549-2019)中稀土氧化物测定结果的相对标准偏差(RSD,n=7)小于13%,高品位稀土矿石标准物质(GSB04-3309-2016)中稀土氧化物测定结果的相对标准偏差(RSD,n=7)小于2%。选取2个轻稀土矿石样品(稀土总量分别为2.55%和24.64%),按照实验方法进行稀土总量的加标回收试验,回收率为96%~100%。选取2个稀土矿石标准物质GSB04-3550-2019和GSB04-3311-2016以及2个轻稀土矿石样品,按照实验方法测定La₂O₃、CeO₂、Pr₆O₁₁、Nd₂O₃、Sm₂O₃、Eu₂O₃、Gd₂O₃、Y₂O₃,测定值与标准值或电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定值相吻合。实验方法具有较广的适应性,能满足复杂矿物组成轻稀土矿石中主量稀土氧化物的检测。     

微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铁矿石中硅和磷

硅和磷是铁矿石品质的关键指标,准确、快速地测定硅和磷含量,有利于确定铁矿石的经济价值和制定冶炼工艺.实验采用盐酸-硝酸-氢氟酸混酸体系并使用微波消解法消解试样,然后采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定硅和磷.试验了不同消解体系的消解效果,结果表明盐酸-硝酸-氢氟酸消解体系消解效果最佳,以5％混酸作为...