《2023年钨精矿中砷量测定实验报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023年钨精矿中砷量测定实验报告.docx（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、钨精矿中砷量测定,-,实验报告（10）(1)(1) 钨精矿 化学分析方法 砷 量的测定 氢化物发生原子荧光光谱法 赣州有色冶金研究所 200 20 年 年 0 10 月 试 验 报 告（草案）（草案） 样 式 定 义: 正文: 制表位: 17 字符, 居中 + 37.5字符, 右对齐 钨精矿化学 分析方法 原子荧光光谱法 测定 砷 量的 实验报告 赣州有色冶金研究所 赖 剑 陈涛 赵之连 0 前 言 钨精矿中的砷是影响产品品质的重要指标之一。国家标准钨精矿化学分析方法 砷量的测定（GB/T6150.13-2022）自颁布实施以来已有 11 年，随着我国环境保护意识不断的提高，国家对污染元素下限
2、指标的要求更加严格，促使钨行业上下游客户对产品检测的准确性和效率提出了更高的要求；加之分析技术的进步，新设备及新方法的研制成功，使得对原有分析方法进行修订成为必然。2021 年 3 月 6 日国标委下发的laquo;全国标准化管理委员会下达 2021 年推荐性国家标准计划(修订)的通知raquo;(国标委发2021 6 号文件)，此标准获国标委立项，项目下划号 2021743-T-610，由赣州有色冶金研究所负责起草修订。 现行国家标准 GB/T6150.13-2022钨精矿化学分析方法-砷量的测定是采用氢化物发生原子吸收光度法，该方法存在灵敏度偏低、测定相对稳定性差等缺点。目前已无法满足对产
3、品检测所提出的更高要求。本项目的修订采用氢化物发生原子荧光光谱法，将有效提高灵敏度，扩大检测范围，提高效率。可进一步完善钨精矿化学分析方法的标准体系。将是理想的测定钨精矿中砷的化学分析方法。 本试验通过条件实验、准确度实验、精密度实验，确定了氢化物发生-原子荧光光谱法测定钨精矿中砷含量的最佳分析条件、共存元素的干扰情况、分析步骤以及方法适用的测定范围。该方法具有操作简便快捷、准确度和精确度高的优点。 1 方法原理 样品经硫酸-硫酸铵分解，在氨水介质中用柠檬酸络合钨，铁，锰等，用硫脲-抗坏血酸预还原五价的砷到三价的砷。在氢化物发生器中，砷被硼氢化钾还原为氢化物，于原子荧光光谱仪上测定其荧光强度。
4、 2 试验部分 2.1 主要试剂 除非另有说明，本部分所用试剂均为符合国家标准或行业标准的分析纯试剂，所有水均为蒸馏水。 2.1.1 硫酸铵。 2.1.2 硫酸（rho;1.84 g/mL）。 带 格 式 的: 字体颜色: 黑色 2.1.3 盐酸（rho;1.19g/mL），优级纯。 2.1.4 氨水（rho;0.88 g/mL）。 2.1.5 柠檬酸溶液（500g/L）。. 2.1.6 硫酸溶液（1+1）。 2.1.7 柠檬酸-碘化钾溶液液：称取 20g 柠檬酸，5g 碘化钾，加水溶解，用水稀至 100 mL，混匀。用时现配。 2.1.8 硫脲-抗坏血酸预还原溶液：分别称取 10 g 硫脲和
5、抗坏血酸用水溶解，用水稀至100mL,混匀。用时现配。 2.1.9 硼氢化钾溶液:称取 10 g 硼氢化钾溶于已加有 2.5g 氢氧化钾的 500 mL 水中，用时现配。 2.1.10 砷标准贮存溶液：称取 0.1320g 光谱纯三氧化二砷基准试剂置于 100 mL 烧杯中，加 10mL10 g/L 氢氧化钠溶液，微热溶解完全后，加 40 mL 水，1 滴 10 g/L 酚酞指示剂，用硫酸（1+1）中和至无色后过量 12 滴，冷至室温，移入 1000 mL 容量瓶中，以水定容。此溶液 1 mL 含 100 g 砷。 2.1.11 砷标准溶液：移取砷标准贮存溶液（2.1.10）50mL 溶液于
6、1000 mL 容量瓶中，以水定容。此溶液 1 mL 含 5g 砷。 2.1.12 氩气（ phi;(Ar) gt;99.99%)。 2.2 仪器设备 2.2.1 原子荧光光谱仪，AFS-3000 型双道原子荧光光谱仪（ 北京海光仪器公司） 2.2.2 砷高性能灯。 2.3 试样 2.3.1 试样粒度小于 0. 074 mm。 2.3.2 试样预先在 105110 烘 2 h，置于干燥器中冷却至室温。 2.4 分析步骤 2.4.1 试料 称取 0.10.2g 试样，精确至 0.0001g 。 2.4.2 测定次数 独立地进行两次测定，取其平均值。 2.4.3 空白试验 随同试料（2.4.1）进
7、行空白试验。 2.5 分析试液的制备 2.5.1 将试料（2.4.1）置于 250 mL 烧杯中，加入 1g 硫酸铵（2.1.1），摇匀，再加入 7mL硫酸（2.1.2），在高温电炉上加热分解，冒烟浓缩至体积为 12 mL，取下冷却后，吹入少量水洗杯壁和表面皿，加入 8 mL 柠檬酸溶液（2.1.5）,20 mL 氨水（2.1.4），用水洗杯壁和表面皿，加热赶除过量的氨水，冷却后，将溶液移至 100mL 容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。 2.5.2 移取 10.00 mL 试液（2.5.1）于 100mL 容量瓶中，加入 20mL 柠檬酸-碘化钾溶液（2.1.7），10mL 硫脲-抗坏血酸预还
8、原溶液（2.1.8），15mL 盐酸（2.1.3），以水稀释至刻度，混匀，待测。 2.5.3 将试液（2.5.2）在原子荧光仪上测定其荧光强度。从标准曲线上查出相应的砷的浓度。 . 2.6.工作曲线的绘制 分别移取 0.00 mL、0.20 mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、2.0.0 mL 砷标准溶液（2.1.11）于 6 个 100 mL 的容量瓶中，各加入 20mL 柠檬酸-碘化钾溶液（2.1.7），加入 10mL 硫脲-抗坏血酸预还原溶液（2.1.8）15mL 盐酸（2.1.3），以水稀释至刻度，混匀。在原子荧光仪上测定其荧光强度。以砷浓度为横坐标，荧光强度为纵坐标绘制工
9、作曲线。 2.7 分析结果的计算 按式(1)计算砷的质量分数 w(As)，数值以%表示： 10010) () (61 00 2 0 1 -=V mV VAs wr r ( 1) 式中： rho; 1 自工作曲线上查得试液中砷的质量浓度，单位为微克每毫升(mu;g/mL)； rho; 0 自工作曲线上查得随同试样空白中砷的质量浓度，单位为微克每毫升(mu;g/mL)； V 0 -试液定容的体积，单位为毫升（mL）； V 1 -试液分取的体积，单位为毫升（mL）； V 2 -试液测定的体积，单位为毫升（mL）； m 0 试样量，单位为克（g）。 3 结果与讨论 3.1 仪器条件试验 3.1.1 负
10、高压试验 按试验方法，以 40ng/mL 砷标准进行负高压试验，数据见表 1。 表 1 负高压试验 负高压(V) 220 230 240 250 260 270 280 290 300 空白 51 59 74 90 114 149 184 234 296 荧光强度 918 1277 1849 2505 3467 4710 5644 6903 7934 净荧光值 867 1218 1775 2415 3353 4561 5460 6669 7638 数据表明，负高压在 220V300V 范围内，荧光强度和负高压成正比，在满足分析的情况下，尽量不把负高压设置过大，以免影响光电倍增管使用寿命，本试验
11、采 230V250V 负高压。 3.1.2 灯电流试验 按试验方法，以 40ng/mL 砷标准进行灯电流试验，数据见表 2。 表 2 灯电流试验 灯电流(mA) 40 50 60 70 80 90 100 空白 39 49 58 71 85 98 113 荧光强度 517 858 1267 1728 2313 2717 3368 净荧光值 478 82022 122022 1657 2228 2619 3255 数据表明，灯电流在 40mA A 100mA 范围内，荧光强度和灯电流成正比，在满足分析的情况下，尽量不把灯电流设置过大，以免影响灯的使用寿命，本试验采用 50mA 7A 0mA 灯电
12、流。 3.1.3 原子化器高度 按试验方法，以 40ng/mL 砷标准进行原子化器高度试验，数据见表 3。 表 3 原子化器高度试验 原子化器高度(mm) 4 5 6 7 8 9 10 空白 57 58 59 60 59 59 58 荧光强度 1255 1255 1258 1254 1257 1258 1257 净荧光值 1198 1197 1199 1194 1198 1199 1199 数据表明，原子化器高度在 410mm 时，荧光强度稳定，取仪器推荐使用的 8mm。 3.2 样品处理条件试验 3.2.1 样品酸度的影响 单纯用砷标准溶液来衡量酸度的影响无法适用于钨精矿的特殊背景，故本试验
13、以钨精矿样品为考察对象，按试验方法处理样品后，分取试液于一组 100mL 容量瓶中，加入不同体积的浓盐酸，测定其荧光强度，数据见表 4。 表 4 样品酸度试验 HCL 的量(mL) 0 5 10 15 20 25 30 荧光强度 62 1481 1543 1535 1566 1563 1511 数据表明，当 HCl 酸度在 10%25%时，荧光强度达到最大且趋于稳定，本试验选 HCl酸度为 15%。 3.2.2 掩蔽剂的选择 钨精矿中钨含量很高，且伴生有铁、锰、钼、铜、铅、铋、锡等，这些元素在相同条件下对砷的测定产生不同程度的干扰。柠檬酸和酒石酸对钨有较好的掩蔽作用。碘化钾可以提高预还原能力和
14、硫脲-抗坏血酸一起促进五价砷的预还原，并将铜、铅、铋、锡等干扰元素还原成低价离子或直接形成沉淀分离，结合柠檬酸的掩蔽作用消除钨、钼等的干扰。为考察掩蔽效果，用 2#(黑钨精矿)、3#(黑钨精矿)、4#(混合钨矿)、5#(白钨精矿)加标回收试验。数据见表 5。 表 5 掩蔽剂的选择 掩蔽剂 加标回收率(%) 2# 3# 4# 5# 柠檬酸 113.0 107.3 110.4 98.0 酒石酸 104.0 117.7 12022.5 104.0 柠檬酸+碘化钾 105.6 108.7 101.6 108.0 柠檬酸+EDTA 96.7 110.7 99.0 104.0 综合数据来看，对于不同种类的钨精矿，柠檬酸+碘化钾加标回收相对满意，本试验用 拧檬酸+碘化钾联合掩蔽剂来消除干扰。 3.2.3 掩蔽剂用量试验 3.2.3.1 柠檬酸和碘化钾的配比试验 按试验方法，在一组含有 1000ug/mL 钨基体和 40ng/mL 砷标准的 100ml 容量瓶中，加 入8ml柠檬酸(500g/L),再分别加入不同体积的碘化钾(50g/L),测定荧光强度，数据见表6。 表 6 柠檬酸和碘化钾配比试验 碘化钾(ml) 0 5 10 15 20 25 30 35 荧光强度 1602 1613 1614 1632 1640 1642 1658 1663 数据表明，在 100
