火焰原子吸收光譜法（AAS）測定銀精礦中鉍元素的含量

魏雅娟 吳雪英 江荊 葉玲玲

摘 要：研究建立了采用原子吸收光譜法（AAS）測定銀精礦中鉍元素含量的方法。其測定范圍為：0.05%≤Bi）≤5.00%； 通過對比試驗，選用硝酸-鹽酸-氫氟酸-高氯酸濕法消解樣品，氫溴酸除銻，以鹽酸和酒石酸為介質，原子吸收光譜法進行測定。經過儀器條件的選擇和條件實驗的優化，確定了最優的儀器條件、溶樣方法、介質酸度等最佳實驗條件。該方法的加標回收率在96.57%-101.29%%，該方法快速、準確，適用于銀精礦中鉍含量的測定。

關鍵詞：火焰原子吸收光譜法；銀精礦；鉍

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.207

0 前言

銀精礦通常是從銅精礦、鉛精礦、鉛鋅礦石冶煉過程中浮選出來的礦石，其銀含量超過2500g/t時，被稱之為銀精礦；在自然界中，銀主要以化合物的形式存在，約70%的銀資源是與銅、鋅、鉛、金等有色金屬和貴金屬礦床伴生的，同時含有少量的砷、鉍等對銀冶煉的有害組分，這些元素的含量是評價銀精礦的重要指標。目前測定痕量鉍的方法主要有比色法[1-2]、滴定法[3] 、電感耦合等離子體原子發射光譜法[4-5]、火焰原子吸收光譜法[6-7]、原子熒光光譜法[8-9]。其中比色法在選擇性和靈敏度方面尚有不足之處，且分離步驟冗長，操作繁瑣；電感耦合等離子體原子發射光譜法靈敏度高，可同時測定多種元素，但是對于單元素的檢測成本較高，采用原子吸收光譜法和原子熒光光譜法較為適用。目前銀精礦中鉍含量的測定方法為采用氫化物發生-原子熒光光譜法，測定范圍是0.010%～0.50%[10]，靈敏度較高，但隨著銀精礦冶煉技術不斷更新和改變和銀精礦原料來源的多樣化，其組成和品質有了很大的變化，現行的國家標準已經不能滿足目前部分高鉍含量的銀精礦檢測的需求，因此建立一個測定銀精礦中高鉍含量的光譜檢測方法具有十分重要的意義。本文采用硝酸-鹽酸-氫氟酸-高氯酸濕法消解樣品，通過加入氫溴酸除去試料中的砷、銻、錫元素，以鹽酸和酒石酸為介質，防止高含量銀和鉍水解，用火焰原子吸收光譜法對銀精礦中的鉍含量進行測定，測定范圍為0.05%～5.00%，本文根據銀精礦的樣品特點，對儀器條件、樣品溶樣方法、元素干擾等各方面的影響，進行了一系列條件試驗，該法測定的檢出限、精密度、回收率均滿足國家行業標準要求，同時具有簡便快速準確的優點。

1 實驗部分

1.1 儀器及工作條件

原子吸收分光光度計 AA240 （VARIAN，美國；附鉍空心陰極燈）。

儀器工作條件：鉍空心陰極燈，波長223.1 nm，燃燒器高度7 mm，光譜通帶0.2 nm，燈電流4 mA、乙炔流量2000 mL/min。

1.2 試劑

鉍標準儲備液：ρ=1000mg/mL（國家標準物質研究中心）；鉍標準溶液：ρ=100mg/mL，由鉍標準儲備液稀釋而成；鹽酸、硝酸、氫氟酸、高氯酸、氫溴酸均為分析純；酒石酸溶液（200g/L）；硝酸-高氯酸混合酸：將100 mL 硝酸緩慢加入到100 mL 高氯酸中，混勻。

1.3 實驗方法

稱取0.20g試樣（精確至0.0001g），置于聚四氟乙烯燒杯中，加入15mL鹽酸，低溫加熱溶解約10 min以驅除硫化氫，加入5mL硝酸，蓋上聚四氟乙烯蓋，加熱約20min，取下聚四氟乙烯蓋，加入5mL氫氟酸，3mL高氯酸，蓋上聚四氟乙烯蓋，加熱至冒高氯酸白煙且體積約為1mL。取下四氟乙烯燒杯，稍冷，加入3mL鹽酸，5mL酒石酸溶液，用（2+98）鹽酸吹洗表面皿和杯壁，加熱煮沸使可溶性鹽類溶解，取下，冷卻至室溫，移入100mL容量瓶中，并用（2+98）鹽酸稀釋至刻度，混勻， 干過濾。隨同試樣做空白實驗。

1.4 工作曲線的繪制

移取0、0.50、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL鉍標準溶液，分別置于一組100mL容量瓶中，各加入5mL鹽酸，5mL酒石酸溶液，用水稀釋至刻度，混勻。

1.5 測定

使用空氣-乙炔火焰，于原子吸收光譜儀波長223.1nm處，以水調零，測量系列標準溶液及待測試液的吸光度。減去系列標準溶液中“零”濃度溶液的吸光度，以鉍的濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標繪制工作曲線。與標準溶液系列同時，以水調零，測量試液中鉍的吸光度，減去空白試驗溶液的吸光度，從工作曲線上查出相應的鉍濃度。

2 結果與討論

2.1 儀器條件選擇試驗

在不同的儀器參數條件下，測定鉍標準溶液的吸光度，以確定儀器最佳的工作條件。結果見表1。

2.2 單元素對鉍的干擾試驗

向100ml容量瓶中分別加入鉍標準溶液使其濃度為1.00 mg/mL的單元素標準溶液，通過在標準溶液中加入表2濃度的基體元素進行干擾實驗，濃度測定結果（已扣除基體空白）見表2。實驗結果表明：在±5%的誤差允許范圍內，上述離子加入量的條件下，共存離子對測定元素無干擾。

2.3 溶解試驗

分別采用四種常壓加熱溶解的方法對試樣進行分解，方案一用鹽酸-硝酸-氫氟酸進行溶樣，對于碳含量高的2#，試液中浮有大量黑色碳質，且爬璧現象嚴重，對于銻含量高4#的樣品無法完全打開，底部有大量殘渣；方案二是在方案一的基礎上繼續加入硫酸，此方法能將銻含量高的4#部分打開，殘渣量減少，但是仍然不能完全溶解，而且對于鉛含量高的1#樣品容易發生水解，產生大量的白色沉淀，存在一定的吸附作用，導致鉍的測定結果偏低；方案三中通過反復加入高氯酸進行除碳，加入高氯酸后2#樣品的黑色碳質消失，但是對于銻含量高的樣品仍然無法溶解完全，因此考慮加入氫溴酸進行除銻，即為方案四，用鹽酸-硝酸-氫氟酸-高氯酸-氫溴酸溶解樣品，可以將銀精礦中的鉍溶解完全。因此本方法采用方案四進行溶樣。

2.4 回收率試驗

選取試樣，加入一定量的鉍標準溶液，按照本方法進行加標回收實驗，分析結果見表3。由表3可見，加標回收率介于96.57%-101.29%之間，表明該方法的回收效果較好。

2.5 方法準確性試驗

按照本方法進行溶樣，所得的溶液分別用火焰原子吸收光譜儀（AAS）與電感耦合等離子體發射光譜儀（ICP-AES）進行測定，根據表4對比可知，本法測定結果與ICP-AES法測定結果一致性好，說明本方法具有較好的準確性。

3 結論

通過條件試驗，建立的本分析方法---原子吸收光譜法測定銀精礦中鉍量，完全滿足銀精礦中鉍量的測定要求。方法具備如下特點：方法穩定，操作簡便，適用范圍廣，滿足銀精礦中鉍量的分析，鉍的測定范圍為0.05%～5.0%；方法精密度高，相對標準偏差為1.23%～3.74%之間；方法準確度好，加標回收率在96.57%-101.29%之間。

參考文獻：

[1]張桂恩，程定璽，馮素嶺.碘化鉀—羅丹明6G分光光度法測定微量鉍[J].冶金分析，1991（02）：50-51.

[2]劉恒，翟慶洲，胡偉華，李明英.偶氮氯膦-Ⅲ分光光度法測定鉍[J].濕法冶金，2015，34（06）：524-526.

[3]游玉萍.EDTA滴定法測定錫鉍焊料中鉍[J].冶金分析，2012，32（06）：64-67.

[4]成勇.微波消解-電感耦合等離子體原子發射光譜法測定五氧化二釩中痕量硼和鉍[J].冶金分析2015，35（03）：56-60.

[5]黃間珍.電感耦合等離子體原子發射光譜法測定鋁合金中硼鉍鎘鈷鎵鋰[J].冶金分析，2017，37（06）：80-84.

[6]趙義，周龍.鉍和二氧化錳共沉淀分離-火焰原子吸收光譜法測定鉛錠中鉍[J].冶金分析，2017，37（02）：13-17.

[7]何橋云.錫礦石中鉍的測定——火焰原子吸收光譜法[J].云南化工，2017，44（05）：67-70.

[8]曾澤，謝琰，胡曉靜，盧琪.微波消解-氫化物發生原子熒光光譜法測定輕燒鎂中銻鉍[J].冶金分析，2009，29（04）：65-67.

[9]張曉寒，馬沖先，李莎莎.氫化物發生-原子熒光光譜法同時測定鎳基高溫合金中鉍和碲[J].冶金分析，2014，34（12）：52-56.

[10]YS/T 445.3-2001銀精礦化學分析方法砷量和鉍量的測定.

作者簡介：魏雅娟（1981-），女，廣西河池人，本科，工程師，主要從事分析檢測研究工作。