火試金減雜-電感耦合等離子體原子發射光譜(ICP-AES)法測定高冰鎳中的金、銀、鉑、鈀

史博洋 王皓瑩 劉 宇

(1.北礦檢測技術有限公司，北京 102628；2.礦冶科技集團有限公司，北京 100160)

前言

鎳是一種銀白色金屬，具有良好的可塑性、耐腐蝕性和磁性，并且具強的延展性和硬度。溶于硝酸后，呈綠色。廣泛用作催化劑和合金。

高冰鎳[1-2]由銅鎳混合精礦經熔煉及轉爐吹煉而得，首要成分為Ni3S2和Cu2S。隨著鎳需求量的增大，中間產物高冰鎳也隨之增大，因此建立測定高冰鎳中金、銀、鉑、鈀等貴金屬含量的測定有著十分重要的意義。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與器皿

SHIMADZU ICPE-9820電感耦合等離子體原子發射光譜儀(島津(中國)有限公司)，耐火黏土坩堝，鎂砂灰皿，熔融電爐，灰吹電爐。

1.2 試劑

氧化鉛、無水碳酸鈉、二氧化硅、硼砂、硝酸、鹽酸、冰乙酸均為分析純試劑。

1.3 實驗方法

稱取5.0 g(精確至0.000 1 g)樣品，加入250 g氧化鉛、30 g碳酸鈉、15 g硼砂、15 g二氧化硅、1.0 g淀粉，置于坩堝中，攪拌均勻后，加入覆蓋劑。按照火試金的操作步驟[2-4]進行熔煉、灰吹、醋酸清洗合粒、合粒稱重。

將合粒錘成薄片置于燒杯中，加入10 mL熱硝酸(1+1)，置于電熱板上低溫加熱，待合粒反應完全后，取下稍冷，加入10 mL鹽酸，蓋上表面皿，加熱微沸騰，待燒杯中的沉淀完全沉降后取下，冷卻至室溫后，定容至50 mL容量瓶中，混勻。靜置澄清后，用ICP-AES法測定相對應的金、鉑、鈀、鉛、鉍、碲的發射強度。

2 結果與討論

2.1 稱樣量的選擇

高冰鎳中大致含鎳46.82%、銅24.62%、硫19.82%、鐵4.37%，而鎳和銅會影響造渣，從而形成不了鉛扣。以樣品A2為例，實驗選取不同稱樣量，按照實驗步驟進行實驗。考察不同稱樣量對結果的影響，實驗結果見表1。

通過表1可以看出，稱樣量過大，銅、鎳含量隨之增高，影響造渣，從而形成不了鉛扣，稱樣量過小，高冰鎳中銀的品位較低，導致合粒小，難以從灰皿中夾出。所以實驗選擇稱樣量5 g 為宜。

2.2 氧化鉛用量的確定

以樣品A1為例，按照實驗方法，進行熔煉。實驗結果如表2所示。

表1 稱樣量選擇實驗

表2 氧化鉛用量實驗

通過表2可以看出，加入氧化鉛量在250 g以下時，造渣不好或者鉛扣偏小，導致測定結果偏低，而過量的氧化鉛通過反應能將鎳從樣品中分離，進入熔渣，進而鉛扣分離，保證鉛扣正常形成。所以氧化鉛的加入量建議在250 g為宜。

2.3 波長的選擇

波長在選擇時要考慮分析譜線的準確度和靈敏度，最大限度地避開光譜的干擾。經實驗對比，給出推薦的分析譜線波長，見表3。

表3 波長的選擇實驗

2.4 儀器參數的選擇

實驗選取SHIMADZU ICPE-9820電感耦合等離子體原子發射光譜儀[5]，儀器工作條件見表4。

表4 ICP-AES的工作參數

2.5 共存元素的干擾

火試金經過富集后，大部分賤金屬已通過溶渣分離和灰皿吸收，可以忽略其干擾，合粒經過硝酸溶解后，分金液中除含有銀外，還含有少量的銅、鉛、碲、鉍等雜質[6-7]。

移取一定量的金、鉑、鈀標準溶液于100 mL容量瓶中，加入上述共存元素，測定其濃度變化，考察合粒中上述元素對金、鉑、鈀測定的影響，結果見表5。

從表5結果可以看出，Cu、Pb、Bi、Te等元素對高冰鎳中金、鉑、鈀的測定干擾很小，可以忽略。

2.6 精密度實驗

選擇兩個樣品，按照實驗方法重復測定Au、Ag、Pt、Pd含量5次，結果見表6 。

由表6結果可以看出，實驗中測定Au、Ag、Pt、Pd含量的相對標準偏差小于3%，證明方法精密度良好。

表5 共存元素干擾實驗

表6 精密度實驗

2.7 加標回收實驗

按照實驗方法，分別向樣品中加入Au、Pt、Pd標準溶液和Ag標準進行加標回收實驗，測定結果如表7所示。

表7 加標回收實驗

實驗表明，高冰鎳中Au、Ag、Pt、Pd的加標回收率在99.5%～102%，滿足測定要求。

3 結論

通過對稱樣量大小、氧化鉛用量、儀器工作條件等條件實驗，確定了本方法最優的條件。從而成功探究出測定高冰鎳中金、銀、鉑、鈀的實驗方法，填補了國內沒有此分析方法的空白。