铅试金富集—电感耦合等离子体发射光谱法测定铜冶金浸出渣中微量铑、铂和钯.pdf

7 6 中国 有色 冶 金 A云锡铜项目篇 分析探讨 铅试金富集一电感耦合等离子体发射光谱法 测定铜冶金浸 出渣 中微量铑 、 铂和钯 陈 林 云南锡业 股份有限公司铜业分公 司，云南 个 旧 6 6 1 0 0 0 [ 摘 要 ] 提 出了一种测定铜 台 金浸 出渣 中微 量铑 、 铂和钯的 方法。样品经铅试金 富集， 分 离大量杂质 后形成的贵金属合粒 以混合 酸溶 解并定容 ， 在 选定 的仪 器工作条件下 ， 利 用电感耦合等 离子体发射 光谱 测定溶液 中铑 、 铂 和钯 含量。铑 、 铂和钯 的质 量浓度 在 0～1 0 g ／ mL范围 内与 强度 值 呈正 比， 校准 曲线 相关 系数大于 0 ． 9 9 9 9 ， 样品加标回收率在 9 6 ％ ～1 0 4 ％之 间， 相对标准偏差均小 于 1 0 ％。所拟 方法应用 于铜冶金 富集渣的测定值 与有色金属 行业标准分析方法的测定值一致 。 [ 关键词 ] 铅 试金 富集 ；电感耦合 等 离子体发射光谱法 ； 铜 冶金 浸 出渣 铑 ；铂 ； 钯 [ 中图分类号 ] T F 0 3 1 [ 文献 标志码 ] B [ 文章 编号 ] 1 6 7 2 - 6 1 0 3 2 0 1 6 0 2 - 0 0 7 6 - 0 3 铜冶金浸出渣是铜 阳极泥经 硫酸化焙烧 提取 粗 硒 ， 酸浸 分 离 铜 、 镍 、 银 等 元 素 后 产 出 的 一 种 浸 出富 集 渣 。铜 阳 极 泥 中铜 、 铅 、 铋 、 锑 、 镍 、 锡 、 金 、 银 、 硒 、 碲及铂族金 属都有综合 回收价值 。铜 阳极 泥经上述工 艺处理 后 ， 产 出的浸渣 中金及 铂族 金 属都有所 富集 ， 测定其 中微 量铑 、 铂 和钯 ， 可 以指 导 后 续 的生产 。 常用的测定矿物及冶金渣中微量铂族金属的方 法有以试金或有机试剂萃取富集 被测组分 ， 以分光 光度法 、 催化示波极 谱法 、 电感耦合 等离子体发 射光谱 法 或火焰 原子 吸收 光谱 法 进行 测定。 本文通过参考有关文献 ， 提 出了一种 以铅试金富集 电感耦合等离子体发射光谱法测定铜冶金浸出渣中 微 量铑 、 铂 和钯 的 方法 ， 用 于 生 产样 品 的分 析 ， 结 果 令 人满 意 。 本方 法关 键点 之一 是将铂 族金 属从 浸 出渣 中富 集出来形成贵金属合粒。铅试金作为一种经典的试 验方 法 ， 有很 多 著 作 ， 标 准 方 法 都 对 其 进 行 了详 细研究 ， 若样品中金和银 的含量远大于铑、 铂和钯的 含量时 ， 这三个元素完全可富集到贵金属合粒中， 当 贵金属合粒中铂族金属 占比小于 5 ％ ， 以盐酸一 硝酸 的混合酸热溶即可分解合粒 ， 不需要 聚四氟 乙烯内 衬的压力消解罐在高温高压下消解铂族金属 ， 简化 了操 作步 骤 。 1 试验部分 1 ． 1 主 要仪器 I C AP 一 6 3 0 0电感耦合等离子体发射光谱仪 美 国赛飞世尔科技有 限公 司 ， 仪器最佳工作条件通 过改变仪器的参考条件以正交法选 出， 见表 1 。 表 1 仪器最佳工作条件 1 ． 2试 剂 铂标准贮存溶液 1 0 0 g ／ m L， 用王水分解纯度 [ 作 者简介 ]陈林 1 9 6 6 一 ， 男 ， 云南个 旧市 人 ， 理学学 士， 化学分析 高级工程师 ， 主要从事光谱仪器分析及方法研 究。 [ 收稿 日期 ]2 0 1 5 1 2 - 2 5 为 9 9 ． 9 9 ％ 的金属 铂 ， 水 浴上 蒸干 ， 以盐 酸 31 溶 解配制 而成； 钯标准贮存溶液 1 0 0 I x g ／ mL ， 用王水 分解 纯 度为 9 9 ． 9 9 ％ 的金属 钯 ， 水 浴 上蒸 干 ， 以盐 酸 31 溶解配制而成 ； 铑标准贮存溶液 2 0 I x g ／ m L， 用 氯铑 酸铵 以盐 酸 31 溶 解 配 制 而 成 ； 硝 酸 ； 盐 酸 ； 冰 乙酸 ； 无水 碳 酸钠 ； 硼砂 ； 淀粉 ； 二氧 化硅 ； 氧化 2 0 1 6年 4月第 2期 陈林 铅试金富集一电 感耦合等离子体发射光谱法测定铜冶金浸出渣中微量铑、 铂和钯 7 7 铅 ； 氯化钠 ； 所有试剂均为分析纯 ， 实验室用水 为一 级 纯水 。 1 ． 3实 验方 法 1 ． 3 ． 1 试 样 的处理 根据 样 品 中待 测 组 分 的 含 量 ， 称 取 5 ． 0 g以下 的 样量 精准 至 0 ． 0 0 1 g 于坩 埚 中铅试 金 配料 ， 置 于 试金 炉 中高 温熔炼 后得 到 4 05 g的铅 扣 ， 取 出锤 打后于灰皿中高温灰吹至得到贵金属合粒 ， 取 出合 粒放人 3 0 m L瓷坩埚中分别以热乙酸和热水清洗数 次 ， 烤干 ， 加入 2 0 mL热 硝 酸 17 于 电热 板 上 微 热保 持近 沸 ， 使 银 溶 解 ， 反 应 停 止后 小 心 倾 出溶 液 ， 以少 量热 水 洗 涤 三次 ， 分 金 液 和 洗 涤 液 置 于 5 0 mL 烧杯 中待用； 加 1 0 mL王水于瓷坩埚中， 加热保持近 沸至其中固体颗粒物完全溶解 ， 将溶液移至盛有分 金液 的烧杯 中， 微热 ， 冷却后移至 5 0 m L容量瓶中 ， 定 容 ， 混匀 ， 静 置 1 0 m i n ， 以定量 滤纸 干过 滤 ， 取 清 液 测定 ， 同时做 空 白试 验 。 1 ． 3 ． 2 混合 标准 系列 溶液 的 配制 分别移取 0 、 1 ． 0 、 2 ． 0 、 3 ． 0 、 4 ． 0 mL铑标准贮存 溶液 ， 分别移取 0 、 1 ． 0 、 2 ． 0 、 3 ． 0 、 4 ． 0 m L铂标准贮存 溶 液 ， 分别 移取 0 、 1 ． 0 、 2 ． 0 、 4 ． 0 、 8 ． 0 m L钯 标 准贮 存 溶 液 ， 依 次 置 于 同一 组 1 0 0 m L容 量 瓶 中 。加 入 8 mL王水 ， 以水 稀释 至刻 度 ， 混 匀 。 1 ． 3 ． 3 测量 在电感耦合等离子体原子发射光谱仪最佳条件下 测量混合标准系列溶液的谱线强度， 建立铑、 铂和钯元 素的校准曲线， 随后进行试样溶液的测定。 2 结果 与讨论 2 ． 1 铅 试 金配料 熔 融及灰 吹 条件选 择 根 据 试 样 大致 组 分 确定 各 熔 剂 的需 要 量 ， 调 整 还原剂淀粉加入量确保高温熔炼后得到 4 05 g 的铅扣 ， 经 考察 ， 铅扣 灰 吹温 度 为 8 8 0℃ ～9 0 0 c I 之 间 ， 灰 吹后 得到 的贵 金属合 粒 主要 由金 、 银及 铂族 金 属构成 ， 常规元素在其中含量极微。 2 ． 2测定 介质 的选 择 考察 了盐酸 一 硝酸混合酸介 质酸的用量 ， 结果 表明 盐酸的体积分数在 2 ％ ～8 ％， 硝酸的体积分 数在 2 ％ ～ 7 ％之 间对 测定 铑 、 铂 和钯 无影 响 。 2 ． 3共存 元素 的干 扰 考察 铑 、 铂 和钯 质 量浓度 分别 为 2 g ／ mL时 ， 2 0 倍金 、 3 0倍银 、 1 0倍铅 、 l 0倍铋 的共存元素对铑、 铂 和钯 的测定 无 影响 。 2 ． 4分析 谱线 的选 择 分析谱 线的选择可能影 响到测定结果 的准确 性 ， 微量元素分析选择分析谱线必须考虑灵敏度、 共 存元素干扰 、 背景干扰等因素。通过查 阅元素谱线 表 ， 初选出各元素数条灵敏线 ， 经过试验 比较， 选出 三条谱线作为分析谱线。 2 ． 5校准 曲线相 关 系数 、 检 出限和 测定 下 限 各 元素 标 准系列 溶液 质量 浓度 为 0～1 0 g ／ m L 时 ， 质 量浓 度 与 相 应 的 强 度 呈 正 比 ， 相 关 系 数 大 于 0 ． 9 9 9 9 。连续测定 1 1次校准空 白， 按 3倍标准偏差 计算检出限， 按测定结果的 1 0倍 ， 5 ． 0 g的取样量及 5 0 mL的定容体积计算元素 的测定下 限， 结果 见表 2 表 2 分析 线 、 线 性相 关 系数 、 检 出限和测 定 下限 3 样 品分析 按 试 验 方法 测 定 二个 浸 出渣样 品 中铑 、 铂 和钯 的含量 ， 进行 7次 平行 测定 ， 同时完成 样 品的加 标 回 收 试验 。 将 本 法 的 测 定 结 果 与 Y S ／ 4 5 2 0 l 0国 家有色行标的测定结 果进行对照 ， 来考察方法的准 确性 ， 结果见表 3 。 表 3样 品 中各 元 素分析 结果 n 7 7 8 中 国 6 - 色 冶 金 A云锡铜项目 篇． 分析探讨 从 表 3可 以看 出 ， 本方 法 测 定 值 与 有 色 金 属行 业标准分析方法的测定值吻合 ， 样 品加标 回收率在 9 6 ％ ～1 0 4 ％之 间 。 4 结论 采 用 铅 试 金 富集 ， 预先 分 离 了 绝 大部 份 常 见元 素， 延伸了铑 、 铂和钯 的测定下限 ； 以电感耦合等离 子体发射光谱法 同时测定样品中微量铑、 铂和钯 ， 提 高 了工作效率 ； 用 于浸出渣 中微 量铑 、 铂 和钯 的测 定 ， 效果 很 好 。 [ 参考文献] 刘永琴 ， 孙 淑嫒．矿石及有色金属分析手册 [ M] ． 北京 冶金工 业 出版 社 ， 1 9 9 0 ． 李 小玲 ， 林 海 山．锑 试金 富集一 I C P AE S法测定 冶金 富集渣 中 的铱 [ J ] ． 贵金属 ， 2 0 1 2 ， 3 2 3 6 3 6 5 ． 施意华 ， 王晟． 火焰原子吸收光谱法测定尾气 净化 金属载体催 化剂 中的铂钯铑 [ J ] ．冶金分析 ， 2 0 l 2， 3 2 3 1 41 9 ． Y S ／ T 7 4 5 ． 1 7 4 5 ． 9 2 叭0 ． 铜 阳极泥化学分析方法[ S ] 苏爱萍 ， 陈林．电感耦 合等 离子体发 射光谱测定 粗硒 中 1 7种 杂质元素 [ J ] ． 冶金分析 ， 2 0 1 4， 3 4 1 1 1 1 ～1 7 ． 刘伟 ， 方卫． 还原 、 沉淀分离 I C P ． A E S法测定纯 银中 2 O个杂质 元素 [ J ] ． 贵金属 ， 2 0 0 9 ， 3 0 1 5 3 5 8 ． De t e r m i na t i o n o f t r a c e r ho d i um ，pl a t i nu m a nd pa l l a di um i n c o p pe r m e t a l l u r g i c a l l e a c hi ng r e s i du e b y i n duc t i v e l y c o u pl e d p l a s m a a t o m i c e m i s s i o n s p e c t r o m e t r y a f t e r l e a d fir e a s s a y pr e c 0 nc e nt r a t i O n CHEN Li n Abs t r a c t A d e t e r mi n a t i o n me t h o d o f t r a c e r ho d i u m ，p l a t i n u m a n d p a l l a d i u m i n c o p p e r me t a l l u r g i c a l l e a c h i n g r e s i d u e s wa s p r o p o s e d． S a mp l e s a f t e r e fi r e l e a d a s s a y i n g e n r i c h me n t ， s e p a r a t i o n o f a l a r g e n u mbe r o f i mp u r i t i e s ， f o r me d a n o b l e me t a l a l l o y p a r t i c l e，mi x e d i n a c i d s o l ut i o n a f t e r d i l u t i o n t o c o n s t a n t v o l u me ，t he c o n t e n t o f r h o d i ． a m ，p l a t i n um a n d pa l l a di u m i n s o l u t i o n wa s de t e r mi n e d b y i n d u c t i v e l y c o up l e d p l a s ma a t o mi c e mi s s i o n s p e c t r o me t r y u n d e r s e l e c t e d i n s t r u me n t a l c o n d i t i o n s ．Th e i n t e n s i t y o f r ho d i u m ，p l a t i n u m a n d p a l l a d i u m wa s i n d i r e c t r a t i o t o i t s c o n c e n t r a t i o n i n r a n g e o f 0～1 0 g ／mL．Th e c o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n t o f t h e c a l i br a t i o n c u r v e wa s hi g h e r t ha n 0． 9 9 99． Th e r e c o v e r i e s o f s t a n d a r d a d d i t i o n we r e b e t we e n 9 6％～ 1 0 4％ ，T he r e l a t i v e s t a n da r d d e v i a t i o n s wa s l e s s t h a n 1 0％ ．Th e pr o p o s e d me t h o d wa s a p p l i e d t o t h e d e t e r mi na t i o n o f t h e c o n c e n t r a t i o n o f c o p pe r me t a l l ur g i c a l l e a c h i n g r e s i du e s， t h e d e t e r mi n a t i o n r e s u l t s we r e c o ns i s t e n t wi t h t ho s e o bt a i n e d by no n f e r r o u s me t a l s i n d u s t r y s t a n d a r d a n a l y s i s me t h o d． Ke y wo r dsl e a d f i r e a s s a y pr e c 0 n c e n t r a t i 0 n； i nd u c t i v e l y c o up l e d p l a s ma a t o mi c e mi s s i o n s pe c t r o me t r y； c o p pe r me t a l l u r g i c a l l e a c hi n g r e s i d u e sr h o d i um ；p l a t i n um ；p a l l a d i u m 1 2 3 4 5 6