电感耦合等离子体发射光谱法测定钼矿石和铜矿石中的铼_赵庆令(1).pdf

2009 年 12 月 December 2009 岩矿测试 ROCK AND MINERAL ANALYSIS Vol． 28，No． 6 593 ～594 收稿日期 2008- 12- 07; 修订日期 2009- 02- 26 作者简介 赵庆令 1983 － ， 男， 山东单县人， 工程师， 从事仪器分析研究工作。E- mail zqlzb126． com。 文章编号 02545357 2009 06059302 电感耦合等离子体发射光谱法测定钼矿石和铜矿石中的铼 赵庆令，李清彩 山东省鲁南地质工程勘察院，山东 兖州272100 摘要 采用氧化镁 － 硝酸钠 － 过氧化氢处理试样， 不需分离富集， 电感耦合等离子体发射光谱法直接测定钼矿石及铜矿石 中的铼， 筛选了不同溶矿方法和仪器参数条件。方法检出限为 0． 014 μg/g， 相对标准偏差 RSD，n 11 小于 5． 00， 经国 家一级钼矿石及铜矿石标准物质分析验证， 结果与标准值吻合。 关键词 电感耦合等离子体发射光谱法; 钼矿石; 铜矿石; 铼 中图分类号 O657． 31; P618． 65; P618． 41文献标识码 B Determination of Rhenium in Molybdenum and Copper Ores by Inductively Coupled Plasma- Atomic Emission Specrometry ZHAO Qing- ling，LI Qing- cai Lunan Geo- engineering Exploration Institute of Shandong Province，Yanzhou272100，China Abstract The determinations of rhenium in molybdenum and copper ores were pered by inductively coupled plasma- atomic emission spectrometry ICP- AES with sample pretreatment using magnesium oxide- sodium nitrate- hydrogen peroxide． The sample pretreatment parameters and instrument operating conditions were optimized． The detection limit of the for Re was 0． 014 μg/g． The has been verified by determination of Re in molybdenum ore and copper ore National Standard References and the results are in agreement with certified values with precision of less than 5． 00RSD n 11 ． Key words inductively coupled plasma- atomic emission spectrometry ICP- AES ; molybdenum ore; copper ore; rhenium 铼属高度分散元素， 在自然界中很少独立矿物形成， 而 是分散存在于各种硫化矿物及超基性岩类矿物中。四价铼 和钼离子半径都是 0． 068 nm， 因此铼绝大部分赋存于富含 钼的矿石晶格中 ［1 －2 ］。目前具有经济回收价值的含铼矿物 主要是辉钼矿和硫化铜矿。在这些矿物中， 铼以 ReS2或 Re2S7的形式存在， 在含铼的辉钼矿中， 铼的含量一般在 0． 001 ～0． 031。斑铜矿含铼 0． 0001 ～ 0． 0045［3 ］。 电感耦合等离子体质谱 ［4 －7 ］和中子活化［8 ］分析仪器价格昂 贵， 目前多应用于科学研究分析; 电感耦合等离子体发射光 谱法 ICP － AES 灵敏度高， 精密度好， 标准曲线线性范围 宽， 测定速度快， 可多元素同时测定， 已被广泛应用于不同 领域各种类型样品的分析。 本文采用氧化镁和硝酸钠烧结、 热水浸取处理样品， 最 大限度地减少碱熔或传统酸溶矿样方法引入的干扰 ［9 －12 ］; 选择最佳的消解方法、 分析谱线、 背景扣除位置、 载气流量 等条件， 制定了 ICP － AES 直接测定钼矿石和铜矿石样品 中铼的方法。 1实验部分 1． 1仪器及工作参数 Thermo 6300 全谱直读等离子体发射光谱仪 美国 Thermo 公司 ， CID 电荷注入检测器 ， iTEVA 操作软件。 仪器工作条件见表 1。 表 1仪器工作条件 Table 1Operating conditions for ICP- AES determination 参数设定值参数设定值 垂直观测高度15 mm发射功率1150 W 蠕动泵泵速75 r/min载气压强0．24 MPa 冷却气流量一般积分时间7 s 辅助气流量1．0 L/min冲洗时间30 s 重复测量次数3稳定时间5 s 1． 2主要试剂 MgO 和 NaNO3均为优级纯， H2O2 分析纯 ， 二次纯化水 电阻率≥18 MΩcm ， 高纯氩气 质量分数 w ＞99．99 。 395 ChaoXing 1． 3样品分解 准确称取 1． 000 0 g 试样于已铺有 2． 00 g MgO 和 0． 50 g NaNO3的瓷坩埚中， 充分搅匀， 表面再覆盖 1． 00 g 的 MgO， 放入马弗炉从室温开始加热， 升温至 350℃时， 保持每 30 min 升高 100 ℃， 升温至 650 ℃后并保温 0． 5 h。取出冷 却至 80℃左右， 用 30 mL 热水浸取， 加 3 mL H2O2， 微沸 30 min， 取下稍冷， 用中速滤纸过滤， 热水洗涤烧杯及沉淀 各 3 次， 溶液收集在 100 mL 烧杯中， 在电热板上微沸状态 下蒸发至近干， 加 2 mL HNO3， 移至 25 mL 比色管中， 用水 稀释至刻度， 摇匀， 静置后待测。 2结果与讨论 2． 1溶矿试剂和溶矿条件的选择 Re 几乎不溶于 HCl 和 HF， 加热时才与 H2SO4起微弱 作用 ［1 ］。采用高沸点酸如 H 2SO4或 HClO4溶解样品， 在蒸 发至溶液冒烟时会致使 Re 挥发， 另外在热 HCl 或 HBr 溶液 中也会导致 Re 的严重挥发 ［1 ］。Re 易被 HNO 3消解， 氧化生 成易溶性的高铼酸盐。用碱性熔剂如 Na2O2、 NaOH 或 NaOH － NaNO3熔融， Re 均被氧化至 7 价生成可溶性高铼酸 盐 ［1， 3， 12 ］。由于 Re 在试样中含量均极低， 为达到样品分解 和分离大量杂质 包括大部分 Mo、 Cu 的目的， 本文参考相 关文献采用 MgO － NaNO3混合熔剂， 在瓷坩埚中于650℃烧 结， 烧结物经含 H2O2的沸水浸取， 不溶物 主要为基体元素 组分和 MgO 滤去， 滤液用作 Re 的测定。 2． 2分析线的选择 通过观察 iTEVA 软件自带的元素谱线相互干扰功能表， 选择Re 197．312 nm、 Re 204．908 nm、 Re 221．426 nm、 Re 227．525 nm 等分析谱线， 通过对 GBW 07239 标准物质溶液进行图谱分 析， Re 197．321 nm 谱线并未受到明显干扰; Re 204．908 nm 谱 线的信背比弱， 不能满足分析要求; Re 221．426 nm 谱线的信号 峰受Mo 221．427 nm 轻微干扰; Re 227．525 nm 谱线的右背景受 W 227．550 nm 强烈干扰。本文选择 Re 197．321 nm 为最佳分 析谱线， 其背景校正模式见图1。 图 1Re 197． 321 nm 谱线的背景校正 Fig．1Background correction of analytical spectral lines 2． 3检出限 在仪器最佳条件下， 对试剂空白溶液连续测定 12 次， 以 3 倍标准偏差计算方法检出限为 0． 014 μg/g。 2． 4准确度和精密度 按照本方法制定的分析步骤， 对 4 个国家一级标准物 质样品重复测定 11 次， 表 2 结果表明， 测定值与标准值一 致， 方法精密度 RSD 小于 5． 00。 表 2准确度和精密度试验 Table 2Accuracy and precision tests of the 标准物质 编号 w Re / μgg－1 标准值本法测定平均值RSD/ GBW 072380．350．35552．38 GBW 072390．120．10284．63 GBW 071640．240．24462．25 GBW 071663．53．57011．87 3结语 实验结果表明， 采用电感耦合等离子体发射光谱法测 定钼矿石和铜矿石中的铼， 方法准确度高， 分析时间短， 易 于流程操作， 适用于大批量钼矿石和铜矿石样品中铼元素 的分析。 4参考文献 ［ 1］岩石矿物分析编写组． 岩石矿物分析 第一分册 ［M］． 3 版． 北京 地质出版社， 1991 784 －799． ［ 2］涂光炽， 高振敏， 胡瑞忠， 张乾， 李朝阳， 赵振华， 张宝贵． 分散 元素地球化学及成矿机制［M］ ． 北京 地质出版社， 2004 396 －401． ［ 3］吴贤， 李来平， 张文钲， 张新． 铼的性质及铼资源分布［J］． 矿业快报， 2008， 24 11 67 －69． ［ 4］杨胜洪， 屈文俊， 杜安道， 杨刚， 陈江峰． 同位素稀释等离子体 质谱法准确测定地质样品中痕量铼［J］ ． 岩矿测试， 2006， 25 2 125 －128． ［ 5］漆亮， 周美夫， 严再飞， 皮道会， 胡静． 改进的卡洛斯管溶样等 离子体质谱法测定地质样品中低含量铂族元素及铼的含量 ［ J］ ． 地球化学， 2006， 35 6 667 －674． ［ 6］储著银， 陈福坤， 王伟， 谢烈文， 杨岳衡． 微量地质样品铼锇含 量及其同位素组成的高精度测定方法［J］． 岩矿测试， 2007， 26 6 431 －435． ［ 7］胡庆云， 张振森， 陈杭亭， 段太成， 徐羽梧． 等离子体质谱法测 定地质样品中超痕量贵金属和铼［J］ ． 贵金属， 2007， 28 1 43 －47． ［ 8］周长祥， 王卿， 姜怀坤， 吕振生， 李连忠， 徐庆福． 泡沫塑料预 富集中子活化测定铜矿中的铼［J］． 分析化学， 2005， 33 5 657 －660． ［ 9］靳洪允． 稀散金属铼的化学分析进展［ J］． 湿法冶金， 2004， 23 3 660 －663． ［ 10］邓桂春， 滕洪辉， 刘国杰， 侯松嵋， 张渝阳， 王鑫， 臧树良． 铼 的分离与 分 析 研 究 进 展［J］ ． 稀 有 金 属， 2004， 28 4 771 －772． ［ 11］陈庭章． 非标准钼精矿氧压煮法制取仲钼酸铵和高铼酸铵 ［ J］ ． 矿冶工程， 1991， 11 1 50 －54． ［ 12］李亚男， 王秀芹， 尹金双． 砂岩型铀矿样品中铼的测定［J］． 铀矿地质， 1997， 13 5 304 －309． 495 第 6 期 岩矿测试 http ∥www． ykcs． ac． cn 2009 年 ChaoXing