过氧化钠碱熔-电感耦合等离子体发射光谱法测定钛铁矿中的高含量钛_赵昕.pdf

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2 0 2 0年 5月 M a y 2 0 2 0 岩 矿 测 试 R O C KA N DM I N E R A LA N A L Y S I S V o l . 3 9 ,N o . 3 4 5 9- 4 6 6 收稿日期 2 0 1 9- 1 1- 0 2 ;修回日期 2 0 2 0- 0 2- 2 3 ;接受日期 2 0 2 0- 0 4- 1 6 基金项目中央引导地方科技发展专项资金项目“ 湖南省地质测试研究院大型仪器科研购置” ( 2 0 1 8 K T 5 0 0 1 ) ;湖南省地质 矿产勘查开发局科研基金项目( 2 0 1 8 0 8 ) 作者简介赵昕, 硕士, 工程师, 主要从事岩矿测试分析。E- m a i l 3 6 5 8 2 7 1 4 9 @q q . c o m 。 通讯作者严慧, 硕士, 高级工程师, 主要从事地质实验测试技术方面的应用及研究。E- m a i l 2 2 3 3 0 5 5 6 4 @q q . c o m 。 赵昕,严慧,禹莲玲, 等. 过氧化钠碱熔 -电感耦合等离子体发射光谱法测定钛铁矿中的高含量钛[ J ] . 岩矿测试, 2 0 2 0 , 3 9 ( 3 ) 4 5 9- 4 6 6 . Z H A OX i n ,Y A N H u i ,Y U L i a n-l i n g ,e ta l . D e t e r m i n a t i o no fH i g hC o n t e n to fT i t a n i u m i nI l m e n i t eb yI n d u c t i v e l yC o u p l e d P l a s m a - O p t i c a l E m i s s i o nS p e c t r o m e t r yw i t hS o d i u mP e r o x i d eA l k a l i F u s i o n [ J ] . R o c ka n dM i n e r a l A n a l y s i s , 2 0 2 0 , 3 9 ( 3 ) 4 5 9- 4 6 6 . 【 D O I 1 0 . 1 5 8 9 8 / j . c n k i . 1 1- 2 1 3 1 / t d . 2 0 1 9 1 1 0 2 0 1 5 0 】 过氧化钠碱熔 -电感耦合等离子体发射光谱法测定钛铁矿中 的高含量钛 赵昕,严慧,禹莲玲,汤行,柳昭 ( 湖南省地质测试研究院,湖南 长沙 4 1 0 0 0 7 ) 摘要钛矿资源主要类型为钛铁矿岩矿、 钛铁矿砂矿、 金红石矿。钛铁矿属于难熔矿物, 一般不溶于硝酸、 盐 酸或王水。对于高品位钛铁矿, 即使采用盐酸 - 硝酸 - 氢氟酸 - 高氯酸混合酸溶解样品, 钛元素也易水解形 成难溶的偏钛酸析出, 常给分析带来很大困难。容量法和分光光度法等传统方法测定钛存在操作流程长、 步 骤多、 效率低等不足。因此, 选择合适前处理方法的同时将大型仪器分析方法结合起来, 有利于提高钛铁矿 分析的准确度和测试效率。本文建立了以 2 . 0 g 过氧化钠为熔剂, 使用刚玉坩埚在 7 0 0 ℃熔融样品 1 5 m i n , 热 水浸取后盐酸酸化, 用电感耦合等离子体发射光谱( I C P- O E S ) 测定钛铁矿中的高含量钛元素的方法。实验 中采用全程空白试液稀释定容标准溶液消除了钠基体影响, 通过优化熔融温度和时间使样品分解完全, 考察 了过氧化钠用量来降低待测溶液中盐分以保证测定的稳定性, 通过选择合适的分析谱线并采用背景扣除法 消除光谱干扰。本方法检出限为0 . 0 0 3 5 %, 测试范围为0 . 0 0 6 6 % ~ 6 2 . 5 0 %( 均以 T i O 2含量计) ; 经钛铁矿国 家标准物质( G B W0 7 8 3 9 、 G B W0 7 8 4 1 ) 验证, 相对标准偏差( R S D , n=1 2 ) 为 1 . 1 % ~2 . 1 %, 相对误差为 - 1 . 6 9 % ~ 1 . 1 1 %。本方法应用于实际样品分析, 相对标准偏差( R S D , n= 1 2 ) 均小于 4 %, T i O 2分析结果与 国家标准方法( 硫酸铁铵容量法) 一致。本方法有效解决了钛铁矿分解不完全及高含量的钛易水解的问题, 实现 I C P- O E S 对不同类型钛铁矿样品中钛元素的定量分析。 关键词钛铁矿;钛;刚玉坩埚;过氧化钠碱熔;电感耦合等离子体发射光谱法 要点 ( 1 )对比了王水、 四酸、 碱熔法对钛测定的影响, 选取过氧化钠碱熔, 水浸 - 盐酸酸化体系。 ( 2 )考察了过氧化钠用量来降低待测溶液中盐分, 采用全程空白试液稀释定容标准溶液消除钠基体影响。 ( 3 )该方法熔矿完全, 分析速度快, I C P- O E S 线性范围宽。 中图分类号P 5 7 8 . 4 4 ;O 6 5 7 . 3 1文献标识码B 钛是典型的造岩元素, 常以氧化物矿物的形 式存在, 占地壳质量的 0 . 7 %, 在所有元素中列居 第 9位, 已广泛应用于医疗、 石化、 航空、 电力、 环 保等领域, 是现代工业和尖端科技不可或缺的金 属原料[ 1- 2 ]。我国钛资源丰度高、 分布广, 总储 量中钛铁矿占比为 9 8 %, 金红石占比为 2 %。在钛 铁矿型钛资源中, 原生矿占 9 7 %, 砂矿占 3 %, 其中 原生矿主要分布于四川、 河北、 山西、 陕西等地, 平均 品位为 5 % ~ 8 %, 且伴生钒、 钴、 镓、 磷等有用矿产; 砂矿主要分布于云南、 海南、 广西和广东等地, 品位 954 ChaoXing 较低, 大部分砂矿中的 T i O 2含量在 4 8 % ~ 5 2 %, 目 前只在广西部分地区探明有 T i O 2含量在 5 4 % ~ 6 0 %的高品位优质钛铁矿[ 3 ]。开发一种快速、 准确 测定钛铁矿中钛含量( 本文均以 T i O 2含量计) 的方 法有利于确定矿石品位、 矿床储量及钛矿产资源的 充分利用。 目前钛元素的分析方法包括容量法、 分光光度 法和 X射线荧光光谱法、 电感耦合等离子体发射光 谱法( I C P- O E S ) [ 4 ]。容量法和分光光度法是传统 的分析方法, 虽所需设备简单、 准确度高, 但操作步 骤较为繁琐、 分析周期长[ 5 - 8 ]。D u c h e s n e等[ 9 ]、 卜兆杰等[ 1 0 ]采用 X射线荧光光谱法分析钛铁矿中 的主次量元素, 该方法具有快速简便、 多元素同时测 定等优点, 但基体效应明显, 过于依赖配套标样。 I C P- O E S 的线性范围广、 精密度好、 灵敏度高、 分析 速度快, 且具有多元素同时分析的能力。M o r g a n 等[ 1 1 ]研究表明 I C P-O E S法能够替代紫外分光光 度法测定肉鸡饲料和胃肠消化液样品中标记物 T i O 2的浓度, 并认为该法同样适用于矿物中 T i O2的 快速定量分析。采用 I C P- O E S法测定钛铁矿中的 钛元素[ 1 2 - 1 9 ], 样品前处理是影响结果准确度的 重要因素。沈春春[ 1 2 ]、 赵伟等[ 1 3 ]均采用盐酸 -硝 酸 -氢氟酸 -高氯酸( 四酸法) 溶解钛铁矿样品, 该方法适用于大批量样品的测定, 但在溶样过程中 用酸量多且只能满足较低含量钛铁矿( T i O 2含量 < 2 0 %) 的分析; 巨力佩等[ 1 4 ]采用盐酸 -硝酸 -氢 氟酸 - 高氯酸 - 硫酸( 五酸法) 消解样品, 该方法操 作简单, 能准确测定地质样品( 钛铁矿) 中的钛元素 ( T i O 2含量 < 1 0 %) , 但在溶矿过程中使用了黏度大、 沸点高的硫酸, 溶样时间较长且不利于溶液雾化; 陈玉秀等[ 1 5 ]采用无水碳酸钠和四硼酸钠( 质量比为 2∶ 1 ) 混合熔剂熔融钒钛铁精矿、 盐酸浸取的方法, 该方法的熔样时间短、 处理效率高, 但因使用铂金坩 埚, 溶样分析成本高, 不适用于大批量样品的分析 检测。 过氧化钠作为一种有效的碱性熔剂[ 2 0 - 2 5 ], 具有 能使样品消解完全、 耗时短等优点, 已被广泛应用于 各类矿石样品的分解。本文在已有研究的基础上, 比较了王水溶解、 盐酸 -硝酸 -氢氟酸 -高氯酸酸 溶、 过氧化钠碱熔三种处理方法对钛铁矿样品中钛 元素测定的影响, 确定了使用过氧化钠碱熔法处理 样品, 以 I C P-O E S为检测手段测定钛铁矿中高含 量钛元素( T i O 2含量 > 2 0 %) 的分析方法。 1 实验部分 1 . 1 仪器和主要试剂 I C A P 6 3 0 0型电感耦合等离子体发射光谱仪 ( 美国T h e r m oS c i e n t i f i c公 司) , 高 纯 氩 气 ( 纯 度 ≥9 9 . 9 9 %) , 耐高盐雾化器。仪器工作参数为 射频功率1 2 0 0 W; 冷却气( A r ) 流量1 5 . 0 L / m i n ; 辅助 气( A r ) 流量 0 . 5 L / m i n ; 载气( A r ) 流量 0 . 6 0 L / m i n ; 蠕动泵泵速 5 0 r / m i n ; 进样时间 2 0 s ; 积分时间 长波 5 s , 短波 1 5 s 。 B S A 2 2 4 S 电子天平( 北京赛多利斯仪器系统有 限公司) 。 钛元素标准储备溶液( 1 0 0 0 μ g / m L , 国家有色金 属及电子材料分析测试中心) 。 钛元素标准工作溶液 吸取钛元素标准储备溶 液 0 、 0 . 0 2 5 、 0 . 1 、 0 . 5 、 2 . 5 、 5 m L , 用全程样品空白溶 液稀释定容至 5 0 m L , 配制成浓度梯度为 0 、 0 . 5 、 2 、 1 0 、 5 0 、 1 0 0 μ g / m L标准工作溶液系列。 盐酸、 硝酸、 高氯酸、 氢氟酸等试剂均为优级纯 ( 国药集团化学试剂有限公司) 。 过氧化钠 分析纯( 天津大沽化工股份有限公 司) 。王水( 5 0 %) 现配现用。 水为 G B / T6 6 8 2规定的一级纯水。 1 . 2 样品及处理方法 钛铁矿国家一级标准物质 现有的钛铁矿国家 一级标准物质中 T i O 2含量最低为 G B W0 7 8 3 9 ( T i O2 认定值 2 . 9 5 % 0 . 1 2 %) , 最高为 G B W0 7 8 4 1 ( T i O 2 认定值 1 9 . 8 3 % 0 . 3 6 %) , 因此选择这两个标准物 质作为实验方法研究。G B W0 7 8 3 9 、 G B W0 7 8 4 1均为 山东省地质科学实验研究院研制。 钛铁矿实际样品 钛资源在全球分布不均, 主要 分布在澳大利亚、 南非、 中国、 加拿大和印度等国 家[ 2 ]。我国的钛资源现居世界之首, 其分布于2 0余 个省区, 主要产地为四川、 河南、 河北、 山西、 山东、 陕 西等省[ 3 ]。因此本实验选取了河南、 四川以及南非 的莫桑比克地区的实际样品进行分析研究。这些实 际样品由中国地质科学院地球物理地球化学勘查研 究所提供, 样品编号为 T i - 1 、 T i - 2 、 T i - 3 、 T i - 4 , 其 中 T i - 1 、 T i - 2样品采自河南, T i - 3样品采自四 川, T i - 4样品采自莫桑比克。 1 . 2 . 1 王水溶解法 准确称取 0 . 1 g ( 精确至 0 . 1 m g ) 样品于 1 0 0 m L 玻璃烧杯中, 用纯水润湿样品后, 再加入 2 0 m L王 水, 盖上表面皿, 将烧杯放置在 1 5 0 ℃电热板上加热 064 第 3期 岩 矿 测 试 h t t p ∥w w w . y k c s . a c . c n 2 0 2 0年 ChaoXing 分解, 蒸至湿盐状, 取下加入 5 0 %盐酸 1 0 m L , 微热 溶解盐类, 稍冷, 再将溶液转移至 5 0 m L玻璃比色管 中, 定容, 摇匀, 待测。 1 . 2 . 2 四酸酸溶法 准确称取 0 . 1 g ( 精确至 0 . 1 m g ) 样品于 5 0 m L聚 四氟乙烯坩埚中, 用纯水润湿样品后, 往坩埚中加入 盐酸 2 . 5 m L 、 硝酸 2 . 5 m L 、 氢氟酸 5 m L和高氯酸 1 m L , 置于 2 0 0 ℃带孔电热板上加热分解至白烟冒 尽, 加入 1 0 m L5 0 %王水提取, 取下坩埚冷却, 将溶 液转移至 5 0 m L玻璃比色管中, 定容, 摇匀, 待测。 1 . 2 . 3 过氧化钠碱熔法 准确称取 0 . 2 g ( 精确至 0 . 1 m g ) 样品于 3 0 m L刚 玉坩埚[ 2 5 ]中, 加入 1 . 5 g 过氧化钠, 用玻璃棒搅拌均 匀后, 将 0 . 5 g 过氧化钠均匀覆盖在表面。将坩埚放 入 7 0 0 ℃的马弗炉内, 熔融 1 5 m i n , 样品呈通透流体 状, 立即取出。待坩埚稍冷, 将坩埚放入预先装有 1 0 0 m L热水的烧杯中, 取 3 0 m L盐酸, 先用少许盐酸 淋洗坩埚, 再将剩余盐酸全部加入烧杯中, 待熔融物 完全溶解后, 用纯水将坩埚洗干净, 将烧杯中溶液转 移至 2 5 0 m L容量瓶中, 用 1 0 %盐酸定容, 摇匀, 静 置。再准确移取 5 m L上述溶液于 2 5 m L玻璃比色管 中, 用 1 0 %盐酸定容, 摇匀, 待测。 不称取样品, 按照与样品制备相同的步骤进行 空白样品的制备。 表 1 王水、 四酸、 碱熔法处理样品 T i O 2测定结果 T a b l e 1 A n a l y t i c a l r e s u l t s o f T i O 2i ns a m p l e s d i s s o l u t e dw i t ha q u ar e g i a ,f o u r a c i d s a n da l k a l i f u s i o nm e t h o d s 标准物质 编号 T i O 2测定值( %) 三种溶解方法 T i O 2测定值与认定值的相对误差( %) 认定值王水四酸碱熔王水四酸碱熔 G B W0 7 8 3 92 . 9 5 0 . 1 22 . 6 32 . 7 72 . 9 7- 1 0 . 8 5- 6 . 1 00 . 6 8 G B W0 7 8 4 11 9 . 8 3 0 . 3 61 7 . 2 11 8 . 2 51 9 . 9 7- 1 3 . 2 1- 7 . 9 70 . 7 1 2 结果与讨论 2 . 1 样品处理方法的选择 称取钛铁矿国家一级标准物质 G B W0 7 8 3 9和 G B W0 7 8 4 1分别按照王水溶解法( 1 . 2 . 1节) 、 四酸 酸溶法( 1 . 2 . 2节) 、 过氧化钠碱熔法( 1 . 2 . 3节) 三 种处理方法进行样品消解实验。I C P-O E S分析钛 含量测定结果列于表 1 。采用王水、 四酸两种处理 方法, T i O 2的测定结果偏低; 采用过氧化钠碱熔法熔 样, T i O 2的测定结果准确。究其原因, 本文认为王水 无法将样品的二氧化硅晶格完全打开而造成样品分 解不完全, 导致钛元素不能完全进入溶液而使测定 结果偏低; 四酸酸溶法复溶样品时易形成偏钛酸沉 淀析出, 用浓王水提取也难以将沉淀再溶解[ 2 6 - 2 7 ], 从而导致 T i O 2测定结果偏低; 有效熔剂过氧化钠能 将钛铁矿样品分解完全[ 2 8 - 2 9 ], T i O 2测定结果准确。 故本文选择采用过氧化钠碱熔法来消解样品。 2 . 2 熔融温度和熔融时间的选择 碱熔法分解矿石样品, 所需的熔融温度和时间 与熔样所用的坩埚和熔剂相关。陈玉秀等[ 1 5 ]采用 铂金坩埚, 碱熔 -酸浸法熔融钒钛铁精矿, 需在 1 0 2 0 ℃才能使样品消解完全; 而赵庆令等[ 3 0 ]采用刚 玉坩埚, 过氧化钠熔融 -E D T A和稀硝酸浸取熔融 锆钛砂矿, 在 7 0 0 ℃熔融 1 5 m i n 能使样品消解完全。 本实验采用刚玉坩埚、 过氧化钠熔样, 考察了在 不同熔融温度和时间下对钛铁矿国家标准物质 G B W0 7 8 4 1进行测定。实验结果( 图 1 ) 表明 温度 低于 7 0 0 ℃, 熔样时间延长至 6 0 m i n , 仍能观察到少 量颗粒存在, 样品消解不完全; 温度高于 7 0 0 ℃, 容 易造成坩埚破裂和液体溅出; 温度为 7 0 0 ℃时, 熔融 1 5 m i n , 样品测定结果满足测试要求, 增加熔融时间 至 6 0 m i n 对测定结果影响不大。为缩短熔样时间同 时确保样品消解完全, 本文将实验温度设定为 7 0 0 ℃, 熔融时间为 1 5 m i n 。 图 1 不同消解温度和熔融时间下 T i O 2测定结果 F i g . 1 A n a l y t i c a lr e s u l t so fT i O 2a td i f f e r e n td i g e s t i o n t e m p e r a t u r ea n dm e l t i n gt i m e 2 . 3 过氧化钠熔剂的用量 过氧化钠用量太少, 样品消解不完全; 用量过 164 第 3期赵昕, 等过氧化钠碱熔 - 电感耦合等离子体发射光谱法测定钛铁矿中的高含量钛第 3 9卷 ChaoXing 多, 会使待测溶液盐分过高, 即使使用耐高盐雾化器 也容易造成雾化器堵塞, 影响雾化效率, 使仪器灵敏 度降低[ 3 1 ]。本实验称取 0 . 2 g 钛铁矿国家标准物质 G B W0 7 8 3 9和 G B W0 7 8 4 1各 5份, 分别加入 1 . 0 、 1 . 5 、 2 . 0 、 2 . 5 、 3 . 0 g 过氧化钠, 按 1 . 2 . 3节方法进行 样品分解, 得到不同用量的过氧化钠对 T i O 2测定结 果的影响。由表 2测定结果可知, 过氧化钠用量为 1 . 0~ 1 . 5 g 时, 少量样品未消解完全, T i O 2测定值低 于认定值; 过氧化钠用量为 2 . 0~ 3 . 0 g 时, 样品消解 完全, T i O 2测定值与认定值基本一致。为保证测定 值的稳定性, 本方法选择过氧化钠熔剂用量为2 . 0 g 。 表 2 不同用量过氧化钠对 T i O 2测定的影响 T a b l e 2 E f f e c t o f t h eq u a l i t yo f s o d i u mp e r o x i d eo nt h ed e t e r m i n a t i o no f T i O 2 过氧化钠用量 ( g ) G B W0 7 8 3 9G B W0 7 8 4 1 T i O 2认定值( %) T i O 2测定值( %) 相对误差( %) T i O 2认定值( %) T i O 2测定值( %) 相对误差( %) 1 . 02 . 9 5 0 . 1 22 . 6 5- 1 0 . 1 71 9 . 8 3 0 . 3 61 7 . 1 6- 1 3 . 4 6 1 . 52 . 9 5 0 . 1 22 . 7 6- 6 . 4 41 9 . 8 3 0 . 3 61 8 . 2 9- 7 . 7 7 2 . 02 . 9 5 0 . 1 22 . 9 2- 1 . 0 21 9 . 8 3 0 . 3 61 9 . 7 7- 0 . 3 0 2 . 52 . 9 5 0 . 1 22 . 9 4- 0 . 3 41 9 . 8 3 0 . 3 61 9 . 8 0- 0 . 1 5 3 . 02 . 9 5 0 . 1 22 . 9 4- 0 . 3 41 9 . 8 3 0 . 3 61 9 . 7 9- 0 . 2 0 2 . 4 I C P- O E S 分析谱线的选择及干扰扣除 I C P- O E S 分析中, 分析谱线的选择尤为重要, 需同时考虑非光谱干扰和光谱干扰。非光谱干扰可 采用稀释法、 内标法、 基体匹配法消除或降低, 而光 谱干扰主要用背景扣除法或干扰系数法消除[ 3 2 ]。 根据仪器推荐及参考相关文献, 本文选择了 3 3 4 . 9 4 1 n m 、 3 3 8 . 3 7 6 n m作为分析谱线。实验中发 现, 3 3 4 . 9 4 1 n m分析线测量高含量钛铁矿时, 易造成 强度饱和; 而采用 3 3 8 . 3 7 6 n m分析线测量时, 钛铁 矿标准物质 G B W0 7 8 3 9和 G B W0 7 8 4 1及实际样品 均可获得理想谱图, 所以确定选择 3 3 8 . 3 7 6 n m作为 分析谱线, 与此同时采用离峰背景扣除法( 对右背 景进行校正) 来消除光谱干扰。 2 . 5 分析方法评价 2 . 5 . 1 方法检出限和测定范围 根据 G B / T2 7 4 1 7 2 0 1 7 合格评定 化学分析 方法确认和验证指南 要求, 在本方法实验条件下 制备空白溶液平行测定 1 2次, 计算其标准偏差, 以 空白平均值加上 3倍标准偏差计算方法检出限, 以 空白平均值加上 1 0倍标准偏差计算定量限。由此 得到 T i O 2测定结果为 0 . 0 0 3 2 8 7 %、 0 . 0 0 2 5 3 3 %、 0 . 0 0 2 1 8 5 %、 0 . 0 0 2 1 4 3 %、 0 . 0 0 1 9 6 0 %、 0 . 0 0 2 3 2 2 %、 0 . 0 0 2 1 4 5 %、 0 . 0 0 2 0 0 7 %、 0 . 0 0 1 8 5 8 %、 0 . 0 0 1 7 7 2 %、 0 . 0 0 1 7 2 8 %、 0 . 0 0 2 7 8 2 %, 空白平均值为 0 . 0 0 2 2 %, 标准偏差为 0 . 0 0 0 4 3 %, 检出限为 0 . 0 0 3 5 %, 定量限 为 0 . 0 0 6 6 %。方法的检出限略高于巨力佩等[ 1 4 ]获 得的检出限 0 . 0 0 3 0 %和沈春春[ 1 2 ]获得的检出限 0 . 0 0 2 4 %。这可能是因为巨力佩等[ 1 4 ]采用四酸和 硫酸溶解样品, 沈春春[ 1 2 ]通过四酸分解, 盐酸酸化 处理, 最终待测溶液的盐分都较低。而本文采用碱 熔法的处理过程加入了过氧化钠, 待测溶液盐分高 于酸溶法, 导致检出限相对偏高。在选定的浓度范 围内, 标准曲线呈线性, 相关系数为 0 . 9 9 9 8 , 由此确 定本 方 法 的 测 试 范 围 为 0 . 0 0 6 6 % ~6 2 . 5 0 % ( T i O 2) , 能满足高含量钛铁矿的检测要求。 2 . 5 . 2 方法准确度和精密度 选择钛铁矿一级国家标准物质 G B W0 7 8 3 9和 G B W0 7 8 4 1 , 按照样品分析步骤测定 1 2次, T i O 2含量 测定的平均值分别为 2 . 9 0 %和 2 0 . 0 5 %, 与认定值 的相对误差分别为 - 1 . 6 9 %和 1 . 1 1 %, 相对标准偏 差( R S D , n = 1 2 ) 分别为 2 . 1 %、 1 . 1 %, 表明本方法 的准确度高、 精密度好, 符合 地质矿产实验室测试 质量管理规范 ( D Z / T0 1 3 0 2 0 0 6 ) 的要求。 2 . 6 实际样品分析 为了了解钛铁矿矿物的主要组成元素, 采用 X射线荧光光谱法分析了钛铁矿实际样品, 测定结 果见表 3 。样品中既有钛铁矿原生矿, 也有钛铁矿 砂矿。 采用本方法和传统化学方法 硫酸铁铵容量 法( G B / T4 7 0 1 . 1 8 4 ) 进行比对, 由表 4测定结果 可知, 两种方法的测定结果基本一致; 采用本方法对 实际样品进行 1 2次平行分析得到的相对标准偏差 ( R S D , n = 1 2 ) 均小于 4 %。由此可见, 本方法准确、 可靠, 适用于不同类型钛铁矿中不同含量钛元素的 定量分析。 264 第 3期 岩 矿 测 试 h t t p ∥w w w . y k c s . a c . c n 2 0 2 0年 ChaoXing 表 3 实际样品采用 X射线荧光光谱法测定结果 T a b l e 3 A n a l y t i c a l r e s u l t s o f T i O 2i nt h ea c t u a l s a m p l e s b yX- r a yf l u o r e s c e n c es p e c t r o m e t r y 样品编号S i O2( %)A l 2O3( %) C a O ( %)T F e2O3( %)M g O ( %)K2O ( %)T i O2( %)N a2O ( %)M n ( %) T i - 15 4 . 2 31 5 . 3 73 . 3 31 3 . 8 94 . 5 73 . 7 13 . 3 01 . 4 70 . 0 7 1 T i - 25 2 . 2 51 5 . 4 63 . 1 71 2 . 0 03 . 4 82 . 9 26 . 5 92 . 4 90 . 0 7 5 T i - 33 0 . 5 19 . 5 46 . 5 43 0 . 8 35 . 3 60 . 4 11 6 . 9 51 . 5 80 . 4 5 2 T i - 42 . 0 91 . 1 90 . 3 54 7 . 5 30 . 4 80 . 0 3 54 8 . 4 80 . 1 41 . 1 2 样品编号P ( %)S ( m g / k g )V ( m g / k g )N i ( m g / k g )C u ( m g / k g ) Z n ( m g / k g )S r ( m g / k g )Y ( m g / k g )Z r ( m g / k g ) T i - 10 . 2 4 84 62 1 21 8 05 7 . 31 2 72 4 63 3 . 93 8 2 T i - 20 . 2 5 46 32 8 21 0 93 5 . 39 92 8 73 4 . 06 8 1 T i - 30 . 0 9 62 8 4 36 0 15 15 0 . 91 9 84 0 22 5 . 92 1 2 T i - 40 . 0 2 41 6 84 8 52 52 3 . 32 9 63 83 6 . 94 0 0 表 4 实际样品采用本方法和传统化学方法测定结果比对 T a b l e 4 C o m p a r i s o no f a n a l y t i c a l r e s u l t so f T i O 2i nt h ea c t u a l s a m p l eb yt h i s s t u d ya n dc h e m i c a l m e t h o d 样品编号 碱熔法( 本方法) 1 2次 测定 T i O 2平均值( %) 容量法 T i O 2 测定值( %) R S D ( %) T i - 13 . 1 13 . 1 02 . 6 T i - 26 . 3 96 . 4 33 . 5 T i - 31 6 . 5 21 6 . 6 72 . 6 T i - 44 8 . 3 04 8 . 4 31 . 7 3 结论 本文采用过氧化钠碱熔, 水浸 - 盐酸酸化, 使用 配备耐高盐雾化器的 I C P- O E S仪器测定钛铁矿中 的钛元素含量, 有效解决了王水、 盐酸 - 硝酸 - 氢氟 酸 - 高氯酸溶矿体系不能将钛铁矿样品分解完全的 问题, 实现了钛铁矿中不同含量钛元素的快速定量 分析。与同类研究相比, 本方法使用刚玉坩埚熔矿, 降低了分析成本, 有利于批量样品的分析, 可为矿物 中其他难消解元素的测定提供借鉴。 本方法目前只针对钛铁矿中的钛元素进行了分 析研究, 钛铁矿多为伴生矿, 下一步拟对钛铁矿中其 他主量元素或有价伴生元素进行探索分析, 为矿产 资源得到充分利用建立技术支撑。 4 参考文献 [ 1 ] 高阳, 刘雨晴, 李冠玉, 等. 四川钛产业现状及可持续 发展建议[ J ] . 四川有色金属, 2 0 1 6 ( 4 ) 7- 9 . 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T h e e d i t o r i a l c o m m i t t e e o f< R o c ka n dm i n e r a l a n a l y s i s > . R o c ka n dm i n e r a l a n a l y s i s ( T h ef o u r t he d i t i o n V o l . Ⅱ) [ M] .B e i j i n g G e o l o g i c a lP u b l i s h i n g H o u s e ,2 0 1 1 7 5 3- 7 6 3 . [ 5 ] 刘冠龙, 许俊鸿. 重铬酸钾滴定法快速测定钛铁矿中 钛铁含量[ J ] . 冶金分析, 2 0 1 2 , 3 2 ( 3 ) 7 4- 7 6 . L i uGL , X uJ H . R a p i dd e t e r m i n a t i o no f t i t a n i u m a n di r o n i ni l m e n i t eb yp o t a s s i u m d i c h r o m a t et i t r i m e t r y[ J ] . M e t a l l u r g i c a l A n a l y s i s , 2 0 1 2 , 3 2 ( 3 ) 7 4- 7 6 . [ 6 ] 刘艳花, 孙湘莉. 莫桑比克某重砂矿选冶流程样品中 钛和铬的联合测定[ J ] . 冶金分析, 2 0 1 7 , 3 7 ( 7 ) 3 7- 4 4 . L i uYH , S u nXL . C o m b i n e dd e t e r m i n a t i o no f t i t a n i u m a n dc h r o m i u m i n t h es a m p l e sf r o m t h ef l o t a t i o n- m e t a l l u r g yp r o c e s s o f h e a v yp l a c e r i nM o z a m b i q u e [ J ] . 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