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电感耦合等离子体发射光谱法测定地质样中钨的含量

2019-08-30吴小乐

世界有色金属 2019年13期
关键词:氢氟酸等离子体电感

吴小乐

(甘肃省有色金属地质勘查局张掖矿产勘查院,甘肃 张掖 734000)

在地壳中的含量为0.001%,是一种分布较广泛的元素,钨矿床一般伴随着花岗质岩浆的活动而形成。经过冶炼后的钨是银白色有光泽的金属,熔点极高,硬度很大,是稀有高熔点金属;钨的沸点5660℃,是金属中沸点最高者。钨是一种银白色金属,外形似钢。钨的化学性质很稳定,常温时不跟空气和水反应,不溶于盐酸、硫酸、硝酸和碱溶液。王水只能使其表面氧化,溶于硝酸和氢氟酸的混合液。通过有关地质作用加以富集才能形成矿床作为商品矿石开采。钨常以共生或伴生的状态形成金属矿床,钨的含量对找到成矿规律意义重大,可以为地质勘查工作提供很大的帮助。世界上开采出的钨矿,80%用于优质钢的冶炼,15%用于生产硬质钢,5%其他用于其他用途。钨可以制造枪械、火箭推进器的喷嘴、切削金属,是一种用途较广的金属。钨的可塑性强,一根1kg重的钨棒,可以拔成长约400km、直径只有1%毫米的细丝。这种细丝在3000℃高温环境中,仍具有一定强度,而且发光率高,使用寿命长,是制造各种灯泡灯丝的好材料。白炽灯、碘钨灯,乃至世界上最新颖的灯泡、灯管,都用钨丝制造。钨的测定方法采用传统的碱熔样品进行处理,分取清液进行硫氰酸盐光度比色法测定,方法虽成熟,检测准确,但是在做样过程中对于含量不高的样品,操作过程复杂、消耗时间较长、效率低、所需试剂量大也易造成环境污染。经过对测定方法的改进,采用高氯酸、硝酸、氢氟酸溶样进行前期处理,使用盐酸进行化学提取,用电感耦合等离子体发射光谱法进行钨的含量的测定,操作简便,灵敏度高,检出限低,检测速度快,解决了批量样品的量大、分析速度慢的问题,同时节约了成本,社会效益及经济效益也得到了显著的提高。

1 实验部分

1.1 实验仪器及参数设定

分析天平(梅特勒-托利多):感量0.0001g型号:AB54-S;全谱直读电感耦合等离子体发射光谱仪(美国热电公司);型号:ICAP-6300;工作参数如下表1。

表1 ICP-6300工作参数

1.2 标准和试剂

钨标准储备溶液:p(W)=1000uɡ/ml

钨标准工作溶液:移取10.0ml钨标准储备溶液于100mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。此标准工作溶液钨含量为100ug/ml。

盐酸:优级纯

硝酸:优级纯

高氯酸:优级纯

氢氟酸:优级纯。

1.3 标准曲线的绘制

分别取0、5ml、10ml、20ml、30ml钨钼标准溶液(100ug/ml)于100ml容量瓶内,用蒸馏水分别定容至刻度,摇匀。此标准系列为0ug/m、5.0ug/ml、10ug/ml、20ug/ml、30ug/ml。

1.4 样品处理

准确称取样品0.2g于聚四氟乙烯烧杯中,少量水润湿,加5mlHNO3、HF10ml放置于电热板上加热分解,蒸至近干(样品未溶好,可再补加氢氟酸5ml)、加高氯酸2ml,待白烟冒尽继续蒸至近干(注意加热板温度不能超过200°,以免烧坏容器),稍冷后加盐酸5ml,加热溶解后转移至25ml比色管中,定容至刻度,充分摇匀,待测。随同样品做试剂空白。按1.1节的仪器工作条件上机测定。

2 结果与讨论

2.1 溶样方法的对比选择

表2 方法的测定结果比对

2.2 方法准确度

表3 钨矿标样分析结果%

结果表明,利用电感耦合等离子体发射光谱法测定地质样品中低含量W的含量,测定值与标准值相吻合,精密度和准确度较高,分析质量能达到DZ/T130-2006的规范要求,证明该方法可靠,可行性强。

3 结论

通过标准物质的试验数据对照结果,误差在GB/T14352.1-2010钨矿石、钼矿石化学分析方法钨量测定规定的允许误差范围内,说明该方法的准确度较好。等离子体发射光谱法检出限低,线性范围宽,精密度好,线性干扰较小,分析速度快,该方法更适用于岩矿样品中钨含量0.05%~0.4%的批量检测工作。

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