陈 林

(云南锡业股份有限公司铜业分公司， 云南 个旧 661000)

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

陈 林

(云南锡业股份有限公司铜业分公司， 云南 个旧 661000)

提出了一种测定铜冶金浸出渣中微量铑、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0～10 μg/mL范围内与强度值呈正比，校准曲线相关系数大于0.999 9，样品加标回收率在96%～104%之间，相对标准偏差均小于10%。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。

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

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[1]、电感耦合等离子体发射光谱法[2]或火焰原子吸收光谱法[3]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[4]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- 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

ICAP- 6300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

参数RF功率/W载气流量/L·min-1雾化器气体流量/L·min-1清洗时间/s泵速/r·min-1观测高度/mm积分时间/s设定值11500.50.625501210

1.2 试剂

铂标准贮存溶液：100 μg/mL，用王水分解纯度为99.99%的金属铂，水浴上蒸干，以盐酸(3+1)溶解配制而成；钯标准贮存溶液：100 μg/mL，用王水分解纯度为99.99%的金属钯，水浴上蒸干，以盐酸(3+1)溶解配制而成；铑标准贮存溶液：20 μg/mL，用氯铑酸铵以盐酸(3+1)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0.001 g)于坩埚中铅试金配料，置于试金炉中高温熔炼后得到(40±5)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，取出合粒放入30 mL瓷坩埚中分别以热乙酸和热水清洗数次，烤干，加入20 mL热硝酸(1+7)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50 mL烧杯中待用；加10 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50 mL容量瓶中，定容，混匀，静置10 min，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 mL铂标准贮存溶液，分别移取0、1.0、2.0、4.0、8.0 mL钯标准贮存溶液，依次置于同一组100 mL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(40±5)g的铅扣，经考察，铅扣灰吹温度为880 ℃～900 ℃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- 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 μg/mL时，20倍金、30倍银、10倍铅、10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0～10 μg/mL时，质量浓度与相应的强度呈正比，相关系数大于0.999 9。连续测定11次校准空白，按3倍标准偏差计算检出限，按测定结果的10倍，5.0 g的取样量及50 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

元素分析线波长/nm线性相关系数检出限/μg·mL-1测定下限/μg·g-1Rh369.2360.99990.00280.1Pt265.9450.99990.00190.1Pd340.4581.00000.00470.2

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YS/T745—2010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)

编号元素测定值w/%RSD/%加标量/μg·g-1回收量/μg·g-1回收率/%YS/T745—2010测定值Jz5#Rh0.0000408.70.60.594990.60.61102Pt0.000797.61010.11010.00081109.898

续表3

编号元素测定值w/%RSD/%加标量/μg·g-1回收量/μg·g-1回收率/%YS/T745—2010测定值Pd0.00842.85049980.00795048.597Jz9#Rh0.0000599.00.80.811010.80.82102Pt0.000689.487.7960.0006288.3104Pd0.00695.44039980.00624039.699

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96%～104%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。

[1] 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，1990.

[2] 李小玲，林海山. 锑试金富集-ICP-AES法测定冶金富集渣中的铱[J].贵金属,2012,32(3):63-65.

[3] 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，2012，32(3):14-19.

[4] YS/T745.1—745.9—2010.铜阳极泥化学分析方法[S].

[5] 苏爱萍，陈林. 电感耦合等离子体发射光谱测定粗硒中17种杂质元素[J].冶金分析，2014，34(11):11-17.

[6] 刘伟，方卫.还原、沉淀分离ICP-AES法测定纯银中20个杂质元素[J].贵金属,2009,30(1):53-58.

Determination of trace rhodium, platinum and palladium in copper metallurgical leaching residue by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry after lead fire assay preconcentration

CHEN Lin

A determination method of trace rhodium, platinum and palladium in copper metallurgical leaching residues was proposed. Samples aftere fire lead assaying enrichment, separation of a large number of impurities, formed a noble metal alloy particle, mixed in acid solution after dilution to constant volume, the content of rhodium, platinum and palladium in solution was determined by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry under selected instrumental conditions. The intensity of rhodium, platinum and palladium was in direct ratio to its concentration in range of 0～10 g/mL. The correlation coefficient of the calibration curve was higher than 0.9999. The recoveries of standard addition were between 96%～104%, The relative standard deviations was less than 10%. The proposed method was applied to the determination of the concentration of copper metallurgical leaching residues,the determination results were consistent with those obtained by nonferrous metals industry standard analysis method.

lead fire assay preconcentration; inductively coupled plasma atomic emission spectrometry; copper metallurgical leaching residues: rhodium; platinum; palladium

陈林(1966—)，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。

2015-12-25

TF03+<1 [文献标志码] B class="emphasis_bold">1 [文献标志码] B [文章编号] 1672-6103(2016)02-0076-031 [文献标志码] B

1672-6103(2016)02-0076-03

B [文章编号] 1672-6103(2016)02-0076-03