鉛鋅礦中微量元素測(cè)定方法綜述

王海波

摘要：鉛鋅礦含有較多的微量元素，包括銅、錳、銀、鎵、銦等多種具有工業(yè)價(jià)值的元素，快速、準(zhǔn)確地測(cè)定這些元素的含量對(duì)于成礦預(yù)測(cè)、礦產(chǎn)普查勘探研究及礦產(chǎn)資源綜合利用具有重要的指導(dǎo)意義。目前微量元素可以采用傳統(tǒng)物理化學(xué)方法或現(xiàn)代分析儀器進(jìn)行測(cè)量，但現(xiàn)代儀器分析沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)定，許多學(xué)者采用不同的方法進(jìn)行了相關(guān)研究。本文將對(duì)電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法、元素分析法、光度法、原子吸收光譜法、原子熒光光譜法、紅外吸收法等現(xiàn)代測(cè)定方法進(jìn)行詳細(xì)介紹。

關(guān)鍵詞：鉛鋅礦；微量元素；ICP-AES；ICP-MS；元素分析； 光度法

引言：鉛鋅礦含有豐富的金屬元素鉛和鋅，具有非常廣泛的用途，但是其還含有很多微量伴生元素，其以分散狀態(tài)存在于有關(guān)礦物質(zhì)中，含量較低，包括銅、錳、銀、鎵、銦等多種具有工業(yè)價(jià)值的元素，快速、準(zhǔn)確地測(cè)定這些主次量元素的含量對(duì)于成礦預(yù)測(cè)、礦產(chǎn)普查勘探研究及礦產(chǎn)資源綜合利用具有重要的指導(dǎo)意義。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《銅礦石、鉛礦石和鋅礦石化學(xué)分析方法》（ GB/T 14353—2010） 對(duì)鉛鋅礦石中元素的檢測(cè)做出了相關(guān)規(guī)定，需要對(duì)元素含量做不同水平、采用不同的溶樣方法預(yù)處理，采取重量法、容量法、高溫燃燒法等經(jīng)典物理化學(xué)分析方法或現(xiàn)代分析儀器進(jìn)行測(cè)定。本文將針對(duì)鉛鋅礦中含有的各種元素采用不同的現(xiàn)代分析儀器或方法進(jìn)行詳細(xì)概述。

1 ICP-AES測(cè)定法

王松君[1]等采用HCl-HNO3體系溶解礦樣， 利用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜（ICP-AES）法對(duì)鋅礦中鎘、鈷、銅、鐵、銦、錳、鎳、鉛、鋅9種主、次元素進(jìn)行的測(cè)定，測(cè)試結(jié)果顯示Cu 2.92%-6.62%、Pb 1.88%-2.61%、Zn 1.30%-2.05%、Co 6.90%、Ni 2.23%，相對(duì)誤差為3.46%-7.29%，標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.43%-8.59%，加標(biāo)回收率在92.6%～ 106.2%之間，10次測(cè)定值相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差0.046%-2.70%。

2 ICP-MS測(cè)定法

熊英[2]等人也采用ICP-MS測(cè)定了礦石中的鎵、銦、鉈、鎢和鉬的含量，其檢出限分別為0.02μg·g-1、0.01μg·g-1、0.03μg·g-1、0.05μg·g-1，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.85%-2.84%，回收率為93.3%-102.3%。在銅、鉛含量在20%以?xún)?nèi)時(shí)，Zn 對(duì)ICP - MS 測(cè)定 Ga、In、Tl、W、Mo 沒(méi)有干擾；在銅的含量大于50μg/ml時(shí)，其對(duì)Ga、In、Tl、W、Mo的測(cè)定由干擾，可以采用元素混合內(nèi)標(biāo)去除干擾影響；鉛的濃度大于20μg/ml或質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于5%時(shí)，對(duì)測(cè)定Tl有正干擾，可采用減少取樣量或校正系數(shù)法進(jìn)行校正去除干擾影響。

3 其它測(cè)定方法

陳忠書(shū)[3]等人采用硫氰酸鹽光度法對(duì)鉛鋅礦中的鉬進(jìn)行了快速測(cè)定，其采用硝酸-硫酸混合溶液對(duì)鉛鋅礦預(yù)處理，該方法的鉬檢出限為0.0763μg· mL-1， 鉬線(xiàn)性范圍為0.4-6.768μg· mL-1，加標(biāo)回收率為94%- 99% ，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.23%-1.56%。另外，其對(duì)10多種雜質(zhì)離子對(duì)顯色溶液吸光度的影響進(jìn)行了研究，研究表明10mgCa2+、Mg2+Ni2+、Zn2+等離子不會(huì)對(duì)測(cè)定產(chǎn)生顯著的干擾，當(dāng)Fe3+低于5mg時(shí)，鉬不完全顯色，當(dāng)Fe3+為5mg-15mg之間時(shí)，能夠完全顯色，當(dāng)Fe3+大于15mg時(shí)，吸光度一致并顯示略高。此外，允許酒石酸、乳酸、EDTA、NaF等物質(zhì)共存。

徐國(guó)棟[4]等人采用元素分析儀測(cè)定了鉛鋅礦中的高含量硫，通過(guò)添加高純二氧化硅稀釋劑，降低了鉛鋅礦樣品的含硫量，實(shí)現(xiàn)了采用元素分析儀準(zhǔn)確測(cè)定鉛鋅礦中的高含量硫。該方法測(cè)定的3個(gè)樣品的硫含量分別為20.32%、13.33%、9.86%，重量法測(cè)得的值分別為20.40%、13.25%、9.77%，其相對(duì)偏差分別為0.4%、0.6%、0.9%。另外，還可以同樣采用普通二氧化硅稀釋劑降低鉛鋅礦樣品的含硫量，從而實(shí)現(xiàn)精確測(cè)定，通過(guò)紅外吸收法測(cè)定了鉛鋅礦中的高含量硫，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.93%、0.46%、0.39%。

除此之外，可以采用火焰原子吸收光譜法和原子熒光光譜法測(cè)定了鉛鋅礦中的鉛、鋅、銅、鐵含量，測(cè)定時(shí)可以控制元素波長(zhǎng)距離較遠(yuǎn)，不會(huì)產(chǎn)生光譜干擾；樣品處理過(guò)程中不適用堿金屬離子化合物，不會(huì)產(chǎn)生電離干擾；加入不同量的雜質(zhì)元素，實(shí)現(xiàn)各離子共存，相互間基本不干擾；原子化溫度、燈電流、負(fù)高壓、載氣流量、延遲時(shí)間等實(shí)驗(yàn)條件和介質(zhì)與酸度、硼氫化鉀濃度、工作曲線(xiàn)對(duì)測(cè)定也有一定影響。

結(jié)論：鉛鋅礦中含量較多的微量元素，其含量可以通過(guò)傳統(tǒng)的重量法等測(cè)定，還可以通過(guò)現(xiàn)代化的分析儀器及方法開(kāi)展測(cè)定，本文電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜、電感耦合等離子體質(zhì)譜法、光度法、元素分析法、火焰原子吸收光譜法及原子熒光光譜法測(cè)定微量元素進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。不論采用何種測(cè)定方法，均需要考慮基體干擾，其對(duì)測(cè)定的準(zhǔn)確性具有較大的影響。從相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差角度來(lái)考慮測(cè)定效果來(lái)看，電感耦合等離子體質(zhì)譜法和元素分析法具有加大的優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1]王松君，常平，王璞珺，侯天平，侯?lèi)?. ICP-AES測(cè)定閃鋅礦中9種元素的方法[J]. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（理學(xué)版），2006，（06）：993-996.

[2]熊英，吳赫，王龍山. 電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定銅鉛鋅礦石中微量元素鎵銦鉈鎢鉬的干擾消除[J]. 巖礦測(cè)試，2011，（01）：7-11.

[3]陳忠書(shū)，金紹祥. 硫氰酸鹽光度法快速測(cè)定鉛鋅礦中鉬[J]. 礦產(chǎn)與地質(zhì)，2007，（03）：381-382.

[4]徐國(guó)棟，葛建華，王鳳玉，程江. 應(yīng)用元素分析儀測(cè)定鉛鋅礦中的高含量硫[J]. 巖礦測(cè)試，2015，（02）：234-237.