EDXRF 測定銅系統(tǒng)電解液及誘導(dǎo)脫銅終液中的As、Sb、Bi

王 丹，趙靜靜，郭思儀，張喆文

（金川集團(tuán)股份有限公司檢測中心二廠區(qū)分析室，甘肅 金昌 737100）

測定銅電解工藝過程中As、Sb、Bi含量的方法為原子熒光光譜法[1]，由于原子熒光光譜法適合于痕量元素（μg/L）的檢測，對于As、Sb、Bi含量0.01g/L～1.0g/L之間的樣品而言，樣品需要稀釋幾千倍到幾萬倍，樣品分取次數(shù)多，稀釋倍數(shù)高。另外在稀鹽酸介質(zhì)中使用抗壞血酸-硫脲將高價態(tài)As、Sb、Bi還原到低價態(tài)至少需要30min，分析流程長，過程繁雜，分析速度受到制約。

本文建立了能量色散型X-射線熒光光譜測定銅電解一系統(tǒng)生產(chǎn)槽電解液誘導(dǎo)脫銅終液中As、Sb、Bi的分析方法，實現(xiàn)了一次進(jìn)樣三種元素連續(xù)測定，具有化學(xué)試劑消耗低、簡便、快速的優(yōu)點，在對待測元素測定的同時可兼對共存元素進(jìn)行定性（或半定量）分析。實驗結(jié)果表明，此方法完全可以滿足批量工業(yè)化試驗研究的分析需求。

1 實驗部分

1.1 儀器及設(shè)備

①Q(mào)UANT′X型熒光分析儀 美國熱電公司，②Chemple商標(biāo)邁拉膜（4.0μm，76mm×91.4m）。

1.2 儀器測量條件

表2 As、Bi最佳測定條件

1.3 試驗方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)樣品的配制

收集一定量的誘導(dǎo)脫銅終液和銅電解一系統(tǒng)生產(chǎn)槽電解液（老系統(tǒng)、2.4萬噸），對所收集的樣品用EDXRF分析方法進(jìn)行定性分析，確認(rèn)其干擾元素。

通過分析可得，樣品中的主要元素Cu、Ni對所要測定的As、Sb、Bi元素?zé)o干擾?？紤]基體效應(yīng)，選用待測樣品，按不同比例稀釋后，形成含量不等的標(biāo)準(zhǔn)化樣品，結(jié)果見表3。

表3 標(biāo)準(zhǔn)化樣品

1.3.2 樣品分析

樣品前處理：分取5.00mL待測溶液至100mL容量瓶中，稀釋定容。將定容后溶液倒入樣品盒中進(jìn)行分析，樣品濃度應(yīng)在曲線范圍內(nèi)。

2 結(jié)果討論

2.1 工作曲線范圍

對標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行測定，得到各元素的相關(guān)系數(shù)，分別為As：0.9992，Sb ： 0.9997，Bi：0.9997。

2.2 酸度的影響

選取2.4萬噸電解液，調(diào)節(jié)其pH，對其進(jìn)行測定，在不同pH值下的結(jié)果如圖1所示。

圖1 pH值對電解液的影響

從圖1可以看出， pH＞1.9時，As元素的波動較大， pH＞1.9時，Sb、Bi元素的波動較大，pH=0.8～1.9時，被測溶液中As、Sb、Bi的結(jié)果比較穩(wěn)定，所以，只要被測元素的pH值0.8～1.9區(qū)間范圍內(nèi)，就可以得到穩(wěn)定的結(jié)果。經(jīng)檢測，電解液，誘導(dǎo)脫銅終液分取5.00mL進(jìn)入100mL容量瓶之后，溶液的pH值均在1.0，因此，稀釋后的溶液不需要調(diào)節(jié)pH值，可直接測定。

表4 準(zhǔn)確度試驗

2.3 精密度試驗

在選定測定條件下，按照擬訂的分析步驟，選擇不同含量的試樣進(jìn)行7次測定，考察方法的精密度。實驗結(jié)果表明：本方法精密度好，As相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.06%～2.90%之間；Sb相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在2.28%～7.03%之間；Bi相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.44%～7.95%之間。

2.4 準(zhǔn)確度試驗

2.4.1 樣品加標(biāo)回收實驗

為了考察本方法的準(zhǔn)確度，選擇一個大樣，分取10mL樣品，依次加入不同濃度的As、Sb、Bi，按擬訂的分析步驟進(jìn)行回收率實驗。實驗表明：As的加標(biāo)回收率為102.94%～118.36%，Sb的加標(biāo)回收率為97.18%～104.48%，Bi的加標(biāo)回收率為95.33%～118.36%。因本方法是作為原子熒光分析的補(bǔ)充方法，因此達(dá)到生產(chǎn)要求。

2.4.2 不同方法對照試驗

在選定的測定條件下，按照擬訂的分析步驟，選擇不同含量的試樣，用EDXRF進(jìn)行測定，并與原子熒光結(jié)果進(jìn)行對照，考察本方法的準(zhǔn)確度，結(jié)果見表4。

模擬樣品真實值（g/L）1#：As:0.80；Sb:0.12；Bi:0.090；

模擬樣品真實值（g/L）1#：As:0.20；Sb:0.060；Bi:0.010；

表4驗結(jié)果表明：本方法準(zhǔn)確度較高，采用不同方法測定，結(jié)果吻合較好，滿足分析要求。

3 結(jié)論

利用EDXRF分析銅電解液、誘導(dǎo)脫銅終液中As、Sb、Bi的分析方法，其精密度及回收率指標(biāo)均令人滿意，不同方法對照結(jié)果吻合較好。本方法生產(chǎn)成本低，簡單快速，干擾小，能夠快速提供分析結(jié)果，滿足了生產(chǎn)車間快速分析的需求。