铅锌矿中微量元素测定方法综述

王海波

摘要：铅锌矿含有较多的微量元素，包括銅、锰、银、镓、铟等多种具有工业价值的元素，快速、准确地测定这些元素的含量对于成矿预测、矿产普查勘探研究及矿产资源综合利用具有重要的指导意义。目前微量元素可以采用传统物理化学方法或现代分析仪器进行测量，但现代仪器分析没有统一的规定，许多学者采用不同的方法进行了相关研究。本文将对电感耦合等离子体原子发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法、元素分析法、光度法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、红外吸收法等现代测定方法进行详细介绍。

关键词：铅锌矿；微量元素；ICP-AES；ICP-MS；元素分析； 光度法

引言：铅锌矿含有丰富的金属元素铅和锌，具有非常广泛的用途，但是其还含有很多微量伴生元素，其以分散状态存在于有关矿物质中，含量较低，包括铜、锰、银、镓、铟等多种具有工业价值的元素，快速、准确地测定这些主次量元素的含量对于成矿预测、矿产普查勘探研究及矿产资源综合利用具有重要的指导意义。国家标准《铜矿石、铅矿石和锌矿石化学分析方法》（ GB/T 14353—2010） 对铅锌矿石中元素的检测做出了相关规定，需要对元素含量做不同水平、采用不同的溶样方法预处理，采取重量法、容量法、高温燃烧法等经典物理化学分析方法或现代分析仪器进行测定。本文将针对铅锌矿中含有的各种元素采用不同的现代分析仪器或方法进行详细概述。

1 ICP-AES测定法

王松君[1]等采用HCl-HNO3体系溶解矿样， 利用电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）法对锌矿中镉、钴、铜、铁、铟、锰、镍、铅、锌9种主、次元素进行的测定，测试结果显示Cu 2.92%-6.62%、Pb 1.88%-2.61%、Zn 1.30%-2.05%、Co 6.90%、Ni 2.23%，相对误差为3.46%-7.29%，标准偏差为3.43%-8.59%，加标回收率在92.6%～ 106.2%之间，10次测定值相对标准偏差0.046%-2.70%。

2 ICP-MS测定法

熊英[2]等人也采用ICP-MS测定了矿石中的镓、铟、铊、钨和钼的含量，其检出限分别为0.02μg·g-1、0.01μg·g-1、0.03μg·g-1、0.05μg·g-1，相对标准偏差为0.85%-2.84%，回收率为93.3%-102.3%。在铜、铅含量在20%以内时，Zn 对ICP - MS 测定 Ga、In、Tl、W、Mo 没有干扰；在铜的含量大于50μg/ml时，其对Ga、In、Tl、W、Mo的测定由干扰，可以采用元素混合内标去除干扰影响；铅的浓度大于20μg/ml或质量分数大于5%时，对测定Tl有正干扰，可采用减少取样量或校正系数法进行校正去除干扰影响。

3 其它测定方法

陈忠书[3]等人采用硫氰酸盐光度法对铅锌矿中的钼进行了快速测定，其采用硝酸-硫酸混合溶液对铅锌矿预处理，该方法的钼检出限为0.0763μg· mL-1， 钼线性范围为0.4-6.768μg· mL-1，加标回收率为94%- 99% ，相对标准偏差为1.23%-1.56%。另外，其对10多种杂质离子对显色溶液吸光度的影响进行了研究，研究表明10mgCa2+、Mg2+Ni2+、Zn2+等离子不会对测定产生显著的干扰，当Fe3+低于5mg时，钼不完全显色，当Fe3+为5mg-15mg之间时，能够完全显色，当Fe3+大于15mg时，吸光度一致并显示略高。此外，允许酒石酸、乳酸、EDTA、NaF等物质共存。

徐国栋[4]等人采用元素分析仪测定了铅锌矿中的高含量硫，通过添加高纯二氧化硅稀释剂，降低了铅锌矿样品的含硫量，实现了采用元素分析仪准确测定铅锌矿中的高含量硫。该方法测定的3个样品的硫含量分别为20.32%、13.33%、9.86%，重量法测得的值分别为20.40%、13.25%、9.77%，其相对偏差分别为0.4%、0.6%、0.9%。另外，还可以同样采用普通二氧化硅稀释剂降低铅锌矿样品的含硫量，从而实现精确测定，通过红外吸收法测定了铅锌矿中的高含量硫，相对标准偏差分别为0.93%、0.46%、0.39%。

除此之外，可以采用火焰原子吸收光谱法和原子荧光光谱法测定了铅锌矿中的铅、锌、铜、铁含量，测定时可以控制元素波长距离较远，不会产生光谱干扰；样品处理过程中不适用碱金属离子化合物，不会产生电离干扰；加入不同量的杂质元素，实现各离子共存，相互间基本不干扰；原子化温度、灯电流、负高压、载气流量、延迟时间等实验条件和介质与酸度、硼氢化钾浓度、工作曲线对测定也有一定影响。

结论：铅锌矿中含量较多的微量元素，其含量可以通过传统的重量法等测定，还可以通过现代化的分析仪器及方法开展测定，本文电感耦合等离子体原子发射光谱、电感耦合等离子体质谱法、光度法、元素分析法、火焰原子吸收光谱法及原子荧光光谱法测定微量元素进行了详细的介绍。不论采用何种测定方法，均需要考虑基体干扰，其对测定的准确性具有较大的影响。从相对标准偏差角度来考虑测定效果来看，电感耦合等离子体质谱法和元素分析法具有加大的优势。

参考文献

[1]王松君，常平，王璞珺，侯天平，侯悦5. ICP-AES测定闪锌矿中9种元素的方法[J]. 吉林大学学报（理学版），2006，（06）：993-996.

[2]熊英，吴赫，王龙山. 电感耦合等离子体质谱法同时测定铜铅锌矿石中微量元素镓铟铊钨钼的干扰消除[J]. 岩矿测试，2011，（01）：7-11.

[3]陈忠书，金绍祥. 硫氰酸盐光度法快速测定铅锌矿中钼[J]. 矿产与地质，2007，（03）：381-382.

[4]徐国栋，葛建华，王凤玉，程江. 应用元素分析仪测定铅锌矿中的高含量硫[J]. 岩矿测试，2015，（02）：234-237.