火焰原子吸收光谱法（AAS）测定银精矿中铋元素的含量

魏雅娟 吴雪英 江荆 叶玲玲

摘 要：研究建立了采用原子吸收光谱法（AAS）测定银精矿中铋元素含量的方法。其测定范围为：0.05%≤Bi）≤5.00%； 通过对比试验，选用硝酸-盐酸-氢氟酸-高氯酸湿法消解样品，氢溴酸除锑，以盐酸和酒石酸为介质，原子吸收光谱法进行测定。经过仪器条件的选择和条件实验的优化，确定了最优的仪器条件、溶样方法、介质酸度等最佳实验条件。该方法的加标回收率在96.57%-101.29%%，该方法快速、准确，适用于银精矿中铋含量的测定。

关键词：火焰原子吸收光谱法；银精矿；铋

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.207

0 前言

银精矿通常是从铜精矿、铅精矿、铅锌矿石冶炼过程中浮选出来的矿石，其银含量超过2500g/t时，被称之为银精矿；在自然界中，银主要以化合物的形式存在，约70%的银资源是与铜、锌、铅、金等有色金属和贵金属矿床伴生的，同时含有少量的砷、铋等对银冶炼的有害组分，这些元素的含量是评价银精矿的重要指标。目前测定痕量铋的方法主要有比色法[1-2]、滴定法[3] 、电感耦合等离子体原子发射光谱法[4-5]、火焰原子吸收光谱法[6-7]、原子荧光光谱法[8-9]。其中比色法在选择性和灵敏度方面尚有不足之处，且分离步骤冗长，操作繁琐；电感耦合等离子体原子发射光谱法灵敏度高，可同时测定多种元素，但是对于单元素的检测成本较高，采用原子吸收光谱法和原子荧光光谱法较为适用。目前银精矿中铋含量的测定方法为采用氢化物发生-原子荧光光谱法，测定范围是0.010%～0.50%[10]，灵敏度较高，但随着银精矿冶炼技术不断更新和改变和银精矿原料来源的多样化，其组成和品质有了很大的变化，现行的国家标准已经不能满足目前部分高铋含量的银精矿检测的需求，因此建立一个测定银精矿中高铋含量的光谱检测方法具有十分重要的意义。本文采用硝酸-盐酸-氢氟酸-高氯酸湿法消解样品，通过加入氢溴酸除去试料中的砷、锑、锡元素，以盐酸和酒石酸为介质，防止高含量银和铋水解，用火焰原子吸收光谱法对银精矿中的铋含量进行测定，测定范围为0.05%～5.00%，本文根据银精矿的样品特点，对仪器条件、样品溶样方法、元素干扰等各方面的影响，进行了一系列条件试验，该法测定的检出限、精密度、回收率均满足国家行业标准要求，同时具有简便快速准确的优点。

1 实验部分

1.1 仪器及工作条件

原子吸收分光光度计 AA240 （VARIAN，美国；附铋空心阴极灯）。

仪器工作条件：铋空心阴极灯，波长223.1 nm，燃烧器高度7 mm，光谱通带0.2 nm，灯电流4 mA、乙炔流量2000 mL/min。

1.2 试剂

铋标准储备液：ρ=1000mg/mL（国家标准物质研究中心）；铋标准溶液：ρ=100mg/mL，由铋标准储备液稀释而成；盐酸、硝酸、氢氟酸、高氯酸、氢溴酸均为分析纯；酒石酸溶液（200g/L）；硝酸-高氯酸混合酸：将100 mL 硝酸缓慢加入到100 mL 高氯酸中，混匀。

1.3 實验方法

称取0.20g试样（精确至0.0001g），置于聚四氟乙烯烧杯中，加入15mL盐酸，低温加热溶解约10 min以驱除硫化氢，加入5mL硝酸，盖上聚四氟乙烯盖，加热约20min，取下聚四氟乙烯盖，加入5mL氢氟酸，3mL高氯酸，盖上聚四氟乙烯盖，加热至冒高氯酸白烟且体积约为1mL。取下四氟乙烯烧杯，稍冷，加入3mL盐酸，5mL酒石酸溶液，用（2+98）盐酸吹洗表面皿和杯壁，加热煮沸使可溶性盐类溶解，取下，冷却至室温，移入100mL容量瓶中，并用（2+98）盐酸稀释至刻度，混匀， 干过滤。随同试样做空白实验。

1.4 工作曲线的绘制

移取0、0.50、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL铋标准溶液，分别置于一组100mL容量瓶中，各加入5mL盐酸，5mL酒石酸溶液，用水稀释至刻度，混匀。

1.5 测定

使用空气-乙炔火焰，于原子吸收光谱仪波长223.1nm处，以水调零，测量系列标准溶液及待测试液的吸光度。减去系列标准溶液中“零”浓度溶液的吸光度，以铋的浓度为橫坐标，吸光度为纵坐标绘制工作曲线。与标准溶液系列同时，以水调零，测量试液中铋的吸光度，减去空白试验溶液的吸光度，从工作曲线上查出相应的铋浓度。

2 结果与讨论

2.1 仪器条件选择试验

在不同的仪器参数条件下，测定铋标准溶液的吸光度，以确定仪器最佳的工作条件。结果见表1。

2.2 单元素对铋的干扰试验

向100ml容量瓶中分别加入铋标准溶液使其浓度为1.00 mg/mL的单元素标准溶液，通过在标准溶液中加入表2浓度的基体元素进行干扰实验，浓度测定结果（已扣除基体空白）见表2。实验结果表明：在±5%的误差允许范围内，上述离子加入量的条件下，共存离子对测定元素无干扰。

2.3 溶解试验

分别采用四种常压加热溶解的方法对试样进行分解，方案一用盐酸-硝酸-氢氟酸进行溶样，对于碳含量高的2#，试液中浮有大量黑色碳质，且爬璧现象严重，对于锑含量高4#的样品无法完全打开，底部有大量残渣；方案二是在方案一的基础上继续加入硫酸，此方法能将锑含量高的4#部分打开，残渣量减少，但是仍然不能完全溶解，而且对于铅含量高的1#样品容易发生水解，产生大量的白色沉淀，存在一定的吸附作用，导致铋的测定结果偏低；方案三中通过反复加入高氯酸进行除碳，加入高氯酸后2#样品的黑色碳质消失，但是对于锑含量高的样品仍然无法溶解完全，因此考虑加入氢溴酸进行除锑，即为方案四，用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸-氢溴酸溶解样品，可以将银精矿中的铋溶解完全。因此本方法采用方案四进行溶样。

2.4 回收率试验

选取试样，加入一定量的铋标准溶液，按照本方法进行加标回收实验，分析结果见表3。由表3可见，加标回收率介于96.57%-101.29%之间，表明该方法的回收效果较好。

2.5 方法准确性试验

按照本方法进行溶样，所得的溶液分别用火焰原子吸收光谱仪（AAS）与电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-AES）进行测定，根据表4对比可知，本法测定结果与ICP-AES法测定结果一致性好，说明本方法具有较好的准确性。

3 结论

通过条件试验，建立的本分析方法---原子吸收光谱法测定银精矿中铋量，完全满足银精矿中铋量的测定要求。方法具备如下特点：方法稳定，操作简便，适用范围广，满足银精矿中铋量的分析，铋的测定范围为0.05%～5.0%；方法精密度高，相对标准偏差为1.23%～3.74%之间；方法准确度好，加标回收率在96.57%-101.29%之间。

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[10]YS/T 445.3-2001银精矿化学分析方法砷量和铋量的测定.

作者简介：魏雅娟（1981-），女，广西河池人，本科，工程师，主要从事分析检测研究工作。