EDXRF在酸性废水及酸浸液分析中的应用

王 丹，赵静静，郭思仪，赵有刚

(金川集团股份有限公司检测中心二厂区分析室,陕西 西安 710000)

能量色散型X-射线荧光光谱仪（简称EDXRF），具有光谱干扰简单，价格低廉，维护费用低的优势，可方便的在定量分析的同时对样品中的其他元素进行定性和半定量分析，已被广泛应用于水泥、食品、医药、电子、油品等领域的常量分析。为了解决影响冶炼和化工发展的尾矿堆存、硫酸销售、酸性废水排放等问题，实现资源综合利用和循环经济，且克服此溶液中杂质元素干扰，故采用能量色散型X-射线荧光光谱测定样品中的Ni、Cu、Fe、Pb、Zn、As元素。本文建立了能量色散型X-射线荧光光谱测定酸性废水及酸浸液中Ni、Cu、Fe、Pb、Zn、As的分析方法，实现了一次进样多种元素连续测定，具有化学试剂消耗低、简便、快速的优点，在对待测元素测定的同时可兼对共存元素进行定性（或半定量）分析，实验结果表明，此方法完全可以满足批量工业化试验研究的分析需求。

1 实验部分

1.1 仪器及设备

QUANT′X型荧光分析仪美国热电公司，Chemple商标迈拉膜（4.0μm，76mm×91.4m），HCl（1+1）。

1.2 仪器测量条件

表1

1.3 试验方法

（1）标准样品的配制。①收集一定量的酸性废水溶液，对所收集的样品用EDXRF分析方法进行定性或半定量分析，确定所收集样品中的主要杂质元素。②针对其中的杂质元素配制20个含量不等的标准化样品，将溶液PH值调节到1.5，采用化学法1，原子吸收2及原子荧光光谱法3对杂质含量进行准确定值。

（2）样品分析。①样品前处理：将酸性废水溶液进行干过滤。将滤液倒入样品盒中进行分析，样品浓度应在曲线范围内。②测量结果超出曲线范围，对其进行稀释再测定。对样品稀释时，分取适量的样品于100mL容量瓶中，滴加2滴～3滴（1+1）HCl（pH=0.5～2），用水稀释至刻度，摇匀。用EDXRF进行测定。

注：样品分析时使用的迈拉膜必须与制作标准曲线时采用的膜相一致。

2 结果讨论

（1）酸度的选择。按照试验方法分取已知准确含量的同一个样品，用（1+1）盐酸调节溶液为不同的pH值进行测定，测定结果见图1。

图1 酸度试验

实验结果表明，当被测溶液pH＞2.0时，Fe、As元素的结果波动较大，pH=0.5～2.0时，被测溶液中各个元素的结果比较稳定。因此，本方法选取pH=0.5～2.0，即被测溶液中加入2滴～3滴（1+1）HCl控制酸度。

（2）工作曲线范围。对标准曲线进行测定，各元素的相关系数分别为：Ni：0.9990，Cu：0.9997，Fe：0.9998，Pb：0.9992，Zn：0.9995，As：0.9998。

（3）精密度试验。随机收集三个酸性废水实际样品，用不同的分析方法分别进行测定。RSD分别为Ni：1.29%～1.70%，Cu：0.21%～1.87%，Fe：0.37%～1.32%，Pb：0.31%～1.90%，Zn：0.24%～0.38%，As：0.06%～0.30%。

从以上数据可以看出，采用EDXRF仪器分析，RSD可满足快速分析的要求，为生产提供及时讯息。

（4）准确度试验。随机抽取酸性废水班样，用EDXRF进行测定，并与化学结果进行比较。结果见表2。

表2 准确度试验

从以上分析结果可以看出，采用EDXRF进行样品分析，分析结果可靠。

（5）回收率试验。取不同浓度的样品混成一个大样，对其进行定量扫描，得到其结果。分取10mL样品，依次加入不同浓度的Ni、Cu、Fe、Pb、Zn、As标准溶液对其进行测定。经过测定，Ni的加标回收率为100%，Cu的加标回收率为94.90%～108.21%，Fe的加标回收率为96.25%～97.00%，Pb的加标回收率为90.93%～93.91%，Zn的加标回收率为99.51%～101.33%，As的加标回收率为102.84%～104.60%。Pb的加标回收率较低，但本方法只针对快速分析样品，为生产提供趋势分析，因此达到生产要求。

3 结语

本文建立了EDXRF分析酸性废水及酸浸液中Ni、Cu、Fe、Pb、Zn、As的分析方法，其精密度及回收率指标均令人满意。该方法简单快速，干扰小，能够快速提供分析结果，满足了公司科研攀登项目的分析需求。生产成本极低，尤其在人员极其紧缺的情况下，可以大大提高工作效率。可方便地在定量分析的同时，随时观测到样品中杂质元素的变化情况，为生产提供了可靠的数据。