EDXRF 测定铜系统电解液及诱导脱铜终液中的As、Sb、Bi

2019-07-11赵静静郭思仪张喆文

中国金属通报 2019年5期

王丹，赵静静，郭思仪，张喆文

（金川集团股份有限公司检测中心二厂区分析室，甘肃金昌 737100）

测定铜电解工艺过程中As、Sb、Bi含量的方法为原子荧光光谱法[1]，由于原子荧光光谱法适合于痕量元素（μg/L）的检测，对于As、Sb、Bi含量0.01g/L～1.0g/L之间的样品而言，样品需要稀释几千倍到几万倍，样品分取次数多，稀释倍数高。另外在稀盐酸介质中使用抗坏血酸-硫脲将高价态As、Sb、Bi还原到低价态至少需要30min，分析流程长，过程繁杂，分析速度受到制约。

本文建立了能量色散型X-射线荧光光谱测定铜电解一系统生产槽电解液诱导脱铜终液中As、Sb、Bi的分析方法，实现了一次进样三种元素连续测定，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

①QUANT′X型荧光分析仪美国热电公司，②Chemple商标迈拉膜（4.0µm，76mm×91.4m）。

1.2 仪器测量条件

表2 As、Bi最佳测定条件

1.3 试验方法

1.3.1 标准样品的配制

收集一定量的诱导脱铜终液和铜电解一系统生产槽电解液（老系统、2.4万吨），对所收集的样品用EDXRF分析方法进行定性分析，确认其干扰元素。

通过分析可得，样品中的主要元素Cu、Ni对所要测定的As、Sb、Bi元素无干扰。考虑基体效应，选用待测样品，按不同比例稀释后，形成含量不等的标准化样品，结果见表3。

表3 标准化样品

1.3.2 样品分析

样品前处理：分取5.00mL待测溶液至100mL容量瓶中，稀释定容。将定容后溶液倒入样品盒中进行分析，样品浓度应在曲线范围内。

2 结果讨论

2.1 工作曲线范围

对标准曲线进行测定，得到各元素的相关系数，分别为As：0.9992，Sb ： 0.9997，Bi：0.9997。

2.2 酸度的影响

选取2.4万吨电解液，调节其pH，对其进行测定，在不同pH值下的结果如图1所示。

图1 pH值对电解液的影响

从图1可以看出， pH＞1.9时，As元素的波动较大， pH＞1.9时，Sb、Bi元素的波动较大，pH=0.8～1.9时，被测溶液中As、Sb、Bi的结果比较稳定，所以，只要被测元素的pH值0.8～1.9区间范围内，就可以得到稳定的结果。经检测，电解液，诱导脱铜终液分取5.00mL进入100mL容量瓶之后，溶液的pH值均在1.0，因此，稀释后的溶液不需要调节pH值，可直接测定。

表4 准确度试验

2.3 精密度试验

在选定测定条件下，按照拟订的分析步骤，选择不同含量的试样进行7次测定，考察方法的精密度。实验结果表明：本方法精密度好，As相对标准偏差在1.06%～2.90%之间；Sb相对标准偏差在2.28%～7.03%之间；Bi相对标准偏差在1.44%～7.95%之间。

2.4 准确度试验

2.4.1 样品加标回收实验

为了考察本方法的准确度，选择一个大样，分取10mL样品，依次加入不同浓度的As、Sb、Bi，按拟订的分析步骤进行回收率实验。实验表明：As的加标回收率为102.94%～118.36%，Sb的加标回收率为97.18%～104.48%，Bi的加标回收率为95.33%～118.36%。因本方法是作为原子荧光分析的补充方法，因此达到生产要求。

2.4.2 不同方法对照试验

在选定的测定条件下，按照拟订的分析步骤，选择不同含量的试样，用EDXRF进行测定，并与原子荧光结果进行对照，考察本方法的准确度，结果见表4。

模拟样品真实值（g/L）1#：As:0.80；Sb:0.12；Bi:0.090；

模拟样品真实值（g/L）1#：As:0.20；Sb:0.060；Bi:0.010；

表4验结果表明：本方法准确度较高，采用不同方法测定，结果吻合较好，满足分析要求。