ICP-AES法测定毕节煤田中的钒

刘 琴

（贵州有色地质工程勘察公司，贵州 贵阳 550005）

贵州省是我国的产煤大省之一。本文拟定对贵州省毕节地区煤田区煤中钒的含量进行分析测定。采用ICP-AES法连续测定7个代表性煤田区7个原煤样中钒，同时在相同环境条件下做了精确度试验和准确度试验，得到较满意的结果；ICP-AES法分析速度快，谱线干扰小，测值准确。

1 实验

1.1 主要仪器与试剂

仪器：津岛ICPS-1000Ⅱ型顺序式扫描电感耦合等离子体发射光谱仪

试剂：二次去离子水（电阻率18MΩ·cm）；硝酸（HNO3）；高氯酸（HClO4）；氢氟酸（HF）；优级纯盐酸（HCl）；硫酸溶液（H2SO4）；

钒标准储备液（1.0mg/mL）制备：于烧杯中加入10mL 4.5mol/LH2SO4溶液，准确称取0.2297g NH4VO3（GR）溶于硫酸溶液中，用二次去离子水移入100mL容量瓶稀释定容至刻度，备用。

实验器皿均用铬酸洗液浸泡24h后，用清水洗净，再用二次去离子水冲洗3～4次后烘干使用。

1.2 仪器工作参数设置

通过查阅谱线表，考虑煤中其他元素的干扰，选择干扰小、背景低、信噪比高的谱线作为分析谱线。用标准溶液分别试验各参数对普线强度的影响，选定仪器参数及谱线如下：

①选定谱线（V）310.230 nm，级数84；②入射功率1150W；③氩冷却气流12 L/min；④氩辅助气流量0.6 L/min；⑤氩载气流量1.0 L/min；⑥试液提升量1.5 mL/min；⑦光谱观察高度12 mm；⑧积分时间10 s。

1.3 原煤样的采集与分解

1.3.1 原煤样采集与前处理

采集毕节地区具有代表性的煤田区煤样，分别是①纳雍恒旺；②织金青山；③大方普底；④大方凤山；⑤普宜；⑥七星关对坡良井；⑦撒拉溪7个煤矿点的原煤样。

前处理：将原煤样在常温下自然风干后，按照：混匀→缩分（取样的总量）→粉碎→过筛→混匀→缩分程序依次处理原煤样，然后取0.2 mm筛下煤粒5.00 g，在恒温箱中干燥、恒重至前后两次称量之差不大于 0.0002 g［1］。

1.3.2 原煤试样灰化、消解

准确称粒度＜0.2 mm的煤样1 g（精确到0.0002 g）平铺于瓷舟中，于马弗炉内，半开马弗炉炉门30 min，逐渐升温到550℃（从室温慢慢升温），恒温2 h，再升温到625℃，恒温灰化2 h以上，至无黑色煤粒为止。将煤灰样转移入聚四氟乙烯坩埚中，用少量水润湿，加入10 mL混酸（HF和HNO5体积比1∶1）、2 mL HClO4，在温度 ＜300℃的电热板上加热至白烟基本散尽，继续蒸发至干涸状。取下后，加入6/mol·L HCl10 mL、水10 mL，再放于电热板上加热至近沸，保温20 min使样品中盐类溶解。用热水将样品洗入50 mL容量瓶中，待冷却至室温后加水稀释定容摇匀，待测。

同样的方法分别制备7个不同原煤试样，并且分别标号①②③④⑤⑥⑦，以备测定。

1.4 工作曲线的建立

分别吸取上述钒标准储备液0.00mL，1.00 mL，2.00 mL，4.00 mL，5.00 mL，6.00mL于100 mL容量瓶中，分别加入5 mL盐酸（20%HCl），稀释至刻度，摇匀。此标准系列溶液中V的质量浓度依次为0.0，10，20，40，50，60μg/mL。

在选定的试验条件下，以V的质量浓度为横坐标，发射强度为纵坐标，绘制工作曲线。

2 结果及讨论

2.1 方法的检出限

对标准系列溶液中的空白溶液连续测定10次，按下式计算检出限，结果列出于表2。

式中：CL为检出限；S为方法的灵敏度；Sb为空白测量标准偏差；K为根据对最小测得值置信度的要求所选取的参数，化学联合会提倡K取3。

表2 工作曲线的线性范围、相关系数、检出限

2.2 方法的精密度

在相同工作条件及工作背景下，测定原煤样中V，进行精密度试验，结果列出于表3。

表3 原煤样中V含量测定结果

表3（续）

2.3 方法的准确度

同样的方法制备7个原煤样品，加入20μg·g-1V做加标回收试验，测定加标回收率，结果列出于表4。

表4 加标回收实验

3 结语

由表3测定结果知，各原煤中V质量分数均小于100μg·g-1。结果表明所采集煤田区原煤中的V元素属于痕量元素［2］。用ICP-AES法测定煤中的V含量，精密度在2%以内，回收率在96.6%～100.6%，方法准确、可靠，分析周期短，化学试剂污染小，分析快速、简便。