粗硒样品制备方法探讨

张 雨

（山西北方铜业有限公司，山西 运城 043700）

引言

硒属于半导体稀有元素，在地壳中的含量为0.05×10-6，硒是动物和人体不可或缺的微量元素，同时广泛应用于光敏材料和冶金催化方面。北方铜业提取硒的主要原料是铜电解精炼所产生的阳极泥，阳极泥硫酸化焙烧后硒以二氧化硒气体随烟气经吸收塔吸收，硫的氧化物遇水形成酸，导致粗硒中含有少量酸和水。

《粗硒》（YS/T 1154—2016）取制样执行GB/T 6679，样品在100 ℃±5 ℃下不能直接烘干，该标准中对于不能干燥的样品如何制样未明确说明，导致粗硒样品制样不能满足分析要求，造成分析误差，影响贸易结算[1]。

本文研究了不同温度的水洗涤粗硒样品的时间、次数，最终除去样品中酸。样品烘干后制备成分析样品进行分析检测，同时检测滤液中硒含量，两部分所检测的结果加权计算可得到粗硒中硒含量。

1 实验部分

1.1 实验原料

本文所采用的原料为山西北方铜业有限公司生产的粗硒，未水洗前样品无法烘至恒重，取出后样品吸水导致水分不稳定且制样时发生黏结，样品粒度大于180 μm，不能满足标准试样不大于100 μm 要求，7 次检测结果见表1。

表1 粗硒检测结果

YS/T 1086.3—2018 要求重复性限不高于0.34%，从检测结果可以看出，样品结果重复性差，样品不均匀，不能满足分析要求[2]。

1.2 水洗温度

取500 g 粗硒原料，使用500 mL 不同温度的水进行洗涤，水洗液中硒含量见表2。

表2 水洗温度实验结果

从实验结果可以看出，水的温度越高，水洗液中硒含量越高。综合现场实验条件，常温水洗更便于操作，且水洗液中的硒含量较低。

1.3 水洗次数

取500 g 粗硒原料，加水500 mL，加水后浸泡10 min，过滤。测定每次水洗液pH 值及硒含量，测定结果见表3。

表3 水洗次数实验结果

从实验结果可以看出，随着水洗次数增加，水洗液中硒含量减少，pH 值不断上升，4 次以后变化变小，为节约水洗时间，选择每批粗硒样品水洗4 次。

1.4 滤纸选择

实验选择了市场中采购的快速定量滤纸（厚度约为0.3 mm），分别采用1 层、2 层、3 层进行实验，实验结果发现，1 层滤纸会因负压过大而出现损坏，滤液中有大量黑色残渣；2 层滤纸时玻璃棒或粗硒中的硬物有时划破滤纸而导致滤液中有少许黑色残渣；3 层滤纸能确保滤液清亮，但操作不便。经实验考察，可用定量滤纸（厚度约为1 mm）代替。

1.5 最佳实验条件

取500 g 粗硒原料，加常温蒸馏水500 mL，加水后不断搅拌10 min，使样品在水中充分混匀。静置5 min，倾倒法取上清液于负压抽滤装置抽滤。重复上述操作过程4 次，最后一次时将样品全部过滤，后用少量蒸馏水冲洗。湿样全部取出，置于干燥箱中于100 ℃±5 ℃中烘至恒重，记录质量，用于计算水分。烘干后的样品按标准制成分析样，检测样品及滤液中硒含量，结果如下页表4。

表4 最佳条件实验结果

从实验结果可以看出，经水洗后试样的水分明显增大，这是因为试样中的酸被溶解。硒的总量有少量增加，较原来增加0.10%，整体变化较小。

采用本文方法制备一批次粗硒样品，样品粒度不大于100 μm，符合分析方法要求，样品中硒的测定结果见表5。

表5 粗硒制样检测结果

从检测结果可以看出，按上述方法制备的粗硒样品均匀，分析结果极差低于标准规定的重复性限，能满足分析要求。

2 结语

经水洗后的样品因酸和结晶水被除去，水分会增大，但硒的含量会少量增加，能保持金属平衡。水洗液中硒量占整批次物料中比重较低，在实际贸易过程中双方可协商是否需要进行加权计算。该方法在山西北方铜业有限公司粗硒产品销售中获得了客户认可、减少了贸易争议、提高了工作效率。样品经水洗后不含酸，样品结果重复性好，准确度高，为金属平衡提供了有效数据。