2018年, 第38卷, 第12期　刊出日期：2018-12-28

  

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  激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱法测定纯铜中铁锌砷锡锑铅铋

  陈晓峰, 胡芳菲, 张煦, 臧慕文, 童坚

  冶金分析. 2018, 38(12): 1-6.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010363

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  采用激光剥蚀固体进样和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)相结合的技术测定了纯铜中Fe、Zn、As、Sn、Sb、Pb、Bi共7种痕量元素。对激光剥蚀参数进行了优化,确定实验条件如下所示:激光能量为100%,剥蚀孔径为200μm,扫描速率为50μm/s,载气流量为0.4L/min。在优化的实验条件下,对纯铜标准样品进行测定,根据标准样品的认定值确定了测定元素的相对灵敏度因子(RSF),各元素仪器检出限为0.0065~0.31μg/g。将实验方法应用于纯铜样品中痕量杂质的测定,测得结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为6.6%~26%。参照国家标准方法GB/T 5121.28—2010中的ICP-MS以及实验方法分别对纯铜实际样品中的杂质元素进行定量分析,同时对两种方法的测定结果进行一致性检验,结果表明,对于Fe、Zn、Sn、Bi这4个元素,t＜t_0.05,9,说明这两种方法测定结果的一致性较好,具有可比性。由于其余3个元素的含量低于国家标准方法GB/T 5121.28—2010检出限,因此未做平均值一致性检验。
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  电感耦合等离子体质谱法测定地质样品中痕量铼

  申玉民, 边朋沙, 李晓敬, 罗治定, 郭小彪

  冶金分析. 2018, 38(12): 7-12.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010421

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  采用氧化镁半熔、热水浸取法处理样品,用732型阳离子交换树脂处理溶液以减少溶液中盐类含量,实现了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对地质样品中痕量铼的测定。实验表明:通过对氧化镁灼烧、水浸处理,可使氧化镁的铼空白值由0.07ng/g降低至0.025ng/g;采用氢氧化钠凝聚氧化镁沉淀,可减少氧化镁对高铼酸根的吸附,使痕量铼的回收率提高10%左右;过滤时在漏斗颈注入732型阳离子交换树脂吸附阳离子,可有效降低溶液中盐类含量,进而避免了锥孔堵塞、雾室和炬管积盐等干扰测定的现象出现,且过滤和阳离子交换同步完成,简化了分析流程。校准曲线相关系数大于0.9995,方法检出限为0.031ng/g。采用实验方法对含铼地质标准样品和水系沉积物标准样品中铼进行测定,结果与认定值吻合,相对误差(RE)为-6.9%~17.1%,相对标准偏差均不大于6.8%。分别采用实验方法与过氧化钠熔融-丙酮萃取ICP-MS方法对土壤样品(1#~4#)和钼矿样品(5#~8#)中的铼进行方法对照试验,结果基本一致。
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  高氯酸-氟化氢铵-硝酸密闭消解电感耦合等离子体质谱法测定页岩中稀土元素

  刘立平, 董学林, 何海洋, 仇秀梅, 宋洲, 朱丽华

  冶金分析. 2018, 38(12): 13-18.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010497

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  通过对页岩中稀土元素(REE)含量特征及稀土分布模式的探讨,可以了解页岩矿区的沉积环境特征及物质来源信息,因此有必要建立稀土元素准确定量分析方法。页岩样品组成复杂、有机质含量高,样品的完全消解是准确测定其稀土含量的基础。在采用X射线衍射法对样品进行组成分析的基础上,利用氟化氢铵在加热过程中可分解产生氢氟酸的特性,采用高氯酸、氟化氢铵、硝酸密闭消解样品,以电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)进行测定,实现了对页岩中稀土元素的测定。在上述优化的实验条件下对稀土混合标准溶液系列进行测定,结果表明,各稀土元素质量浓度在1~100ng/mL范围内线性良好,线性相关系数均大于0.9996,方法检出限为0.002~0.473μg/g。将实验方法应用于页岩标准物质中稀土元素的测定,测定值与认定值吻合,相对误差的绝对值不大于6.77%。采用实验方法对页岩实际样品进行测定,测得结果的相对标准偏差(RSD,n=6)均低于10%。将实验方法与密闭高温高压溶样ICP-MS进行对照分析,二者结果基本一致。
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  密闭消解-电感耦合等离子体质谱法测定铅矿石中痕量镓铟铊镉锗

  王佳翰, 汤凯, 向懋笔, 陈凯, 郭家泽, 张亚峰

  冶金分析. 2018, 38(12): 19-25.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010484

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  铅矿床具有较高品位的各种稀散元素,因此准确测定铅矿石中Ga、In、Tl、Cd、Ge,对于矿产资源的节约、开发利用等具有重要意义。采用密闭消解方式处理样品,同时在消解过程中加入H₂SO₄(1+4)并水浴加热以沉淀分离Pb基体,分别选择⁶⁹Ga、¹¹⁵In、²⁰⁵Tl、¹¹⁴Cd、⁷²Ge作为分析同位素,¹⁰³Rh为内标校正Ga、In、Cd、Ge,¹⁸⁷Re为内标校正Tl,实现了电感耦合等离子体质谱法对铅矿石中痕量稀散元素Ga、In、Tl、Cd、Ge的测定。实验表明,采用标准(STD)模式测定,Ga、Tl、Cd的背景等效浓度比动能歧视(KED)模式高出一个数量级,而In、Ge的背景等效浓度和KED接近,因此确定采用KED模式测定Ga、Tl、Cd,采用STD模式测定In、Ge;对KED模式下He气流速进行了优化,确定He气流速为5.8mL/min。方法线性方程的相关系数均不小于0.9992,Ga、In、Tl、Cd、Ge的方法检出限分别为0.0520、0.0392、0.0196、0.0212、0.0437μg/g。采用实验方法测定铅矿石实际样品中Ga、In、Tl、Cd、Ge,测得结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为1.3%~5.0%,加标回收率为86%~112%。将实验方法应用于铅矿石标准物质中这5个元素的测定,所得结果与认定值吻合。
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  电感耦合等离子体原子发射光谱法测定钴产品生产过程净化液中12种微量元素

  徐艳燕, 朱国忠, 柴瑾瑜, 韩峰, 潘丽娟, 张科翠

  冶金分析. 2018, 38(12): 26-35.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010511

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  钴产品生产过程CoCl₂净化液和Co(NO₃)₂净化液中含有大量钴离子,一般采用基体匹配原子吸收光谱法或萃取分离-分光光度法测定其中Cu、Fe、Ni、Cd、Zn、Mn、Ca、Mg、Na、Si、As、S等12种杂质元素。但是此类方法分析时间长、操作繁琐、费用高,而且只能进行单一元素测定。实验提出了采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定钴产品生产过程净化液中以上目标元素,在优化的仪器工作条件下,使用内标法有效地克服了基体效应及仪器波动所产生的影响。各元素校准曲线的线性相关系数均大于0.9999;方法检出限为0.00003~0.00026g/L。按照实验方法测定钴产品生产过程CoCl₂净化液和Co(NO₃)₂净化液两个体系中Cu、Fe、Ni、Cd、Zn、Mn、Ca、Mg、Na、Si、As、S,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为2.8%~8.9%,加标回收率为93%~107%。实验方法用于Co光谱分析标准样品中Cu、Fe、Ni、Cd、Zn、Mn、Mg、Si、As的测定,测定值与认定值相一致。
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  电感耦合等离子体原子发射光谱法测定核纯级海绵锆中锂钠镁钙

  邓传东, 廖志海, 乔洪波, 龙绍军, 宁伟

  冶金分析. 2018, 38(12): 36-40.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010362

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  锆材中杂质元素Li、Na、Mg、Ca含量直接影响材料的性能,因此快速、准确地测定核纯级海绵锆中Li、Na、Mg、Ca元素含量具有重要意义。采用HNO₃-HF溶解样品,选择Li 670.784nm、Na 589.592nm、Mg 279.553nm、Ca 422.673nm为分析谱线,使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定Li、Na、Mg、Ca,从而建立了核纯级海绵锆中Li、Na、Mg、Ca的测定方法。测定体系中控制HNO₃浓度小于1.50mol/L。对校准曲线法和标准加入法进行对比,结果表明:同一元素使用标准加入法时校准曲线的斜率总是小于标准曲线法校准曲线的斜率;使用标准曲线法与标准加入法时,Li、Na、Ca相应测定结果的回收率为93%~106%,但对Mg而言,其标准加入法的测定结果比标准曲线法高,且标准加入法的回收率优于标准曲线法。因此,实验使用标准加入法制作校准曲线消除基体效应的影响。各元素在0.10~2.0mg/L范围内校准曲线呈线性,相关系数均大于0.999;方法中各元素检出限为0.06~2.34mg/kg。按照实验方法测定核纯级海绵锆中Li、Na、Mg、Ca,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)小于10%,加标回收率在94%~109%之间。
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  电感耦合等离子体原子发射光谱法测定钒铬钛合金中11种元素

  成勇

  冶金分析. 2018, 38(12): 41-47.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010451

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  以V₂O₅、Cr₂O₃和TiO₂直接还原熔炼钒铬钛合金的新工艺具有显著降低生产成本优势,但需解决原料、还原剂以及熔炼设备所引入杂质对产品品质的影响,为此,建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定V-4Cr-4Ti合金中Al、As、Co、Cu、Fe、Mg、Mn、Ni、P、K、Na等11种微量杂质元素分析方法。方法重点考察了在V、Cr、Ti三元合金组分共存体系下,基体效应、光谱干扰和连续背景叠加等影响因素,归纳了基体及共存组分对待测元素高灵敏分析谱线的光谱干扰情况,优选了待测元素的分析谱线、背景校正区域以及光谱仪工作条件等参数。采用基体匹配和同步背景校正法消除高V、高Cr和高Ti共存基体的影响。结果表明:Al、As、Co、Cu、Fe、Mg、Mn、Ni、P的检测范围为0.001%~0.25%,K、Na的检测范围为0.002%~0.25%;校准曲线线性相关系数不小于0.9995,方法的测定下限为0.0012%(K)、0.0015%(Na)、0.0003%~0.0009%(其余元素)。按照实验方法测定4个V-4Cr-4Ti合金样品中Al、As、Co、Cu、Fe、Mg、Mn、Ni、P、K、Na,0.x%水平测定结果的相对标准偏差(RSD,n=8)小于5%,0.0x%~0.00x%水平测定结果的相对标准偏差(RSD,n=8)小于10%,即使低于方法检测下限0.001%水平测定结果的相对标准偏差(RSD,n=8)也小于15%。按照实验方法对4个V-4Cr-4Ti合金样品中Al、As、Co、Cu、Fe、Mg、Mn、Ni、P、K、Na进行加标回收试验,回收率为90%~114%。实验方法用于测定3个V-4Cr-4Ti合金样品中Al、As、Co、Cu、Fe、Mg、Mn、Ni、P、K、Na,与电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定结果相吻合。
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  X射线荧光光谱熔片分析的校准曲线与玻璃片质量校正

  徐建平, 张兆雄

  冶金分析. 2018, 38(12): 48-53.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010315

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  在铁合金和铁矿石的X射线荧光光谱(XRF)熔片分析中,存在着样品直接灼烧和熔融质量变化不同产生的误差,常用的稀释比校正无法校正这种误差。实验提出在固定质量(体积)的熔剂中熔入系列被测组分的氧化物制备出质量(体积)相同的玻璃片标准系列,建立X射线荧光强度与玻璃片中被测组分体积浓度的函数曲线,使用样品玻璃片质量与校准曲线玻璃片的质量比校准分析结果,即质量校正代替稀释比校正。以纯物质(SiO₂、CaCO₃、Al₂O₃和Fe₂O₃)为标准,用选定的仪器工作条件,建立了硅钙合金分析用Si、Ca、Fe、Al质量分数对荧光强度的校准曲线,其线性相关系数分别为0.9990、0.9993、0.9994、0.9995。用标准样品考察了校准曲线的准确度。t检验结果表明,当玻璃片的质量变化较大时,不使用质量校正测量结果偏差较大,正确度差。
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  X射线荧光光谱法在鹿鸣矿业钼选矿流程中的应用

  吴学伟, 樊帆, 夏卫

  冶金分析. 2018, 38(12): 54-58.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010401

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  采用粉末压片法制样,建立了X射线荧光光谱仪快速测定鹿鸣矿业钼选矿流程中的原矿、尾矿、快浮尾矿中Mo、Cu、S等3种元素的分析方法。由于钼矿石标准样品较少,因此实验选取钼选矿流程中不同阶段且含量呈梯度的多个经湿法准确定值的样品作为校准样品建立校准曲线。将样品研磨至0.074mm以下,采用经验系数法校正元素间的影响,消除基体效应、粒度效应,降低谱线重叠干扰。各元素的检出限在3~10μg/g之间,各组分测定结果的相对标准偏差(RSD)在0~5.1%之间。对钼选矿流程中原矿、尾矿、快浮尾矿样品进行正确度考察,测定值与湿法值一致。分别选取流程中原矿、尾矿、快浮尾矿样品在不同时间进行长期稳定性考察,3个元素测定结果的相对标准偏差在0.18%~7.9%之间。
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  铬酸钡分光光度法测定高硫铝土矿中硫酸根

  胡璇, 匡玉云, 石磊

  冶金分析. 2018, 38(12): 59-63.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010391

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  硫化物形态的硫含量是铝土矿选矿关注的指标,而其含量常采用总硫减去硫酸根含量的方式计算得出,因此测定高硫铝土矿中硫酸根的方法受到关注。采用盐酸(1+1)分解高硫铝土矿,氨水沉淀法分离铝和铁,碳酸铵沉淀法分离钙,过滤,在酸性溶液中,加入铬酸钡悬浊液与硫酸根生成硫酸钡沉淀和铬酸根离子,用氨水调节pH值至9~10,过滤除去多余的铬酸钡和生成的硫酸钡,滤液即为被硫酸根所置换出的铬酸根溶液,采用铬酸钡分光光度法进行测定,通过铬酸根的吸光度值间接计算出硫酸根的含量,实现了对高硫铝土矿中硫酸根的测定。对显色条件进行了优化,结果表明,硫酸根质量浓度在1~200μg/mL范围内与其对应的吸光度呈线性关系,线性相关系数为0.9999,检出限为0.36μg/mL。将实验方法用于高硫铝土矿实际试样中硫酸根的测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为1.6%~1.8%,回收率为95%~105%。分别采用实验方法和重量法对高硫铝土矿中硫酸根进行测定比对,二者结果基本一致。
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  氯化钠电位滴定法测定贵铅中银

  谢磊

  冶金分析. 2018, 38(12): 64-68.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010403

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  用能量色散X射线荧光光谱仪(EDX)和X射线衍射仪(XRD)对贵铅进行扫描分析,结果表明贵铅中主要含有铅、银、铋、铁、锑、铜、砷、碲等,且银的主要物相是银锑合金、银铋合金、单质银以及银砷合金。在应用硝酸对贵铅进行溶样处理过程中发现,锑的水解会产生灰白色沉淀物,考虑到酒石酸可以和锑发生络合反应,有效防止锑的化合物水解,据此,采用硝酸-酒石酸混酸溶解样品,建立了电位滴定法测定贵铅中银的方法。对实验条件进行了优化,并对贵铅样品中的共存杂质元素进行了干扰试验,结果表明其对测定的干扰可以忽略。按照实验方法对3个贵铅样品中银进行测定,6次平行测定结果的相对标准偏差(RSD)均在0.18%~0.21%之间,加标回收率在99%~101%之间。将实验方法应用于贵铅实际样品分析,并与火试金法-重量法测定结果进行对照,二者有较好的一致性。
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  EDTA滴定法测定萤石中氟化钙

  王利杰, 杨志强

  冶金分析. 2018, 38(12): 69-74.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010469

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  萤石中氟化钙的含量是评定其质量等级最重要的指标,因此测定萤石中氟化钙的方法受到关注。采用EDTA滴定法测定试样中全钙的含量,并提出了一种测定试样中碳酸钙的方法,再由全钙和碳酸钙的含量计算得到萤石中氟化钙的含量。称取两份不同质量试样,用定量氯化钙-盐酸溶液浸取,以酚酞为指示剂,调节溶液pH值约为7,将这两份溶液定容到相同体积,静置一段时间待氟化钙溶解达到平衡,此时两份溶液中氟化钙溶解量一致、试剂空白一致。对两份溶液进行干过滤,采用EDTA滴定法测定两份溶液中全钙的质量差(以碳酸钙计),此差值即称样量差中所含的碳酸钙质量。采用实验方法测定萤石标准样品和生产试样中全钙、碳酸钙和氟化钙含量,全钙测定结果与标准样品认定值或标准方法GB/T 5195.1—2006测定值相符,相对标准偏差(RSD,n=5)在0.11%~0.23%之间;碳酸钙测定结果与标准样品认定值或标准方法GB/T 5195.2—2006测定值相符,碳酸钙质量分数不小于0.30%的试样,相对标准偏差(RSD,n=5)在4.9%~7.6%之间,碳酸钙质量分数小于0.30%的试样,相对标准偏差(RSD,n=5)在12.6%~28.1%之间;氟化钙含量与认定值或上述两种标准方法测定后计算所得值基本相符,相对误差不大于0.40%。
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  百里香酚蓝分光光度法测定铝合金中钛

  金文斌

  冶金分析. 2018, 38(12): 75-78.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010467

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  采用氢氧化钠溶液和双氧水溶解样品,加入酒石酸钾钠溶液消除Fe³⁺的干扰,加入硫脲溶液提高Cu²⁺的允许量,在稀硫酸介质中,增敏剂阿拉伯树胶存在下,钛与显色剂百里香酚蓝发生反应形成稳定的蓝紫色络合物,建立了百里香酚蓝分光光度法测定铝合金中钛的方法。结果表明:络合物最大吸收峰位于590nm,溶液中钛质量浓度在0.1~2μg/mL范围内符合比尔定律,方法检出限为 0.03μg/mL,表观摩尔吸光系数为3.7×10⁴ L·mol^-1·cm^-1。方法用于铝合金标准样品中钛含量的测定,测定值与认定值基本一致,钛测定结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为2.3%和3.4%。