第３３卷第４期 ２０１７年Ｏ８月 有 色 矿 冶 ＮｏＮ—ＦＥＲＲ０ＵＳ ＭＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ Ｖｏ１．３３．№４ Ａｕｇｕｓｔ ２０１７ 文章编号：１０ｏ７—９６７Ｘ（２Ｏ１７）０４—４９—０３ ＩＣＰ—ＡＥＳ测定矿石中低含量的铌钽 褚晓君，姜炳南，宫嘉辰 （沈阳有色金属研究院，辽宁沈阳１１０１４１） 摘要：研究并确立了电感耦合等离子体原子发射光谱法（ＩＣＰ ＡＥＳ）测定矿石中铌钽的优化条件 和快速测定方法。对试样的溶样方法进行了对比实验最终采用熔融法并用酒石酸提取的 处理方法，选择干扰少、灵敏度较高、信噪比大的２６８．５ ａｍ、３０９．４１８ ｎｍ波长谱线作为铌 钽的分析线，共存元素基本无影响，背景可通过仪器自动扣除的方法消除。在最佳实验条 件下，方法检出限分别０．０４ ｇ／ｇ和０．０３ ｂＬｇ／ｇ。相对标准偏差小于１Ｏ 。方法用于样品 中铌和钽的同时测定，测定值与参考值相符。 关键词：铌、钽、同时测定ＩＣＰ—ＡＥＳ 中图分类号：０６５７．３１ 文献标识码：Ａ 射线荧光光谱法口 Ｕ 日ＩＪ 舌 、ＩＣＰ—ＭＳ法 、发射光 谱法 和ＩＣＰ—ＡＥＳ法 卜 等，铌与钽具有相似 的化学性质，且一般含铌钽的矿样基本组成相同，化 学法测定时两种元素相互干扰。有研究人员采用 铌、钽属于稀有金属，因其具有高熔点、高强度、 抗腐蚀性能好、蒸汽压低等优良特性而广泛应用于 电子、宇航等新兴行业。ｌ＿】］ 由于对其进行分析测定时会有很多干扰元素干 ＩＣＰ—ＡＥＳ法直接对样品溶液进行测定，但需要加 入辅助药品，价格昂贵。 因此，本文采用不同前处理方法，并进行对比， 扰，所以一般测定之前要将待测元素与其他干扰元 素分离，从而导致操作复杂，流程较长。 铌钽属于难溶物质，且溶出率低而导致结果偏 低。若采用酸溶来处理样品，则样品溶解不完全，使 同时研究了盐浓度等对测定的影响。最终选择 Ｎａ ＣＯ。一Ｎａ２Ｏ２熔融、干扰元素分离及ＩＣＰ—ＡＥＳ 法对样品进行测定，从而达到精准测定铌钽的目的。 测定结果偏低；若采用碱溶的方法来处理样品，如未 对干扰元素进行必要分离，也会导致测量结果存在 误差。所以找到一种准确测定这两种元素含量的方 法就显得尤为重要。 目前，常用的测定方法主要有光度法ｌ２ 、Ｘ一 １ 实验部分 １．１仪器与工作条件 实验仪器：ｉＣＡＰ６３００电感耦合等离子体发射 光谱仪（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ）。 表１采用高盐设备工作条件 １．２标准溶液和主要试剂 Ｎａ ＣＯ。的刚玉坩埚中，加入２ ｇ Ｎａ２Ｏ２，拌匀，置于 Ｎｂ和Ｔａ标准储备液：１００ ｂｔｇ／ｍＬ（￣京纳克公 司）； 高温炉中７００℃熔融２０ ｍｉｎ，冷却。洗净坩埚外壁， 加入３ ｇ酒石酸，于９Ｏ℃保温３０ ｍｉｎ，加入２５ ｍＬ 混合标准工作溶液：根据实验分别移取一定量 各元素标准储备液，稀释配置成混合标准工作溶液； 浓ＨＣ１，搅匀，放置冷却后，过滤，将上层清液转入 １００ ｍＬ容量瓶内，加入５ ｍＬ ＨＮｏ。，３ ｍＬ ＨＦ用 其他化学试剂均为优级纯。实验室用水为二次 蒸馏水。 １．３试验方法 高纯水定容，供ＩＣＰ—ＡＥＳ测定。同时做空白试 验。 准确称取０．１００ ０ ｇ试样，置于预先盛有０．５ ｇ ２结果与讨论 ＊收稿日期：２ｏ１７—０３—２２ 作者简介：褚晓君（１９８８），女，硕士研究生，助理工程师，主要从事光谱分析方面的工作 ５０ 有色矿冶 第３３卷 ２．１样品处理方式的选择 显影响，所以本文选择稀释到１００ ｍＬ容量瓶中，加 入５ ｍＬ ＨＮＯ３，３ ｍＬ ＨＦ。 实验选择ＧＢＷ０７１５５标准物质，分别采用水浴 酸溶（１）ＨＦ—ＨＮＯ。；（２）ＨＦ—ＨＮＯ。一Ｈ２ＳＯ４和 ２．５方法检出限 碱熔（１）Ｎａ２ＣＯ３一Ｎａ２Ｏ２直接酸化（２）Ｎａ２ＣＯ３一 Ｎａ Ｏ 提取上层清液酸化四种处理方式对样品进行 按照１．３的实验方法，制备１１个的空白溶 液并用ＩＣＰ进行测定，采用３倍标准偏差除以标准 前处理。发现，酸溶法不能使样品完全溶解，碱熔能 够很好的溶解样品，但是若不分离，则会引入大量盐 曲线斜率计算检出限的方法，得到Ｎｂ、Ｔａ的检出限 分别为０．０４ ｔＬｇ／ｇ和０．０３￣ｇ／／ｇ。 类，所以本文选用Ｎａ ＣＯ。一Ｎａ Ｏ 熔样并分离的 方式对样品进行前处理，并同时进行空白试验。 ２．２分析谱线的选择 由于ＩＣＰ具有能量高、频率高、稳定性好、采用 多次分离的高级次谱线，能够对同时选择多条特征 谱线对元素进行测定，且同时具有同步背景校正功 能，因此本文中对每个测定元素选取２～３条不同级 次的谱线进行测定，对分析强度、干扰情况及稳定性 以及线性范围选择最佳谱线波长。最终选择Ｔａ和 Ｎｂ的分析谱线分别为２６８．５ ｎｍ、３０９．４１８ ｎｍ。 ２．３标准曲线的绘制 于１００ ｍＬ容量瓶中分别加入０ ｍＬ、０．３ ｍＬ、 ０．５ ｍＬ、１．０ ｍＬ、１．５ ｍＬ、２．０ ｍＬ、３．０ ｍＬ、５．０ ｍＬ 混合标准溶液，加入５ ｍＬ空白溶液，５ ｍＬ ＨＮＯ。，３ ｍＬ ＨＦ，在选定的仪器工作条件下进行测定，所得 标准曲线的ｒ在０．９９９ ９以上。 ２．４盐基体浓度对测定的影响 采用碱熔方法熔样的优点是可以使矿样完全溶 解，但是却带来了大量的盐基体，若采用普通进样 器，则会造成雾化器堵塞使仪器熄火，所以本文选用 耐高盐喷雾器和中心管。本文采用同浓度的铌钽标 准溶液，分别加入不同体积的空白溶液，来检验盐基 体浓度是否对测定造成影响。由表１中的数据可 知，各元素灵敏度随着盐基体浓度的升高而降低，但 是波长不受干扰。这是由于如果溶液中盐类浓度过 高，会增加溶液的黏度和比重，进而影响雾化效率， 降低灵敏度；同时盐类过高，易导致雾化器不同程度 的堵塞，使分析精密度降低 。 表２盐基体浓度对５ ｐｐｍ标准溶液测定的影响 同时本文对稀释倍数和酸度的影响进行测定， 发现稀释倍数和酸度的变化不会对发射强度造成明 ２．６ 方法精密度和准确度的测定 本文采用上述方法分别对国家标准物质和实际 样品进行分析，来测定方法的精密度和准确度，见表 ３、表４。 表３国家标准物质测定 ３ 结语 本文采用Ｎａ。ＣＯ。一Ｎａ。Ｏ 提取上层清液酸化 的方式对样品进行前处理，采用耐高盐进样装置的 ＩＣＰ—ＡＥＳ对矿样中的Ｎｂ和Ｔａ进行测定，通过与 采用水浴酸溶（１）ＨＦ—ＨＮＯ （２）ＨＦ—ＨＮＯ。一 Ｈ。ＳＯ 和碱熔Ｎａ ＣＯ。一Ｎａ。Ｏ。不分离直接酸化相 比较，矿样能够完全溶解，且线性范围宽、灵敏度高， 检出限低，精密度好、消除了盐基体引起的背景效应 的影响。有效避免了铌钽同时测定互相干扰的问 题。这对于同时测定低含量和高含量样品有着积极 的作用，尤其有利于选冶流程样品中同一批次的精 矿、中矿和尾矿的同时测定，解决了以往精矿和尾矿 分别采用不同方法测定而产生的误差，从而引起同 一批次选冶样品回收率吻合程度不好的问题。 参考文献 ［１］郝冬梅，张翼明，许 涛，等．ＩＣＰ—ＭＳ法测定稀土铌钽矿中 铍、铀、铌、钽、锆、铪量［Ｊ］．稀土，２０１０，３１（５）：６７—６９． ［２］王影，李艳杰，沈亮亮，等．铌一酒石酸一铬天青ｓ一溴化十 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ｗｏｒｄｓ：ｎｉｏｂｉｕｍ；ｔａｎｔａｌｕｍ；ｓｉｍｕｈａｎｅｏｕｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ；ＩＣＰ—ＡＥ
