河北省地质矿产勘查开发局第四地质大队 河北承德 067000
摘要：采用ICP-OES测定矿石中钼的新方法，利用磷酸、柠檬酸和过氧化氢的络合性，抑制了钨酸和钼酸的析出，使试样达到完全溶解，确保了钼测定结果的准确性。用国家一级矿石标准物质配制标准工作系列，解决了基体匹配问题。采用本方法对国家一级矿石标准物质和12个选矿样品中钼进行测定，测定值与标准物质认定值或硫氰酸盐光度法的测定值吻合较好。并通过对国家一级矿石标准物质和选矿样品进行方法精密度测试和加标回收试验，测得精密度为0.37~2.25%，钼的回收率在96%~107%之间。钼的检出限为0.0049%。
关键词：ICP-OES；酸溶；钼
引言
随着我国冶金工业和航天技术的不断发展，钼的需求量逐年增加，寻找钼矿石已成为矿产勘查项目热点。近年来，电感耦合等离子体发射光谱法在矿石元素分析中得到广泛研究，但基体干扰大成为发展的瓶颈。矿石样品的分解方法一般可以采用碱熔或酸溶，碱熔方法能将样品溶解完全，但会引入较多的盐类，增加仪器功率的负载，同时大量的钾、钠元素会产生基体干扰。为了避免碱熔带入大量钠盐的影响和解决基体匹配的问题，本文采用酸溶方法消解试样，国家一级矿石标准物质配制标准工作系列，用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）测定矿石中钼的含量，利用磷酸、柠檬酸和过氧化氢的络合性，抑制了钨酸和钼酸的析出，使试样达到完全溶解，确保了钼测定结果的准确性。该方法操作简便，分析速度快，效率高，溶样完全，样液长时间保持清亮，基体匹配，结果准确，能够满足大批量矿样的分析。
1 实验部分
仪器及工作参数 IRIS IntrepidⅡ型全谱直读电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）。见表1。
1.2 主要试剂与标准溶液
试剂：盐酸（分析纯），硝酸（分析纯），氢氟酸（分析纯），混酸（磷酸：高氯酸=2：1），柠檬酸（10g/L），过氧化氢（30%），以上试剂均为优级纯。水为二次去离子水。
标准溶液：准确称取国家一级标准物质GBW07210（合成硅酸盐矿石）、GBW07284（钨铋矿石）、GBW07239（钼矿石）和GBW07285（钼矿石）各0.2000 g，同时做空白试验，按2.3实验步骤中样品处理方式进行消解，以水定容至50ml容量瓶中，制成校准曲线工作系列液。
1.3 实验步骤
准确称取0.2000g试样于聚四氟乙烯烧杯中，用几滴水湿润，加入15ml HCl，低温加热5-10分钟，加5ml HNO3，加热使试样溶解后，加入7ml HF，低温除硅蒸至近干，再加入磷酸-高氯酸混合酸3 ml，待高氯酸烟冒尽，取下稍冷。用少量去离子水冲洗杯壁，加入2ml HCl，5ml 10g/L柠檬酸溶液，加热5-10分钟，继续加2ml HCl，2ml H2O2，待小气泡冒尽，取下冷却。用去离子水转移至50ml容量瓶中，定容至刻度。同时做空白试验。
2 结果与讨论
2.1 谱线的选择
可用作钼分析线的谱线比较多，根据灵敏度高、背景低、信背比高、检出限低选择谱线的原则，通过试验比较，确定Mo的分析线为202.032 nm。
2.2 磷酸、柠檬酸和过氧化氢的作用和加入量
钼元素常常与钨元素共存在矿石中，而钨、钼在酸性介质中容易生成钨酸、钼酸沉淀，不利于钼的准确测定。磷酸具有很好的络合性，与钨络合生成易溶的磷钨酸络合物，但其粘度较大，影响溶液的提升量，随着磷酸用量的增加，导致测定结果偏低。此外，柠檬酸也能很好的与钨酸形成易溶的络合物，所以本方法先后加入磷酸和柠檬酸，抑制钨酸沉淀析出。加入H2O2的作用是使其与K2MoO4、MoO3反应，生成过氧钼酸，达到抑制钼酸形成的目的。通过试验，最终确定加入3ml磷酸-高氯酸（2：1），5ml 10g/L柠檬酸和2ml H2O2时，样液完全溶清亮，且能达到较好的分析效果。
2.3 检出限
在仪器最佳测试条件下，测定Mo的标准工作曲线，线性关系良好，相关系数大于0.9996。按照试样的处理方法配置试剂空白，对空白溶液连续测定11次，以3倍标准偏差（3s）计算测定方法检出限（LD）为0.0049 %。
2.4 准确度
为了检验本方法的准确度，采用本方法，分别对国家一级标准物质GBW07238（钼矿石）、GBW07241（钨矿石）、GBW07711（合成硅酸盐矿石）中的钼进行测定，结果见表2。从表2可以看出，测定值与标准认定值基本一致，说明本方法测定结果准确。
2.5 方法比对 按本方法步骤对12个矿石样品进行测定，同时与采用硫氰酸盐光度法测定的结果进行比对，不同方法的测定结果基本吻合，说明结果可靠。在选定的仪器工作条件下进行回收试验，回收率在95%~108%之间，说明本方法准确度较好。
3 结语
本文采用酸消解矿石样品，用ICP-OES测定矿石中钼元素的含量，具有操作简单、速度快、准确度高、效率高、重现性好、易于流程化等优点，此外通过采用酸溶样、国家一级矿石标准物质做校正曲线，最大限度的减少了基体干扰。本方法用于矿石标准物质和实际样品的分析，适合大批量矿石样品的检测。
参考文献：
[1]硫氰酸盐光度法测定钼量//DZG 93-01 中华人民共和 国地质矿产部岩石和矿石分析规程-多金属矿石分析规程[S]：127-128.
论文作者:张敬男
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/22
标签：矿石论文; 标准论文; 方法论文; 柠檬酸论文; 磷酸论文; 基体论文; 样品论文; 《基层建设》2018年第4期论文;