一种铬矿中铅含量的测定方法

摘要

一种铬矿中铅含量的测定方法，其步骤为，通过过氧化钠与含铅的铬矿混合于刚玉坩埚中，在温度为600‑700℃下熔融，并用盐酸溶液和水溶解沉淀并酸化熔融物，再用水稀释，混匀，得到试料溶液；用与制备试料溶液相同体积的盐酸溶液和水，混匀，得到空白溶液；分别移取至少5份不同体积的、质量浓度为0.25μg/mL的铅标准溶液于一组容量瓶中，加入空白溶液，用水稀释，得到校准溶液；最后，在原子荧光光谱仪内测试，得到校准溶液的标准工作曲线，从而测得铬矿中铅的含量。本发明采用过氧化钠熔融铬矿，溶解时间短，测定结果稳定；将熔融温度选择在600‑700℃，可满足样品熔融完全，熔样结果稳定；以校准溶液作为基准，提高测量精度。

权利要求

1.一种铬矿中铅含量的测定方法，其特征在于：其步骤为，

 1.1试料溶液的制备

称取含铅的铬矿试样0.5 g，置于预加了1.0 g过氧化钠的刚玉坩埚中，再在试样上覆盖1.0g过氧化钠，将刚玉坩埚置于温度650℃下熔融20min，取出，冷却至常温；

将冷却后盛有熔融物的刚玉坩埚放入烧杯中，加50mL、温度为80℃的热水浸洗熔融物，将浸洗的熔融物倒入250mL的烧杯中，并用12mL由浓盐酸与水按照体积比为1:1配制而成的盐酸溶液和10mL水将刚玉坩埚内外残留的熔融物冲洗至烧杯中，再往烧杯中加入10mL盐酸溶液，溶解沉淀并酸化，得到熔融物溶液，冷却至常温，将熔融物溶液移至100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀；

从100mL容量瓶中移取5mL熔融物溶液至50mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，得到试料溶液；

1.2空白溶液的制备

称取与步骤1.1相同质量的过氧化钠，熔融后，再按照与制备试料溶液相同的步骤，得到空白溶液；

1.3校准溶液的制备

分别移0mL、2mL、4mL、6mL、8mL、10mL质量浓度为0.25μg/mL的铅标准溶液于一组50mL容量瓶中，在每个容量瓶中均加入10mL空白溶液，用水稀释至刻度，混匀，得到校准溶液；

1.4上机测试

在原子荧光光谱仪内，用由浓盐酸与水按照体积比为1:99配制而成的盐酸溶液作载流，20 g/L的硼氢化钾溶液做还原剂，所述的硼氢化钾溶液中含10 g/L的氢氧化钾溶液和

15 g/L的铁氰化钾溶液，以铅空心阴极灯为激发光源，依次对校准溶液、试料溶液及空白溶液进行荧光强度测试，以校准溶液的铅浓度为横坐标，荧光强度为纵坐标，绘制校准溶液的标准工作曲线，再根据试料溶液获得的荧光强度，参照校准溶液的标准工作曲线，对试样中的铅进行定量，从而测得铬矿中铅的含量。

2.根据权利要求1所述的铬矿中铅含量的测定方法，其特征在于 ：在步骤1.4所述的上机测试中，荧光强度测试在负高压为 230-270mV、灯电流为 55-65mA、原子化器高度为 6-

10mm、辅助气流量为 380 -420mL/min、屏蔽气流量为 700 -900mL/min 的条件下进行。

3.根据权利要求1所述的铬矿中铅含量的测定方法，其特征在于 ：在步骤1.1所述的试料溶液制备过程中，称取含铅的铬矿试样时精确至 0.0001 g。

说明书

一种铬矿中铅含量的测定方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种铬矿检测方法，特别涉及一种铬矿中铅含量的测定方法。

背景技术

[0002] 铬矿主要用于治金工业、化学工业以及建筑工业，可用来制造合金钢、燃料、化学试剂、耐火材料等，是我国基础工业中不可缺少的矿物原料。中国已探明的铬矿地质储量在世界上居第12位，属于短缺资源。我国使用的铬矿以进口为主，产地包括非洲南部、阿尔巴尼亚、土耳其、巴基斯坦、印度、伊朗、菲律宾、巴西、澳大利亚、印度尼西亚等国家和地区。

[0003] 随着我国铬矿贸易的不断增加，产品质量良莠不齐，环境安全问题也日益严重。铅作为一种有害元素，在冶炼、合金制造中不仅对人体健康和环境造成严重污染，也会使产品的塑性、抗冲击性降低。因此，寻找一种快捷、准确的铬矿中铅测定方法，对促进环境保护、提高产品质量都有重要意义。

[0004] 关于铬矿中铅的测定方法，目前没有相关报道。常见其它矿种中铅的测定方法多采用酸性体系在常压或者微波高压下消解，采用原子吸收等分析仪器测定，试验证明，大多数铬矿用酸体系难以溶解，这些常用方法不适合铬矿中铅的测定。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理，准确地测定的铬矿中铅含量的方法。

[0006] 本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本发明是一种铬矿中铅含量的测定方法，其特点是，其步骤为，

[0007] （1）试料溶液的制备

[0008] 称取含铅的铬矿试样0.2-0.7 g，置于预加了0.8-1.2 g过氧化钠的刚玉坩埚中，再在试样上覆盖0.8-1.2g过氧化钠，将刚玉坩埚置于温度为600 -700℃下熔融15-25min，取出，冷却至常温；

[0009] 将冷却后盛有熔融物的刚玉坩埚放入烧杯中，加45-55mL、温度为60℃-100℃的热水浸洗熔融物，将浸洗的熔融物倒入烧杯中，并用盐酸溶液和水将刚玉坩埚内外残留的熔融物冲洗至烧杯中，再往烧杯中加入8-12mL盐酸溶液，溶解沉淀并酸化，得到熔融物溶液，冷却至常温，将熔融物溶液移至100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀；

[0010] 从100mL容量瓶中移取3-7mL熔融物溶液至50mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，得到试料溶液；

[0011] （2）空白溶液的制备

[0012] 称取与步骤（1）相同质量的过氧化钠，熔融后，再按照与制备试料溶液相同的步骤，得到空白溶液；

[0013] （3）校准溶液的制备

[0014] 分别移取至少5份不同体积的、质量浓度为0.25μg/mL的铅标准溶液于一组50mL容量瓶中，在每个容量瓶中均加入8-12mL空白溶液，用水稀释至刻度，混匀，得到校准溶液；

[0015] （4）上机测试

[0016] 在原子荧光光谱仪内，用盐酸溶液作载流，硼氢化钾溶液做还原剂，以铅空心阴极灯为激发光源，依次对校准溶液、试料溶液及空白溶液进行荧光强度测试，以校准溶液的铅浓度为横坐标，荧光强度为纵坐标，绘制校准溶液的标准工作曲线，再根据试料溶液获得的荧光强度，参照校准溶液的标准工作曲线，对试样中的铅进行定量，从而测得铬矿中铅的含量。

[0017] 本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述的铬矿中铅含量的测定方法：在步骤（4）所述的上机测试中，荧光强度测试在负高压为230-270mV、灯电流为55-65mA、原子化器高度为6-10 mm、辅助气流量为380 -420mL/min、屏蔽气流量为700 -900mL/min的条件下进行。

[0018] 本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述的铬矿中铅含量的测定方法：在步骤（1）所述的试料溶液制备过程中，称取含铅的铬矿试样时精确至0.0001 g。

[0019] 本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述的铬矿中铅含量的测定方法：在步骤（1）所述的试料溶液制备过程中，所用的盐酸溶液为由浓盐酸与水按照体积比为2:3-4:1配制而成。

[0020] 本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述的铬矿中铅含量的测定方法：在步骤（4）所述的上机测试中，所用的盐酸溶液为由浓盐酸与水按照体积比为1:199-1:49配制而成。

[0021] 本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述的铬矿中铅含量的测定方法：在步骤（1）所述的试料溶液制备过程中，冲洗盛有熔融物的刚玉坩埚所用的盐酸溶液为10-14mL、水为5-10mL。

[0022] 本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述的铬矿中铅含量的测定方法：在步骤（4）所述的上机测试中，所述的硼氢化钾溶液的浓度为10-25 g/L。

[0023] 与现有技术相比，本发明采用过氧化钠熔融铬矿，容易操作，溶解时间短，测定结果稳定；将熔融温度选择在600-700℃，解决了熔样时间过短而熔融不完全，过长则浪费时间和能源的问题，将熔样时间控制在20min，可满足样品熔融完全，熔样结果稳定；设空白溶液，排除实验所用试剂的影响，提高测定的精度，设校准溶液，作为试料溶液的荧光强度的一个基准，校准溶液的溶液环境与试料溶液的溶液环境接近，保证测定的稳定性，其设计合理，提高了铬矿中铅的定量精度。

附图说明

[0024] 图1是实施例14中校准溶液的标准工作曲线图。

具体实施方式

[0025] 进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。

[0026] 实施例1，一种铬矿中铅含量的测定方法，其步骤为，

[0027] （1）试料溶液的制备

[0028] 称取含铅的铬矿试样0.2g，置于预加了0.8 g过氧化钠的刚玉坩埚中，再在试样上覆盖0.8g过氧化钠，将刚玉坩埚置于温度为600℃下熔融15min，取出，冷却至常温；

[0029] 将冷却后盛有熔融物的刚玉坩埚放入烧杯中，加45mL、温度为60℃的热水浸洗熔融物，将浸洗的熔融物倒入烧杯中，并用盐酸溶液和水将刚玉坩埚内外残留的熔融物冲洗至烧杯中，再往烧杯中加入8-12mL盐酸溶液，溶解沉淀并酸化，得到熔融物溶液，冷却至常温，将熔融物溶液移至100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀；

[0030] 从100mL容量瓶中移取3mL熔融物溶液至50mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，得到试料溶液；

[0031] （2）空白溶液的制备

[0032] 称取与步骤（1）相同质量的过氧化钠，熔融后，再按照与制备试料溶液相同的步骤，得到空白溶液；

[0033] （3）校准溶液的制备

[0034] 分别移取0mL、5mL、10mL、15mL、20mL、25mL质量浓度为0.25μg/mL的铅标准溶液于一组50mL容量瓶中，在每个容量瓶中均加入8mL空白溶液，用水稀释至刻度，混匀，得到校准溶液；

[0035] （4）上机测试

[0036] 在原子荧光光谱仪内，用盐酸溶液作载流，硼氢化钾溶液做还原剂，以铅空心阴极灯为激发光源，依次对校准溶液、试料溶液及空白溶液进行荧光强度测试，以校准溶液的铅浓度为横坐标，荧光强度为纵坐标，绘制校准溶液的标准工作曲线，再根据试料溶液获得的荧光强度，参照校准溶液的标准工作曲线，对试样中的铅进行定量，从而测得铬矿中铅的含量。

[0037] 实施例2，一种铬矿中铅含量的测定方法，其步骤为，

[0038] （1）试料溶液的制备

[0039] 称取含铅的铬矿试样0.7 g，置于预加了1.2 g过氧化钠的刚玉坩埚中，再在试样上覆盖1.2g过氧化钠，将刚玉坩埚置于温度为700℃下熔融25min，取出，冷却至常温；

[0040] 将冷却后盛有熔融物的刚玉坩埚放入烧杯中，加45mL、温度为100℃的热水浸洗熔融物，将浸洗的熔融物倒入烧杯中，并用盐酸溶液和水将刚玉坩埚内外残留的熔融物冲洗至烧杯中，再往烧杯中加入12mL盐酸溶液，溶解沉淀并酸化，得到熔融物溶液，冷却至常温，将熔融物溶液移至100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀；

[0041] 从100mL容量瓶中移取7mL熔融物溶液至50mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，得到试料溶液；

[0042] （2）空白溶液的制备

[0043] 称取与步骤（1）相同质量的过氧化钠，熔融后，再按照与制备试料溶液相同的步骤，得到空白溶液；

[0044] （3）校准溶液的制备

[0045] 分别移1mL、3mL、5mL、7mL、9mL、11mL质量浓度为0.25μg/mL的铅标准溶液于一组50mL容量瓶中，在每个容量瓶中均加入12mL空白溶液，用水稀释至刻度，混匀，得到校准溶液；

[0046] （4）上机测试

[0047] 在原子荧光光谱仪内，用盐酸溶液作载流，硼氢化钾溶液做还原剂，以铅空心阴极灯为激发光源，依次对校准溶液、试料溶液及空白溶液进行荧光强度测试，以校准溶液的铅浓度为横坐标，荧光强度为纵坐标，绘制校准溶液的标准工作曲线，再根据试料溶液获得的荧光强度，参照校准溶液的标准工作曲线，对试样中的铅进行定量，从而测得铬矿中铅的含量。

[0048] 实施例3，实施例1所述的铬矿中铅含量的测定方法：在步骤（4）所述的上机测试中，荧光强度测试在负高压为230mV、灯电流为55mA、原子化器高度为6 mm、辅助气流量为380 mL/min、屏蔽气流量为700mL/min的条件下进行。

[0049] 实施例4，实施例1所述的铬矿中铅含量的测定方法：在步骤（4）所述的上机测试中，荧光强度测试在负高压为270mV、灯电流为65mA、原子化器高度为10 mm、辅助气流量为420mL/min、屏蔽气流量为900mL/min的条件下进行。

[0050] 实施例5，实施例1所述的铬矿中铅含量的测定方法：在步骤（4）所述的上机测试中，荧光强度测试在负高压为250mV、灯电流为60mA、原子化器高度为7 mm、辅助气流量为400mL/min、屏蔽气流量为800mL/min的条件下进行。

[0051] 实施例6，实施例1所述的铬矿中铅含量的测定方法：在步骤（1）所述的试料溶液制备过程中，称取含铅的铬矿试样时精确至0.0001 g。

[0052] 实施例7，实施例1所述的铬矿中铅含量的测定方法：在步骤（1）所述的试料溶液制备过程中，所用的盐酸溶液为由浓盐酸与水按照体积比为2:3配制而成。

[0053] 实施例8，实施例1所述的铬矿中铅含量的测定方法：在步骤（1）所述的试料溶液制备过程中，所用的盐酸溶液为由浓盐酸与水按照体积比为4:1配制而成。

[0054] 实施例9，实施例1所述的铬矿中铅含量的测定方法：在步骤（4）所述的上机测试中，所用的盐酸溶液为由浓盐酸与水按照体积比为1:199配制而成。

[0055] 实施例10，实施例1所述的铬矿中铅含量的测定方法：在步骤（4）所述的上机测试中，所用的盐酸溶液为由浓盐酸与水按照体积比为1:49配制而成。

[0056] 实施例11，实施例1所述的铬矿中铅含量的测定方法：在步骤（1）所述的试料溶液制备过程中，冲洗盛有熔融物的刚玉坩埚所用的盐酸溶液为10mL、水为5mL。

[0057] 实施例12，实施例1所述的铬矿中铅含量的测定方法：在步骤（1）所述的试料溶液制备过程中，冲洗盛有熔融物的刚玉坩埚所用的盐酸溶液为14mL、水为10mL。

[0058] 实施例13，实施例1所述的铬矿中铅含量的测定方法：在步骤（1）所述的试料溶液制备过程中，冲洗盛有熔融物的刚玉坩埚所用的盐酸溶液为12mL、水为7mL。

[0059] 实施例14，选取了2014年9月至2015年4月份通过连云港口岸进口的不同进口国、不同品位的26个铬矿样品，应用本法进行测试，测量其铅的含量，其步骤如下，[0060] 1 试验部分

[0061] 1.1 仪器与试剂

[0062] 1.1.1选用仪器：北京吉天公司的原子荧光光谱仪，型号：AFS-9230；

[0063] 1.1.2选用试剂：过氧化钠、盐酸（ρ1.19 g/mL），盐酸溶液，氢氧化钾溶液（10 g/L），铁氰化钾溶液（15 g/L），硼氢化钾溶液（20g/L，称取20 g硼氢化钾溶解于1000mL氢氧化钾和铁氰化钾溶液中），铅标准溶液（0.25μg/mL），刚玉坩埚 30mL；

[0064] 1.2 样品的制备

[0065] 将矿样应全部通过直径0.10mm（150目）标准筛，选取漏下的矿样置于105℃的干燥器中干燥1.5 h，冷却至室温，作为试样备用；

[0066] 1.3 实验方法

[0067] （1）试料溶液的制备

[0068] 称取含铅的铬矿试样0.5 g，置于预加了1.0 g过氧化钠的刚玉坩埚中，再在试样上覆盖1.0g过氧化钠，将刚玉坩埚置于温度为650℃下熔融20min，取出，冷却至常温；

[0069] 将冷却后盛有熔融物的刚玉坩埚放入烧杯中，加50mL、温度为80℃的热水浸洗熔融物，将浸洗的熔融物倒入250mL的烧杯中，并用12mL由浓盐酸与水按照体积比为1:1配制而成的盐酸溶液和10mL水将刚玉坩埚内外残留的熔融物冲洗至烧杯中，再往烧杯中加入10mL盐酸溶液，溶解沉淀并酸化，得到熔融物溶液，冷却至常温，将熔融物溶液移至100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀；

[0070] 从100mL容量瓶中移取5mL熔融物溶液至50mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，得到试料溶液；

[0071] （2）空白溶液的制备

[0072] 称取与步骤（1）相同质量的过氧化钠，熔融后，再按照与制备试料溶液相同的步骤，得到空白溶液；

[0073] （3）校准溶液的制备

[0074] 分别移0mL、2mL、4mL、6mL、8mL、10mL质量浓度为0.25μg/mL的铅标准溶液于一组50mL容量瓶中，在每个容量瓶中均加入10mL空白溶液，用水稀释至刻度，混匀，得到校准溶液；

[0075] （4）上机测试

[0076] 在原子荧光光谱仪内，用由浓盐酸与水按照体积比为1:99配制而成的盐酸溶液作载流，20 g/L的硼氢化钾溶液（含10 g/L的氢氧化钾溶液和15 g/L的铁氰化钾溶液）做还原剂，以铅空心阴极灯为激发光源，依次对校准溶液、试料溶液及空白溶液进行荧光强度测试，以校准溶液的铅浓度为横坐标，荧光强度为纵坐标，绘制校准溶液的标准工作曲线，铬矿中铅的含量。

[0077] 在选定的仪器工作条件下，以浓度值c（µg/L）为横坐标，荧光强度值I为纵坐标，对标准溶液进测定，绘制标准工作曲线，参照图1；线性方程为：I=132.0321×c+17.0887,其相关系数为0.9998；再根据试料溶液获得的荧光强度，参照校准溶液的标准工作曲线，对试样中的铅进行定量，从而测得从连云港口岸进口的铬矿铅含量范围在0.18μg/g-298.35μg/g。

[0078] 在实验选定的条件下，选定试料溶液平行测定11次，以3倍浓度值的标准偏差作为方法检出限，计算得方法检出限为0.1ug/L，对应到固体样品为0.2 ug/g。

[0079] 由于实验室试验了多种熔样方式，采用盐酸-硝酸-氢氟酸在常压和微波加压下均不能将样品溶解完全。采用硫酸-磷酸-高氯酸-氢氟酸在密闭容器加热至230℃可以将部分样品消解，该条件对仪器的耐温耐压耐腐蚀要求较高，具有一定危险性。选用过氧化钠熔融，容易操作，熔解时间短，测定结果稳定。

[0080] 氧化钠的沸点为657℃，熔样温度过低，不能将样品完全熔解，熔样温度过高，样品容易喷溅，本法通过试验熔样温度选择在650℃，熔样时间过短，熔融不完全，过长则浪费时间和能源，将熔样时间控制在20min，可满足样品熔融完全，熔样结果稳定。

[0081] 本发明采用本发明所述的方法对铬矿中铅的进行测定，准确度高、精密度好；按照本发明的步骤进行加标回收实验，回收率在96.4%-105.3%之间；对铅元素不同含量的样品测定，相对标准偏差(n=11)为1.47%-3.68%，该方法检出限达到0.1 ug/L。