作者：郑晓敏

    铜渣精矿是铜冶炼过程中熔炼和吹炼所产生的炉渣，经浮选得到供冶炼铜用的铜渣精矿产品，主要含铜、硫、金、银、硅、铁、钙、镁、铅、锌、砷、锑、铋、铝等元素。冶炼前需要测定铜渣精矿中各元素含量，其中铝含量的测定方法报道较少。与铜渣精矿较为接近的铜精矿中三氧化二铝的测定方法有氟盐置换-Na2 EDTA滴定法；而其他材料中三氧化二铝的分析方法有铬天青S胶束增溶光度法、氟盐置换-Na2 EDTA滴定法以及原子吸收光谱法。其中化学分析方法流程较长，所用试剂较多。电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)也可用于三氧化二铝的分析。样品酸溶后进行测定，方法仅限于测定酸溶铝。铜渣精矿中铝的存在形式比较复杂，除含有铝的氧化物外，还含有自然铜铝等合金，碱熔后用盐酸酸化，溶解不完全。本实验建立了高温碱熔铜渣精矿，试液经盐酸硝酸酸化，溶解完全后，以ICP-AES测定铜渣精矿中铝的分析方法，方法的精密度和正确度均能满足要求。

1  实验部分

1.1  仪器及工作条件

Optima 8000电感耦合等离子发射光谱仪（美国珀金埃尔默仪器公司）。仪器最佳工作条件见表1。

1.2  主要试剂

    氢氧化钠：分析纯；过氧化钠：分析纯；硝酸(．0约1.4 g／mL)：分析纯；盐酸（p约1.19 g／mL）：分析纯。

    铝标准储备溶液：1 mg／mL，称取0.100 0 g金属铝(训( AI)≥99. 99%)，置于200 mL烧杯中，加入10 mL硝酸，加热溶解后，煮沸，取下冷却，移入100mL容量瓶中，定容，摇匀；铝标准工作溶液：100ug／mL，移取10.00 mL 1mg/mL铝标准储备溶液于100 mL容量瓶中，加入10 mL盐酸，定容，摇匀。

实验用水为二次去离子水。

1.3  实验方法

1.3.1  样品处理

    称取0.2 g（精确至0. 000 1 g）样品置于预先加入1 g氢氧化钠的30 mL镍坩埚中，再加入2g氢氧化钠和0.3 g过氧化钠，于低温电炉上加热蒸发水分至流体状并摇匀。将盛有样品的镍坩埚移入700℃马弗炉中熔融15 min后，取出，稍冷。将坩埚底部洗净，置于400 mL烧杯中，加50 mL水浸取，煮沸，待完全浸出后取出坩埚，用盐酸(5+95)洗净镍坩埚，用水将坩埚冲洗干净，取出。再加入15～20 mL盐酸酸化溶液，加热至沸，加20 mL硝酸，继续加热煮至无黑渣，取下，冷却至室温。将试液移人100 mL容量瓶中，定容，摇匀，记为备用试液。移取10. 00 mL备用试液于100 mL容量瓶中，加入10mL盐酸，定容、摇匀、待测。随同试样做空白试验。

1.3.2  标准系列溶液的配制

    分别移取O、1. 00、5.00、10. 00 mL100 ug／ml.铝标准工作溶液于100 mL容量瓶中，加入10 mL空白溶液，加10 mL盐酸，定容、摇匀。标准系列溶液中铝的质量浓度分别为O、1.00、5.00、10. 00ug／mL。

2  结果与讨论

2.1  共存元素、基体干扰试验及分析谱线的选择

    根据文献[10]初步选取灵敏度较高的Al396. 156、Al 308. 215、Al 394. 401 nm共3条谱线。根据铜渣精矿中存在的元素及含量情况，考察20ug／mL Zn、100 ug/mL Pb、80 ug／mL Mg、80ug/mL Ca、10 ug/mL As、10 t/g/mL Sb、10 ug／mLBi、100 ug／mL Fe、100 ug／mL Cu、5ug／mL Au、5ug/mL Ag、10 ug／mL Ni等共存元素对l ug／mLAl测定的影响。结果表明，以上质量浓度的共存元素对Al的测定结果没有影响。

    3条谱线的灵敏度按Al 396. 156、Al 308. 215、Al 394. 401 nm顺序依次降低，其中Al 396.156nm的灵敏度是Al 308. 215 nm灵敏度的10倍，实验选取Al 396.156 nm为分析谱线。

2.2溶样方法的选择

分别采用下列方法进行溶样后，对测定结果进行比对，见表2。

    方法1：称取0.2 g（精确至0. 000 1g）样品于聚四氟乙烯烧杯，加入5mL硝酸、10 mL氢氟酸、4mL高氯酸，加热分解，并蒸发至冒烟完全，取下冷却。用水吹洗烧杯，最后加入25 mL盐酸，用水吹洗皿壁，加热至样品完全溶解，取下冷却。将上述试液移入250 ml_容量瓶中，以水定容、摇匀、待测。

    方法2：称取0.2 g（精确至0.000 1 g）样品置于预先加入lg氢氧化钠的30 ml_镍坩埚中，再加入2g氢氧化钠和0.3 g过氧化钠，于低温电炉上加热蒸发水分至流体状并摇匀。将盛有试样的镍坩埚移入700℃马弗炉中熔融15 min后，取出，稍冷。将坩埚底部洗净，并置于400 mL烧杯中，加50 mL水浸取，煮沸，待完全浸出后取出坩埚，用盐酸(5+95)洗净镍坩埚，用水将坩埚冲洗干净，取出。再加入15～20 mL盐酸将试液酸化至酸性，加热至沸，取下。用中速滤纸过滤残渣，用5%盐酸(V/V)分别洗烧杯及残渣各3次，滤液按实验方法测定。

    方法3：称取0.2 g（精确至0.000 1 g）样品置于预先加入1 g氢氧化钠的30 mL镍坩埚中，再加入2g氢氧化钠和0.3 g过氧化钠，于低温电炉上加热蒸发水分至流体状并摇匀。将盛有试样的镍坩埚移入700℃马弗炉中熔融15 min后，取出，稍冷。将坩埚底部洗净，并置于400 mL烧杯中，加50 mL水浸取，煮沸，待完全浸出后取出坩埚，用盐酸(5-1-95)洗净镍坩埚，用水将坩埚冲洗干净，取出。再加入15—20 mL盐酸酸化溶液，加热至沸，加20 mL硝酸，继续加热煮至无黑渣，取下，冷却至室温。溶液按实验方法测定。

    3种不同溶样方法的铝测定结果见表2。由表2可以看出：单纯用酸溶解或者高温碱熔后盐酸酸化，测定值低于参考值，样品溶解都不完全。实验采用高温碱熔后盐酸一硝酸酸化的方法，样品才能完全溶解，测定值与参考值一致。

2.3钠离子对测定的干扰及消除

    在1.00、5.00、10. 00 ug／mL铝溶液中分别加入0、0. 50、1.00、2.00 mg／mL Na+标准溶液，测定混合溶液中铝。研究发现，随着Na+质量浓度的增加，对铝测定结果的干扰逐渐增加；且铝标准溶液的质量浓度越大，受Na+干扰的影响程度越大，而且稳定性也越差。

    为了消除Na+的干扰，对试样溶液进行稀释后测定，并在标准系列溶液中加入相应的空白溶液。

2.4线性方程、相关系数和检出限

按照仪器设定的工作条件对标准系列溶液进行测定，以铝的质量浓度为横坐标，发射强度为纵坐标，绘制校准曲线。校准曲线线性方程及相关系数见表3。在选定的实验条件下对空白溶液连续测定10次，以3倍标准偏差计算方法的检出限，以5倍检出限计算测定下限，见表3。

3  样品分析

按照实验方法测定铜渣精矿实际样品中铝，同时采用氟盐置换-Na，EDTA滴定法对样品1和样品4进行比对分析，结果见表4。由表4可见：本法测定结果和对照方法基本一致。

4摘要：

样品采用氢氧化钠过氧化钠高温熔融，试液经盐酸一硝酸酸化，溶解完全后，选取Al396.156 nm作为分析谱线，以电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定铜渣精矿中铝。为消除钠离子对测定的干扰，对溶液进行稀释并用基体匹配法配制标准系列溶液曲线，校准曲线线性相关系数为0. 999 99;其他共存元素不干扰测定。方法中铝的检出限为0.007 8ug／mL，测定下限为0.039ug/mL。按照实验方法测定铜渣精矿实际样品，结果的相对标准偏差（RSD，n=7）为1.4%～2.0%，测定值与滴定法的测定结果基本吻合。