应用方案 | 直接进样测汞法测定氧化锌富集物中汞含量

一、背景

目前世界上的锌70%来自于开采的锌矿石，而30%源于回收锌或二次锌。我国是锌消费大国，每年需要大量进口锌精矿和精锌、锌合金以及再生锌资源以满足国内相关的生产和消费需求。其中再生锌资源中利用低品位锌矿、锌浸出渣、炼铅炉渣、电炉炼钢烟尘、高炉瓦斯灰（泥）等含锌物料经火法挥发富集得到的主要含氧化锌的富集物，已作为再生锌资源用于锌的冶炼。YS/T1343-2019《锌冶炼用氧化锌富集物》作为我国目前进口氧化锌富集物类物料检验和鉴别的主要依据，其中规定氧化锌富集物中汞元素的限量值为0.06%。目前测定氧化锌富集物中汞含量是采用YS/T1171.8-2017《再生锌原料化学分析方法第8部分：汞量的测定原子荧光光谱法和冷原子吸收光谱法》进行测定。上述标准中两种仪器方法均需要对样品进行消解，需要化学试剂进行溶解和80℃~100℃水浴加热等前处理操作，不仅增加了操作的步骤和化学试剂的消耗，更增加了检测时长。前处理的质量直接影响测试结果的准确性，处理的不好，会带来测试结果的错误。因此十分有必要建立固体直接进样的仪器法测定氧化锌富集物中的汞，减少前处理操作步骤，提高效率和测试准的确度，降低检测周期和人为误差，以满足新时代新海关快速通过的需求，提供快速检测技术，保障快速通关效率。

二、实验部分

1.设备及其参数设定

仪器设备：HGA-100直接进样测汞仪(北京海光仪器有限公司)

升温程序设定见图1。

图1 仪器升温程序图

2.绘制标准曲线

为绘制标准曲线，配置汞标准系列溶液如下：

a）高浓度系列标准溶液，0 μg/ mL、0.5 μg/ mL、1 μg/ mL、2 μg/ mL、3 μg/ mL、5 μg/ mL；

b）低浓度系列标准溶液，0 μg/ mL、0.01 μg/ mL、0.02 μg/ mL、0.05 μg/ mL、0.1 μg/ mL、0.2 μg/ mL。

按照上属标准系列测试，得到高浓度（二次拟合）、低浓度（线性拟合）两条曲线，线性均能达到0.999，满足检测实验需求，曲线见图2：

图2 长短池标准曲线

3.检出限测定

为验证该法测量氧化锌富集物时的方法检出限，对经过马弗炉900摄氏度高温灼烧两小时的氧化锌粉末作为空白，取样量为0.1000 g，测定11次后计算得到方法检出限，详细数据结果见表1，表中检出限为0.0005ng，满足氧化锌富集物的检测。

表1 检出限测试

4.样品测量

为验证该方法在实际测试氧化锌富集物样品时的性能，按照上述条件，对于氧化锌富集物样品Sample A、Sample B、Sample C进行检测，三种样品形态见图3，首先对每个样品进行六次重复性测试，进样量0.1000 g，结果及精密度如表2，结果显示Sample A、Sample B、Sample C的浓度分别为0.12μg/g、0.63μg/g、1.67μg/g，六次测试的精密度分别为0.42%、0.24%、0.18%，这表明该方法对氧化锌富集物样品进行测试时，能够得到稳定的结果；然后加标回收率实验，进样方式如下：Sample A进样量为0.1000 g，并加入10 ng的汞，Sample B进样量为0.1000 g，并加入60 ng的汞，Sample C进样量为0.0500 g，并加入80 ng的汞，每个样品测试三次，最终所得数据结果见表3，结果显示三个样品的平均回收率分别为98.7%、105.8%、95.6%，这说明该方法对氧化锌富集物样品进行测试时，能够得到准确的测试结果。

图3 样品图片（样品颜色及性状描述：Sample A为黑色粉末状固体样品、Sample B为黄绿色粉末状固体样品、Sample C为粉末状固体样品）

表2 氧化锌富集物测试结果

表3 氧化锌富集物加标试验测试结果

由于目前尚无氧化锌富集物的标准物质，本次验证采用现有的有证标准物质作为标准适用性的准确度验证，测试数据见表4，结果显示对三种标准物质GSS-7、GSB-11、GSH-1a测试后所得结果，与其所给定推荐值相符合，这表明该方法能够准确测定汞在样品中的含量。

表4 标准物质验证试验

三、验证结论

通过以上实验，我们对直接进样测汞测定氧化锌富集物中汞含量方法的设备条件、标准曲线、检出限、精密度、加标回收、准确度测试等方面进行了验证，结果证明该方法能完成氧化锌富集物的检测，结果准确，可操作性强。