应用方案 | 固体进样直接测汞法测定铅、锌精矿中的汞含量

2023-10-12 17:36:16 北京海光仪器有限公司

引言

铅精矿、锌精矿是冶炼企业的主要原料，目前大部分依赖进口。汞作为对环境影响较大的重金属元素，是铅精矿、锌精矿产品的限量指标之一，国家标准GB/T 20424-2006重金属精矿产品中有害元素的限量规范规定，铅精矿中汞的含量不能超过0.05%，锌精矿中汞的含量不能超过0.06%。

现有的锌精矿中汞量的固体进样直接测汞法标准为GB/T 8151.23-2020 《锌精矿化学分析方法第23部分：汞量的测定固体进样直接法》。铅精矿中汞量的固体进样直接测汞法标准为GB/T 8152.11-2023《铅精矿化学分析方法第11部分：汞量的测定原子荧光光谱法和固体进样直接法》。

北京海光仪器的直接进样测汞仪采用催化热解-金汞齐富集-冷原子吸收的原理，通过直接进样测汞仪测定铅精矿、锌精矿中的汞含量，该方法样品的分解、测定全在一个封闭的系统内完成，减少了待测元素的损失，灵敏度高、检测下限低、自动化程度高，样品分析时间仅为几分钟，减少了腐蚀性试剂的使用和汞对环境的污染，是一种绿色环保的检测技术。

一、主要仪器

HGA-100直接进样测汞仪（北京海光仪器有限公司）。

二、分析方法

2.1仪器测量参数设定

表1 仪器测量参数设定

测量条件	参数值
干燥温度/℃	300
干燥时间/s	30
分解时间/s	330
催化管加热温度/℃	615
驱气吹扫管路时间/s	60
齐化管加热温度/℃	900
齐化管加热时间/s	12
信号记录/s	30
载气流量/(mL/min)	200

2.2标准曲线测定

HGA-100直接进样测汞仪可以测定2种不同浓度范围的标准曲线。低浓度范围：0~20ng，高浓度范围：20~200 ng，具体配置信息见表2、3。

表2 低浓度汞标准工作溶液配置表

序号	汞标准溶液浓度(ng /mL)	移取体积(μL)	标准点浓度(ng)
STD.1	0	10	0
STD.2	100	10	1
STD.3	100	20	2
STD.4	100	50	5
STD.5	100	100	10
STD.6	1000	20	20

表3 高浓度汞标准工作溶液配置表

序号	汞标准溶液浓度(ng /mL)	移取体积(μL)	标准点浓度(ng)
STD.1	1000	20	20
STD.2	1000	50	50
STD.3	1000	100	100
STD.4	5000	30	150
STD.5	5000	40	200

2.3 样品测定

样品粒度应不大于100μm，准确称取粉末矿样0.0100~0.1000g(精确至0.0001g)置于样品舟中，再将样品舟置于HGA-100直接进样测汞仪的自动进样器样品盘上，之后于操作软件上编辑样品序列，点击开始测量。

三、结果与讨论

3.1 标准曲线

按照2.2的浓度进行标准曲线的测量，得到长池低浓度、短池高浓度两条标准曲线，线性相关系数均能达到0.999以上，满足检测实验的需求，曲线结果见下图1，标准系列浓度和吸光度见表4。

图1长池汞的标准曲线

图2短池汞的标准曲线

表4 汞标准系列浓度和吸光度

序号	长池		短池
序号	标准点浓度(ng)	吸光度	标准点浓度(ng)	吸光度
STD.1	0	0.0005	20	0.0239
STD.2	1	0.0295	50	0.0587
STD.3	2	0.0638	100	0.1137
STD.4	5	0.1488	150	0.1725
STD.5	10	0.3126	200	0.2307
STD.6	20	0.3202	--	--
相关系数	0.9999		0.9999
标准曲线	y=0.03106071*X-0.0008178		y=0.00114681*X+0.00063171

3.2 检出限

在2.1的实验条件下，移取标准空白溶液0.100mL进行测定，分别测定11次，以3倍的标准偏差计算仪器的检出限，检出限为0.003ng。以10倍标准偏差为测量下限，方法的检测下限为0.03ng。

3.3 样品测量结果

表6 样品测量结果和加标回收率

样品	测定结果 (mg/kg)		测定均值 (mg/kg)	加标量（mg/kg）	测定总量（mg/kg）	回收率（%）
锌精矿	4.207	4.152	4.134	1.0	5.071	93.7
	4.124	4.123			5.092	95.8
	4.101	4.097			5.078	94.4
铅精矿	6.572	6.594	6.600	1.0	7.591	99.1
	6.604	6.641			7.638	103.8
	6.626	6.563			7.624	102.4

按照2.3中的试验方法进行样品的测定，由表6可知，六次平行样品测定结果具有良好的稳定性。同时，进行加标回收实验，实验表明，本方法测定铅精矿、锌精矿的汞的加标回收率分别为93.7~95.8%、99.1~103.8%，准确度良好。

四、结论

本文按照GB/T 8151.23-2020《锌精矿化学分析方法第23部分：汞量的测定固体进样直接法》和GB/T 8152.11-2023《铅精矿化学分析方法第11部分：汞量的测定原子荧光光谱法和固体进样直接法》。采用固体进样直接法对锌精矿和铅精矿中的汞含量进行测定，该方法具有无需前处理、检测快速的优点，从实验结果可以看出，采用HGA-100直接进样测汞仪对锌精矿和铅精矿中的汞含量进行测定，具有很好的稳定性，并且不需要任何的前处理，更加的绿色环保。