一種測定含鐵塵泥中錫的分析方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種測定含鐵塵泥中錫的分析方法，其特征是：將含鐵塵泥樣品用氫氧化鈉、氧化鈉熔融分解，用稀鹽酸酸化，以甲基橙作指示劑，以氫氧化鈉調(diào)節(jié)酸度至指示劑由紅變黃，再加入硫酸，然后用抗壞血酸和硫脲將高價(jià)錫還原為低價(jià)錫，同時(shí)掩蔽共存元素，得到含鐵塵泥的樣品溶液；將樣品溶液引入原子熒光光度計(jì)，在硼氫化鉀的作用下，使錫轉(zhuǎn)化為錫化氫氣體，被載氣送入石英原子化器，充分原子化后發(fā)射出特征熒光光譜，進(jìn)行熒光測定；根據(jù)已知濃度的錫標(biāo)準(zhǔn)溶液測得的熒光強(qiáng)度，求出樣品溶液中錫的含量。其優(yōu)點(diǎn)是：可快速、準(zhǔn)確測定含鐵塵泥中錫含量，檢測靈敏度高，節(jié)能、環(huán)保，檢測的錫含量范圍寬。
【專利說明】一種測定含鐵塵泥中錫的分析方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鋼鐵冶金分析【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定 含鐵塵泥中錫的分析方法。
[0002]

【背景技術(shù)】 由于資源的緊張和環(huán)境保護(hù)的要求日趨嚴(yán)格，人們越來越重視對廢棄物的排放和再生 利用。含鐵塵泥一般來自于煉鋼、煉鐵、乳鋼等生產(chǎn)工藝，主要包括燒結(jié)塵泥、球團(tuán)塵泥、高 爐瓦斯灰、高爐瓦斯泥、煉鋼塵泥、轉(zhuǎn)爐污泥、電(轉(zhuǎn)）爐除塵灰、冷(熱）軋污泥、乳鋼氧化鐵 鱗、爐體粘結(jié)物、原料場集塵和出鐵場集塵等；這些塵泥中含有高含量的鐵、碳和一定量的 鋅，是值得再生利用的二次資源；但是，塵泥中也含有硫、錫等有害成分，快速、準(zhǔn)確的對有 害成分錫含量進(jìn)行測定，以便更合理地對含鐵塵泥進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)了用塵泥團(tuán)塊替代廢鋼， 降低冶煉成本的目的。
[0003] 迄今為止，測定含鐵塵泥中錫尚無分析方法?？梢姡⒁环N快速、穩(wěn)定的測定含 鐵塵泥中錫量的方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0004] 近年來，隨著氫化物發(fā)生技術(shù)的不斷發(fā)展，氫化物發(fā)生可以方便地將待測元素從 基體中分離、富集。氫化物發(fā)生_原子熒光光譜法是通過測量待測元素的原子蒸氣在輻射 能激發(fā)下產(chǎn)生的熒光發(fā)射強(qiáng)度，來確定待測元素含量的方法，具有靈敏度高，校正曲線的線 性范圍寬，能進(jìn)行多元素同時(shí)測定等分析性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的提供一種可準(zhǔn)確測定含鐵塵泥中錫含量的氫化物發(fā)生-原子熒光 光譜法測定含鐵塵泥中錫的分析方法 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下： 將含鐵塵泥樣品用氫氧化鈉、氧化鈉熔融分解，用稀鹽酸酸化，以甲基橙作指示劑，以 氫氧化鈉調(diào)節(jié)酸度至指示劑由紅變黃，再加入硫酸，然后用抗壞血酸和硫脲將高價(jià)錫還原 為低價(jià)錫，同時(shí)掩蔽共存元素，得到含鐵塵泥的樣品溶液；將樣品溶液引入原子熒光光度 計(jì)，在硼氫化鉀的作用下，使錫轉(zhuǎn)化為錫化氫氣體，被載氣送入石英原子化器，充分原子化 后發(fā)射出特征熒光光譜，進(jìn)行熒光測定；根據(jù)已知濃度的錫標(biāo)準(zhǔn)溶液測得的熒光強(qiáng)度，求出 樣品溶液中錫的含量。
[0006] 所述的測定含鐵塵泥中錫含量的方法中，材料的篩選： 1.條件實(shí)驗(yàn) 優(yōu)選原子熒光光度計(jì)的型號(hào)為AFS-230E(北京科創(chuàng)海光）；儀器工作條件：軟件中，測 量方式選Std.Curve，讀數(shù)方式選PeakArea;以硼氫化鉀溶液為還原劑，以硫酸：水體積比 為5 :95的水溶液為載流液。
[0007] 1.儀器的工作參數(shù)通過實(shí)驗(yàn)來確定，用含有鐵、鉀、鈉的錫標(biāo)準(zhǔn)溶液依次進(jìn)行空心 陰極燈的燈電流、光電倍增管的負(fù)高壓、原子化器高度、載氣流量、屏蔽氣流量等條件試驗(yàn)， 結(jié)果表明： 1)隨著原子化器從4mm到11mm逐漸升高，不僅錫的熒光強(qiáng)度大，而且背景信號(hào)強(qiáng)度同 時(shí)增大；當(dāng)空心陰極燈的燈電流在60mA?80mA、光電倍增管的負(fù)高壓在260V?280V時(shí)， 儀器的信噪比最大。
[0008] 2)載氣流量從300mL/min增至600mL/min，錫的熒光強(qiáng)度無明顯變化，載氣流 量從600mL/min增至1000mL/min，錫的焚光強(qiáng)度逐漸降低。
[0009] 3)屏蔽氣流量從500mL/min增至700mL/min，錫的熒光強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)；屏蔽氣流 量從700mL/min增至900mL/min時(shí)，錫的熒光強(qiáng)度變化不大；屏蔽氣流量從900mL/min增至 1200mL/min時(shí)，錫的熒光強(qiáng)度逐漸變小。
[0010] 根據(jù)空心陰極燈的燈電流、光電倍增管的負(fù)高壓、原子化器高度、載氣流量、屏蔽 氣流量、錫的含量等因素對測定結(jié)果的綜合影響，儀器的工作參數(shù)定為：空心陰極燈的燈電 流60mA?80mA、光電倍增管的負(fù)高壓260V?280V、原子化器高度6mm、載氣流量500mL/ min、屏蔽氣流量900mL/min。
[0011] 2.試劑及共存元素的影響 2. 1溶液酸度的影響 測定錫時(shí)，使用鹽酸背景信號(hào)大，故使用硫酸。在相同的錫含量為〇.2at%的標(biāo)準(zhǔn)溶 液中，加入不同量的硫酸水溶液（9mol/L)，稀釋至100mL，使待測溶液的酸度在0. 090mol/ L?1. 35mol/L進(jìn)行測定；結(jié)果表明，溶液酸度在0. 18mol/L時(shí)，熒光強(qiáng)度最大。
[0012] 2. 2還原劑加入量對錫測定的影響 測定錫時(shí)，需要加入預(yù)還原劑，將高價(jià)態(tài)的錫還原，因此采用硫脲-抗壞血酸（50g/L-50g/L)作預(yù)還原劑；取錫含量為0. 2at%的標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入不同量的硫脲-抗壞血酸進(jìn) 行測定；通過實(shí)驗(yàn)得出，測定錫時(shí)，加入硫脲-抗壞血酸10?20mL焚光強(qiáng)度最大。
[0013] 2.3鐵基體及主含量元素鉀、鈉、鋅對錫測定的干擾 取錫含量為〇. 4at%的標(biāo)準(zhǔn)溶液，依次加入不同量的鐵、鈉、鉀、鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定， 錫的回收率在95at%?105at%。結(jié)果顯示，共存元素鐵、鉀、鈉含量在<40at%、鋅含量 < 25. 0at%，錫的熒光強(qiáng)度無明顯變化；鋅含量多25. 0at%時(shí)，錫的熒光強(qiáng)度逐漸下降。 說明鐵、鉀、鈉含量在<40at%、鋅含量<25. 0at%，均不干擾錫的測定。
[0014] 2. 4工作曲線及相關(guān)系數(shù) 取10mL錫單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液于100mL容量瓶中，用硫酸水溶液稀釋至100mL，搖勻，即 成濃度為100Ug/mL的第一錫溶液。
[0015] 取上述100yg/mL的錫標(biāo)準(zhǔn)溶液10mL，用硫酸水溶液稀釋至250mL，搖勾，即成濃 度為4. 0yg/mL的第二錫溶液。
[0016] 取上述4. 0yg/mL的錫標(biāo)準(zhǔn)溶液10mL，用硫酸水溶液稀釋至200mL，搖勾，即成濃 度為0. 2yg/mL的第三錫溶液。
[0017] 由第一錫溶液、第二錫砷溶液和第三錫溶液于100mL容量瓶中，用硫酸水溶液稀 釋至刻度，配制如下濃度的錫標(biāo)準(zhǔn)溶液： a. . 0.OOng/mL, 20.Ong/mL, 50.Ong/mL, 80.Ong/mL,120.Ong/mL, 150.Ong/mL； b. 0.OOng/mL, 5.OOng/mL, 10.OOng/mL, 20. 00ng/mL, 40. 00ng/mL, 50. 00ng/mL。
[0018] 所述錫單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為1000yg/mL。
[0019] 所述硫酸水溶液為硫酸與水以體積比為5 :95的比例混合。
[0020] 將上述各標(biāo)準(zhǔn)溶液以甲基橙作指示劑，以氫氧化鈉200g/L調(diào)節(jié)酸度至指示劑 由紅變黃，再加入硫酸水溶液（9mol/L)2mL，加入硫脲-抗壞血酸混合液（50g/L+50g/ L) 20mL，用二次水稀釋刻度，搖勻。放置30分鐘后分別引入原子熒光光度計(jì)，測定錫的 熒光強(qiáng)度，分別繪制a、b兩條工作曲線。曲線測量后通過計(jì)算相關(guān)系數(shù)來檢驗(yàn)，相關(guān)系數(shù) r=0. 9995。校正曲線：測量上述最大濃度溶液的熒光強(qiáng)度11次，計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差，相對標(biāo)準(zhǔn) 偏差0. 9%。
[0021] 2.5方法的檢出限 對方法的試劑空白做11次測定，計(jì)算錫的標(biāo)準(zhǔn)偏差，標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍為該元素的檢出 限，檢出限的10倍為分析方法的檢測下限。結(jié)果為：含鐵塵泥中錫的方法檢測下限0. 002 at% . 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)取得的結(jié)果，確定該方法的技術(shù)方案的具體步驟是這樣的： 1) 稱取含鐵塵泥試樣于剛玉坩堝中，加入氫氧化鈉2g、過氧化鈉3g于700°C馬弗爐中 熔解lOmin，冷卻至室溫后，置于250mL燒杯中加入熱水100mL將試樣提取，滴加鹽酸水溶 液酸化至PH=2,移入250mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻；分取試液5.OmL于100mL容 量瓶中，以甲基橙作指示劑，以氫氧化鈉200g/L調(diào)節(jié)酸度至指示劑由紅變黃，再加入硫酸 水溶液（9mol/L)2mL，加入硫脲-抗壞血酸混合液（50g/L+50g/L)20mL，用二次水稀釋刻 度，搖勻，放置30分鐘后，采用氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定，隨同試樣做試劑空白； 2) 工作曲線的繪制 分別取a、b組所列的不同量的錫標(biāo)準(zhǔn)溶液于100mL容量瓶中，以甲基橙作指示劑，以 氫氧化鈉200g/L調(diào)節(jié)酸度至指示劑由紅變黃，再加入硫酸水溶液（9mol/L) 2mL，加入硫 脲-抗壞血酸混合液（50g/L+50g/L) 20mL，用二次水稀釋刻度，搖勻，放置30分鐘后，采 用氫化物發(fā)生_原子熒光光譜法測定，根據(jù)測定結(jié)果分別繪制a、b兩條工作曲線； a. . 0.OOng/mL, 20.Ong/mL, 50.Ong/mL, 80.Ong/mL,120.Ong/mL, 150.Ong/mL； b. 0.OOng/mL, 5.OOng/mL, 10.OOng/mL, 20. 00ng/mL, 40. 00ng/mL, 50ng/mL； 3) 根據(jù)已知濃度錫標(biāo)準(zhǔn)溶液測得的熒光強(qiáng)度，熒光強(qiáng)度弱的根據(jù)工作曲線a確定錫的 含量；熒光強(qiáng)度強(qiáng)的根據(jù)工作曲線b確定錫的含量，按以下公式計(jì)算錫的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)：

【權(quán)利要求】
1. 一種測定含鐵塵泥中錫的分析方法，其特征是：將含鐵塵泥樣品用氫氧化鈉、氧化 鈉熔融分解，用稀鹽酸酸化，以甲基橙作指示劑，以氫氧化鈉調(diào)節(jié)酸度至指示劑由紅變黃， 再加入硫酸，然后用抗壞血酸和硫脲將高價(jià)錫還原為低價(jià)錫，同時(shí)掩蔽共存元素，得到含鐵 塵泥的樣品溶液；將樣品溶液引入原子熒光光度計(jì)，在硼氫化鉀的作用下，使錫轉(zhuǎn)化為錫化 氫氣體，被載氣送入石英原子化器，充分原子化后發(fā)射出特征熒光光譜，進(jìn)行熒光測定；根 據(jù)已知濃度的錫標(biāo)準(zhǔn)溶液測得的熒光強(qiáng)度，求出樣品溶液中錫的含量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測定含鐵塵泥中錫的分析方法，其特征是：本方法檢測 范圍是含鐵塵泥中含錫量在0. 002?0. 500at %之間。
【文檔編號(hào)】G01N21/64GK104458688SQ201410774899
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月16日
【發(fā)明者】盧艷蓉, 丁美英, 劉建華 申請人:內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司