江西有色金属  1994, Vol. 8 Issue (3): 41-43
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钨精矿中铍的光谱分析[PDF全文]
郭春秀     
赣州有色冶金研究所, 赣州 341000
摘要:随着钨制品生产技术的发展,国外一些厂家要求限制钨精矿中铍的含量,本文采用发射光谱法对其进行定量分析研究,确定了最佳的分析条件——缓冲剂、内标元素,分析线对及仪器最佳工作条件。测定范围:0.0002%~0.1%, 标准偏差:1.3×10-3~5.9×10-5,变动系数:7.6%~12%。
关键词发射光谱    钨精矿    铍分析方法    
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0 前言

铍的氧化物沸点较高,它在易挥发元素,蒸发的后期才进入电弧,当有碳粉存在时,氧化铍被还原形成碳化铍,这时沸点较低,蒸发速度随之加快,提高了方法的测定灵敏度和准确度,根据这些特点,选用Cu为内标元素,C-CuO为缓冲剂。

1 实验

仪器及其工作条件:

摄谱仪:3.8m平面光栅摄谱仪。光栅刻线1200条/mm, 一级色散0.212nm/mm。中心波段341.5nm, 狭缝宽12μm。三透镜照明系统。中间光栏高度对黑钨为1.2mm、白钨为0.8mm。

光源:硅元件整流。直流电弧,下电极为阳极、曝光时间:黑钨11A50秒,对白钨为低电流起弧曝光10秒升至13A后共曝光60秒。

电极规格:光谱纯碳素电极,下电极孔径3mm, 孔深2mm、壁厚0.75mm。上电极圆锥形、尖端截面直径lmm。

感光板:天津Ⅰ型。

暗室处理:A+B显影液,20℃显影2min, F-5配方定影液定影,水洗、干燥。

工作曲线:S标尺,lgR~IgC绘制工作曲线,或者P标尺△ρ~IgC绘制工作曲线。

2 结果与讨论 2.1 标样配制

钨矿中最常见的铍矿物是绿柱石。选择含铍量很低的黑钨精矿、白钨精矿为基体(基体中的残存量用增量法求出)。基体中加入有准确含铍量的绿柱石单体,按计算量配制1%主标样,磨细混匀后,再用基体逐一稀释得阶梯铍含量的标样。

2.2 缓冲剂和内标元素

采用碱金属或碱上金属类作缓冲剂时,基体成分变化对分析结果影响较小,常用来进行多种元素同时测定。本法分别对碳粉-钙盐或碳粉-钡锶盐;碳粉-碱金属盐及碳粉-氧化铜作缓冲剂。进行考查,发现碳粉一氧化铜作缓冲剂时,弧烧稳定、背景浅、基体成分变化对分析结果影响也较小,起到了良好的缓冲作用。从动板试验看,铍和铜的蒸发行为是趋于一致的,选用铜作为内标元素。

2.3 分析线对

根据仪器特点,着重考查了313.107、313.04、332.1nm等铍线,实验结果表明Be313.107和铍313.04nm线,灵敏度高, 谱线质量好,达到了测定范围的要求,且不受干扰,可作为本法的分析线。内标线选用黑度适中且不受干扰的Cu315.66nm线,测定范围在0.1%~0.0003%。

2.4 第三元素对分析结果的影响

本法在铍试样中分别加入SiO2 8%; CaO 4%, Na2 CO3 5%;Al2 O3 10%; CaF2 10%进行光谱测定,测定结果表明,这些元素的加入对分析结果影响不大,当试样中加入20%CaF2时,分析结果稍偏低(见表 1表 2)。

表 1 黑钨精矿中第三元素的影晌
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表 2 白钨精矿中第三元素的影晌
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2.5 干扰元素的彩响

钨精矿中的主成分W、Fe、Mn、Ca及微量的稀土、Th等元素对所选用的分析线对没有干扰。当试样中含有一定量的Zr、Ti等元素,对Be线有干扰。试样中含≤1% TiO2时, Ti313.037nm对Be313.042nm没有干扰,含ZrO2量 > 1%时,Zr313.11nm对Be313.107nm有明显干扰。因此,当试样中含TiO2和ZrO2量较多时,可分别选用Be313.107和313.042nm作分析线;也可用基体稀释的办法消除干扰。

2.6 精密度和准确度 2.6.1 精密度:见表 3表 4
表 3 黑钨精矿中Be的测定
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表 4 白钨精矿中Be的测定
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2.6.2 准确性:见表 5表 6
表 5 黑钨精矿标准加入回收结果
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表 6 白钨精矿标准加入回收结果
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3 结语

发射光谱法直接测定钨矿中铍的含量,具有简便、快速、灵敏、准确等优点。大量试样分析结果表明,铍赋存于绿柱打矿物中,在钨矿石中含量低微,不同矿山钨精矿的组成分虽有差异,但基本的主成分差异是不大的,因此本法的应用具有广泛性和普遍性。