GB/T 20899.13-2017 金矿石化学分析方法 第13部分：铅、锌、铋、镉、铬、砷和汞量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法

　　ICS 77 . 150 . 0 1 D 46

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 20899 . 13—2017

　　金矿石化学分析方法

　　第 13 部分：铅、锌、铋、镉、铬、

　　砷和汞量的测定

　　电感耦合等离子体原子发射光谱法

　　Methodsforchemicalanalysisofgoldores—

　　part13：Determinationoflead，zinc，bismuth，cadmium，

　　chromium，arsenicandmercurycontents—

　　Inductivelycoupledplasmaatomicemissionspectrometry

　　2017-09-29 发布 2018-08-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 20899 . 13—20 17

　　前 言

　　GB/T 20899《金矿石化学分析方法》分为以下 14 个部分：

　　— 第 1 部分：金量和银量的测定;

　　— 第 2 部分：银量的测定;

　　— 第 3 部分：砷量的测定;

　　— 第 4 部分：铜量的测定;

　　— 第 5 部分：铅量的测定;

　　— 第 6 部分：锌量的测定;

　　— 第 7 部分：铁量的测定;

　　— 第 8 部分：硫量的测定;

　　— 第 9 部分：碳量的测定;

　　— 第 10 部分：锑量的测定;

　　— 第 11 部分：砷量和铋量的测定;

　　— 第 12 部分：砷、汞、镉、铅、铋含量的测定 原子荧光光谱法;

　　— 第 13 部分：铅、锌、铋、镉、铬、砷和汞量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 14 部分：铊量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法和电感耦合等离子体质谱法。

　　本部分为 GB/T 20899 的第 13 部分。

　　本部分按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本部分由全国黄金标准化技术委员会(SAC/TC 379)提出并归口 。

　　本部分起草单位：紫金矿业集团股份有限公司、大冶有色设计研究院有限公司、长春黄金研究院、北京矿冶研究总院、江西金源有色地质测试有限公司、中条山有色金属集团有限公司、山东恒邦冶炼股份有限公司、河南中原黄金冶炼厂有限责任公司。

　　本部分主要起草人：夏珍珠、刘春华、陈祝海、龙秀甲、俞金生、曾静、施小英、洪博、方迪、韩晓、戴绪丁、曹钧、钱玲、刘恋、曲胜利、曹亚军、刘成祥、丁秀梅。

　　GB/T 20899 . 13—20 17

　　金矿石化学分析方法

　　第 13 部分：铅、锌、铋、镉、铬、

　　砷和汞量的测定

　　电感耦合等离子体原子发射光谱法

　　警示 — 铅、镉、铬、砷和汞为有毒物质，使用本部分的人员应有正规实验室工作的实践经验。 本部分未指出所有可能的安全问题。 使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。

　　1 范围

　　GB/T 20899 的本部分规定了金矿石中铅、锌、铋、镉、铬、砷和汞量的测定方法。

　　本部分适用于金矿石中铅、锌、铋、镉、铬、砷和汞量的测定，各元素的测定范围见表 1 。

　　表 1 测定范围

　　2 方法原理

　　试料用盐酸、硝酸溶解(铅、锌、铋、镉、砷和汞的测定)或硫磷混酸溶解(铬的测定)，在稀硝酸介质中，于电感耦合等离子体原子发射光谱仪选定的条件下，测定试液中各元素的光谱强度，用钇作内标，按标准曲线法计算铅、锌、铋、镉、铬、砷和汞量。

　　3 试剂

　　除非另有说明，在分析中均使用分析纯的试剂和去离子水或蒸馏水或相当纯度的水。

　　3. 1 硝酸(ρ= 1.42 g/mL)。

　　3.2 盐酸(ρ= 1.19 g/mL)。

　　3.3 高氯酸(ρ= 1.76 g/mL)。

　　3.4 硫酸(ρ= 1.84 g/mL)。

　　3.5 磷酸(ρ= 1.87 g/mL)。

　　3.6 氢氟酸(ρ= 1.14 g/mL)。

　　3.7 酒石酸溶液(200 g/L)。

　　3 . 8 氟化氢铵溶液(200 g/L)。

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　　3 . 9 混酸 A: 3 体积硝酸(3 . 1)与 1 体积盐酸(3 . 2)混匀。

　　3 . 10 混酸 B: 3 体积硝酸(3 . 1) 、1 体积盐酸(3 . 2)与 4 体积水混匀。

　　3 . 1 1 硫磷混酸：2 体积硫酸(3 . 4)与 1 体积磷酸(3 . 5)混匀。

　　3 . 12 铅、锌、铋、镉、铬、砷、汞和钇单元素标准贮存溶液：

　　a) 铅标准贮存溶液：准确称取 1.000 0 g 金属铅(狑Pb≥99.99%) 于 200 mL 烧杯中，加入 20 mL硝酸(3 . 1),加热使其溶解，煮沸除去氮的氧化物，冷却。 移入 1 000 mL容量瓶中，加入 20 mL硝酸(3 . 1),用水稀释至刻度，混匀。 此溶液 1 mL含 1 mg铅。

　　b) 锌标准贮存溶液：准确称取 1.000 0 g 金属锌(狑Zn≥99.99%) 于 200 mL 烧杯中，加入 20 mL硝酸(3 . 1),加热使其溶解，煮沸除去氮的氧化物，冷却。 移入 1 000 mL容量瓶中，加入 20 mL硝酸(3 . 1),用水稀释至刻度，混匀。 此溶液 1 mL含有 1 mg锌。

　　c) 铋标准贮存溶液：准确称取 1.000 0 g金属铋(狑Bi≥99.99%)于 200 mL烧杯中，加入 20 mL硝酸(3 . 1),加热使其溶解，煮沸除去氮的氧化物，冷却。 移入 1 000 mL容量瓶中，加入 20 mL硝酸(3 . 1),用水稀释至刻度，混匀。 此溶液 1 mL含 1 mg铋。

　　d) 镉标准贮存溶液：准确称取 1.000 0 g 金属镉(狑Cd≥99.99%) 于 200 mL 烧杯中，加入 20 mL硝酸(3 . 1),加热使其溶解，煮沸除去氮的氧化物，冷却。 移入 1 000 mL容量瓶中，加入 20 mL硝酸(3 . 1),用水稀释至刻度，混匀。 此溶液 1 mL含 1 mg镉。

　　e) 铬标准贮存溶液：准确称取 0 . 282 9 g重铬酸钾(基准试剂)于 100 mL烧杯中，加水溶解，移入100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。 此溶液 1 mL含有 1 mg铬。

　　f) 砷标准贮存溶液：准确称取 0 . 132 0 g 三氧化二砷(基准试剂，预先在 100 ℃ ~105 ℃烘 1 h,置于干燥器中冷却至室温)于 100 mL烧杯中，加入 5 mL氢氧化钠溶液(200 g/L),低温加热使其溶解，加入 50 mL水、2 滴酚酞乙醇溶液(1 g/L),用硫酸(1+1) 中和至红色刚消失，再过量2 mL。 移入 100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。 此溶液 1 mL含 1 mg砷。

　　g) 汞标准贮存溶液：准确称取 0 . 135 4 g 经干燥处理的氯化汞(优级纯)于 100 mL烧杯中，加入5 mL 硝酸(1+1),使其溶解。 移入 100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。 此溶液 1 mL含有 1 mg 汞 。

　　h) 钇标准贮存溶液：准确称取 0 . 127 0 g 氧化钇(高纯试剂)于 100 mL 烧杯中，加 10 mL 盐酸(1+1),加热使其溶解，冷却。 移入 100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。 此溶液 1 mL含有 1 mg 钇 。

　　3. 13 铅、锌、砷混合标准溶液 A(100 . 0 μg/mL) ：分别移取 10 . 00 mL铅、锌 、砷标准贮存溶液(3 . 12) 于100 mL容量瓶中，加入 10 mL混酸 B(3 . 10),用水稀释至刻度，混匀。 此溶液 1 mL 含有 100 μg 铅、锌和砷。

　　3. 14 铅、锌、砷混合标准溶液 B(10.00 μg/mL)：移取 10.00 mL铅、锌、砷混合标准溶液 A(3.13)于 100 mL容量瓶中，加入 10 mL混酸 B(3 . 10),用水稀释至刻度，混匀。 此溶液 1 mL含有 10 μg铅、锌和砷。

　　3. 15 铋、镉、铬、汞混合标准溶液 A(100 . 0 μg/mL) ：分别移取 10 . 00 mL 铋、镉、铬、汞标准贮存溶液(3.12)于 100 mL容量瓶中，加入 10 mL混酸 B(3.10),用水稀释至刻度，混匀。此溶液 1 mL含有 100 μg铋、镉、铬和汞。

　　3. 16 铋、镉、铬、汞混合标准溶液 B(10.00 μg/mL)：移取 10.00 mL铋、镉、铬、汞混合标准溶液 A (3.15)于 100 mL容量瓶中，加入 10 mL混酸 B(3 . 10),用水稀释至刻度，混匀。 此溶液 1 mL 含有 10 μg 铋、镉、铬和汞。

　　3. 17 钇标准溶液(100.0 μg/mL)：移取 10.00 mL钇标准贮存溶液[3.12h)]于 100 mL容量瓶中，加入10 mL混酸 B(3 . 10),用水稀释至刻度，混匀。 此溶液 1 mL含有 100 μg 钇 。

　　3. 18 钇内标溶液(2.00 μg/mL)：移取 10.00 mL 钇标准溶液(3.17) 于 500 mL 容量瓶中，加入 50 mL混酸 B(3 . 10),用水稀释至刻度，混匀。 此溶液 1 mL含有 2 μg 钇 。

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　　3. 19 氩气(体积分数 ≥99.99%)。

　　4 仪器

　　电感耦合等离子体原子发射光谱仪。 在仪器最佳工作条件下，凡能达到下列指标者均可使用：

　　— 分辨率：200 nm 时光学分辨率不大于 0.008 nm, 400 nm 时光学分辨率不大于 0.020 nm;

　　— 仪器稳定性：用 1 . 0 μg / mL 的铅、锌、铋、镉、铬、砷、汞标准溶液测量 11 次，其发射强度的相对标准偏差均不超过 2 . 0% 。

　　各元素推荐的分析线见表 2 。仪器推荐工作条件参数参见附录 A。

　　表 2 各元素推荐分析线

　　5 试样

　　5 . 1 样品粒度应不大于 0 . 074 mm。

　　5 . 2 样品应在 100 ℃ ~105 ℃烘干 1 h后，置于干燥器中冷却至室温。 其中测汞试料应在不高于 60 ℃

　　下烘干。

　　6 分析步骤

　　6 . 1 试料

　　按表 3 称取试样(5 . 2),精确至 0 . 000 1 g。

　　6 . 2 测定次数

　　独立进行两次测定，取其平均值。

　　6 . 3 空白试验

　　随同试料做空白试验。

　　6 . 4 测定

　　6 . 4 . 1 试料分解

　　6 . 4 . 1 . 1 测定铅、锌、铋、镉、砷、汞的试料分解

　　将试料(6 . 1)置于 150 mL 聚四氟乙烯烧杯中，用少量水润湿，加入 10 mL混酸 B(3 . 10) 、1 mL氟化氢铵溶液(3 . 8)和 1 mL酒石酸溶液(3 . 7),盖上聚四氟乙烯烧杯盖，待反应停止后，置于 150 ℃ ± 10 ℃的电热板上加热，消解 1 . 5 h~2 h后取下，冷却至室温，用少量水冲洗烧杯盖及杯壁，将试液全部转移入50 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。 静置澄清或干过滤。

　　6 . 4 . 1 . 2 测定铬的试料分解

　　将试料(6 . 1)置于 150 mL 聚四氟乙烯烧杯中，用少量水润湿，加入 10 mL 硝酸(3 . 1) 、5 mL氢氟酸

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　　(3 . 6)和 1 mL高氯酸(3 . 3),加热至近干，取下稍冷，加入 5 mL硫磷混酸(3 . 11),于电热板上加热溶液至胶状，取下稍冷，加入 10 mL混酸 B(3 . 10),加热使可溶性盐类溶解。 取下冷却至室温，移入 100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。 静置澄清或干过滤。

　　6 . 4 . 2 试液分取

　　按表 3 分取试液，置于 100 mL容量瓶中，加入 2 mL酒石酸溶液(3 . 7)及 10 mL混酸 B(3 . 10),用水稀释至刻度，混匀。

　　表 3 称样量及试液分取体积

　　6 . 4 . 3 试液测定

　　于电感耦合等离子体原子发射光谱仪上，用钇内标溶液(3 . 18) 作内标，选择波长 371 . 029 nm,在选定的仪器工作条件下，当工作曲线线性相关系数 r≥0. 999,测量试液及随同空白中被测元素的谱线强度，从工作曲线上查出被测元素相应的浓度。

　　6 . 5 工作曲线的绘制

　　6 . 5 . 1 系列标准工作溶液配制

　　根据表 4 系列标准工作溶液浓度，分别移取 0.00 mL、1.00 mL、5.00 mL、10.00 mL铅、锌、砷混合标准溶液 B( 3. 14) , 5. 00 mL、10. 00 mL、20. 00 mL 铅、锌、砷 混 合 标 准 溶 液 A( 3. 13) 及 0. 00 mL、 1.00 mL、3.00 mL、5.00 mL、10.00 mL 铋、镉、铬、汞混合标准溶液 B(3. 16) , 3.00 mL、5.00 mL 铋、镉、

　　铬、汞混合标准溶液 A(3 . 15)于一组 100 mL 的容量瓶中，加入 2 mL酒石酸溶液(3 . 7)及 10 mL 混酸 B (3 . 10),用水稀释至刻度，混匀，配制成同时含有铅、锌、砷、铋、镉、铬、汞的系列标准工作溶液。

　　表 4 标准工作溶液浓度 单位为微克每亳升

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　　6 . 5 . 2 工作曲线绘制

　　在与试液测定相同条件下，用钇内标溶液(3 . 18) 作内标，以“零”标准溶液调零，测量系列标准工作溶液中各元素的光谱强度，以被测元素的浓度为横坐标，谱线强度为纵坐标，由仪器自动绘制工作曲线。

　　7 分析结果的计算

　　按式(1)计算铅、锌、铋、镉、铬、砷和汞的质量分数 ∞( X)，以 % 表示：

　　式中：

　　ρ — 自工作曲线上查得试液中铅、锌 、铋 、镉 、铬 、砷和汞的浓度，单位为微克每毫升(μg/mL) ; ρ0 — 自工作曲线上查得空白试液中铅、锌、铋、镉、铬、砷和汞的浓度，单位为微克每毫升(μg/mL) ; V —试液的体积，单位为毫升(mL) ;

　　V2 —试液分取后定容体积，单位为毫升(mL) ;

　　V1 —试液的分取体积，单位为毫升(mL) ;

　　m —试料的质量，单位为克(g) 。

　　计算结果表示至小数点后两位;当 0 . 010%≤∞(X)<0 . 10%时，表示至小数点后三位;当 ∞( X) <0 . 010%时，表示至小数点后四位。

　　注：X 代表铅、锌、铋、镉、铬、砷和汞。

　　8 精密度

　　8 . 1 重复性

　　在重复性条件下获得的两次独立测试结果的测定值，在表 5 给出的平均值范围内，这两个测试结果的绝对差值不超过重复性限(r)，超过重复性限(r)的情况不超过 5%,重复性限(r)按表 5 数据采用线性内插法求得：

　　表 5 重复性限

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　　8 . 2 再现性

　　在再现性条件下获得的两次独立测试结果的测定值，在表 6 给出的平均值范围内，这两个测试结果的绝对差值不超过再现性限(R)，超过再现性(R)的情况不超过 5%,再现性(R)按表 6 数据采用线性内插法求得：

　　表 6 再现性限

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　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　电感耦合等离子体原子发射光谱仪仪器工作参数

　　电感耦合等离子体原子发射光谱仪测定多元素的仪器工作参数见表 A. 1 。

　　表 A.1 仪器工作参数