GB/T 20899.12-2016 金矿石化学分析方法 第12部分：砷、汞、镉、铅和铋量的测定 原子荧光光谱法

　　ICS 77. 120.99 D 46

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 20899. 12—2016

　　金矿石化学分析方法

　　第 12部分 :砷、汞、镉、铅和铋量的测定

　　原子荧光光谱法

　　Methodsforchemicalanalysisofgold ores—

　　Part12:Determination of

　　arsenic,mercury,cadmium,lead andbismuth contents—

　　Atomic fluorescencespectrometricmethod

　　2016-08-29发布 2017-07-01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. 12—2016

　　前 言

　　GB/T 20899《金矿石化学分析方法》分为 12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 、铅和铋量的测定 原子荧光光谱法 。

　　本部分为 GB/T 20899的第 12部分 。

　　本部分按照 GB/T 1. 1—2009给出的规定起草 。

　　本部分由全国黄金标准化技术委员会(SAC/TC379)提出并归 口 。

　　本部分负责起草单位 :长春黄金研究院 。

　　本部分参与起草单位 :紫金矿业集团股份有限公司 、北京矿冶研究总院 、灵宝黄金股份有限公司 、潼关中金冶炼有限责任公司 、河南中原黄金冶炼有限责任公司 。

　　本部分主要起草人 :陈永红、王菊、苏广东、孟宪伟、夏珍珠、廖华芳、陈祝海、陈殿耿、胡占锋、李铁栓、党宏庆 。

　　金矿石化学分析方法

　　第 12部分 :砷、汞、镉、铅和铋量的测定

　　原子荧光光谱法

　　1 范围

　　GB/T 20899的本部分规定了金矿石中砷 、汞 、镉 、铅和铋量的测定方法 。

　　本部分适用于金矿石中砷 、汞 、镉 、铅和铋量的测定 。测定范围 :0. 000 04% ~0. 20% 。

　　2 方法提要

　　试料用盐酸和硝酸混酸水浴溶解或盐酸 、硝酸 、高氯酸 、氢氟酸溶解 。用还原剂将试液中的 As( Ⅴ)预还原为 As( Ⅲ) ,Cd( Ⅳ)预还原为 Cd( Ⅱ ) ,铅 、汞 、铋不用预还原 ,用掩蔽剂掩蔽试液中的干扰元素 ,在一定酸度下 ,试液和硼氢化钾溶液通过氢化物发生器产生氢化物 , 随载气进入石英管原子化 , 于原子荧光光谱仪上测定其荧光强度 ,按标准曲线法计算砷 、汞 、镉 、铅和铋量 。

　　3 试剂

　　除非另有说明 ,在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和二次去离子水 。

　　.. ((.. )) ,, 。。

　　3.7 盐酸(1+19) : 以盐酸(3. 1)稀释 。

　　3. 8 盐酸(1+49) : 以盐酸(3. 1)稀释 。

　　3.9 硝酸(1+4) : 以硝酸(3. 2)稀释 。

　　3. 10 硫酸(1+4) : 以硫酸(3. 5)稀释 。

　　3. 11 混酸(1+3+4) : 以 1体积硝酸(3. 2) 、3体积盐酸(3. 1)和 4体积水混合均匀 ,现用现配 。

　　3. 12 氢氧化钠(5g/L) 。

　　3. 13 氢氧化钠(200g/L) 。

　　3. 14 硼氢化钾溶液 Ⅰ (20g/L) :称取 10. 0 g硼氢化钾溶于 500mL氢氧化钠溶液(3. 12)中 ,现用现配 。

　　3. 15 硼氢化钾溶液 Ⅱ (20g/L) :称取 10. 0 g硼氢化钾溶于 500mL氢氧化钠的溶液(3. 12)中 ,加入 5 g铁氰化钾 ,溶解 ,现用现配 。

　　3. 16 硫脲-抗坏血酸溶液(100g/L) 。

　　3. 17 草酸(80g/L) 。

　　3. 18 六水合氯化钴溶液(0. 5 g/L) 。

　　3. 19 焦磷酸钠(20g/L) 。

　　GB/T 20899. 12—2016

　　3.20 硫酸钾(100g/L) 。

　　3.21 氯化钡(50g/L) 。

　　3.22 砷标准贮备溶液(100μg/mL) : 称取 0. 132 0 g 三氧化二砷(预先在 100 ℃ ~ 105 ℃烘 1 h,置于干燥器中冷却至室温)于 100mL烧杯中 ,加入 5 mL氢氧化钠溶液(3. 13) ,低温加热溶解 ,加 50mL水 , 2滴酚酞(1g/L) ,用硫酸(3. 10)中和至红色刚消失 ,过量 2 mL,移入 1 000 mL容量瓶中 ,用水稀释至刻度 。

　　3.23 汞标准贮备溶液(100μg/mL) :称取 0. 1354 g氯化汞(质量分数 ≥99. 99%) ,溶于水 ,移入 1000 mL容量瓶中 ,用水稀释至刻度 ,混匀 。

　　3. 24 铋标准贮备溶液(100μg/mL) :称取 0. 1000 g铋(质量分数 ≥99. 99%) ,溶于 6 mL硝酸(3. 2)中 ,煮沸除去氮的氧化物气体 ,冷却 ,移入 1 000 mL容量瓶中 ,稀释至刻度 。

　　3. 25 铅标准贮备溶液(100μg/mL) :称取 0. 1000 g金属铅(质量分数 ≥99. 99%)与 250mL烧杯中 ,加20 mL硝酸(3. 2) ,盖上表面皿 ,加热至完全溶解,煮沸除去氮的氧化物 ,冷至室温 。移入 1000 mL容量瓶中 ,用水稀释至刻度 ,混匀 。

　　3. 26 镉标准贮备溶液(100μg/mL) :称取 0. 1000 g金属镉(质量分数 ≥99. 99%)于 200mL烧杯中 ,加10 mL硝酸(3. 2) ,盖上表面皿 ,置于电热板上低温加热至完全溶解,煮沸除去氮的氧化物 ,冷至室温 。移入 1 000 mL容量瓶中 ,用水稀释至刻度 ,混匀 。

　　3.27 砷、铋标准溶液 Ⅰ (2μg/mL) :移取 20mL砷标准贮备溶液(3. 22)和 20mL铋标准贮备溶液(3. 24)于1 000 mL容量瓶中 ,加 50 mL硝酸(3. 2) ,用水稀释至刻度 ,混匀 。

　　3.28 砷、铋标准溶液 Ⅱ (100ng/mL) :移取 25mL砷、铋标准溶液 Ⅰ (3. 27)于 500mL容量瓶中 ,加 25mL硝酸(3. 2) ,用水稀释至刻度 ,混匀 。

　　3. 29 汞标准中间液(2μg/mL) :移取 20mL汞标准贮备溶液(3. 23)于 1000mL容量瓶中 ,加入 50mL硝酸(3. 2) ,用水稀释至刻度 ,混匀 。

　　3.30 汞标准溶液 Ⅰ (100ng/mL) :移取 25 mL汞标准中间液(3. 29) 于 500 mL容量瓶中 ,加入 25 mL硝酸(3. 2) ,用水稀释至刻度 ,混匀 。

　　3.31 汞标准溶液 Ⅱ (10ng/mL) :移取 50 mL汞标准溶液 Ⅰ (3. 30) 于 500 mL容量瓶中 ,加入 25 mL硝酸(3. 2) ,用水稀释至刻度 ,混匀 。

　　3.32 铅标准溶液 Ⅰ (2μg/mL) :移取 20mL铅标准贮备溶液(3. 25)于 1000mL容量瓶中 ,加入 50mL盐酸(3. 1) ,用水稀释至刻度 ,混匀 。

　　3.33 铅标准溶液 Ⅱ (100ng/mL) :移取 25 mL铅标准溶液 Ⅰ (3. 32) 于 500 mL容量瓶中 ,加入 25 mL盐酸(3. 1) ,用水稀释至刻度 ,混匀 。

　　3. 34 镉标准中间液(2μg/mL) :移取 20mL镉标准贮备溶液(3. 26)于 1000mL容量瓶中 ,加入 50mL盐酸(3. 1) ,用水稀释至刻度 ,混匀 。

　　3.35 镉标准溶液 Ⅰ (100ng/mL) :移取 25 mL镉标准中间液(3. 34) 于 500 mL容量瓶中 ,加入 25 mL盐酸(3. 1) ,用水稀释至刻度 ,混匀 。

　　3.36 镉标准溶液 Ⅱ (10ng/mL) :移取 50 mL镉标准溶液 Ⅰ (3. 35) 于 500 mL容量瓶中 ,加入 25 mL盐酸(3. 1) ,用水稀释至刻度 ,混匀 。

　　4 仪器

　　原子荧光光谱仪 : 附砷 、汞 、镉 、铅和铋空心阴极灯 。检出限 、精密度及工作曲线相关系数应符合计量标定规程中的规定 。

　　5 试样

　　5. 1 试样粒度不大于 0. 074 mm。

　　5.2 试样应在 100 ℃ ~ 105 ℃烘干 1 h后 ,置于干燥器中冷却至室温 。

　　6 分析步骤

　　6. 1 试料

　　根据试样中待测元素的含量按表 1称取试样(5. 2) ,精确至 0. 000 1 g。独立进行两次测定 ,取其平均值 。

　　表 1

　　6.2 空白试验

　　随同试料做空白试验 。

　　6.3 测定

　　6.3. 1 砷、汞和铋量的溶液制备 :将试料(6. 1)置于比色管(按表 1定容体积选择比色管规格)中 ,加 10 mL

　　混酸(3. 11) ,在水浴上加热 2 h,冷却后用水稀释至刻度 ,摇匀 ,静置 。

　　6.3.2 砷 、铋 、铅和镉量的溶液制备 :将试料(6. 1)置于 150 mL聚四氟乙烯烧杯中 ,加 6 mL盐酸(3. 1) , 3 mL硝酸(3. 2) ,3 mL氢氟酸(3. 3) ,2 mL高氯酸(3. 4) ,盖上表面皿 ,低温加热至大部分试料分解 ,继续升温至不高于 220 ℃ ,直至试料分解完全 ,蒸发近干 ,取下冷却 ,加入少量盐酸(3. 6)使可溶性盐类溶解 ,转移至容量瓶(按表 1定容体积选择容量瓶规格)中 ,用盐酸(3. 7)稀释至刻度 ,摇匀 ,静置 。

　　6.3.3 按表 1 分别分取溶液(6. 3. 1)和溶液(6. 3. 2)于相应体积容量瓶中 ,用与工作曲线绘制相同的方法测定试料溶液中各元素的荧光强度 ,扣除空白荧光强度 , 在相应工作曲线上查得被测元素的质量浓度(参见附录 A) 。

　　注 : 容量瓶 、移液管 、比色管 、聚四氟乙烯烧杯 、聚四氟乙烯表面皿 , 以上器具需要在硝酸溶液(3. 9)中浸泡 12h,清洗干净后使用 。

　　6.4 工作曲线的绘制

　　6.4. 1 砷、铋工作曲线的绘制

　　移取 0. 00mL、0. 50mL、1. 00mL、2. 00mL、4. 00mL、5. 00mL砷 、铋标准溶液 Ⅰ (3. 27)和 0. 00mL、 1. 00 mL、2. 00 mL、4. 00 mL、8. 00 mL、10. 00 mL砷 、铋标准溶液 Ⅱ (3. 28) 于 100 mL容量瓶中 ,依次加入 5 mL盐酸(3. 1) ,5 mL硫脲-抗坏血酸溶液(3. 16) ,用水稀释至刻度 ,摇匀 ,放置 30 min,待测 。两组工作曲线分别为砷 、铋工作曲线 Ⅰ 和砷 、铋工作曲线 Ⅱ , 以硼氢化钾溶液 Ⅰ (3. 14) 为还原剂 ,盐酸溶液 (3. 7)为载流 ,测定标准溶液 。 以砷 、铋标准溶液的荧光强度为纵坐标 ,砷 、铋溶液的浓度为横坐标绘制工作曲线 。

　　6.4.2 汞工作曲线的绘制

　　移取 0. 00 mL、1. 00 mL、2. 00 mL 、4. 00 mL、8. 00 mL、10. 00 mL汞标准溶液 Ⅰ (3. 30)和 0. 00 mL、 1. 00 mL、2. 00 mL、4. 00 mL、8. 00 mL、10. 00 mL汞标准溶液 Ⅱ (3. 31) 于 100 mL容量瓶中 ,依次加入5 mL盐酸(3. 1) ,5 mL硫脲-抗坏血酸溶液(3. 16) ,用水稀释至刻度 ,摇匀 ,待测 。 两组工作曲线分别为汞工作曲线 Ⅰ 和汞工作曲线 Ⅱ , 以硼氢化钾溶液 Ⅰ (3. 14)为还原剂 ,盐酸溶液(3. 7) 为载流 ,测定标准溶液 。 以汞标准溶液的荧光强度为纵坐标 ,汞溶液的浓度为横坐标绘制工作曲线 。

　　6.4.3 铅工作曲线的绘制

　　移取 0. 00 mL、0. 50 mL、1. 00 mL、2. 00 mL、4. 00 mL、5. 00 mL铅标准溶液 Ⅰ (3. 32) 和 0. 00 mL、 1. 00 mL、2. 00 mL、4. 00 mL、8. 00 mL、10. 00 mL铅标准溶液 Ⅱ (3. 33) 于 100 mL容量瓶中 ,加入 4 mL草酸(3. 17) ,用盐酸(3. 8)稀释至刻度 ,摇匀 ,待测 。两组工作曲线分别为铅工作曲线 Ⅰ 和铅工作曲线 Ⅱ, 以硼氢化钾溶液 Ⅱ (3. 15)为还原剂 ,盐酸溶液(3. 8) 为载流 ,测定标准溶液 。 以铅标准溶液的荧光强度为纵坐标 ,铅溶液的浓度为横坐标绘制工作曲线 。

　　6.4.4 镉工作曲线的绘制

　　移取 0. 00 mL、1. 00 mL、2. 00 mL、4. 00 mL、8. 00 mL、10. 00 mL镉标准溶液 Ⅰ (3. 35) 和 0. 00 mL、 1.00mL、2.00mL、4.00mL、8.00mL、10.00mL镉标准溶液 Ⅱ (3. 36)于 100mL容量瓶中 ,依次加入 20mL硫脲-抗坏血酸溶液(3. 16) ,4 mL焦磷酸钠(3. 19) ,3 mL六水合氯化钴溶液(3. 18) ,用盐酸(3. 8)稀释至刻度 , 摇匀 ,放置 30min,待测 。两组工作曲线分别为镉工作曲线 Ⅰ 和镉工作曲线 Ⅱ , 以硼氢化钾溶液Ⅰ (3. 14)为还原剂 ,盐酸溶液(3. 8)为载流 ,测定标准溶液 。 以镉标准溶液的荧光强度为纵坐标 ,镉溶液的浓度为横坐标绘制工作曲线 。

　　注 : 若样品中铅含量高加入 2 mL硫酸钾(3. 20) ,1 mL氯化钡(3. 21) 。

　　7 结果计算

　　按式(1)计算试样中待测元素的质量分数 wi :

　　wi

　　式中 :

　　ρ — 试料溶液中待测元素含量 ,单位为纳克每毫升(ng/mL) ;

　　V0 — 试料溶液的体积 ,单位为毫升(mL) ;

　　V1 — 分取试液的体积 ,单位为毫升(mL) ;

　　V2 — 分取试液稀释后的体积 ,单位为毫升(mL) ;

　　m — 试料的质量 ,单位为克(g) 。

　　计算结果<0. 01%时保留一位有效数字 ,≥0. 01%时保留两位有效数字 。

　　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 ,在以下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 2 数据采用线性内插法求得 。

　　表 2

　　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 ,在以下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) ,超过再现性限(R)的情况不超过 5% ,再现性限(R)按表 3数据采用线性内插法求得 。

　　表 3

　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　测定仪器参数

　　采用海光 AFS-9800测定的砷 、汞 、镉 、铅 、铋的仪器参数见表 A. 1。

　　表 A. 1

　　注 : 列出仪器型号仅为了给使用者详细的参考数 据 , 而 非 商 业 目 的 ,特 此 声 明 。鼓 励 使 用 者 选 用 不 同 厂 家 、型 号 的仪器 。