一种测定矿产品中的汞的方法
文献发布时间：2023-06-19 19:30:30
技术领域
本发明涉及矿产检测领域，具体为一种测定矿产品中的汞的方法。
背景技术
汞是银白色闪亮的重质液体，化学性质稳定，不溶于酸也不溶于碱，汞常温下即可蒸发，汞蒸气和汞的化合物多有剧毒(慢性)。汞在自然界分布广泛，不仅在地壳的各类岩石中有着广泛的分布，而且在地壳外部的水圈中、大气圈中、生物圈中也普遍存在，但与其他部分元素相比，其含量却是少量和微量的。汞多以化合物的性质存在，汞亲铜和硫，故汞大部分以硫化汞(朱砂)的形式分布。
目前测定汞含量的方法有冷原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法和原子荧光光谱法等。冷原子吸收光谱法在2005年以前应用较为广泛，但是由于该方法的检出限高，操作复杂，精密度低，逐渐被其他方法替代；电感耦合等离子体发射光谱法和电感耦合等离子体质谱法多适用于多元素同时检测，如用此方法测定铜精矿中单元素汞，成本高且耗时长。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决上述问题，提供一种测定矿产品中的汞的方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种测定矿产品中的汞的方法，其具体步骤如下：
步骤1：使用研磨机将原煤磨细至100-300目，取适量的铜矿放入恒温箱内，在温度为100-150℃条件下加热10-15小时，以去除其中的水份，取适量铜矿为样品；
步骤2：在铜矿样品中加入加入的硫磷混酸，将试样置于超声消解1-2h；
步骤3：微波消解结束后泄压冷却至30-40℃，再转移至容量瓶中，并用水稀释至铜精矿的质量浓度为0.1g/50mL，摇匀；
步骤4：在容器瓶中加入浓盐酸和氟化钠，将容器瓶加热至80-90℃，待溶液刚转为黄色时，滴加氯化亚锡溶液至黄色消失，直至样品完全溶解，再过量滴加1-4滴，置于冷水中冷至室温；
步骤5：随即再加入还原汞离子的高锰酸钾溶液至样品溶液刚出现淡黄色时，摇匀放置2-3min后加水至120-150mL稀释；
步骤6：随即在溶液中滴加二苯胺磺酸钠指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定至紫色为终点，当溶液变为紫色且半分钟内不褪色时，得到待测溶液；
步骤7：移取步骤6中1mL溶液置于测汞仪的石英舟中，在测汞仪上于波长253.7nm处测定样液的吸光度，根据该吸光度数值在标准曲线中读取对应汞的质量浓度数值，即得到该样液中汞的质量浓度数值；
步骤8：按下述公式计算铜精矿试样中汞的含量WHg：
式中：
pHg——试液中汞元素的质量浓度，单位为μg/g；
V——试液总体积，单位为mL；
V1——移取置于测汞仪中测定的试液体积，单位为mL；
优选地，所述步骤5中高锰酸钾溶液浓度为10～25g/L。
优选地，所述步骤2中硫磷混酸加入量为每0.15～0.35g铜矿石样品加入15～25ml。
优选地，所述步骤4中每0.25～0.35g铜矿石样品中加入盐酸溶液10-25ml。
优选地，所述步骤4中每0.15～0.25g铁矿石样品中加入氟化钠0.5～1.0g。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明方法采用在密闭的环境下微波消解预处理铜精矿试样，有效避免了常规的湿法溶样而导致易挥发的汞的损失，微波消解具有溶样快速、处理彻底、溶解无损、自动化等优点，合适的酸在密闭微波加热状态下将铜精矿中的汞溶解出来，有效避免易挥发的汞元素的损失，使测定数据更准确，同时使用了硫磷混酸，由于硫酸的存在使试液的沸点大大提高，硫磷混酸溶解铜矿石比单一酸更加迅速，另外在溶解过程中不断摇晃容器瓶，有效解决瓶底析出焦磷酸盐或偏磷酸盐导致结果偏低的问题。
具体实施方式
实施例一：
一种测定矿产品中的汞的方法，其具体步骤如下：
步骤1：使用研磨机将原煤磨细至100目，取适量的铜矿放入恒温箱内，在温度为100℃条件下加热10小时，以去除其中的水份，取适量铜矿为样品；
步骤2：在铜矿样品中加入加入的硫磷混酸，将试样置于超声消解1-2h；
步骤3：微波消解结束后泄压冷却至30-40℃，再转移至容量瓶中，并用水稀释至铜精矿的质量浓度为0.1g/50mL，摇匀；
步骤4：在容器瓶中加入浓盐酸和氟化钠，将容器瓶加热至80℃，待溶液刚转为黄色时，滴加氯化亚锡溶液至黄色消失，直至样品完全溶解，再过量滴加2滴，置于冷水中冷至室温；
步骤5：随即再加入还原汞离子的高锰酸钾溶液至样品溶液刚出现淡黄色时，摇匀放置2min后加水至120mL稀释；
步骤6：随即在溶液中滴加二苯胺磺酸钠指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定至紫色为终点，当溶液变为紫色且半分钟内不褪色时，得到待测溶液；
步骤7：移取步骤6中1mL溶液置于测汞仪的石英舟中，在测汞仪上于波长253.7nm处测定样液的吸光度，根据该吸光度数值在标准曲线中读取对应汞的质量浓度数值，即得到该样液中汞的质量浓度数值；
步骤8：按下述公式计算铜精矿试样中汞的含量WHg：
式中：
pHg——试液中汞元素的质量浓度，单位为μg/g；
V——试液总体积，单位为mL；
V1——移取置于测汞仪中测定的试液体积，单位为mL；
在本发明中，所述步骤5中高锰酸钾溶液浓度为10g/L。
在本发明中，所述步骤2中硫磷混酸加入量为每0.15g铜矿石样品加入15ml。
在本发明中，所述步骤4中每0.25g铜矿石样品中加入盐酸溶液10ml。
在本发明中，所述步骤4中每0.15g铁矿石样品中加入氟化钠0.5g。
实施例二：
一种测定矿产品中的汞的方法，其具体步骤如下：
步骤1：使用研磨机将原煤磨细至200时，以去除其中的水份，取适量铜矿为样品；
步骤2：在铜矿样品中加入加入的硫磷混酸，将试样置于超声消解1.5h；
步骤3：微波消解结束后泄压冷却至35℃，再转移至容量瓶中，并用水稀释至铜精矿的质量浓度为0.1g/50mL，摇匀；
步骤4：在容器瓶中加入浓盐酸和氟化钠，将容器瓶加热至85℃，待溶液刚转为黄色时，滴加氯化亚锡溶液至黄色消失，直至样品完全溶解，再过量滴加3滴，置于冷水中冷至室温；
步骤5：随即再加入还原汞离子的高锰酸钾溶液至样品溶液刚出现淡黄色时，摇匀放置3min后加水至130mL稀释；
步骤6：随即在溶液中滴加二苯胺磺酸钠指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定至紫色为终点，当溶液变为紫色且半分钟内不褪色时，得到待测溶液；
步骤7：移取步骤6中1mL溶液置于测汞仪的石英舟中，在测汞仪上于波长253.7nm处测定样液的吸光度，根据该吸光度数值在标准曲线中读取对应汞的质量浓度数值，即得到该样液中汞的质量浓度数值；步骤8：按下述公式计算铜精矿试样中汞的含量WHg：
式中：
pHg——试液中汞元素的质量浓度，单位为μg/g；
V——试液总体积，单位为mL；
V1——移取置于测汞仪中测定的试液体积，单位为mL；
在本发明中，所述步骤5中高锰酸钾溶液浓度为15g/L。
在本发明中，所述步骤2中硫磷混酸加入量为每0.25g铜矿石样品加入20ml。
在本发明中，所述步骤4中每0.3g铜矿石样品中加入盐酸溶液15ml。
在本发明中，所述步骤4中每0.2g铁矿石样品中加入氟化钠0.7g。
实施例三：
一种测定矿产品中的汞的方法，其具体步骤如下：
步骤1：使用研磨机将原煤磨细至300目，取适量的铜矿放入恒温箱内，在温度为150℃条件下加热15小时，以去除其中的水份，取适量铜矿为样品；
步骤2：在铜矿样品中加入加入的硫磷混酸，将试样置于超声消解2h；
步骤3：微波消解结束后泄压冷却至40℃，再转移至容量瓶中，并用水稀释至铜精矿的质量浓度为0.1g/50mL，摇匀；
步骤4：在容器瓶中加入浓盐酸和氟化钠，将容器瓶加热至90℃，待溶液刚转为黄色时，滴加氯化亚锡溶液至黄色消失，直至样品完全溶解，再过量滴加4滴，置于冷水中冷至室温；
步骤5：随即再加入还原汞离子的高锰酸钾溶液至样品溶液刚出现淡黄色时，摇匀放置3min后加水至150mL稀释；
步骤6：随即在溶液中滴加二苯胺磺酸钠指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定至紫色为终点，当溶液变为紫色且半分钟内不褪色时，得到待测溶液；
步骤7：移取步骤6中1mL溶液置于测汞仪的石英舟中，在测汞仪上于波长253.7nm处测定样液的吸光度，根据该吸光度数值在标准曲线中读取对应汞的质量浓度数值，即得到该样液中汞的质量浓度数值；
步骤8：按下述公式计算铜精矿试样中汞的含量WHg：
式中：
pHg——试液中汞元素的质量浓度，单位为μg/g；
V——试液总体积，单位为mL；
V1——移取置于测汞仪中测定的试液体积，单位为mL；
在本发明中，所述步骤5中高锰酸钾溶液浓度为25g/L。
在本发明中，所述步骤2中硫磷混酸加入量为每0.35g铜矿石样品加入25ml。
在本发明中，所述步骤4中每0.35g铜矿石样品中加入盐酸溶液25ml。
在本发明中，所述步骤4中每0.25g铁矿石样品中加入氟化钠1.0g。
对照组：取实施例1-3中的步骤1-2的试液编号样品1-3，按照参考文献：SN/T4364-2015《进出口铜精矿中汞含量的测定原子荧光光谱法》进行测定。
测定结果与本发明方法一致，结果如表1：
由表1可知，本发明采用微波消解结合直接测汞仪法测定铜精矿中的汞，扩大了传统化学分析法的测定范围，减小了分析方法误差，提高了检验的准确度，适用于铜精矿中汞含量的测定。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。