一种固体废物中汞和砷的检测方法

技术领域

本发明涉及重金属检测技术领域，具体涉及一种固体废物中汞和砷的检测方法。

背景技术

在自然界中，砷多以无机砷化合物的形式存在于火成岩和沉积岩中。工业与矿产开发排放的含砷废水和废弃物及农业中使用的含砷杀虫剂、除草剂，也是砷来源之一。无机砷，是砷的一种存在方式，短时间大量进食会引致急性中毒，长期过量摄入会损害皮肤以及慢性肝脏病变。无机砷俗称“砒霜”，国际癌症研究机构于1980年将无机砷正式确认为人类致癌物。

工业时代以前的大气中的汞沉降速率可能是大约4微克每升冰。尽管这可以看做是一般的自然界的沉降速率，这个速率会受到当地或者全球的汞的来源的极大影响。火山爆发可以使大气里的汞增加4到6倍。大气里大约一半的汞来源于自然界，例如火山。人类活动产生的另一半可以细分为以下来源：65％来自燃料的燃烧，其中烧煤的火力发电站是最大的来源(美国1999年40％的汞排放来源于此)。这包括了发电站烧的天然气里未被清除的汞。煤的燃烧排放的汞比油排放的高一到两个数量级，各国具体情况不同。11％来自金的生产。美国最大的三个点污染源是三个最大的金矿。在加拿大东部，水化学作用从金矿残渣中释放的汞已经是大气中汞的重要来源。6.8％来自非铁金属的生产，常见来源为熔炉。6.4％来自水泥的生产。3.0％来自污物和废物的处理，包括生活垃圾和有害物的处理、火葬场以及下水道污泥的焚化。3.0％来自氢氧化钠的生产。1.4％来自生铁和钢的生产。1.1％来自汞的生产，主要用于电池。2.0％来自其他所有来源。以上的百分比来自于2000年人类活动排放的汞，不包括生物燃料燃烧的排放，而这一项在有些地区是很重要的来源。

所以怎样检测砷汞的含量，是现在面临的一个巨大挑战。现有测量砷汞的方法为化学逐级提取法，化学逐级提取法虽然能证明固体废物中砷汞的具体赋存状态，但是过程及其复杂，且耗时费力，不便于检测。

发明内容

为此，本发明提供一种固体废物中汞和砷的检测方法，以解决现有技术砷汞检测问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

根据本发明提供的一种固体废物中汞和砷的检测方法，包括：

步骤一，待测样品的制备

将固体废物自然风干后，经粗碎、过筛、烘干处理，得粗处理固体废物；将粗处理固体废物进行去负水及灭活处理，后进行细碎，得待测样品；

为确保矿样在加工过程中其原始自然形态不被破坏，在样品破碎前将其进行自然风干，并去除块状矿石表面的杂物；

先用木槌敲碎较大块状物，然后用球磨机轻度球磨，需2个小时，对样品进行粗碎；

步骤二，砷标准液的建立

利用砷标准工作液与盐酸、硫脲溶液、抗坏血酸，建立含砷校准系列标准溶液；

分别准确吸取0mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、2.00mL、4.00mL砷标准工作液(此标准溶液浓度为1.00mg/L)置于6个50mL容量瓶中分别加入5mL盐酸、5mL5％硫脲溶液、5mL5％抗坏血酸溶液，然后用水稀释至刻度，摇匀，即得含砷量分别为0μg/L、10.0μg/L、20.0μg/L、30.0μg/L、40.0μg/L、80.0μg/L的校准系列溶液。

步骤三，检测

准确称取待测样品于比色管中，加水润湿样品后加入1+1王水，加塞摇匀于沸水浴中消解，消解结束后取下冷却，用水稀释至刻度，摇匀得消解液；吸取消解液比色管中，加盐酸、硫脲和抗坏血酸，用水稀释至刻度，摇匀静置，上层清液为待测液；取待测液采用原子荧光法测量。

进一步的，所述粗碎是过20目筛。

进一步的，所述烘干为105℃。

进一步的，所述细碎为用激光粒度仪检查样品粒级，74μm以下样品达99％以上。细碎采用球磨机粉碎，24小时。

进一步的，所述砷标准工作液浓度为1.00mg/L。

进一步的，所述沸水浴中消解时间为2h。

进一步的，所述硫脲为5％硫脲。

进一步的，所述抗坏血酸为5％抗坏血酸。

本发明具有如下优点：

本发明的检测砷汞的方法简单，不需要复杂的仪器和操作，方法灵敏度高。

本发明检测过程中采用的样品和检测试剂少，且检测过程简单方便，减少人力物力的浪费，同时可批量进行，提升检测效率，且检测时间短，方便操作。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供一种固体废物中汞和砷的检测方法：

步骤一，待测样品的制备

将污水处理厂工业固废样品自然风干后，先用木槌敲碎较大块状物，然后用球磨机轻度球磨，2个小时，对样品进行粗碎并过20目筛；将过20目筛的样品进行105℃烘干得粗处理固体废物；将粗处理固体废物进行去负水及灭活处理，后进行球磨机粉碎24小时细碎(用激光粒度仪检查样品粒级，74μm以下样品达99％以上)，得待测样品；

步骤二，砷标准液的建立

分别准确吸取0mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、2.00mL、4.00mL砷标准工作液(此标准溶液浓度为1.00mg/L)置于6个50mL容量瓶中分别加入5mL盐酸、5mL5％硫脲溶液、5mL5％抗坏血酸溶液，然后用水稀释至刻度，摇匀，即得含砷量分别为0μg/L、10.0μg/L、20.0μg/L、30.0μg/L、40.0μg/L、80.0μg/L的校准系列溶液。

步骤三，检测

准确称取待测样品0.4g(精确到0.0002g)，于50mL具塞比色管中，加少许水润湿样品，加入10mL(1+1)王水，加塞摇匀于沸水浴中消解2h，中间摇动几次，消解后取下冷却，用水稀释至刻度，摇匀后放置，得消解液；吸取一定量的消解液于50mL比色管中，加3mL盐酸，5mL5％硫脲，5mL5％抗坏血酸，用水稀释至刻度，摇匀放置，取上层清液待测。

实施例2

本实施例提供一种固体废物中汞和砷的检测方法：

步骤一，待测样品的制备

将金矿矿山尾矿样品自然风干后，先用木槌敲碎较大块状物，然后用球磨机轻度球磨，2个小时，对样品进行粗碎并过20目筛；将过20目筛的样品进行105℃烘干得粗处理固体废物；将粗处理固体废物进行去负水及灭活处理，后进行球磨机粉碎24小时细碎(用激光粒度仪检查样品粒级，74μm以下样品达99％以上)，得待测样品；

步骤二，砷标准液的建立

分别准确吸取0mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、2.00mL、4.00mL砷标准工作液(此标准溶液浓度为1.00mg/L)置于6个50mL容量瓶中分别加入5mL盐酸、5mL5％硫脲溶液、5mL5％抗坏血酸溶液，然后用水稀释至刻度，摇匀，即得含砷量分别为0μg/L、10.0μg/L、20.0μg/L、30.0μg/L、40.0μg/L、80.0μg/L的校准系列溶液。

步骤三，检测

准确称取待测样品0.4g(精确到0.0002g)，于50mL具塞比色管中，加少许水润湿样品，加入10mL(1+1)王水，加塞摇匀于沸水浴中消解2h，中间摇动几次，消解后取下冷却，用水稀释至刻度，摇匀后放置，得消解液；吸取一定量的消解液于50mL比色管中，加3mL盐酸，5mL5％硫脲，5mL5％抗坏血酸，用水稀释至刻度，摇匀放置，取上层清液待测。

实施例3

本实施例提供一种固体废物中汞和砷的检测方法：

步骤一，待测样品的制备

将铜矿矿山尾矿样品自然风干后，先用木槌敲碎较大块状物，然后用球磨机轻度球磨，2个小时，对样品进行粗碎并过20目筛；将过20目筛的样品进行105℃烘干得粗处理固体废物；将粗处理固体废物进行去负水及灭活处理，后进行球磨机粉碎24小时细碎(用激光粒度仪检查样品粒级，74μm以下样品达99％以上)，得待测样品；

步骤二，砷标准液的建立

分别准确吸取0mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、2.00mL、4.00mL砷标准工作液(此标准溶液浓度为1.00mg/L)置于6个50mL容量瓶中分别加入5mL盐酸、5mL5％硫脲溶液、5mL5％抗坏血酸溶液，然后用水稀释至刻度，摇匀，即得含砷量分别为0μg/L、10.0μg/L、20.0μg/L、30.0μg/L、40.0μg/L、80.0μg/L的校准系列溶液。

步骤三，检测

准确称取待测样品0.4g(精确到0.0002g)，于50mL具塞比色管中，加少许水润湿样品，加入10mL(1+1)王水，加塞摇匀于沸水浴中消解2h，中间摇动几次，消解后取下冷却，用水稀释至刻度，摇匀后放置，得消解液；吸取一定量的消解液于50mL比色管中，加3mL盐酸，5mL5％硫脲，5mL5％抗坏血酸，用水稀释至刻度，摇匀放置，取上层清液待测。

实施例4

本实施例提供一种固体废物中汞和砷的检测方法：

步骤一，待测样品的制备

将铁矿矿山尾矿样品自然风干后，先用木槌敲碎较大块状物，然后用球磨机轻度球磨，2个小时，对样品进行粗碎并过20目筛；将过20目筛的样品进行105℃烘干得粗处理固体废物；将粗处理固体废物进行去负水及灭活处理，后进行球磨机粉碎24小时细碎(用激光粒度仪检查样品粒级，74μm以下样品达99％以上)，得待测样品；

步骤二，砷标准液的建立

分别准确吸取0mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、2.00mL、4.00mL砷标准工作液(此标准溶液浓度为1.00mg/L)置于6个50mL容量瓶中分别加入5mL盐酸、5mL5％硫脲溶液、5mL5％抗坏血酸溶液，然后用水稀释至刻度，摇匀，即得含砷量分别为0μg/L、10.0μg/L、20.0μg/L、30.0μg/L、40.0μg/L、80.0μg/L的校准系列溶液。

步骤三，检测

准确称取待测样品0.4g(精确到0.0002g)，于50mL具塞比色管中，加少许水润湿样品，加入10mL(1+1)王水，加塞摇匀于沸水浴中消解2h，中间摇动几次，消解后取下冷却，用水稀释至刻度，摇匀后放置，得消解液；吸取一定量的消解液于50mL比色管中，加3mL盐酸，5mL5％硫脲，5mL5％抗坏血酸，用水稀释至刻度，摇匀放置，取上层清液待测。

试验例1

实施例1-4、对比例各元素含量检测结果(％)见表1。

表1

由此可见，本发明的方法简单，灵敏度高，检测更准确。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。