基本介紹
- 中文名：鎢華
- 外文名：China tungsten
- 學科：冶金工程
- 領域：冶煉
- 類型：礦物
- 化學式：WO2(OH)2
簡介,樣品預處理方法選擇,酸介質和濃度的選擇,干擾消除,標準工作曲線與檢出限,方法精密度,方法準確度,總結,
簡介
鎢華，礦物名。化學成分為H2WO4正交系，化學式為WO2(OH)2。通常呈鱗片狀、粉末狀或薄膜狀。色黃或綠，珍珠光澤；平行解理完全。見於鎢礦床的氧化帶中，系鈣鎢礦和鎢錳鐵礦的表生產物。鎢華類礦物：鎢華、水鎢華、高鐵鎢華、釔鎢華、銅鎢華、水鎢鋁礦。
我國是世界上鎢礦儲量最大的國家，占世界鎢礦總量的60% 以上，主要集中在湖南、江西、河南等地。具有經濟價值的鎢礦床其主要類型有矽卡岩型、石英脈型、斑岩型和雲英岩型。物相分析在地質普查、礦床綜合評價、選礦以及冶煉中有著重要套用。根據原理不同物相分析可以分為物理物相分析和化學物相分析，其中化學物相分析是利用選擇性溶解的方法，使欲測礦物（或化合物）進入溶液，然後測定溶液中礦物的含量。通常情況下，鎢礦石的化學物相分析只測定鎢華[WO3]、白鎢礦[CaWO4]及黑鎢礦[(Fe，Mn)WO4]的含量。
實際鎢礦石樣品中鎢華的含量通常較低，因此其含量測定是鎢礦石物相分析中的一個難點。比色法是經典分析方法，但分析時間長，流程繁瑣，檢測靈敏度低，有時達不到測定要求；極譜法檢測靈敏度相對較高，但線性範圍窄，而且測定過程中毛細管易堵塞並生成有毒的汞蒸氣，危害人體健康。電感耦合電漿質譜儀已被廣泛套用於地質樣品中總鎢的測定，但在鎢礦石物相分析中的套用較為鮮見。筆者建立了電感耦合電漿發射質譜法（ICP–MS）測定鎢礦石中的鎢華含量，與傳統方法相比，該方法操作簡便、快捷，靈敏度高，測量結果準確、可靠。
樣品預處理方法選擇
有研究表明，ICP–MS 法測定過程中，待測溶液的含鹽量對信號的穩定性有影響。將鎢礦石樣品經氨水溶液浸取分離為鎢華，對於同一浸取液，分別採用直接分取酸化和分取後用電熱板蒸發至小體積兩種方法進行預處理後測定，兩種預處理方法測定結果無明顯差異。為了簡化操作過程，採用分取直接酸化的方法。為了保證信號的穩定性並滿足儀器靈敏度要求，將浸取液稀釋10 倍體積後進行測定。
酸介質和濃度的選擇
通常可以作為介質的酸有鹽酸、硝酸、王水、磷酸、硫酸等。由於硫酸和磷酸的黏度太大，測定過程中對溶液霧化有影響，因此實際工作中較少採用。
採用不同濃度的鹽酸、硝酸、王水3 種介質分別對20 ng/mL 的鎢標準溶液進行試驗。結果表明，同一濃度的3 種酸介質下測定結果無明顯差異，酸度為2.5%～4% 時測定結果較好，綜合考慮，選擇3%鹽酸作為待測液的測定介質。
干擾消除
ICP–MS 法測定過程中的干擾分為質譜干擾和非質譜干擾。質譜干擾主要為同量異位素、多原子等干擾，可以通過最佳化儀器條件和儀器內設的干擾校正方程來消除。非質譜干擾主要來自樣品基體，當被測元素受到基體中其它元素影響時，其信號受到抑制或增強，可以通過加入內標的方式對基體效應、接口效應和儀器漂移進行補償和校正，本實驗以Re 作為內標元素。
標準工作曲線與檢出限
對鎢標準儲備溶液逐級稀釋，並補加鹽酸至溶液酸度為3%，配製成WO3 質量濃度分別為0，0.2，2，20，100 ng/mL 的系列標準工作溶液。以WO3 的質量濃度(X )為橫坐標，信號強度(Y ) 為縱坐標，由儀器自動繪製標準工作曲線。在0～100 ng/mL 範圍內，標準工作曲線方程為Y=0.028 6X+0.003 2，相關係數r=0.999 9。對空白樣品連續測定12 次，以3 倍標準偏差計算檢出限，得到該方法的檢出限為0.5 ng/mL。
方法精密度
分別處理並測定5 個鎢礦石樣品（GWX–W–1～GWX–W–5）和2 個國家標準物質(GBW07241，GBW07284) 樣品中的鎢華含量，計算測定結果的相對標準偏差，本方測定結果的相對標準偏差小於10%，表明該方法的精密度良好。
方法準確度
由於目前沒有關於鎢礦石物相分析的標準物質，極譜法作為鎢的經典測定方法，測定結果可靠，因此可以通過兩種測定方法的結果比對來考察本法的準確度。採用ICP–MS 法和極譜法分別對5 個鎢礦石樣品（GWX–W–1～GWX–W–5）和2 個國家標準物質(GBW 07241，GBW 07284) 中的鎢華進行測定。本法與極譜法測定結果相對偏差小於10%，表明該方法的準確度較高。
總結
建立了電感耦合電漿發射質譜法測定鎢礦石中鎢華的含量，該方法樣品預處理簡單，既克服了比色法分析流程繁瑣、靈敏度不能滿足測量要求等缺點，又避免了使用極譜法測定過程中產生的汞蒸氣對人體的危害。該方法操作簡單，分析速度快，精密度和準確度滿足檢測要求，具有推廣和使用價值。
