电感耦合等离子体质谱仪测定复杂铜钨矿体中的镉钴镓锗

宋兴华

（江西省地质矿产勘查开发局九一二实验室 江西鹰潭 335001）

电感耦合等离子体质谱仪测定复杂铜钨矿体中的镉钴镓锗

宋兴华

（江西省地质矿产勘查开发局九一二实验室 江西鹰潭 335001）

1 前言

通过对ICP-MS同时测定复杂铜钨矿体中镉钴镓锗的样品溶矿前处理、仪器测试条件优化、建立数学模型消除质谱干扰等方面的实验研究，取得了以下成果：

建立四酸溶矿ICP-MS同时测定复杂铜钨矿体中的镉钴镓锗的分析体系，并进行了不同溶矿方式及干扰试验。实验证明该体系方法对复杂铜钨矿体中的镉钴镓锗分析准确可靠。

2 实验部分

2.1 实验试剂

硝酸（HNO3）氢氟酸（HF）高氯酸（HCLO4）氩气（Ar）≥99.99%。

2.2 实验仪器

电感耦合等离子质谱仪（ICP-MS）iCAPTMQcICP-MS赛默飞世尔C；

自动进样器ASX-520型美国CETAC；

控温电热板；

密闭溶矿用的坩埚（带钢套）。

2.3 实验的准备工作

器皿的清洗：聚四氟乙烯坩埚、试管、容量瓶等器皿在实验前都必须使用1+1的HNO3煮沸1h清洗，然后使用高纯去离子水将器皿充分洗净，烘干后备用。

2.4 标准溶液的配置

2.4.1 标准侟备液

镉、钴、镓、锗、钴、镓、锗、锆、钼、砷、铌、锆、镍、钛、钙、钠、铁、锰、磷、铬、锌；

标准侟备液均为：ρ（B）=1000μg/mL。

2.4.2 工作液的配置

把以上各元素的标准每级稀释10倍，逐级稀释到1μg/mL，介质为5%HNO3；

把11ug/mL的标准分为以下4组：

①Ga、Zr、Mo、As、Nb；②SC、Ni、Ti、Ca、Na、Fe；③Mn、P、Co、Ge、Fe、Cr、Ni、Zn；④Co、Fe、Ni、Mn；以上各标准分取 10mL，稀释到 100mL，介质为5%HNO3。

得到各个元素的单元素标准溶液，溶液浓度均为100ng/mL。

混合标准溶液的配置：

取5个洁净的100mL容量瓶，加入10mL（1：1）HNO3。取出浓度为p（B）=1μg/mL 的 Cd、Co、Ga、Ge 的标准溶液 依次 放入 0、0.5、2.0、5.0、10mL。次标准溶液系列浓度为含 Cd、Co、Ga、Ge 四种元素 0、5、10、20、50、100ng/mL。

2.5 使用仪器及其主要工作参数

实验所用的ICP-MS石赛默飞世尔科技（中国）有限公司生产的i－CAPTMQcICP-MS。其主要工作参数见表1。

表1

3 酸度对测试结果的影响

酸度过小，影响到部分元素的精密度，酸度过大，仪器腐蚀严重。酸度过小，低含量Cd精密度不太好。随着酸度增加稳定性逐步提高，增值3%以上无明显变化。试验选择5%酸度，离子的活动性更好，不容易水解。

4 镉钴镓锗的校准曲线

根据工作曲线的浓度要求，用标准储备液稀释配置成如表2的标准溶液。

表2 工作曲线浓度表

选择111Cd、59Co、71Ga、73Ge对镉钴镓锗进行测定，用优化过的仪器条件建立所需的分析方法，然后对标准溶液进行分析，采集信号强度，以信号强度为纵坐标，浓度为横坐标，制作标准曲线，得到的一次线性曲线和回归方程如图1～4。

图1 111Cd校准曲线

图2 59Co校准曲线

由各元素谱线校准曲线可知111Cd、59Co、71Ga、73Ge四个质量数的标准曲线的线性相关系数R2均为0.9999以上，曲线的相关性好，而且谱线的灵敏度高，信背比好，背景等效浓度BEC分别是0.038、0.049、0.019/0.022ng/mL。可以满足该梯度的标准溶液含量范围的测试。

图3 71Ga校准曲线

图4 73Ge校准曲线

5 元素测定的干扰及消除

实验结果见表3。

表3 不进行干扰校正直接测定111Cd得出的Cd浓度

6 样品测试实验

6.1 方法准确度和精密度

对测定结果与标准推荐值比较从而对方法的准确度和精密度进行评价，标准物质见表4。

表4 标准物质

标准物质的测试结果见表5。用本文方法对标准物质测定，其结果均在标准物质证书上提供的不确定度范围内，说明此方法测定标准物质的值与推进至相吻合。

用此方法对同一样品测定11次，信号强度数据如下，计算得到该方法的精确度见表6。

从表中可以看出，各元素谱线强度计算得到的精密度都在1%以内，精密度良好。

从以上数据可以看出，方法准确度和精密度都比较高，可以满足分析测试的要求。

6.2 方法准确度和精密度

用本文方法对样品进行测试，并抽出其中的7个样品，采用地矿常用的其他方法分析 Cd、Co、Ga、Ge进行比对（见表 7）。

表5 标准物质的测试结果

表6 精密度实验结果

表7 本法结果与其它方法结果数据对比表

[1]尹明，李家熙，等，岩石矿物分析.地质出版社，2011.

O657.63

A

1004-7344（2016）32-0198-02

2016-10-19

宋兴华（1967-），男，实验助理工程师，本科，主要从事岩石矿物分析测试工作。