一种提高准确度的银浓度分析优化方法与流程
本发明涉及银浓度分析，具体涉及一种提高准确度的银浓度分析优化方法。
背景技术：
1、从伴生银矿石中提取银的一般方法是银矿石经混汞法提银、浮选、重选等处理获得银精矿后，再用氰化法提银。银矿石提银的典型工艺是：银矿石经两段破碎、并与双层振动筛组成的闭路系统进行筛分，筛下碎矿再经球磨、旋流分级，产出浓度37％～39％、60％矿粒度在0.075mm以下、ph7～8的矿浆；矿浆再经过一次粗选、两次精选、两次扫选的混合浮选流程处理，得到混合银精矿；混合银精矿经过两次氰化物浸出，所得浸出贵液进行脱氧后，用锌粉置换得金银泥；金银泥经过酸洗、烘干、熔炼所得金银合金阳极，最后按银电解精炼工艺提纯益。
2、而在现有技术中针对提高银浓度的方法有电解精炼法、火法精炼、化学精炼法，而火法精炼属于最为常见的提浓方式，且灵敏度以及精确度很低，产品明显不符合生产要求。电解精炼法操作过程相对复杂，需要专业的设备和技术人员进行操作；分析时间较长，效率相对较低；对于低含量的银，检测精度可能受到一定限制。化学精炼法化学试剂的使用可能会带来环境污染；化学反应过程中可能会受到其他杂质元素的干扰，影响分析结果的准确性；还有操作步骤较为繁琐，对操作人员的化学分析技能要求较高。
3、与传统的测定方法不同，原子吸收光谱分析利用基态原子对光波的吸收来确定待测元素的含量。通过观察光波的强度变化，可以准确地估算出样品中待测元素的含量。这种方法可以更精确地测定样品中的元素，并且可以更准确地获得准确的测定结果。其中火焰原子化法的灵敏度更是出类拔萃，可以达到ppm或p铅级，而采用高温石墨炉原子化法，则更能满足对精确度的要求，因此，原子吸收光谱法在分析过程中具有极大的优势。
4、根据国家标准，用来检测金属的方式主要包括：(1)采用盐酸和硝酸进行溶液的化学反应，并利用火焰原子吸收光谱技术进行检测；(2)采用硝酸和过氧化氢作为溶剂，但是这种方式在处理一些特殊的矿物时可能会出现误差。(3)通过盐酸和硝酸分离出的样品，将其置于氨水环境下，可产生[ag(nh3)2]+的络合离子，并将杂质的氢氧化物从溶剂中分离出来，然后进行进一步的分析。然而，由于该分析方式会产生大量的沉淀物，因此，用于测定银的效率低下，而且操作复杂。
5、综上所述，如何通过采用盐酸和硝酸的混合溶液，将矿石中的银元素以一定浓度进行溶解，并使用火焰原子吸收分光光度仪进行定性和定性分析，是目前研究提高银浓度分析准确度的关键技术。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本发明的通过使用盐酸和硝酸作为试样，并将其混合到一定浓度的盐酸中，以328.1nm的波长进行原子吸收光谱法测定矿石中银的浓度，目的是提供一种测定效率高，结果可靠的银浓度分析方法。具体技术方案如下：
2、本发明保护一种提高准确度的银浓度分析优化方法，具体包括如下步骤：
3、步骤1，实验准备：准备实验仪器及试剂，并选择实验仪器条件，备用；所述实验仪器为4530f原子吸附分光光度计、aca-320无油空气压缩机及玻璃器皿，所述玻璃器皿为烧杯、容量瓶、比色瓶及表皿；所述试剂为：盐酸、硝酸、银标准液，所述银标准液为1000mg/ml的母液、10mg/ml的银标准液、10μg/ml的银标准液；
4、步骤2，银标准溶液配制：准确称取1.0000g银粉99.99％，置于250ml烧杯中，加入20ml硝酸水溶液，受热溶化，冻结，移动入1000ml的容积瓶中，用无氯离子水定容，混匀，配置成1000mg/ml的母液；
5、步骤3，次级储备液配制：将10mg/ml的银标准液精确地移除，将其转移到1000ml容量瓶中，加入20ml硝酸，调节容量，搅拌均匀；使用移液器精确地将1ml 10mg/ml的银标准液从容器中取出，将其转移到1000ml的容器中，然后加入20ml的硝酸，调整容量，并进行混合均匀，配置成浓度为10mg/ml的银标准液；
6、步骤4，标准序列配制：从银标准液中取出1ml、2ml、3ml、4ml和5ml 10μg/ml，分别倒入容量为100ml的瓶子中，加入15ml浓盐酸，然后用无氯离子水将其稀释至100ml，最后摇匀，配置成10μg/ml的银标准液；
7、步骤5，前期实验条件优化：所述前期实验条件为最佳灵敏吸光度的选择及酸度介质的优化；其中，所述酸度介质为浓盐酸，酸度介质的浓度为2.5～20％；
8、步骤6，实际样品条件优化：分别为分析方法的研究，盐酸、硝酸用量的选取，实际样酸度介质的影响，标准曲线绘制；其中，盐酸为浓盐酸，用量为10～20ml；硝酸为浓硝酸，用量为3.3～6.7ml；所述标准曲线绘制为测定的吸光度与浓度标准曲线；
9、步骤7，优化方法评价：对精密度、加标回收率及样品分析进行评价。
10、进一步的，所述步骤5中，最佳灵敏吸光度的选择，设定实验仪器4530f原子吸附分光光度计，灯电流为2.5ma、波长为328.1nm、狭缝为0.2nm、负高压为235mv、燃气为1.2l/min、助燃气为4l/min，燃烧头调整高度为4～13nm，测定1μg/ml银标准液吸光度，从而确定在哪一高度下银的响应值最大。
11、进一步的，所述步骤5中，酸度介质的影响：分别移取1ml10μg/ml银标准液于100ml比色瓶中，分别加入2.5ml、5ml、10ml、15ml、20ml浓盐酸，形成2.5％、5％、10％、15％、20％的酸度介质，从而测定银的吸光度。
12、进一步的，所述步骤6中，分析方法的研究：称取样品0.1000～0.5000g，置于300ml烧杯中，添加0.1g的氟化钠，用少量的水打湿，得到物料，备用；向物料中，加入10～20ml的浓盐酸，加热2～3min至溶液明显变清；然后加入3.3～6.7ml浓硝酸迅速搅拌，继续加热至湿状可溶性盐，且勿蒸干，取下烧杯以水冲洗表皿，杯壁；向湿状可溶性盐中加入等比例8ml的硝酸和水，低温加热溶解可溶性盐至近沸状态，直至盐类完全溶出，冷却至室温，移入100ml比色瓶中；向比色瓶中，加入浓度为20％的酒石酸14ml，浓度为10％的硫脲10ml，用水定容摇匀，备用；将上述合成的物质静置≥30min，用原子吸收光谱测定ag的浓度值，其中，在进行原子吸收光谱测定时，先选择共振线作为测定参考，获得准确的测定值；并进行标准曲线的绘制。
13、进一步的，所述步骤6中，盐酸、硝酸用量的选取：通过使用王水熔样，为了确保样品的完全溶解并避免药剂的浪费，精确控制酸的用量；为了获得更准确的结果，将分别加入10ml浓盐酸、3.3ml浓硝酸、15ml浓盐酸、5ml浓硝酸、20ml浓盐酸和6.7ml浓硝酸三组数据进行测定；遇难溶样品时，加入硝酸后再加入3ml高氯酸继速加热至干，后面分析方法跟上述一致。
14、进一步的，所述步骤6中，实际样酸度介质的影响：称取0.1000-0.5000g样品于300ml烧杯中，加氟化钠0.1g，用少量的水打湿；将15ml浓盐酸加热至沸腾，持续加热2～3min，然后将3.3～6.7ml的浓硝酸加入，继续加热至干，冷却后，分别加入2.5％、5％、10％、15％、20％的浓盐酸，并用水冲洗表皿和杯壁，最终加热至盐类完全溶解；将样品放入100ml的比色瓶中，冷却至适宜的温度，然后摇匀并分层，上4530f原子吸附分光光度计测定ag的浓度值；遇难溶样品时，加入硝酸后再加入3ml高氯酸继速加热至干，后面分析方法跟上述一致。
15、本发明保护上述一种提高准确度的银浓度分析方法，具体包括如下步骤：
16、步骤1，称取样品0.1000～0.5000g，置于300ml烧杯中，添加0.1g的氟化钠，用少量的水打湿，得到物料，备用；
17、步骤2，向步骤1的物料中，加入10～20ml的浓盐酸，加热2～3min至溶液明显变清；然后加入3.3～6.7ml浓硝酸迅速搅拌，继续加热至湿状可溶性盐，且勿蒸干，取下烧杯以水冲洗表皿，杯壁；
18、步骤3，向步骤2的湿状可溶性盐中加入等比例8ml的硝酸和水，低温加热溶解可溶性盐至近沸状态，直至盐类完全溶出，冷却至室温，移入100ml比色瓶中；
19、步骤4，向步骤3的比色瓶中，加入浓度为20％的酒石酸14ml，浓度为10％的硫脲10ml，用水定容摇匀，备用；
20、步骤5，将上述合成的物质静置≥30min，用原子吸收光谱测定ag的浓度值，其中，在进行原子吸收光谱测定时，先选择共振线作为测定参考，获得准确的测定值。
21、进一步的，所述步骤2，向步骤1的物料中，加入15ml的浓度为15％的浓盐酸，加热2～3min至溶液明显变清；然后加入5ml浓硝酸迅速搅拌，继续加热至湿状可溶性盐，且勿蒸干，取下烧杯以水冲洗表皿，杯壁。
22、进一步的，所述步骤5采用原子吸收光谱测定ag的浓度值，使用的设备有4530f原子吸附分光光度计以及aca-320无油空气压缩机；所述4530f原子吸附分光光度计，灯电流为2.5ma、波长为328.1nm、狭缝为0.2nm、负高压为235mv、燃气为1.2l/min、助燃气为4l/min，燃烧头高度为5nm。
23、其中，4530f原子吸收分光光度计的工作原理(基于原子吸收光谱法)：
24、1.光源：原子吸收分光光度计采用空气-乙烯火焰作为光源。这种光源都能够将样品中的金属元素转化为气态原子。
25、2.样品进样：待测样品以液体形式进入火焰，将样品中的金属元素转化为气态的原子。
26、3.光源与样品的相互作用：通过光源传递的白光中，选择性地通过样品的某一特定波长的光，这通常是由一个特定金属元素的吸收线，这个过程被称为光源与样品的相互作用。
27、4.原子吸收：由于样品中的金属元素吸收了特定波长的光，导致光强度的降低，这个降低的光强度与样品中金属元素的浓度成正比。这是因为吸收光谱的深度与样品中的吸收物质的浓度有关。
28、5.检测：在经过样品后的光进入光学系统，其中包括一个光栅或者其他分光元件，将光分解为不同波长的组分，之后，光被传送到光电探测器上。
29、6.信号处理：光电探测器产生的电信号与样品中金属元素的浓度成比例，这个电信号经过放大和处理，最终被转换成浓度测量值。
30、7.测量和分析：通过测量光强度的降低，可以得知样品中金属元素的浓度。通常，测量的结果将与已知浓度的标准物质进行比较，以获得准确的浓度值。
31、aca-320无油空气压缩机的作用：
32、1.提供助燃气体：在火焰原子化过程中，无油空气压缩机产生的空气作为助燃气体与燃气(乙炔)混合，形成稳定的火焰，使样品中的待测元素原子化。
33、2.保证火焰的稳定性和均匀性：充足且稳定的空气供应有助于维持火焰的形状、温度和稳定性，确保样品原子化的效果一致，从而提高测量的重复性和准确性。
34、3.促进样品的蒸发和分解：空气的流动有助于样品的快速蒸发和分解，使待测元素能够更有效地转化为原子态。
35、4.冷却作用：可以对燃烧头和仪器的相关部件起到一定的冷却作用，延长仪器的使用寿命。
36、相比于现有的技术，本发明具有如下有益效果：
37、本发明中采用了原子吸收光谱分析法来实现对银浓度的分析作业，而原子吸收光谱分析中的空芯阴极灯具有出色的选择性，因为它的吸收线相对于其他元素来说要少得多，这样就可以减少谱线的重合和光谱的干扰。此外，空芯阴极灯的光源纯净，可以有效地抑制背景发射的干扰，从而避免对共振线的波长造成更大的影响，原子吸收光谱法具有极高的灵敏度，其中火焰原子化法的灵敏度更是出类拔萃，可以达到ppm或p铅级，而采用高温石墨炉原子化法，则更能满足对精确度的要求，因此，原子吸收光谱法在分析过程中具有极大的优势。
38、综上所述，当氯离子浓度过高时，会与银离子生成氯化银沉淀，从而导致结果偏低，因此要控制盐酸用量，且使用无氯离子水进行实验。本实验最优条件为，盐酸介质酸度控制在15％、燃烧头高度为5nm，为防止氯离子干扰，本发明全程用无氯离子水进行实验，来减少干扰离子对测定结果的测定。
39、采用火焰原子吸收分光光度仪进行矿石中银的检测，结果显示，该仪器能够有效地抑制银的离子浓度，其线性系数(r2>0.9995)可达到0.1～0.5μg/ml，而且一天的平均误差也仅有0.76～1.50％。通过采用本发明方法，能够获得91～99％的加标回收率和0.86～1.30％的相对标准偏差，本发明方法操作简便、精密、反应迅速，能够快速、精确地检测出矿物质中的银元素。
技术特征：
1.一种提高准确度的银浓度分析优化方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种提高准确度的银浓度分析优化方法，其特征在于，所述步骤5中，最佳灵敏吸光度的选择，设定实验仪器4530f原子吸附分光光度计，灯电流为2.5ma、波长为328.1nm、狭缝为0.2nm、负高压为235mv、燃气为1.2l/min、助燃气为4l/min，燃烧头调整高度为4～13nm，测定1μg/ml银标准液吸光度，从而确定在哪一高度下银的响应值最大。
3.根据权利要求1所述的一种提高准确度的银浓度分析优化方法，其特征在于，所述步骤5中，酸度介质的影响：分别移取1ml10μg/ml银标准液于100ml比色瓶中，分别加入2.5ml、5ml、10ml、15ml、20ml浓盐酸，形成2.5％、5％、10％、15％、20％的酸度介质，从而测定银的吸光度。
4.根据权利要求1所述的一种提高准确度的银浓度分析优化方法，其特征在于，所述步骤6中，分析方法的研究：称取样品0.1000～0.5000g，置于300ml烧杯中，添加0.1g的氟化钠，用少量的水打湿，得到物料，备用；向物料中，加入10～20ml的浓盐酸，加热2～3min至溶液明显变清；然后加入3.3～6.7ml浓硝酸迅速搅拌，继续加热至湿状可溶性盐，且勿蒸干，取下烧杯以水冲洗表皿，杯壁；向湿状可溶性盐中加入等比例8ml的硝酸和水，低温加热溶解可溶性盐至近沸状态，直至盐类完全溶出，冷却至室温，移入100ml比色瓶中；向比色瓶中，加入浓度为20％的酒石酸14ml，浓度为10％的硫脲10ml，用水定容摇匀，备用；将上述合成的物质静置≥30min，用原子吸收光谱测定ag的浓度值，其中，在进行原子吸收光谱测定时，先选择共振线作为测定参考，获得准确的测定值。
5.根据权利要求1所述的一种提高准确度的银浓度分析优化方法，其特征在于，所述步骤6中，盐酸、硝酸用量的选取：通过使用王水熔样，为了确保样品的完全溶解并避免药剂的浪费，精确控制酸的用量；为了获得更准确的结果，将分别加入10ml浓盐酸、3.3ml浓硝酸、15ml浓盐酸、5ml浓硝酸、20ml浓盐酸和6.7ml浓硝酸三组数据进行测定；遇难溶样品时，加入硝酸后再加入3ml高氯酸继速加热至干，后面分析方法跟上述一致。
6.根据权利要求1所述的一种提高准确度的银浓度分析优化方法，其特征在于，所述步骤6中，实际样酸度介质的影响：称取0.1000-0.5000g样品于300ml烧杯中，加氟化钠0.1g，用少量的水打湿；将15ml浓盐酸加热至沸腾，持续加热2～3min，然后将3.3～6.7ml的浓硝酸加入，继续加热至干，冷却后，分别加入2.5％、5％、10％、15％、20％的浓盐酸，并用水冲洗表皿和杯壁，最终加热至盐类完全溶解；将样品放入100ml的比色瓶中，冷却至适宜的温度，然后摇匀并分层，上4530f原子吸附分光光度计测定ag的浓度值；遇难溶样品时，加入硝酸后再加入3ml高氯酸继速加热至干，后面分析方法跟上述一致。
7.根据权利要求1所述的一种提高准确度的银浓度分析优化方法，其特征在于，所述步骤6中，标准曲线绘制：从银标准液中取出1ml、2ml、3ml、4ml和5ml 10μg/ml，分别装入容量为100ml的瓶子里，加入15ml浓盐酸，再用无氯离子水调节至100ml，最后摇匀即可，测定吸光度与浓度标准曲线。
8.一种提高准确度的银浓度分析方法，其特征在于，所述分析方法为权利要求1-7任意一项优化方法所得，其特征在于，具体包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种提高准确度的银浓度分析方法，其特征在于，所述步骤2，向步骤1的物料中，加入15ml的浓度为15％的浓盐酸，加热2～3min至溶液明显变清；然后加入5ml浓硝酸迅速搅拌，继续加热至湿状可溶性盐，且勿蒸干，取下烧杯以水冲洗表皿，杯壁。
10.根据权利要求8所述的一种提高准确度的银浓度分析方法，其特征在于，所述步骤5采用原子吸收光谱测定ag的浓度值，使用的设备有4530f原子吸附分光光度计以及aca-320无油空气压缩机；所述4530f原子吸附分光光度计，灯电流为2.5ma、波长为328.1nm、狭缝为0.2nm、负高压为235mv、燃气为1.2l/min、助燃气为4l/min，燃烧头高度为5nm。
技术总结
本发明公开了一种提高准确度的银浓度分析优化方法，当氯离子浓度过高时，会与银离子生成氯化银沉淀，从而导致结果偏低，因此要控制盐酸用量，且使用无氯离子水进行实验。本发明盐酸介质酸度控制在15％、燃烧头高度为5nm，为防止氯离子干扰，本发明全程用无氯离子水进行实验，来减少干扰离子对测定结果的测定。采用火焰原子吸收分光光度仪进行矿石中银的检测，结果显示，该仪器能够有效地抑制银的离子浓度，其线性系数R<subgt;2</subgt;>0.9995，可达到0.1～0.5μg/mL，而且一天的平均误差也仅有0.76～1.50％。通过采用本发明方法，能够获得91～99％的加标回收率和0.86～1.30％的相对标准偏差，本发明方法操作简便、精密、反应迅速，能够快速、精确地检测出矿物质中的银元素。
技术研发人员：吴慧君,寇正英,陈艳,王吉瑞,王自伟
受保护的技术使用者：青海鸿鑫矿业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5