泡塑富集分光光度法測定礦石中的鉑和鈀

1、第 36卷第 1期 2003年 (總 144期 西北地質(zhì)NORTHW EST ERN GEOLOGY V ol. 36 No. 1 2003(Sum 144文章編號 :1009-6248(2003 01-0105-04泡塑富集分光光度法測定礦石中的鉑和鈀 謝娟(長安大學(xué)水資源與環(huán)境工程系 , 陜西 西安 10054摘要 :用鹽酸和雙氧 水分解含鉑礦石 , 加入助溶劑提高分解效率 , 在氯化亞錫存在下 , 用泡塑吸附鉑 鈀 , 比色法測定鉑鈀含量 , 取得良好效果 , 方法簡便易行 , 適宜于野外快速分析。關(guān)鍵詞 :鉑 ; 泡塑吸附 ; 助溶劑 ; 分光光度法中圖分類號 :O 652文獻(xiàn)標(biāo)識碼

2、:A鉑族元素在自然界中含量很低 , 這給其分析測 試帶來很大困難 , 在分析之前 , 預(yù)分離富集成為不 可缺少的過程 . 現(xiàn)在富集的方法很多 , 火試金 1萃 取分離、離子交換在不同程度上有其不便 , 泡塑分 離富集引入 , 使得鉑、鈀與大量基體元素同時(shí)分離 和富集。在研究中發(fā)現(xiàn) , 選用助溶劑和鹽酸、雙氧 水分解含鉑、鈀礦石 , 在氯化亞錫存在下 , 用泡塑 選擇吸附鉑、鈀 , 效果很好 , 分光光度法測定其含 量與標(biāo)準(zhǔn)值十分吻合 , 加入標(biāo)準(zhǔn)回收率達(dá) 98% 101%, 此方法操作簡單 , 試劑消耗不多 , 快速方便。1實(shí)驗(yàn)部分1. 1試劑及配制氯化亞錫 :45%SnCl 2(2+1HCl

3、 溶液 稱取 45 g SnCl 2于 150m l 燒杯中 , 加入 60ml 鹽酸 , 加熱溶 解后用蒸餾水稀釋至 100ml, 搖勻后裝入試劑瓶備 用。氯化亞錫 :15%,石油醚 -三氯甲烷 :3+1HCl 溶液 :2+1分析純 .H 2O 2溶液 :30%分析純 ,助溶劑 :改性粘土礦石 ,聚胺脂泡沫塑料 ,鉑標(biāo)準(zhǔn)溶液 (儲備液 1m l 含 1mg Pt, 稱取 0. 100g 鉑片于 100m l 小燒杯中 , 加 15m l 王水加 熱溶解 , 滴加 5滴 10%NaCl 于水浴上蒸干 , 加鹽酸 反復(fù)蒸干后 , 用 2+1鹽酸溶解 , 移入 100m l 容量瓶 中 , 蒸餾水

4、稀釋至刻度 , 搖勻備用。鈀標(biāo)準(zhǔn)溶液 :1m l 含 1mg Pd , 配置方法同鉑。 鉑 -鈀混合標(biāo)準(zhǔn)溶液 :吸取 10ml 鉑標(biāo)準(zhǔn)儲備液 及 10m l 鈀標(biāo)準(zhǔn)液于 200ml 容量瓶中 , 用 2+1HCl 稀釋至刻度搖勻。DDO 溶液 :0. 2%, 稱取 0. 2g 雙十二烷基二硫 代乙二酰二胺溶于 100ml 丙酮中。1. 2實(shí)驗(yàn)儀器馬費(fèi)爐 , 電熱板 , 721型分光光度計(jì) , 震蕩器。 2實(shí)驗(yàn)方法2. 1標(biāo)準(zhǔn)曲線吸取含鉑和鈀各 0, 1. 0, 2. 5, 5. 0, 7. 5, 10. 0, 12. 5, 15. 0, 20. 0, 25. 0 g 的鉑 -鈀混合標(biāo)準(zhǔn)溶液 ,

5、 分別置于 25ml 比色管中 , 用 2+1HCl 稀釋至 15 m l , 沿管壁加入 0. 2%DDO 溶液 1m l , 迅速搖勻 , 40水浴保溫 30min, 冷卻后加入 5ml 石油醚三收稿日期 :2002-04-18; 修回日期 :2003-02-14基金項(xiàng)目 :長安大學(xué)青年科學(xué)基金項(xiàng)目部分內(nèi) 容 :, ,氯甲烷混合溶劑 , 萃取 1m in, 靜置分層 , 吸取有機(jī) 相 , 用 1cm 比色杯 , 于 440nm 處測量吸光度 , 繪 制鈀的標(biāo)準(zhǔn)曲線。在分離鈀后的水相中 , 準(zhǔn)確加入 5ml 石油醚三氯甲烷混合溶劑 , 0. 5mlDDO 溶液和 45%SnCl 2H 2O

6、溶液 , 萃取 1min, 靜置分層 , 吸 出有機(jī)相 , 用 1cm 比色杯 , 于 510nm 處測量吸光 度 , 結(jié)果見表 1。 2. 2試樣分解方法表 1鉑鈀標(biāo)準(zhǔn)曲線測 定結(jié)果T ab . 1 M easur ement results o f crit erion cur ve o f Pt a nd Pd 123456789 10C ( g /mlPt 00. 200. 501. 001. 502. 002. 503. 004. 005. 00吸光度 (A 00. 0240. 0580. 1230. 1860. 2580. 3190. 3880. 5000. 619C ( g/ml

7、Pd 00. 200. 501. 001. 502. 002. 503. 004. 005. 00吸光度 (A0. 0300. 0760. 1540. 2320. 3390. 4220. 5200. 6300. 840圖 1鉑標(biāo)準(zhǔn)曲線 F ig . 1 Cr iter io n cur ve o f Pt圖 2鈀標(biāo)準(zhǔn)曲線 F ig . 2 Criterion cur ve o f Pd稱取樣品 2030g 于瓷坩鍋或瓷方舟中 , 于馬費(fèi)爐 中 700°C 灼燒 1h, 將樣品倒入燒杯中 , 加入助溶劑 0. , 5m l , 于電熱板上溶解 1h , 加入 2+1H Cl 100m

8、l , 滴 加 SnCl 2至溶液變白色 , 加 入泡塑一塊 , 振蕩 30m in, 取出泡塑灰化 , 加入王水煮沸蒸干 , 用 2+1HCl 溶解轉(zhuǎn)入 25ml 比色管中 , 定容至 25ml, 測 定同標(biāo)準(zhǔn)曲線。3結(jié)論與討論3. 1助溶劑用量試驗(yàn)表 2助溶劑用量試驗(yàn)T ab. 2 Dosag e test of co solvents助溶劑用量 (g 0. 10. 20. 30. 40. 50. 6標(biāo)樣測定結(jié)果 (×10-60. 280. 340. 340. 310. 280. 20根據(jù)加入量試驗(yàn) , 結(jié)果表明 , 由于助溶劑比重 較小 , 加入量大于 0. 3g 則溶液粘度大

9、 , 不利于操 作 , 過少則溶解不完全 , 作用太小 , 結(jié)果偏低 , 因 此 , 選擇用量為 0. 2g 2。 3. 2助溶劑結(jié)構(gòu)分析根據(jù)對助溶劑進(jìn)行 X 射線分析 , 發(fā)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)為 層鏈狀結(jié)構(gòu) , 在其結(jié)構(gòu)中存在晶格置換 , 具有一定 的陽離子交換能力 , 而且具有極高的吸附性 , 分散性 , 孔隙比表面積、 體積較大 , 具同型置換功能 , 在 較低溫度下熱解時(shí) , 其晶格破壞并脫水 , 礦物成多 孔狀 , 在溶液中的溶解速率劇增。正因?yàn)槿绱?, 選 擇此種礦物改性后作為鉑鈀溶出時(shí)的助溶劑 , 其效 果良好。 試樣經(jīng)灼燒除去樣品中 A s 、 C 、 Se 等干擾 106 西北地質(zhì) N

10、 ORT H W ES T ERN GEOL OGY 2003年3. 3試樣分解機(jī)理王水是分解貴金屬的有效試劑 , 鑒于王水分解 后還須趕硝酸 , 所以用氯化造液 , 常用試劑為 HCl 作溶劑 , 并用雙氧水作氧化劑 , 氯化造液 (分解 的 實(shí)質(zhì) , 是氧化劑將鹽酸分解產(chǎn)生出新生態(tài)的氯 Cl , Cl 具有極強(qiáng)的氧化能力和化學(xué)活性 , 能將貴金屬 氧化生成氯化物 , 在絡(luò)合劑鹽酸存在條件下 , 貴金 屬將氯化絡(luò)合溶解生成可溶性的氯絡(luò)酸或氯絡(luò)酸 鹽。2HCl+H 2O 2=2H 2O+2ClPt +4Cl =PtCl 4PtCl 4+2HCl =HPtCl 6試樣經(jīng) HCl 雙氧水分解 ,

11、煮沸趕凈雙氧水 , 用 SnCl 2還原 Fe 3+為 Fe 2+, Pt 4+為 Pt 2+, 泡塑對 Pt 2+具有選擇吸附作用 , 振蕩吸附 , 使 Pt 與許多干擾組 分分離 3。3. 4泡塑對鉑鈀的吸附試驗(yàn)由于泡塑對金具有一定吸附能力 , 對鉑鈀的吸 附效果如何 , 在不同介質(zhì)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下 :表 3不同介質(zhì)中泡塑對鉑的吸附T ab. 3 Adsor ptio n o f Pt fo amed plasticsin different medium介質(zhì) 王水 鹽酸 鹽酸 +雙氧水鹽酸 +氯 化亞錫測定結(jié)果 (×10-6 0. 100. 100. 200. 34吸附率 (

12、% 28. 5728. 5758. 8297. 14注 :由于鈀含量較低未作統(tǒng)計(jì)。實(shí)驗(yàn)可知 :在鹽酸 +氯化亞錫介質(zhì)中 , 氯化亞 錫還原 Fe 3+為 Fe 2+, 鐵不影響測定 , 還原 Pt 4+為 Pt 2+, 泡塑對 Pt 2+具有選擇吸附作用 , 鹽酸條件為 2 +1, 振蕩吸附 , 使 Pt 與許多干擾組分分離 , 吸附率 達(dá)到 97. 14%。3. 5共存離子的影響本方法以銅鎳作實(shí)驗(yàn)樣品 , 其他試樣中的 S 、 C 、 Hg 、 As 等對試樣中鉑鈀的浸出有一定影響 , 稱樣后 于馬費(fèi)爐中 700灼燒 1h 以除之 , DDO 選擇性較 高 , 因而常見離子不干擾測定 , H

13、Cl+H 2O 2屬強(qiáng)的 分解試劑 , 在溶礦中多數(shù)金屬被分解 , 但在 SnCl 2存 在時(shí) , 用泡塑吸附使 Pt 、 Pd 與大多數(shù)元素分離 , 金 50 g 銅 300mg , 鎳 300m g 以下不干擾測定 , 金較 高時(shí)存在干擾 , 可用醋酸丁酯萃取分離。表 4不同方法分離富集鉑、鈀的比較T ab. 4 Co mpar iso n o f Pt a nd Pd separ ated and enr iched w it h differ ent methods 標(biāo)準(zhǔn)值 測定值 Pt /(×10-6 Pd /(×10-6 Pt /(×10-6 Pd /

14、(×10-6 火試金 0. 350. 150. 330. 15泡塑吸附 0. 350. 150. 340. 14離子交換 0. 350. 150. 320. 14注 :標(biāo)樣編號 72-Pt -02, 桂林冶金地質(zhì)研究所研制。不同方法對同一樣進(jìn)行處理 , 測定發(fā)現(xiàn)其值與 標(biāo)準(zhǔn)值很吻合。 火試金溶礦試劑配料多 , 操作過程較 長 , 離子交換分離要裝柱 , 樹脂解吸不如用泡塑吸附 分離富集方便而且設(shè)備簡單 , 時(shí)間短 , 測試結(jié)果準(zhǔn) 確 , 光度法測定鉑鈀其酸度 , 保溫時(shí)間 , 萃取劑用量 已做過條件試驗(yàn) 4, 此處不再贅述。4樣品的分析采取本方法對含鉑、 鈀催化劑 , 原礦石 , 標(biāo)

15、準(zhǔn)樣 品進(jìn)行測定 , 結(jié)果見表 5, 結(jié)果與推薦值較相符合。表 5樣品測定結(jié)果T ab. 5 M easur ement r esults of samples樣品 推薦值 /(×10-6 測定值 /(×10-6 催化劑 80. 0080. 0078. 5原礦石 1. 551. 52標(biāo)樣 0. 350. 34注 :標(biāo)樣編號 72-Pt-02, 桂林冶金地質(zhì)研究所研制。參考文獻(xiàn) :1巖 石礦物 分析編寫 組 . 巖石 礦物分 析 M . 北京 :地質(zhì) 出版社 , 1974.2謝 娟 . 含鉑 尾渣的 分解 及其測 定 J . 西北 地質(zhì) , 2000, (4 48.3梁 開龍

16、 . 鉑 的光波 分析 新進(jìn) 展 J. 稀 有金 屬 , 1992, 16 (4 , (296.4余 繼燮 . 貴金 屬冶 金學(xué) M . 北 京 :冶金 工業(yè) 出版 社 , 1985.107第 36卷第 1期謝娟 :泡塑富集分 光光度法測定礦石中的鉑和鈀Measurement of platinum and palladium in minerals by spectrophotometric method with foamedplastics enrichmentXIE Juan(Dep ar tment of Water R esour ce and Environmental E ng

17、ineering ,Chang an Univ ersity , X i an , S haanx i 710054, China Abstract :After resolv ing platinum minerals by hydrochloric acid and hydrog en pero xide so lution, the de-com po sitio n efficiency can be improv ed by adding cosolvents . In the pr esence o f tin pro to chloride , the con-tents of

18、platinum and palladium ar e deter mined by co lorimetry after enriching by foamed plastics , and the results are excellent. T he method is sim ple and practicle and suitable for fast analy sis outdoor s.Key words :platinum; formed plastics enrichm ent; cosolvent; spetrophotom etric m ethod 西秦嶺造山帶結(jié)構(gòu)造山過程及動力學(xué) 簡介 西秦嶺造山帶結(jié)構(gòu)造山過程及動力學(xué) 是國 土資源部國際合作與科技司“ 九五” 前沿科技項(xiàng)目 (9501126 研究成果 , 由西 安地質(zhì)礦產(chǎn) 研究所馮益民、 曹宣鐸、 張二朋等共同完成。 已由西安地圖出版社于 2002年 11月第一版第一次印刷出版。 專著規(guī) 格為 787×1092m m1/16開本。附圖 5張 , 約 40萬字