专利名称：一种铜闪速熔炼烟尘中铼含量的测定方法
技术领域：
本发明涉及测定方法技术领域，尤其涉及一种铜闪速熔炼烟尘中铼含量的测定方法。
背景技术：
铼在地壳中的含量为0.001 X 10_4wt%，极其稀少且价格昂贵。铼硬度大、耐腐蚀、耐磨且具有良好的延展性，在国防和航空航天、超高温发射、特种等的热离子材料等方面具有广泛的应用。铜精矿中含有微量的铼，铜闪速熔炼烟尘中微量铼的测定没有标准的分析方法。铼的氧化物具有挥发性，因此含铼样品的分解对分析结果影响较大，目前含铼样品分解常用的方法有:氧化镁烧结法、酸溶法、碱熔法与逆王水法等。含铼物料中铼的测定常用的方法有:分光光度法，催化极谱法，中子活化分析法(NAA)，负离子表面电离质谱法(NTIMS)法，电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)等。按照上述含铼样品的分解方法，铜闪速熔炼烟尘中铼与样品中主要元素未能得到有效分离，对后续的仪器分析存在干扰影响测定结果准确度；而对于铼元素含量的测定，酸溶法需加入多种酸，溶解后溶液环境复杂；逆王水法适用于含硫较高的样品的分解；光度法的灵敏度较低，测定范围较窄；极谱法适用于测定较高含量的铼，且测定过程会带来汞污染；中子活化分子法适用于样品中痕量铼的测定，为了克服样品基体效应，需要预富集和净化分离，而且测定过程中的核辐射对人体有害。因此，为了准确测定铜闪速熔炼烟尘中铼含量，本发明提供了一种铜闪速熔炼烟尘中铼含量的测定方法。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种准确测定铜闪速熔炼烟尘中铼含量的方法。有鉴于此，本发明提供了一种铜闪速熔炼烟尘中铼含量的测定方法，包括以下步骤:提供铼标准溶液，利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定所述铼标准溶液的光强度，绘制铼标准溶液的工作曲线；将铜闪速熔炼烟尘与强氧化剂混合，加热，反应后将生成的气体导入氨水中，反应后得到第一反应液；将所述第一反应液与酸性溶液混合，反应，得到第二反应液，利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定所述第二反应液的光强度，根据所述铼标准溶液的工作曲线和所述第二反应液的光强度得到铼的含量。优选的，所述强氧化剂为过氧化钠。优选的，所述铼标准溶液是在以氯化铵为基体，5wt%的盐酸介质中进行配置的。优选的，所述得到铼含量的步骤具体为:将所述第一反应液与盐酸混合，反应至溶液变成无色，添加5wt%的盐酸，得到第二反应液，利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定第二反应液的光强度，根据所述铼标准溶液的工作曲线和第二反应液的光强度得到铼的含量。优选的，所述铜闪速熔炼烟尘与强氧化剂的质量比为1:(0.5 I)。优选的，所述加热的温度为1000 1200°C，时间为13 17min。优选的，所述氨水中加入酚酞指示剂。本发明提供了一种铜闪速熔炼烟尘中铼含量的测定方法，首先将铜闪速熔炼烟尘样品在高温下被强氧化剂氧化成易挥发的铼的氧化物Re2O7,然后铼的氧化物与氨水反应，得到高铼酸铵溶液，得到高铼酸铵后将其与酸性溶液混合，使高铼酸铵溶液酸化并至弱酸性环境，使高铼酸铵形成稳定的离子态；最后利用铼的标准溶液绘制的铼工作曲线，并根据等离子体发射光谱仪测 的样品的光强度，得到铼的含量。本发明在测定铼含量的过程中，利用强氧化物的高温熔融，得到的易挥发的铼的氧化物，然后将铼的氧化物在氨水中吸收，从而使样品中的铼得到了有效分离，最后利用铼标准溶液的工作曲线与样品等离子体发射光谱仪光强度的测试，得到了铜闪速熔炼烟尘中铼的含量。
图1为本发明铼标准溶液的光强度-铼浓度关系曲线图。
具体实施例方式为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。本发明实施例公开了一种铜闪速熔炼烟尘中铼含量的测定方法，包括以下步骤:提供铼标准溶液，利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定所述铼标准溶液的光强度，绘制铼标准溶液的工作曲线；将铜闪速熔炼烟尘与强氧化剂混合，加热，反应后将生成的气体导入氨水中，反应后得到第一反应液；将所述第一反应液与酸性溶液混合，反应，得到第二反应液，利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定所述第二反应液的光强度，根据所述铼标准溶液的工作曲线和所述第二反应液的光强度得到铼的含量。电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)分析法具有灵敏度高，干扰少，线性范围宽的特点，并且能连续测定多种元素，已成为现代分析技术中的一个重要检测手段，目前许多含铼样品经过前处理后采用ICP-OES分析法测定结果准确、稳定。按照本发明，作为优选方案，首先进行铼标准溶液的配制，所述铼标准溶液在以氯化铵为基体，5被％的盐酸介质中进行配制，所述铼标准溶液的浓度依次为:0i!g/mL、0.5 u g/mL、l.0u g/mL、2.0 u g/mL、5.0 u g/mL、10.0 u g/mL。将上述标准溶液米用电感I禹合等离子体发射光谱仪测试其光强度，绘制铼标准溶液的工作曲线，所述铼标准溶液的工作曲线是光强度-铼浓度的关系曲线。所述等离子体发射光谱仪的发射功率优选为1150W 1200W。本发明然后进行了铜闪速熔炼烟尘中铼的分离。首先将铜闪速熔炼烟尘样品与强氧化剂混合，加热，使烟尘中的铼在高温下被氧化成易挥发的铼的氧化物(Re2O7)和S02。所述加热温度优选为1000 1200°C。所述铜闪速熔炼烟尘与所述强氧化剂的质量比优选为1:(0.5 1.0)。在这个过程中，烟尘中铼反应的比较完全，约95%的铼都转化为Re2O7,这是由于闪速熔炼烟尘的成分主要是Cu，Fe等的氧化物、硫化物及少量硫酸盐，高温下上述物质难以挥发，只有部分二氧化硫气体会进入氨水吸收液，但不会对铼的测定产生干扰，95wt%的铼都可以与其它元素分离。按照本发明，将生成的Re2O7和SO2通入氨水吸收液中，使含有Re2O7的烟气能够溶于氨水生成高铼酸铵。作为优选方案，本发明在所述氨水吸收液中加入酚酞指示剂，所述酚酞指示剂能够保证氨水的加入量是适量的。本发明最后将生成的高铼酸铵与酸性溶液混合，反应，得到第二反应液。所述酸性溶液优选为盐酸。若上述氨水吸收液是过量的，则所述盐酸部分用于氨水中和，剩余的则是将高铼酸铵酸化至弱酸性环境，使铼酸铵能够形成稳定的离子态，并与铼标准液具有相同的环境，有利于等离子体发射光谱法的准确测定；若上述氨水吸收液是适量的，则所述盐酸则是用于将高铼酸铵酸化至弱酸性环境，使铼酸铵能够形成稳定的离子态，并与铼标准液具有相同的环境，有利于等离子体发射光谱法的准确测定。本发明为了保证铼含量测试的准确性，需要保证第二反应液的溶液环境与所述铼标准溶液的溶液环境相同。在得到所述第二反应液后，则将所述第二反应液用等离子发射光谱仪进行测试，从而根据第二反应液的光强度与铼标准溶液的工作曲线，得到铜冶炼烟尘中铼含量。本发明提供了一种铜闪速熔炼烟尘中铼含量的测定方法，首先将铜闪速熔炼烟尘样品在高温下被强氧化剂氧化生成易挥发的铼的氧化物Re2O7，然后铼的氧化物与氨水反应，得到高铼酸铵溶液，得到高铼酸铵后将其与酸性溶液混合，使高铼酸铵溶液酸化并至弱酸性环境，使高铼酸铵形成稳定的离子态；最后利用铼的标准溶液绘制的铼工作曲线，通过等离子体发射光谱法得到铼的含量。本发明在测定铼含量的过程中，利用强氧化物的高温熔融，得到的易挥发的铼的氧化物，然后将铼的氧化物在氨水中吸收，从而使铼得到了有效分离，最后通过与铼的标准溶液对比利用等离子体发射光谱法光强度的测试，得到了铼的含量。实验结果表明，本发明测试的铼含量的相对标准偏差为3.72%。为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的铜闪速熔炼烟尘中铼含量的测定方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。实施例1以高纯氯化铵为基体，5wt%盐酸介质中配制铼标准溶液，浓度依次为Oii g/mL、0.5 u g/mL、l.0u g/mL、2.0 u g/mL、5.0 u g/mL、10.0 u g/mL。以上述标准溶液依次在ICAP6300型美国热电的电感耦合等离子体发射光谱仪中测试其光强度，绘制铼标液的光强度-铼浓度的关系曲线，如图1所示，图1为铼标准溶液的光强度-铼浓度关系曲线；电感耦合等离子体发射光谱仪的工作参数为:发射功率:1150W，蠕动泵泵速:50r/min，辅助气流速:0.5L/min，曝光时间:15s，分析谱线:197.312nm。将1.0g干燥的闪速熔炼烟尘试样与0.5g过氧化钠置于88mm的瓷舟中充分混合，置于SK2-2.5-13型，山东龙口电炉总厂的高温管式定碳炉的加热管中加热至1200°C熔融13 17min，反应生成含铼气体，高温管式定碳炉的电压为220V，功率为2.5KW，工作温度为1200°C，额定温度为1300°C。通过2XZ-1型，浙江黄岩市求精真空泵厂的旋片式真空泵将生成的气体调节一定的流量倒入装有氨水吸收液的吸收瓶中，吸收液中加入3滴酚酞指示剂。待反应吸收结束后，用1:1的盐酸酸化吸收液至溶液变成无色，与5wt%的盐酸介质中用IOOmL容量瓶定容。利用电感耦合等离子体发射光谱仪测试样品中铼的光强度为1521.818，根据图1与样品的光强度，计算样品的铼含量，计算过程如下所示:根据图1得到铼标准溶液的光强度与浓度的关系式为:Y=0.155039+760.831708C其中Y是光强度，C为浓度，根据样品中铼的光强度，由工作曲线方程得出C为
2.00 μ g/mL。按下式中计算得到样品中铼的百分含量C(Re)=0.020wt% ；
权利要求
1.一种铜闪速熔炼烟尘中铼含量的测定方法，包括以下步骤: 提供铼标准溶液，利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定所述铼标准溶液的光强度，绘制铼标准溶液的工作曲线； 将铜闪速熔炼烟尘与强氧化剂混合，加热，反应后将生成的气体导入氨水中，反应后得到第一反应液； 将所述第一反应液与酸性溶液混合，反应，得到第二反应液，利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定所述第二反应液的光强度，根据所述铼标准溶液的工作曲线和所述第二反应液的光强度得到铼的含量。
2.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述强氧化剂为过氧化钠。
3.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述铼标准溶液是在以氯化铵为基体，5wt%的盐酸介质中进行配置的。
4.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述得到铼含量的步骤具体为: 将所述第一反应液与盐酸混合，反应至溶液变成无色，添加5wt%的盐酸，得到第二反应液，利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定第二反应液的光强度，根据所述铼标准溶液的工作曲线和第二反应液的光强度得到铼的含量。
5.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述铜闪速熔炼烟尘与强氧化剂的质量比为1:(0.5 I)。
6.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述加热的温度为1000 1200°C，时间为13 17min。
7.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述氨水中加入酚酞指示剂。
全文摘要
本发明提供了一种铜闪速熔炼烟尘中铼含量的测定方法，包括提供铼标准溶液，利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定所述铼标准溶液的光强度，绘制铼标准溶液的工作曲线；将铜闪速熔炼烟尘与强氧化剂混合，加热，反应后将生成的气体导入氨水中，反应后得到第一反应液；将所述第一反应液与酸性溶液混合，反应，得到第二反应液，利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定所述第二反应液的光强度，根据所述铼标准溶液的工作曲线和所述第二反应液的光强度，得到铼的含量。本发明利用强氧化物的高温熔融，得到易挥发的铼的氧化物，然后将铼的氧化物在氨水中吸收，使样品中的铼得到了有效分离，最后通过等离子体发射光谱仪光强度的测试，得到了样品中铼的含量。
文档编号G01N1/38GK103196895SQ20131010986
公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月29日 优先权日2013年3月29日
发明者张永中, 张化刚, 万双 申请人:阳谷祥光铜业有限公司