本发明属于矿石中铅含量测定方法技术领域，具体涉及一种多金属矿石中铅含量的测定方法。
背景技术：
铅含量在矿产交易、有色冶炼中起着重要作用，因此，准确分析矿石中的铅含量意义重大，而随着我国矿产资源的不断开采，单一矿种越来越少，共伴生矿越来越多，那么在矿石分析过程中元素干扰也就越来越严重，给矿石中铅含量的分析带来巨大挑战。
目前矿石中铅的测定多采用edta容量法，然而矿石中硅、碳、砷、锑、锡、铋、铜、铁、锌等元素的存在均会给测定带来干扰，且硫酸铅在滤液中的溶解会使得结果偏低，因此寻求一种准确测定复杂多金属矿石中铅含量的方法势在必行。
技术实现要素：
为了克服上述问题，本发明提供一种多金属矿石中铅含量的测定方法，是针对多金属矿石中铅含量的测定，能够有效消除干扰，避免铅含量损失，提高实验的准确性。
本发明使用氟化铵除硅，饱和硝酸-氯酸钾溶液溶解试样、使用硫酸将铅沉淀，氢溴酸消除砷、锑、锡，过滤使硫酸铅与铜、铁、锌部分干扰离子分离，乙酸-乙酸钠缓冲溶液溶解沉淀用edta标准溶液滴定，滤液浓缩后在酸性介质下用原子吸收光谱仪测定铅含量，edta滴定与原子吸收测定所得结果相加即为矿石中铅的总含量。
一种多金属矿石中铅含量的测定方法，具体操作步骤如下：
步骤一，称取0.2000-0.5000g矿石样品，置于400ml烧杯中，加水润湿，加0.5g氟化铵固体，再加入15～20ml饱和硝酸-氯酸钾溶液，盖上表面皿，于电热板上加热至样品溶解；
步骤二，取下烧杯冷却，用水吹洗表面皿及杯壁，加入10ml(1+1)硫酸，加热至冒浓白烟2分钟，取下冷却，再向烧杯中加入10ml氢溴酸(ρ20,1.50g/ml)，再次加热至冒浓白烟后冷却；
步骤三，用水洗涤步骤二中吹洗后的表面皿和杯壁，将洗涤液加入步骤二中的烧杯中，并加水定容至100ml，加热至沸腾溶解盐类，冷却至室温，加5ml无水乙醇，静置40分钟；
步骤四，通过慢速定量滤纸过滤沉淀，用稀硫酸洗液洗涤杯壁和沉淀3～4次，再用水洗涤杯壁和沉淀，收集滤液和洗液置于400ml的新烧杯中，将滤纸连同沉淀一起放入原烧杯中，加入80ml乙酸-乙酸钠缓冲溶液(ph为5.5)，于电热板上加热至沸腾，摇动后继续保持沸腾10分钟，加水至150ml，冷却；
步骤五，向原烧杯内的溶液中加入0.1g抗坏血酸，2～3滴5g/l的二甲酚橙指示剂，用edta标准溶液滴定溶液由红色变为亮黄色为终点；
当试样中铋含量大于0.1％时，在加入抗坏血酸后，用(1+1)硝酸调节溶液ph至1.5后再加入2滴5g/l的二甲酚橙指示剂，用edta标准溶液滴定，当溶液由紫红色变为黄色时用(1+1)氨水调节溶液的ph至5.5，补加2滴5g/l的二甲酚橙指示剂，然后再用edta标准溶液滴定溶液由红色变为亮黄色为终点；
步骤六，将步骤四中所收集的滤液和洗液的新烧杯加表面皿后置于电热板上加热至近干，冷却后加入10ml(1+1)盐酸，用水洗涤表面皿和杯壁后再次加热煮沸，冷却后转入100ml容量瓶中，用水稀释至刻度，体积记为v1，摇匀，用原子吸收测定铅含量；
结果计算
试样中铅含量的质量分数为：
式中：
ω(pb)—试样中铅含量的质量分数(％)；
t—edta标准溶液对铅的滴定度，(g/ml)；
c—标准曲线上查得的滤液中铅的质量浓度，(μg/ml)；
v1—滤液测定前的定容体积，(ml)；
v—滴定消耗edta标准溶液的体积，(ml)；
m0—试样的质量，(g)。
所述步骤一中，饱和硝酸-氯酸钾溶液的配制方法为：将氯酸钾溶于浓硝酸至饱和状态。
所述步骤一中，若样品中碳含量高会出现样品溶解不完全现象，可在取下冷却后补加氯酸钾固体继续加热至样品溶解完全。
所述步骤二中，(1+1)硫酸的配制方法为：往500ml水中边搅拌边加入500ml浓硫酸。
所述步骤四中，稀硫酸洗液的浓度为2％，且每100ml稀硫酸洗液中含有2ml无水乙醇和2ml纯过氧化氢，以起到更好的洗涤作用。
所述步骤四中，乙酸-乙酸钠缓冲溶液配制方法：将375g无水乙酸钠溶于水中，加50ml冰乙酸，用水稀释至2500ml，混匀。
所述步骤五中，(1+1)氨水具体配置方法：将50ml浓度为25％～28％的浓氨水与50ml水混匀。
所述步骤五中，edta标准溶液的配制与标定步骤如下：
edta标准溶液的配制方法：
称取7.2g乙二胺四乙酸二钠(edta)置于400ml烧杯中，加水加热溶解，冷至室温，转移到1000ml容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，静止放置三天后标定；
edta标准溶液的标定：
移取三份20.00ml浓度为2mg/ml铅标准溶液置于500ml的锥形烧杯中，加50ml水、2滴5g/l的二甲酚橙指示剂，用(1+1)氨水中和至为红色，加50ml与步骤四中相同配置方法的乙酸-乙酸钠缓冲溶液，用edta标准溶液滴定至溶液由紫红色变为亮黄色即为终点，记录消耗edta标准溶液的体积v，按下式计算edta标准溶液的滴定度：
式中：
t—edta标准溶液对铅的滴定度，单位为(g/ml)；
c—铅标准溶液的质量浓度，单位为(mg/ml)；
v2—移取铅标准溶液的体积，单位为(ml)；
v3—滴定消耗edta标准溶液的体积，单位为(ml)。
所述步骤六中，(1+1)盐酸的具体配制方法：将100ml浓盐酸与100ml水混匀。
所述步骤六中，原子吸收光谱仪测定时采用空气-乙炔火焰，波长为283.3nm；工作曲线绘制：分别移取0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00ml铅标准溶液(2mg/ml)于六个100ml容量瓶中，向各个容量瓶中分别加入10ml(1+1)盐酸，用水稀释至刻度，混匀，测量系列铅标准溶液吸光度，绘制工作曲线。
本发明的有益效果：
本发明方法针对含硅、碳、砷、锑、锡、铋、铜、铁、锌等多金属矿石中铅的测定在溶解样品、消除干扰、避免溶解损失方面更为简便、完善。与现有分析方法相比，采用氯酸钾固体取代高氯酸处理含碳样品，省去高氯酸冒烟阶段，节约溶样时间；采用氢溴酸去除砷、锑、锡，使分析结果更准确；采用调节ph对铋含量进行预滴定代替巯基乙酸掩蔽铋，由于巯基乙酸剧毒味道刺激且污染环境，本掩蔽法安全环保有效；容量法与原子吸收法联用补正了滤液中硫酸铅的溶解损失，提高了测定结果的准确性。
具体实施方式
edta标准溶液的配制与标定步骤如下：
edta标准溶液的配制方法：
称取7.2g乙二胺四乙酸二钠(edta)置于400ml烧杯中，加水加热溶解，冷至室温，转移到1000ml容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，静止放置三天后标定；
edta标准溶液的标定：
移取三份20.00ml浓度为2mg/ml铅标准溶液置于500ml的锥形烧杯中，加50ml水、2滴5g/l的二甲酚橙指示剂，用(1+1)氨水中和至为红色，加50ml与步骤四中相同配置方法的乙酸-乙酸钠缓冲溶液，用edta标准溶液滴定至溶液由紫红色变为亮黄色即为终点，记录消耗edta标准溶液的体积v，按下式计算edta标准溶液的滴定度：
t—edta标准溶液对铅的滴定度，单位为(g/ml)；
c—铅标准溶液的质量浓度，单位为(mg/ml)；
v2—移取铅标准溶液的体积，单位为(ml)；
v3—滴定消耗edta标准溶液的体积，单位为(ml)。
原子吸收光谱仪测定时采用空气-乙炔火焰，波长为283.3nm；工作曲线绘制：分别移取0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00ml铅标准溶液(2mg/ml)于六个100ml容量瓶中，向各个容量瓶中分别加入10ml(1+1)盐酸，用水稀释至刻度，混匀，测量系列铅标准溶液吸光度，绘制工作曲线。
饱和硝酸-氯酸钾溶液的配制方法为：将氯酸钾溶于浓硝酸至饱和状态。
(1+1)硫酸的配制方法为：往500ml水中边搅拌边加入500ml浓硫酸。
稀硫酸洗液的浓度为2％，且每100ml稀硫酸洗液中含有2ml无水乙醇和2ml纯过氧化氢，以起到更好的洗涤作用。
乙酸-乙酸钠缓冲溶液配制方法：将375g无水乙酸钠溶于水中，加50ml冰乙酸，用水稀释至2500ml，混匀。
(1+1)氨水具体配置方法：将50ml浓度为25％～28％的浓氨水与50ml水混匀。
(1+1)硝酸配制方法为：将50ml浓硝酸与50ml水混匀。
(1+1)盐酸的具体配制方法：将100ml浓盐酸与100ml水混匀。
实施例1
实验前需要测定样品矿石中铋的含量。
一种多金属矿石中铅含量的测定方法，具体操作步骤如下：
步骤一，称取0.3003g矿石样品，置于400ml烧杯中，加水润湿，加0.5g氟化铵固体，再加入15～20ml饱和硝酸-氯酸钾溶液，盖上表面皿，于电热板上加热至样品溶解；
步骤二，取下烧杯冷却，用水吹洗表面皿及杯壁，加入10ml(1+1)硫酸，加热至冒浓白烟2分钟，取下冷却，再向烧杯中加入10ml氢溴酸(ρ20,1.50g/ml)，再次加热至冒浓白烟后冷却，加入(1+1)硫酸后冒烟时间不宜过长，否则铁、铝会形成不溶物夹杂在硫酸铅沉淀中影响测定结果；
步骤三，用水洗涤步骤二中吹洗后的表面皿和杯壁，将洗涤液加入步骤二中的烧杯中，并加水定容至100ml，加热至沸腾溶解盐类，冷却至室温，加5ml无水乙醇，静置40分钟；
步骤四，通过慢速定量滤纸过滤沉淀，用稀硫酸洗液洗涤杯壁和沉淀3～4次，再用水洗涤杯壁和沉淀，收集滤液和洗液置于400ml的新烧杯中，用于原子吸收法测定铅量，将滤纸连同沉淀一起放入原烧杯中，加入80ml乙酸-乙酸钠缓冲溶液(ph为5.5)，于电热板上加热至沸腾，摇动后继续保持沸腾10分钟，加水至150ml，冷却；
步骤五，向原烧杯内的溶液中加入0.1g抗坏血酸，此试样中铋含量大于0.1％，在加入抗坏血酸后，用(1+1)硝酸调节溶液ph至1.5后再加入2滴5g/l的二甲酚橙指示剂，用edta标准溶液滴定，当溶液由紫红色变为黄色时用(1+1)氨水调节溶液的ph至5.5，补加2滴5g/l的二甲酚橙指示剂，然后再用edta标准溶液滴定溶液由红色变为亮黄色为终点；
步骤六，将步骤四中所收集的滤液和洗液的新烧杯加表面皿后置于电热板上加热至近干，冷却后加入10ml(1+1)盐酸，用水洗涤表面皿和杯壁后再次加热煮沸，冷却后转入100ml容量瓶中，用水稀释至刻度，体积记为v1，摇匀，用原子吸收测定铅含量；
结果计算
试样中铅含量的质量分数为：
式中：
ω(pb)—试样中铅含量的质量分数(％)；
t—edta标准溶液对铅的滴定度，(g/ml)；
c—标准曲线上查得的滤液中铅的质量浓度，(μg/ml)；
v1—滤液测定前的定容体积，(ml)；
v—滴定消耗edta标准溶液的体积，(ml)；
m0—试样的质量，(g)。
计算得到该矿石中铅含量为35.37％。
实施例2
实验前需要测定样品矿石中铋的含量。
一种多金属矿石中铅含量的测定方法，具体操作步骤如下：
步骤一，称取0.5000g矿石样品，置于400ml烧杯中，加水润湿，加0.5g氟化铵固体，再加入15～20ml饱和硝酸-氯酸钾溶液，盖上表面皿，于电热板上加热至样品溶解；
步骤二，取下烧杯冷却，用水吹洗表面皿及杯壁，加入10ml(1+1)硫酸，加热至冒浓白烟2分钟，取下冷却，再向烧杯中加入10ml氢溴酸(ρ20,1.50g/ml)，再次加热至冒浓白烟后冷却；
步骤三，用水洗涤步骤二中吹洗后的表面皿和杯壁，将洗涤液加入步骤二中的烧杯中，并加水定容至100ml，加热至沸腾溶解盐类，冷却至室温，加5ml无水乙醇，静置40分钟；
步骤四，通过慢速定量滤纸过滤沉淀，用稀硫酸洗液洗涤杯壁和沉淀3～4次，再用水洗涤杯壁和沉淀，收集滤液和洗液置于400ml的新烧杯中，用于原子吸收法测定铅量，将滤纸连同沉淀一起放入原烧杯中，加入80ml乙酸-乙酸钠缓冲溶液(ph为5.5)，于电热板上加热至沸腾，摇动后继续保持沸腾10分钟，加水至150ml，冷却；
步骤五，向原烧杯内的溶液中加入0.1g抗坏血酸，此试样中铋含量大于0.1％，在加入抗坏血酸后，用(1+1)硝酸调节溶液ph至1.5后再加入2滴5g/l的二甲酚橙指示剂，用edta标准溶液滴定，当溶液由紫红色变为黄色时用(1+1)氨水调节溶液的ph至5.5，补加2滴5g/l的二甲酚橙指示剂，然后再用edta标准溶液滴定溶液由红色变为亮黄色为终点；
步骤六，将步骤四中所收集的滤液和洗液的新烧杯加表面皿后置于电热板上加热至近干，冷却后加入10ml(1+1)盐酸，用水洗涤表面皿和杯壁后再次加热煮沸，冷却后转入100ml容量瓶中，用水稀释至刻度，体积记为v1，摇匀，用原子吸收测定铅含量；
结果计算
试样中铅含量的质量分数为：
式中：
ω(pb)—试样中铅含量的质量分数(％)；
t—edta标准溶液对铅的滴定度，(g/ml)；
c—标准曲线上查得的滤液中铅的质量浓度，(μg/ml)；
v1—滤液测定前的定容体积，(ml)；
v—滴定消耗edta标准溶液的体积，(ml)；
m0—试样的质量，(g)。
计算得到该矿石中铅含量为13.25％。
实施例3
实验前需要测定样品矿石中铋的含量。
一种多金属矿石中铅含量的测定方法，具体操作步骤如下：
步骤一，称取0.2000g矿石样品，置于400ml烧杯中，加水润湿，加0.5g氟化铵固体，再加入15～20ml饱和硝酸-氯酸钾溶液，盖上表面皿，于电热板上加热至样品溶解，该试样中含碳高导致样品溶解不完全，取下补加氯酸钾固体，继续加热至试样溶解完全；
步骤二，取下烧杯冷却，用水吹洗表面皿及杯壁，加入10ml(1+1)硫酸，加热至冒浓白烟2分钟，取下冷却，再向烧杯中加入10ml氢溴酸(ρ20,1.50g/ml)，再次加热至冒浓白烟后冷却；
步骤三，用水洗涤步骤二中吹洗后的表面皿和杯壁，将洗涤液加入步骤二中的烧杯中，并加水定容至100ml，加热至沸腾溶解盐类，冷却至室温，加5ml无水乙醇，静置40分钟；
步骤四，通过慢速定量滤纸过滤沉淀，用稀硫酸洗液洗涤杯壁和沉淀3～4次，再用水洗涤杯壁和沉淀，收集滤液和洗液置于400ml的新烧杯中，将滤纸连同沉淀一起放入原烧杯中，加入80ml乙酸-乙酸钠缓冲溶液(ph为5.5)，于电热板上加热至沸腾，摇动后继续保持沸腾10分钟，加水至150ml，冷却；
步骤五，向原烧杯内的溶液中加入0.1g抗坏血酸，此试样中铋含量大于0.1％，在加入抗坏血酸后，用(1+1)硝酸调节溶液ph至1.5后再加入2滴5g/l的二甲酚橙指示剂，用edta标准溶液滴定，当溶液由紫红色变为黄色时用(1+1)氨水调节溶液的ph至5.5，补加2滴5g/l的二甲酚橙指示剂，然后再用edta标准溶液滴定溶液由红色变为亮黄色为终点；
步骤六，将步骤四中所收集的滤液和洗液的新烧杯加表面皿后置于电热板上加热至近干，冷却后加入10ml(1+1)盐酸，用水洗涤表面皿和杯壁后再次加热煮沸，冷却后转入100ml容量瓶中，用水稀释至刻度，体积记为v1，摇匀，用原子吸收测定铅含量；
结果计算
试样中铅含量的质量分数为：
式中：
ω(pb)—试样中铅含量的质量分数(％)；
t—edta标准溶液对铅的滴定度，(g/ml)；
c—标准曲线上查得的滤液中铅的质量浓度，(μg/ml)；
v1—滤液测定前的定容体积，(ml)；
v—滴定消耗edta标准溶液的体积，(ml)；
m0—试样的质量，(g)。
计算得到该矿石中铅含量为53.10％。
实验例1：
对标准样品gbw07172(铅含量为标准值：25.58％)进行分析，具体操作步骤如下：
步骤一，称取0.3002g矿石样品，置于400ml烧杯中，加水润湿，加0.5g氟化铵固体，再加入15～20ml饱和硝酸-氯酸钾溶液，盖上表面皿，于电热板上加热至样品溶解；
步骤二，取下烧杯冷却，用水吹洗表面皿及杯壁，加入10ml(1+1)硫酸，加热至冒浓白烟2分钟，取下冷却，再向烧杯中加入10ml氢溴酸(ρ20,1.50g/ml)，再次加热至冒浓白烟后冷却；
步骤三，用水洗涤步骤二中吹洗后的表面皿和杯壁，将洗涤液加入步骤二中的烧杯中，并加水定容至100ml，加热至沸腾溶解盐类，冷却至室温，加5ml无水乙醇，静置40分钟；
步骤四，通过慢速定量滤纸过滤沉淀，用稀硫酸洗液洗涤杯壁和沉淀3～4次，再用水洗涤杯壁和沉淀，收集滤液和洗液置于400ml的新烧杯中用于原子吸收法测定铅量，将滤纸连同沉淀一起放入原烧杯中，加入80ml乙酸-乙酸钠缓冲溶液(ph为5.5)，于电热板上加热至沸腾，摇动后继续保持沸腾10分钟，加水至150ml，冷却；
步骤五，向原烧杯内的溶液中加入0.1g抗坏血酸，2～3滴5g/l的二甲酚橙指示剂，用edta标准溶液滴定溶液由红色变为亮黄色为终点；
步骤六，将步骤四中所收集的滤液和洗液的新烧杯加表面皿后置于电热板上加热至近干，冷却后加入10ml(1+1)盐酸，用水洗涤表面皿和杯壁后再次加热煮沸，冷却后转入100ml容量瓶中，用水稀释至刻度，体积记为v1，摇匀，用原子吸收测定铅含量；
结果计算
试样中铅含量的质量分数为：
式中：
ω(pb)—试样中铅含量的质量分数(％)；
t—edta标准溶液对铅的滴定度，(g/ml)；
c—标准曲线上查得的滤液中铅的质量浓度，(μg/ml)；
v1—滤液测定前的定容体积，(ml)；
v—滴定消耗edta标准溶液的体积，(ml)；
m0—试样的质量，(g)。
计算得到该矿石中铅含量为25.53％，与标准样品中铅含量标准值接近，证明本方法的准确性。
实验例2：
步骤一，对实施例2中的矿石样品进行加标回收试验，称取0.3008克实施例2中的矿石样品，加入0.0305g铅标准物质(纯度＞99.00％)，置于400ml烧杯中，加水润湿，加0.5g氟化铵固体，再加入15～20ml饱和硝酸-氯酸钾溶液，盖上表面皿，于电热板上加热至样品溶解；
步骤二，取下烧杯冷却，用水吹洗表面皿及杯壁，加入10ml(1+1)硫酸，加热至冒浓白烟2分钟，取下冷却，再向烧杯中加入10ml氢溴酸(ρ20,1.50g/ml)，再次加热至冒浓白烟后冷却；
步骤三，用水洗涤步骤二中吹洗后的表面皿和杯壁，将洗涤液加入步骤二中的烧杯中，并加水定容至100ml，加热至沸腾溶解盐类，冷却至室温，加5ml无水乙醇，静置40分钟；
步骤四，通过慢速定量滤纸过滤沉淀，用稀硫酸洗液洗涤杯壁和沉淀3～4次，再用水洗涤杯壁和沉淀，收集滤液和洗液置于400ml的新烧杯中，将滤纸连同沉淀一起放入原烧杯中，加入80ml乙酸-乙酸钠缓冲溶液(ph为5.5)，于电热板上加热至沸腾，摇动后继续保持沸腾10分钟，加水至150ml，冷却；
步骤五，向原烧杯内的溶液中加入0.1g抗坏血酸，此试样中铋含量大于0.1％，在加入抗坏血酸后，用(1+1)硝酸调节溶液ph至1.5后再加入2滴5g/l的二甲酚橙指示剂，用edta标准溶液滴定，当溶液由紫红色变为黄色时用(1+1)氨水调节溶液的ph至5.5，补加2滴5g/l的二甲酚橙指示剂，然后再用edta标准溶液滴定溶液由红色变为亮黄色为终点；
步骤六，将步骤四中所收集的滤液和洗液的新烧杯加表面皿后置于电热板上加热至近干，冷却后加入10ml(1+1)盐酸，用水洗涤表面皿和杯壁后再次加热煮沸，冷却后转入100ml容量瓶中，用水稀释至刻度，体积记为v1，摇匀，用原子吸收测定铅含量；
结果计算
试样中铅含量的质量分数为：
式中：
ω(pb)—试样中铅含量的质量分数(％)；
t—edta标准溶液对铅的滴定度，(g/ml)；
c—标准曲线上查得的滤液中铅的质量浓度，(μg/ml)；
v1—滤液测定前的定容体积，(ml)；
v—滴定消耗edta标准溶液的体积，(ml)；
m0—试样的质量，(g)。
计算得到该矿石中铅含量为23.30％，
加标回收率按照以下公式进行计算：
加标回收率＝(加标试样测定值-样品测定值)÷加标量×100％
加标回收率为99.12％。