镍矿资源类型通常分为硫化镍矿和氧化镍矿，氧化镍矿一般含有铁而带红褐色，俗称红土镍矿。红土镍矿资源丰富，占镍储量的70%，可以生产出氧化镍、硫镍、铁镍等中间产品，将成为未来镍的主要来源。随着红土镍矿冶炼技术的改进，我国已经进入红土镍矿开发使用阶段。氧化镁是红土镍矿的主要成分之一，其含量一般在0.5%～30%，是红土镍矿质量的重要指标之一。矿石中氧化镁含量的检测方法主要有ICP–AES法、火焰原子吸收光谱法、X-射线荧光光谱法、络合滴定法等。笔者在对火焰原子吸收光谱法测定红土镍矿中铜、铅、锌、铬和镍含量方法及火焰原子吸收光谱法测定其它矿物中镁的方法研究基础上，建立了微波消解–火焰原子吸收光谱测定红土镍矿中氧化镁含量的方法，该方法试剂用量少、省时，适合于低含量氧化镁的测定，弥补了滴定法测量下限高的不足。

1实验部分

1.1主要仪器与试剂

原子吸收光谱仪：ZEEnit700型，附镁空心阴极灯，德国耶拿公司；

高通量密闭微波消解仪：附聚四氟乙烯消解罐，美国CEM公司；

镁标准贮备溶液：1g／L，称取1.6580g预先在800℃灼烧并已于干燥器中冷却的氧化镁（高纯试剂，纯度大于99.9%）于300mL烧杯中，慢慢加入40mL盐酸（1+1），盖上表面皿，低温溶解，用水洗涤表面皿及杯壁，冷却，移入1L容量瓶中，以水定容，混匀；

镁标准溶液：20mg／L，移取2.00mL镁标准贮备溶液于100mL容量瓶中，加入5mL盐酸，用水稀释至标线，混匀；

氯化锶溶液：200g／L，称取氯化锶20g于100mL烧杯中，加水溶解，移入100mL容量瓶中，用水稀释至标线，混匀；

实验所用试剂均为分析纯；

实验用水为二次去离子水。

1.2仪器工作条件

1.2.1微波消解参数

微波消解参数见表1。

1.2.2原子吸收光谱仪工作参数

波长：285.2nm；灯电流：2.0mA；狭缝宽度：1.2nm；燃烧器高度：6mm；乙炔流量：70L／h。

1.3样品选择

按照GB／T10322.1方法取样和制样，采用重铬酸钾滴定法、分光光度法、X射线荧光光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法对不同产地和不同镍含量水平的红土镍矿样品进行了全铁、镍、硅、镁、铝、钙、锰、钛、铜、磷等成分测定，得出红土镍矿主要成分情况（见表2）。选择其中氧化镁含量分别为0.72%，2.02%，3.22%，4.23%的4个样品为作为不同含量水平的实验样品。

1.4试料的分解

称取0.1g（精确至0.0001g，随同试样进行空白试验）试料置于聚四氟乙烯消解罐中，加入9mL盐酸、3mL硝酸，在常压下放置，待样品剧烈反应后，再加入3mL氢氟酸，加盖，置于夹持装置中放入微波炉，运行预先设定的消解程序。消解程序结束后，冷却至室温后打开聚四氟乙烯消解罐，用少许水吹洗罐壁，加入1mL高氯酸，低温加热至白烟冒尽，用少量水冲洗罐壁，再加入1mL高氯酸，进行二次蒸干，低温加热至白烟冒尽。冷却，加入2mL盐酸溶解盐类，冷却至室温，转移至100mL容量瓶中，用水稀释至标线，混匀。

1.5样品测定

按表3分取试液，置于100mL容量瓶中，加入5mL盐酸和2mL氯化锶溶液，用水稀释至标线，混匀，使测试溶液中镁的含量在标准曲线线性范围内。分取20mL空白溶液于100mL容量瓶中，加入5mL盐酸和2mL氯化锶溶液，用水稀释至标线，混匀，待测。

将上述试液于原子吸收光谱仪波长285.2nm处，用空气–乙炔火焰，以水调零，测量试液及随同试料空白溶液的吸光度。从工作曲线上查得相应的镁的浓度。

2结果与讨论

2.1试液酸度

使用不同浓度的盐酸、硝酸、高氯酸，试验其对1.0μg／mL镁标准溶液吸光度的影响。结果表明，体积分数为0.5%～10%的盐酸、硝酸介质和0.5%～2%的高氯酸介质均不影响镁的测定。同时考虑到铝的沉淀，且镁的标准溶液采用盐酸配制，实验测定镁选择5%的盐酸。

2.2氯化锶溶液加入量

镁与磷酸根、硫酸根、硅酸根等能生成更稳定或更难挥发的化合物而降低了其测定灵敏度。

通过加入释放剂氯化锶，使镁从干扰元素的化合物中释放出来，从而消除磷酸根、硫酸根和硅酸根等对镁测定的干扰。加入释放剂到一定量时才能起到释放作用。对4个红土镍矿样品和一个镍矿标准物质（GBW07283）进行了氯化锶的加入量试验，结果见表4。结果表明，试液中加入2.0mL氯化锶溶液可以准确测得镁的含量。

2.3标准工作曲线和检出限

分别移取0，1.00，2.00，3.00，4.00，5.00mL20µg／mL镁标准溶液，置于一组100mL容量瓶中，加入5mL盐酸和2.0mL氯化锶溶液，用水稀释至标线，混匀。使用空气–乙炔火焰，于原子吸收光谱仪波长285.2nm处，以水调零，测量镁系列标准溶液的吸光度。以镁的质量浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制镁的标准工作曲线。镁的质量浓度在0.20～1.00mg／L内与吸光度呈线性关系，线性方程为y=0.6024x+0.0268，相关系数r=0.9992。测定空白溶液10次，以3倍标准偏差（3σ）计算，镁的检出限为0.036mg／L。

2.4干扰试验

红土镍矿中的主要元素有铁、镍、硅、锰、钴、铜、锌、铬、钙、镁、铝等，考察红土镍矿中各元素对镁测定的影响，结果表明，红土镍矿中主体元素硅对镁的测定干扰可忽略不计，原因是溶样时加入的氢氟酸使其形成低沸点的氟硅酸，经高氯酸冒烟挥发除去。综合考虑红土镍矿中可能存在元素的最高含量（55%铁，3%镍、钙，1%锰、铅，0.5%铬、铜）和试液稀释倍数，在含0.2μg／mL镁的标准溶液中加入11mg铁，1mg镍、钙，0.5mg锰、铅，0.2mg铬、铜进行试验，结果表明，100mL试样溶液中，这些共存元素不干扰镁的测定。

2.5精密度试验

依据GB／T6379.2，选择5家实验室，对所选的4个水平样品分别进行5次独立测定，测定结果及统计结果分别见表5和表6。表５和表６数据表明该方法精密度良好，并具有较好的重复性和再现性。

2.6加标回收试验

在红土镍矿样品中加入一定量镁元素标准溶液，按本方法处理样品，进行回收试验，结果见表7。实验结果表明，镁的加标回收率在99.1%~100.3%之间，表明该方法准确度较高。

3结语

利用微波消解–火焰原子吸收光谱法测定红土镍矿中氧化镁含量，方法精密度好，准确度高，样品基体不干扰测定。

作者：李昌丽， 王艳君， 张彦甫， 蒋晓光， 李卫刚， 王彩云， 林忠

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