重金属配合物形态的黄原酸根的定量分析方法

摘要

一种重金属配合物形态的黄原酸根的定量分析方法，本发明先采用紫外-可见分光光度计测量不同浓度的黄原酸根的水溶液在301nm处的吸光度，得到游离态黄原酸根的吸光度与其质量浓度的比值k；再在常温下对样品进行真空干燥，除去其所含水分；称取m克干燥后将样品置于离心管中，加去离子水，振荡后离心，然后加正己烷，振荡后离心，并加入去离子水和硫化钠，混合均匀后过滤，收集滤液，再用去离子水洗去滤渣上吸附的游离态黄原酸根，通过紫外-可见分光光度计测量滤液在301nm处吸光度，计算得到重金属配合物形态的黄原酸根的质量分数。本发明测量结果精确，对实际样品的分析相对标准偏差均小于10%，且回收率均高于80%。

说明书

技术领域

本发明涉及对重金属配合物形态的黄原酸根的定量分析方法。

背景技术

黄原酸的碱金属盐俗称黄药，是选矿工业中用量最大、应用最广的捕收剂，黄原酸根是其中的活性成分。在浮选过程中，游离态黄原酸根会与铜、铅、镍、镉等重金属离子结合形成难溶于水的配合物，其中大部分吸附在目标矿物表面，少部分随选矿废水进入尾矿库。黄原酸根在矿物表面的吸附是决定浮选成功的关键因素，因此对重金属配合物形态的黄原酸根的分析可以帮助选矿企业监控浮选过程中黄药的利用效率。此外黄原酸根具有高毒性，能够损伤人和动物的神经系统、肝脏器官和造血系统，排放到环境中的黄原酸根还会降解生成二硫化碳，造成二次污染。以往环境监测部门只能对选矿企业排放废水中游离态黄原酸根的含量进行检测，通过本专利涉及的方法可以检测选矿企业排放的废渣中重金属配合物形态的黄原酸根的量，从而更好的控制黄原酸根的污染。

游离态黄原酸根的定量分析方法很多，例如比色法、电极法、紫外-可见分光光度法、离子色谱法、液相色谱-质谱联用法等。对于重金属配合物形态的黄原酸根，可通过X射线衍射、红外光谱等手段进行定性的考察，定量方面原有的方法是通过浮选中投入的黄原酸根的量减去矿浆中游离态黄原酸根的量来间接的得到重金属配合物形态的黄原酸根的量，但由于黄原酸根会氧化和分解等原因，该方法误差很大。目前尚缺乏直接有效的重金属配合物形态的定量分析方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于紫外-可见分光光度法的重金属配合物形态的黄原酸根的定量分析方法，以帮助选矿企业监控在其所用工艺中黄药的利用效率以及帮助环境监测部门全面监测选矿企业黄原酸根的排放量。

本发明涉及的技术方案包括：

（1）        采用紫外-可见分光光度计测量不同浓度的黄原酸根的水溶液在301 nm处的吸光度，得到游离态黄原酸根的吸光度与其质量浓度的比值k；

（2）        常温下对样品进行真空干燥，除去其所含水分；

（3）        称取质量为m的干燥后样品置于离心管中，m的范围为0.5-5 g，加10-30 mL去离子水，振荡后离心，移去上层清液，重复本步骤2-4次以洗去样品中的游离态黄原酸根；

（4）        在上述离心管中加5-15 mL正己烷，振荡后离心，移去上层清液，重复本步骤2-4次以洗去样品中的双黄药等黄药的氧化产物；

（5）        在上述离心管中加10-30 mL去离子水，并加入2-5 mg碱金属硫化物，混合均匀后过滤，收集滤液，再用3-5 mL去离子水洗去滤渣上吸附的游离态黄原酸根，将洗液合并到滤液中，测得其体积为V；

（6）        通过紫外-可见分光光度计测量滤液在301 nm处吸光度A，计算得到重金属配合物形态的黄原酸根的质量分数为(AV/km) ×100%。

本发明的原理是利用重金属黄原酸根配合物既不溶于水，也不溶于正己烷的特点，先用水洗去样品中游离态黄原酸根，再用正己烷洗去样品中油溶性的双黄药等黄药的氧化产物。除去这些会干扰后续分析的物质后在体系中加入硫化钠，使黄原酸根重金属配合物转化成重金属硫化物，同时释放出游离态黄原酸根到溶液中，最后利用游离态黄原酸根在301 nm处有特征吸收峰的特点通过紫外-可见分光光度计测量反应后溶液在301 nm处的吸光度即可得到重金属配合物形态的黄原酸根的量。

本发明首次实现了对重金属配合物形态的黄原酸根的直接定量分析。结果精确，在对选矿厂的精矿、废渣和尾矿库渣等实际样品的分析中相对标准偏差均小于10%，且回收率均高于80%。分析程序简单，只需要紫外-可见分光光度仪和一些易于购买的试剂和材料即可实现，方便推广。

具体实施方式

下面结合实例对本发明作更进一步的说明。

实施例1  对某选矿厂浮选所得的方铅矿精矿中重金属配合物形态的黄原酸根的分析

分析步骤包括：

1.        采用紫外-可见分光光度计分别测量0.1、0.3、0.5、1.0、2.0、3.0 mg/L的黄原酸根的水溶液在301 nm处的吸光度，得到游离态黄原酸根的吸光度与其质量浓度的比值k为0.239 L/mg；

2.        常温下对方铅矿精矿样品进行真空干燥，除去其所含水分；

3.        称取质量m=0.50 g的干燥后的方铅矿精矿样品置于50 mL离心管中，加20 mL去离子水，振荡后离心，移去上层清液，重复4次以洗去样品中的游离态黄原酸根；

4.        在上述离心管中加5 mL正己烷，振荡后离心，移去上层清液，重复本步骤3次以洗去样品中的双黄药等黄药的氧化产物；

5.        在上述离心管中加10 mL去离子水，并加入5 mg硫化钠，混合均匀后过滤，收集滤液，再用3 mL去离子水洗去滤渣上吸附的游离态黄原酸根，将洗液合并到滤液中，测得其体积V=24 mL；

6.        通过紫外-可见分光光度计测量滤液在301 nm处吸光度A=1.460，计算得到方铅矿精矿样品中重金属配合物形态的黄原酸根的质量分数(AV/km) ×100%=0.029%。即AV的乘积和km乘积的比值。

实施例2  对某选矿厂排放的废渣中重金属配合物形态的黄原酸根的分析

分析步骤包括：

1.      采用紫外-可见分光光度计分别测量0.1、0.3、0.5、1.0、2.0、3.0 mg/L的黄原酸根的水溶液在301 nm处的吸光度，得到游离态黄原酸根的吸光度与其质量浓度的比值k为0.242 L/mg；

2.      常温下对废渣样品进行真空干燥，除去其所含水分；

3.      称取质量m=2.0 g的干燥后的废渣样品置于50 mL离心管中，加30 mL去离子水，振荡后离心，移去上层清液，重复3次以洗去样品中的游离态黄原酸根；

4.      在上述离心管中加10 mL正己烷，振荡后离心，移去上层清液，重复本步骤3次以洗去样品中的双黄药等黄药的氧化产物；

5.      在上述离心管中加20 mL去离子水，并加入3 mg的硫化钾，混合均匀后过滤，收集滤液，再用4 mL去离子水洗去滤渣上吸附的游离态黄原酸根，将洗液合并到滤液中，测得其体积V=36 mL；

6.      通过紫外-可见分光光度计测量滤液在301 nm处吸光度A=0.228，计算得到废渣中重金属配合物形态的黄原酸根的质量分数(AV/km) ×100%=0.0017%，即17 ppm。

实施例3  对某选矿厂的尾矿库渣中重金属配合物形态的黄原酸根的分析

分析步骤包括：

1.      采用紫外-可见分光光度计分别测量0.1、0.3、0.5、1.0、2.0、3.0 mg/L的黄原酸根的水溶液在301 nm处的吸光度，得到游离态黄原酸根的吸光度与其质量浓度的比值k为0.241 L/mg；

2.      室温下对尾矿库渣样品进行真空干燥，除去其所含水分；

3.      称取质量m=5.0 g的干燥后的废渣样品置于50 mL离心管中，加30 mL去离子水，振荡后离心，移去上层清液，重复2次以洗去样品中的游离态黄原酸根；

4.      在上述离心管中加15 mL正己烷，振荡后离心，移去上层清液，重复本步骤3次以洗去样品中的双黄药等黄药的氧化产物；

5.      在上述离心管中加30 mL去离子水，并加入2 mg的硫化钠，混合均匀后过滤，收集滤液，再用5 mL去离子水洗去滤渣上吸附的游离态黄原酸根，将洗液合并到滤液中，测得其体积V=35 mL；

6.      通过紫外-可见分光光度计测量滤液在301 nm处吸光度A=0.179，计算得到尾矿库渣中重金属配合物形态的黄原酸根的质量分数(AV/km) ×100%=0.00052%，即5.2 ppm。