[发明专利]一种利用原子荧光光谱测试煤中锗含量的方法

说明书

本发明公开了一种利用原子荧光光谱测试煤中锗含量的方法，利用原子荧光光度计测定煤中锗，硼氢化钾作还原剂，直接生成氢化锗，经气液分离器实现气液分离，氢化物法能与待测元素充分预富集，进样效率近乎100％。本发明的方法改善了目前国标实验的操作过程，待测液体直接进入仪器检测，待测元素直接生成氢化锗，避免了化学手段分离和萃取锗的过程，减少了实验流程和引入误差的实验环节，提高进样效率和仪器测试精密度和准确率。

技术领域

本发明涉及一种利用原子荧光光谱测试煤中锗含量的方法，属于煤炭检测分析领域。

背景技术

目前，煤中锗的提取仍然采用传统的方法，即先把煤烧掉收集锗尘、煤渣，然后用酸浸出锗，再用氯化蒸馏或溶剂萃取的方法回收锗。该提锗工艺虽然简单易行，但部分锗会随烟气挥发，造成锗的回收率偏低(70％左右)，且燃煤所释放出来的烟尘、CO2、NOx等物质会污染环境。

萃取法是从煤中回收锗最常用的方法，燃烧富集也是从煤中初步提取锗的方法，国内外大多数工厂都采用该方法，对煤中锗进行一次富集，然后分离萃取，但锗的回收率不高，还有微生物浸取法和碱熔-中和法提取煤中锗，该方法适合富含锗的烟尘中提锗，锗的回收率达到75％～83％。

测定锗的化学分析方法不断完善和更新，各种仪器分析方法亦发展迅速。煤中锗的测定方法，现我国的标准是《煤中锗的测定方法》(GB/T 8207-2007)。此标准包括两种方法：蒸馏分离—苯芴酮分光光度法和萃取分离—苯芴酮分光光度法。

蒸馏分离—苯芴酮分光光度法如下：将分析煤样灰化后用硝酸、磷酸和氢氟酸混合酸分解，然后制成盐酸溶液并进行蒸馏，使锗以四氯化锗的形态逸出，用水吸收并与干扰元素分离，在盐酸溶液下用苯芴酮显色并用分光光度计进行光度测定。在仲裁分析时，应采用蒸馏分离—苯芴酮比色法，此方法实验过程复杂，存在锗的蒸馏和富集过程，误差较大，测试周期长，测试效率不高，方法检出限较低，难以实现低含量样品的测试。

萃取分离—苯芴酮分光光度法如下：将分析煤样灰化后用硝酸、磷酸和氢氟酸混合酸分解，在盐酸溶液中用四氯化碳萃取分离锗，在微酸性的四氯化碳-乙醇溶液中，锗和苯芴酮生成桔红色络合物，最后用分光光度计进行光度测定。

此外，原子吸收光谱法也是常用的测锗方法，有火焰法、石墨炉法等。由于锗在火焰中将生成稳定性很高的氧化物，故难以得到高灵敏度，且测定时背景吸收较大，所以限制了火焰法测锗的研究与应用。

发明内容

本发明为了解决现有技术测锗含量过程中干扰元素的问题，提供了一种利用原子荧光光谱测试煤中锗含量的方法，使锗离子稳定存在于溶液中，消除了其他元素的干扰，实现了锗含量的精确测定。

本发明的技术方案如下：

一种利用原子荧光光谱测试煤中锗含量的方法，包括以下步骤：

步骤一，标准工作曲线绘制：利用原子荧光仪器，一个进样管进还原剂，另一进样管进载流，以载流作为参比空白，依次做锗的标准工作曲线，以对应浓度的荧光值为横坐标，锗浓度为纵坐标，绘制锗的工作曲线，测定结束后，分别用载流和纯水多次冲洗泵管；

步骤二，待测溶液的制备：称取0.5000～1.0000g煤样，置于马弗炉中半开炉门灰化，先从室温升温至500℃±10℃保持2h，继续升温到620℃±10℃灰化2h以上，至无黑色颗粒为止；将灰化的煤样转移至50mL聚四氟乙烯烧杯中，用少量二次水润湿，用硝酸、氢氟酸、磷酸组成的混合酸预处理灰样；将聚四氟乙烯烧杯放在可控温电热板上，先加热至240℃±10℃反应1～1.5h，提高电热板温度10℃，继续加热至氢氟酸冒烟后，分解物呈湿盐状时，稍冷；加入少量热水用磷酸提取蒸馏液，加热至溶液近沸时，冷却；将溶液转移至25mL比色管中，用纯水定容，摇匀，得到待测溶液，备用；