技术摘要：
本发明提供了氯化熔盐渣中贵金属元素含量的检测溶液制备方法和检测方法；该检测方法的关键在于检测溶液的制备，检测溶液的制备可实现氯化熔盐渣消解快速完全，无酸不溶样品残渣的残留，不仅溶剂组合的构成简单，并且通过反应过程控制条件，挥发除去共存元素硅、溶剂氢 全部
背景技术：
钪贵金属元素钪(Sc)属于伴生性稀散元素，多赋存于钛磁铁矿、铌钇矿及黑钨矿 等矿产资源之中，广泛应用于合金、陶瓷、催化、燃料、照明以及育种等工农业领域。我国四 川攀西地区储量丰富的钒钛磁铁矿中就伴生有微量的稀贵金属元素钪，虽然其含量水平低 不具直接开采价值，但在钒钛磁铁矿资源综合利用工艺的熔盐氯化法制备海绵钛、钛白粉 等钛产品的技术路线中，原本在钒钛磁铁矿石以及其钛富集产品高钛渣中仅微量水平级的 钪元素，在氯化法提钛过程中高钛渣与氯气在流态化状态下进行的氯化反应所产生的熔盐 废渣中得到了极大的富集，钪含量可达数百ppm，同时熔盐渣中还含有高达百分之几至百分 之十几的在氯化提钛工艺中尚未被有效提取的残余钛，均具备回收利用价值。 回收利用氯化熔盐废渣中贵金属元素钪、钛的工艺开发需要相应检验分析方法提 供检测技术支撑。目前，测定钪元素的含量主要有甲基百里酚蓝光度法、邻苯三酚红固相萃 取光度法等经典化学分析方法，以及石墨炉原子吸收光谱法、电感耦合等离子体原子发射 光谱法(ICP-AES)和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)等现代精密仪器分析方法。其中，分 析地质样品中钪，国家标准采用过氧化钠熔融、过滤、分离的方式消解样品和ICP-AES测定 钪含量，也有采用硝酸、盐酸、高氯酸和氢氟酸消解处理样品和ICP-AES测定钪含量的分析 方法；还有ICP-AES测定氯化烟尘中钪含量的方法，其样品前处理分别研究出了酸溶法和碱 熔法两种样品消解方法，酸溶消解方法采用盐酸、硝酸和磷酸的混合酸溶解样品，碱熔法则 采用氢氧化钠高温熔融分解试样，熔融物以热水浸取获得溶解液，再用盐酸溶解所得溶解 液中的氢氧化钠沉淀物，补充盐酸酸化试液，最终制备得到提供ICP－AES测定的待测试样 溶液。测定矿物中钛元素的含量则主要采用碱熔法消解样品制备测试溶液，然后以氧化－ 还原滴定、络合滴定等化学容量分析方法或X射线荧光光谱法测定样品溶液中钛的含量 由于提钛氯化熔盐渣中除钪元素外，其主要构成为25％～50％SiO2、10％～20％ Fe2O3、5％～15％Al2O3、0.5％～10％TiO2、5％～20％CaO、5％Cl-、1％～3％MgO和MnO等基体 组分，现有酸溶的样品消解方法均无法有效地快速将样品完全消解进入测试溶液，导致钪、 钛含量的测定结果严重偏低；碱熔融的样品消解方法则引入了高浓度碱金属离子，对采用 ICP-AES测定钪、钛元素的含量均造成严重基体效应的干扰影响。 具体的，目前采用由氢氟酸-硝酸-盐酸-高氯酸或者盐酸-硝酸-磷酸等组合构成 的混合酸溶剂消解样品，或者仅以稀盐酸溶浸样品，然后以ICP-AES等测定钪含量，但是由 于提钛氯化熔盐渣的基体组分与矿石、氯化收尘渣等样品存在本质性区别，含有较高含量 的二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铝等难溶组分，此类方法均无法快速完全地消解提钛氯化 熔盐渣样品，存在较多的酸不溶残渣，而且以大量酸溶解样品高温消解过程中析出的盐类 也大大增加了酸度效应、基体效应等干扰因素对ICP－AES测定元素含量的影响，以及所制 3 CN 111551540 A 说 明 书 2/7 页 备样品溶液中高含量的钛基体元素易发生水解反应生成沉淀，均易导致钪、钛含量的测定 结果严重偏低。
技术实现要素：
本发明解决的技术问题在于提供一种氯化熔盐渣中贵金属元素含量的检测方法， 该方法可以高精度高准确度的定量测定提钛氯化熔盐渣中钪、钛等贵金属元素的含量。 有鉴于此，本申请提供了一种氯化熔盐渣中贵金属元素含量检测溶液的制备方 法，包括： 将氯化熔盐渣、水、氢氟酸和稀硫酸混合，反应后与浓硝酸进行强氧化反应，再加 热溶液，得到浓缩试液； 将所述浓缩试液与水混合稀释定容，得到氯化熔盐渣中贵金属元素的检测溶液。 优选的，所述氢氟酸的浓度为40～50wt％；所述稀硫酸为1 1的硫酸溶液，所述硫 酸溶液的制备是按照体积比将1份浓硫酸与1份水混合，所述浓硫酸的浓度为95～98wt％。 优选的，得到浓缩试液的步骤中，所述氯化熔盐渣与所述水的比例为(0 .10～ 0.25)g：(3～5)mL；所述氯化熔盐渣与所述氢氟酸的比例为(0.10～0.25)g：(2～5)mL；所述 氯化熔盐渣与所述稀盐酸的比例为(0.10～0.25)g：(10～15)mL。 优选的，所述浓硝酸的加入时机为：所述反应后待产生并逸出SO3浓白烟雾3～ 5min后。 优选的，所述氯化熔盐渣与所述浓硝酸的比例为(0.10～0.25)g：(2～3)mL，所述 浓硝酸的浓度为65～68wt％。 优选的，所述浓缩试液中溶液体积为2～3mL。 优选的，所述稀释定容的固液稀释比例为(0.10～0.25)g：(25～50)mL。 本申请还提供了一种氯化熔盐渣中贵金属元素含量的检测方法，包括以下步骤： 按照上述方案所述的方法制备检测溶液； 采用精密仪器分析方法对所述检测溶液进行检测。 优选的，所述精密仪器分析方法为电感耦合等离子体原子发射光谱法；所述检测 的过程具体为： 配制Sc浓度分别为0.00mg/L、0.005mg/L、0.050mg/L、0.500mg/L、1 .00、2.50、 5.00mg/L，Ti浓度分别为0.00mg/L、5.00mg/L、25.0mg/L、50.0mg/L、250.0mg/L、375.0mg/L、 500.0mg/L的各7个标准溶液，并且溶液中含有与所制备样品检测溶液中浓度基本相当的硫 酸，以此绘制电感耦合等离子体原子发射光谱法的校准曲线；若样品溶液中待测元素浓度 大于校准曲线的最高浓度点，分取样品溶液以水稀释至校准曲线浓度范围内后进行测定； 所述电感耦合等离子体原子发射光谱法的检测参数为：射频功率1150W，辅助气 1.2L/min，雾化气压力0.24MPa，蠕动泵泵速60r/min，观测高度12.1mm，积分时间20s。 优选的，所述贵金属元素选自钪和钛中的一种或两种。 本申请提供了一种氯化熔盐渣中贵金属元素含量的检测方法，其首先制备了检测 溶液，再利用精密仪器分析方法对所述检测溶液进行检测；本申请采用了全新的氢氟酸和 稀硫酸溶剂组合、反应条件及过程控制等构成的提钛氯化熔盐渣样品消解方法，不仅确保 了样品被快速完全地消解，无酸不溶样品残渣的残留，而且溶剂组成简单，并且通过优化的 4 CN 111551540 A 说 明 书 3/7 页 过程控制降低了检测溶液中溶剂基体效应、酸度效应等干扰因素对后续钪元素测定的影 响，同时避免了在低酸度介质下样品基体钛元素的水解反应，挥发除去了样品中硅等基体 组分降低了检测溶液构成的复杂性，检测溶液的的制备更加满足了现代精密仪器分析方法 对检测溶液的低盐度、低酸度以及低基体效应等干扰影响因素的要求，该方法可高精度高 准确度地定量测定提钛氯化熔盐渣中钪、钛等贵金属元素的含量。
本发明提供了氯化熔盐渣中贵金属元素含量的检测溶液制备方法和检测方法；该检测方法的关键在于检测溶液的制备，检测溶液的制备可实现氯化熔盐渣消解快速完全，无酸不溶样品残渣的残留，不仅溶剂组合的构成简单，并且通过反应过程控制条件，挥发除去共存元素硅、溶剂氢 全部
背景技术：
钪贵金属元素钪(Sc)属于伴生性稀散元素，多赋存于钛磁铁矿、铌钇矿及黑钨矿 等矿产资源之中，广泛应用于合金、陶瓷、催化、燃料、照明以及育种等工农业领域。我国四 川攀西地区储量丰富的钒钛磁铁矿中就伴生有微量的稀贵金属元素钪，虽然其含量水平低 不具直接开采价值，但在钒钛磁铁矿资源综合利用工艺的熔盐氯化法制备海绵钛、钛白粉 等钛产品的技术路线中，原本在钒钛磁铁矿石以及其钛富集产品高钛渣中仅微量水平级的 钪元素，在氯化法提钛过程中高钛渣与氯气在流态化状态下进行的氯化反应所产生的熔盐 废渣中得到了极大的富集，钪含量可达数百ppm，同时熔盐渣中还含有高达百分之几至百分 之十几的在氯化提钛工艺中尚未被有效提取的残余钛，均具备回收利用价值。 回收利用氯化熔盐废渣中贵金属元素钪、钛的工艺开发需要相应检验分析方法提 供检测技术支撑。目前，测定钪元素的含量主要有甲基百里酚蓝光度法、邻苯三酚红固相萃 取光度法等经典化学分析方法，以及石墨炉原子吸收光谱法、电感耦合等离子体原子发射 光谱法(ICP-AES)和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)等现代精密仪器分析方法。其中，分 析地质样品中钪，国家标准采用过氧化钠熔融、过滤、分离的方式消解样品和ICP-AES测定 钪含量，也有采用硝酸、盐酸、高氯酸和氢氟酸消解处理样品和ICP-AES测定钪含量的分析 方法；还有ICP-AES测定氯化烟尘中钪含量的方法，其样品前处理分别研究出了酸溶法和碱 熔法两种样品消解方法，酸溶消解方法采用盐酸、硝酸和磷酸的混合酸溶解样品，碱熔法则 采用氢氧化钠高温熔融分解试样，熔融物以热水浸取获得溶解液，再用盐酸溶解所得溶解 液中的氢氧化钠沉淀物，补充盐酸酸化试液，最终制备得到提供ICP－AES测定的待测试样 溶液。测定矿物中钛元素的含量则主要采用碱熔法消解样品制备测试溶液，然后以氧化－ 还原滴定、络合滴定等化学容量分析方法或X射线荧光光谱法测定样品溶液中钛的含量 由于提钛氯化熔盐渣中除钪元素外，其主要构成为25％～50％SiO2、10％～20％ Fe2O3、5％～15％Al2O3、0.5％～10％TiO2、5％～20％CaO、5％Cl-、1％～3％MgO和MnO等基体 组分，现有酸溶的样品消解方法均无法有效地快速将样品完全消解进入测试溶液，导致钪、 钛含量的测定结果严重偏低；碱熔融的样品消解方法则引入了高浓度碱金属离子，对采用 ICP-AES测定钪、钛元素的含量均造成严重基体效应的干扰影响。 具体的，目前采用由氢氟酸-硝酸-盐酸-高氯酸或者盐酸-硝酸-磷酸等组合构成 的混合酸溶剂消解样品，或者仅以稀盐酸溶浸样品，然后以ICP-AES等测定钪含量，但是由 于提钛氯化熔盐渣的基体组分与矿石、氯化收尘渣等样品存在本质性区别，含有较高含量 的二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铝等难溶组分，此类方法均无法快速完全地消解提钛氯化 熔盐渣样品，存在较多的酸不溶残渣，而且以大量酸溶解样品高温消解过程中析出的盐类 也大大增加了酸度效应、基体效应等干扰因素对ICP－AES测定元素含量的影响，以及所制 3 CN 111551540 A 说 明 书 2/7 页 备样品溶液中高含量的钛基体元素易发生水解反应生成沉淀，均易导致钪、钛含量的测定 结果严重偏低。
技术实现要素：
本发明解决的技术问题在于提供一种氯化熔盐渣中贵金属元素含量的检测方法， 该方法可以高精度高准确度的定量测定提钛氯化熔盐渣中钪、钛等贵金属元素的含量。 有鉴于此，本申请提供了一种氯化熔盐渣中贵金属元素含量检测溶液的制备方 法，包括： 将氯化熔盐渣、水、氢氟酸和稀硫酸混合，反应后与浓硝酸进行强氧化反应，再加 热溶液，得到浓缩试液； 将所述浓缩试液与水混合稀释定容，得到氯化熔盐渣中贵金属元素的检测溶液。 优选的，所述氢氟酸的浓度为40～50wt％；所述稀硫酸为1 1的硫酸溶液，所述硫 酸溶液的制备是按照体积比将1份浓硫酸与1份水混合，所述浓硫酸的浓度为95～98wt％。 优选的，得到浓缩试液的步骤中，所述氯化熔盐渣与所述水的比例为(0 .10～ 0.25)g：(3～5)mL；所述氯化熔盐渣与所述氢氟酸的比例为(0.10～0.25)g：(2～5)mL；所述 氯化熔盐渣与所述稀盐酸的比例为(0.10～0.25)g：(10～15)mL。 优选的，所述浓硝酸的加入时机为：所述反应后待产生并逸出SO3浓白烟雾3～ 5min后。 优选的，所述氯化熔盐渣与所述浓硝酸的比例为(0.10～0.25)g：(2～3)mL，所述 浓硝酸的浓度为65～68wt％。 优选的，所述浓缩试液中溶液体积为2～3mL。 优选的，所述稀释定容的固液稀释比例为(0.10～0.25)g：(25～50)mL。 本申请还提供了一种氯化熔盐渣中贵金属元素含量的检测方法，包括以下步骤： 按照上述方案所述的方法制备检测溶液； 采用精密仪器分析方法对所述检测溶液进行检测。 优选的，所述精密仪器分析方法为电感耦合等离子体原子发射光谱法；所述检测 的过程具体为： 配制Sc浓度分别为0.00mg/L、0.005mg/L、0.050mg/L、0.500mg/L、1 .00、2.50、 5.00mg/L，Ti浓度分别为0.00mg/L、5.00mg/L、25.0mg/L、50.0mg/L、250.0mg/L、375.0mg/L、 500.0mg/L的各7个标准溶液，并且溶液中含有与所制备样品检测溶液中浓度基本相当的硫 酸，以此绘制电感耦合等离子体原子发射光谱法的校准曲线；若样品溶液中待测元素浓度 大于校准曲线的最高浓度点，分取样品溶液以水稀释至校准曲线浓度范围内后进行测定； 所述电感耦合等离子体原子发射光谱法的检测参数为：射频功率1150W，辅助气 1.2L/min，雾化气压力0.24MPa，蠕动泵泵速60r/min，观测高度12.1mm，积分时间20s。 优选的，所述贵金属元素选自钪和钛中的一种或两种。 本申请提供了一种氯化熔盐渣中贵金属元素含量的检测方法，其首先制备了检测 溶液，再利用精密仪器分析方法对所述检测溶液进行检测；本申请采用了全新的氢氟酸和 稀硫酸溶剂组合、反应条件及过程控制等构成的提钛氯化熔盐渣样品消解方法，不仅确保 了样品被快速完全地消解，无酸不溶样品残渣的残留，而且溶剂组成简单，并且通过优化的 4 CN 111551540 A 说 明 书 3/7 页 过程控制降低了检测溶液中溶剂基体效应、酸度效应等干扰因素对后续钪元素测定的影 响，同时避免了在低酸度介质下样品基体钛元素的水解反应，挥发除去了样品中硅等基体 组分降低了检测溶液构成的复杂性，检测溶液的的制备更加满足了现代精密仪器分析方法 对检测溶液的低盐度、低酸度以及低基体效应等干扰影响因素的要求，该方法可高精度高 准确度地定量测定提钛氯化熔盐渣中钪、钛等贵金属元素的含量。
