矿石中钨钼铜铅锌镉钴镍砷铋银锡硒测定仪

ICP电感耦合等离子体发射光谱仪在矿石多元素测定中的应用介绍

一、仪器概述

ICP电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP - OES）是一种优良的分析检测设备，它利用电感耦合等离子体作为激发光源，对样品中的元素进行激发并测定其发射光谱，从而实现对多种元素含量的精准分析。在矿石分析领域，该仪器可用于测定矿石中钨、钼、铜、铅、锌、镉、钴、镍、砷、铋、银、锡、镓、锗、硒、碲、铼等元素的含量。

二、工作原理

ICP - OES的核心原理基于原子发射光谱。仪器中的高频发生器产生高频电流，通过感应线圈产生交变磁场。当氩气被通入炬管时，在交变磁场的作用下电离形成等离子体。这个等离子体就像一个高温的“火炉"，温度可达6000 - 8000K。

矿石样品经过溶解、雾化等预处理后，以气溶胶的形式被引入等离子体。在如此高温的环境下，样品中的原子被激发到高能态。当这些激发态的原子回到低能态时，会释放出具有特定波长的光，就像不同颜色的有不同的发射光谱一样，每种元素都有其好的发射光谱。

分光系统将这些混合的光按照波长进行分离，检测器则测量每个波长处的光强度。通过与已知浓度的标准溶液的光谱进行对比，就可以计算出矿石样品中各元素的含量。

三、仪器优势

（一）多元素同时分析能力

ICP - OES可以一次性同时测定多种元素。对于矿石这种成分复杂的样品，无需像传统方法那样分别对每种元素进行单独分析，大大提高了分析效率。例如，在一次分析过程中，就能同时得到钨、钼、铜等16种元素的含量数据。

（二）高灵敏度和低检测限

该仪器具有高的灵敏度，能够检测到矿石中痕量元素的含量，检测限可以达到ppb（十亿分之一）级别。对于一些在矿石中含量很低但具有重要经济价值或环境意义的元素，如镓、锗、铼等，也能实现准确测定。

（三）宽线性范围

ICP - OES的线性范围较宽，能够同时准确测定高含量和低含量元素。在矿石中，不同元素的含量差异可能很大，比如铜矿石中铜的含量可能较高，而一些伴生元素的含量则很低。该仪器无需对样品进行复杂的稀释或富集处理，就可以在一次分析中准确测定这些含量差异较大的元素。

（四）良好的抗干扰能力

电感耦合等离子体的高温和高电离度能够有效地分解样品中的复杂基体，减少基体对分析元素的干扰。这使得仪器对不同类型的矿石样品都具有良好的适应性，保证了检测结果的准确性和可靠性。

四、应用场景

（一）矿石勘探

在矿石勘探阶段，通过对采集的矿石样品进行多元素分析，可以快速了解矿石的化学组成和品位，为矿产资源的评估和开发提供重要依据。

（二）选矿过程监控

在选矿过程中，实时监测矿石和选矿产品中各元素的含量变化，有助于优化选矿工艺参数，提高选矿回收率和精矿品质。

（三）冶炼质量把控

在矿石冶炼过程中，准确测定原料和产品中的元素含量，可以确保冶炼过程的稳定性和产品质量的一致性，同时也有助于控制有害元素的排放，减少对环境的影响。

下面是ICP仪器详细介绍

仪器性能特点：

  1、仪器自动化程度高

  仪器的自动化程度好，除了电源开关外，所有操作均由软件完成。智能化的软件，可实时可对各项操作进行实时反馈及信息提示。

  2、安全可靠的固态射频电源

  仪器采用的射频电源，具有体积小、输出效率高、输出功率稳定，带有水路、气路及过载等各类安全保护功能，大大提升仪器的安全性，减小了仪器的故障率。

  3、全自动点火及匹配技术

  软件可全自动一键点火，所有的参数设置变化，均自动完成。配合优良的自动匹配技术，点火成功率高，操作简便。

  4、智能化的火焰监视功能

  仪器配置了灵敏度好的光纤传感器，可在仪器工作状态下，实时监测火焰的工作情况，如遇异常熄火情况，可自动关闭仪器。

  5、超高分辨率的光路系统

  仪器配置了超高分辨率的4320刻线的进口光栅，配合光路调节技术，把普通仪器的分辨率约0、008nm降低至0、005nm以内，超高的分辨率保证了测试元素之间没有相互干扰。

  6、高精度的恒温系统

  仪器整体光路采用精密恒温系统保护，温度的控制可根据客户实验室实际环境温度实时设定，无需长时间不间断的开可调，控温精度≤±0、1℃，精密的恒温系统保证了光路的稳定性，测试数据更稳定。

  7、高精度的气流控制系统

  仪器工作中的等离子气、辅助气、载气全部采用高精度的质量流量控制器（MFC）来控制，具有流量连续可调、输出气流的精度高，保证了测试数据的准确性。

  8、蠕动泵进样装置

  仪器配置了通道十二滚轴的高精度蠕动泵，可同时保证进样的精度和防止积液，蠕动泵的转速连续可调，满足客户的多种测试要求。

  9、观测位置自动调节

  仪器采用二维的移动平台设计，可通过软件实时调节炬管的位置，通过反馈的信号值找到优化的观测位置，以获取较强的灵敏度，得出准确的测试效果。

  10、超低的使用成本

  仪器非工作状态下仪器电源、冷却水箱、气体全部关闭，不产生任何费用，仪器工作即开即用，无需长时间的光路预热。使用氩气纯度为99、99%即可，无需99、999%的高纯氩，成本节约至少三分之一。

  11、高灵敏度的检测器

  仪器配置了高灵敏度进口光电倍增管（PMT）作为检测器，可针对不同的待测元素自动设置测试参数，以达到理想的检测状态，给出准确的测试结果。无需制冷，无需吹扫，使用寿命长。

  仪器技术参数：

  1、输入电源：电压交流220V，电流20A。

  2、采用CzernyTurner型光路，焦距为1000mm。

  3、离子刻蚀全息光栅，刻划面积（80×110）mm。

  4、全自动一键点火，自动匹配，点火稳定、便捷。

  5、采用同心圆雾化器搭配旋流雾室，1ppmMn强度＞1000000cps。

  6、分辨率（Mn257、610nm）：≤0、005nm（4320刻线光栅）；≤0、008nm（3600刻线光栅）；≤0、015nm（2400刻线光栅）。

  7、波长范围：190-460nm（4320刻线光栅）；190-500nm（3600刻线光栅）；190-800nm（2400刻线光栅）

  8、自主研发全固态射频电源，输出功率800-1600W,连续可调，电源效率大于65%，工作频率27、12MHz，频率稳定性＜0、05%，功率输出稳定性＜0、05%。

详细指标参数如下：

说明：下表为检定用溶液标准

表A.1 检定波长用标准溶液

                            表A.2 工作曲线系列标准溶液               单位：mg/L

典型元素检出限（μg/L）：

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