Личный кабинет Определение массовой концентрации золота в технологических растворах методом атомной абсорбционной спектрометрии
Зеленкова А.В., заместитель начальника Испытательного аналитического центра АО «Иргиредмет» по методической работе
Прокопьева С.В., начальник Испытательного аналитического центра АО «Иргиредмет»
Москаленко Н.М., инженер I категории Испытательного аналитического центра АО «Иргиредмет»
Современные требования заказчиков, определяемые меняющимися условиями работы, в частности вовлечением в технологический процесс руд с более низким содержанием золота и других ценных компонентов, чем еще пять-десять лет назад, обуславливают необходимость постоянной актуализации и расширения границ применения методик измерения содержаний данных компонентов в геологических и технологических объектах, например, массовой концентрации золота в технологических растворах.
Для определения массовой концентрации элементов в технологических растворах металлургии и обогащения используют спектральные методы измерений, например, атомно-абсорбционный метод и метод атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой [1–3].
Наиболее оптимальным из них в случае определения одного-трех элементов является метод атомной абсорбционной спектрометрии (ААС) с атомизацией в пламени благодаря относительно простому оборудованию, экспрессности и дешевизне, что особенно важно при массовом анализе во время технологических исследований руд.
Однако используемая в Испытательном аналитическом центре (ИАЦ) АО «Иргиредмет» методика измерений МА ИАЦ-58-2004 (ФР.1.31.2014.18474) «Методика измерений массовой концентрации золота, серебра, железа, меди, цинка, никеля, кобальта, свинца, сурьмы, висмута и теллура в пробах технологических растворов атомно-абсорбционным методом» в редакции 2015 года позволяет определять массовую концентрацию золота в технологических растворах от 0,10 мг/дм3, что не соответствует современным требованиям заказчиков в виду вовлечения в технологический процесс руд с более низким содержанием золота по сравнению с исследованиями пяти-десятилетней давности.
Поэтому в 2021 году в рамках актуализации методики измерений МА ИАЦ-58-2004 (ФР.1.31.2014.18474) «Методика измерений массовой концентрации золота, серебра, железа, меди, цинка, никеля, кобальта, свинца, сурьмы, висмута и теллура в пробах технологических растворов атомно-абсорбционным методом (редакция 2015 г.)» [1] была проведена работа по снижению нижней границы диапазона измерений массовой концентрации золота в пробах технологических растворов.
Согласно предварительным экспериментальным данным, полученным в соответствии с требованиями РМГ 61-2010 [4], было установлено, что:
- предел определения массовой концентрации золота в пробах технологических растворов на имеющихся в ИАЦ АА-спектрометрах составляет 0,010 мг/дм3;
- градуировочная характеристика в диапазоне массовой концентрации золота от 0,010 до 0,10 мг/дм3 имеет линейный характер;
- результаты оценки стабильности данной градуировочной характеристики – удовлетворительные.
Таким образом, на предварительном этапе была обоснована техническая возможность снижения нижней границы определения массовой концентрации золота в технологических растворах до 0,010 мг/дм3.
Эксперименты и расчеты по их результатам проводили согласно РМГ 61-2010 [4] по способу экспериментальной оценки показателей качества с использованием аттестованных смесей. Аттестованные смеси готовили путем разбавления раствором с массовой концентрацией цианида натрия 0,40 мг/дм3 стандартного образца состава ионов золота ГСО 8429-2003 (ЗлР) с массовой концентрацией ионов золота 1,00 мг/см3 (табл. 1).
Таблица 1. Аттестованные смеси, применяемые в эксперименте
|
Наименование АС |
Массовая концентрация золота, в АС, мг/дм3 |
Погрешность аттестованного значения, мг/дм3 |
|
АС-1 |
0,0125 |
0,0004 |
|
АС-2 |
0,020 |
0,0004 |
|
АС-3 |
0,025 |
0,0007 |
|
АС-4 |
0,040 |
0,001 |
|
АС-5 |
0,080 |
0,002 |
Было проведено несколько серий измерений в двух лабораториях для получения достаточного количества результатов для расчета метрологических характеристик в расширяемом диапазоне.
Согласно проведенным расчетам в актуализированную редакцию 2021 года методики измерений редакции МА ИАЦ-58-2004 внесено изменение в части снижения нижней границы определения массовой концентрации золота до 0,010 мг/дм3.
Кроме того, в соответствии с современными требованиями [5–8] показатели точности в обновленной редакции методики измерений МА ИАЦ-58-2004 представлены в понятиях «погрешность» и «неопределенность» (табл. 2 и 3), а также актуализирован текст в связи с произошедшими изменениями в нормативных документах.
Таблица 2. Метрологические характеристики методики измерений МА ИАЦ-58-2004 (редакция 2021 г.) (за исключением золота до значения 0,10 мг/дм3 включительно) (в мг/дм3)
|
Массовая концентрация элемента |
Показатель повторяемости (среднее квадратическое отклонение повторяемости), σr |
Показатель воспроизводимости (среднее квадратическое отклонение воспроизводимости), σR |
Показатель точности (границы погрешности при доверительной вероятности Р=0,95), ± |
Суммарная стандартная относительная неопределенность, uc |
Расширенная неопределенность при коэффициенте охвата k = 2, U |
|
n=1 |
|||||
|
0,050 |
0,005 |
0,006 |
0,012 |
0,0061 |
0,012 |
|
0,10 |
0,01 |
0,01 |
0,02 |
0,010 |
0,020 |
|
0,20 |
0,01 |
0,02 |
0,04 |
0,0204 |
0,041 |
|
0,50 |
0,02 |
0,03 |
0,06 |
0,0306 |
0,061 |
|
1,00 |
0,03 |
0,04 |
0,08 |
0,041 |
0,082 |
|
3,0 |
0,07 |
0,07 |
0,20 |
0,10 |
0,20 |
|
5,0 |
0,1 |
0,1 |
0,3 |
0,153 |
0,31 |
|
10,0 |
0,2 |
0,2 |
0,5 |
0,255 |
0,51 |
|
20,0 |
0,4 |
0,4 |
1,0 |
0,51 |
1,0 |
|
50,0 |
1,0 |
1,3 |
2,5 |
1,4 |
2,8 |
|
100 |
3 |
3 |
6 |
3,06 |
6,1 |
|
500 |
13 |
15 |
30 |
15,3 |
31 |
|
1000 |
23 |
28 |
55 |
28 |
56 |
|
Примечание: n – число единичных измерений (параллельных определений) в условиях повторяемости, проведенных для получения результата измерений (результата анализа; результата испытания). |
|||||
Таблица 3. Метрологические характеристики методики измерений МА ИАЦ-58-2004 (редакция 2021 г.) для массовой концентрации золота в диапазоне от 0,010 до 0,10 мг/дм3 включительно (в мг/дм3)
|
Массовая концентрация золота |
Показатель повторяемости (среднее квадратическое отклонение повторяемости), σr |
Показатель воспроизводимости (среднее квадратическое отклонение воспроизводимости), σR |
Показатель точности (границы погрешности при доверительной вероятности Р=0,95), ± |
Суммарная стандартная относительная неопределенность, uc |
|
n=2 |
||||
|
0,010 |
0,002 |
0,003 |
0,006 |
0,0031 |
|
0,020 |
0,003 |
0,003 |
0,006 |
0,0031 |
|
0,080 |
0,003 |
0,003 |
0,006 |
0,0032 |
|
0,10 |
0,01 |
0,007 |
0,014 |
0,0073 |
|
Примечание: n – число единичных измерений (параллельных определений) в условиях повторяемости, проведенных для получения результата измерений (результата анализа; результата испытания). |
||||
Редакция 2021 года методики измерений МА ИАЦ-58-2004 прошла метрологическую экспертизу в УНИИМ – филиале ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» (см. рис.). Она содержит ссылку на предыдущую редакцию 2015 года и указание на то, что данная редакция издана взамен предыдущей. Направлена заявка в Росстандарт на внесение данной редакции в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений.
В случае заинтересованности пользователей предыдущей редакции и других лабораторий просим направлять свои заявки на приобретение обновленной редакции методики измерений МА ИАЦ-58-2004 в Испытательный аналитический центр АО «Иргиредмет».
Работа по актуализации методик измерений, разработанных в Иргиредмете, будет продолжена в 2022 году. В частности, на метрологической экспертизе находятся обновленные редакции методик:
- МА ИАЦ-49/01.00057/2013 «Методика измерений. КХА. Методика измерений массовых долей меди, цинка, железа, кобальта, никеля, кадмия, свинца, марганца, сурьмы, мышьяка, висмута и теллура в пробах руд и продуктов их переработки атомноабсорбционным методом (редакция 2022 года)»;
- МА ИАЦ-69-2010 «Методика измерений. КХА. Методика измерений массовых долей золота, платины, палладия и родия в пробах платиносодержащих руд и продуктах их переработки пробирно-атомно-эмиссионным методом с индуктивно связанной плазмой (редакция 2022 г.)».
В 2022 году в ФГБУ «ВИМС» подана заявка на внесение в отраслевой реестр методик, допущенных (рекомендованных) к применению при лабораторно-аналитическом обеспечении геологоразведочных работ на твердые полезные ископаемые, методик измерений:
- МА ИАЦ-44/01.00057/2012 «Методика измерений. КХА. Методика измерений массовых долей серебра в пробах руд и продуктов их переработки атомно-абсорбционным методом (редакция 2020 года)»;
- МА ИАЦ-58-2004 «Методика измерений массовой концентрации золота, серебра, железа, меди, цинка, никеля, кобальта, свинца, сурьмы, висмута и теллура в пробах технологических растворов атомно-абсорбционным методом (редакция 2021 года)».
Список использованной литературы:
- Методика измерений КХА МА ИАЦ-58-2004 (ФР.1.31.2014.18474) «Методика измерений массовой концентрации золота, серебра, железа, меди, цинка, никеля, кобальта, свинца, сурьмы, висмута и теллура в пробах технологических растворов атомно-абсорбционным методом» - редакция 2015 г., с дополнениями №1, 2 и 3, Иркутск, 2015. – с. 14.
- Методика измерений КХА МА ИАЦ-77/01.00057/2013 (ФР.1.31.2014.18480) «Методика измерений массовых концентраций элементов в пробах технологических растворов методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой» с дополнениями № 1 и 2, Иркутск, 2013. – с. 23.
- НСАМ 108-Х «Определение золота, серебра, меди, цинка, железа, никеля, свинца, кобальта, сурьмы, висмута и теллура атомно-абсорбционным методом в цианидных технологических растворах золотосодержащих руд» - редакция 2010 г., с изменением №1 от 11.05.2015, Москва, 2015. – с. 15.
- РМГ 61-2010. Государственная система обеспечения единства измерений. Показатели точности, правильности, прецизионности методик количественного химического анализа. Методы оценки. – М.: Стандартинформ, 2013. – с. 58.
- ГОСТ ISO/IEC 17025-2019. Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий. М.: Стандартинформ, 2019. - с. 25.
- Р 50.1.108-2016. Рекомендации по стандартизации. Политика ИЛАК по прослеживаемости результатов измерений. М.: Стандартинформ, 2016. – с. 12.
- Р 50.1.109-2016. Рекомендации по стандартизации. Политика ИЛАК в отношении неопределенности при калибровках. М.: Стандартинформ, 2016. – с. 12.
- РМГ 91-2019. Государственная система обеспечения единства измерений. Использование понятий «погрешность измерений» и «неопределенность измерений». Общие принципы. – М.: Стандартинформ, 2019. – с. 24.
"ЗОЛОТОДОБЫЧА" № 1 (278), ЯНВАРЬ 2022 ГОДА
© АО «Иргиредмет», 2023