JP4986824B2 - Analytical method of high-frequency plasma mass spectrometer for trace precious metals - Google Patents

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Description

本発明は微量貴金属の高周波プラズマ質量分析装置を用いた分析方法に関し、より詳細には、高マトリックスを含有する試料中の微量貴金属を高周波プラズマ質量分析装置を用いて分析する方法に関する。   The present invention relates to an analysis method using a high-frequency plasma mass spectrometer for trace noble metals, and more particularly to a method for analyzing a trace noble metal in a sample containing a high matrix using a high-frequency plasma mass spectrometer.

銅などの非鉄金属製錬において、有価金属、特にAu、Pt、Pd、Rh、Ru及びIrなどの貴金属を回収するための技術開発の必要性が高まっている。
貴金属の回収方法を決定する上では、自溶炉から電解槽までの貴金属の物量バランスを調査するといった製錬工程における貴金属の挙動把握を行うことが重要であるが、その存在量はμg/g以下と少ない場合が多いために、これまでは困難であった。
そこで、貴金属の高感度な分析方法が強く要請されている。目的を達成するためには、定量下限0.01g/t(0.01μg/g)程度の分析法が必要である。
In the smelting of non-ferrous metals such as copper, there is an increasing need for technological development for recovering valuable metals, particularly noble metals such as Au, Pt, Pd, Rh, Ru and Ir.
In determining the recovery method of precious metals, it is important to understand the behavior of precious metals in the smelting process, such as investigating the quantity balance of precious metals from the flash smelting furnace to the electrolytic cell, but the abundance is μg / g. It has been difficult so far because there are many cases below.
Therefore, a highly sensitive analysis method for precious metals is strongly demanded. In order to achieve the object, an analytical method with a lower limit of quantification of about 0.01 g / t (0.01 μg / g) is required.

Auなどの貴金属の微量分析方法としては乾式試金法やテルル共沈法が知られている。
乾式試金法は試料を酸化鉛(II)及び融剤と混合し、融解試料を調整した後、るつぼ融解を行い、金などの貴金属を鉛ボタン中に捕集し、他の試料成分と分離する。鉛ボタンを灰吹することによって鉛を骨灰中に染み込ませ、貴金属だけを取り出してから定量する(非特許文献1)。
テルル共沈法は、テルルをキャリアーとし、塩酸溶液中から塩化スズ(II)還元によりAuなどの貴金属を選択的に共沈分離した後に定量する手法である(非特許文献2)。
これらの方法は大量な試料の分解、他成分からの濃縮分離及び感度の点で優れている。
As a microanalysis method for noble metals such as Au, a dry assay method and a tellurium coprecipitation method are known.
In the dry assay method, the sample is mixed with lead (II) oxide and a flux, and after preparing the molten sample, the crucible is melted, and precious metals such as gold are collected in the lead button and separated from other sample components. To do. Lead is soaked into bone ash by spraying a lead button, and only a precious metal is taken out and then quantified (Non-patent Document 1).
The tellurium coprecipitation method is a method in which tellurium is used as a carrier and a precious metal such as Au is selectively coprecipitated and separated from a hydrochloric acid solution by reduction of tin (II) chloride (Non-patent Document 2).
These methods are excellent in terms of decomposition of a large amount of sample, concentration separation from other components, and sensitivity.

一方、微量元素を高感度に定量分析する装置としては、誘導結合プラズマ(ICP)又はマイクロ波誘導プラズマ(MIP)を用いた高周波プラズマ質量分析装置が知られている。高周波プラズマ質量分析装置は溶液化した試料に含まれる測定対象元素を高周波プラズマによりイオン化し、生成したイオンを質量分析計に導入し、測定対象元素の質量/電荷数(m/z)におけるイオンの個数を測定することにより同位体又は元素を分析する装置である。高周波プラズマ質量分析装置は極めて高感度に多元素同時分析が可能であり、極微量元素分析に適している。   On the other hand, a high-frequency plasma mass spectrometer using inductively coupled plasma (ICP) or microwave induced plasma (MIP) is known as an apparatus for quantitatively analyzing trace elements with high sensitivity. The high-frequency plasma mass spectrometer ionizes the element to be measured contained in the solution sample by high-frequency plasma, introduces the generated ions into the mass spectrometer, and determines the ion mass at the mass / charge number (m / z) of the element to be measured. It is an apparatus for analyzing isotopes or elements by measuring the number. The high-frequency plasma mass spectrometer is capable of simultaneous multielement analysis with extremely high sensitivity and is suitable for trace element analysis.

高周波プラズマ質量分析装置は、測定対象元素を高周波プラズマによりイオン化するプラズマトーチを備えたイオン化部と、大気圧の高周波プラズマ中で生成したイオンを高真空状態の質量分析部に効率よく導入するために差動排気されたサンプリングコーン及びスキマーコーンを備えたインターフェース部と、プラズマからイオンを効率よく引き出して質量分離部へ導くためのイオンレンズ部と、生成したイオンを質量分析するための質量分析部から主に構成されている(非特許文献3)。   The high-frequency plasma mass spectrometer is designed to efficiently introduce ions generated in a high-frequency plasma at atmospheric pressure into an ionization unit equipped with a plasma torch that ionizes the element to be measured with high-frequency plasma. From the interface unit equipped with the differentially evacuated sampling cone and skimmer cone, the ion lens unit for efficiently extracting ions from the plasma and leading them to the mass separation unit, and the mass analysis unit for mass analysis of the generated ions Mainly configured (Non-patent Document 3).

日本工業規格M8111「鉱石中の金及び銀の定量方法」Japanese Industrial Standard M8111 “Method for quantifying gold and silver in ore” 豊口ら、「原子吸光法による鉱石中の金の定量」、分析化学、日本分析化学会、Vol.16、1965年、p565Toyoguchi et al., “Quantification of gold in ores by atomic absorption spectrometry”, Analytical Chemistry, Japan Analytical Chemical Society, Vol. 16, 1965, p565 日本工業規格K0133「高周波プラズマ質量分析通則」Japanese Industrial Standard K0133 “General Rules for High Frequency Plasma Mass Spectrometry”

高周波プラズマ質量分析装置の性能を最大限に活かすには、乾式試金法やテルル共沈法などの手法により試料からAuなどの貴金属を分離した上で、分析装置に導入することが望ましい。しかしながら、試料からAuなどの貴金属を分離する工程を必要とする方法は、分離操作が煩雑になることや分析時間がかかるなどから迅速な分析を必要とする連続試験などには不向きである。   In order to make the best use of the performance of the high-frequency plasma mass spectrometer, it is desirable to separate a precious metal such as Au from the sample by a method such as a dry assay method or a tellurium coprecipitation method and then introduce it into the analyzer. However, a method that requires a step of separating a noble metal such as Au from a sample is not suitable for a continuous test that requires quick analysis because the separation operation is complicated and analysis time is required.

そこで本発明は、事前の分離操作を行うことなく、微量のAuなどの貴金属を高周波プラズマ質量分析装置で高精度に分析するための方法を提供することを課題とする。また、本発明はそのような分析方法を実施するための分析装置を提供することを別の課題とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for analyzing a trace amount of noble metals such as Au with high frequency plasma mass spectrometry without performing a prior separation operation. Moreover, this invention makes it another subject to provide the analyzer for implementing such an analysis method.

本発明者は上記課題を解決するに当たって、幾つかの問題点に遭遇した。   The present inventor has encountered several problems in solving the above problems.

銅などの非鉄金属製錬において、貴金属分析の対象となる試料は難溶解性であり、酸分解は適用できない場合が多い。そこで、固体試料の場合は前処理において完全に溶液化するために、アルカリ融解法を用いることが主流であり、高マトリックスを含む試料溶液を分析装置に導入することとなる。ここでの“マトリックス”とは、融解で用いたナトリウム塩、試料由来の銅、鉄などのことを指す。   In the smelting of non-ferrous metals such as copper, samples that are subject to precious metal analysis are hardly soluble, and acid decomposition is often not applicable. Therefore, in the case of a solid sample, in order to make it into a complete solution in the pretreatment, the alkali melting method is mainly used, and a sample solution containing a high matrix is introduced into the analyzer. The “matrix” here refers to sodium salt used for melting, copper derived from a sample, iron, and the like.

ところが、高マトリックスを含んだ溶液を分析装置に導入すると、干渉を起こす場合がある。干渉にはスペクトル干渉及び非スペクトル干渉がある。スペクトル干渉に対しては、試料の前処理としてアルカリ融解法を使用することにより、試料溶液においては試料由来の銅、鉄などに比べると前処理で用いるナトリウム量の割合が圧倒的に多くなる。そのため、測定における金などの貴金属のスペクトル干渉への影響の割合は抑制される。したがって、質量数の大きい微量のAuなどの貴金属の定量においては問題ないと考えられる。一方、非スペクトル干渉に対しては、試料中に含まれるマトリックスのために金などの貴金属の強度や安定性が低下するマトリックス効果が問題であった。   However, when a solution containing a high matrix is introduced into the analyzer, interference may occur. Interference includes spectral interference and non-spectral interference. For spectral interference, by using the alkali melting method as a sample pretreatment, the amount of sodium used in the pretreatment is overwhelmingly higher in the sample solution than copper, iron, or the like derived from the sample. Therefore, the ratio of the influence on the spectral interference of noble metals such as gold in the measurement is suppressed. Therefore, it is considered that there is no problem in the determination of a noble metal such as a small amount of Au having a large mass number. On the other hand, for non-spectral interference, the matrix effect that reduces the strength and stability of noble metals such as gold due to the matrix contained in the sample has been a problem.

メーカーが推奨する通常の測定条件で高周波プラズマ質量分析装置を使用した場合、マトリックス効果を避けるには、分離操作を経ずに直接分析装置に導入できる総マトリックス濃度は最大でも0.1%程度、高い検出強度を得るためには0.01%程度に制限する必要があった。そのため、試料溶液を測定可能な濃度まで希釈して測定することや、フローインジェクションを利用する微少量試料導入法などにより総マトリックス濃度を抑制する手法も考えられるが、これらの方法では分析感度の点で問題が残る。   When using a high-frequency plasma mass spectrometer under the normal measurement conditions recommended by the manufacturer, to avoid the matrix effect, the total matrix concentration that can be directly introduced into the analyzer without any separation operation is about 0.1% at the maximum. In order to obtain high detection intensity, it was necessary to limit to about 0.01%. For this reason, it is conceivable to dilute the sample solution to a measurable concentration and measure the total matrix concentration by introducing a small amount of sample using flow injection. The problem remains.

そこで、本発明者は高マトリックスを含んだ溶液を高周波プラズマ質量分析装置に導入しても、マトリックス効果を抑制できる測定条件を種々検討したところ、マトリックス効果は、目的定量元素のイオンの透過効率を最大とする測定条件においては大きいこと、及びインターフェース部から初段のイオンレンズの間のところでのイオン間の衝突により起こっていることが分かった。そして、インターフェース部を出た試料が最初に通過する一段目のイオンレンズには電圧を印加しないで高周波プラズマ質量分析装置を稼働することにより、マトリックス効果が有意に減少することを突き止めた。   Therefore, the present inventor has examined various measurement conditions that can suppress the matrix effect even if a solution containing a high matrix is introduced into the high-frequency plasma mass spectrometer. It was found that the maximum measurement conditions were large, and that this occurred due to ion collision between the interface part and the first stage ion lens. Then, it was found that the matrix effect is significantly reduced by operating the high-frequency plasma mass spectrometer without applying voltage to the first-stage ion lens through which the sample exiting the interface portion first passes.

本発明は上記の知見を基礎として完成した本発明は一側面において、
aを500〜5000質量ppm含有する試料を準備する工程と
前記試料中の貴金属を、スキマーコーンを有するインターフェース部及び三段のイオンレンズを有するイオンレンズ部を備えた高周波プラズマ質量分析装置にて分析する工程とを含み、
前記インターフェース部に最も近い一段目のイオンレンズへの印加電圧を0Vとすること及び二段目並びに三段目の印加電圧をかけることにより感度を調整し、かつ、前記スキマーコーンは、断面における内壁形状が試料入射点を頂点とする五角形状であり、この五角形状は頂点から底辺に垂直に下ろした軸に対称であり、頂角が80〜130°、底角が60〜80°、オリフィス径が0.35〜0.45mmΦであり、
測定下限値が0.01g/tである
ことを特徴とする試料中に含まれる貴金属の分析方法である。
The present invention, which has been completed based on the above findings, is in one aspect,
Preparing a sample containing 500 to 5,000 ppm by weight N a,
Analyzing the noble metal in the sample with a high-frequency plasma mass spectrometer having an interface part having a skimmer cone and an ion lens part having a three-stage ion lens,
The sensitivity is adjusted by applying an applied voltage to the first-stage ion lens closest to the interface unit to 0 V and applying the second-stage and third-stage applied voltages , and the skimmer cone has an inner wall in a cross section. The shape is a pentagonal shape with the sample incident point at the apex, and this pentagonal shape is symmetric with respect to the axis perpendicular to the base from the apex, the apex angle is 80 to 130 °, the base angle is 60 to 80 °, the orifice diameter Is 0.35-0.45 mmΦ,
A method for analyzing a noble metal contained in a sample, wherein the lower limit of measurement is 0.01 g / t .

本発明に係る分析方法の一実施形態においては、前記試料は、鉱石をナトリウム塩を含む酸で浸出処理して得られる浸出液からなる液体試料である。 In one embodiment of the analysis method according to the present invention, the sample is a liquid sample composed of a leachate obtained by leaching ore with an acid containing a sodium salt.

本発明に係る分析方法の一実施形態においては、前記試料は、鉱石をナトリウム塩を含んだ酸で浸出処理して得られる浸出残渣からなる固体試料を、ナトリウム化合物を用いたアルカリ融解法によって前処理して得られるものである。 In one embodiment of the analysis method according to the present invention, the sample is obtained by subjecting a solid sample comprising a leaching residue obtained by leaching ore to an acid containing a sodium salt by an alkali melting method using a sodium compound. It is obtained by processing.

本発明に係る分析方法の更に別の一実施形態においては、貴金属はAuである。   In still another embodiment of the analysis method according to the present invention, the noble metal is Au.

本発明に係る分析方法の別の一実施形態においては、Auを分析する際に内標準元素としてLuを使用し、内標準法で定量する。   In another embodiment of the analysis method according to the present invention, Lu is used as an internal standard element when Au is analyzed, and quantified by the internal standard method.

本発明に係る分析方法の別の一実施形態においては、液体試料又は試料溶液中のNa濃度が1000〜4000質量ppmである。   In another embodiment of the analysis method according to the present invention, the Na concentration in the liquid sample or sample solution is 1000 to 4000 mass ppm.

本発明に係る分析方法の更に別の一実施形態においては、測定対象となる各貴金属の試料中濃度が100質量ppm以下である。   In still another embodiment of the analysis method according to the present invention, the concentration of each noble metal to be measured in the sample is 100 mass ppm or less.

本発明に係る分析方法の更に別の一実施形態においては、高周波プラズマ質量分析装置はICP質量分析装置である。   In still another embodiment of the analysis method according to the present invention, the high-frequency plasma mass spectrometer is an ICP mass spectrometer.

本発明は別の一側面において、スキマーコーンを有するインターフェース部及び三段のイオンレンズを有するイオンレンズ部を備え、スキマーコーンは、断面における内壁形状が試料入射点を頂点とする五角形状であり、この五角形状は頂点から底辺に垂直に下ろした軸に対称であり、頂角が110〜130°、底角が40〜50°、オリフィス径が0.35〜0.45mmΦであり、インターフェース部に最も近い一段目のイオンレンズへの印加電圧を0Vに設定することが可能である上記分析方法を実施するための高周波プラズマ質量分析装置である。   In another aspect of the present invention, the skimmer cone includes an interface portion having a skimmer cone and an ion lens portion having a three-stage ion lens, and the skimmer cone has a pentagonal shape in which the inner wall shape in the cross section is a sample incident point as a vertex, This pentagonal shape is symmetric with respect to the axis perpendicular to the base from the apex, the apex angle is 110 to 130 °, the base angle is 40 to 50 °, the orifice diameter is 0.35 to 0.45 mmΦ, This is a high-frequency plasma mass spectrometer for carrying out the above analysis method, in which the voltage applied to the nearest first-stage ion lens can be set to 0V.

本発明によれば、事前の分離操作を行うことなく、微量の貴金属を高周波プラズマ質量分析装置で高精度に分析することが可能となる。そのため、従来に比べて微量の貴金属を迅速に分析することができる。   According to the present invention, it is possible to analyze a small amount of noble metal with high accuracy by a high-frequency plasma mass spectrometer without performing a prior separation operation. Therefore, it is possible to quickly analyze a trace amount of noble metal as compared with the conventional case.

対象試料
本発明が分析対象とする試料は貴金属を含有する試料である。本発明は特に微量の貴金属、一般には100質量ppm以下、とりわけ1質量ppm以下の濃度の貴金属を含有する液体及び固体試料を測定対象とする。液体試料としては、鉱石(例:銅鉱石)を高ナトリウム塩を含んだ酸などで浸出処理した際に発生する浸出液が典型的であり、固体試料としては鉱石(例:銅鉱石)を高ナトリウム塩を含んだ酸などで浸出処理した際に発生する浸出残渣が典型的である。固体試料としては銅精鉱、銅カラミ(スラグ)及び銅マット等の銅製錬工程における中間製品やダスト、自動車廃触媒、貴金属スクラップ或いはこれらの回収工程から発生する中間品も挙げられる。
本発明において、「貴金属」とは金(Au)、銀(Ag)、白金族(Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt)を指す。本発明はとりわけAuの分析に好適である。
従って、本発明に係る分析方法の典型的な実施形態においては、各貴金属の試料中濃度が100質量ppm以下であり、より典型的には1質量ppm以下であり、例えば0〜100質量ppmである。
Target Sample A sample to be analyzed by the present invention is a sample containing a noble metal. In particular, the present invention is intended for liquid and solid samples containing trace amounts of noble metals, generally no more than 100 ppm by weight, especially no more than 1 ppm by weight. The liquid sample is typically a leachate that is generated when ore (eg, copper ore) is leached with an acid containing a high sodium salt, and the solid sample is ore (eg, copper ore) containing high sodium. The leaching residue generated when leaching with an acid containing a salt is typical. Examples of the solid sample include intermediate products and dust, automobile waste catalyst, precious metal scrap, and intermediate products generated from these recovery processes in the copper smelting process such as copper concentrate, copper calami (slag) and copper mat.
In the present invention, “noble metal” refers to gold (Au), silver (Ag), and platinum group (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt). The present invention is particularly suitable for the analysis of Au.
Therefore, in a typical embodiment of the analysis method according to the present invention, the concentration of each noble metal in the sample is 100 ppm by mass or less, more typically 1 ppm by mass or less, for example, from 0 to 100 ppm by mass. is there.

前処理
固体試料を高周波プラズマ質量分析装置に導入するためには少なくとも測定対象元素を溶解する必要があるが、測定対象元となる貴金属は難溶性であり、鉱酸類にはほとんど溶けないので、水酸化ナトリウム、硝酸ナトリウム、過酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム等のナトリウム化合物を用いたアルカリ融解法によって溶解する。この手法は一般的に行われているものであり、特に説明を要しないと考えるが、アルカリ融解法による前処理の手順を図1に例示する。
In order to introduce the pretreated solid sample into the high-frequency plasma mass spectrometer, it is necessary to dissolve at least the element to be measured, but the noble metal that is the measurement target is hardly soluble and hardly soluble in mineral acids. It is dissolved by an alkali melting method using sodium compounds such as sodium oxide, sodium nitrate, sodium peroxide, sodium carbonate. Although this method is generally performed and need not be explained in particular, the pretreatment procedure by the alkali melting method is illustrated in FIG.

まず、金属製(例:アルミナ製)のるつぼに入れた試料に、ナトリウム化合物(例:炭酸ナトリウム及び過酸化ナトリウム)の混合融剤を混ぜ、試料の飛沫防止のために過酸化ナトリウムで該混合物の表面を覆った後、該混合物の入ったるつぼをガスバーナー(例:ブンゼンバーナー)又は電気炉にて加熱して試料中の貴金属を融解する。その後、得られた融解物をビーカーに移し入れ、水を加えて加熱浸出する。放冷後、塩酸を加えて再度加熱溶解し、水を加えて定容する。その後、所定量を分取し、必要に応じて内部標準元素(例:Lu溶液)を加えて定容する。   First, a mixed flux of sodium compound (eg, sodium carbonate and sodium peroxide) is mixed with a sample placed in a metal (eg, alumina) crucible, and the mixture is mixed with sodium peroxide to prevent the sample from splashing. The crucible containing the mixture is heated with a gas burner (eg, Bunsen burner) or an electric furnace to melt the noble metal in the sample. Thereafter, the obtained melt is transferred to a beaker, and water is added to leaching by heating. After standing to cool, add hydrochloric acid and dissolve again by heating. Add water to make the volume constant. Thereafter, a predetermined amount is taken, and an internal standard element (eg, Lu solution) is added as necessary to make a constant volume.

前処理を行った溶液試料にはNaが500〜5000質量ppm程度含まれるようにする。溶液試料を希釈してNa濃度を低くしすぎると、溶液試料中の測定対象となる貴金属濃度も低くなって分析精度が低下する一方、マトリックス効果の抑制や装置汚染を考慮した場合、溶液試料を濃縮してNa濃度を高くしすぎることも望ましくないからである。このような理由から、前処理を行った溶液試料にはNaが1000〜4000質量ppm程度含まれるようにするのが好ましく、2000〜3000質量ppm程度含まれるようにするのがより好ましい。   The pretreated solution sample is made to contain about 500 to 5000 ppm by mass of Na. If the Na concentration is too low by diluting the solution sample, the concentration of noble metals to be measured in the solution sample will also be lowered and the analysis accuracy will be reduced. This is because it is not desirable to concentrate the Na concentration too high. For these reasons, it is preferable that Na be included in the pre-treated solution sample in an amount of about 1000 to 4000 mass ppm, and more preferably about 2000 to 3000 mass ppm.

一方、液体試料については前処理の必要はない。ただし、本発明が目的とするのは高ナトリウム塩(高マトリックス)を含む試料溶液のマトリックス効果の抑制であるから、液体試料としては上述したような濃度、すなわち、500〜5000質量ppm程度、好ましくは1000〜4000質量ppm程度、より好ましくは2000〜3000質量ppm程度のNaを含有する液体試料を測定対象とする。そのような試料は典型的には鉱石など(例:銅鉱石)を高ナトリウム塩を含んだ酸などで浸出処理した際に発生する浸出液である。   On the other hand, no pretreatment is necessary for the liquid sample. However, since the object of the present invention is to suppress the matrix effect of a sample solution containing a high sodium salt (high matrix), the liquid sample has a concentration as described above, that is, about 500 to 5000 mass ppm, preferably Is a liquid sample containing about 1000 to 4000 ppm by mass, more preferably about 2000 to 3000 ppm by mass of Na. Such a sample is typically a leachate generated when an ore (eg, copper ore) is leached with an acid containing a high sodium salt.

浸出液を分析装置に投入するにあたっての試料調整手順の一例を図2に示す。まず、試料中のAuなどの貴金属を安定化させるために塩酸を加えた後に、水を加えて定容する。その後、所定量を分取し、必要に応じて内部標準元素(例:Lu溶液)を加えて定容する。   FIG. 2 shows an example of a sample preparation procedure for introducing the leachate into the analyzer. First, in order to stabilize noble metals such as Au in the sample, hydrochloric acid is added, and then water is added to make a constant volume. Thereafter, a predetermined amount is taken, and an internal standard element (eg, Lu solution) is added as necessary to make a constant volume.

高周波プラズマ質量分析装置
液体試料、又は固体試料に前処理を施して溶解した試料溶液は高周波プラズマ質量分析装置でJIS K0133に準拠して分析する。高周波プラズマ質量分析装置は誘導結合プラズマ(ICP)質量分析装置及びマイクロ波誘導プラズマ(MIP)質量分析装置の何れを用いてもよい。
本発明で使用する高周波プラズマ質量分析装置の構成は一部の構成を除いて一般的なものである。すなわち、(ア)試料を原子に分解し、更に励起・イオン化するためのイオン化源(高周波プラズマ:ICP又はMIP)と、これを維持するための電源及びその制御回路を有するイオン化部、(イ)大気圧下のプラズマと真空状態の質量分離部とを結ぶ境界を形成し、大気圧の高周波プラズマ中で生成したイオンを高真空状態の質量分析部に効率よく導入するために差動排気されたサンプリングコーン及びスキマーコーンを備えたインターフェース部、(ウ)プラズマからイオンを効率よく引き出して質量分離部へ導くための部分であり、イオンレンズ(引き出し電極)、粒子及び光子の遮蔽装置、収束電極を有するイオンレンズ部、(エ)イオンレンズ部から入射したイオンを、真空中のイオンに対する電磁場作用を利用して、質量毎に時間的・空間的に分離する質量分離部を備える。その他、検出部、ガス制御部、真空排気部、システム制御部及びデータ出力部も備える。
High-frequency plasma mass spectrometer A sample solution obtained by pre-processing and dissolving a liquid sample or a solid sample is analyzed by a high-frequency plasma mass spectrometer in accordance with JIS K0133. As the high-frequency plasma mass spectrometer, either an inductively coupled plasma (ICP) mass spectrometer or a microwave induction plasma (MIP) mass spectrometer may be used.
The configuration of the high-frequency plasma mass spectrometer used in the present invention is general except for some configurations. (A) An ionization source (high-frequency plasma: ICP or MIP) for decomposing a sample into atoms and further exciting and ionizing it, a power source for maintaining this, and an ionization unit having a control circuit thereof; A boundary was formed between the plasma under atmospheric pressure and the vacuum mass separator, and differential evacuation was performed to efficiently introduce ions generated in the high-frequency plasma under atmospheric pressure into the mass analyzer under high vacuum. Interface part with sampling cone and skimmer cone, (c) A part for efficiently extracting ions from the plasma and guiding them to the mass separation part. Ion lens (extraction electrode), particle and photon shielding device, focusing electrode Ion lens unit, (d) Ion ions from the ion lens unit, for each mass using the electromagnetic field action on the ions in the vacuum Comprising a mass separation unit for between and space separated. In addition, a detection unit, a gas control unit, a vacuum exhaust unit, a system control unit, and a data output unit are also provided.

本発明で使用する高周波プラズマ質量分析装置の構成のうち、特徴的な部分はイオンレンズ部の構成及びその稼働条件である。イオンレンズには電場型と磁場型があるが、本発明では電場型を使用する。電場型イオンレンズには、円孔レンズ、円筒レンズ、アインツェルレンズなどがあるが、本発明で使用するのは円孔レンズ型である。イオン引き込みレンズは三段で構成されており、インターフェース部に最も近い一段目のイオンレンズへの印加電圧を0Vとして分析装置を稼働する。理論によって本発明が限定されることを意図しないが、このようにすることで、主成分(例:ナトリウム、銅、鉄など)が導入された場合でも二段目以降のイオンレンズ系への汚染を防止すること、すなわち、一段目からのイオンを引き込むための収束が緩和されることで二段目と三段目のイオンレンズへの主成分の付着が軽減されるため、正確な印加電圧を二段目と三段目のイオンレンズへ供給できるようになること、及び測定時の感度低下を抑制することが期待できる。   Of the configuration of the high-frequency plasma mass spectrometer used in the present invention, the characteristic part is the configuration of the ion lens unit and its operating conditions. The ion lens includes an electric field type and a magnetic field type. In the present invention, the electric field type is used. The electric field type ion lens includes a circular hole lens, a cylindrical lens, and an Einzel lens. The circular hole lens type is used in the present invention. The ion drawing lens is composed of three stages, and the analyzer is operated with the applied voltage to the first stage ion lens closest to the interface unit being 0V. Although it is not intended that the present invention be limited by theory, in this way, contamination of the ion lens system in the second and subsequent stages even when a main component (eg, sodium, copper, iron, etc.) is introduced. In other words, since the convergence for drawing ions from the first stage is alleviated, the adhesion of the main component to the second and third stage ion lenses is reduced. It can be expected that it can be supplied to the second and third stage ion lenses, and a decrease in sensitivity during measurement can be suppressed.

二段目及び三段目のイオンレンズに印加する電圧条件は、一段目のイオンレンズの印加電圧を0Vにした上で、測定対象元素に対する感度をモニタリングしながら二段目及び三段目の印加電圧を調節することにより最適化可能である。本発明の一実施形態においては、特に二段目のイオンレンズに印加する電圧が−1〜−50Vであり、三段目のイオンレンズに印加する電圧が−150〜−450Vである。   The voltage condition to be applied to the second and third stage ion lenses is that the voltage applied to the first stage ion lens is set to 0 V, and the second and third stage application is performed while monitoring the sensitivity to the element to be measured. It can be optimized by adjusting the voltage. In one embodiment of the present invention, in particular, the voltage applied to the second stage ion lens is −1 to −50 V, and the voltage applied to the third stage ion lens is −150 to −450 V.

その他の測定条件は、市販の高周波プラズマ質量分析装置のマニュアルに従えばよい。   Other measurement conditions may follow the manual of a commercially available high-frequency plasma mass spectrometer.

以上の構成及び測定条件で分析することにより、液体試料(例えば上述した浸出液)について0.01mg/L以下の定量下限を得ることができ、固体試料については0.1g/t程度の定量下限を得ることができる。しかしながら、本発明で使用するイオンレンズの電圧条件は通常条件と大きく異なるため、高い信号対バックグラウンド比(S/B比)が得られないという側面があり、これを補うことで更に定量下限を引き下げることができる。   By analyzing with the above configuration and measurement conditions, a lower limit of quantification of 0.01 mg / L or less can be obtained for a liquid sample (for example, the above-described leachate), and a lower limit of quantification of about 0.1 g / t can be obtained for a solid sample. Obtainable. However, since the voltage condition of the ion lens used in the present invention is greatly different from the normal condition, there is an aspect that a high signal-to-background ratio (S / B ratio) cannot be obtained. Can be lowered.

S/B比を増加させる手段としては、スキマーコーンの形状を変更することが挙げられる。スキマーコーンは一般に三角錐の形状をしており、断面における内壁形状は試料入射点を頂点とする二等辺三角形状であり、一般には頂角は55〜65°であり、オリフィス径は0.3〜1mmΦである(図4左参照)。しかしながら、スキマーコーンの形状として、断面における内壁形状を試料入射点を頂点とし、頂点から底辺に垂直に下ろした軸に対称である五角形状(図4右参照)へ変更することにより、定量下限を引き下げることができる。このように、スキマーコーンの内壁形状を変更することで定量下限を引き下げることができるのは、スキマーコーンの頂角の角度が拡がることにより、イオンが引き込まれる領域である“空間電荷領域”に対する衝突が抑制されることが予測できる。イオン運動の観点からの理論的な解明は未だできていないが、効果としては、アルゴン起因の分子イオンのスペクトル干渉の抑制が高いこと、及び高質量側のバックグラウンドの低減が認められた。そのため、質量数の大きい微量Auなどの貴金属の目標とする定量下限を達成するには有効である。本発明においては、内壁形状が二等辺三角形である従来型のスキマーコーンのことを「標準型スキマーコーン」、本発明に係る五角形状のスキマーコーンのことを「D型スキマーコーン」と呼ぶ。   A means for increasing the S / B ratio includes changing the shape of the skimmer cone. The skimmer cone is generally in the shape of a triangular pyramid, and the inner wall shape in the cross section is an isosceles triangle shape with the sample incident point as the apex, generally the apex angle is 55 to 65 °, and the orifice diameter is 0.3. ˜1 mmΦ (see FIG. 4 left). However, as the shape of the skimmer cone, the lower limit of quantification is reduced by changing the inner wall shape in the cross section to a pentagonal shape (refer to the right in FIG. 4) that is symmetric with respect to the axis perpendicular to the base from the vertex. Can be lowered. Thus, by changing the inner wall shape of the skimmer cone, the lower limit of quantification can be lowered because the apex angle of the skimmer cone is expanded and the collision with the “space charge region”, which is the region where ions are drawn. Can be expected to be suppressed. Although theoretical elucidation from the viewpoint of ion motion has not yet been made, the effect is that suppression of the spectrum interference of molecular ions caused by argon is high and the background on the high mass side is reduced. Therefore, it is effective in achieving the target lower limit of quantification of noble metals such as a trace amount Au having a large mass number. In the present invention, a conventional skimmer cone whose inner wall shape is an isosceles triangle is referred to as a “standard skimmer cone”, and a pentagonal skimmer cone according to the present invention is referred to as a “D skimmer cone”.

内壁の五角形状としては具体的には、頂角を80〜130°、底角を60〜80°、オリフィス径を0.35〜0.45mmΦとすることができる。典型的には、頂角は90〜110°、底角は60〜70°、オリフィス径は0.35〜0.45mmΦである。
D型スキマーコーンの断面における外壁形状は一般に、内面の形状を反映する五角形状である。肉厚は一般に0.1〜0.6mm程度が望ましい。目的のイオンを高い真空領域に効率良く引き込むことから、肉厚は頂点に近づくに従って徐々に薄くし、先端を鋭角にするのが一般的である。従って、外壁の五角形状については、頂角は内壁の頂角に比べて大きく、典型的には110〜130°である。底角は典型的には40〜50°である。
Specifically, as the pentagonal shape of the inner wall, the apex angle may be 80 to 130 °, the base angle may be 60 to 80 °, and the orifice diameter may be 0.35 to 0.45 mmΦ. Typically, the apex angle is 90 to 110 °, the base angle is 60 to 70 °, and the orifice diameter is 0.35 to 0.45 mmΦ.
The outer wall shape in the cross section of the D-type skimmer cone is generally a pentagon shape reflecting the shape of the inner surface. In general, the thickness is preferably about 0.1 to 0.6 mm. In order to efficiently draw the target ions into a high vacuum region, the wall thickness is generally made thinner as it approaches the apex, and the tip is generally made an acute angle. Therefore, for the pentagonal shape of the outer wall, the apex angle is larger than the apex angle of the inner wall, typically 110-130 °. The base angle is typically 40-50 °.

D型スキマーコーンを用いることにより、測定下限値は液体試料についても固体試料についても0.01g/tとすることができる。 By using the D-type skimmer cone, the lower limit of measurement can be set to 0.01 g / t for both the liquid sample and the solid sample.

定量分析の手法としては、検量線法、内標準法、標準添加法などが挙げられ、何れを使用してもよい。但し、銅鉱石中に含まれる貴金属中、特にAuを分析するに当たっては、内標準元素としてLuを使用した内標準法で分析することで精度良く分析が可能であることが分かっている。Luは銅鉱石に含まれていない点、イオン化エネルギーの値や質量数がAuと近い点で望ましい。   Examples of the quantitative analysis method include a calibration curve method, an internal standard method, and a standard addition method, and any of them may be used. However, it has been found that, in analyzing noble metals contained in copper ore, especially Au, it is possible to analyze with high accuracy by analyzing by an internal standard method using Lu as an internal standard element. Lu is desirable in that it is not contained in copper ore, and the ionization energy value and mass number are close to Au.

以下、本発明及びその利点をより良く理解することができるように、実施例を記載するが、本発明はこれらの実施例に限定されることはない。   Hereinafter, examples will be described so that the present invention and its advantages can be better understood, but the present invention is not limited to these examples.

例1:イオンレンズ電圧の調節によるマトリックス効果の抑制
金を1質量ppb含有するナトリウム濃度の異なる水溶液を用意し、ICP質量分析装置(SIIナノテクノロジー社製型式SPQ9400)で検出される金強度の変化をみた。測定条件はメーカー推奨条件(通常条件)と本発明に係る条件(発明条件)の二つとした(表1)。メーカー推奨条件とは目的定量元素のイオンの透過効率を最大とする測定条件である。
Example 1: Suppression of matrix effect by adjusting ion lens voltage A change in gold intensity detected by an ICP mass spectrometer (model SPQ9400 manufactured by SII Nanotechnology Co., Ltd.) containing aqueous solutions with different sodium concentrations containing 1 mass ppb of gold. I saw. The measurement conditions were the manufacturer recommended conditions (normal conditions) and the conditions according to the present invention (invention conditions) (Table 1). The manufacturer's recommended conditions are the measurement conditions that maximize the ion transmission efficiency of the target quantitative element.

ナトリウム濃度が0.01質量%のときの金強度を1としたときの相対強度について、通常条件の結果を図5に、発明条件の結果を図6に示す。通常条件ではナトリウム濃度の増加に伴って金強度が低下したのに対し、発明条件ではナトリウム濃度を0.3質量%加えても金強度の低下しなかったことが分かる。従って、マトリックス効果は、目的定量元素のイオンの透過効率を最大とする測定条件において影響を受けやすく、インターフェース部から一段目のイオンレンズの間のところで起こっていることが分かる。   FIG. 5 shows the results of normal conditions and FIG. 6 shows the results of invention conditions for the relative strength when the gold strength when the sodium concentration is 0.01% by mass is 1. It can be seen that the gold strength decreased as the sodium concentration increased under normal conditions, whereas the gold strength did not decrease even when 0.3% by mass of sodium concentration was added under the inventive conditions. Therefore, it can be seen that the matrix effect is easily affected by measurement conditions that maximize the ion transmission efficiency of the target quantitative element, and occurs between the interface portion and the first-stage ion lens.

例2:マトリックス効果が検量線の傾きへ与える影響の抑制
ナトリウム塩を含有しない金の水溶液(単品)と、ナトリウム塩を0.3質量%含有する金の水溶液(ナトリウム塩)について、含有金濃度を0μg/L、0.5μg/L、1μg/L、5μg/Lと変化させたときのICP質量分析装置(SIIナノテクノロジー社製型式SPQ9400)で検出される金強度の変化をみた。測定条件は例1と同様にメーカー推奨条件(通常条件)と本発明に係る条件(発明条件)の二つとした。
Example 2: Suppression of the effect of the matrix effect on the slope of the calibration curve Gold solution containing no sodium salt (single product) and gold solution containing 0.3% by mass of sodium salt (sodium salt) The change in gold strength detected by an ICP mass spectrometer (model SPQ9400 manufactured by SII Nanotechnology Co., Ltd.) was observed when V was changed to 0 μg / L, 0.5 μg / L, 1 μg / L, and 5 μg / L. As in Example 1, the measurement conditions were the manufacturer recommended conditions (normal conditions) and the conditions according to the present invention (invention conditions).

この結果、通常条件においては、図7に示すようにマトリックス効果を受けて金の強度が低下し、検量線の傾きが低下することがわかった。一方、発明条件では図8に示すようにナトリウム塩含有の有無に関わらず検量線の傾きがほぼ一致し、マトリックス効果を抑制することができることがわかった。   As a result, it was found that, under normal conditions, the strength of gold decreased due to the matrix effect and the slope of the calibration curve decreased as shown in FIG. On the other hand, under the inventive conditions, as shown in FIG. 8, the slopes of the calibration curves are almost the same regardless of the presence or absence of the sodium salt, and it was found that the matrix effect can be suppressed.

例3:内標準元素として適切な元素の決定
Au、Y、Gd、Tm、Lu又はTlを1質量ppb含有するナトリウム塩濃度の異なる水溶液をそれぞれ用意し、ICP質量分析装置(SIIナノテクノロジー社製型式SPQ9400)で検出される各元素強度の変化をみた。測定条件は例1の発明条件と同様である。ナトリウム濃度が0.01質量%のときの各元素の強度を1としたときの相対強度について、結果を図9に示す。この結果、ルテチウムと金の強度変化はほぼ一致したことが分かる。また、発明条件であってもナトリウム濃度が0.3質量%を超えた辺りからマトリックス効果の影響を受けて、強度が低下したことが分かる。
Example 3: Determination of an element suitable as an internal standard element Each of aqueous solutions having different sodium salt concentrations containing 1 mass ppb of Au, Y, Gd, Tm, Lu, or Tl was prepared, and an ICP mass spectrometer (manufactured by SII Nanotechnology Co., Ltd.) Changes in element strength detected by model SPQ9400) were observed. The measurement conditions are the same as the invention conditions of Example 1. The results are shown in FIG. 9 for the relative strength when the strength of each element is 1 when the sodium concentration is 0.01 mass%. As a result, it can be seen that the intensity changes of lutetium and gold are almost the same. Moreover, even if it is invention conditions, it turns out that the intensity | strength fell under the influence of the matrix effect from the sodium concentration exceeding 0.3 mass%.

例4:実試料に対するマトリックス効果の抑制
実際の試料にはナトリウム以外のマトリックス成分も含まれる。そこで、内標準元素としてLuを用いて、内標準法により試料中の金の検量線を作成した。測定条件は例1の発明条件と同様である。検量線はナトリウムを含有しない金の水溶液(単品)、ナトリウムを0.3質量%含有する金の水溶液(ナトリウム塩)、及び鉱石(例:銅鉱石)から高ナトリウム塩を含有する酸から浸出された浸出液(ナトリウムを0.2質量%含有)について作成した。試料中の金濃度はすべて既知のものを使用した。結果を図10に示す。図より、実試料における金の検量線の傾きは単品やナトリウム塩とほぼ一致していることが分かる。このことは、実試料においても、本発明の分析方法によってマトリックス効果が抑制されていることを示す。
Example 4: Suppression of Matrix Effect on Real Sample The actual sample contains matrix components other than sodium. Therefore, a calibration curve of gold in the sample was prepared by the internal standard method using Lu as the internal standard element. The measurement conditions are the same as the invention conditions of Example 1. Calibration curves were leached from an aqueous solution of gold containing no sodium (single product), an aqueous solution of gold containing 0.3% by weight of sodium (sodium salt), and an acid containing high sodium salt from ore (eg, copper ore). A leaching solution (containing 0.2% by mass of sodium) was prepared. All gold concentrations in the samples were used. The results are shown in FIG. From the figure, it can be seen that the slope of the gold calibration curve in the actual sample is almost the same as that of the single product or sodium salt. This shows that the matrix effect is suppressed by the analysis method of the present invention even in the actual sample.

例5:スキマーコーンの形状を変更することによる感度向上
例1の発明条件では、スキマーコーンの形状は一般的な三角錐型(頂角60°、オリフィス径0.4mmΦ)である。例1の発明条件を用いたときに、0.3質量%のナトリウムを含有する金の水溶液に対する空試験のバックグラウンド等価濃度(以下、「BEC値」という。)から検出限界と定量下限を求めた結果を表2に示す。この結果、浸出液中の微量金の定量下限については、定量下限0.01mg/Lを達成できることが分かった。一方、鉱石などの固体試料においては定量下限0.01g/tを得ることはできなかったが、定量下限0.1g/tまでの微量金の定量に関して十分可能であることは分かった。
Example 5: Improving sensitivity by changing the shape of the skimmer cone Under the inventive conditions of Example 1, the shape of the skimmer cone is a general triangular pyramid shape (vertical angle 60 °, orifice diameter 0.4 mmΦ). When the inventive conditions of Example 1 were used, the detection limit and the lower limit of quantification were determined from the background equivalent concentration (hereinafter referred to as “BEC value”) of the blank test for an aqueous solution of gold containing 0.3% by mass of sodium. The results are shown in Table 2. As a result, it was found that the lower limit of quantification of the trace amount gold in the leachate can achieve the lower limit of quantification of 0.01 mg / L. On the other hand, although it was not possible to obtain a lower limit of quantification of 0.01 g / t in a solid sample such as ore, it was found that the determination of a trace amount of gold up to the lower limit of quantification of 0.1 g / t is sufficiently possible.

スキマーコーンの形状をD型(内壁:頂角が90〜100°、底角が60〜70°、外壁:頂角が110〜130°、底角が40〜50°、オリフィス径が0.35〜0.45mmΦ;図1参照)に変えて、先と同様にBEC値から検出限界と定量下限を求めた結果を表3に示す。この結果、固体試料について定量下限0.01g/tを達成できることが分かった。 The shape of the skimmer cone is D type (inner wall: apex angle 90-100 °, base angle 60-70 °, outer wall: apex angle 110-130 °, base angle 40-50 °, orifice diameter 0.35. ~0.45Mmfai; instead of reference 1 2), Table 3 shows the result of obtaining the detection limit and the lower limit of quantitation from the previous as well as BEC value. As a result, it was found that the lower limit of quantification of 0.01 g / t can be achieved for the solid sample.

例6:測定精度の検証
標準物質(銅精鉱及び白金鉱石)に図1に記載の前処理を行った上で、スキマーコーンの形状を例5で使用したD型とした上で、例1の発明条件で、これらに含まれる金の濃度を分析した。結果を表4に示す。標準物質中の微量金の定量結果は認証値と良く一致しており、測定精度が高いことを検証できた。
Example 6: Verification of measurement accuracy The reference materials (copper concentrate and platinum ore) were pretreated as shown in FIG. 1, and the shape of the skimmer cone was changed to the D type used in Example 5, and then Example 1 Under the present invention conditions, the concentration of gold contained in these was analyzed. The results are shown in Table 4. The quantitative result of the trace amount of gold in the standard substance was in good agreement with the certified value, and it was verified that the measurement accuracy was high.

例7:乾式試金法との比較
湿式製錬技術からの処理によって連続排出される浸出残渣の52ロット分について、本発明に係る方法と乾式試金法のそれぞれの方法で残渣中に含まれる金の濃度を分析した。本発明に係る方法として、図1に記載の前処理を行い、スキマーコーンの形状を例5で使用したD型とした上で、例1の発明条件でICP質量分析を行った。本発明に係る方法と乾式試金法では測定結果が良く一致した(図11)。
Example 7: Comparison with the dry assay method About 52 lots of leach residue continuously discharged by the treatment from the hydrometallurgical technique are included in the residue in each of the method according to the present invention and the dry assay method. Gold concentration was analyzed. As a method according to the present invention, the pretreatment described in FIG. 1 was performed, and the shape of the skimmer cone was changed to the D type used in Example 5, and then ICP mass spectrometry was performed under the inventive conditions of Example 1. The measurement results were in good agreement with the method according to the present invention and the dry assay method (FIG. 11).

例8:テルル共沈法との比較
銅鉱石を高ナトリウム塩を含有する酸を用いて浸出処理した際に得られた4種類の浸出液A〜Dについて、本発明に係る方法とテルル共沈法のそれぞれの方法で試料中に含まれる金の濃度を分析した。本発明に係る方法として、図1に記載の前処理を行い、スキマーコーンの形状を例5で使用したD型とした上で、例1の発明条件でICP質量分析を行った。結果を表5に示す。本発明に係る方法とテルル共沈法では測定結果が良く一致した。
Example 8: Comparison with tellurium coprecipitation method For four types of leachates A to D obtained when a copper ore was leached using an acid containing a high sodium salt, the method according to the present invention and the tellurium coprecipitation method The gold concentration contained in the sample was analyzed by each of the methods. As a method according to the present invention, the pretreatment described in FIG. 1 was performed, and the shape of the skimmer cone was changed to the D type used in Example 5, and then ICP mass spectrometry was performed under the inventive conditions of Example 1. The results are shown in Table 5. The measurement results agreed well with the method according to the present invention and the tellurium coprecipitation method.

例9:同一試料の繰り返し精度
試料Dについて、例8における本発明の方法で8回分析したときの金の濃度の平均値と標準偏差を表6に示す。本発明に係る分析方法によれば測定結果の再現性も高いことが分かる。
Example 9: Repeatability accuracy of the same sample Table 6 shows the average value and standard deviation of the gold concentration when the sample D was analyzed 8 times by the method of the present invention in Example 8. It can be seen that the analysis method according to the present invention has high reproducibility of the measurement results.

アルカリ融解法による固体試料の前処理手順を例示する図である。It is a figure which illustrates the pre-processing procedure of the solid sample by an alkali melting method. 液体試料の調整手順を例示する図である。It is a figure which illustrates the adjustment procedure of a liquid sample. 高周波プラズマ質量分析装置のインターフェース部及びイオンレンズ部の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the interface part and ion lens part of a high frequency plasma mass spectrometer. 高周波プラズマ質量分析装置のスキマーコーンの概略断面図である。左側が標準型スキマーコーンであり、右側がD型スキマーコーンである。It is a schematic sectional drawing of the skimmer cone of a high frequency plasma mass spectrometer. The left side is a standard skimmer cone, and the right side is a D type skimmer cone. 通常条件において試料中のナトリウム濃度を変化させたときの金強度の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of gold intensity | strength when changing the sodium concentration in a sample on normal conditions. 発明条件において試料中のナトリウム濃度を変化させたときの金強度の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of gold intensity | strength when changing the sodium concentration in a sample on invention conditions. 通常条件における金の検量線の傾きを示す図である。It is a figure which shows the inclination of the gold | metal calibration curve in a normal condition. 発明条件における金の検量線の傾きを示す図である。It is a figure which shows the inclination of the gold | metal calibration curve in invention conditions. 発明条件において、試料中のナトリウム濃度を変化させたときの金及び内標準元素の強度の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the intensity | strength of gold | metal | money and an internal standard element when changing the sodium concentration in a sample in invention conditions. 内標準元素としてLuを用いたときの、単品、ナトリウム塩及び実試料に対する金の検量線の傾きを示す図である。It is a figure which shows the inclination of the calibration curve of gold | metal | money with respect to a single item, a sodium salt, and a real sample when Lu is used as an internal standard element. 本発明の方法と乾式試金法の場合について分析値の比較を示す図である。It is a figure which shows the comparison of an analytical value about the case of the method of this invention, and a dry-type assay method. 実施例で使用したD型スキマーコーンの形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of the D-type skimmer cone used in the Example.

符号の説明Explanation of symbols

1 トーチ
2 サンプリングコーン
3 スキマーコーン
4 一段目イオンレンズ
5 二段目イオンレンズ
6 三段目イオンレンズ
11 頂角
12 頂角
13 底角
1 Torch 2 Sampling cone 3 Skimmer cone 4 First stage ion lens 5 Second stage ion lens 6 Third stage ion lens 11 Vertical angle 12 Vertical angle 13 Base angle

Claims (8)

石をナトリウム塩を含む酸で浸出処理し、Naを500〜5000質量ppm含有する試料を準備する工程と、
前記試料中の貴金属を、スキマーコーンを有するインターフェース部及び三段のイオンレンズを有するイオンレンズ部を備えた高周波プラズマ質量分析装置にて分析する工程とを含み、
前記インターフェース部に最も近い一段目のイオンレンズへの印加電圧を0Vとすること及び二段目並びに三段目の印加電圧をかけることにより感度を調整し、かつ、前記スキマーコーンは、断面における内壁形状が試料入射点を頂点とする五角形状であり、この五角形状は頂点から底辺に垂直に下ろした軸に対称であり、頂角が80〜130°、底角が60〜80°、オリフィス径が0.35〜0.45mmΦであり、
測定下限値が0.01g/tである
ことを特徴とする試料中に含まれる貴金属の分析方法。
Leached the ore with acid containing sodium salt, a step of preparing a sample containing 500 to 5,000 ppm by weight Na,
Analyzing the noble metal in the sample with a high-frequency plasma mass spectrometer having an interface part having a skimmer cone and an ion lens part having a three-stage ion lens,
The sensitivity is adjusted by applying an applied voltage to the first-stage ion lens closest to the interface unit to 0 V and applying the second-stage and third-stage applied voltages, and the skimmer cone has an inner wall in a cross section. The shape is a pentagonal shape with the sample incident point at the apex, and this pentagonal shape is symmetric with respect to the axis perpendicular to the base from the apex, the apex angle is 80 to 130 °, the base angle is 60 to 80 °, the orifice diameter Is 0.35-0.45 mmΦ,
The measurement lower limit is 0.01 g / t.
A method for analyzing a noble metal contained in a sample .
石をナトリウム塩を含んだ酸で浸出処理して得られる浸出残渣からなる固体試料を、ナトリウム化合物を用いたアルカリ融解法によって前処理し、Naを500〜5000質量ppm含有する試料を準備する工程と、
前記試料中の貴金属を、スキマーコーンを有するインターフェース部及び三段のイオンレンズを有するイオンレンズ部を備えた高周波プラズマ質量分析装置にて分析する工程とを含み、
前記インターフェース部に最も近い一段目のイオンレンズへの印加電圧を0Vとすること及び二段目並びに三段目の印加電圧をかけることにより感度を調整し、かつ、前記スキマーコーンは、断面における内壁形状が試料入射点を頂点とする五角形状であり、この五角形状は頂点から底辺に垂直に下ろした軸に対称であり、頂角が80〜130°、底角が60〜80°、オリフィス径が0.35〜0.45mmΦであり、
測定下限値が0.01g/tである
ことを特徴とする試料中に含まれる貴金属の分析方法。
The solid sample consisting of leach residue obtained by leaching the ore in containing sodium acid pretreated by alkali fusion method using a sodium compound, to prepare a sample containing 500 to 5,000 ppm by weight of Na Process,
Analyzing the noble metal in the sample with a high-frequency plasma mass spectrometer having an interface part having a skimmer cone and an ion lens part having a three-stage ion lens,
The sensitivity is adjusted by applying an applied voltage to the first-stage ion lens closest to the interface unit to 0 V and applying the second-stage and third-stage applied voltages, and the skimmer cone has an inner wall in a cross section. The shape is a pentagonal shape with the sample incident point at the apex, and this pentagonal shape is symmetric with respect to the axis perpendicular to the base from the apex, the apex angle is 80 to 130 °, the base angle is 60 to 80 °, the orifice diameter Is 0.35-0.45 mmΦ,
The measurement lower limit is 0.01 g / t.
A method for analyzing a noble metal contained in a sample .
貴金属はAuである請求項1または2記載の分析方法。 The analysis method according to claim 1 or 2 , wherein the noble metal is Au. 内標準元素としてLuを使用し、内標準法で定量する請求項記載の分析方法。 The analysis method according to claim 3 , wherein Lu is used as the internal standard element, and quantification is performed by the internal standard method. 液体試料又は試料溶液中のNa濃度を1000〜4000質量ppmとする請求項1〜何れか一項記載の分析方法。 The analysis method according to any one of claims 1 to 4 , wherein the Na concentration in the liquid sample or the sample solution is 1000 to 4000 ppm by mass. 測定対象となる各貴金属の試料中濃度が100質量ppm以下である請求項1〜何れか一項記載の分析方法。 The analysis method according to any one of claims 1 to 5 , wherein the concentration of each noble metal to be measured in the sample is 100 mass ppm or less. 高周波プラズマ質量分析装置はICP質量分析装置である請求項1〜何れか一項記載の分析方法。 The method for analyzing high-frequency plasma mass spectrometer according to claim 1 to 6 or one claim is ICP mass spectrometer. スキマーコーンを有するインターフェース部及び三段のイオンレンズを有するイオンレンズ部を備え、スキマーコーンは、断面における内壁形状が試料入射点を頂点とする五角形状であり、この五角形状は頂点から底辺に垂直に下ろした軸に対称であり、頂角が110〜130°、底角が40〜50°、オリフィス径が0.35〜0.45mmΦであり、インターフェース部に最も近い一段目のイオンレンズへの印加電圧を0Vに設定することが可能である請求項1〜何れか一項記載の分析方法を実施するための高周波プラズマ質量分析装置。 Equipped with an interface part having a skimmer cone and an ion lens part having a three-stage ion lens, the inner wall shape in the cross section is a pentagonal shape with the sample incident point at the apex, and this pentagonal shape is perpendicular to the base from the apex. The vertical angle is 110 to 130 °, the base angle is 40 to 50 °, the orifice diameter is 0.35 to 0.45 mmΦ, and the first-stage ion lens closest to the interface is high-frequency plasma mass spectrometer for carrying out the analytical method of the applied voltage can be set to 0V claim 1-7 any one claim.
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