火試金-重量法測(cè)定銅硫礦中的金和銀

馬麗君

（北方銅業(yè)股份有限公司計(jì)量檢驗(yàn)部，山西垣曲043700）

火試金-重量法測(cè)定銅硫礦中的金和銀

馬麗君

（北方銅業(yè)股份有限公司計(jì)量檢驗(yàn)部，山西垣曲043700）

針對(duì)銅硫礦中銅含量較高的特性，建立了適合該試樣的配料比、高溫熔融，金、銀與鉛形成合金，利用其比重懸殊與熔渣分離，將鉛扣灰吹得金、銀合粒，用硝酸分金，用重量法測(cè)定金量，用容量法測(cè)定銀量。方法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差0.66%～4.8%，加標(biāo)回收率96.5%～100.6%，方法準(zhǔn)確度高、精密度好，可應(yīng)用于生產(chǎn)及貿(mào)易結(jié)算中。

銅硫礦；火試金；金；銀

0 前言

隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)銅礦資源逐漸匱乏，需大量進(jìn)口銅硫礦作為銅冶煉原料。金、銀為計(jì)價(jià)元素，因此銅硫礦中金、銀含量的準(zhǔn)確測(cè)定具有非常重要的意義?；鹪嚱鸱ㄊ菑V泛應(yīng)用的較為經(jīng)典的方法［15］，對(duì)于銅硫礦中金、銀的測(cè)定未見報(bào)道。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法GB/T3884.2—2012采用火試金法測(cè)定銅精礦中金、銀，該方法中銅精礦中銅含量在30%以下，而銅硫礦中銅含量可高達(dá)70%，銅的含量對(duì)配料比影響較大，影響金、銀含量的準(zhǔn)確測(cè)定。本文研究了該物料中金、銀含量準(zhǔn)確測(cè)定的影響因素，建立了準(zhǔn)確測(cè)定銅硫礦中金、銀含量的方法，準(zhǔn)確度高，精密度好，可用于貿(mào)易、生產(chǎn)中樣品的測(cè)定。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑

碳酸鈉（工業(yè)純）；氧化鉛（工業(yè)純，粉狀，ωAu＜0.05g/t，ωAg＜0.5g/t）；硼砂（工業(yè)純，粉狀）；二氧化硅（工業(yè)純，粉狀）；淀粉（工業(yè)純）；硝酸鉀（分析純）；氯化鈉（分析純）；純金（ωAu≥99.99%）；純銀（ωAg≥99.99%）；硝酸（優(yōu)級(jí)純）；硫氰酸鉀（分析純）；硫酸鐵銨（分析純）。

硫酸鐵銨指示劑：1份飽和硫酸鐵銨溶液＋3份硝酸（1＋3）。

1.2 儀器和設(shè)備

上皿天平：感量1g；分析天平：感量0.001g；超微量天平：感量0.000 1mg；試金電爐：最高加熱溫度1 200℃；耐火粘土坩堝；灰皿（1份骨灰＋1份水泥）；試樣粉碎機(jī)。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

于上皿天平上稱取碳酸鈉、氧化鉛、硼砂、二氧化硅等溶劑于試金坩堝中，然后再稱取試樣，表面覆蓋約5mm厚的氯化鈉，于950℃進(jìn)爐，35min升溫至1 100℃，保溫20min出爐。將熔融物倒入已預(yù)熱過的鐵模中，冷卻后將鉛扣與熔渣（熔渣留補(bǔ)正用）分離。將鉛扣錘成方形，然后將鉛扣放入預(yù)先在950℃預(yù)熱30min的灰皿中，關(guān)閉爐門1～2min，待鉛液表面黑色膜脫去，打開爐門，使?fàn)t溫盡快降至840℃，關(guān)閉爐門灰吹。當(dāng)合粒出現(xiàn)閃光后，把灰皿移至爐門附近，放置片刻取出，冷卻后從灰皿中取出合粒（灰皿留著補(bǔ)正用）。刷凈合粒表面粘附物，將合粒錘扁，放入30mL干凈的瓷坩堝中，加入10mL硝酸，放在低溫電熱板上加熱，使銀溶解，反應(yīng)停止后，繼續(xù)加熱至體積大約5mL以后，加入10mL硝酸，加熱蒸至體積約5mL，取下冷卻。用熱水將溶液洗入50mL的瓷坩堝中，加入5滴硫酸鐵銨指示劑，用硫氰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，計(jì)算銀含量。將盛有金粒的坩堝放在電熱板上烘烤5min，冷卻后稱重量，計(jì)算金含量。

補(bǔ)正：將熔渣和灰皿粉碎，加入40g碳酸鈉，25g二氧化硅，20g硼砂，4g淀粉，混勻，表面覆蓋5mm厚的氯化鈉，按以上步驟重做一遍。

2 結(jié)果與討論

2.1 配料比渣型的確定

火試金熔渣的渣型是以硅酸度來確定的，硅酸度等于1為中性渣，硅酸度大于1的為酸性渣，硅酸度小于1的為堿性渣，因銅硫中含有大量的銅，故不宜采取酸性渣。對(duì)8＃樣品進(jìn)行硅酸度實(shí)驗(yàn)，見表1。

表1 不同硅酸度實(shí)驗(yàn)Table 1 Test of different silicon acidity（n＝5） /g

從表1可知，硅酸度從0.5到1.0之間結(jié)果沒有明顯變化，因此我們選擇硅酸度為0.75左右。

2.2 氧化鉛用量的確定

冰銅中銅含量較高，需加入大量的氧化鉛，以將銅排入熔渣中，用8＃樣實(shí)驗(yàn)，加入不同的氧化鉛量，結(jié)果如表2。

表2 氧化鉛用量選擇實(shí)驗(yàn)Table 2 Test of lead oxide dosage（n＝5）

當(dāng)分別加入150，200，250g氧化鉛時(shí)，結(jié)果變化不大，如果加入氧化鉛過多，給操作帶來困難，故選擇加入150g氧化鉛。

2.3 鉛扣的大小對(duì)分析結(jié)果的影響

鉛扣的大小是影響分析結(jié)果的因素之一，鉛扣大灰吹時(shí)間長(zhǎng)，結(jié)果易偏低，鉛扣小，金、銀捕集不完全，故實(shí)驗(yàn)選擇鉛扣為30～40g。

2.4 熔樣溫度對(duì)分析結(jié)果的影響

試樣進(jìn)爐溫度以950℃為宜，溫度過高，突然反應(yīng)產(chǎn)生的氣體會(huì)使物料濺出。一般35min升至1 100℃，保溫20min出爐，溫度過低，會(huì)使熔渣與鉛扣分離不徹底，試金失敗。

2.5 灰吹技術(shù)條件實(shí)驗(yàn)

2.5.1 灰皿材質(zhì)

一般火試金法所用的主要是鎂砂灰皿與骨灰水泥灰皿，這兩種灰皿都適用，鎂砂灰皿的回收率較好，但強(qiáng)度不夠，且灰皿不易補(bǔ)正，而骨灰水泥灰皿易于補(bǔ)正，實(shí)驗(yàn)選用骨灰水泥灰皿。

2.5.2 灰吹溫度條件

灰吹溫度高時(shí)對(duì)銀的損失就大，特別是灰吹后期，因此灰吹溫度不能太高，但也不能過低，否則會(huì)“凍死”。以灰皿內(nèi)壁四周出現(xiàn)羽毛狀鉛為最佳灰吹條件。

2.6 加入干擾雜質(zhì)與不加干擾雜質(zhì)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)

在8＃樣品中加入As和Sb各0.2g，Zn和Bi各0.05g，按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表3。

從表3中可知，加入As和Sb各0.2g；Zn和Bi各0.05g，不影響測(cè)定結(jié)果。

表3 加入干擾雜質(zhì)的試驗(yàn)Table 3 Interference test（n＝5）

2.7 稱樣量及不同配料對(duì)加標(biāo)回收率的影響

改變8＃樣品的稱樣量及配料，按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表4。

表4 不同配料對(duì)回收率的影響Table 4 Effect of different ingredients on the recovery（n＝5） /g

從表4中可知，當(dāng)基體中銅量加大時(shí)，加標(biāo)回收率下降，故樣品稱樣量選擇5g。

2.8 分金技術(shù)條件

采用硝酸分金，先用硝酸（1＋7）分金，待分解完全后，再加入硝酸（1＋1）繼續(xù)分解。

2.9 精密度實(shí)驗(yàn)

對(duì)4個(gè)樣品進(jìn)行11次分析計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為二次試金-渣灰皿補(bǔ)正后結(jié)果，見表5。

表5 分析結(jié)果Table 5 Analytical results of the method（n＝11） /（g·t-1）

由表5結(jié)果可以看出該方法精密度較好。

2.10 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

在8＃樣品中加入不同量的金、銀，按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行分析，結(jié)果見表6。

由表6可知該方法的加標(biāo)回收率在96.5%～100.6%。

表6 加標(biāo)實(shí)驗(yàn)Table 6 Recovery test of the method /mg

3 結(jié)語(yǔ)

解決了銅硫中銅含量高，影響金、銀準(zhǔn)確測(cè)定的現(xiàn)象。從試樣的精密度和加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)可知，方法適用于銅硫礦中金、銀量的測(cè)定。

［1］李華昌，屈太原，何飛頂.貴金屬元素分離富集技術(shù)進(jìn)展［J］.中國(guó)無機(jī)分析化學(xué)（ChineseJournalofInorganicAnalyticalChemistry），2011，1（1）：7-12.

［2］趙偉，尤雅婷，徐松.火試金富集-重量法測(cè)定銅精礦中金銀含量［J］.地質(zhì)學(xué)刊（JournalofGeology），2010，34（1）：89-97.

［3］安中慶，趙德平，朱利亞，等.火試金重量法直接測(cè)定鉛精礦及其它含鉛物料中的銀［J］.中國(guó)無機(jī)分析化學(xué)（ChineseJournalofInorganicAnalyticalChemistry），2015，5（1）：19-23.

［4］譚芳香.火試金法測(cè)定廢雜銅中金銀含量［J］.化工中間體（Chemicalintermediate），2014（2）：7-9.

［5］汪婷龍，羅智.火試金法測(cè)定非浮選銅精礦中金銀的條件分析［J］.銅業(yè)工程（CopperEngineering），2007（1）：72-73.

Determination of Gold and Silver Content in Copper Sulfide Ore by Fire Assaying-Gravimetric Method

MA Lijun
（MetrologyInspectionDepartmentofNorthernCopperCo.，LTD.，Yuanqu，Shanxi043700，China）

Appropriate sample proportion was determined according to the characteristics of high copper content in copper sulfide ore.Gold and silver could be alloyed with lead through high temperature melting then they were separated from the slag by great disparity of their proportion.The lead button was cupellated and gold and silver particles were obtained.The content of gold was determined by gravimetric method after the gold and silver alloy were dissolved by nitric acid，and silver was determined by volumetric method.The relative standard deviation（RSD）of the method was 0.66%～4.8%with 96.5%～100.6%recoveries.The method has high accuracy，good precision，and it can be applied to production and trade settlement.

copper sulfur ore；fire assay；gold；silver

O655.1

A

2095-1035（2015）03-0055-04

2015-02-04

2015-04-15

馬麗君，女，高級(jí)工程師，主要從事礦山及冶煉過程中有價(jià)元素、痕量元素分析及提取研究。Email：1098283104＠qq.com

10.3969/j.issn.2095-1035.2015.03.013