合質(zhì)金、金泥及舊金飾品化學(xué)提純方法研究與應(yīng)用

王連和，姜大偉，韓 健

吉林省地質(zhì)科學(xué)研究所， 吉林 長春 130012

合質(zhì)金、金泥及舊金飾品化學(xué)提純方法研究與應(yīng)用

王連和，姜大偉，韓 健

吉林省地質(zhì)科學(xué)研究所， 吉林 長春 130012

本文根據(jù)傳統(tǒng)提純金方法對有害元素鉛提不凈的缺點，綜合目前國內(nèi)各種除鉛技術(shù)，著重對不同形態(tài)金的除鉛的新方法、基本原理，進(jìn)行了論述，提出用MR化合物沉淀分離鉛的方法，并通過實例驗證可行。

不同形態(tài)金提純；有害元素；MR化合物；沉淀分離鉛；高純度金

0　引言

本方法對各種不同形態(tài)不同純度的黃金進(jìn)行提純，解決傳統(tǒng)方法對有害元素鉛提不凈的缺點，使提純手續(xù)簡化，降低損耗，提高提純后金的質(zhì)量，達(dá)到提高效益，降低成本的目的。

1　實驗方法與結(jié)果

1.1所用儀器及主要試劑

（1）X射線熒光光譜儀。

（2）原子吸收分光光度計。

（3）國家一級金、銀銅鋅標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及國家級標(biāo)準(zhǔn)金對牌。

（4）MR化合物（分析純）。

2　不同形態(tài)金的組分檢測

合質(zhì)金、砂金、金泥及舊金飾品的形態(tài)各不相同，其所含組分也不相同，采用X射線熒光光譜儀及原子吸收分光光度計對樣品進(jìn)行組分檢測，結(jié)果見表1～3。

從表1～3看出，舊金飾品中雜質(zhì)主要是銀和銅，合質(zhì)金、陰極金泥及砂金中除銀銅鋅外，還含有不等量的有害元素鉛，因此在提純前進(jìn)行組分檢測特別重要。

3　各種形態(tài)金的提純前處理

化學(xué)提純金法是把金料用酸溶解而后將金還原成細(xì)金以達(dá)到分離雜質(zhì)的目的，為加速金在酸中的溶解速度，就需要將金料制成薄片或很小的顆粒狀，增加其表面積，這樣溶解起來比較快，金的損失也比較小。另外，金泥中含雜質(zhì)較多，提純前進(jìn)行處理，去掉大部分不溶于酸的雜質(zhì)，也可以增加酸溶解速度。因此，金料的溶解前處理很重要。

3.1合質(zhì)金塊的水萃法破碎處理

用一只口徑30 cm，深50～60 cm的耐熱非金屬容器，我們用陶瓷缸，里面盛滿水，將金塊放入石墨坩堝中（為減少金的損失，根據(jù)傳統(tǒng)經(jīng)驗應(yīng)加入2倍以上的銀，但考慮溶解速度和銀的回收，我們沒有加，實踐證明，損失是很小的），置1 200℃高溫爐中熔融15～20 min，將熔融狀態(tài)的金勻速分散倒入水缸中，金在水中下落的過程中形成小泡粒狀，泡粒壁很薄，表面積比較大，很容易被酸溶解。

表1　舊金飾品組分檢測結(jié)果Table 1　Test results of old gold component

表2　合質(zhì)金組分檢測結(jié)果Table 2 Testing results of gold components

表3　陰極金泥組分檢測結(jié)果Table 3　Test results of cathode gold mud component

應(yīng)該注意，此方法最主要是水溫要在20 ℃以下，注入金的速度要勻速，否則，金在水中易成球狀、拄狀或粘在一起。為保證水溫不迅速升高，可在注入金的過程中同時注入流動的冷水。

3.2砂狀黃金的提純前處理

砂金一般成色比較低（30%～70%之間），含量極其它雜質(zhì)比較多，溶解時易產(chǎn)生包裹現(xiàn)象，但砂金質(zhì)硬易碎，因此，我們將砂金用封閉的碎樣機碎至粒度小于0.84 mm，這樣溶解起來就可以節(jié)省很多時間及試劑。

3.3陰極金泥的提純前處理

陰極金泥的含量在80%左右，它是電解的產(chǎn)物，雜質(zhì)成分主要有銀、銅、鋅鉛鉍等，還有部分非金屬礦物質(zhì)，這樣如果直接溶解，雜質(zhì)和金在同一溶液中，給最后的分離帶來麻煩，因此，我們對金泥溶解前做如下預(yù)處理。

把烘干的金泥倒入石墨坩堝中，邊倒邊加入按1+1混合好的硼砂和無水碳酸鈉，加入量在10%左右，然后放入1 200 ℃高溫爐中，熔融15～20 min左右，取出水萃破碎，此時的碎金烘干后即可進(jìn)行提純處理。

經(jīng)過上述熔融的碎金塊，純度在93%～94%左右，其中主要雜質(zhì)是銀，其余雜質(zhì)多數(shù)在熔融時形成玻璃體與金分離掉，這樣的碎金進(jìn)行提純就比較簡單易溶。

3.4雜質(zhì)元素的分離

在砂金、金泥、合質(zhì)金中，除金外還有其它金屬和非金屬等雜質(zhì)元素，分離這些元素是提純的主要目的。分離方法是利用固液分離原理，及金保留在液相中，銀從固相中分離除去，然后把金還原成固相，其它元素在液相中分離除去。一般過程為：溶解、還原、洗滌。

4　溶解

不同形態(tài)金用王水溶解時，其它雜質(zhì)元素同時也被溶解，通常這些雜質(zhì)元素主要是銅、鉛、鋅、銀等。特別是鉛的含量高時，不易分離完全，我們經(jīng)過反復(fù)試驗，在溶金王水溶液中加入一定量的MR化合物，使鉛沉淀與液相金分離除去。

4.1MR化合物與鉛反應(yīng)原理

在溶解含鉛金料中，加入一定量的MR化合物，反應(yīng)式為：

4.2MR化合物沉淀鉛的選擇

在不同酸度含鉛的金溶液中，加入一定量的MR化合物后，測得溶液中殘存鉛的含量見表4。

表4　MR化合物沉淀鉛酸度實驗Table 4　MR compounds precipitate lead-acid experiment

由表4得知，用MR化合物沉淀鉛的酸度為8%，此酸度同沉淀AgCl的酸度一致，同時沉淀的溫度和時間也與沉淀AgCl一致，這樣就可以與AgCl同步進(jìn)行，同時分離鉛。

另外，根據(jù)實驗，沉淀鉛的MR試劑用量視鉛的含量而定，加入2倍于鉛的含量的MR試劑即可達(dá)到分離鉛的目的。

4.3MR化合物分離鉛的結(jié)果

在選定的實驗條件下，對提純后溶液進(jìn)行鉛殘存量的比對實驗，結(jié)果見表5。

從表5中看出：加MR試劑分離鉛后，金溶液中鉛含量已達(dá)到正常要求，并且提純后金料成色達(dá)到99.99%，不在出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，受到用戶好評。

4.4還原

選擇亞硫酸鈉做還原劑，把液相金還原成固相金，其它雜質(zhì)不被還原，含金溶液經(jīng)還原后，液相含金不得超高0.1 mg/L。在操作過程中掌握其技術(shù)條件，及可達(dá)到上述目的。

還原原理：

4.5洗滌

還原后的細(xì)金，由于在還原過程中存在吸附力，部分雜質(zhì)金屬被吸附在細(xì)金上，去掉著部分雜質(zhì)金屬，才能保證金的純度，方法主要是洗滌，通常采用熱水或化學(xué)試劑洗滌法，具體用什么化學(xué)試劑視含雜質(zhì)金屬的組分及數(shù)量而定。洗滌次數(shù)根據(jù)實際需要確定，一般要洗滌6～8次。

表5　原子吸收法測定Pb比對實驗結(jié)果Table 5 　The comparison results of determination of Pb by atomic absorption method

5　操作手續(xù)

去經(jīng)過提純前處理的金料500 g，小心放入3 000 mL錐型瓶中，加入800 mL王水及一定量的MR試劑（視含鉛與否及含鉛量決定加否及加入量），蓋上表皿，放在電熱板上加熱溶解，當(dāng)體積較小時再補加一定量的王水，繼續(xù)蒸至體積到250 ～400 mL時取下，將金溶液倒入事先加有8 000 mL水的塑料桶中，剩余金料再用上述方法重復(fù)溶解，至金料溶解完全為止，最后體積不應(yīng)超過800 mL。然后將溶解后的金溶液酸度調(diào)至5%左右，用玻璃棒攪拌均勻，加蓋，放置過夜后，將清液用虹吸管吸到另一塑料桶中，沉淀用布氏漏斗加三層定性濾紙抽濾并洗凈，濾液與金溶液合并。向金溶液中慢慢加入固體無水亞硫酸鈉，邊加邊攪拌，觀察終點到達(dá)后再加過量50 g，此時金溶液被還原為固態(tài)的細(xì)金沉淀，放置3 h左右，用虹吸吸出上層清液，細(xì)金洗入搪瓷盆中，加水于電熱板上煮沸，倒掉上層清水，再加水用手戴橡膠手套揉搓細(xì)金，重復(fù)搓洗數(shù)次，如發(fā)現(xiàn)渾濁不清，此時可加入2%鹽酸繼續(xù)煮沸，至水溶液澄清為止。酸煮后的細(xì)金再用水重復(fù)洗數(shù)次，至水溶液澄清、pH值呈中性為止。然后再用蒸餾水洗3次，用布氏漏斗加3層定性濾紙抽濾，水洗10余次，抽干，轉(zhuǎn)入搪瓷盆中用200 ℃烘箱烘干，取10克細(xì)金用X-射線熒光光譜儀測金的純度，入符合要求，即將細(xì)金放入石墨坩堝中，在已升溫至1 200 ℃的高溫爐中熔融20 min，取出鑄模成型，成型的金條用熱1+1鹽酸洗去金表面的氧化鐵等雜質(zhì)，用天平稱重，計算提出率及損耗率。

6　方法應(yīng)用

多年來我們采用本方法先后為吉林省幾十家金店提純黃金近500 kg，損耗小，質(zhì)量高，用戶比較滿意。

在提純的金料中，有砂金、合質(zhì)金塊、陰極金泥及舊金飾品，金料成色在60%～99%不等，所含雜質(zhì)元素也不同，但提純后均達(dá)到完全分離的效果。

應(yīng)用本方法，黃金提純后的損耗小于5‰，提純后的黃金成色可達(dá)到99.999%，平均損耗：4.00‰，見表6。

表6　黃金提純平均損耗率及成色Table 6　Gold purifi cation average attrition rate and identity

7　結(jié)語

黃金提純是一項復(fù)雜而具有一定風(fēng)險的工作，提純過程中很容易損耗，損耗多了就會造成一定的經(jīng)濟(jì)損失，因此，本方法研究了各種形態(tài)黃金的提純方法，降低損耗，提高成品純度。

金飾品在加工過程中要加入焊藥等成分，如金飾品再加工時，這些雜質(zhì)不提純，原料很脆，不易加工而且易斷，所以舊金飾品作原料必須提純。

［1］ 符連社，任 英.三羥基熒光酮的熒光性質(zhì)及其在分析中的應(yīng)用進(jìn)展［J］.化學(xué)試劑，1994，16（3）.

［2］ 王常梅，巴浮云.標(biāo)準(zhǔn)金提純工藝在老柞山金礦的應(yīng)用［J］.黃金，1996.（5）.

［3］ 張東山，薛蕙芳，趙洪遠(yuǎn).黃金提純的酸溶設(shè)備［J］.黃金，2003，（4）.

［4］ 陳躍先，黃金提純的新工藝［J］.閩江學(xué)院學(xué)報，1999，（3）.

［5］ 魏 莉，汪 丹，郭 平.黃金精煉提純工藝研究與生產(chǎn)實踐［J］.黃金，2000，（3）.

［6］ 王洪娟，王英杰.獨樹一幟的黃金提純技術(shù)［J］.礦產(chǎn)勘查，1994，（2）.

［7］ 余裕珊，余榮炳，錢建華.濕法黃金精煉提純工藝試驗研究［J］.江西有色金屬，2000，（4）.

Research and application of chemical purifi cation methods of gold, gold mud and old gold

WANG Lian-he， JIANG Da-wei， HAN Jian
Institute of Geological Sciences of Jilin Province， Changchun 130012， Jilin， China

Plumbum a harmful element， can not be removed thoroughly in course of purifying gold with traditional technique.In this paper， the technique and principle of removing plumbum for different modal of gold are discussed detailedly， and a new technique of removing plumbum with MR compound is pointed out.

purifying for different modal of gold； harmful element； MR compound； removing plumbum with sedimentary technique； high purity gold

O657.34

B

1001—2427（2015）04 - 124 -5

2015-08-05；

2015-12-17

王連和（1962—），男，吉林長春人，吉林省地質(zhì)科學(xué)研究所副總工程師.