提高原子吸收光譜法分析低含量金結(jié)果準(zhǔn)確度的探討

邵淑云

（靈寶金源礦業(yè)股份有限公司，河南靈寶 472500）

提高原子吸收光譜法分析低含量金結(jié)果準(zhǔn)確度的探討

邵淑云

（靈寶金源礦業(yè)股份有限公司，河南靈寶 472500）

隨著黃金資源的貧化和黃金選冶技術(shù)的提高，對低含量金的分析結(jié)果準(zhǔn)確度提出了越來越高的要求，針對原子吸收光譜法分析低含量金出現(xiàn)的結(jié)果波動大、重復(fù)性差等問題，對試樣制備、溶樣方法、富集方法、測定方法等因素做了試驗分析，提高了原子吸收光譜法分析低含量金的準(zhǔn)確度。

原子吸收法；低量金；粒度；富集；準(zhǔn)確度

黃金是人類較早發(fā)現(xiàn)和利用的金屬，由于其稀少、特殊和珍貴，自古以來被視為五金之首，有“金屬之王”的稱號。近年來我國黃金礦石資源采、選、冶技術(shù)發(fā)展迅速，黃金資源品位日趨貧化，大量的低品位礦石得到開發(fā)利用，因此對金的分析精度提出了更高的要求。

1955年原子吸收光譜（AAS）誕生，采用的原子化方法有火焰法、石墨爐法、氫化物發(fā)生法等［1］，由于AAS具有投資低、操作簡便、靈活，用于單個或少量元素測定速度快、成本低，特別適合中低含量元素分析等優(yōu)點。但由于種種原因致使分析結(jié)果波動大，重復(fù)性差，對此研究了影響低品位金試樣分析結(jié)果準(zhǔn)確度的因素，采用封閉溶樣－活性炭吸附富集－原子吸收光譜法測定金結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

1 試驗部分

1.1 試驗試劑

鹽酸、硝酸、氯化鈉、高錳酸鉀、碘化鉀、氟化氫銨、雙氧水、乙酸、淀粉均為分析純；稀王水：鹽酸＋硝酸＋水＝3＋1＋4；逆王水：鹽酸＋硝酸＋水＝1＋3＋4。

活性炭：粒度為0.074 mm，將分析純或化學(xué)純活性炭放入20 g／L氟化氫銨或氫氟酸溶液中浸泡3 d后抽濾，以2%鹽酸及水洗凈氟根。

紙漿：用定性濾紙在水中浸泡，搗碎備用。

金標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取0.100 0 g純金（99.9%）置于50 mL燒杯中，加入10 mL王水，在電熱板上加熱溶解完全后，加入5滴200 g／L氯化鈉溶液，于水浴上蒸干，加入2 mL鹽酸蒸發(fā)至干（重復(fù)3次），加入10 mL鹽酸溫?zé)崛芙夂?，用水定容?00 mL，此貯備液含金 1 mg／mL。

1.2 試驗儀器

試驗儀器為原子吸收光譜儀（AAS novAA300型）。

2 結(jié)果與討論

2.1 試樣制備的質(zhì)量

用來分析的試樣應(yīng)具有均勻性和代表性。一般來說樣品的均勻性是影響分析結(jié)果的重現(xiàn)性的關(guān)鍵因素，代表性則反映了試樣能否準(zhǔn)確地代表整體礦樣。在分析過程中產(chǎn)生結(jié)果波動較大時，應(yīng)對試樣的均勻性進(jìn)行考查，樣品粒度越細(xì)，總的趨勢是金的測定值相對標(biāo)準(zhǔn)偏差越小，說明樣品越均勻［2］，通常對試樣的粒度要求是－0.074 mm 100%通過，對同一礦樣用棒磨機(jī)每次磨樣750 g，分別磨樣2 h、3 h、4 h、5 h獲得不同粒度的試樣，其分析結(jié)果見表1，由此可知試樣的粒度應(yīng)達(dá)到－0.053 mm 100%通過較好。影響樣品代表性的因素有試驗重量、取樣方法、取樣點等，取樣量根據(jù)切喬特公式（1）來計算最少可靠重量：

式中：Q為縮分后樣品最小重量／kg；K為礦石性質(zhì)系數(shù)；d為試驗中最大礦塊粒度／mm。

對于微細(xì)粒金試驗，粒度為1 mm時，取400 g礦樣即具代表性，但對于粗粒金粒度在0.246 mm時取樣量需900 g才具有代表性，說明金粒度越大則需取樣量更大?；炓话阋笤嚇又亓繛?50 g，而合適的取樣量，應(yīng)結(jié)合試樣性質(zhì)通過縮分取樣試驗來確定。

表1 樣品粒度對分析結(jié)果的影響

2.2 溶樣方法的選擇

金的完全溶解是準(zhǔn)確測定金的前提條件，針對特定的樣品應(yīng)選擇合適的溶樣方法［3］，金礦樣的溶解方法有熱熔法、冷浸法等。對于易溶的試樣采用冷浸，常用的方法是熱熔法，熱熔法又分為常規(guī)王水溶樣法和封閉溶樣法。常規(guī)王水溶樣法是在敞口燒杯中進(jìn)行，當(dāng)樣品含碳酸鹽礦物較多時，加入王水樣品容易溢出；當(dāng)樣品中含SiO2較多時，樣品容易產(chǎn)生濺跳。同時，王水分解后的溶液需蒸至濕鹽狀，由于使用電熱板加熱樣品，受熱程度不均勻易產(chǎn)生干涸現(xiàn)象，過干、過濕不易掌握，這些均易造成測量結(jié)果的波動。由于封閉溶樣法對金礦樣品分解效果較好而應(yīng)用較多。試樣在封閉條件下，利用高壓鍋原理，溶樣過程中產(chǎn)生大量酸蒸氣和水蒸氣，隨著酸蒸汽濃度的不斷增加和蒸汽壓力的不斷增大，提高了對試樣的分解。

樣品在 HCl－HNO3－H2O2－HN4F－NaCl－KMnO4封閉體系中溶解操作步驟：稱取10 g試樣置于聚乙烯溶樣瓶中，對于硫化礦加入50 mL逆王水處理至劇烈反映停止，加入10 mL硝酸，先加30 mL鹽酸，20 mL雙氧水反應(yīng)10 min加10 mL硝酸，依次加入2 g氟化氫銨、5.0 g氯化鈉、1.5 g高錳酸鉀，加蓋擰緊，放入已經(jīng)燒開的水浴鍋中，30 min后取下啟蓋，用水稀釋至100 mL，然后進(jìn)行富集分離已溶金。溶樣方法對測定結(jié)果準(zhǔn)確度的影響見表2。

表2 溶樣方法對測定結(jié)果的影響

2.3 富集方法的選擇

對于金礦試樣的分析測試，濕法分離富集金最常用的方法是活性炭吸附法、泡沫塑料吸附法等。泡沫富集法在實際應(yīng)用中比較普遍，結(jié)果比較準(zhǔn)確可靠，但是在操作過程中存在富集過程中溶液容易濺出而造成相互污染；泡沫的質(zhì)量，預(yù)處理等都不同程度地影響富集效果。采用活性炭富集測定結(jié)果更可靠，更準(zhǔn)確。不同富集方法的回收率比較見表3。

表3 富集方法對回收率的影響

活性炭吸附富集操作步驟：在吸附柱多孔濾板上放一張濾紙，先鋪2～3 mm紙漿，吸緊壓平后再放入活性炭紙漿，吸緊后用水沖洗壁內(nèi)，連接布氏漏斗，在布氏漏斗內(nèi)放一張直徑7 cm的定性濾紙，用水潤濕吸緊后，均勻地加入稀紙漿，吸緊（仔細(xì)檢查保證無縫隙，防止穿濾）。將試液連同溶渣一起倒入布氏漏斗中，用約60℃的溫?zé)猁}酸洗液（7%）洗滌燒杯5次，洗滌殘渣10次。濾干后吸附柱內(nèi)活性炭紙餅依次用5%熱氟化氫銨溶液洗滌5次，用5%的EDTA溶液洗滌8次，用5%的熱鹽酸溶液洗滌10次，最后用40～60℃的蒸餾水洗滌6次，吸干后取出濾餅放入50 mL瓷坩堝內(nèi)，置于箱式電爐中由低溫升至650℃灰化，灼燒大約1.5 h灰化完全。

2.4 測定方法的選擇

金的測定方法主要有原子滴定法、分光光度法、原子吸收光譜法、質(zhì)譜法、電化學(xué)分析法等，每種方法都有各自的特點。本次試驗采用原子吸收光譜法和滴定法進(jìn)行對比，結(jié)果見表4。原子吸收光譜法的結(jié)果接近標(biāo)準(zhǔn)值，滿足了低含量金測定的需要。

表4 不同測定方法測定結(jié)果對比 g／t

操作步驟：濾紙漿完全灰化后，在無風(fēng)處自然冷卻至室溫，向瓷坩堝中加入5滴飽和氯化鈉溶液，加2 mL新配制的王水后，置于水浴鍋上蒸干，再加2 mL鹽酸蒸干，如此重復(fù)2次，至無酸味時取下，加入1∶1鹽酸5%，用蒸餾水定容到25 mL比色管，在波長246.6 nm測定。

3 結(jié) 論

1.分析工作對提高對試樣的代表性和均勻性非常重視，特別是樣品粒度，一般情況下－0.074 mm占全通過都不能很好地保證樣品的質(zhì)量，通常要達(dá)到－0.053 mm全通過才能得到均勻的樣品，必要時需達(dá)到－0.043 mm占100%才可以得到均勻的樣品。

2.低含量金的分析采用HCl－HNO3－H2O2－HN4F－NaCl－KMnO4封閉體系溶樣，活性炭分離富集，原子吸收光譜法測定可以保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確度，優(yōu)化了溶樣體系、富集方法和測定規(guī)程。

3.提高低含量金分析結(jié)果的準(zhǔn)確度應(yīng)是分析工作者的不懈追求，分析結(jié)果準(zhǔn)確度的提高可以更好地為生產(chǎn)管理、技術(shù)管理、金屬平衡管理等服務(wù)，可以明確工作努力的方向，避免盲目性。

［1］ 戴亞明，張宏鶴，焉國強(qiáng).現(xiàn)代原子吸收光譜儀器重要部件進(jìn)展及方法優(yōu)勢互補(bǔ)的述評［J］.冶金分析，2004，（10）：161－169.

［2］ 申開榜，陳麗琴，劉漢釗.可見金礦石化驗樣品加工制備方法及其設(shè)備的比較［J］.黃金，2009，（3）：59－61.

［3］ 馮月斌.含金礦樣的溶解方法和干擾元素的消除［J］.黃金，2003，（2）：50－52.

Discussion on Im proving the Accuracy of Atom ic Absorption Spectrometry for Analysis of Low Content Gold

SHAO Shu-yun
（Lingbao City Jin Yuan Mining Co.，Ltd.，Lingbao 472500，China）

With the dilution of gold resources and improvement of gold mineral smelting and technical，higher and higher demands of accuracy about the low content gold analysis results are proposed.For the problems of results in large fluctuations and poor repeatability in the low content gold analysis，the factors such as sample preparation，dissolution method，enrichmentmethod，determination method and so on are tested，which improves the accuracy of atomic absorption spectrometry analysis of low content gold.

atomic absorption spectrometrymethod；low content gold；particle size；enrichment；accuracy

TG115.3＋3

A

1003－5540（2017）06－0075－03

邵淑云（1978－），女，助理工程師，主要從事礦產(chǎn)品有色金屬、貴金屬分析工作。

2017－10－15