火試金法富集-原子吸收分光光度法測(cè)定濕法煉銻浸出液中金

符永際 王滿桂 吳江鴻

(1.湖南東港銻品有限公司；2湖南新龍礦業(yè)有限責(zé)任公司)

湖南東港銻品有限公司自開(kāi)展?jié)穹▔A性煉銻項(xiàng)目試驗(yàn)以來(lái)，其中最具有價(jià)值的是提取含銻金精礦中的銻，并富集金含量約為40 g/t，使含銻金精礦轉(zhuǎn)變?yōu)閱我唤鹁V，其銻和金得到了進(jìn)一步的升值，經(jīng)濟(jì)效益顯著。因工藝中產(chǎn)生多硫化物，對(duì)金有少部分溶解，對(duì)此有必要進(jìn)行控制。由于無(wú)法了解濕法煉銻浸出液中金含量，將會(huì)影響公司今后生產(chǎn)的正常運(yùn)行，所以積極解決該方面的技術(shù)問(wèn)題迫在眉睫。目前，關(guān)于電解銻溶液中金的分析，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尚處于空白階段，沒(méi)有實(shí)踐應(yīng)用于生產(chǎn)中的實(shí)例。

浸出液中含有銻、硫、鈉等元素，氫氧根、硫代硫酸根等離子，溶液為堿性，金主要以絡(luò)離子形態(tài)存在。因?yàn)榻鲆褐薪鸬暮勘容^低，無(wú)法直接使用火試金法或原子吸收分光光度法測(cè)定，所以需要將液態(tài)樣品中的金進(jìn)行分離富集后再測(cè)定?；鹪嚱鸱ㄊ且环N分解和富集金的重要手段[1]，具有配料簡(jiǎn)單、捕集效率高、灰吹速度快等特點(diǎn)。原子吸收分光光度法具有操作簡(jiǎn)單、檢出限低、線性范圍廣，能同時(shí)測(cè)定多種元素等優(yōu)點(diǎn)[2]。為此，提出采用火試金法富集浸出液中貴金屬(金、銀等)，灰吹后得到金、銀合粒使其與其他元素分離，捶成薄片，經(jīng)(1+3)冰醋酸清洗表面殘?jiān)螅捎?1+8)硝酸溶解金、銀合粒，傾出硝酸溶解液后用王水溶解剩余的殘?jiān)?，以水定容、過(guò)濾，用原子吸收分光光度法測(cè)定溶液中金。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)儀器及工作條件

試驗(yàn)主要儀器為沈陽(yáng)華光精密儀器有限公司9602A系列原子吸收分光光度計(jì)，金空心陰極燈。試金坩堝：材質(zhì)為耐火黏土；天平：感量0.001 mg和0.01 g；分金坩堝：30 mL瓷坩堝；試金電爐：使用溫度1 200 ℃；馬弗爐；鎂砂灰皿；鑄鐵模；50 mL燒杯；10 mL容量瓶。試驗(yàn)儀器各參數(shù)最佳條件見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)儀器各參數(shù)最佳條件

1.2 試驗(yàn)試劑

試驗(yàn)主要試劑有碳純堿(工業(yè)純)，粉狀；氧化鉛(工業(yè)純)，粉狀，含金量小于0.05 g/t；硼砂(分析純)，粉狀；二氧化硅(工業(yè)純)，粉狀，SiO2>95%；氯化鈉(工業(yè)純)；硝酸銀溶液：10% ；硝酸(1+8)，不含氯離子；淀粉(工業(yè)純)；冰醋酸(1+3)；王水(現(xiàn)用現(xiàn)配)。試驗(yàn)用水均為一級(jí)蒸餾水。

金標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液配制：準(zhǔn)確稱取0.100 0 g純金(99.99%)于150 mL燒杯中，加入10mL王水，蓋上表面皿，加熱溶解，移入100 mL容量瓶中，補(bǔ)加10 mL王水，冷卻至室溫，以水定容。此溶液金的質(zhì)量濃度為1 mg/mL。

金標(biāo)準(zhǔn)溶液配制：吸取10 mL金的質(zhì)量濃度為1 mg/mL溶液于100 mL容量瓶中，用5%鹽酸溶液定容，此溶液金的質(zhì)量濃度為100 μg/mL。

2 試驗(yàn)方法

2.1 試驗(yàn)原理

樣品中液態(tài)金進(jìn)行分離富集后，用王水分解，其反應(yīng)式如下：

Au+HNO3+4HCl=HAuCl4+NO↑+2H2O

(1)

金在溶液中多數(shù)以Au+和Au3+的形式存在。由于Au+很容易發(fā)生歧化反應(yīng)生成Au3+和單質(zhì)金，因此金在溶液中主要是以Au3+的形式存在。

由于只有王水能夠溶解金，王水分解法成為提取金的重要方法。試驗(yàn)采用火試金法分離富集浸出液中金，再用王水溶解、定容，用原子吸收分光光度法測(cè)定金含量。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

分別吸取0、1.0、2.0、3.0 mL金的質(zhì)量濃度為100 μg/mL溶液于一組100 mL容量瓶中，用5%鹽酸溶液定容。此標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中金的質(zhì)量濃度分別為0、1.0、2.0、3.0 μg/mL。

2.3 試驗(yàn)步驟

2.3.1 配 料

分別加入碳酸鈉50 g、氧化鉛70 g、硼砂10 g、二氧化硅10 g、淀粉4 g于試金坩堝中，攪拌均勻后，取10 mL浸出液，加入10%硝酸銀溶液3滴，用氯化鈉覆蓋表面，隨同空白溶液進(jìn)行配料。

2.3.2 熔融部分

(1)入爐。將配好料的試金坩堝放入爐溫已升至900 ℃的試金電爐中熔融，關(guān)閉爐門。

(2)出爐。當(dāng)溫度回升至850 ℃后保持15 min，再升至1 150 ℃，保持10 min后出爐。在50 min內(nèi)升溫至1 200 ℃后，保溫15 min后出爐。將試金坩堝平穩(wěn)地旋轉(zhuǎn)2～3次，并在鐵板上輕敲2～3下，使附著在試金坩堝壁上的鉛珠下沉，然后將熔融物小心地全部倒入預(yù)熱的鑄鐵模中，冷卻后倒出。把鉛扣與熔渣分離，將鉛扣錘成正方體并稱重[3]。

2.3.3 灰 吹

將鉛扣放入已升至900 ℃的鎂砂灰皿中，關(guān)閉爐門1～2 min，待熔鉛脫模后，稍開(kāi)爐門，控制爐溫900 ℃進(jìn)行灰吹；待出現(xiàn)閃光點(diǎn)后取出，冷卻。用小鑷子將金、銀合粒從灰皿中取出，刷去黏附的雜質(zhì)，在鋼錠上錘成0.25 mm厚的薄片，然后將金、銀合粒薄片移入30 mL瓷坩堝中。

2.3.4 溶解部分

(1)預(yù)處理。于盛有金、銀合粒的燒杯中加入15 mL冰醋酸(1+3)，加熱微沸10 min，待金、銀合粒洗滌干凈，傾出冰醋酸洗滌溶液，加入10 mL近沸的硝酸(1+8)，置于低溫電熱板上進(jìn)行分解，溶解至近干，取下冷卻。

(2)王水溶解。將8 mL王水倒入燒杯中，待急烈反應(yīng)停止后，即溶解完全，取下冷卻，以水定容至10 mL容量瓶中。

2.3.5 測(cè) 定

在原子吸收分光光度計(jì)上以空氣-乙炔火焰選擇波長(zhǎng)242.8 nm處，用水調(diào)零，測(cè)量試液金的吸光度，從工作曲線上查得金的濃度，并隨同空白溶液進(jìn)行測(cè)定。

2.3.6 測(cè)定結(jié)果計(jì)算

測(cè)定結(jié)果按式(2)計(jì)算：

(2)

式中，m為測(cè)定濃度，mg/L；m0為空白溶液測(cè)定濃度，mg/L；V為溶液定容體積，mL；V0為取電解液體積，mL。

3 結(jié)果與討論

3.1 配料方案的選擇

由于浸出液中主要含有銻和硫化鈉、硫代銻酸鈉等多硫化物，為了最大限度提高捕集效果，按表2依次加入試劑，攪拌均勻，移取10 mL浸出液于試金坩堝中，加入3滴10%硝酸銀溶液后，覆蓋約10 mm厚的氯化鈉。

表2 浸出液中金的火試金法配料表 g

3.2 溶樣方法的選擇

溶解金、銀合粒時(shí)，不能直接加入王水，否則會(huì)產(chǎn)生氯化銀沉淀，覆蓋于金、銀合粒的表面阻礙金的完全溶解，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低，這是因?yàn)榻?、銀合粒95%以上成分為單質(zhì)銀。試驗(yàn)采用王水、(1+8)硝酸-王水對(duì)金、銀合粒分別進(jìn)行溶解，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 不同溶樣方法的測(cè)定結(jié)果 mg/L

3.3 方法檢出限

按照試驗(yàn)方法，對(duì)空白溶液進(jìn)行10次測(cè)定并計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差，以6s計(jì)算方法的檢出限，得到該方法檢出限為0.03mg/L。

3.4 方法精密度

取不同生產(chǎn)日期的兩個(gè)不同編號(hào)的浸出液，按照以上試驗(yàn)方法進(jìn)行分析，在最佳儀器工作條件下用標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定，其結(jié)果見(jiàn)表4(n=12)。

表4 方法精密度的試驗(yàn)結(jié)果

由表4可知，浸出液中金的測(cè)定結(jié)果相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在2.3%～3.6%。

4 結(jié) 論

試驗(yàn)通過(guò)對(duì)濕法堿性煉銻工藝浸出液中的金采用火試金法熔融、灰吹、硝酸溶解金銀合粒、王水溶解剩余的殘?jiān)?，以水定容、過(guò)濾，得到測(cè)定溶液后，用原子吸收分光光度法測(cè)定溶液中的金含量。試驗(yàn)結(jié)果表明，該方法金測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為2.3%～3.6%，操作簡(jiǎn)便，勞動(dòng)強(qiáng)度小，符合生產(chǎn)實(shí)際，適用于濕法煉銻浸出液中金的分析。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 曾妙先.火試金法在貴金屬元素分析中的應(yīng)用[J].黃金，2003(5):48-50.

[2] 倪文山，孟亞蘭，姚明星，等.鉛試金富集-塞曼石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定礦石中鉑鈀銠銥[J].冶金分析，2010，30(3):23-26.

[3] 符永際.礦石中低含量金的測(cè)定[J].黃金，2014(S):214-216.