火試金法測(cè)定鉛冶煉渣中的金、銀含量

王皓瑩 劉秋波

(北礦檢測(cè)技術(shù)有限公司，北京 102628 )

引言

鉛冶煉渣是鉛冶煉陽(yáng)極泥在提取主要成分如銅、硒、碲和貴金屬金、銀后所留下的殘?jiān)黐1]。現(xiàn)代工業(yè)上對(duì)鉛陽(yáng)極泥提取冶煉金銀的方法通常是先進(jìn)行脫硒脫碲作業(yè)，然后脫銅，最后是金銀冶煉回收，分離回收金銀后產(chǎn)生的固體廢棄物也就是鉛冶煉渣。根據(jù)冶煉工藝的不同，其鉛冶煉渣中仍會(huì)殘留大量的金銀貴金屬，此類(lèi)固體廢棄物渣中銀含量范圍在xxx～xxxxxg/t，金含量范圍x.x～xx.xg/t，是一種品位相當(dāng)高的二次資源。在礦產(chǎn)資源日趨枯竭的今天，以鉛冶煉渣作為二次資源，富集回收金、銀等貴金屬，有很高的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值。準(zhǔn)確測(cè)定此類(lèi)物料中的貴金屬元素金、銀的含量，建立金、銀連測(cè)分析方法，對(duì)市場(chǎng)貿(mào)易結(jié)算，指導(dǎo)冶煉生產(chǎn)，具有很重要的現(xiàn)實(shí)性和必要性。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

超微量電子天平(0.001 mg)；AgilentICP-OES 725電感耦合等離子體光譜儀(安捷倫科技有限公司)；高溫爐；4#黏土坩堝及鎂砂灰皿。

鹽酸、硝酸均為分析純?cè)噭?；?shí)驗(yàn)用水為二次去離子水。

金、鉍、鉛、碲混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(100 μg/mL)：由金、鉍、鉛、碲標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液(1 000 μg/mL，購(gòu)自國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心)稀釋混合而成。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 金銀的測(cè)定

稱(chēng)取2.0～5.0 g(精確至0.000 1 g)試料，置于已加入30 g碳酸鈉、100 g氧化鉛、15 g硼砂、10 g二氧化硅的試金坩堝中，加入3.5 g淀粉，采用與文獻(xiàn)[2]相同的方法進(jìn)行熔煉、灰吹、分金、二次試金補(bǔ)正與氧化鉛空白實(shí)驗(yàn)。分金時(shí)保留分金溶液于燒杯中，加入10 mL鹽酸，低溫加熱，待沉淀固化后，冷卻，轉(zhuǎn)入一定體積的容量瓶中，以水定容搖勻，靜置溶液澄清。采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀在選定的最佳工作條件下按選定的金、鉍、鉛、碲各元素的波長(zhǎng)，測(cè)定各元素的含量。合粒質(zhì)量減去金粒質(zhì)量和分金液的金、鉍、鉛、碲質(zhì)量即為樣品中的銀量。金粒質(zhì)量加上分金液中金質(zhì)量即為樣品中金量。

1.2.2 分析結(jié)果計(jì)算

按式(1)、(2)計(jì)算金、銀的含量(wAu、wAg)，以g/t表示：

(1)

(2)

式中m2、m5、m6——分別為金粒質(zhì)量、分金液中金質(zhì)量以及所用氧化鉛中金質(zhì)量，μg；

m1、m3、m4——分別為合粒質(zhì)量、分金液中金鉛鉍碲質(zhì)量以及所用氧化鉛中銀質(zhì)量，μg；

m0——試料質(zhì)量，g。

2 結(jié)果與討論

2.1 影響重量法測(cè)定銀的主要元素

在金銀檢測(cè)方法中常見(jiàn)的主要有酸溶原子吸收光譜法測(cè)銀、酸溶活性炭吸附或泡沫吸附法測(cè)金，以及傳統(tǒng)的火試金重量法。酸溶方法相對(duì)操作簡(jiǎn)單，但是無(wú)法實(shí)現(xiàn)樣品的金銀連測(cè)[3]。傳統(tǒng)火試金重量法能夠?qū)崿F(xiàn)樣品中的金銀連測(cè)，但因其樣品中含有大量干擾重量法測(cè)定的干擾元素，致使該方法測(cè)量值偏離真實(shí)值。鉛冶煉分銀渣經(jīng)火試金富集形成鉛扣，鉛扣中除含有貴金屬外，還會(huì)有微量的銅錫鉍硒碲等。微量的銅錫在灰吹過(guò)程中被灰皿吸收，不進(jìn)入合粒中，鉛扣中鉍硒碲等與金、銀有很強(qiáng)的親和力，有進(jìn)入合粒中的可能性。因合粒中雜質(zhì)的存在，鉛扣中的鉛可能在灰吹時(shí)灰吹不完全，有部分鉛會(huì)殘留在合粒中[4]。表1為鉛冶煉分銀渣熒光檢測(cè)組分結(jié)果，為研究樣品合粒中可能存在的雜質(zhì)元素，合粒經(jīng)分金后，保留分金溶液，鹽酸沉淀其中的銀，定容后，采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-OES)法測(cè)定其可能存在的元素鉛、鉍、金、鈀、鉑、硒、碲等的質(zhì)量，樣品R5分金液中各元素質(zhì)量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可以看出，合粒中殘留的雜質(zhì)元素主要為鉛、鉍和碲。

2.2 碲鉍元素干擾影響

由表1和表2可以看出，在火試金富集分離時(shí)，樣品中可以影響到金銀測(cè)定結(jié)果的主要元素為鉍和碲，鉍在傳統(tǒng)重量法測(cè)定金銀中，因存在合粒中與銀共存，一定量的鉍對(duì)測(cè)定是正干擾。碲與鉍的性質(zhì)相似，傳統(tǒng)重量法無(wú)法消除其干擾。采用ICP-OES法同時(shí)測(cè)定其分金溶液中的鉍和碲量，消除了傳統(tǒng)重量法中其的干擾。為探究其對(duì)金銀測(cè)定的影響，可在樣品配料中加入一定量的干擾元素和金銀。按照實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定金銀量，其結(jié)果見(jiàn)表3和表4。

表1 鉛冶煉渣中部分元素含量

表2 鉛冶煉渣分金液中各元素質(zhì)量

表3 鉍元素對(duì)火試金測(cè)定影響

表4 碲元素對(duì)火試金測(cè)定影響

實(shí)驗(yàn)中采用了ICP-OES法測(cè)定合粒中的鉍、碲量，消除了傳統(tǒng)重量法中鉍碲帶來(lái)的正干擾。從表3可以看出，在實(shí)驗(yàn)中5.0 g鉍對(duì)金銀測(cè)定無(wú)明顯干擾。表4中當(dāng)試料中碲含量達(dá)到0.8 g時(shí)，金銀有偏低現(xiàn)象，當(dāng)碲含量在1.0 g左右時(shí)，合粒與灰皿結(jié)合，至使檢測(cè)失敗。因此實(shí)驗(yàn)測(cè)定樣品中碲最高含量在0.6 g。

2.3 測(cè)定基體的影響

分金溶液中主要基體為銀離子，加入鹽酸后，銀以氯化銀形式沉淀，此沉淀是否對(duì)待測(cè)元素有吸附作用，可采用加標(biāo)回收來(lái)驗(yàn)證。稱(chēng)取三組質(zhì)量為0、50、300 mg的純銀金屬。采用樣品分金方法溶解后，加入一定量的鉛、鉍、金標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照實(shí)驗(yàn)方法對(duì)其進(jìn)行氯化銀沉淀，定容于50 mL容量瓶中，靜置沉淀后，測(cè)定其濃度，見(jiàn)表5。

由表5的數(shù)據(jù)可以看出，金、鉛、鉍隨著銀含量的增加，氯化銀沉淀增多，濃度有偏小的傾向，回收率稍有降低，回收率仍在94%以上。根據(jù)大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，合粒中雜質(zhì)的質(zhì)量和大多小于銀質(zhì)量的3%，因此沉淀對(duì)雜質(zhì)量測(cè)定的干擾幾乎不影響試料中銀量的測(cè)定。

2.4 精密度和準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)

取已知金銀含量樣品(金含量24.82 g/t，銀含量27 193 g/t)，分別做方法加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)與重復(fù)性實(shí)驗(yàn)。結(jié)果見(jiàn)表6和表7。

表5 氯化銀沉淀影響

表6 方法加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

表7 精密度實(shí)驗(yàn)

3 結(jié)論

鉛冶煉渣中金量和銀量的測(cè)定，采用了火試金方法富集，與常見(jiàn)酸溶光譜法相比較實(shí)現(xiàn)了金銀連測(cè)。采用了ICP-OES法測(cè)定合粒中的雜質(zhì)，不僅消除了傳統(tǒng)重量法的測(cè)量偏差，同時(shí)因ICP-OES法能實(shí)現(xiàn)多元素同時(shí)測(cè)定，也縮短了方法流程操作，提升了方法的可操作性。該方法準(zhǔn)確、方便、快捷，加標(biāo)回收率分別為銀98.6%～100%，金96.2%～102%。5次平行測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為銀0.36%，金2.5%。