一次灰吹、一次造渣方法測定氰化金泥中金、銀含量的試驗研究

劉旭坤， 朱宗波， 李 春， 卞小冬， 王明雙

(山東黃金冶煉有限公司， 山東 萊州 261441)

黃金行業(yè)選礦過程中產(chǎn)生中間產(chǎn)物——金泥[1]，需要測定其中的金、銀含量[2-3]，由于不同工藝產(chǎn)生的金泥產(chǎn)物中的各種雜質元素復雜多變，測定方法還沒有形成固定的國家或行業(yè)標準。

目前常規(guī)的檢測方法一般采用二次造渣法(火試金重量法)和直接灰吹法測定金泥中金、銀的含量[4-7]。二次造渣法利用二次造渣測定金泥中金、銀含量[8-9]，方法分析流程長、檢測成本高、勞動強度大，并且在長時間的操作中容易造成貴金屬的損失，影響分析結果的準確性；直接灰吹法利用鉛對貴金屬的富集作用，經(jīng)過一次灰吹測定金泥中金、銀含量[10-11]，方法操作簡單、勞動強度小，但是一次灰吹后灰皿中殘余的貴金屬沒能得到很好地再次回收，容易造成測定結果偏低。

本研究采取了上述兩種方法的有利之處，對金泥中的金、銀分析采取了一次灰吹、一次造渣相結合的方法，將兩種方法結合到一起，既減輕了分析過程中的勞動強度、縮短了分析時間，又提高了分析結果的準確度，彌補了上述兩種方法的不足之處。本研究方法在金泥中金、銀測定的實際應用過程中得到了極好的效果。

1 實驗部分

1.1 實驗方法

將試樣用鉛箔包裹，在高溫下熔鉛與空氣中的氧接觸變成氧化鉛。由于表面張力不同，氧化鉛能被灰皿表面潤濕而吸收；熔鉛的內聚力大，不被灰皿吸收；金、銀不被氧化，呈合粒狀留在灰皿之中。試樣中的雜質在灰吹過程中被氧化，也被吸收到灰皿中而除去。將吸收有金屬的灰皿破碎成粉末，放入配好料的坩堝中進行造渣，捕集殘余的貴金屬；兩次操作得到的兩個金銀合粒，根據(jù)金泥預測的金、銀比，補加一定量的銀，使金、銀比達到1:3，用鉛皮包裹，在灰皿中進行灰吹，然后再將金銀合粒用硝酸分金，計算金銀含量。

1.2 主要試劑及設備

箱式高溫爐：最高溫度1 350 ℃。

精密天平：可讀性0.001 mg。

天平：可讀性0.000 1 g。

鉛箔：用純鉛(質量分數(shù)不小于99.99% )，0.2 mm薄片。

純銀粉：質量分數(shù)≥99.99%。

灰皿：鎂砂灰皿，口徑40 mm，內徑30 mm，高30 mm，深度17 mm。

坩堝：黏土坩堝，上口徑95 mm，底徑55 mm，高130 mm。

瓷坩堝，上口徑43 mm，底徑25 mm，高43 mm。

碳酸鈉：分析純。

硼砂：分析純。

玻璃粉：粒度100目。

面粉：可溶性淀粉，分析純。

硝酸：分析純(1+7)，(1+1)。

乙酸：分析純(1+3)。

1.3 實驗步驟

1.3.1 品位預測

分別稱取約200 mg金泥樣品兩份，分別編號1、2，重量分別為m、n；1號樣品直接用10 g鉛箔包裹，2號樣品加入一定量的高純銀粉后用10 g鉛箔包裹；將灰皿放入950 ℃箱式高溫爐內預熱30 min，將上述兩份樣品放入灰皿中，熔融，灰吹，得到金銀合粒1、2；將1號合粒用冰醋酸煮沸清洗，烘干，稱重得合粒重m1；將2號合粒碾片，分金，得金含量m2；根據(jù)m1、m2計算出金泥中金、銀的預測品位；金、銀預測品位計算公式見式(1)、式(2)。

(1)

(2)

1.3.2 稱樣

根據(jù)金泥中金的預測品位，稱取金泥樣品的重量m3，使樣品中金含量約200 mg左右，用20 g鉛箔包裹。

1.3.3 灰吹

將樣品放入在950 ℃箱式高溫爐內預熱30 min的灰皿中熔融、灰吹，得到金銀合粒，編號3。

1.3.4 造渣

將灰吹后的灰皿用研磨機粉碎，將灰皿粉末全部轉移到已配好料的火試金坩堝中，進行火試金操作；得到金銀小合粒，編號4。

1.3.5 合粒稱重

將金、銀合粒3、4用冰醋酸煮沸清洗，烘干，稱重得m4。

1.3.6 灰吹、分金

根據(jù)金泥預測金、銀品位，加入一定量的高純銀粉，使金、銀比例為1∶3，用10 g鉛皮包裹，放入在950 ℃箱式高溫爐內預熱30 min的灰皿中熔融、灰吹，得到金銀合粒，編號5；將5號合粒錘片、碾片、卷成小卷，分別在(1+7)硝酸溶液和(1+1)硝酸溶液中分金，各30 min，得金卷，置于瓷坩堝中，編號6；用蒸餾水清洗金卷3次，將瓷坩堝置于電熱板上烘干，在750 ℃的箱式高溫爐內退火2～3 min，取出冷卻，稱重得金卷重量m5。

1.3.7 計算金、銀含量

根據(jù)m3、m4、m5，分別計算出金泥中金、銀的準確含量。金泥中金、銀含量計算公式見式(3)、式(4)。

(3)

(4)

2 結果與討論

本公司生產(chǎn)的金泥中金、銀成分見表1(二次造渣法(火試金重量方法)測得的結果)。

表1 金泥的成分 %

2.1 第一次灰吹過程中鉛的用量對金泥中金、銀回收率的影響

以含金量200 mg為標準，準確稱取公司金泥樣品496.90 mg，6份，分別用5 g、10 g、15 g、20 g、25 g、30 g鉛箔包裹，于950 ℃下進行灰吹，計算金、銀回收率，結果見表2。

表2 第一次灰吹過程中鉛箔用量對金泥中金、銀回收率影響

從表2中可以看出，在鉛箔用量為20 g時，金、銀的回收率最高，達到了99.23%，故一次灰吹時選用20 g的鉛箔用量。

2.2 稱樣重量對金泥中金、銀回收率的影響

對氰化金泥樣品分別按照含金量100 mg、200 mg、300 mg、400 mg為標準，準確稱取試樣四份，包裹鉛箔20 g于950 ℃下進行灰吹，計算金、銀回收率，測定結果見表3。

表3 稱樣重量對金泥中金、銀回收率影響

從實際情況來看：當含金量為100 mg時，由于樣品稱樣量過少，導致在灰吹過程中銀的損失大，致使回收率達不到99%；當稱樣量為300 mg、400 mg時，由于樣品稱樣量過多，樣品中的雜質含量增大，在包裹20 g鉛箔的情況下，致使雜質灰吹不干凈，鉛扣上附著雜質，直接影響了灰吹的金、銀回收率無法計算；如果增加鉛箔用量，灰皿內容量不足以承載，會導致鉛箔熔融后溢出。綜上所述，選擇含金為200 mg作為樣品的稱樣標準。

2.3 灰吹溫度對金泥中金、銀回收率的影響

對氰化金泥樣品按照含金量200 mg為標準，準確稱取5份，包裹鉛箔20 g，分別在930 ℃、940 ℃、950 ℃、960 ℃、970 ℃進行灰吹操作，計算在不同的灰吹溫度下金、銀的回收率，結果見表4。

從表4可以看出：在950 ℃時，金、銀的回收率最高；當溫度小于950 ℃時，金、銀回收率隨著溫度升高而增大，但是灰吹速度較慢；當溫度大于950 ℃時，由于鉛箔熔化、及氧化速度過快，造成了樣品中銀損失較大，并且不容易將雜質灰吹干凈。綜上所述，故選擇灰吹溫度為950 ℃。

表4 灰吹溫度對金泥中金、銀回收率影響

2.4 一次灰吹、一次造渣法與二次造渣方法比對

準確稱取含金200 mg的金泥樣品一份，按照上文1.3操作步驟進行操作，計算樣品中金、銀含量，并與表1中目前金泥中金、銀分析所常用的二次造渣地方法所測定的結果進行對比，研究金、銀回收率，具體結果見表5。

表5 一次灰吹、一次造渣法與二次造渣方法間回收率比對

從表5可以看出，本方法能夠有效地實現(xiàn)對公司金泥樣品的分析化驗工作，并且可以減少二次造渣過程中的金、銀回收率上的損失，提高金、銀回收率，保證了分析方法的準確性。

2.5 方法精密度

分別采用上述兩種方法平行測定金泥樣品9次，測定金、銀的平均值并計算方法的精密度(RSD相對標準偏差)。一次灰吹、一次造渣方法精密度結果見表6，二次造渣法(火試金重量法)精密度結果見表7。

表6 金泥樣品金、銀含量測定值的精密度

由表6、表7可以看出，兩種方法的精密度等級相同，故一次灰吹、一次造渣法代替二次造渣法(火試金重量法)可行。

表7 金泥樣品金、銀含量測定值的精密度

3 結論

本方法采用一次灰吹、一次造渣的方式改變了原來工作程序繁冗的二次造渣的分析方法，對公司金泥樣品的分析化驗工作進行了研究，通過兩種方法結果之間的比對，以及本方法的精密度試驗，得出以下結論。

1)本方法中一次灰吹的參數(shù)條件：稱樣重量含金為200 mg，鉛箔用量為20 g，灰吹溫度為950 ℃。

2)相對于二次造渣法，本方法在分析過程中的金、銀的回收率分別高0.03%、0.06%，精密度與二次造渣法同等級，且大大簡化了操作流程，降低了檢測成本，值得推廣。