火試金-重量法測定錫精礦的金、銀含量

陳 健，王國棟，宋蒙蒙

（江蘇北礦金屬循環(huán)利用科技有限公司，江蘇 徐州 221002）

中國錫礦資源儲量居于世界首位，同時錫產(chǎn)量也是首屈一指。錫精礦是冶煉錫的重要中間原料，除主要含有錫元素之外，還含有金、銀及鉛、銅、鋅、鉍等金屬元素[1]，可進行綜合回收利用。目前，我國還沒有系統(tǒng)成熟的檢測方法測定錫精礦中金、銀含量，致使貿(mào)易時常存有爭議。因此，準確測定錫精礦中金、銀含量意義重大。火試金法作為成熟的金、銀分析方法，被很多研究認可[2-4]。本研究采用火試金-重量法測定錫精礦中金、銀含量，其不僅速度快，而且穩(wěn)定性好，準確度高。

1 試驗部分

1.1 試劑及規(guī)格

氧化鉛（分析純），無水碳酸鈉（工業(yè)純），二氧化硅（工業(yè)純），硼砂（工業(yè)純），硝酸鉀（分析純），淀粉，覆蓋劑（無水碳酸鈉與硼砂質(zhì)量比為2 ∶1，混勻），純銀（銀含量≥99.99%），乙酸（分析純），高純二級水，硝酸（優(yōu)級純），鹽酸（分析純），王水（鹽酸與硝酸體積比為3 ∶1）。

1.2 儀器及參數(shù)

黏土坩堝（容積約350 mL），箱式電阻爐（可用于熔煉或者灰吹，最高溫度可達1 300 ℃），灰皿，瓷坩堝，XP2U 百萬分之一天平（瑞士梅特勒公司），電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀（ICP-AES，美國安捷倫科技公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 熔煉

在（105±5）℃的烘箱中烘烤錫精礦試樣2 h，在黏土坩堝中加入120 g 氧化鉛、30 g 無水碳酸鈉、15 g 二氧化硅、10 g 硼砂，準確稱量錫精礦樣品10.00 g（±0.01 g），加入適量硝酸鉀，攪拌均勻，表面添加厚度約5 mm 的覆蓋劑，同時進行空白試驗。將黏土坩堝放入試金爐中，在60 min 內(nèi)升溫至1 150 ℃，將熔融物倒入鐵模中，冷卻后鉛扣與熔渣分離，保留熔渣至黏土坩堝中，將鉛扣砸成立方體。

1.3.2 灰吹

在950 ℃試金爐中預(yù)熱灰皿30 min，放入鉛扣，關(guān)閉爐門，等到完全熔化，褪去黑膜，調(diào)節(jié)爐溫至850 ℃，打開爐門降到設(shè)定溫度，關(guān)閉爐門進行灰吹。如果灰皿內(nèi)壁有少量羽毛狀晶體，說明灰吹溫度正好，當合粒出現(xiàn)閃光后，將灰皿夾出，夾取合粒，保留灰皿。將保留的熔渣與灰皿碾碎進行二次試金試驗，同時做空白對照試驗，將兩次得到的合粒轉(zhuǎn)移至同一瓷坩堝中。

1.3.3 分金及金的測定

將兩次得到的合粒用乙酸（1+3）洗凈，然后用XP2U 百萬分之一天平稱量合粒的質(zhì)量。將瓷坩堝中的合粒砸成薄片，用硝酸（1+7）在約160 ℃電熱板上分金，待反應(yīng)結(jié)束后將分金液轉(zhuǎn)移到100 mL 燒杯中待用，瓷坩堝加入硝酸（1+1）繼續(xù)分金，20 min后洗金退火，冷卻后用XP2U 百萬分之一天平稱量金的質(zhì)量。

1.3.4 銀的測定

目前的研究結(jié)果提示，結(jié)直腸癌的發(fā)生和發(fā)展過程伴隨著新生神經(jīng)的發(fā)生；而且新生神經(jīng)作為腫瘤微環(huán)境中的一部分，與其他組分之間也存在著交互作用。腸神經(jīng)系統(tǒng)本身的特殊性及其所處腸道復(fù)雜的內(nèi)環(huán)境（腸道微生物群和黏膜免疫系統(tǒng)等）使得新生神經(jīng)發(fā)生受多種因素調(diào)控，而它的參與使結(jié)直腸癌微環(huán)境變得更為復(fù)雜。然而，有關(guān)腫瘤組織中新生神經(jīng)的發(fā)生機制以及神經(jīng)系統(tǒng)對腫瘤發(fā)生與發(fā)展的作用機制，目前尚不明確，有待深入研究，這將是未來腫瘤研究的一個熱點[42-43]。對腫瘤新生神經(jīng)進行清晰、全面的認識將會為制定結(jié)直腸癌防治策略提供一條新的思路，從而對腫瘤的診斷、治療及預(yù)后評估都具有重要意義。

將5 mL 鹽酸加入100 mL 燒杯中，加熱至沉淀與溶液明顯分層后取下，放置稍冷到室溫，把含有氯化銀沉淀的溶液轉(zhuǎn)移到25 mL 比色管中，加水到刻度，搖勻，靜置澄清。用ICP-AES 測定溶液的雜質(zhì)含量。合粒質(zhì)量減去雜質(zhì)與金的質(zhì)量即為銀的質(zhì)量。

1.4 工作曲線的繪制

分別移取錫、鉛、銅、鋅、鉍、金、鉑、鈀元素的混合標準溶液0 mL、1 mL、2 mL、5 mL 和10 mL，將其置于一組100 mL的容量瓶中，并加入10 mL鹽酸，用高純水定容至刻度，搖勻，靜置待用，用ICP-AES進行測定。設(shè)定儀器的最佳工作條件（見表1），各元素的測定波長如表2 所示。

表1 儀器工作條件

表2 各元素的分析譜線

根據(jù)各元素的最佳測定波長，測定各個元素的發(fā)射強度，再用測量所得發(fā)射強度減去標準溶液中樣品空白的發(fā)射強度，以錫、鉛、銅、鋅、鉍、金、鉑、鈀的濃度為橫坐標，以發(fā)射強度為縱坐標，繪制工作曲線。

1.5 試驗結(jié)果的計算

設(shè)試樣的質(zhì)量為M0,分金液中雜質(zhì)質(zhì)量為M1,分金液中金的質(zhì)量為M2，質(zhì)量單位均為μg。

式中：ρ1為雜質(zhì)中鉛的質(zhì)量濃度，μg/mL；ρ2為雜質(zhì)中錫的質(zhì)量濃度，μg/mL；ρ3為雜質(zhì)中銅的質(zhì)量濃度，μg/mL；ρ4為雜質(zhì)中鋅的質(zhì)量濃度，μg/mL；ρ5為雜質(zhì)中鉍的質(zhì)量濃度，μg/mL；ρ6為雜質(zhì)中鉑的質(zhì)量濃度，μg/mL；ρ7為雜質(zhì)中鈀的質(zhì)量濃度，μg/mL；ρ8為雜質(zhì)中金的質(zhì)量濃度，μg/mL；V為分金液定容體積，mL。

根據(jù)式（1）和式（2）所得分金液的雜質(zhì)質(zhì)量和金質(zhì)量，按照式（3）和式（4）計算樣品中金、銀的含量[5]。其中，金含量用ωAu表示，銀含量用ωAg表示，結(jié)果單位均為g/t。

式中：M3為金的稱重質(zhì)量，μg；M4為空白試樣的金質(zhì)量，μg；M5為合粒的稱重質(zhì)量，μg；M6為空白試樣的銀質(zhì)量，μg。

2 結(jié)果與討論

2.1 雜質(zhì)元素對金銀測定結(jié)果的影響

由表3、表4 可知，錫精礦含有50%～60%的錫，在鉛試金的條件下，試樣中的錫很難被還原成金屬，然而錫比較容易溶于鉛，因此大部分錫會進入鉛扣中。但是在灰吹時，鉛扣中的錫較快氧化成SnO2，不會進入合粒[7]。因此，錫元素對金銀含量的測定不存在干擾?；掖颠^程中僅有少量鉛和鉍元素殘留在合粒中，二者都可準確測定質(zhì)量，不會影響金銀含量的測定。

表3 樣品的主要元素含量

表4 錫精礦分金液中各種雜質(zhì)元素的質(zhì)量

2.2 硅酸度對金銀測定結(jié)果的影響

火試金是根據(jù)硅酸度來確定熔渣渣型的，硅酸度等于1 時，它是中性渣，硅酸度大于1 時，它是酸性渣，硅酸度小于1 時，它是堿性渣。硅酸度對金銀測定結(jié)果的影響試驗數(shù)據(jù)如表5 所示。由5 表可知，硅酸度為0.50 ～1.25 時，其對金銀測定結(jié)果影響不大。當硅酸度等于0.75 時，熔渣流動性最好。

表5 硅酸度對金銀測定結(jié)果的影響試驗

2.3 灰吹溫度對金銀測定結(jié)果的影響

灰吹溫度直接影響試驗結(jié)果，灰吹溫度過高，銀測定結(jié)果會偏低；灰吹溫度過低，鉛扣會被凍住?；掖禍囟葘疸y測定結(jié)果的影響試驗數(shù)據(jù)如表6 所示。由表6 可知，灰吹溫度低于845 ℃時，鉛扣被凍住，無法得到合粒；當灰吹溫度等于850 ℃時，灰皿內(nèi)壁有少量羽毛狀結(jié)晶，銀測定結(jié)果接近實際結(jié)果；當溫度為855 ～870 ℃時，隨著溫度升高，銀測定結(jié)果逐漸偏低。因此，最佳灰吹溫度為850 ℃。

表6 灰吹溫度對金銀測定結(jié)果的影響試驗

2.4 精密度試驗

按照前文所述試驗方法測定3 組錫精礦，每組進行8 次平行試驗，匯總金銀測定結(jié)果，并且計算相對標準偏差（RSD），如表7 所示。由表7 可知，銀測定結(jié)果的RSD小于3%，金測定結(jié)果的RSD小于5%，精密度高。

表7 精密度試驗結(jié)果匯總

2.5 加標回收率試驗

稱取一定量的樣品，并在其中加入與樣品量大致相同的金標準溶液和銀標準溶液，再按照前文所述分析步驟進行測定，計算金、銀的加標回收率，如表8 所示。金的加標回收率為98.1%～101.2%，銀的加標回收率為99.3%～102.6%。

表8 金銀加標回收率試驗

3 結(jié)論

研究表明，火試金-重量法可用于測定錫精礦中金、銀含量，金的RSD小于5%，加標回收率為98.1%～101.2%；銀的RSD小于3%，加標回收率為99.3%～102.6%。此方法快速并且穩(wěn)定，精密度高，適用于生產(chǎn)分析。