火試金重量法直接測定鉛精礦及其它含鉛物料中的銀

安中慶 趙德平 朱利亞 劉維理 劉英波李蓉 周婭 閆豫昕 施昱 羅偉賦 楊海岸

（昆明冶金研究院，昆明650031）

火試金重量法直接測定鉛精礦及其它含鉛物料中的銀

安中慶 趙德平 朱利亞 劉維理 劉英波李蓉 周婭 閆豫昕 施昱 羅偉賦 楊海岸

（昆明冶金研究院，昆明650031）

系統研究了火試金重量法直接測定鉛精礦、鉛礦石、鉛合金和含鉛物料中銀含量的條件，將測定結果與國家標準、行業標準方法的測定結果進行比較，并采用鉛精礦國家標準物質進行驗證。結果表明：測定5～71 200g/t的銀含量，相對標準偏差（RSD）和銀標準加標回收率分別為0.10%～7.4%和99.10%～99.94%。分析結果與國家標準、行業標準方法測定結果吻合，驗證結果與鉛精礦國家標準物質認定值一致。

火試金重量法；鉛精礦；鉛礦石；鉛合金；含鉛物料；銀

0 前言

隨著現代科技的發展，銀除用作飾品外，已被廣泛用于電子、電鍍、感光材料、化工、醫療，太陽能等領域中，因此銀的需求量逐年增大。鉛精礦、鉛礦石，含鉛物料是提取銀的重要原材料之一，故銀的準確測定直接影響銀提煉工藝的選擇和貿易價格的確定。目前，在用或參照標準分析方法用于上述樣品分析存在如下問題（1）市場對鉛精礦中銀含量的計價已由200g/t降至100g/t，故對低于200g/t銀的準確分析提出更高的要求。鉛精礦國家標準分析方法［1］采用鉛析或灰吹火試金富集，測定范圍為200～2 000g/t，分析結果準確度已不能滿足實際樣品和市場貿易要求。此外，于硝酸介質中原子吸收光譜法測定銀，微量氯離子即有沉淀析出，對測定環境和試劑要求較苛刻。（2）鉛礦石、含鉛物料中銀含量的開采、冶煉價值已由10g/t降至5g/t，故對低于10g/t銀的準確分析提出更高的要求。鉛礦石國家標準分析方法［2］是采用火試金富集，于氨性介質中原子吸收光譜法測定銀，吸光度穩定性較酸性介質的差，且對儀器腐蝕性較大。（3）鉛及鉛合金國家標準分析方法［3］不經分離富集，于鹽酸介質中原子吸收光譜法直接測定銀，氯化鉛嚴重干擾測定，且試樣稱取量小，代表性較差。（4）上述方法的后續測定均采用原子吸收光譜法，測定時間較長，且測定較高含量銀的稀釋倍數較大，易引起一定的分析誤差。因此，采用火試金重量法直接測定上述樣品中的銀含量已成為一種趨勢。火試金重量法直接測定鉛陽極泥中銀含量已有文獻介紹［4］，迄今未見用于鉛精礦、鉛礦石、鉛合金和含鉛物料中銀含量測定。

本文系統研究了火試金重量法直接測定鉛精礦、鉛礦石、鉛合金和含鉛物料中銀含量的測定條件，并將本法結果與國家標準、行業標準的分析結果進行比較，同時采用鉛精礦國家標準物質進行驗證。

1 實驗部分

1.1 主要試劑、儀器與裝置

超微量天平：感量0.001mg（xp 2u，瑞士）；電子天平：感量0.01mg（MS 104S，瑞士）；托盤天平：感量1g（JJ 2000，中國）；X射線熒光光譜儀（Axios Max，荷蘭帕納科）；試金爐（KSY 12D-40，中國）；馬弗爐（SX 3-12-13，中國）；粘土坩堝；灰皿；錐形鑄模；瓷坩堝；鉗子；純銀（質量百分數＞99.99%）；鉛精礦國家標準物質（編號GB07167，銀含量為626g/t）；無水碳酸鈉；氧化鉛；二氧化硅；硼砂；淀粉；硝酸鉀；覆蓋劑：2份無水碳酸鈉與1份硼砂混勻；冰醋酸。分析用試劑為工業純。

1.2 實驗方法

1.2.1 熔融

稱取15g試樣于粘土坩堝中，加入造渣劑，淀粉或硝酸鉀，攪拌均勻后，于物料表面覆蓋5mm覆蓋劑，將粘土坩堝放置于850℃高溫試金爐中，升溫至1 130℃，熔融15min。取出，倒入鐵模中，冷卻。

1.2.2 分離、灰吹

從鐵模中倒出熔煉物，分離出熔煉渣和鉛扣，將鉛扣置于已預熱至900℃灰皿中，關上爐門，待鉛液表面黑色膜消失后，稍開爐門，將溫度降至860℃進行灰吹，當合粒出現閃光后，取出灰皿，冷卻。

1.2.3 稱重

將合粒從灰皿中取出，刷凈合粒表面粘附物，用乙酸溶液清洗合粒，烘干，冷卻至室溫，稱取合粒的質量。

1.2.4 分金

將合粒置于瓷坩堝中，加入熱硝酸溶液，于低溫電熱板上近沸溶解，待銀完全溶解后，用熱水洗滌金粒。將金粒低溫烘干后，置于高溫電爐灼燒，冷卻至室溫，稱取金粒的質量。

1.2.5 銀補正系數及計算

2 結果與討論

2.1 樣品預分析

隨著高品位礦物的開采殆盡，低品位礦物的開采占據主要地位。為了便于此類樣品的順利熔解，通過對較多廠家的樣品進行X射線熒光光譜法定性半定量檢測。由表1可知，成分分別為：大量（質量百分數：5%～65%）的Pb，Zn，S，Fe，Si，Cu，Al，As，Ca；中量（質量百分數：0.2%～5%）的Mg，Zn，Al，As，Bi和小量（質量分數：x g/t～xxxxx g/t）的Nb，Ag，Se，In，Au。

表1 X射線熒光光譜法分析結果Table 1 Analytical results of X-fluorescence/%

續表1

2.2 試金配料硅酸度影響

決定熔渣的硅酸度是配料，通過對樣品進行造渣溶劑配比實驗，由表2可知：（1）當試金配料硅酸度K＜0.8時，熔渣粘度小、流動性較好，但除去雜質、富集金銀的效果差。（2）當試金配料硅酸度K＞0.8時，熔渣粘度稍大、流動性差，除去雜質的效果好，但富集金銀的效果差。（3）當試金配料硅酸度K＝0.8時，熔渣粘度小，流動性適中，富集金銀的效果較好。選擇試金配料硅酸度（K＝0.8）。

表2 試金配料對硅酸度影響Table 2 Effect of assaying ingredients on silicic acidity/g

2.3淀粉、硝酸鉀用量影響

由表3可知，當以鉛扣重量28～35g為準時，淀粉，硝酸鉀用量符合以下計算公式：淀粉用量（30－試樣的質量×試料中硫的百分含量×22＋45）/12；硝酸鉀用量（試料的質量×試料中硫的百分含量×22－75）/4。選擇淀粉用量（2～6g）、硝酸鉀用量（0～12g）。

2.4 灰吹溫度影響

灰吹溫度是銀損失的主要因素，在灰吹過程中，鉛通過氧化放熱，使得灰皿的溫度高于爐溫達到氧化鉛的熔點（884℃），因此，除了開始和結束需要較高溫度外，其余過程的溫度相對較低，所以灰吹過程中溫度的控制尤為重要。由表4可知，（1）當灰吹溫度＜860℃時，灰皿中有羽毛狀結晶（氧化鉛），合粒中含鉛，灰吹不完全。（2）當灰吹溫度＞860℃時，灰皿中無羽毛狀結晶（氧化鉛），合粒中不含鉛，但銀量損失較大。（3）當灰吹溫度為860℃時，灰皿中有少量羽毛狀結晶（氧化鉛），合粒中不含鉛，銀損失量較小。選擇灰吹溫度860℃。

表3 淀粉、硝酸鉀用量對鉛扣的影響Table 3 Effect of dosage amylum and potassium nitrate on Lead button /g

表4 灰吹溫度對銀的影響Table 4 Effect of cupellation temperature on silver

2.5 銀補正系數及標準回收分析

試金分析過程中，不可避免地存在熔樣和灰吹損失，常用二次試金補正方法進行校正，該方法準確可靠，但同時也加倍了工作量。本法稱取不等量純銀于預先加有與分析試料相等量的氧化鉛、碳酸鈉、二氧化硅、硼砂粘土坩堝中，加入6.5g淀粉，攪拌均勻，以下按分析步驟（1.2.1～1.2.4）進行。由表5可知，兩種補正方法的測定結果吻合，本法銀補正系數為0.991～0.999時，平均補正系數為0.995，銀標準回收率為99.10%～99.94%，平均回收率為99.52%。補正系數符合火試金法＞0.985～1.00分析要求。選擇補正系數為0.995。

2.6 空白實驗

稱取200g氧化鉛于預先加有與分析試料時相等量的碳酸鈉、二氧化硅、硼砂粘土坩堝中，加入6.5g淀粉，攪拌均勻，覆蓋5mm覆蓋劑，以下按分析步驟“1.2”進行操作，由實驗可知，銀含量＜0.1g/t，即氧化鉛中銀含量較低，對測定結果無影響，低于標準中規定的＜0.2g/t的規定。

2.7 方法對照

將本法與國家標準、行業標準方法測定結果的精密度和準確度進行比較，同時采用鉛精礦國家標準物質進行驗證，由表6可知，測定5～71 200g/t的銀含量，本法測定的相對標準偏差為0.10%～2.9%。國家標準方法、行業標準方法的相對標準偏差為0.27%～7.4%，兩種方法相對誤差為±9.02%～12.1%。本法與國家標準方法驗證標準物質銀含量的相對誤差值為±0.64%。并且測定范圍較國家標準、行業標準寬。

表5 銀補正系數及標準回收分析結果Table 5 Correction coefficients of silver and recoveries of the method /mg

表6 方法對照Table 6 Comparison of the analytical results by different method

續表6

3 結論

采用火試金重量法直接測定鉛精礦、鉛礦石、鉛合金和含鉛物料中銀含量，結果準確、精密，方法選擇性好、測定范圍寬和適用性強，操作簡便。

［1］中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局 .GB/T 8152.10—2006鉛精礦化學分析方法［S］.北京：中國標準出版社，2010.

［2］中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.GB/T 14353.11—2010銅礦石、鉛礦石和鋅礦石化學分析方法［S］.北京：中國標準出版社，2010.

［3］中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.GB/T 4103.10—2012鉛及鉛合金化學分析方法［S］.北京：中國標準出版社，2012.

［4］梁金鳳，楊之勇 .鉛陽極泥中銀的分析——火法試金法［J］.有色礦冶，2012，5（1）：50-52.

［5］中華人民共和國工業和信息化部.YS/T 461.10—2003混合鉛鋅礦化學分析方法［S］.北京：中國標準出版社，2003.

［6］中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局 .GB/T 15249.2—2009合質金化學分析方法［S］.北京：中國標準出版社，2009.

Direct Determination of Silver in Lead Concentrates and
Lead-Contained Materiels by Fire Assay Gravimetry

AN Zhongqing，ZHAO Deping，ZHU Liya，LIU Weili，LIU Yingbo，
LI Rong，ZHOU Ya，YAN Yuxin，SHI Yu，LUO Weifu，YANG Haian（Kunming Metallurgy Research Institute，Kunming，Yunnan 650031，China）

In this paper，analytical conditions for direct determination of silver in lead concentrates，lead ore，lead alloys and lead-contained materiels by fire assay gravimetry were systemic investigated.Comparisons of experimental data between the proposed method and the national standards and industrial standards were carried out.The reliability of the method has been validated by determination of Ag in national standard reference of lead concentrate.The results indicated that the linear ranges，relative standard deviation（RSD，n＝11）and recoveries e were 5～71 200g/t，0.10%～7.4%and 99.10%～99.94%，respectively.The found values were in good accord with certified values.

fire assay gravimetry；lead concentrate；lead ore；lead alloys；lead-contained materiels；silver

O655.1

：A

：2095-1035（2015）01-0019-05

2014-08-11

：2014-12-18

安中慶，男，工程師，主要從事有色金屬及貴金屬分析研究與應用。E-mail：15808803771＠163.com

10.3969/j.issn.2095-1035.2015.01.006