王皓瑩
(北京礦冶研究總院,北京102628)
火試金-原子吸收光譜法測定錫陽極泥中金、銀含量
王皓瑩
(北京礦冶研究總院,北京102628)
錫陽極泥是錫冶煉過程中的一種中間產物,其中含有大量的金、銀等貴金屬。準確測定錫陽極泥中金、銀含量有很重要的現實意義。采用火試金法能實現錫陽極泥中金、銀含量的連續測定,方法準確度高,精密度好,金、銀回收率在97.46%~101.66%,能很好地滿足錫陽極泥中高品位金、銀的測定。關鍵詞 火試金;錫陽極泥;金、銀連測;鉍;原子吸收光譜法
錫陽極是錫冶煉過程中的一種中間產物,其中含有大量的金銀等貴金屬[1],也是回收冶煉金、銀的重要原料之一。隨著有色行業的發展,錫陽極泥作為一種重要的冶煉原材料,其交易量正在逐漸增多。準確測定錫陽極泥中金、銀的含量,就有很重要的現實意義。因錫陽極泥中含有大量火試金重量法測定的干擾元素,常見火試金重量法無法準確測定其金、銀含量[2]。經研究發現,采用原子吸收光譜法測定合粒中的鉍量,解決了樣品中的鉍對火試金重量法測定銀量時的影響,通過采用火焰原子吸收光譜法測定金量,避免了錫陽極泥中微量鉑族貴金屬在重量法測金量時的干擾,實現了火試金法對錫陽極泥中金、銀含量的準確測定。
1.1 主要儀器與試劑
超微量電子天平(0.001mg);GBC932B原子吸收光譜儀(澳大利亞GBC公司);4#黏土坩堝及鎂砂灰皿。
鹽酸、硝酸均為分析純試劑;實驗用水為二次去離子水。
金標準溶液(100μg/mL):由金標準儲備溶液(1 000μg/mL,購自國家有色金屬及電子材料分析測試)稀釋配制而成。
鉍標準溶液(100μg/mL):由鉍標準儲備溶液(1 000μg/mL,購自國家有色金屬及電子材料分析測試)稀釋配制而成。
1.2 實驗方法
1.2.1 銀量的測定
稱取2.0g(精確至0.000 1g)樣品,采用與文獻[3]相同的配料,進行熔煉、灰吹、分金、二次試金補正分析與氧化鉛空白試驗。分金時保留分金溶液于燒杯中,加入10mL鹽酸,低溫加熱,待沉淀固化后,冷卻,轉入100mL容量瓶中,以水定容,搖勻,靜置至溶液澄清。于火焰原子吸收光譜儀223.1 nm波長下測定鉍的濃度。合粒質量減去金的質量和殘留的鉍的質量即為樣品中所含銀的量。
1.2.2 金的測定
在金粒中加10mL王水,電爐上加熱5min,待金溶解后,冷卻,以水定容于100mL的容量瓶中,于火焰原子吸收光譜儀242.8nm波長下測定金的濃度。
1.2.3 分析結果計算
篩選8名消費者(排除條件同1.1)按隨機順序雙盲測試8款市售面膜(包含未宣稱“水光”的普通面膜和宣稱“水光”的面膜),消費者按1~7分制對使用面膜后肌膚的水光感進行自我評估,并分別從其中挑選水光感強、中、弱的3款面膜,按1.6模型計算使用前后擬合水光指數、擬合水光指數提升值、擬合水光指數提升百分比。
按式(1),(2)計算金、銀的含量(wAu,wAg),以g/t表示:

式中 m2,m4,m7——分別為主量分析、補正分析合粒質量以及所用氧化鉛中銀的質量,μg;
m3,m6,m8——分別為主量分析、補正分析和所用氧化鉛中金的質量,μg;
m5——鉍殘留量,μg;
m1——試料的質量,g。
2.1 錫、銻、銅對測定的影響
錫陽極泥中主要含有大量的錫,含量在30%以上,還有10%左右的銻、銅、鉍等元素。在鉛試金的條件下,試樣中的錫不易被還原成金屬,但因錫易溶于鉛,所以一部分錫會進入鉛扣中。在灰吹時,鉛扣中的錫很快被氧化成二氧化錫、若大量二氧化錫的存在,會形成一層不溶性的錫酸鉛的黃色浮渣,蓋住融鉛表面,使灰吹停止。為了驗證錫的影響可稱取一定量的銀于30g鉛皮中,加入4g金屬錫,進行灰吹,結果表明,30g的鉛扣中,4g錫,不影響灰吹的進行。
銻和鉛在液體時能相互溶解,因而鉛扣中可能還有部分銻。少量的銻在灰吹時形成三氧化二銻,一部分變成氣體,一部分和氧化鉛被灰皿吸收,不影響結果的測定。
銅在熔煉造渣時,比鉛容易被還原,若樣品中銅含量較高,鉛扣中會含有一定量的銅,銅在灰吹時會使熔鉛的表面張力減小,影響金、銀灰吹時的損失。為了確定銅在灰吹時對金銀損失的影響,分別稱取1.0,1.5,2.0,2.5g高純銅及50mg銀,6mg金,包入30g的鉛箔中,進行灰吹。合粒分金后,測得金銀含量見表1。

表1 銅對金、銀灰吹的影響Table1 Influence of copper contents on Silver and gold-cupellation /μg
在能進行正常灰吹時,銅對金、銀灰吹的影響很小,能滿足分析的要求。
實驗選擇稱取2.0g左右的樣品,控制了樣品中錫、銅、銻的總量,在此條件下,錫、銅、銻均不影響金、銀的分析測定。
2.2 鉍的干擾與消除
在用傳統火試金重量法測定錫陽極泥中銀量時,合粒不正常,包含有其它雜質,測定值比實際值偏高。經研究發現,錫陽極泥合粒中包含的主要雜質為鉍。鉍在火試金熔煉造渣過程中,同鉛、金、銀一起被還原,富集于鉛扣中。灰吹過程中,鉍的氧化過程后于鉛,鉛被氧化成氧化鉛,被灰皿吸收后,部分鉍不會被氧化,會同金、銀一起形成合粒[4]。這就造成了在用傳統重量法測定錫陽極泥中銀量時結果偏高的現象。實驗采用保留分金溶液,用原子吸收光譜法準確測定分金溶液中鉍的量,從而解決了鉍的干擾問題。
2.3 共存元素對測定鉍的影響
合粒經硝酸溶解,分金溶液只含有銀和鉍,銀經氯化銀沉淀,溶液中殘留的共存元素只有少量的銀。在測定鉍量時,可只考慮少量銀的影響。經實驗表明,當溶液中的銀含量小于100mg/L時,對鉍的測定沒有影響。
2.4 鉑族貴金屬元素對金測定的影響
錫陽極泥根據生產來源不同,有的陽極泥中會有少量的鉑等其它貴金屬元素。這些貴金屬元素富集于鉛扣中,灰吹存于合粒[5],硝酸溶解銀后,鉑等貴金屬和金一樣,不被溶解,采用傳統重量法測定金時,對金的測定結果是正干擾。為了消除鉑等貴金屬元素的影響,同時根據錫陽極泥中金含量普遍不高的特性,金的測定采用火焰原子吸收光譜法,在金的波長242.8nm處,微量的鉑族元素不影響金的測定。
2.5 精密度與準確度實驗
取已認證過的錫陽極泥樣品,已知其中金、銀含量(金含量11.22g/t,銀含量5 506g/t),分別做方法加標回收實驗與重復性實驗。結果見表2、表3。

表2 方法加標回收率Table 2 Recovery of the method /μg

表3 精密度實驗Table 3 Precisions of the method /μg
通過控制樣品稱樣量,避免了銅、錫、銻等元素的干擾;采用測定分金溶液中殘留鉍量,剔除了樣品中鉍對銀測定的影響;金量的測定采用了原子吸收光譜法,避免了微量鉑族元素在重量法時對金的正干擾,實現了火試金法對錫陽極泥中金、銀量的連續測定。方法中金、銀加標回收率分別在97.46%~101.13%和99.57%~101.66%,精密度好,適合于錫陽極泥中銀含量1 000~10 000g/t,金含量5.00~500g/t的測定,可作為行業標準方法進行推廣。
[1]馮振華.火試金富集-ICP-AES法測定錫陽極泥中的鉑、鈀[J].中國無機分析化學(Chinese Journal of Inorganic Analytical Chemistry),2013,3(增刊):97-99.
[2]程文翠,胡艷巧,劉愛琴,等 .一次溶礦、兩種方法聯用測定地質樣品中的金[J].中國無機分析化學(Chinese Journal of Inorganic Analytical Chemistry),2014,4(1):37-40.
[3]中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局、中國國家標準化管理委員會.YS/T745.2—2010銅陽極泥化學分析方法:第2部分金量和銀量的測定火試金重量法[S].北京:中國標準出版社,2011:2-3.
[4]王皓瑩,袁玉霞,陳殿耿 .火試金法測定鉍渣料中高品位金銀含量[J].礦冶(Mining and Metallurgy),2012,21(3):100-102.
[5]北京礦冶研究總院分析室編 .礦石及有色金屬分析手冊[M].北京:冶金工業出版社,1990:180-182.
Determination of Gold and Silver in Tin Anode Slime by Fire Assay-Atomic Absorption Spectrometry
WANG Haoying
(Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy,Beijing102628,China)
Tin anode slime is one of the intermediates in the process of tin metallurgy.It contains a mass of precious metal—gold and silver.It is of great importance to determine the content of gold and silver in tin anode slime.Fire assay method can meet needs of continuous determination of gold and silver by eliminating the interference of bismuth and precious metals.This method is of high accuracy and good precision.The recovery is 97.46%~101.66%.It can be used for the measurement of high grade gold and silver in tin anode silme.
assay;tin anode slime;continuous determination of goldand silver;bismuth,atomic absorption spectrometry
O657.31;TH744.12+5
:A
:2095-1035(2015)02-0059-03
2015-01-10
:2015-01-28
科技部重大儀器專項(2011YQ14014177)資助
王皓瑩,男,工程師,主要從事礦石及有色金屬中貴金屬分析研究。E-mail:chemica_cn@sohu.com
10.3969/j.issn.2095-1035.2015.02.014