火試金-重量法測定銅硫礦中的金和銀

馬麗君

（北方銅業股份有限公司計量檢驗部，山西垣曲043700）

火試金-重量法測定銅硫礦中的金和銀

馬麗君

（北方銅業股份有限公司計量檢驗部，山西垣曲043700）

針對銅硫礦中銅含量較高的特性，建立了適合該試樣的配料比、高溫熔融，金、銀與鉛形成合金，利用其比重懸殊與熔渣分離，將鉛扣灰吹得金、銀合粒，用硝酸分金，用重量法測定金量，用容量法測定銀量。方法的相對標準偏差0.66%～4.8%，加標回收率96.5%～100.6%，方法準確度高、精密度好，可應用于生產及貿易結算中。

銅硫礦；火試金；金；銀

0 前言

隨著社會的發展，我國銅礦資源逐漸匱乏，需大量進口銅硫礦作為銅冶煉原料。金、銀為計價元素，因此銅硫礦中金、銀含量的準確測定具有非常重要的意義?；鹪嚱鸱ㄊ菑V泛應用的較為經典的方法［15］，對于銅硫礦中金、銀的測定未見報道。國家標準方法GB/T3884.2—2012采用火試金法測定銅精礦中金、銀，該方法中銅精礦中銅含量在30%以下，而銅硫礦中銅含量可高達70%，銅的含量對配料比影響較大，影響金、銀含量的準確測定。本文研究了該物料中金、銀含量準確測定的影響因素，建立了準確測定銅硫礦中金、銀含量的方法，準確度高，精密度好，可用于貿易、生產中樣品的測定。

1 實驗部分

1.1 試劑

碳酸鈉（工業純）；氧化鉛（工業純，粉狀，ωAu＜0.05g/t，ωAg＜0.5g/t）；硼砂（工業純，粉狀）；二氧化硅（工業純，粉狀）；淀粉（工業純）；硝酸鉀（分析純）；氯化鈉（分析純）；純金（ωAu≥99.99%）；純銀（ωAg≥99.99%）；硝酸（優級純）；硫氰酸鉀（分析純）；硫酸鐵銨（分析純）。

硫酸鐵銨指示劑：1份飽和硫酸鐵銨溶液＋3份硝酸（1＋3）。

1.2 儀器和設備

上皿天平：感量1g；分析天平：感量0.001g；超微量天平：感量0.000 1mg；試金電爐：最高加熱溫度1 200℃；耐火粘土坩堝；灰皿（1份骨灰＋1份水泥）；試樣粉碎機。

1.3 實驗方法

于上皿天平上稱取碳酸鈉、氧化鉛、硼砂、二氧化硅等溶劑于試金坩堝中，然后再稱取試樣，表面覆蓋約5mm厚的氯化鈉，于950℃進爐，35min升溫至1 100℃，保溫20min出爐。將熔融物倒入已預熱過的鐵模中，冷卻后將鉛扣與熔渣（熔渣留補正用）分離。將鉛扣錘成方形，然后將鉛扣放入預先在950℃預熱30min的灰皿中，關閉爐門1～2min，待鉛液表面黑色膜脫去，打開爐門，使爐溫盡快降至840℃，關閉爐門灰吹。當合粒出現閃光后，把灰皿移至爐門附近，放置片刻取出，冷卻后從灰皿中取出合粒（灰皿留著補正用）。刷凈合粒表面粘附物，將合粒錘扁，放入30mL干凈的瓷坩堝中，加入10mL硝酸，放在低溫電熱板上加熱，使銀溶解，反應停止后，繼續加熱至體積大約5mL以后，加入10mL硝酸，加熱蒸至體積約5mL，取下冷卻。用熱水將溶液洗入50mL的瓷坩堝中，加入5滴硫酸鐵銨指示劑，用硫氰酸鉀標準溶液滴定，計算銀含量。將盛有金粒的坩堝放在電熱板上烘烤5min，冷卻后稱重量，計算金含量。

補正：將熔渣和灰皿粉碎，加入40g碳酸鈉，25g二氧化硅，20g硼砂，4g淀粉，混勻，表面覆蓋5mm厚的氯化鈉，按以上步驟重做一遍。

2 結果與討論

2.1 配料比渣型的確定

火試金熔渣的渣型是以硅酸度來確定的，硅酸度等于1為中性渣，硅酸度大于1的為酸性渣，硅酸度小于1的為堿性渣，因銅硫中含有大量的銅，故不宜采取酸性渣。對8＃樣品進行硅酸度實驗，見表1。

表1 不同硅酸度實驗Table 1 Test of different silicon acidity（n＝5） /g

從表1可知，硅酸度從0.5到1.0之間結果沒有明顯變化，因此我們選擇硅酸度為0.75左右。

2.2 氧化鉛用量的確定

冰銅中銅含量較高，需加入大量的氧化鉛，以將銅排入熔渣中，用8＃樣實驗，加入不同的氧化鉛量，結果如表2。

表2 氧化鉛用量選擇實驗Table 2 Test of lead oxide dosage（n＝5）

當分別加入150，200，250g氧化鉛時，結果變化不大，如果加入氧化鉛過多，給操作帶來困難，故選擇加入150g氧化鉛。

2.3 鉛扣的大小對分析結果的影響

鉛扣的大小是影響分析結果的因素之一，鉛扣大灰吹時間長，結果易偏低，鉛扣小，金、銀捕集不完全，故實驗選擇鉛扣為30～40g。

2.4 熔樣溫度對分析結果的影響

試樣進爐溫度以950℃為宜，溫度過高，突然反應產生的氣體會使物料濺出。一般35min升至1 100℃，保溫20min出爐，溫度過低，會使熔渣與鉛扣分離不徹底，試金失敗。

2.5 灰吹技術條件實驗

2.5.1 灰皿材質

一般火試金法所用的主要是鎂砂灰皿與骨灰水泥灰皿，這兩種灰皿都適用，鎂砂灰皿的回收率較好，但強度不夠，且灰皿不易補正，而骨灰水泥灰皿易于補正，實驗選用骨灰水泥灰皿。

2.5.2 灰吹溫度條件

灰吹溫度高時對銀的損失就大，特別是灰吹后期，因此灰吹溫度不能太高，但也不能過低，否則會“凍死”。以灰皿內壁四周出現羽毛狀鉛為最佳灰吹條件。

2.6 加入干擾雜質與不加干擾雜質的對比實驗

在8＃樣品中加入As和Sb各0.2g，Zn和Bi各0.05g，按實驗方法進行實驗，結果如表3。

從表3中可知，加入As和Sb各0.2g；Zn和Bi各0.05g，不影響測定結果。

表3 加入干擾雜質的試驗Table 3 Interference test（n＝5）

2.7 稱樣量及不同配料對加標回收率的影響

改變8＃樣品的稱樣量及配料，按實驗方法進行實驗，結果如表4。

表4 不同配料對回收率的影響Table 4 Effect of different ingredients on the recovery（n＝5） /g

從表4中可知，當基體中銅量加大時，加標回收率下降，故樣品稱樣量選擇5g。

2.8 分金技術條件

采用硝酸分金，先用硝酸（1＋7）分金，待分解完全后，再加入硝酸（1＋1）繼續分解。

2.9 精密度實驗

對4個樣品進行11次分析計算相對標準偏差，實驗結果為二次試金-渣灰皿補正后結果，見表5。

表5 分析結果Table 5 Analytical results of the method（n＝11） /（g·t-1）

由表5結果可以看出該方法精密度較好。

2.10 加標回收實驗

在8＃樣品中加入不同量的金、銀，按實驗方法進行分析，結果見表6。

由表6可知該方法的加標回收率在96.5%～100.6%。

表6 加標實驗Table 6 Recovery test of the method /mg

3 結語

解決了銅硫中銅含量高，影響金、銀準確測定的現象。從試樣的精密度和加標回收率實驗可知，方法適用于銅硫礦中金、銀量的測定。

［1］李華昌，屈太原，何飛頂.貴金屬元素分離富集技術進展［J］.中國無機分析化學（ChineseJournalofInorganicAnalyticalChemistry），2011，1（1）：7-12.

［2］趙偉，尤雅婷，徐松.火試金富集-重量法測定銅精礦中金銀含量［J］.地質學刊（JournalofGeology），2010，34（1）：89-97.

［3］安中慶，趙德平，朱利亞，等.火試金重量法直接測定鉛精礦及其它含鉛物料中的銀［J］.中國無機分析化學（ChineseJournalofInorganicAnalyticalChemistry），2015，5（1）：19-23.

［4］譚芳香.火試金法測定廢雜銅中金銀含量［J］.化工中間體（Chemicalintermediate），2014（2）：7-9.

［5］汪婷龍，羅智.火試金法測定非浮選銅精礦中金銀的條件分析［J］.銅業工程（CopperEngineering），2007（1）：72-73.

Determination of Gold and Silver Content in Copper Sulfide Ore by Fire Assaying-Gravimetric Method

MA Lijun
（MetrologyInspectionDepartmentofNorthernCopperCo.，LTD.，Yuanqu，Shanxi043700，China）

Appropriate sample proportion was determined according to the characteristics of high copper content in copper sulfide ore.Gold and silver could be alloyed with lead through high temperature melting then they were separated from the slag by great disparity of their proportion.The lead button was cupellated and gold and silver particles were obtained.The content of gold was determined by gravimetric method after the gold and silver alloy were dissolved by nitric acid，and silver was determined by volumetric method.The relative standard deviation（RSD）of the method was 0.66%～4.8%with 96.5%～100.6%recoveries.The method has high accuracy，good precision，and it can be applied to production and trade settlement.

copper sulfur ore；fire assay；gold；silver

O655.1

A

2095-1035（2015）03-0055-04

2015-02-04

2015-04-15

馬麗君，女，高級工程師，主要從事礦山及冶煉過程中有價元素、痕量元素分析及提取研究。Email：1098283104＠qq.com

10.3969/j.issn.2095-1035.2015.03.013