泡沫富集-原子吸收光譜法測定含硫礦石樣品中金含量的方法研究

吳憲宗

（深圳市環境科學研究院，廣東深圳 518000）

泡沫富集-原子吸收光譜法測定含硫礦石樣品中金含量的方法研究

吳憲宗

（深圳市環境科學研究院，廣東深圳 518000）

本文研究了利用泡沫富集-硫脲解脫-原子吸收光譜法測定含硫礦石樣品中Au的各種條件，確定了一個針對含硫礦石樣品中Au的測試條件。通過樣品分析結果對照、標準回收試驗，結果令人滿意，在選定方法條件下，樣品Au回收率在90%～110%。

泡沫富集；富氧焙燒；硫脲解脫；原子吸收；金含量

一般礦石樣品中金含量較低，且在礦石中分布不均衡，這給金的定量分析工作帶來了很大的不確定性。國標采用火試金法測定礦石中金的含量，此方法準確度高，重復性好，但實際操作比較復雜，尤其是企業前期勘探階段，樣品量大，實驗室建設投入及后期維護成本較高。因此，很多實驗室探索其他快捷的富集方法，如溶劑萃取、活性炭吸附、負載石墨化碳黑、泡沫塑料富集等方法［1，2］。聚氨酯泡沫吸附富集-硫脲解脫法具有基體效應小、分析速度快、重復性好等優點被廣泛采用。本文在現有資料的基礎上，針對一些含硫量高的樣品經過多次試驗確定最佳條件，使樣品中Au的測定準確度高、靈敏和選擇性好。

1 實驗部分

1.1 儀器和主要試劑

1.1.1 儀器。原子吸收光譜儀AA6300C、定硫儀HKCL-8C、分析天平、電熱板、馬弗爐、振蕩器。

1.1.2 主要試劑。王水：現用現配。硫脲鹽酸溶液：20g/L硫脲+1%鹽酸溶液。Fe3+溶液：100g/L水溶液，121.25gFeCl3·6H2O定容于250mL容量瓶中。

金標準溶液（1 000μg/mL）：0.500 0g金標樣置于100mL中，加入20mL王水，低溫加熱至完全溶解，取下冷卻至室溫，移入500mL容量瓶中，以20mL王水洗滌燒杯，再以水洗燒杯，合并于容量瓶中，用水稀釋至刻度。

金標準儲備液（100μg/mL）：取50.00mL金標準儲存溶液于500mL容量瓶中，加入10mL王水，用水稀釋至刻度。

泡沫塑料：將聚氨酯軟質泡沫塑料剪成1cm×1cm× 5cm的條狀，壓在沸水中煮沸30min后擠干備用。

實驗室用水為去離子水，試劑均為分析純。

1.2 儀器工作條件

島津AA6300C儀器自帶金元素測試條件。

1.3 實驗方法

將礦樣破碎縮分并粉碎至過200目篩，于恒溫（105℃）干燥箱中干燥至恒重，冷卻后稱取適量樣品放入瓷坩堝中，然后放入馬弗爐中，待爐溫升至650℃后微開爐門進行富氧焙燒1.5h，冷卻后移入250mL錐形瓶中，加入20mL王水，蓋上表面皿，在電熱板上低溫（約170℃）微沸1h，不可蒸干，取下冷卻后加入80mL純凈水，1mLFe3+溶液，放入處理過的泡沫塑料2個，蓋上塞子，在振蕩器上振蕩60min，取出泡沫塑料，用自來水緩慢沖洗擠壓并用純凈水淋洗，擠干，放入25mL比色管中，定量加入10mL 20g/L硫脲鹽酸溶液，在沸水浴中煮沸30min，后趁熱用玻璃棒擠壓泡沫塑料并取出。

表3 樣品分別在920℃和650℃焙燒后測試結果比對

2 結果與討論

2.1 工作曲線選擇

利用金元素標準溶液，泡沫吸附硫脲解脫制作標準工作曲線（0、0.25、0.5、1和2.5μg/mL），相關系數r=0.9991。在該曲線下，對國家標準物質和金標準溶液進行測定（見表1）。

表1 金標準溶液制作工作曲線下的回收率實驗

利用國標物GBW(E)070067、GBW07804、GBW(E) 070068和GBW(E)070069泡沫吸附硫脲解脫后制作標準工作曲線（0、0.32、1.25、2.15和10μg/mL），r=0.9999。在該曲線下，對國家標準物質和金標準溶液進行測定（見表2）。

表2 國標物制作工作曲線下的回收率實驗

兩種工作曲線對國家標準樣、金標準溶液的測試結果無顯著差異。利用金標準溶液制作工作曲線廉價快捷方便，利用國標物制作工作曲線相比成本高且復雜，因此本文選取金標液去制作工作曲線。

2.2 焙燒時間選擇

樣品在650℃分別富氧焙燒1h和2h后測定樣品的全硫含量，結果顯示，兩個時間的樣品全硫含量基本一樣，說明1h焙燒足以讓硫化型的硫氧化。我們選取650℃下1.5h作為樣品的焙燒時間，該條件下樣品焙燒后松散無結塊。

2.3 焙燒升溫選擇

樣品分別在450℃焙燒1h除砷再650℃富氧焙燒1.5h和從室溫升溫到650℃后富氧焙燒1.5h，二者焙燒方式Au測試結果并無異同，本文選取爐溫從室溫升到650℃后富氧焙燒1.5h。

2.4 焙燒溫度選擇

含砷高的樣品在高于700℃溫度下焙燒時，砷與金會生成低沸點的砷金合金而揮發。當焙燒溫度低于650℃時，含砷礦物則會首先分解揮發出砷，而不會生成易揮發的砷金合金。而黃鐵礦和毒砂（砷黃鐵礦）的特征分解溫度分別為515℃和550℃。據文獻報道，當焙燒溫度為530℃時，砷、硫的脫除率分別為98%和94%；而當爐溫由530℃提高到1 100℃時，砷、硫脫除率的上升幅度不大。本文對比650℃和920℃下富氧焙燒1.5h下測量樣品的Au（見表3）。

從表3的結果來看，650℃富氧焙燒1.5h基本能去除砷、碳等對測試的干擾，回收率正常。920℃焙燒1.5h后不管是石英型還是硫鐵礦型樣品都有明顯的金損失。

2.5 樣品量

過200目篩后的樣品稱取標準樣2、5g和10g后測試發現稱樣量小于10g的樣品數據仍有較大波動，一般礦石樣品盡量保證試樣量10g以上。

2.6 泡沫用量

泡沫吸附主要依靠其表面，加入不同量泡塑后發現泡塑加入2片1cm×1cm×5cm泡沫海綿至少能吸附20mg/kg以上的金，本方法每個樣品采用2片。

［1］孫曉玲，于照水，張勤.泡沫塑料吸附富集-石墨爐原子吸收光譜法測定勘查地球化學樣品中超痕量金［J］.巖礦測試，2002（4）：266-270.

［2］章淑琴，潘自平，王永鑫.無火焰原子吸收法測定化探樣品中的金［J］.貴州地質，2004（1）：59-62.

Study on Measuring Gold in Sulfur Ore Samples by AAS after Concentration with Polyurethane Foam

Wu Xianzong
（Shenzhen Environmental Science Research Institute，Shenzhen Guangdong 518000）

This paper studied the use of foam enrichment-thiourea-atomic absorption spectrometric determination of sulfur ore samples containing various Au conditions,the best testing condition in sulfur ore samples was deter?mined.The recoveries of Au were 90%～110%under the selected method,and the analytical results were satisfactory.

concentration with polyurethane foam；oxygen-enriched roasting；sulfourea desorption method；atomic absorption method；measuringgold

O614.12；P575；O657.3

A

1003-5168（2017）08-0138-02

2017-07-02

吳憲宗（1988-），男，本科，研究方向：環境監測。