火試金法測定鉛冶煉渣中的金、銀含量

王皓瑩 劉秋波

(北礦檢測技術有限公司，北京 102628 )

引言

鉛冶煉渣是鉛冶煉陽極泥在提取主要成分如銅、硒、碲和貴金屬金、銀后所留下的殘渣[1]。現代工業上對鉛陽極泥提取冶煉金銀的方法通常是先進行脫硒脫碲作業，然后脫銅，最后是金銀冶煉回收，分離回收金銀后產生的固體廢棄物也就是鉛冶煉渣。根據冶煉工藝的不同，其鉛冶煉渣中仍會殘留大量的金銀貴金屬，此類固體廢棄物渣中銀含量范圍在xxx～xxxxxg/t，金含量范圍x.x～xx.xg/t，是一種品位相當高的二次資源。在礦產資源日趨枯竭的今天，以鉛冶煉渣作為二次資源，富集回收金、銀等貴金屬，有很高的經濟和社會價值。準確測定此類物料中的貴金屬元素金、銀的含量，建立金、銀連測分析方法，對市場貿易結算，指導冶煉生產，具有很重要的現實性和必要性。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

超微量電子天平(0.001 mg)；AgilentICP-OES 725電感耦合等離子體光譜儀(安捷倫科技有限公司)；高溫爐；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、鉍、鉛、碲混合標準溶液(100 μg/mL)：由金、鉍、鉛、碲標準儲備溶液(1 000 μg/mL，購自國家標準物質研究中心)稀釋混合而成。

1.2 實驗方法

1.2.1 金銀的測定

稱取2.0～5.0 g(精確至0.000 1 g)試料，置于已加入30 g碳酸鈉、100 g氧化鉛、15 g硼砂、10 g二氧化硅的試金坩堝中，加入3.5 g淀粉，采用與文獻[2]相同的方法進行熔煉、灰吹、分金、二次試金補正與氧化鉛空白實驗。分金時保留分金溶液于燒杯中，加入10 mL鹽酸，低溫加熱，待沉淀固化后，冷卻，轉入一定體積的容量瓶中，以水定容搖勻，靜置溶液澄清。采用電感耦合等離子體發射光譜儀在選定的最佳工作條件下按選定的金、鉍、鉛、碲各元素的波長，測定各元素的含量。合粒質量減去金粒質量和分金液的金、鉍、鉛、碲質量即為樣品中的銀量。金粒質量加上分金液中金質量即為樣品中金量。

1.2.2 分析結果計算

按式(1)、(2)計算金、銀的含量(wAu、wAg)，以g/t表示：

(1)

(2)

式中m2、m5、m6——分別為金粒質量、分金液中金質量以及所用氧化鉛中金質量，μg；

m1、m3、m4——分別為合粒質量、分金液中金鉛鉍碲質量以及所用氧化鉛中銀質量，μg；

m0——試料質量，g。

2 結果與討論

2.1 影響重量法測定銀的主要元素

在金銀檢測方法中常見的主要有酸溶原子吸收光譜法測銀、酸溶活性炭吸附或泡沫吸附法測金，以及傳統的火試金重量法。酸溶方法相對操作簡單，但是無法實現樣品的金銀連測[3]。傳統火試金重量法能夠實現樣品中的金銀連測，但因其樣品中含有大量干擾重量法測定的干擾元素，致使該方法測量值偏離真實值。鉛冶煉分銀渣經火試金富集形成鉛扣，鉛扣中除含有貴金屬外，還會有微量的銅錫鉍硒碲等。微量的銅錫在灰吹過程中被灰皿吸收，不進入合粒中，鉛扣中鉍硒碲等與金、銀有很強的親和力，有進入合粒中的可能性。因合粒中雜質的存在，鉛扣中的鉛可能在灰吹時灰吹不完全，有部分鉛會殘留在合粒中[4]。表1為鉛冶煉分銀渣熒光檢測組分結果，為研究樣品合粒中可能存在的雜質元素，合粒經分金后，保留分金溶液，鹽酸沉淀其中的銀，定容后，采用電感耦合等離子體發射光譜(ICP-OES)法測定其可能存在的元素鉛、鉍、金、鈀、鉑、硒、碲等的質量，樣品R5分金液中各元素質量測定結果見表2。

由表2可以看出，合粒中殘留的雜質元素主要為鉛、鉍和碲。

2.2 碲鉍元素干擾影響

由表1和表2可以看出，在火試金富集分離時，樣品中可以影響到金銀測定結果的主要元素為鉍和碲，鉍在傳統重量法測定金銀中，因存在合粒中與銀共存，一定量的鉍對測定是正干擾。碲與鉍的性質相似，傳統重量法無法消除其干擾。采用ICP-OES法同時測定其分金溶液中的鉍和碲量，消除了傳統重量法中其的干擾。為探究其對金銀測定的影響，可在樣品配料中加入一定量的干擾元素和金銀。按照實驗方法測定金銀量，其結果見表3和表4。

表1 鉛冶煉渣中部分元素含量

表2 鉛冶煉渣分金液中各元素質量

表3 鉍元素對火試金測定影響

表4 碲元素對火試金測定影響

實驗中采用了ICP-OES法測定合粒中的鉍、碲量，消除了傳統重量法中鉍碲帶來的正干擾。從表3可以看出，在實驗中5.0 g鉍對金銀測定無明顯干擾。表4中當試料中碲含量達到0.8 g時，金銀有偏低現象，當碲含量在1.0 g左右時，合粒與灰皿結合，至使檢測失敗。因此實驗測定樣品中碲最高含量在0.6 g。

2.3 測定基體的影響

分金溶液中主要基體為銀離子，加入鹽酸后，銀以氯化銀形式沉淀，此沉淀是否對待測元素有吸附作用，可采用加標回收來驗證。稱取三組質量為0、50、300 mg的純銀金屬。采用樣品分金方法溶解后，加入一定量的鉛、鉍、金標準溶液，按照實驗方法對其進行氯化銀沉淀，定容于50 mL容量瓶中，靜置沉淀后，測定其濃度，見表5。

由表5的數據可以看出，金、鉛、鉍隨著銀含量的增加，氯化銀沉淀增多，濃度有偏小的傾向，回收率稍有降低，回收率仍在94%以上。根據大量的實踐經驗數據表明，合粒中雜質的質量和大多小于銀質量的3%，因此沉淀對雜質量測定的干擾幾乎不影響試料中銀量的測定。

2.4 精密度和準確度實驗

取已知金銀含量樣品(金含量24.82 g/t，銀含量27 193 g/t)，分別做方法加標回收實驗與重復性實驗。結果見表6和表7。

表5 氯化銀沉淀影響

表6 方法加標回收實驗

表7 精密度實驗

3 結論

鉛冶煉渣中金量和銀量的測定，采用了火試金方法富集，與常見酸溶光譜法相比較實現了金銀連測。采用了ICP-OES法測定合粒中的雜質，不僅消除了傳統重量法的測量偏差，同時因ICP-OES法能實現多元素同時測定，也縮短了方法流程操作，提升了方法的可操作性。該方法準確、方便、快捷，加標回收率分別為銀98.6%～100%，金96.2%～102%。5次平行測定結果的相對標準偏差為銀0.36%，金2.5%。