礦山中金的分析測定普遍采用濕法,但是它存在著偏高或偏低的不穩(wěn)定現(xiàn)象。這主要原因是礦石的種類、雜質(zhì)種類以及含量不同的客觀原因造成,還有實際操作中條件控制的不嚴(yán)格。從濕法測定原理上看雜質(zhì)主要是銅、鐵、鉛銀秘等以及酸度。
1 試劑與儀器
1.1 試劑
鹽酸(HCl)AR 2%溶液、硝酸(HNO3)AR、王水、醋酸(HAc )AR 7%溶液、氯化鉀(KCl)AR 25%溶液、碘化鉀(KI)AR、EDTA? AR 2%溶液、淀粉0.5%溶液、活性炭AR,粒度小于200目、紙漿,大張定性濾紙制作。
1.2標(biāo)準(zhǔn)溶液
(1)金標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.0001g/L)
在30~40℃水浴上溶解,加入25%氯化鉀溶液0.5ml,繼續(xù)在水浴上蒸干至無酸味。取下稍冷,每次加鹽酸1mL,反復(fù)在水浴上蒸干兩次。用0.1M鹽酸溶解后移入1000mL容量瓶中并以0.1moL/L鹽酸稀釋至標(biāo)線,搖勻,此溶液每毫升含金0.0001g金。
(2)硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.0001g Au/mL)及標(biāo)定
準(zhǔn)確稱取硫代硫酸鈉0.24818g溶于煮沸過的冷水中,加碳酸鈉0.1g,三氯甲烷0.2mL,以水稀釋至1L,搖勻,此溶液每毫升約相當(dāng)于0.0001g金。
標(biāo)定:吸取金標(biāo)準(zhǔn)溶液10mL于50mL瓷坩堝中,加冰醋酸2~3滴,碘化鉀0.2g,以硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淺黃色,加入淀粉溶液0.5mL,繼續(xù)滴定至蘭色消失為終點,標(biāo)定結(jié)果見表1。
硫代硫酸鈉標(biāo)定結(jié)果 ? 表1
次數(shù)
|
金標(biāo)準(zhǔn)體積 mL
|
硫代硫酸鈉體積 mL
|
硫代硫酸鈉的滴定度 g Au/mL
|
1
|
10.0
|
9.98
|
0.0000998
|
2
|
10.0
|
9.99
|
0.0000999
|
3
|
10.0
|
10.10
|
0.0001010
|
最終硫代硫酸鈉滴定度T=0.0001002 g Au/mL。
(3)活性炭處理和回收率的測定
市售活性炭空白值較高,通過實驗證明采用以下方法處理活性炭可以有效地提高純度達(dá)到實驗的要求,如表2,表3說明。
處理前后活性炭中雜質(zhì)含量(%) 表2
元素
|
處理前
|
處理后
|
Cu
|
0.068
|
0.00015
|
Fe
|
0.76
|
0.00037
|
Pb
|
0.0013
|
小于0.00010
|
Bi
|
0.0044
|
0.00050
|
Sb
|
0.0057
|
小于0.00010
|
Cd
|
0.0061
|
小于0.00010
|
Zn
|
0.040
|
0.00070
|
Mg
|
0.14
|
0.00014
|
Ni
|
0.010
|
0.00080
|
Mn
|
0.059
|
0.00058
|
Ca
|
1.07
|
0.0048
|
Ag
|
0.0021
|
小于0.00010
|
活性炭處理后回收率測定 表3
次數(shù)
|
金標(biāo)準(zhǔn)體積 mL
|
滴定結(jié)果金 ug
|
金的回收率 %
|
1
|
10.0mL≈100ug
|
99.69(9.95mL)
|
99.69
|
2
|
100ug
|
99.99(9.98mL)
|
99.99
|
3
|
100ug
|
99.89(9.97mL)
|
99.89
|
將活性炭浸入5%氟化銨溶液3d以上。減壓過濾用2%鹽酸洗滌8~10次,再用王水洗滌8~10次,置烘箱中于100℃烘干備用。
1.3儀器
高溫爐(4 kW)一臺
抽濾裝置一套(自備)
水浴恒溫器一臺
2 操作原理
礦石樣經(jīng)王水分解后,于酸性溶液中金被活性炭吸附與大量干擾元素分離。經(jīng)過灼燒除去炭質(zhì),殘留金再以王水溶解,蒸干。在pH值3~4的醋酸介質(zhì)中,以碘化鉀還原金(Ⅲ)析出當(dāng)量的碘,以淀粉為指示劑,用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定碘,間接測得金的含量。
AuCl3+3KI→AuI+I2+3KCl
I2+2Na2S2O3→Na2S4O6+2NaI
3 結(jié)果與討論
(1)乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)的作用
EDTA是多種金屬離子的有效掩蔽劑,可以掩蔽影響碘量法測定銅、鐵等干擾離子,與這些干擾離子形成穩(wěn)定常數(shù)很高的絡(luò)合物,顯著降低了Cu3+/Cu+、Fe3+/Fe2+電對的電動勢,致使銅、鐵的高價離子不能氧化碘化從而消除了它們的干擾。
10mgAu? 3mgCu存在時EDTA 2%1mL Au回收率為99.63%;5mgAu 5mgFe存在時EDTA 2%2mL Au回收率為100%。
其它離子Pb2+(3.0mg)、Zn2+(0.5mg)、Co2+(0.5mg)、Ni2+(0.5mg)、Bi3+(1.0mg)、Hg2+(0.5mg)、Te4+(0.5mg)均不干擾測定。
(2)氟化氫銨的作用
通過實驗:鐵、鉛的干擾可以加入氟化氫銨消除。0.3g氟化氫銨可足夠掩蔽50mg的鐵和50mg鉛沉淀,氟化鉛白色沉淀。
(3)其它因素的影響:
①不論在醋酸介質(zhì)中,酸度應(yīng)控制pH在5以下,酸度過高得到結(jié)果偏低,在更高的酸度就更不適宜了。因為碘化鉀易受空氣氧化。在pH低于5的酸度范圍內(nèi),滴定值改變是極小的。
②銀由于在分析過程中先生成氯化銀沉淀,后來部分又轉(zhuǎn)化為碘化銀沉淀,延緩了終點到達(dá),使結(jié)果偏高。100ug金、銀中回收金的量顯然偏高至119ug金,故銀應(yīng)事先分離除去。
(4)據(jù)上述討論結(jié)果,做濕法與火法分析對照實驗,如表4。礦山樣品Cu0.47%、Fe2.7%、Ag35.3g/t。
? ?
濕法與火法分析的結(jié)果對照 表4
次數(shù)
|
濕法分析 Au(g/t)
|
火法分析 Au(g/t)
|
1
|
2.74
|
/
|
2
|
2.80
|
2.75
|
3
|
2.70
|
2.71
|
4
|
2.84
|
2.69
|
5
|
2.68
|
/
|
4 結(jié)論
根據(jù)以上實驗得到的結(jié)果,不論多復(fù)雜的礦石樣。依據(jù)雜質(zhì)銅、鐵、鉛、銀等不同含量,采取適宜的措施,而且實驗條件嚴(yán)格控制,那么就能克服分析中的不穩(wěn)定性,從而得到圓滿與真實的實驗結(jié)果。