1 前言
活性炭吸附分離法測定金，是目前為大家普遍采用的方法，是因?yàn)榕c“火試金”法相比具有成本低、污染少、簡便、快速等優(yōu)點(diǎn)。湖南省常寧市龍鑫礦業(yè)原來屬于露天采礦的金礦，礦石氧化程度高，一般采用活性炭吸附碘量法或者氫醌法測定金。各種樣品中碳、硫、銀、鉛的含量較低。分析時(shí)，樣品不經(jīng)焙燒工序，用硝酸、反王水和氯酸鉀處理即可除去少量的碳、硫，用傳統(tǒng)的操作步驟銀、鉛不干擾金的測定，分析結(jié)果較穩(wěn)定。但隨著開采面掘進(jìn)的深入，礦石性質(zhì)也由氧化礦演變?yōu)榘胙趸V與原生礦。各生產(chǎn)流程樣品中碳、硫、銀、鉛的含量一般較高（見表1），若還采用傳統(tǒng)分析操作步驟，這幾種元素會(huì)嚴(yán)重干擾金的測定，使分析結(jié)果波動(dòng)很大。下面針對(duì)如何消除以上幾種干擾元素的影響，提出了具體改進(jìn)措施，對(duì)傳統(tǒng)的分析操作步驟改進(jìn)后。進(jìn)行了回收率、精密度和幾種分析方法的結(jié)果對(duì)照試驗(yàn)，結(jié)果令人滿意。
各種樣品多元素分析結(jié)果 表1
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樣品
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Au g/t
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Ag g/t
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Pb %
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Zn %
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Cu %
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Fe %
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C %
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S %
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原礦
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3.79
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91.54
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2.71
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1.94
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0.019
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11.54
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1.43
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19.14
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尾礦
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0.36
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32.17
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0.49
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0.82
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0.011
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3.14
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0.41
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7.72
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精礦
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147.38
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869.11
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11.33
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7.64
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0.036
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27.68
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5.61
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29.53
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氰原
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49.52
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302.14
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8.47
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6.14
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0.027
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21.59
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4.79
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26.42
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氰渣
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4.58
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196.77
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8.63
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4.17
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0.020
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16.18
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3.68
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22.55
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2 干擾元素的影響
由表1多元素分析結(jié)果和實(shí)際操作中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象來看，樣品中碳、硫、銀、鉛的含量較高對(duì)金的測定干擾較嚴(yán)重。
2.1碳、硫的干擾
傳統(tǒng)的活性炭吸附法測定金的操作步驟中沒有樣品焙燒工序，只介紹利用硝酸、反王水和氯酸鉀來處理樣品中的碳和硫。這對(duì)碳、硫含量低的樣品還可以，但對(duì)碳、硫含量較高的樣品用此法即使反復(fù)處理多次，仍不能將碳、硫除盡。再加王水溶樣時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)液面和燒杯壁上出現(xiàn)一層黑色懸浮油狀物(碳質(zhì)和石墨)，溶樣結(jié)束時(shí)，樣渣仍為黑色(硫化物)，碳質(zhì)能吸附金，硫化物包裹金。這些含金的碳質(zhì)和硫化物在過濾時(shí)便隨渣棄去，從而會(huì)造成分析結(jié)果偏低，所以碳、硫除不盡會(huì)嚴(yán)重干擾金的測定。
2.2銀、鉛的干擾
銀、鉛含量較高的樣品，即使將樣品焙燒除去碳和硫，仍按傳統(tǒng)的溶樣和過濾操作步驟進(jìn)行。活性炭紙漿塊灰化后，在坩堝底部會(huì)出現(xiàn)一個(gè)銀白色金屬粒或者出現(xiàn)一圈黃色粘稠的油狀物粘結(jié)在坩堝底部，還出現(xiàn)過二者都有的情況，經(jīng)分析金屬粒為金、銀、鉛合粒，黃色粘稠油狀物為氧化鉛（這種現(xiàn)象有點(diǎn)似火試金中灰吹過程，只是氧化鉛被灰皿吸收了而已）。出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因是，樣品經(jīng)王水溶解后，大量的銀、鉛生成了氯化銀、氯化鉛沉淀，但氯化銀在高溫和高濃度的王水介質(zhì)中會(huì)發(fā)生下列變化：AgCl+Cl–?(AgCl2)–，使一部分氯化銀以絡(luò)合物的形式而進(jìn)入溶液。當(dāng)過濾經(jīng)過炭層時(shí)，被活性炭吸附。氯化鉛的溶解度隨溫度變化較大，熱溶液經(jīng)過吸附柱遇冷時(shí)又有氯化鉛白色結(jié)晶析出，再用氟化氫銨洗滌時(shí)還有氟化鉛生成，這樣大量的氯化鉛和氟化鉛沉淀，難以被洗脫干凈而殘留在活性炭紙漿塊中。灰化后出現(xiàn)金屬粒的樣品經(jīng)王水溶解后，用原子吸收法測定金時(shí)溶液中出現(xiàn)氯化銀和氯化鉛沉淀吸附金；用碘量法當(dāng)加入碘化鉀時(shí)會(huì)生成黃色的碘化銀沉淀使溶液渾濁，均干擾金的測定。
3 干擾元素的消除
3.1碳、硫干擾的消除
樣品經(jīng)過預(yù)焙燒除碳、硫效果較好，但由于礦石性質(zhì)不同，焙燒的溫度和時(shí)間對(duì)結(jié)果影響較大。如果焙燒溫度太高、時(shí)間過長，樣品會(huì)被燒結(jié)成塊甚至粘結(jié)于瓷舟或坩堝底部，溫度低、時(shí)間短時(shí)，碳、硫不能除盡。所以，結(jié)合礦石性質(zhì)進(jìn)行了多次焙燒試驗(yàn)。由表2結(jié)果看出：樣品應(yīng)采取分段焙燒，一段焙燒由低溫（200℃以下）升至500℃時(shí)保溫1h，然后再升至650℃保溫1.5h。燒樣過程中，稍開爐門讓空氣進(jìn)入爐內(nèi)，這樣燒出的樣品較疏松，無燒結(jié)現(xiàn)象，再經(jīng)王水溶樣后，液面和燒杯壁上的黑色懸浮物消失，殘?jiān)袩o黑色，較好地消除了碳、硫?qū)y定金的干擾影響。
幾種焙燒方法對(duì)測定金結(jié)果的影響 表2
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焙燒方法
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管理樣品分析結(jié)果
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備注
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G001
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G002
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G003
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G004
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G005
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G006
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|
700℃ 2h
|
0.59
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12.54
|
36.33
|
85.61
|
153.17
|
249.52
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易燒結(jié)
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500℃ 0.5h
650℃ 1h
|
0.56
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13.32
|
38.17
|
87.00
|
151.29
|
263.08
|
燒不透
|
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500℃ 1h
650℃ 1.5h
|
0.58
|
15.79
|
41.48
|
90.18
|
159.32
|
264.48
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樣品疏松
|
|
500℃ 2h
650℃ 2h
|
0.57
|
16.14
|
42.61
|
91.02
|
156.20
|
263.27
|
樣品疏松
但時(shí)間長
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3.2銀、鉛干擾的消除
因?yàn)槁然y在較高溫度和酸度的王水介質(zhì)中是易形成(AgCl2)–絡(luò)合物，為降低溶液中王水的濃度，溶樣時(shí)應(yīng)在低溫電熱板上將樣品蒸至近糊狀后再加水稀釋至150mL，過濾時(shí)改用2%鹽酸代替5%鹽酸洗滌燒杯和樣渣，從而抑制了(AgCl2)–絡(luò)合物的生成，可以避免氯化銀以絡(luò)合物的形式進(jìn)入溶液而被活性炭吸附。硫酸鉛（溶解度為1.4×10-4）比氯化鉛（溶解度為0.0139 ）的溶解度小，更穩(wěn)定，且溫度的變化對(duì)硫酸鉛的溶解度影響很小?？稍谌軜咏隣罴铀♂尯笠晿悠分秀U含量高低加入1～3g硫酸鉀，再加熱煮沸使氯化鉛轉(zhuǎn)化為硫酸鉛沉淀。過濾時(shí)大量的銀、鉛以氯化銀和硫酸鉛沉淀留在殘?jiān)袟壢?，而進(jìn)入吸附柱內(nèi)極少量的(AgCl2)–和氯化鉛可在取下布氏漏斗后先用50～60℃的溫水洗，再分別用50～60℃的5%的氟化氫銨、5%鹽酸和水洗吸附柱5～7次即可將銀、鉛洗脫干凈，活性炭紙漿塊在灰化后銀白色金屬粒和黃色的粘稠油狀物都消失了，從而消除了銀、鉛對(duì)測定金的干擾。由表3結(jié)果看出，溶樣和過濾操作步驟經(jīng)改進(jìn)后的結(jié)果較理想。
銀、鉛的干擾清除前后測定金的結(jié)果對(duì)比 表3
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管理樣
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G001
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G002
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G003
|
G004
|
G005
|
G006
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改進(jìn)前g/t
|
0.56
|
11.24
|
33.22
|
70.31
|
131.77
|
242.03
|
|
改進(jìn)后g/t
|
0.58
|
15.71
|
42.02
|
89.12
|
159.30
|
264.11
|
|
原結(jié)果g/t
|
0.57
|
15.80
|
41.72
|
90.94
|
158.66
|
263.79
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4 結(jié)語
通過對(duì)傳統(tǒng)的活性炭吸附法分析操作步驟改進(jìn)后，較好地消除了碳、硫、銀、鉛對(duì)金的干擾，可利用原子吸收法和碘量法測定地質(zhì)、選治流程及環(huán)保樣品中的微量金。改進(jìn)后方法的回收率和精密度試驗(yàn)分別見表4、表5。
改進(jìn)后方法和回收率試驗(yàn)? 表4
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樣品
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原子吸收法
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碘量法
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加入量ug
|
回收量ug
|
回收率%
|
加入量ug
|
回收量ug
|
回收率%
|
|
G002
|
50.00
|
48.20
|
96.40
|
200.00
|
196.40
|
98.20
|
|
100.00
|
101.40
|
101.40
|
300.00
|
291.30
|
97.10
|
|
150.00
|
147.80
|
99.10
|
400.00
|
401.30
|
100.80
|
改后方法精密度試驗(yàn) 表5
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樣品
|
測定方法
|
測量值g/t
|
X±SD(g/t)
|
相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差%
|
|
G003
|
原子
吸收
法
|
41.60
|
42.38
|
40.17
|
41.48±0.97
|
2.34
|
|
39.84
|
41.37
|
43.10
|
|
42.04
|
40.59
|
41.73
|
|
碘
量
法
|
41.57
|
43.24
|
42.56
|
41.78±0.82
|
1.96
|
|
40.64
|
40.76
|
42.49
|
|
42.33
|
41.36
|
41.11
|
