试验报告 高铋铅中金和银含量的测定 火试金法

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1、高铋铅化学分析方法第 3 部分 金和银含量的测定 火试金重量法试验报告1 前言试料与适量的熔剂熔融，以铅捕集金、银形成铅扣。其他杂质与熔剂生成易熔性熔渣，利用铅扣与熔 渣的密度不同，使铅扣与熔渣分离，将铅扣灰吹，得到金银合粒，用重量法测定合粒质量。利用金不溶于 硝酸的性质，使金与银及合粒中残留的微量杂质分离，称取金粒质量即为金粒质量。用电感耦合等离子体 发射光谱法测定分金液杂质质量，合粒质量减去金粒与合粒中杂质质量即为银质量。2 实验部分2.1 试剂2.1.1 无水碳酸钠，粉状，工业纯。2.1.2 氧化铅，粉状。（wAuW0.01 g/t, wAgW0.5 g/t）2.1.3 二氧化硅，粉状，

2、工业纯。2.1.4 硼砂，粉状，工业纯。2.1.5 氯化钠，粉状，工业纯。2.1.6 淀粉，粉状。2.1.7 硝酸（p1.42g/mL）,优级纯。2.1.8 硝酸（11），不含氯离子。2.1.9 硝酸（17），不含氯离子。2.1.10 乙酸（13）。2.1.11 盐酸（p1.19g/mL），分析纯。2.1.12 混合酸：（3 份盐酸+1 份硝酸）。现用现配。2.1.13 金标准贮存溶液：称取0.1000g金（wAu399.99%）于100mL烧杯中，加入2mL硝酸（2.1.7）和6mL 盐酸（2.1.11），加热至完全溶解，蒸发至近干，取下稍冷，加入10mL盐酸（2.1.11），煮沸至驱尽氮的

3、氧 化物，取下冷却，将溶液移入100mL容量瓶中，以水定容，混匀。此溶液1mL含1mg金。2.1.14铅标准贮存溶液：称取1.0000g金属铅（wpb99.99%）于250mL烧杯中，加入40mL硝酸（2.1.8）, 盖上表皿，置于电热板上，低温加热溶解，待完全溶解后，微沸驱除氮的氧化物，取下，冷至室温。移入 500mL容量瓶中，用稀硝酸溶液（1+4）稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含2mg铅。2.1.15铋标准贮存溶液：称取1.0000g金属铋（wBi99.99%）于200mL烧杯中，加入20mL硝酸（2.1.7）, 低温加热至完全溶解，微沸驱除氮的氧化物，取下，冷却至室温，移入500mL容量

4、瓶中，用稀硝酸溶液（5+95） 稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含2mg铋。2.1.16碲标准贮存溶液：称取0.1000g碲粉（wTe99.99%）于100mL烧杯中，加入10mL硝酸（3.9），在 水浴中缓慢溶解，取下冷却。移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg碲。2.1.17混合标准溶液：分别移取10.00mL金标准贮存溶液（2.1.13）、10.00mL铅标准贮存溶液（2.1.14）、10.00mL铋标准贮存溶液（2.1.15）、10.00mL碲标准贮存溶液（2.1.16）于100mL容量瓶中，加入10mL 盐酸（2.11），用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL分

5、别含100yg金、200pg铅、200yg铋、100pg碲。2.2 仪器和设备2.2.1 天平：超微量天平，感量 0.001 mg。2.2 2试金电炉：最高加热温度不低于1350C。2.2.3试金坩埚：材质为耐火粘土，容积为300 mL左右。2.2.4 灰皿：顶部内径约35 mm,底部外径约40 mm,高约30mm,深约17 mm。骨灰灰皿制法：等质量的水泥与等质量的骨灰混匀，加入适量的水搅匀，在灰皿机（2.2.5）上压制 成型,阴干两个月后备用。镁砂灰皿制法： 85份镁砂与15份水泥混匀,加入8%12%的水搅匀,在灰皿机（2.2.5）上压制成型, 阴干两个月后备用。2.2.5 灰皿机。2.2

6、.6 瓷坩埚：容积为 30 mL。2.2.7 铸铁模。2.2.8电感耦合等离子体光谱仪Agilent ICP-OES 725 （安捷伦科技公司，美国）。2.3实验步骤称取2.005.00g试样（精确至0.0001g） m0，加入30g碳酸钠，100g氧化铅，10g二氧化硅，15g硼砂，3g 淀粉，置于试金坩埚中，搅拌均匀后，表面覆盖约10mm氯化钠。将试金坩埚置于已预热的试金炉（约900C） 中升温熔炼，在45min60min内升温至1100C，保温5min后出炉。将坩埚平稳地旋转数次，并在铁板上轻轻 敲击23次，小心将熔融物倒入已预热的铸铁模中。冷却后将铅扣与熔渣分离，将铅扣捶成立方体，称重

7、（保 持铅扣25g40g）。收集熔渣保留铅扣。将铅扣放入已在900C试金炉中预热20min的灰皿中，关闭炉门lmin 2min，待熔铅脱膜后，半开炉门，同时控制炉温在880C进行灰吹，当合粒出现光辉点，灰吹即告结束，把 灰皿移至炉门口，放置1 min。取出冷却后，用镊子取出合粒置于30mL瓷坩埚中。将熔渣及灰皿粉碎后（粒 度V0.104 mm）,进行二次试金。二次试金方法：将熔渣和灰皿（全部）、50g无水碳酸钠、50g氧化铅、 50g二氧化硅、40g硼砂、4g淀粉置于原试金坩埚中，搅拌均匀后，覆盖约10 mm厚氯化钠。熔炼和灰吹与试 样相同，熔渣量较多时可更换为大体积坩埚熔炼。加10mL冰乙酸

8、（2.1.10）于瓷坩埚中（含两颗合粒），加热微沸10min，倾出溶液并洗净，烤干。冷却 后，在天平上称量,得金银合粒质量m”用小锤将合粒锤平成0.2mm0.3mm薄片，置于瓷坩埚中，加入15mL 20mL热硝酸（2.1.9），于低温电热板上加热，保持近沸，使银溶解。待反应停止后继续加热5min10min, 取下，小心倾出溶液于100mL烧杯中，用热水洗涤坩埚2次，洗涤液合并于烧杯中。瓷坩埚中再加入15mL 热硝酸（2.1.8）,于低温电热板上加热近沸，并保持15min20min,使银完全溶解。倾出液再次合并于100mL 烧杯中。用热水洗涤瓷坩埚及金粒3次，洗涤液合并于烧杯中。将瓷坩埚置于电热

9、板上低温烤干，在约600C 马弗炉中进行退火约5min。取出冷却后，将金粒放在天平上称量，得金粒质量m2。将盛有分金溶液的烧杯置于电热板上，低温加热至体积约5mL10mL，取下，稍冷，加入5mL盐酸 （2.1.11），盖上表面皿，加热微沸，取下冷却至室温后，将溶液与沉淀转移至100mL容量瓶中，以水稀释 至刻度，混匀。静置至溶液澄清。于电感耦合等离子体发射光谱仪上，在仪器运行稳定后，在选定的仪器工作条件下，用配制好的系列 标准溶液（2.4）进行标准化或校准标准工作曲线，各元素工作曲线相关系数应在0.999以上，否则需重新进 行标准化或重新配制系列标准溶液进行标准化。测试分金溶液及空白试液。仪器

10、根据标准工作曲线，自动 进行数据处理，计算并输出各元素含量。按公式（1）、（2）分别计算出分金液中杂质量m4,分金液中的 金量m5。m = (p+p+p+p )xV (1)4 12341m = p x V ( 2)5 41式中：p1分金液中铅的质量浓度，单位为微克每升（|J g/mL）；p2分金液中铋的质量浓度，单位为微克每升（|J g/mL）；p3分金液中碲的质量浓度，单位为微克每升（|J g/mL）；P4分金液中金的质量浓度，单位为微克每升（“g/mL）；V分金液定容体积，单位为毫升（mL）；m4分金液中杂质质量，单位为微克（pg）;m5分金液中金质量，单位为微克（pg）；按下式计算金、银

11、的含量，数值以g/t表示：m - m - m - mw = -1234 （3）Ag m0m + m m（4）W = 256 WAu m0式中：m0试料质量，单位为克（g）；m1金银合粒质量，单位为微克（pg）;m2金粒质量，单位为微克（pg）;m3分析所用氧化铅总量中银的质量，单位为微克（pg）；m分金液中杂质质量，单位为微克（pg）；m5分金液中金质量，单位为微克（pg）；m6分析所用氧化铅总量中金的质量，单位为微克（pg）； 计算结果金含量表示至小数后2位；银含量表示至整数位。2.4 工作曲线的绘制分别移取OmL、l.OOmL、2.00mL、5.00mL、10.00mL混合标准溶液（2.1

12、.17），于一组100mL的容量瓶 中，加入10mL盐酸（2.1.11），以水定容，摇匀。在电感耦合等离子体原子发射光谱仪上，于选定的各元素的波长处，测定系列标准溶液中各待测元素 的发射强度，减去标准系列溶液中“零”浓度溶液中各待测元素的发射强度，以待测元素的质量浓度为横坐标， 发射强度为纵坐标，绘制工作曲线。3 结果与讨论3.1 影响重量法测定银的主要元素 高铋铅经火试金富集形成铅扣，铅扣中除含有贵金属外，还会有微量的铜锡铋硒碲等。微量的铜锡在 灰吹过程中被灰皿吸收，不进入合粒中，铅扣中铋硒碲等与金、银有很强的亲和力，有进入合粒中可能性 因合粒中含有杂质的存在，铅扣中的铅可能在灰吹时灰吹不完

13、全，有部分铅会残留在合粒中。表1 为高铋 铅荧光检测组分结果，为研究样品合粒中可能存在的杂质元素，合粒经分金后，保留分金溶液，盐酸沉淀 其中的银，定容后，采用 ICP-AES 测定其可能存在的元素铅、铋、金、钯、铂、硒、碲等元素含量，见表2。表1高铋铅中部分元素含量（%）样品编号PbCuBiSbZnSn168.888.2615.003.390.2950.533225.639.942.8317.993.300.585375.241.6717.033.620.1290.088454.113.6525.1411.140.1640.089564.121.5629.220.5630.1270.075表2

14、高铋铅分金液中各元素质量（聘）（样品为3#）合粒质量PbBiAuPdPtSeTeCuSn258491116487.2未检出未检出未检出91未检出未检出259246212472.8未检出未检出未检出108未检出未检出2602114818403.5未检出未检出未检出78未检出未检出由表 2 可以看出，合粒中残留的杂质元素主要为残留的铅、铋和碲。3.2 火试金硅酸度影响以样品5 为研究对象，研究在火试金不同的硅酸度配料下，和不同的氧化铅下对金银分析结果的影响。 结果见表3表 3 不同火试金硅酸度配料和氧化铅对金银结果影响表（样品为5 号）硅酸度碳酸钠g氧化铅g硼砂g二氧化硅g测定结果g/tAgAu0

15、.5030100762174363.131.003010015102193662.311.502010012202189261.921.003012015142177862.041.003015015182164961.86由表 3 可以看出，在不同的硅酸度下，不同的氧化铅用量下，金银结果基本无影响。因此本实验选择氧 化铅用量少熔渣流动性较好的硅酸度为1.0 的中性配料。3.3 铋元素干扰影响由表 1 和表 2 可以看出，在火试金富集分离时，样品中可以影响到金银测定结果的主要元素为铋，为 探究其对金银测定的影响，可在样品配料中加入一定量的纯铋和金银。按照实验方法测定金银量，其结果 见表4表 4

16、 铋元素对火试金测定影响加入的铋量g加入银量p g加入金量p g测定银量p g测定金量p g银回收率金回收率2.0000625592086201920699.1499.032.0000628032306220922199.0596.082.0000661021776603417299.9097.18本实验方法中采用了光谱测定合粒中的铋量，消除了传统重量法中铋带来的正干扰。从表4 可以看出， 在本方法中铋对金银测定无明显干扰。3.4 ICP-AES 仪测定3.4.1 仪器参数的选择 对本试验所用仪器的几个重要参数进行正交试验，综合分析电感耦合等离子体光谱仪的优化程序，考 察了射频发生器功率、雾化

17、气流量、辅助气流量、等离子气流量、进液泵速、观测高度对被测元素谱线发 射强度的影响，选择了本实验室的最佳仪器测量参数如下表5。表 5 仪器测量参数RF功率/W雾化气流量/L/min辅助气流量/L/min等离子气流量/L/min进液泵速/pm观测高度/mm11500.601.5015.015103.4.2 波长的选择分金溶液中的主要基体为银，加入盐酸后，银以氯化银形式沉淀，溶液中残留少量的银和铅、铋、金光谱元素间干扰只需考虑银、铅、金、铋之间是否有干扰。由仪器测定软件的数据可以看出，在表6 推荐测定波长下，银、铅、铋、金之间无元素干扰。表 6 分析谱线波长元素AuPbBiTe波长nm267.59

18、4220.353223.061214.2823.4.3 测定介质及酸度移取一定量的铅铋金标准溶液于容量瓶中，使铅铋金的浓度分别10.00, 10.00, 5.00mg/L，改变其介质 及其酸度，测定其浓度的变化，考察溶液介质及酸度对其测定的影响，见表7。表7测定介质及酸度影响（mg/L）元糸10%HCL15%HCL25%HCL10%王水15%王水25%王水铅9.9910.009.9510.009.989.90铋9.969.989.9610.009.989.90金4.995.015.005.034.984.92碲9.899.849.889.949.929.84由表6的数据可以看出,溶液在10%2

19、5%的盐酸介质及10%25%的王水介质中对测定均无明显影响。3.3.4 测定基体的影响分金溶液中主要基体为银离子，加入盐酸后，银以氯化银形式沉淀，此沉淀是否对待测元素有吸附作 用，可采用加标回收来验证。称取三组质量为0mg, 50mg, 300mg的纯银金属。采用样品分金方法溶解后, 加入一定量的铅、铋、金标准溶液，按照实验方法对其进行氯化银沉淀，定容于50mL容量瓶中，静置沉淀 后，测定其浓度，见表8。表8 氯化银沉淀对其测定的影响银量mg铅铋金碲浓度mg/L回收率浓度mg/L回收率浓度mg/L回收率浓度mg/L回收率010.0010.000.515.04509.9599.510.03100

20、.30.53106.05.03100.63009.4894.89.9899.80.4794.05.02100.4020.0420.001.0310.085020.04100.219.991001.02102.010.05100.530019.2196.020.001000.9494.09.9599.5029.9430.051.9920.045029.3097.729.9799.92.02101.020.07103.530028.2094.029.9299.71.9296.020.16100.8由表 8 的数据可以看出，金、铅、铋、碲随着银含量的增加，氯化银沉淀增多，浓度有偏小的倾向， 回收率稍

21、有降低。但回收率仍在以上94%以上，不影响杂质量的测定。3.5 加标回收率按照实验方法，称取样品 1 和 5，加入与其金银含量相近的纯金银标准，依实验步骤，经配料、熔炼 灰吹、分金、测定杂质等后，计算金银量及其回收率，见表9，表 9 回收率称样量g加入银量加入金量卩g样品所含银量gg样品所含 金量gg回收银量gg回收金量gg银回收率%金回收率5.071856311046769.99569610.01101.16100.094.992256052046039.83564211.17100.66111.655.005059232046159.8660689.14102.2591.402.01934

22、329719644136126.1143110197.999.56100.972.03374189915044451127.0042041148.0100.3498.662.02604224911744283126.5241685113.598.6796.99由表9可以看出，金的回收率在91.40%111.65%,银的回收率在98.67%102.25%之间。有较高的回 收率。能满足高铋铅中金银量分析方法准确度的要求。3.6 精密度按照实验方法，对所有样品进行分析，每个样品平行分析7 此，其分析数据如下表10，验证该方法的精 密度。表 10 精密度样品编号金含量银含量金平均值(g/t)银平均值(

23、g/t)金 RSD%银 RSD%1290028.58000311.41210043322200562220004 结论 高铋铅中金量和银量的测定，采用了火试金方法富集，铅扣经灰吹后，形成金银合粒，合粒中除有金 银外，还残留微量的铅铋杂质。合粒经硝酸分金后，实现金银分离。得到金粒和分金溶液。合粒中杂质保 留在分金溶液中。分金溶液经酸处理，采用ICP-AES法测定其中杂质量和及其微量的金量。金粒质量补正 分金溶液中微量金质量即为样品中的金量。合粒质量减去金粒质量和杂质量即为银量。该方法准确方便快 捷， ICP-AES 法测定杂质解决了合粒中铅铋残留和分金失误造成微量金进入分金溶液现象。该方法精确度 较好， ,加标回收率分别为银98.67%102.25%，金91.40%111.65%。