聶杰飛,孫玲玲
(華北地質(zhì)勘查局核工業(yè)二四七大隊(duì),天津 300450)
貴金屬元素在地殼中分布稀少,且在現(xiàn)代工業(yè)中起著重要地位?;鹪嚱鸶患V石中貴金屬是一種經(jīng)典的方法。它借助固體試劑與巖石、礦石或冶煉產(chǎn)品混合,在坩堝中加熱熔融生成的熔融狀態(tài)金屬、合金或锍,進(jìn)而萃取樣品中的貴金屬,形成含有貴金屬的合金(即試金扣),火法試金過(guò)程同時(shí)起到了分解樣品和富集貴金屬的兩個(gè)作用,再采用干法或濕法將試金扣中的貴金屬進(jìn)一步富集,即可用各種方法測(cè)量樣品中的貴金屬含量。本文主要采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀ICP-AES測(cè)定樣品中金的含量。火法-鉛試金是經(jīng)典、成熟、精確的方法,也是國(guó)內(nèi)外國(guó)標(biāo)及世界各國(guó)普遍采用的標(biāo)準(zhǔn)方法其優(yōu)點(diǎn)是所得的鉛扣可以進(jìn)行灰吹。鉛試金法與灰吹技術(shù)相結(jié)合,可以使幾十克樣品中的貴金屬富集在數(shù)毫克重的合粒中。鉛試金對(duì)常量及微量貴金屬的分析準(zhǔn)確度都很高。
電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)是一種已發(fā)展成熟的儀器分析方法,具有應(yīng)用范圍廣,能對(duì)多種元素進(jìn)行同時(shí)測(cè)定,速度快且動(dòng)態(tài)范圍寬,基體影響輕微,靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),是一種適合多元素分析的理想方法。
除非另有說(shuō)明,在分析中僅適用確認(rèn)為分析純的試劑和蒸餾水或去離子水或相當(dāng)純度的水。
火試金用試劑:黃色氧化鉛,粉狀;無(wú)水碳酸鈉,粉狀,工業(yè)純;二氧化硅;硼砂(或硼酸),粉狀;四硼酸鈉,粉狀(研細(xì)通過(guò)40目篩),工業(yè)純;炭粉(通過(guò)40目篩);硝酸鉀,粉狀(研細(xì)通過(guò)40目篩);硝酸銀溶液(63 g/L):稱取63 g硝酸銀溶于1000 mL水中,混勻。(貯于棕色瓶中,避光,陰涼處保存)。
硝酸(ρ1.42 g/mL),硝酸(1+1),鹽酸(ρ1.19 g/mL),鹽酸(2+1),過(guò)氧化氫(30%),氯化鈉(200 g/L)。
金標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液:稱取1.0000 g純金(99.99%以上)于燒杯中,加入20 mL鹽酸、5 mL硝酸,蓋上表皿,于電熱板上溶解并蒸發(fā)至小體積,移至水浴中或置于電熱板上的石棉板上(保持低溫)蒸干,用5 mL鹽酸沖洗表皿及杯壁并蒸干,反復(fù)一次,冷卻。加入20 mL鹽酸、2 mL過(guò)氧化氫,蓋上表皿,蒸發(fā)至小體積,冷卻。用鹽酸沖洗表皿及杯壁并移入1000mL容量瓶中,以鹽酸定容。此溶液lmL含lmg金。逐級(jí)稀釋配置不同濃度的金標(biāo)液,分別為0.5、1、5、10μg/mL。
高溫箱式電阻爐,最高使用溫度1350℃;粘土坩堝:材料為耐火粘土,容積為500mL左右;鎂砂灰皿;電感耦合等離子發(fā)射光譜儀。
使用電感耦合等離子發(fā)射光譜儀的工作條件參數(shù)見(jiàn)表1。
表1 熱電iCAP7400電感耦合等離子發(fā)射光譜儀測(cè)量參考工作條件
1.3.1 試料
按表2稱取試樣,精確至0.0001g。
表2 試樣稱取量
1.3.2 空白試驗(yàn)
隨同試料做空白試驗(yàn)。
1.3.3 樣品處理
1.3.3.1 火試金富集
配料:將試料置于500 mL配料瓶中,并按表2各試劑量加入各試劑與之混勻后倒入坩堝(4.2)中,滴加硝酸銀溶液(3.1.8)至所需量(按表2規(guī)定)。含硒、碲、硫高的試料則需在500~600℃下灼燒60min后,將其殘?jiān)M(jìn)行配料。
熔煉:將坩堝置于1100℃的試金爐中,關(guān)閉爐門,在1h內(nèi)升溫至1200℃,保溫10min后出爐。小心地將熔融物澆鑄于干燥潔凈的鐵模中。冷卻后將鉛扣與熔渣分離,將鉛扣錘成立方體,稱量(保持鉛扣25左右)。
灰吹:將鉛扣放入已在1000℃試金爐中預(yù)熱過(guò)的灰皿中,關(guān)閉爐門10min,待熔鉛脫膜后,稍開(kāi)爐門,直到熔鉛全部氧化被灰皿完全吸收,合粒凝聚發(fā)亮為止。
1.3.3.2 試樣溶解
將試料所得合粒刷凈后置于50 mL燒杯中,加入王水30 mL,蓋上表面皿,1 mL氯化鈉溶液, 溶解至小體積,再用鹽酸20 mL,雙氧水轉(zhuǎn)化,冷卻。定容至100 mL容量瓶中。
調(diào)節(jié)ICP-AES至最佳工作狀態(tài),打開(kāi)所用分析方法。
1.3.4 工作曲線的繪制
選取已經(jīng)配制好的標(biāo)液,于電感耦合等離子發(fā)射光譜儀上按設(shè)定的儀器最佳工作條件測(cè)定。
選擇樣品銅礦一高,中,低,經(jīng)過(guò)火試金富集,在最佳工作條件下,分別測(cè)定10次,分析結(jié)果為表3。
表3 方法的準(zhǔn)確度和精密度
本文在鉛試金基礎(chǔ)上探索出適合分析銅精礦的配料及方法,滿足質(zhì)量控制的要求。因此該方法可用于火試金方法測(cè)定銅精礦中的金含量。
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