朱宗波，周發(fā)軍，殷曉斌，李 春，單召勇，劉旭坤

(山東黃金冶煉有限公司，山東 萊州 261441)

從礦石中浸出金需用配合劑，配合能力最強(qiáng)的配合劑是氰化物。盡管氰化物存在劇毒性，但以其作為配合金進(jìn)行氰化浸出，具有成本低、金回收率高、對(duì)礦石的適應(yīng)性強(qiáng)等顯著特點(diǎn)，因此，氰化法至今仍在廣泛應(yīng)用。

在堿性氰化物溶液中，鐵的硫化物消耗大量氰化物和氧，使硫氰酸鹽化合物在溶液中積累，不利于金的浸出；而且，氰渣無(wú)害化處理成本很高。目前，對(duì)溶液中高濃度SCN-的準(zhǔn)確測(cè)定的方法有異煙酸-吡唑啉哃分光光度法[1-4]、離子色譜法[5]及液相色譜法[6-8]，這些方法針對(duì)的主要是工業(yè)廢水、食品及奶制品中低含量硫氰化物的測(cè)定，而對(duì)氰化尾渣及氰化物溶液中SCN-的測(cè)定方法研究尚未見(jiàn)有報(bào)道。試驗(yàn)利用SCN-與Fe3+的顯色反應(yīng)，研究建立酸性條件下測(cè)定氰化浸金液中SCN-的分光光度法。

1 試驗(yàn)部分

1.1 主要儀器及試劑

727型分光光度計(jì)，南京第四分析儀器有限公司；XP105分析天平，Metler Toledo；Thermo Scientific F3手動(dòng)移液器，賽默飛世爾科技公司。

硫氰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，光譜純，500 mg/L；硝酸鐵溶液，分析純，取硝酸鐵50 g，溶于500 mL水中，加濃硝酸25 mL，定容至1 000 mL；硝酸，分析純。

1.2 試驗(yàn)步驟

取適量待測(cè)溶液于50 mL比色管中，加入適量硝酸鐵溶液，定容后混合均勻。顯色5 min，以被測(cè)物空白溶液為參比，用1 cm比色皿于452 nm處測(cè)定吸光度。以回歸方程計(jì)算溶液中SCN-質(zhì)量濃度。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 測(cè)定波長(zhǎng)的選擇

取2.5 mL硫氰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入7 mL硝酸鐵溶液，定容后用1 cm比色皿在400～520 nm可見(jiàn)光區(qū)測(cè)定吸光度，吸收曲線如圖1所示。

圖1 硫氰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度曲線

由圖1看出，SCN-與Fe3+反應(yīng)的最大吸收波長(zhǎng)為452 nm。

2.2 溶液酸度的選擇

硫氰酸鹽與Fe3+在0.1～0.8 mol/L硝酸介質(zhì)中顯紅色[9]。試驗(yàn)選用硝酸鐵，溶解時(shí)加入硝酸，有效消除硝酸鐵中因鐵水解而呈現(xiàn)的淡紫色及樣品中還原性物質(zhì)的影響，不引入新的雜質(zhì)離子，且配合物的穩(wěn)定性相對(duì)較高。溶液中，SCN-質(zhì)量濃度較高，樣品取樣量少，此酸度范圍內(nèi)完全可滿足顯色定容后溶液的酸度要求，無(wú)需調(diào)節(jié)pH。

2.3 硝酸鐵用量的選擇

SCN-與Fe3+發(fā)生反應(yīng)生成硫氰酸鐵配離子，使溶液呈血紅色。常見(jiàn)的鐵鹽有三氯化鐵、硫酸鐵、硝酸鐵和硫酸鐵銨，加水溶解后均呈較深顏色。盡管相應(yīng)的酸根陰離子都可以消除部分底色，但氯離子、硫酸根離子與酸化后的氰化物溶液中含有的Ag+作用，會(huì)生成AgCl沉淀，影響比色，故試驗(yàn)選用硝酸鐵溶液。

不同硝酸鐵用量條件下，加入25 mg/L硫氰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液前后的硝酸鐵溶液的吸光度測(cè)定結(jié)果如圖2所示。

由圖2看出：硝酸鐵本身的吸光度很?。欢鴺?biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度隨硝酸鐵用量增加而增大，在硝酸鐵用量為7.0 mL前，吸光度逐漸增大，硝酸鐵用量大于7.0 mL以后，吸光度基本無(wú)變化。試驗(yàn)確定硝酸鐵用量以7.0 mL為宜。

2.4 顯色時(shí)間及配合物的穩(wěn)定性

室溫下，分別取2.5、3.5 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液和氰化物溶液加入到50 mL比色管中，分別加入7.0 mL硝酸鐵溶液，定容，搖勻。測(cè)定不同顯色時(shí)間條件下溶液的吸光度，結(jié)果如圖3所示。可以看出：標(biāo)準(zhǔn)溶液在顯色30 min內(nèi)，吸光度沒(méi)有明顯變化；樣品溶液顯色后，其吸光度亦比較穩(wěn)定。

圖3 不同顯色時(shí)間條件下的吸光度曲線

2.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線

取8支50 mL比色管，分別加入硫氰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5 mL，硝酸鐵溶液7.0 mL，用水稀釋至刻度并搖勻。在暗處放置5 min，用1 cm比色皿，在452 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度，結(jié)果如圖4所示。

圖4 標(biāo)準(zhǔn)曲線

由圖4看出：硫氰酸鉀在酸性介質(zhì)中與Fe3+顯色，樣品中SCN-質(zhì)量濃度與吸光度呈良好線性關(guān)系；SCN-質(zhì)量濃度測(cè)定范圍為0.33～35.88 mg/L，所得曲線的線性回歸方程為

y=0.055 9x-0.006 8，

相關(guān)系數(shù)r2=0.999 9。以扣除空白值后吸光度為0.01時(shí)相對(duì)應(yīng)的質(zhì)量濃度為檢出限，得SCN-檢出限為0.30 mg/L。

2.6 稀釋倍數(shù)對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響

待測(cè)溶液為原礦石(硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)約35%)經(jīng)氰化浸出—鋅粉置換后的液體，閉路循環(huán)長(zhǎng)達(dá)6年，硫氰酸根質(zhì)量濃度約15 000 mg/L。受儀器測(cè)定條件限制，將溶液稀釋后進(jìn)行測(cè)定。取樣品溶液，稀釋5、10、20、25、50倍后，再分別取0.10、0.50、1.00、2.00、2.50、5.00 mL，按試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表1?？梢钥闯觯煌♂尡稊?shù)下，氰化浸金液中SCN-的測(cè)定結(jié)果無(wú)顯著性差異，測(cè)定結(jié)果的RSD僅為0.46%。

表1 溶液稀釋倍數(shù)對(duì)SCN-測(cè)定結(jié)果的影響

2.7 精密度及加標(biāo)回收

按試驗(yàn)方法對(duì)氰化浸金液中的SCN-進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 氰化浸金液中SCN-的測(cè)定結(jié)果

在分光光度計(jì)量程范圍內(nèi)(<35.88 mg/L)，以精密度試驗(yàn)結(jié)果的平均值為初始值，取0.5 mL已稀釋10倍的氰化浸金液4份(定容到50 mL比色管中測(cè)定，相當(dāng)于將原溶液稀釋1 000倍，即測(cè)定值為15.39 mg/L),分別加入一定量硫氰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，定容，按試驗(yàn)方法進(jìn)行加標(biāo)回收測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表3?？梢钥闯?，回收率在94.3%～101.1%之間，表明方法的精密度和準(zhǔn)確度較高。

表3 加標(biāo)回收測(cè)定結(jié)果

3 結(jié)論

建立了以分光光度法測(cè)定氰化浸金液中的SCN-。方法檢出限滿足以黃鐵礦為主要成分的金精礦浸出液中SCN-的測(cè)定。方法操作簡(jiǎn)便，準(zhǔn)確性、重復(fù)性較好，可用于氰渣無(wú)害化處理中。