黃登麗

（甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局張掖礦產(chǎn)勘查院，甘肅 張掖 734000）

測(cè)定地質(zhì)樣品金礦石中的高含量金元素，采用的方法大致分為兩種，一種為火試金重量法[1，2]，一種為氫醌滴定容量法[3-5]，這些方法實(shí)驗(yàn)流程長(zhǎng)、操作復(fù)雜、化學(xué)試劑配置量大、測(cè)定過程繁瑣干擾相多且對(duì)分析測(cè)試人員的工作經(jīng)驗(yàn)要求較高。隨著地質(zhì)找礦的發(fā)展進(jìn)程及每次測(cè)試結(jié)果需求的緊迫性，高含量金元素的簡(jiǎn)易分析方法顯得尤為重要。目前，火焰原子吸收法[6-7]因操作過程簡(jiǎn)單、分析速度快、穩(wěn)定性好等優(yōu)勢(shì)被廣泛的運(yùn)用于地礦行業(yè)金、銀、銅、鉛、鋅等各種元素的常量分析測(cè)定。但由于原子吸收本身對(duì)吸光度值的分析要求及泡沫塑料富集的吸附率等各種元素的影響，如何提高高含量的金元素在樣品的分解、富集、解脫的實(shí)驗(yàn)過程的準(zhǔn)確性及測(cè)定時(shí)如何將待測(cè)液中金的濃度有效的控制在合理的線性范圍以內(nèi)是采用火焰原子吸收測(cè)定高含量金元素[8]所需掌握的方向。

本文綜合樣品處理的前期方法，對(duì)樣品處理過程中的條件進(jìn)行優(yōu)化，考慮到海綿的吸附效率及原子吸收測(cè)定線性范圍等因素采用分液法和多次吸附法對(duì)高含量金的測(cè)定進(jìn)行了對(duì)比研究分析。

1 材料與方法

1.1 主要儀器與試劑

托盤天平：精確值0.01g：型號(hào)：分析天平（梅特勒-托利多）：感量0.0001g型號(hào)：AB54-S；馬弗爐（沈陽(yáng)市節(jié)能電爐廠）：溫控范圍0℃～1000℃；恒溫電爐：溫控范圍0℃～400℃；瓷坩堝：50mL；振蕩器（金壇市盛威實(shí)驗(yàn)儀器廠）；鹽酸（優(yōu)級(jí)純）；硝酸（優(yōu)級(jí)純）；硫脲（優(yōu)級(jí)純）；火焰原子吸收分光光度計(jì)（（美國(guó)熱電公司）：ice 3000工作參數(shù)如下表1：

表1 工作參數(shù)

1.2 金標(biāo)準(zhǔn)溶液及浸取試劑、解脫劑的配制

（1）取國(guó)家一級(jí)單標(biāo)金溶液，濃度均為1000ug/ml。按照逐級(jí)稀釋原則，且稀釋倍數(shù)不可大于100，配制成10%的王水介質(zhì)且濃度如表2：

表2 金標(biāo)準(zhǔn)溶液含量（ug/ml）

（2）試劑的配制：1：1王水的配置：按濃鹽酸：濃硝酸：水為3：1：4的比列進(jìn)行配置，搖勻，貼上標(biāo)簽備用；解脫劑的配置：分別稱取10g、20g、25g、30g、35g、40g（精確至0.01）硫脲溶于2L的蒸餾水中，搖勻，分別貼上標(biāo)簽備用。

（3）泡沫海綿處理：將泡沫海綿制成2.0cm×4.0cm×0.5cm的長(zhǎng)方體小塊，置于蒸餾水中擠壓趕盡氣泡，使泡沫海綿充分被水浸濕，放置兩小時(shí)備用。

2 試驗(yàn)方法

2.1 采用單一變量原則對(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行優(yōu)化

參考資料[9]，準(zhǔn)確稱取10g（精確到0.01g）樣品于50ml瓷方舟中，放入高溫爐，微開爐門，由低溫并于480℃焙燒試樣，保溫1h，再將溫度升至680℃～700℃繼續(xù)焙燒試樣，保溫1h。

冷卻后將試樣掃入250ml錐形瓶中，用少量水潤(rùn)濕，加入1:1王水60ml。

2.1.1 浸取時(shí)間的優(yōu)化

按2.1處理樣品后分別在低溫電熱板上微沸25min，30min，40min，50min，60min，每份樣品平行三份。根據(jù)剩余體積加水保證酸度保持在10%～15%之間，待冷卻后投入處理后的泡沫海綿（1片～2片），置于振蕩機(jī)上室溫下以180r/min的轉(zhuǎn)速下振蕩吸附30min，取出泡沫海綿用水洗凈殘?jiān)退幔湃爰佑?.5%硫脲20ml的比色管中，置于沸水中塞上塞子水浴解脫30min，趁熱擠壓撈出海綿，用AAS法測(cè)定金的含量。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表3：

表3 浸取時(shí)間及測(cè)定結(jié)果ω（Au）/（ug/g）

2.1.2 振蕩吸附時(shí)間的優(yōu)化

按2.1處理樣品后在低溫電熱板上微沸30min，根據(jù)剩余體積加水保證酸度保持在10%～15%之間，待冷卻后投入處理后的泡沫海綿（1片～2片），置于振蕩機(jī)上室溫下以180r/min的轉(zhuǎn)速下分別振蕩吸附20min，25min，30min，35min，40min取出泡沫海綿用水洗凈殘?jiān)退?，平行三份，放入加?.5%硫脲20ml的比色管中，置于沸水中塞上塞子水浴解脫30min，趁熱擠壓撈出海綿，用AAS法測(cè)定金的含量。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4：

表4 振蕩吸附時(shí)間及測(cè)定結(jié)果ω（Au）/（ug/g）

2.1.3 振蕩頻率的優(yōu)化

按2.1處理樣品后在低溫電熱板上微沸30min，根據(jù)剩余體積加水保證酸度保持在10%～15%之間，待冷卻后投入處理后的泡沫海綿（1片～2片），置于振蕩機(jī)上室溫下分別以180r/min，200r/min，210r/min，220r/min，230r/min的轉(zhuǎn)速下振蕩吸附35min取出泡沫海綿用水洗凈殘?jiān)退?，平行三份，放入加?.5%硫脲20ml的比色管中，置于沸水中塞上塞子水浴解脫30min，趁熱擠壓撈出海綿，用AAS法測(cè)定金的含量。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表5：

表5 振蕩頻率及測(cè)定結(jié)果ω（Au）/（ug/g）

2.1.4 解脫劑硫脲濃度的優(yōu)化

按2.1處理樣品后在低溫電熱板上微沸30min，根據(jù)剩余體積加水保證酸度保持在10%～15%之間，待冷卻后投入處理后的泡沫海綿（1片～2片），置于振蕩機(jī)上室溫下以220r/min的轉(zhuǎn)速下振蕩吸附35min，取出泡沫海綿用水洗凈殘?jiān)退幔謩e放入加有0.5%，1%，1.25%，1.5%，1.75%，2%硫脲20ml的比色管中，置于沸水中塞上塞子水浴解脫30min，趁熱擠壓撈出海綿，用AAS法測(cè)定金的含量。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表6。

表6 解脫劑硫脲濃度及測(cè)定結(jié)果ω（Au）/（ug/g）

2.2 實(shí)驗(yàn)條件的確定

通過表6的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果對(duì)比分析及綜合時(shí)間、藥品等條件最終確定方法為：準(zhǔn)確稱取10g（精確到0.01g）樣品于50ml瓷方舟中，放入高溫爐，微開爐門，由低溫并于480℃焙燒試樣，保溫1h，再將溫度升至680℃～700℃繼續(xù)焙燒試樣，保溫1h。

冷卻后將試樣掃入250ml錐形瓶中，用少量水潤(rùn)濕，加入1:1王水60ml，在低溫電熱板上微沸30min，根據(jù)剩余體積加水保證酸度保持在10%～15%之間，待冷卻后投入處理后的泡沫海綿（1片～2片），置于振蕩機(jī)上室溫下以220r/min的轉(zhuǎn)速下振蕩吸附35min，取出泡沫海綿用水洗凈殘?jiān)退?，放入加?.5%硫脲20ml的比色管中，置于沸水中塞上塞子水浴解脫30min，趁熱擠壓撈出海綿，用AAS法測(cè)定金的含量。平行稱取12份樣品，按照實(shí)驗(yàn)方法用AAS法檢測(cè)其含量值，取其三倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作為方法檢出限，金：0.10ug/g。

3 多次吸附法和分液法對(duì)高含量金的研究分析

3.1 分液法對(duì)高含量金的研究分析

準(zhǔn)確稱取10g（精確到0.01g）樣品于50ml瓷方舟中，平行六份，放入高溫爐，微開爐門，由低溫并于480℃焙燒試樣，保溫1h，再將溫度升至680℃～700℃繼續(xù)焙燒試樣，保溫1h。

冷卻后將試樣掃入250ml錐形瓶中，用少量水潤(rùn)濕，加入1:1王水60ml，在低溫電熱板上微沸30min，根據(jù)剩余體積加水保證酸度保持在10%～15%之間，待冷卻后移入250ml的容量瓶中用10%的王水定容、搖勻、過夜。移取上清液25ml，加10%的王水約至100ml刻度投入處理后的泡沫海綿（2片），置于振蕩機(jī)上室溫下以220r/min的轉(zhuǎn)速下振蕩吸附35min，取出泡沫海綿用水洗凈殘?jiān)退?，放入加?.5%硫脲20ml的比色管中，置于沸水中塞上塞子水浴解脫30min，趁熱擠壓撈出海綿，用AAS法測(cè)定并計(jì)算金的含量。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表7。

表7 分液法高含量金的測(cè)定結(jié)果ω（Au）/（ug/g）

表8 多次吸附法高含量金的測(cè)定結(jié)果ω（Au）/（ug/g）

3.2 多次吸附法對(duì)高含量金的研究分析

準(zhǔn)確稱取10g（精確到0.01g）樣品于50ml瓷方舟中，平行三份，放入高溫爐，微開爐門，由低溫并于480℃焙燒試樣，保溫1h，再將溫度升至680℃～700℃繼續(xù)焙燒試樣，保溫1h。

冷卻后將試樣掃入250ml錐形瓶中，用少量水潤(rùn)濕，加入1:1王水60ml，在低溫電熱板上微沸30min，根據(jù)剩余體積加水保證酸度保持在10%～15%之間，待冷卻后投入處理后的泡沫海綿（1片～2片），置于振蕩機(jī)上室溫下以220r/min的轉(zhuǎn)速下振蕩吸附35min，用鑷子取出泡沫海綿用水洗凈殘?jiān)退?，殘液用于下次吸附，將洗凈的海綿放入加有1.5%硫脲20ml的比色管中，置于沸水中塞上塞子水浴解脫30min，趁熱擠壓撈出海綿，用AAS法測(cè)定金的含量。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表8。

4 結(jié)論

通過表7、表8及方法的對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)兩種方法都可以準(zhǔn)確的檢測(cè)金礦石中高含量金的含量。綜合生產(chǎn)任務(wù)、人員耗資及各方面分液法方法簡(jiǎn)便，操作程序簡(jiǎn)易優(yōu)于多次吸附法，當(dāng)樣品含量低于50ug/g時(shí)分液法的精密度優(yōu)于多次吸附法。

樣品含量高于50ug/g時(shí)多次吸附法的精密度優(yōu)于分液法，面臨生產(chǎn)過程中客戶的緊急需求，多次吸附法可以縮短時(shí)間，滿足客戶要求。通過加入已知含量的國(guó)家一級(jí)標(biāo)樣與樣品混合，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明分液法和多次吸附法的回收率分別為：96.13%～104.56%、97.35%～103.69%。此實(shí)驗(yàn)表明兩種方法均適用于金礦石中高含量金元素的測(cè)定，適合西部發(fā)展戰(zhàn)略要求。