王春林
摘 要:采用留鉛灰吹-硫氰酸鉀電位滴定法測(cè)定鉛精礦中高含量的銀,該法的銀加標(biāo)回收率在99.62%~100.19%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.50%(n=5),已應(yīng)用于鉛精礦中銀含量的測(cè)定,結(jié)果令人滿意。
關(guān)鍵詞:灰吹富集;留鉛;硫氰酸鉀電位滴定法;鉛精礦;銀
鉛精礦是我國(guó)重要的大宗貿(mào)易商品,其中鉛金銀的含量是確定該商品價(jià)值的主要依據(jù)。當(dāng)貿(mào)易合同中將金、銀作為計(jì)價(jià)元素時(shí),需要準(zhǔn)確測(cè)試樣品中金銀的含量,在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[1] 中使用火試金法富集金銀,然后用原子吸收光譜法測(cè)定金銀的含量。在標(biāo)準(zhǔn)中,原子吸收分光光度法測(cè)定銀的適用范圍為200g/t-2000g/t,難以滿足日常檢測(cè)的需要,為此,本文在不改變樣品前處理方法,探討采用電位滴定法測(cè)試樣品中銀含量。
電位滴定法是根據(jù)滴定過(guò)程中指示電極的電極電位的變化確定滴定終點(diǎn),比一般滴定法具有更高的準(zhǔn)確度[2] ,氯化鈉電位滴定法是銀合金中銀量測(cè)定的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法[3] 。本文采用留鉛灰吹-硫氰酸鉀電位滴定法測(cè)定鉛精礦中高含量的銀,已用于實(shí)際樣品的檢測(cè).
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 主要儀器和試劑
儀器:877 Titrando 電位滴定儀(瑞士萬(wàn)通公司);復(fù)合銀金屬電極(瑞士萬(wàn)通公司);XS204電子天平(梅特勒-托利多有限公司);XP26電子天平(梅特勒-托利多有限公司);火試金爐--熔樣爐25PF(澳大利亞Furnace Industries公司);電熱板(拓至明實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)
試劑:銀粒 銀質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于99.99%;硝酸 AR;氧化鉛;二氧化硅;碳酸鈉;無(wú)水硼砂;面粉;硝酸鉀;去離子水。
硫氰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液配制:CKSCN約0.025mol/L,稱(chēng)取2.5g硫氰酸鉀溶于水中,并稀釋到1000ml。
硫氰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液標(biāo)定:稱(chēng)取0.04g左右純銀三份,分別置于250ml燒杯中,用稀硝酸溶解,用100ml去離子水稀釋?zhuān)昧蚯杷徕洏?biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至電位突躍最大即為終點(diǎn),平行標(biāo)定。所消耗的硫氰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積,取其平均值。由下式計(jì)算出硫氰酸鉀的滴定度:
F=m/V
式中:F—硫氰酸鉀的滴定度,g/ml;
m—標(biāo)準(zhǔn)銀的質(zhì)量,g;
V—標(biāo)定所消耗的硫氰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積,ml
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 留鉛灰吹
稱(chēng)樣質(zhì)量、加入助熔劑的配比等均參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[1] ,灰吹約剩1g鉛時(shí)取出灰皿,冷卻。
1.2.2 測(cè)定
留鉛合粒用30ml1+2稀硝酸溶解,加熱至氮氧化物完全揮發(fā)為止,冷卻,用去離子水稀釋到150ml,放入銀復(fù)合電極,用硫氰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至電位突躍最大即為終點(diǎn)。
1.2.3 補(bǔ)正
稱(chēng)取與樣品銀量相當(dāng)?shù)慕饘巽y,保持與試樣測(cè)定相同的實(shí)驗(yàn)步驟和環(huán)境條件,測(cè)定銀含量,計(jì)算金屬銀的回收率,得到校正因子k。
銀在灰吹過(guò)程存在兩個(gè)方面的損失,一方面銀發(fā)生氧化反應(yīng),被灰皿吸收;另一方面銀在高溫下的揮發(fā)?;谶@兩個(gè)方面的損失,引入補(bǔ)正因子來(lái)綜合補(bǔ)償銀在灰吹過(guò)程中的損失。當(dāng)實(shí)驗(yàn)方法和環(huán)境條件相同時(shí),質(zhì)量相當(dāng)?shù)你y在灰吹過(guò)程當(dāng)中的補(bǔ)正因子基本一致。
1.2.4 結(jié)果計(jì)算
按下式計(jì)算銀的含量:Ag(g/t)=k*F*/M*106
式中:F-硫氰酸鉀的滴定度,g/ml;
V-消耗硫氰酸鉀的體積,ml;
M-樣品稱(chēng)樣量,g;
k-校正因子。
2 結(jié)果與討論
2.1 鉛扣重量控制
按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),采用還原力實(shí)驗(yàn),鉛扣的重量控制在28g-35g之間,確保樣品中貴金屬能有效的富集。在本實(shí)驗(yàn)中采用紅外碳硫儀測(cè)試樣品中硫的含量,在鉛精礦樣品中絕大多數(shù)的硫以硫化物存在的,在火試過(guò)程中硫化物中的硫?qū)⒀趸U還原成金屬鉛,1克硫能還原出22g左右的鉛,根據(jù)樣品中硫的含量計(jì)算得到30g的鉛需要加入硝酸鉀或者面粉的重量。1g硝酸鉀能使鉛扣重量減少4g,1g面粉能使鉛扣重量增加10g左右。
2.2 留鉛量
分別在0.04g純銀中加入0.5g、1g、1.5g和2g純鉛,采用硫氰酸鉀電位滴定法測(cè)定銀量時(shí),鉛的重量不會(huì)影銀量的測(cè)定,為減少溶樣過(guò)程中硝酸的加入量及
灰吹過(guò)程因的損失量,建議保留1g左右的鉛量即可。
2.3 干擾試驗(yàn)
鉛精礦樣品中含有多種雜質(zhì)元素,例如銻、鉍和銅等,在樣品前處理過(guò)程中很難去除完全,這些元素會(huì)不可避免的殘留在留鉛合金扣中。試驗(yàn)考察了共存雜質(zhì)元素對(duì)測(cè)定的干擾。稱(chēng)取0.04g銀粒,加入0.1g鉍、0.2g銻和0.02g銅,置于250ml燒杯中,用稀硝酸溶解,用100ml去離子水稀釋?zhuān)昧蚯杷徕洏?biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定,
測(cè)試結(jié)果顯示不受雜質(zhì)元素銻、鉍和銅的影響。
2.4 灰吹溫度
隨著灰吹溫度的升高,貴金屬的損失量增大,并且在灰吹臨近結(jié)束時(shí)銀的損失急劇增加[4] 。通過(guò)采取以下措施大大減少了灰吹時(shí)銀的損失:在920℃時(shí)開(kāi)始灰吹,當(dāng)鉛扣剩約5g時(shí),降低爐溫,在860℃時(shí)繼續(xù)灰吹,當(dāng)還剩約1g鉛時(shí),結(jié)束灰吹,移出灰皿,保留的1g鉛能大大減少銀的損失。
2.5 結(jié)果的補(bǔ)正
按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[1] 初次熔渣和灰皿需進(jìn)行二次火試進(jìn)行補(bǔ)正。本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果補(bǔ)正方法是稱(chēng)取與樣品銀量相當(dāng)?shù)慕饘巽y按試樣的測(cè)定步驟和環(huán)境條件測(cè)定銀含量,銀量的回收率作為補(bǔ)正因子k 對(duì)試樣分析結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)正。
2.6 樣品加標(biāo)準(zhǔn)回收試驗(yàn)
準(zhǔn)確稱(chēng)取鉛精礦樣品,分別加入不同量的金屬銀,按實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定銀量,回收率在99.62%~100.19%,試驗(yàn)結(jié)果列于表1.
2.7 樣品分析
取1#和2#兩個(gè)樣品,各平行測(cè)定5份,并計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,測(cè)定結(jié)果列于表2。由表2可見(jiàn),樣品的分析結(jié)果與重量法一致,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.30%~0.38%。
3 結(jié) 語(yǔ)
采用留鉛灰吹-硫氰酸鉀電位滴定法測(cè)定鉛精礦中的銀含量,很好地解決了重量法中共存雜質(zhì)元素的影響問(wèn)題,是一種適應(yīng)性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便、測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確的方法,適用于鉛精礦中銀量的測(cè)定
參考文獻(xiàn):
[1] GB/T8152.10-2006 鉛精礦化學(xué)分析方法 銀量和金量的測(cè)定
[2] 董守安.現(xiàn)代貴金屬分析[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007:235
[3] GB/T 15072.2-2008貴金屬合金化學(xué)分析方法銀合金中銀量的測(cè)定氯化鈉電位滴定法
[4] 蔡樹(shù)型,黃超.貴金屬分析[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1984:86
(作者單位:通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)(天津)有限公司)