北衙礦區樣品泡沫塑料富集—硫脲解脫—原子吸收光譜法測金實驗條件初探

施玉娟+++董誠忠

摘 要：目前王水溶礦-活性炭富集-灰化-復溶-原子吸收儀測定金的分析方法普遍應用在生產實踐中，但其檢測周期長、影響準確性因數多，勞動強度大。文章介紹了一種新的吸附方法，即采用泡塑富集——硫脲解脫——原子吸收光譜儀測定金的方法研究，從以上方法試驗結果來看，其結果質量是符合質量要求，方法的穩定性和準確性是可靠的，通過前期試驗，該方法的穩定性、準確性、及時性均能較好地滿足生產需要。

關鍵詞：金的測定；活性炭吸附；泡塑吸附；硫脲解脫；原子吸收

1 項目背景及概述

北衙實驗室按照現在的王水溶礦-活性炭富集-灰化-復溶-原子吸收儀測定金的分析方法，完成一批樣品30件約需要8個小時左右（不含樣品的焙燒），主要存在問題：

一是檢測周期過長。主要是在金的富集環節操作流程比較長，存在活性炭抽濾吸附過濾速度影響，使用的器皿較多，灰化時易造成損失等。

二是影響檢測結果準確性的因素較多。操作過程中稍有不慎就影響到檢測結果的準確性。

三是勞動強度大。濕法富集金的方法很多，活性炭吸附是目前國內應用最為廣泛的分離富集金的方法，其對吸附條件要求不嚴，吸附率達99%以上，但是該方法操作繁瑣，勞動強度大，流程長，器皿清洗量較大，工作效率相對較低。泡塑吸附法相對于活性炭吸附法吸附條件要求稍嚴，吸附率略低，但操作簡單，勞動強度小，工作效率高，使用設備簡單，消耗材料少，結果能滿足地質樣品中金的測試要求。文章主要從泡塑的選擇、泡塑的前處理、溶液吸附酸度、溶液震蕩吸附時間、硫脲解脫時間幾個方面進行了試驗，經過條件試驗，確定了各個試驗條件，采用原子吸收法進行金的測定，測試結果表明，采用優化之后的實驗條件，此方法可用于北衙礦區多金屬樣品中金的分析測定。

2 實驗方法

2.1 儀器與主要試劑

2.1.1 儀器及工作條件

AA-6300島津原子吸收分光光度計

金空心陰極燈

波長 242.8nm

燈電流 5mA

狹縫 0.5mm

燃燒器高度 7cm

空氣流量 15.0L/min

乙炔流量 2.0L/min

2.1.2 主要試劑

泡沫塑料中密度泡塑

1%硫脲+1%HCl解脫液：1g硫脲溶解于100ml 1%的HCl溶液中。

金標準溶液稱取純金粉（99.99%）0.1000g于200ml燒杯中，加入10ml王水，完全溶解后移入100ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，此溶液為1mg/ml。準確移取該溶液20ml于200ml容量瓶中，以10%王水稀釋至刻度，搖勻，該溶液為100μg/ml的Au標準儲備液。

2.2 分析步驟

2.2.1 標準曲線制備

分別移取金濃度為100μg/ml的標準儲備溶液0.5ml、1ml、3ml、5ml、8ml于100ml容量瓶中，加1%硫脲+1%HCl解脫液溶液定容至刻度搖勻，繪制標準曲線于原子吸收分光光度計上測定試樣的含量。

2.2.2 操作步驟

稱取10-20g試樣于瓷方舟內，將瓷方舟置于馬弗爐中從低溫升至600-650℃焙燒2h，除盡硫和有機物。冷卻后將試樣轉移至250ml燒杯中，加入2gNaF，用水潤濕后加入100ml新配置1+1王水，置于低溫電熱板上加熱微沸50min左右（試液剩余20-30ml）取下加水至100ml。冷卻至室溫，加入預先處理好的泡塑，用玻棒攪拌擠壓排除其中空氣使其與被吸附液充分結合，在振蕩器上振蕩吸附30-40min。取出泡塑，用自來水洗凈酸和殘渣，并用干抹布或濾紙吸干水分，將泡塑均勻放入已盛有20ml1%硫脲+1%HCl解脫液的比色管中，在水浴解脫10-15min取下趁熱用玻棒多次擠壓泡塑使解脫液均勻，然后取出泡塑蓋上比色管塞冷卻至室溫后，用原子吸收光譜儀進行測定。

2.3 隨同試樣做空白

3 條件試驗

3.1 泡沫塑料的選擇

準確吸取25μg、50μg、100μg、150μg、200μg、250μg、300μg、400μg、500μg兩份金標液加10%王水至100ml，對0.4g中密度泡塑和高密度泡塑進行吸附能力試驗。震蕩吸附40min，1%硫脲溶液20ml水浴解脫15min，趁熱取出泡塑，冷卻后用原子吸收測定，結果如下：

中密度泡塑：

高密度泡塑：

實驗結果表明：在相同濃度下，中密度泡塑因其孔徑大，彈性好等優點其對金的吸附能力強于高密度泡塑，應當選用中密度泡塑為吸附載體。

3.2 泡塑前處理

準確吸取25μg、50μg、100μg、150μg、200μg、250μg、300μg、400μg、500μg兩份金標液加10%王水至100ml，用0.4g中密度泡塑震蕩吸附40min，1%硫脲+1%HCl解脫液水浴解脫15min，趁熱取出泡塑，冷卻后用原子吸收測定，結果如下：

熱水洗凈不作任何處理

熱水洗凈-2%NaOH溶液煮沸浸泡20-30min，10%

HCl浸泡20-30min，水洗至中性備用

結果表明：泡塑應采用熱水洗凈后用2%NaOH溶液煮沸浸泡20-30min除去雜質，油污等有機物，再用10%HCl浸泡20-30min除去鐵離子等雜質，水洗至中性再使用為宜（用于生產實驗時可用熱肥皂水洗凈，然后用10%HCl浸泡，洗凈即可使用）。

3.3 吸附酸度的選擇

準確吸取100μg金標液9份，分別加0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、40%、50%王水至100ml，用0.4g中密度泡塑震蕩吸附40min，1%硫脲+1%HCl解脫液水浴解脫15min，趁熱取出泡塑，冷卻后用原子吸收測定，結果如下：

結果表明：當被吸附溶液的酸度大于25%，泡塑被腐蝕，其對金的吸附能力明顯降低，因此應當控制被吸附溶液的酸度在25%以內為宜。

3.4 震蕩吸附時間的選擇

準確吸取100μg金標液8份，加10%王水至100ml，用0.4g中密度泡塑分別震蕩吸附10min、20min、30min、40min、50min、60min，1%硫脲+1%HCl解脫液水浴解脫15min，趁熱取出泡塑，冷卻后用原子吸收測定，結果如下：

結果表明：當吸附時間小于30min時，由于吸附時間過短泡塑不能完全吸附金，吸附時間過長易導致泡塑被酸溶液腐蝕，應當選擇吸附時間在30-40min。

3.5 解脫時間的選擇

準確吸取100μg金標液8份，加10%王水至100ml，用0.4g中密度泡塑震蕩吸附40min，分別用1%硫脲+1%HCl解脫液水浴解脫5min、10min、15min、20min、25min、30min、40min、50min，趁熱取出泡塑，冷卻后用原子吸收測定，結果如下：

結果表明：硫脲水浴解脫10-15min即可，如解脫時間過長，泡塑會反吸附硫脲解脫出來的金造成測試結果偏低。

4 方法驗證試驗

4.1 本室結果對比情況（精密度及重現性）

稱取北衙礦區樣品11份和標準樣品4份用該法同時進行平行試驗，測試結果如下：

4.2 外部結果比對情況

采用北衙礦區30件樣品，用本法檢測分析后，送外檢到中國冶金總局昆明地質勘查院測試中心進行比對，按照DZ/T0130-2006行業標準，其外檢合格率為100%。比對結果見下表：

從以上測試結果表明，無論是精密度、重現性、準確性及外檢結果均符合質量要求。

4.3 合格率對比

此30件樣品，分別用活性炭和泡塑方法進行檢測，并與中國冶金總局昆明地質勘查院測試中心進行合格率對比，對比結果如下表：

從上表可以看出，金的檢測質量，泡塑吸收方法的質量明顯高于活性炭吸附檢測質量。

5 結果與討論

本礦區樣品屬多金屬金礦樣，含有較高的褐鐵及磁鐵成份，考慮到會對結果質量造成影響，故一直以來采用王水溶礦-活性炭富集-灰化-復溶-原子吸收測定金，通過對以上條件試驗，并對礦區樣及國標樣品進行檢測，以及送檢的外檢樣品來看，其檢測結果質量完全符合DZ/T0130-2006行業標準，相對標準差均小于5%，質量結果穩定、可靠。但在今后的工作中需關注以下幾點關鍵因素：

5.1 選用中密度泡塑為吸附載體，不同廠家，不同批次的泡塑對金的吸附效果有所差異，用于實驗之前需做泡塑的吸附能力試驗。

5.2 泡塑應采用熱水洗凈后用2%NaOH溶液煮沸浸泡20-30min，再用10%HCl浸泡20-30min除去鐵離子等雜質，水洗至中性備用。

5.3 被吸附溶液的酸度應控制在25%以內。

5.4 選擇震蕩吸附時間在30-40min，吸附時溶液的溫度不能過高，否則會破壞泡塑的結構造成其吸附能力降低。

5.5 硫脲水浴解脫10-15min，解脫時間不宜過長，泡塑會反吸附硫脲解脫出來的金，造成測試結果偏低。

5.6 剪取泡塑時，既要盡可能增大泡塑的表面積，又要保證泡塑在震蕩吸附時與被吸附液充分接觸，建議泡塑裁剪為長寬高分別為4.5cm*2.5cm*0.8cm平滑的長方形小塊。

6 結論與應用

通過對北衙礦區樣品采用泡塑富集——硫脲解脫——原子吸收光譜儀測定金的方法研究，從以上方法試驗結果來看，其結果質量是符合質量要求，方法的穩定性和準確性是可靠的，可應用推廣于礦區樣品的檢測工作，預計該項目成果：

一是可以縮短金分析的檢測周期，提高礦山對及時性方面的要求，一批30件的金礦樣品，用此方法，可在4-5個小時內完成；二是可以適當減少員工的勞動強度；三是有利于提高金的檢測質量，從外檢的合格率對比也可以看出，檢測質量有大幅度提高。

通過前期試驗，該方法的穩定性、準確性、及時性均能較好地滿足礦山生產需要，通過技術方法優化后，該法可在本室推廣應用。

作者簡介：施玉娟（1986-），女，白族，籍貫：云南鶴慶，學歷：本科，現職稱：助理工程師，主要從事巖礦分析檢測工作。

結果表明：當被吸附溶液的酸度大于25%，泡塑被腐蝕，其對金的吸附能力明顯降低，因此應當控制被吸附溶液的酸度在25%以內為宜。

3.4 震蕩吸附時間的選擇

準確吸取100μg金標液8份，加10%王水至100ml，用0.4g中密度泡塑分別震蕩吸附10min、20min、30min、40min、50min、60min，1%硫脲+1%HCl解脫液水浴解脫15min，趁熱取出泡塑，冷卻后用原子吸收測定，結果如下：

結果表明：當吸附時間小于30min時，由于吸附時間過短泡塑不能完全吸附金，吸附時間過長易導致泡塑被酸溶液腐蝕，應當選擇吸附時間在30-40min。

3.5 解脫時間的選擇

準確吸取100μg金標液8份，加10%王水至100ml，用0.4g中密度泡塑震蕩吸附40min，分別用1%硫脲+1%HCl解脫液水浴解脫5min、10min、15min、20min、25min、30min、40min、50min，趁熱取出泡塑，冷卻后用原子吸收測定，結果如下：

結果表明：硫脲水浴解脫10-15min即可，如解脫時間過長，泡塑會反吸附硫脲解脫出來的金造成測試結果偏低。

4 方法驗證試驗

4.1 本室結果對比情況（精密度及重現性）

稱取北衙礦區樣品11份和標準樣品4份用該法同時進行平行試驗，測試結果如下：

4.2 外部結果比對情況

采用北衙礦區30件樣品，用本法檢測分析后，送外檢到中國冶金總局昆明地質勘查院測試中心進行比對，按照DZ/T0130-2006行業標準，其外檢合格率為100%。比對結果見下表：

從以上測試結果表明，無論是精密度、重現性、準確性及外檢結果均符合質量要求。

4.3 合格率對比

此30件樣品，分別用活性炭和泡塑方法進行檢測，并與中國冶金總局昆明地質勘查院測試中心進行合格率對比，對比結果如下表：

從上表可以看出，金的檢測質量，泡塑吸收方法的質量明顯高于活性炭吸附檢測質量。

5 結果與討論

本礦區樣品屬多金屬金礦樣，含有較高的褐鐵及磁鐵成份，考慮到會對結果質量造成影響，故一直以來采用王水溶礦-活性炭富集-灰化-復溶-原子吸收測定金，通過對以上條件試驗，并對礦區樣及國標樣品進行檢測，以及送檢的外檢樣品來看，其檢測結果質量完全符合DZ/T0130-2006行業標準，相對標準差均小于5%，質量結果穩定、可靠。但在今后的工作中需關注以下幾點關鍵因素：

5.1 選用中密度泡塑為吸附載體，不同廠家，不同批次的泡塑對金的吸附效果有所差異，用于實驗之前需做泡塑的吸附能力試驗。

5.2 泡塑應采用熱水洗凈后用2%NaOH溶液煮沸浸泡20-30min，再用10%HCl浸泡20-30min除去鐵離子等雜質，水洗至中性備用。

5.3 被吸附溶液的酸度應控制在25%以內。

5.4 選擇震蕩吸附時間在30-40min，吸附時溶液的溫度不能過高，否則會破壞泡塑的結構造成其吸附能力降低。

5.5 硫脲水浴解脫10-15min，解脫時間不宜過長，泡塑會反吸附硫脲解脫出來的金，造成測試結果偏低。

5.6 剪取泡塑時，既要盡可能增大泡塑的表面積，又要保證泡塑在震蕩吸附時與被吸附液充分接觸，建議泡塑裁剪為長寬高分別為4.5cm*2.5cm*0.8cm平滑的長方形小塊。

6 結論與應用

通過對北衙礦區樣品采用泡塑富集——硫脲解脫——原子吸收光譜儀測定金的方法研究，從以上方法試驗結果來看，其結果質量是符合質量要求，方法的穩定性和準確性是可靠的，可應用推廣于礦區樣品的檢測工作，預計該項目成果：

一是可以縮短金分析的檢測周期，提高礦山對及時性方面的要求，一批30件的金礦樣品，用此方法，可在4-5個小時內完成；二是可以適當減少員工的勞動強度；三是有利于提高金的檢測質量，從外檢的合格率對比也可以看出，檢測質量有大幅度提高。

通過前期試驗，該方法的穩定性、準確性、及時性均能較好地滿足礦山生產需要，通過技術方法優化后，該法可在本室推廣應用。

作者簡介：施玉娟（1986-），女，白族，籍貫：云南鶴慶，學歷：本科，現職稱：助理工程師，主要從事巖礦分析檢測工作。

結果表明：當被吸附溶液的酸度大于25%，泡塑被腐蝕，其對金的吸附能力明顯降低，因此應當控制被吸附溶液的酸度在25%以內為宜。

3.4 震蕩吸附時間的選擇

準確吸取100μg金標液8份，加10%王水至100ml，用0.4g中密度泡塑分別震蕩吸附10min、20min、30min、40min、50min、60min，1%硫脲+1%HCl解脫液水浴解脫15min，趁熱取出泡塑，冷卻后用原子吸收測定，結果如下：

結果表明：當吸附時間小于30min時，由于吸附時間過短泡塑不能完全吸附金，吸附時間過長易導致泡塑被酸溶液腐蝕，應當選擇吸附時間在30-40min。

3.5 解脫時間的選擇

準確吸取100μg金標液8份，加10%王水至100ml，用0.4g中密度泡塑震蕩吸附40min，分別用1%硫脲+1%HCl解脫液水浴解脫5min、10min、15min、20min、25min、30min、40min、50min，趁熱取出泡塑，冷卻后用原子吸收測定，結果如下：

結果表明：硫脲水浴解脫10-15min即可，如解脫時間過長，泡塑會反吸附硫脲解脫出來的金造成測試結果偏低。

4 方法驗證試驗

4.1 本室結果對比情況（精密度及重現性）

稱取北衙礦區樣品11份和標準樣品4份用該法同時進行平行試驗，測試結果如下：

4.2 外部結果比對情況

采用北衙礦區30件樣品，用本法檢測分析后，送外檢到中國冶金總局昆明地質勘查院測試中心進行比對，按照DZ/T0130-2006行業標準，其外檢合格率為100%。比對結果見下表：

從以上測試結果表明，無論是精密度、重現性、準確性及外檢結果均符合質量要求。

4.3 合格率對比

此30件樣品，分別用活性炭和泡塑方法進行檢測，并與中國冶金總局昆明地質勘查院測試中心進行合格率對比，對比結果如下表：

從上表可以看出，金的檢測質量，泡塑吸收方法的質量明顯高于活性炭吸附檢測質量。

5 結果與討論

本礦區樣品屬多金屬金礦樣，含有較高的褐鐵及磁鐵成份，考慮到會對結果質量造成影響，故一直以來采用王水溶礦-活性炭富集-灰化-復溶-原子吸收測定金，通過對以上條件試驗，并對礦區樣及國標樣品進行檢測，以及送檢的外檢樣品來看，其檢測結果質量完全符合DZ/T0130-2006行業標準，相對標準差均小于5%，質量結果穩定、可靠。但在今后的工作中需關注以下幾點關鍵因素：

5.1 選用中密度泡塑為吸附載體，不同廠家，不同批次的泡塑對金的吸附效果有所差異，用于實驗之前需做泡塑的吸附能力試驗。

5.2 泡塑應采用熱水洗凈后用2%NaOH溶液煮沸浸泡20-30min，再用10%HCl浸泡20-30min除去鐵離子等雜質，水洗至中性備用。

5.3 被吸附溶液的酸度應控制在25%以內。

5.4 選擇震蕩吸附時間在30-40min，吸附時溶液的溫度不能過高，否則會破壞泡塑的結構造成其吸附能力降低。

5.5 硫脲水浴解脫10-15min，解脫時間不宜過長，泡塑會反吸附硫脲解脫出來的金，造成測試結果偏低。

5.6 剪取泡塑時，既要盡可能增大泡塑的表面積，又要保證泡塑在震蕩吸附時與被吸附液充分接觸，建議泡塑裁剪為長寬高分別為4.5cm*2.5cm*0.8cm平滑的長方形小塊。

6 結論與應用

通過對北衙礦區樣品采用泡塑富集——硫脲解脫——原子吸收光譜儀測定金的方法研究，從以上方法試驗結果來看，其結果質量是符合質量要求，方法的穩定性和準確性是可靠的，可應用推廣于礦區樣品的檢測工作，預計該項目成果：

一是可以縮短金分析的檢測周期，提高礦山對及時性方面的要求，一批30件的金礦樣品，用此方法，可在4-5個小時內完成；二是可以適當減少員工的勞動強度；三是有利于提高金的檢測質量，從外檢的合格率對比也可以看出，檢測質量有大幅度提高。

通過前期試驗，該方法的穩定性、準確性、及時性均能較好地滿足礦山生產需要，通過技術方法優化后，該法可在本室推廣應用。

作者簡介：施玉娟（1986-），女，白族，籍貫：云南鶴慶，學歷：本科，現職稱：助理工程師，主要從事巖礦分析檢測工作。