活性炭吸附
——碘量法測定金方法的改進與應用

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(河南金渠黃金股份有限公司，河南 三門峽 472000)

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活性炭吸附
——碘量法測定金方法的改進與應用

楊巧維，張繼東

(河南金渠黃金股份有限公司，河南 三門峽 472000)

金礦選廠流程樣品中尾礦、原礦和金精粉中金量的檢測方法一般采用碘量法。實驗討論了化驗取樣量、溶樣方法、活性炭吸附酸度、過濾時洗液溫度、灰化及滴定等主要環節的操作對測定結果的影響因素，對樣品的測定過程進行了改進。改進后分析結果的重現性及準確性經國家一級標準物質驗證,測定結果與標準物質吻合，同時又與火法試金、其他化驗室樣品測試數據對比等均獲滿意結果，在生產實踐中值得推廣。

活性炭吸附；碘量法；金；封閉溶樣

金礦選廠流程樣品一般采用活性炭吸附-碘量法測定金。采用此方法測定金，操作簡單快速，成本低，且適合于大批量樣品的檢測，但其結果的準確性和重現性與火法比較較低。在實踐工作中采用碘量法測定樣品的復檢合格率在70%～85%，合格率偏低。為了提高檢測結果的準確度，更好地指導生產，對其檢測過程進行了分析探討，改進了操作細節。現已應用于生產中，樣品的復檢合格率可達到85%～95%，效果理想。

1 實驗部分

1.1主要試劑

金標準儲備溶液(500 ng/L)：稱取光譜純金0.500 0 g，置于50 mL瓷坩堝中，加入10 mL新配制的(1+1)王水溶解，加入1.0 g氯化鈉，置水浴上蒸發至干，再加入2 mL鹽酸反復蒸干兩次，然后用水溶解并轉入100 0 mL容量瓶中，補加鹽酸10 mL，氯化鈉1.0 g，用水稀釋至刻度搖勻。

金標準工作溶液(100 ng/L)：用移液管準確移取上述金標準儲備溶液100 mL于500 mL容量瓶中，補加氯化鈉1.0 g，用0.1 mol/L的鹽酸稀釋至刻度，搖勻備用。

硫代硫酸鈉儲備溶液：稱取分析純硫代硫酸鈉25.2 g溶于1 L煮沸后冷卻的蒸餾水中，加入0.20 g碳酸鈉調至溶液pH值為9，充分搖勻備用。此溶液每毫升相當于10 mg金。

硫代硫酸鈉工作溶液：分別吸取上述硫代硫酸鈉儲備溶液3 mL，用煮沸后冷卻的蒸餾水稀釋至1 L，加入0.20 g碳酸鈉至pH值為9，搖勻備用。此溶液每毫升相當于30 μg金的標準溶液。

淀粉溶液(5 g/L)：現配現用。

1.2樣品分析

準確稱取10.0～30.0 g流程樣品，于400 mL聚四氟乙烯溶樣杯中，對于浮選尾礦和原礦，加入50 mL逆王水搖動，對于金精礦加入硝酸脫硫，待黃煙冒盡后補加20 mL硝酸，待尾礦、原礦和金精礦充分反應后，先后加入0.5～1.0 g氟化氫銨，8～10 g氯化鈉，1.5～2.5 g高錳酸鉀搖勻，擰緊杯蓋，于溶樣箱中溶解35 min后取出，加入50～100 mL水稀釋后過濾。在真空泵抽氣條件下，將溶好稀釋后的試樣倒入預先裝好的活性炭吸附裝置中，用稀鹽酸(5%)洗滌燒杯3次，洗殘渣至無色，濾干后，迅速劃破濾紙，取下漏斗用熱的氟化氫銨(50 g/L，60～80 ℃)水溶液洗活性炭層8～10次，再用熱的稀鹽酸(5%，60～80 ℃)洗8～10次，最后用熱蒸餾水洗8～10次。然后停止抽氣，取下吸附柱，將炭層與紙漿層一同移入50 mL瓷坩堝中。將坩堝放于約350 ℃的馬弗爐中，關閉爐門，升溫至700 ℃，8～10 min后微開爐門，進行灰化，待濾紙及炭完全灰化后，取出冷卻。

向冷卻后的瓷坩堝中加入飽和氯化鈉溶液3～5滴，加新配制的王水2 mL，置于水浴鍋上蒸干，取下沿坩堝壁加入2 mL鹽酸，反復蒸干兩次，蒸至無酸味取下。

向坩堝中加入7%的醋酸5 mL，加入0.1 g氟化氫銨，加入10 g/L的EDTA溶液3～5滴，搖勻加入0.1～0.5g碘化鉀，立即用硫代硫酸鈉標準溶液滴定至淺黃色，加入5 g/L淀粉指示劑3～5滴，繼續滴定至溶液藍色褪去，根據消耗標液體積計算金的含量。

2 結果與討論

2.1試樣的化驗取樣量

由于碘量法測定金的檢測下限為0.2 g/t，為了提高尾礦(0.1～0.90 g/t)、原礦(1.00～7.00 g/t)化驗結果的準確度，將化驗取樣量分別設為10.0、20.0、 30.0 g進行分析測定。取樣量及分析結果數據如表1所示。

表1 取樣量及分析結果

從表1可以看出，取樣量為10.0、20.0、30.0 g，其檢測結果極差由大到小。尾礦和原礦的取樣量為30.0 g，檢測結果的重現性及準確度最佳。

2.2封閉溶樣技術

人們對環境的保護意識日益增強，由于封閉溶樣技術能夠減少環境污染，近年來發展迅速，經試驗驗證溶樣效果理想。其溶樣方法如下：

對于尾礦和原礦，首先加入50 mL(1+1)的逆王水處理，再依次加入氟化氫銨1.0 g，食鹽8～10 g，高錳酸鉀1.5～2.0 g，搖勻放入盛有沸水的封閉溶樣箱內，加熱溶樣35 min[1]。

對于金精粉，首先采用濃硝酸脫硫，處理完全后，補加硝酸20 mL，再依次加入氟化氫銨1.0 g，食鹽8～10 g，高錳酸鉀1.5～2.0 g，搖勻放入盛有沸水的封閉溶樣箱內，加熱溶樣35 min[1]。

在生產實踐中，溶樣箱采用鐵板焊接而成，它的蓋子可以取下，內裝有固定溶樣杯的鐵架子，底部裝有排水閥。溶樣杯采用聚四氟乙烯材料制成，并且帶有蓋子。溶樣箱加熱用方形電熱板，在方形電熱板上加一層石棉布，溶樣箱的使用壽命從3個月延長到一年以上。爐絲的使用壽命從15天延長到3個月以上，有效降低了生產成本，又避免了觸電的發生。

以前采用玻璃燒杯溶樣，試劑加入量大，溶樣時間長，且容易出現樣品受熱不均勻、樣品噴濺現象，造成化驗結果偏低和重現性差。而采用封閉溶樣方式溶樣，有效地利用化學試劑，減少了試劑消耗，提高了溶樣效率。同時也減少了化學試劑對環境的污染。此方法優點多，在許多化驗室采用，效果理想。

2.3活性炭吸附介質

由于活性炭吸附介質的適宜成分很廣，酸度很寬，除了在5%～30%的王水介質外，在1%～10%的醋酸，1～12 mol/L的鹽酸，1～12 mol/L硝酸(加2 g氯化鈉)以及在逆王水等介質中均可定量吸附金[2]。

采用封閉溶樣法在樣品溶解好之后，應調整樣品溶液的酸度，一般尾礦和原礦樣杯中加入約50 mL水。精礦樣杯中加入約100 mL水，然后進行動態吸附。由于活性炭吸附金是放熱反應，且吸附溫度不宜過高，不要超過60 ℃。否則不利于金的吸附[3]。

2.4洗液濃度及溫度

活性炭吸附完全之后，一般需要依次用溫熱的5%的鹽酸，5%的氟化氫銨和蒸餾水作為洗液洗滌8～10次。根據所含雜質含量的高低選用洗液的濃度也不同，洗液的溫度應控制在40～60 ℃為宜，超過90 ℃金部分被洗脫，造成結果偏低。溫度過低雜質不能被洗脫干凈，分子間的范德華力受阻，金的回收率降低[4]。

2.5灰化與灼燒

過濾好的樣品應在爐溫350 ℃時放進馬弗爐，關閉爐門升溫，約10 min爐溫達680 ℃。 炭化過程一定要隔絕空氣。當炭化完全后，慢慢打開爐門，使空氣慢慢進入爐內，避免樣品著火。爐門半打開約20 min，檢查樣品情況，若已灰化完全，關閉爐門溫度700 ℃保溫3～5 min，灰化結束。切忌在樣品炭化好以前打開爐門，否則樣品易著火，造成化驗結果不準。

2.6水浴蒸干

將灰化好的樣品，依次加入5滴飽和氯化鈉，2 mL濃王水，進行水浴蒸干，再加入2 mL鹽酸反復蒸干2次，蒸至無酸味取下。水浴蒸干時，不能蒸的過干，若蒸至暗紅色，則結果偏低。

2.7滴定

向坩堝中加入7%的醋酸5 mL，加入氟化氫銨0.1 g，加入10 g/L的EDTA溶液3～5滴，搖勻加入0.1～0.5 g碘化鉀(根據樣品中金品位的高低加入碘化鉀)。立即用硫代硫酸鈉標準溶液滴定至淺黃色，加入5 g/L淀粉指示劑5滴，繼續滴定至溶液藍色褪去即為終點。根據消耗標液體積計算金的含量。根據碘化鉀的加入量做了一組試驗，其數據如表2。把浮選尾礦4#、浮選原礦5#、浮選金精礦1#，國家標準物質GBW07299(GAu-21)分別作圖，結果見圖1。

表2 加入碘化鉀分析檢測結果

圖1 磺化鉀加入量后檢測結果

可以明顯看出，對于尾礦碘化鉀的加入量在0.2 g及0.2 g以上對檢測結果無影響，原礦在0.3 g及以上無影響，金精礦在0.4 g以上無影響。正確掌握碘化鉀的加入量，可以有效提高檢測結果的重現性和準確性。

3 結果對比

3.1本法與火法結果對比

對于金精礦及標準物質分別用本法與火法做兩組測定，每一組中每個樣品分別做三份平行測定，其平均結果是見表3。

表3 與火法對比結果

從表3數據可以看出，本方法與經典的火法試金結果對比無明顯差異，通過國家標準物質驗證結果吻合，說明對于金精粉本方法的檢測結果穩定可靠。

3.2本方法結果與黃金武警六支隊結果對比

分別將以下六個樣品分為兩份，一份采用本法由金渠化驗室檢測，一份交由黃金武警六支隊檢測，每個樣品要求三平行，其檢測結果平均值如表4所示。

通過化驗室間的對比結果可以看出，對于選廠生產流程樣品，采用改進后的碘量法對于尾礦原礦和金精粉均可得到理想的檢測結果。

表4 化驗室間對比結果

4 結束語

通過對傳統的碘量法進行改進和對檢測條件的有效控制，采用碘量法也可以得到準確可靠的檢測結果。經一年的實踐應用，樣品的復檢合格率可達到90%以上，效果非常理想。改進后的碘量法具有勞動強度小、污染小、成本低、操作簡單、快速，且結果準確可靠等優點，值得推廣。

[1]楊巧維,張瑞峰,袁敬華.封閉溶樣技術在測定金礦石金量中的優勢[J].三門峽職業技術學院學報，2009(10):1-2.

[2]鮑妹玲.活性炭吸附法在我國濕法分析金上的應用[J].黃金，1989(8)：47.

[3]薛 光.金的分析化學[M].北京：宇航出版社，1990 ：102-108.

[4]付 東.濕法試金中值得注意的幾個問題[J].黃金,1988 (1):61-62.

微生物肥是我國未來肥料發展的重要方向

數據顯示，我國每畝耕地化肥施用量高達30～100 kg，是美國單位面積施用量的2～3倍。正是由于化肥的長期、過量施用導致了我國耕地土壤肥力下降農產品品質降低。我國農業排放的污染物化學需氧量(COD)接近全國排放總量的50%，是我國最大的面污染源。農田排放的氮、磷占全國排放總量的57.25%、67.4%這些都和長期、過量施用化肥直接相關。而生產1 t化肥需要1.5 g標煤所排放的二氧化碳、二氧化硫、粉塵等又是我國空氣污染的主要源頭之一。

而近年來受到國家大力支持與提倡的微生物肥料異軍突起。微生物肥料利用微生物的作用將原來的污染物、廢棄物人畜糞便、各種秸稈發酵后變成高效肥料。在生產過程中變廢為寶，尤其能夠很好地解決農業污染。微生物肥能夠較好的解決長期、過量施用化肥給土壤帶來的不良后果：能夠改善土壤結構培養土壤內的微生物提高土壤肥力提高農產品品質。將微生物肥料用于水產養殖可以改善水質減少病害降解水中有害物質提高水產品質量。大量微生物肥料施用的數據表明它能使水稻提高產量9%棉花、油菜等增產效果非常明顯瓜果施用后甜度提高。專家學者認為微生物肥料是我國未來肥料發展的重要方向已列為國家發展戰略產業和重要生物產品。

2014-09-02

楊巧維(1979-)，女，化工工程師，從事金礦石的分析檢測工作，電話：15238427900。

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1003-3467(2014)11-0059-04