碘化法提金工藝中碘及碘離子連續測定研究

謝燕紅

(福建紫金礦冶測試技術有限公司 廈門分公司，福建 廈門 361101)

前言

黃金作為貴金屬的典型代表，因其獨特的物理和化學性質，已被廣泛應用于多個行業。由于黃金地質儲量有限且從礦石中回收黃金需要消耗大量的財力和物力，要經過很多復雜的工序。而從含金廢料或廢舊鍍金件中回收金，工藝流程較簡單，且回收成本較低，是廢棄印刷線路板資源化的主要經濟推動力[1]。目前世界上普遍采用氰化工藝提取金，但該工藝存在著劇毒性，危害生態環境等問題。隨著科學技術的進步和人類環保意識的增強，世界上很多學者都在積極探索金的非氰浸出方法，以減輕對環境生態的危害。碘化法作為一種非氰浸金方法，工藝簡單，碘無毒易回收，方法環保、高效，因此碘化法提金工藝被越來越多人進行研究并應用[2-3]。

1 實驗部分

1.1 主要試劑

氟化氫銨、碳酸銨、鉻酸鉀、醋酸、曙紅、三氯甲烷、硫酸均為分析純試劑。

氯化鈉(基準試劑)；碘化鉀(優級純)。

淀粉指示劑(10 g/L)：稱取1.0 g淀粉，用水調成糊狀，加入100 mL沸水，攪拌后再煮沸0.5 min。

乙酸銨-乙酸溶液(300 g/L)：稱取90 g乙酸銨置于400 mL燒杯中，加入150 mL水和100 mL冰乙酸，溶解后，用水稀釋至300 mL，混勻。

硫代硫酸鈉標準滴定溶液[c(Na2S2O3·5H2O)=0.04 mol/L]：稱取100 g硫代硫酸鈉(Na2S2O3·5H2O)入1 000 mL燒杯中，加入約500 mL水，1 g無水碳酸鈉，攪拌溶解，移入10 L棕色試劑瓶中。用煮沸并冷卻的蒸餾水稀釋至約10 L，加入10 mL三氯甲烷，靜置兩周，使用時過濾，補加1mL三氯甲烷，混勻，靜置2 h。

標定：準確稱取0.150 0 g在120 ℃干燥至恒量的基準重鉻酸鉀，置于碘量瓶中，加入50 mL水使之溶解。加入2 g碘化鉀及20 mL硫酸溶液(20%)，密塞，搖勻，于暗處放置10 min。加150 mL水稀釋。用硫代硫酸鈉溶液滴定至溶液呈淺黃綠色，加3 mL淀粉指示劑，繼續滴定至溶液由藍色變為亮綠色。隨同做空白實驗。

氯化鈉標準溶液(c(NaCl)=0.05 mol/L)：取氯化鈉置于瓷坩堝內，在500～600 ℃馬弗爐中灼燒1 h。于干燥器中冷卻至室溫，稱取2.922 0 g，攪拌溶解于水中，定容至1 L容量瓶，搖勻。

硝酸銀標準溶液[c(AgNO3)=0.05 mol/L]：稱取8.493 5 g硝酸銀，溶于1 000 mL水中，搖勻，溶液儲存于棕色瓶中。

標定：準確吸取25.00 mL氯化鈉標準溶液于250 mL錐形瓶中，加25 mL水。另取一錐形瓶，量取50 mL水作空白。各加入1 mL鉻酸鉀(50 g/L)溶液，在不斷攪動下用硝酸銀溶液滴定至磚紅色沉淀剛剛出現為終點。計算硝酸銀摩爾濃度。

碘溶液的配制[標定值ω(I)=0.54%]：稱取2.5 g碘及6.7 g碘化鉀溶于20 mL水中，稀釋至500 mL，搖勻，儲存于棕色瓶中。

標定：取定量溶液置于碘量瓶中，加入150 mL水(15～20 ℃)，用硫代硫酸鈉標準滴定溶液滴定至溶液淺紅色近終點時，加2 mL淀粉溶液，繼續滴定至溶液藍色消失，計算碘的含量。

碘化鉀溶液配制[標定值ω(I-)=1.91%]：稱取13.0 g碘化鉀于250 mL燒杯中，加入50 mL水攪拌至溶解完全，定容至500 mL容量瓶，搖勻。

標定：取定量碘化鉀溶液，加10 mL碳酸銨溶液(100 g/L)，振蕩分次加30 mL醋酸溶液(1+1)，待氣泡消失后，加5滴曙紅指示劑(5 g/L)，用硝酸銀標準溶液滴定至玫瑰紅色，30 s內不褪色，即為滴定終點，計算碘離子的含量。

1.2 實驗原理

取適量樣品，加入乙酸銨-乙酸溶液調整酸度，加入氟化氫銨掩蔽劑，以標定的硫代硫酸鈉與碘進行定量反應生成碘離子，加入淀粉指示劑，當碘定量反應完成時，藍色消失，利用定量消耗硫代硫酸鈉標準溶液，計算得到溶液中碘的含量。繼續往溶液中加入碳酸銨及醋酸調整酸度，加入曙紅指示劑，以標定過的硝酸銀標準溶液與溶液中總的碘離子定量反應，過量的硝酸銀與曙紅反應生成玫瑰色絡合物指示終點。根據消耗的硝酸銀量計算溶液中碘離子的量，扣除溶液中碘反應生成的碘離子，即可得溶液中碘離子的含量。

1.3 實驗方法

減量法稱取碘化法提金混合碘和碘離子樣品2.000 g于具塞錐形瓶中，加水稀釋至50 mL，加入3 mL乙酸銨-乙酸溶液、1 mL飽和氟化氫銨溶液，用硫代硫酸鈉標準滴定溶液滴定至溶液淺黃色近終點時，加2 mL淀粉溶液，繼續滴定至溶液藍色消失，計算碘的含量。加10 mL碳酸銨溶液(100 g/L)，震蕩下分次加30 mL醋酸溶液(1+1)，待氣泡消失后，加5滴曙紅指示劑(5 g/L)，用硝酸銀標準溶液滴定至玫瑰紅色，30 s內不褪色，即為滴定終點，計算碘離子的含量，扣除溶液中碘生成的碘離子，即為溶液中的碘離子量。

混合液中碘及碘離子計算見公式(1)和(2)。

(1)

(2)

式中：

ω(I)：溶液中碘的質量百分數，%；

ω(I-)：溶液中碘離子的質量百分數，%；

C1：硫代硫酸鈉標準滴定溶液的濃度，mol/L；

C2：硝酸銀標準滴定溶液的濃度，mol/L；

V1：滴定試液溶液所消耗的硫代硫酸鈉標準滴定溶液的體積，mL；

V2：滴定空白試液所消耗的硫代硫酸鈉標準滴定溶液的體積，mL；

V3：滴定試液溶液所消耗的硝酸銀標準滴定溶液的體積，mL；

V4：滴定空白試液所消耗的硝酸銀標準滴定溶液的體積，mL；

m：移取試液的質量，g；

2 結果與討論

2.1 酸度選擇

取2份碘化法提金液，加水稀釋至50 mL，分別加入4 mL硫酸溶液(20%)、3 mL乙酸銨-乙酸溶液，再按上述分析步驟進行實驗，實驗發現兩種方法碘的測定結果一致，但是在用硝酸銀滴定碘離子時，加硫酸的這份溶液終點不明顯，因此實驗選用乙酸銨-乙酸溶液調節溶液酸度。

實驗取5份碘化法提金液，分別加入不同體積乙酸銨-乙酸溶液，再按分析步驟進行實驗，結果見表1。實驗結果表明乙酸銨-乙酸溶液加入體積1～5 mL，所得結果基本一致，實驗選擇乙酸銨-乙酸溶液加入量為3 mL。

表1 乙酸銨-乙酸溶液加入量對測定結果的影響Table 1 Effects of ammonium acetate solution on the measurement results

2.2 碘化提金液驗證實驗

模擬碘化法提金溶液進行實驗驗證，取2份碘溶液5 mL，按上述分析步驟進行實驗，計算溶液中碘離子總量，再平行取4份碘溶液5 mL，分別加入5.00 mL碘化鉀溶液，按分析步驟進行實驗，分別計算碘及加入的碘離子含量，實驗結果見表2，實驗結果顯示，測得的實際碘及碘離子量同理論模擬量相對偏差小于1%。

表2 驗證實驗結果Table 2 Verify test results /%

2.3 加標回收實驗

2.3.1碘加標回收實驗

取2個碘化法提金液，各平行3份，其中加入上述配制并標定過的碘溶液2.00、3.00、5.00 mL，按實驗方法進行滴定，測定結果見表3。碘加標回收率在98.1%～103%，準確度滿足分析測定要求。

表3 碘加標回收實驗Table 3 The iodine plus standard recovery test

2.3.2碘離子加標回收實驗

取2個碘化法提金液，各平行3份，其中加入配制并標定過的碘化鉀溶液2.00、3.00、5.00mL，按實驗方法進行滴定，測定結果見表4。碘加標回收率在98.6%～101%，準確度滿足分析測試要求。

表4 碘離子加標回收實驗Table 4 Iodine ion plus standard recovery test

2.4 精密度實驗

對上述兩個碘化法提金液各取10份，按上述方法平行滴定溶液中碘及碘離子含量，測定結果見表5，由表5可以看出，方法的相對標準偏差為0.19%～0.67%，重現性好，滿足分析測試要求。

表5 精密度實驗結果Table 5 Precision test results /%

3 結論

實驗以硫代硫酸鈉在乙酸-乙酸銨溶液中滴定碘化提金液中碘，定量滴定完碘的溶液中加入碳酸銨，并用乙酸處理，以薯紅為指示劑，用硝酸銀連續定量滴定溶液中碘離子，扣除滴定碘反應生成的碘離子，即得溶液中碘離子的含量。實驗通過碘及碘離子定量配比模擬此碘化提金液，測定結果同實際配比量結果一致。加標回收實驗顯示，回收率在98.1%～103%。樣品相對標準偏差(n=10)為0.19%～0.67%，滿足分析方法要求。本方法操作簡便，無需分離，可快速、直接分步滴定碘化法提金溶液中碘及碘離子，具有一定創新性及適用性。

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