硫酸焙燒除鉍火試金法測定氯氧鉍中金銀含量

2019-07-05 07:33:06龔昌合黃巍巍

銅業工程 2019年3期

龔昌合，黃巍巍

（銅陵有色技術中心，安徽銅陵 244000）

1 引言

氯氧鉍是一種用途很廣的化工原料，可直接應用于新型的高檔環保珠光材料、裝飾顏料、高檔涂料、電池陰極等方面。氯氧鉍也是生產鉍的重要原料之一［1-2］。

銅、鉛等金屬冶煉處理過程中大部分鉍進入陽極泥，再采用提煉工藝回收陽極泥冶煉渣中的鉍，得到氯氧鉍［3-5］，同時富集金、銀。貴金屬熔煉渣回收的氯氧鉍產品中富含大量的金銀，含鉍物料中金銀的分析，鮮有報道［6］。火試金重量法測定金銀具有稱樣量大、樣品代表性好、適應性廣、富集效率高、分析結果可靠、準確度高等特點［7］。本文通過一系列試驗研究，探索出硫酸焙燒除鉍火試金法測定氯氧鉍中金量和銀量的方法。本方法可滿足生產控制和貿易結算的檢測需要。

2 實驗部分

2.1 儀器與試劑

超微量天平（感量0.0001mg 德國賽多利斯公司）；試金爐（最高加熱溫度1350℃ 上海電爐廠）。

無水碳酸鈉、氧化鉛、二氧化硅、硼砂、氯化鈉、淀粉，均為工業純；硝酸，優級純（不含氯離子）；硫酸、鹽酸，均為分析純。試驗用水為去離子水。

試金坩堝，材質為耐火粘土，容積300ml左右。骨灰灰皿，頂部內徑約35mm，底部外徑約40mm，高約30mm，深約17mm。

2.2 試驗方法

2.2.1 焙燒除鉍

稱取10g試料（精確到0.01g）置于800mL燒杯中，加入400mL水，攪拌下分次、緩慢加入100mL硫酸，蓋上表面皿，低溫加熱并攪拌40min，取下稍冷，趁熱用慢速定量濾紙過濾，用熱硫酸（2.18）洗滌杯壁、表面皿、玻璃棒和沉淀3～5次，再用濾紙擦凈玻璃棒和杯壁，將濾紙和沉淀物放在試金坩堝中灰化。

2.2.2 熔融

灰化完成后，加入50g無水碳酸鈉、100 g氧化鉛、20g 二氧化硅、20g硼砂、4g淀粉于試金坩堝中攪拌均勻，覆蓋約10mm厚的氯化鈉。將配好料的試金坩堝置于900 ℃的試金電爐中，關閉爐門。在45 min～60min內升溫至1100 ℃，保溫5 min后出爐。將坩堝平穩地旋轉數次，并在鐵板上輕輕敲擊2～3下，小心地將熔融物倒入已預熱過的鑄鐵模中。冷卻后，使鉛扣與熔渣分離，將鉛扣錘成立方體，坩堝及熔渣保留以備補正用。

2.2.3 灰吹

將鉛扣放入已在900 ℃預熱20 min的灰皿中，關閉爐門約2 min，待熔鉛表面黑色膜脫去，半開爐門，控制爐溫在880 ℃進行灰吹，當合粒出現閃光點，將灰皿移至爐門口1 min～2 min后取出，冷卻后用鑷子夾出合粒至瓷坩堝中，保留灰皿。

2.2.4 分金

加10ml冰乙酸，加熱微沸10min，傾出溶液并洗凈，烤干冷卻后，在超微量天平上稱量金銀合粒質量。

將合粒錘平成薄片，置于瓷坩堝中，加20ml熱硝酸（1+7），加熱，使銀溶解。待反應停止后，小心傾出溶液，用水洗滌2次。再加入15ml熱硝酸（1+1）于低溫加熱近沸，并保持20min，傾出酸液，熱水洗滌3次，烤干退火冷卻后，在超微量天平上稱量，得金的質量。

2.2.5 補正和空白試驗

熔融和灰吹后的熔渣和灰皿收集作補正。試劑作空白試驗。

2. 3 分析結果的計算

試料中金、銀的質量分數按下式計算：

式中：

ωAu——金的質量分數，g/t；

ωAg——銀的質量分數，g/t；

m0——試樣量，g；

m1——金粒質量，mg；

m2——金銀合粒質量，mg；

m3——氧化鉛中銀的質量，mg；

m4——氧化鉛中金的質量，mg。

分析結果：金保留二位小數、銀保留一位小數。

3 結果與討論

3.1 雜質干擾試驗

貴金屬熔煉渣回收氯氧鉍常伴有且含量較高的雜質有As（0.1%～5%）、Sb（0.5%～10%），雜質干擾試驗以金含量52.26g/t、銀含量1181.3g/t的氯氧鉍為樣品，稱取3g，分別加入150mg和300mg As、300mg 和 600mgSb，結果見表 1。

表1 雜質干擾試驗（n=5）

從表1結果可知，砷、銻對測定基本沒有影響。

3.2 鉍的干擾試驗

鉍與金、銀和鉛有很強的親和力［8］，是容易進入鉛扣的，鉛扣中的鉍灰吹時是不容易氧化的，所有鉛都被氧化后，鉍仍與合粒在一起，直到最后才氧化而被灰皿吸收。不吹掉合粒中的鉍，將導致銀結果偏高；如果要除去大部分的鉍，將需要提高灰吹溫度和延遲灰吹時間，該操作將會使金銀造成損失，導致結果嚴重偏低。

據文獻［6］采用金屬鉍和純銀灰吹操作實驗結果表明：當鉍含量大于2g時，經過灰吹，灰皿中有明顯的黑色鉍圈存在，合粒與灰皿難于分離，有大量的鉍殘存于合粒中；當鉍含量為1g時，灰吹后灰皿中黑色鉍圈較小，合粒與灰皿能夠分離；當鉍含量為0.5g時，黑色鉍圈不明顯，合粒與灰皿易于分離，合粒中還含有一定量的鉍。準確測定氯氧鉍中金銀含量，首選的辦法是除去樣品中絕大部分的鉍，減少鉍進入到合粒中。