火試金法測定鉛冶煉渣中的金、銀含量

王皓瑩 劉秋波

(北礦檢測技術有限公司，北京 102628 )

引言

鉛冶煉渣是鉛冶煉陽極泥在提取主要成分如銅、硒、碲和貴金屬金、銀后所留下的殘渣[1]。現(xiàn)代工業(yè)上對鉛陽極泥提取冶煉金銀的方法通常是先進行脫硒脫碲作業(yè)，然后脫銅，最后是金銀冶煉回收，分離回收金銀后產(chǎn)生的固體廢棄物也就是鉛冶煉渣。根據(jù)冶煉工藝的不同，其鉛冶煉渣中仍會殘留大量的金銀貴金屬，此類固體廢棄物渣中銀含量范圍在xxx～xxxxxg/t，金含量范圍x.x～xx.xg/t，是一種品位相當高的二次資源。在礦產(chǎn)資源日趨枯竭的今天，以鉛冶煉渣作為二次資源，富集回收金、銀等貴金屬，有很高的經(jīng)濟和社會價值。準確測定此類物料中的貴金屬元素金、銀的含量，建立金、銀連測分析方法，對市場貿(mào)易結算，指導冶煉生產(chǎn)，具有很重要的現(xiàn)實性和必要性。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

超微量電子天平(0.001 mg)；AgilentICP-OES 725電感耦合等離子體光譜儀(安捷倫科技有限公司)；高溫爐；4#黏土坩堝及鎂砂灰皿。

鹽酸、硝酸均為分析純試劑；實驗用水為二次去離子水。

金、鉍、鉛、碲混合標準溶液(100 μg/mL)：由金、鉍、鉛、碲標準儲備溶液(1 000 μg/mL，購自國家標準物質研究中心)稀釋混合而成。

1.2 實驗方法

1.2.1 金銀的測定

稱取2.0～5.0 g(精確至0.000 1 g)試料，置于已加入30 g碳酸鈉、100 g氧化鉛、15 g硼砂、10 g二氧化硅的試金坩堝中，加入3.5 g淀粉，采用與文獻[2]相同的方法進行熔煉、灰吹、分金、二次試金補正與氧化鉛空白實驗。分金時保留分金溶液于燒杯中，加入10 mL鹽酸，低溫加熱，待沉淀固化后，冷卻，轉入一定體積的容量瓶中，以水定容搖勻，靜置溶液澄清。采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀在選定的最佳工作條件下按選定的金、鉍、鉛、碲各元素的波長，測定各元素的含量。合粒質量減去金粒質量和分金液的金、鉍、鉛、碲質量即為樣品中的銀量。金粒質量加上分金液中金質量即為樣品中金量。

1.2.2 分析結果計算

按式(1)、(2)計算金、銀的含量(wAu、wAg)，以g/t表示：

(1)

(2)

式中m2、m5、m6——分別為金粒質量、分金液中金質量以及所用氧化鉛中金質量，μg；

m1、m3、m4——分別為合粒質量、分金液中金鉛鉍碲質量以及所用氧化鉛中銀質量，μg；

m0——試料質量，g。

2 結果與討論

2.1 影響重量法測定銀的主要元素

在金銀檢測方法中常見的主要有酸溶原子吸收光譜法測銀、酸溶活性炭吸附或泡沫吸附法測金，以及傳統(tǒng)的火試金重量法。酸溶方法相對操作簡單，但是無法實現(xiàn)樣品的金銀連測[3]。傳統(tǒng)火試金重量法能夠實現(xiàn)樣品中的金銀連測，但因其樣品中含有大量干擾重量法測定的干擾元素，致使該方法測量值偏離真實值。鉛冶煉分銀渣經(jīng)火試金富集形成鉛扣，鉛扣中除含有貴金屬外，還會有微量的銅錫鉍硒碲等。微量的銅錫在灰吹過程中被灰皿吸收，不進入合粒中，鉛扣中鉍硒碲等與金、銀有很強的親和力，有進入合粒中的可能性。因合粒中雜質的存在，鉛扣中的鉛可能在灰吹時灰吹不完全，有部分鉛會殘留在合粒中[4]。表1為鉛冶煉分銀渣熒光檢測組分結果，為研究樣品合粒中可能存在的雜質元素，合粒經(jīng)分金后，保留分金溶液，鹽酸沉淀其中的銀，定容后，采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-OES)法測定其可能存在的元素鉛、鉍、金、鈀、鉑、硒、碲等的質量，樣品R5分金液中各元素質量測定結果見表2。

由表2可以看出，合粒中殘留的雜質元素主要為鉛、鉍和碲。

2.2 碲鉍元素干擾影響

由表1和表2可以看出，在火試金富集分離時，樣品中可以影響到金銀測定結果的主要元素為鉍和碲，鉍在傳統(tǒng)重量法測定金銀中，因存在合粒中與銀共存，一定量的鉍對測定是正干擾。碲與鉍的性質相似，傳統(tǒng)重量法無法消除其干擾。采用ICP-OES法同時測定其分金溶液中的鉍和碲量，消除了傳統(tǒng)重量法中其的干擾。為探究其對金銀測定的影響，可在樣品配料中加入一定量的干擾元素和金銀。按照實驗方法測定金銀量，其結果見表3和表4。

表1 鉛冶煉渣中部分元素含量

表2 鉛冶煉渣分金液中各元素質量

表3 鉍元素對火試金測定影響

表4 碲元素對火試金測定影響

實驗中采用了ICP-OES法測定合粒中的鉍、碲量，消除了傳統(tǒng)重量法中鉍碲帶來的正干擾。從表3可以看出，在實驗中5.0 g鉍對金銀測定無明顯干擾。表4中當試料中碲含量達到0.8 g時，金銀有偏低現(xiàn)象，當碲含量在1.0 g左右時，合粒與灰皿結合，至使檢測失敗。因此實驗測定樣品中碲最高含量在0.6 g。

2.3 測定基體的影響

分金溶液中主要基體為銀離子，加入鹽酸后，銀以氯化銀形式沉淀，此沉淀是否對待測元素有吸附作用，可采用加標回收來驗證。稱取三組質量為0、50、300 mg的純銀金屬。采用樣品分金方法溶解后，加入一定量的鉛、鉍、金標準溶液，按照實驗方法對其進行氯化銀沉淀，定容于50 mL容量瓶中，靜置沉淀后，測定其濃度，見表5。

由表5的數(shù)據(jù)可以看出，金、鉛、鉍隨著銀含量的增加，氯化銀沉淀增多，濃度有偏小的傾向，回收率稍有降低，回收率仍在94%以上。根據(jù)大量的實踐經(jīng)驗數(shù)據(jù)表明，合粒中雜質的質量和大多小于銀質量的3%，因此沉淀對雜質量測定的干擾幾乎不影響試料中銀量的測定。

2.4 精密度和準確度實驗

取已知金銀含量樣品(金含量24.82 g/t，銀含量27 193 g/t)，分別做方法加標回收實驗與重復性實驗。結果見表6和表7。

表5 氯化銀沉淀影響

表6 方法加標回收實驗

表7 精密度實驗

3 結論

鉛冶煉渣中金量和銀量的測定，采用了火試金方法富集，與常見酸溶光譜法相比較實現(xiàn)了金銀連測。采用了ICP-OES法測定合粒中的雜質，不僅消除了傳統(tǒng)重量法的測量偏差，同時因ICP-OES法能實現(xiàn)多元素同時測定，也縮短了方法流程操作，提升了方法的可操作性。該方法準確、方便、快捷，加標回收率分別為銀98.6%～100%，金96.2%～102%。5次平行測定結果的相對標準偏差為銀0.36%，金2.5%。