目前金的測(cè)定方法有原子吸收光譜法[1]及分光光度法等，光度法以羅丹寧[2]類、硫代米蚩酮及其衍生物[3]、硫脲[4-5]類、喹啉[6]等作為顯色試劑。分解礦樣過(guò)程中，一些揮發(fā)性元素，如碳、尤其有機(jī)碳對(duì)金分析測(cè)定時(shí)樣品的溶解和結(jié)果影響很大，部分金包裹于含碳礦石中，若采用目前化驗(yàn)室在使用濕法中加逆王水預(yù)處理的方法分解礦樣，樣品分解不完全，測(cè)定結(jié)果偏低，對(duì)黃金生產(chǎn)有很大影響，因此在分析過(guò)程中要除去這些元素;筆者采用濃硫酸-濃硝酸+氯酸鉀混合溶液對(duì)礦樣進(jìn)行預(yù)處理，再用王水溶樣體系，于電熱板中恒溫下溶解礦樣，克服了以上缺點(diǎn)，測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確，適于含碳礦石中金的分析。研究發(fā)現(xiàn)，在PH3.5～3.8的EDTA二鈉-冰醋酸掩蔽-緩沖溶液中，硫代米蚩酮(TMK)與Au(Ⅲ)在水相中形成穩(wěn)定的2：1紅色絡(luò)合物，線性范圍在0～80μg/25mL，摩爾吸光系數(shù)ε為：1.93×104L/(mol.cm)，r=0.9998。方法用于含碳礦石中金的分析測(cè)定，其測(cè)定結(jié)果與火試金法的結(jié)果相吻合，操作簡(jiǎn)單，獲得滿意結(jié)果，值得推廣和應(yīng)用。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 主要試劑與儀器
PVC-尼龍6樹脂，中科院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所生產(chǎn)。
硫酸、鹽酸、硝酸、氯酸鉀均為分析純。
洗脫液[7]：于500mL棕色試劑瓶?jī)?nèi)加蒸餾水200mL，再加4.0g無(wú)水硫酸鈉，1.0g碘化鉀和0.2g抗壞血酸，3.0mL (體積比為1:1)氨水，再加200mL蒸餾水，搖動(dòng)使試劑完全溶解。室溫低于250C時(shí)，其有效期48h。
十二烷基硫酸鈉溶液(SDS溶液)：稱10g十二烷基硫酸鈉于400mL燒杯內(nèi),加200ml蒸餾水,加熱攪拌使試劑完全溶解(不要煮沸，否則溶液易溢出杯外)，用微孔濾膜抽濾，得到澄清的溶液。
掩蔽緩沖液：PH=3.5～3.8;在1000mL燒杯中，加入400mL水和17.5gEDTA二鈉，加熱溶解后再加入84g檸檬酸和84mL冰醋酸，并補(bǔ)加100mL水(此時(shí)會(huì)有白色沉淀釋出)。用玻璃棒不斷攪拌下，并加濃氨水調(diào)節(jié)。
.硫代米氏酮溶液(簡(jiǎn)稱TMK溶液)：稱50mgTMK于烘干的100mL量筒內(nèi)，加入少量丙酮，搖動(dòng)3～4min，促使試劑充分溶解。用無(wú)水乙醇稀釋至100mL，靜置片刻，再用干的玻璃漏斗(漏斗頸內(nèi)塞入少量脫脂棉)過(guò)濾。然后分別加入100mL及50mL無(wú)水乙醇于量筒內(nèi)，靜置片刻，用漏斗過(guò)濾，將全部濾液收集于一棕色玻璃瓶?jī)?nèi)(用黑紙包上，避光保存,一般使用1-2周為宜)，蓋上玻塞，搖勻。
王水溶液：按鹽酸和硝酸體積比為3:1配制王水,現(xiàn)用現(xiàn)配。
Au(Ⅲ)標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液：準(zhǔn)確稱取0.1000g純金(99.99%)于400mL燒杯中，加入5mL濃硝酸和15mL濃鹽酸，蓋上表面皿，加熱至金完全溶解，取下表面皿，繼續(xù)加熱將溶液蒸至近干。加10mL濃鹽酸，移至水浴上繼續(xù)蒸干，再加5mL濃鹽酸蒸干三次，加100mL(體積比為1：1)的鹽酸溶解殘?jiān)?，注?00mL溶量瓶，以水定容。將上述金標(biāo)準(zhǔn)溶液用5%的鹽酸稀釋配制成20μg/ml、10μg/ml的金標(biāo)準(zhǔn)溶液。
721型分光光度法計(jì) 上海宇隆儀器有限公司生產(chǎn)。
微孔濾膜過(guò)濾器及微孔濾膜(直徑60mm)。
2XZ-0.5型微型真空泵 浙江臨海真空設(shè)備廠生產(chǎn)。
水為三級(jí)蒸餾水。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
移取1.0 mL Au(Ⅲ)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液于50 mL比色管中，滴加(體積比為1：1)氨水中和金標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的酸，搖勻，加入16 mL洗脫液，再搖勻，放置2～3 min，按順序加入熱的SDS溶液2.0 mL，掩蔽-緩沖溶液2.0 mL，TMK溶液2.0 mL，以水稀釋至25mL，定容并搖勻。用1cm比色皿，以試劑空白為參比，在波長(zhǎng)548nm處測(cè)定吸光度。
2 結(jié)果與討論
2.1 試劑及絡(luò)合物的吸收曲線
按實(shí)驗(yàn)方法，在不同波長(zhǎng)下測(cè)定試劑及絡(luò)合物吸收光譜曲線，如圖1所示。從圖1可看出，在PH=3.8的緩沖溶液中，試劑、絡(luò)合物的最大波長(zhǎng)分別位于480nm和548nm處。本實(shí)驗(yàn)以548nm作為工作波長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)定。
圖1 吸收曲線
①試劑吸收曲線(以水為參比);
②Au(Ⅲ)絡(luò)合物吸收曲線(以試劑空白為參比)。
2.2 酸及其用量的選擇
2.2.1 硫酸的用量
在礦樣預(yù)處理過(guò)程中，稱取3份礦樣，分別加入不同量的硫酸(5，10，15ml)，按實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行預(yù)處理。結(jié)果表明，加入5mL的硫酸能氧化使礦樣中大部分碳形成CO2揮發(fā)除去，使樣品溶解完全，故本方法選用硫酸的用量為5mL。
2.2.1 硝酸的用量
稱取4份礦樣，分別加入不同量的硝酸(10，15，20，25 mL)，按實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行預(yù)處理。結(jié)果表明，對(duì)于10.0g礦樣(Au品位<3.00g.t-1)，加入20 mL的硝酸可以氧化將礦樣中殘余的碳、硫除去，在生產(chǎn)中，為了保證礦樣中碳、硫能完全消除，加入硝酸的用量為20mL(至少2次)。
2.2.1 氯酸鉀用量試驗(yàn)
氯酸鉀是一種強(qiáng)氧化劑，在酸性溶液中，它不但可以將礦樣中硫氧化成SO2，而且可以將王水溶液中的Cl-氧化成新生態(tài)[Cl]，氧化了王水溶解金的能力。在溶解礦樣的過(guò)程中，筆者對(duì)氯酸鉀加入量進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，加入2.0g氯酸鉀，就能使礦樣完全溶解，滿足分析要求。
3.2 條件實(shí)驗(yàn)
3.2.1 體系酸度及掩蔽-緩沖溶液用量
改變?nèi)芤核岫?，分別測(cè)其吸光度的變化。結(jié)果表明，在PH3.5～3.8酸度范圍內(nèi)，絡(luò)合物吸光度保持穩(wěn)定，并且掩蔽-緩沖溶液的用量在2.0～2.5 mL范圍內(nèi)吸光度最大且穩(wěn)定，故本文確定掩蔽-緩沖溶液用量為2.0mL。
3.2.2 顯色劑用量對(duì)絡(luò)合物吸光度的影響
于含有20μg Au(Ⅲ)標(biāo)準(zhǔn)溶液和相同體積緩沖溶液數(shù)個(gè)25mL比色管中，依次不同量的顯色劑，配制一系列溶液，并測(cè)定其吸光度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于20μg/25mL Au(Ⅲ)，TMK溶液溶液用量在1.8～2.0 mL范圍內(nèi)，絡(luò)合物的吸光度達(dá)到最大且穩(wěn)定。因此，本實(shí)驗(yàn)選用顯色劑用量為2.0 mL。
3.2.3 表面活性劑及其用量對(duì)絡(luò)合物吸光度的影響
實(shí)驗(yàn)測(cè)定了不同類型表面活性劑十二烷基硫酸鈉(SDS)、溴代十六烷吡啶(CPB) 、十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)等對(duì)顯色體系的影響。結(jié)果表明，以SDS的穩(wěn)定性及靈敏度最好。其用量在1.5～2.0mL范圍內(nèi)，體系的吸光度最大且穩(wěn)定，故選用2.0mL。
3.2.4 顯色溫度及絡(luò)合物的穩(wěn)定性
按照實(shí)驗(yàn)方法，分別在不同的溫度下進(jìn)行顯色5min后，測(cè)定其吸光度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，溫度升高并未使絡(luò)合物的吸光度增大，室溫顯色3min即可顯色完全。本實(shí)驗(yàn)選用室溫顯色5min后進(jìn)行測(cè)定。顯色后，絡(luò)合物在室溫下至少可穩(wěn)定3h。
3.3 共存離子的影響
按實(shí)驗(yàn)方法對(duì)樣品進(jìn)行處理，并進(jìn)行試驗(yàn)：(1)對(duì)于20μg/25mL Au(Ⅲ)，下列共存離子(mg)經(jīng)分離富集后不干擾測(cè)定：K+、Na+、NH4+、Fe3+(1)、Ag+(0.03)、Pb2+(0.003)、Cu2+(0.03)、Sb5+(0.02)、As3+(0.03)、Pt2+(0.01)、Pd2+(0.002)等;(2)氯化物存在有利于金的紅色絡(luò)合物的穩(wěn)定;(3)硫酸根等含氧酸根離子對(duì)測(cè)定無(wú)影響。
3.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線
按照上述實(shí)驗(yàn)條件，分別取不同量的金標(biāo)準(zhǔn)溶液，顯色測(cè)定，并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。Au(Ⅲ)的濃度在0～80μg/25mL范圍內(nèi)呈直線關(guān)系(見圖2)，直線的回歸方程樣品A=0.02125+0.00223C，相關(guān)系數(shù)為r=0.9998，并由此計(jì)算出表觀摩爾吸光系數(shù)ε為：1.93×104L.mol-1.cm-1。檢出限為2.4×10-9g/mL。
圖2 標(biāo)準(zhǔn)曲線
3.35 方法的檢出限
按照實(shí)驗(yàn)方法，選擇東安新龍礦業(yè)公司礦樣(Au品位為2.64g.t-1)進(jìn)行8次測(cè)定，根據(jù)檢驗(yàn)限等于3倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差除于標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率來(lái)計(jì)算，得出檢出限為2.4×10-9g/mL。
3 樣品分析:
稱取10.0g礦樣于400mL燒杯中，用少許水潤(rùn)濕礦樣，加入5mL濃H2SO4，電熱板上加熱至近干，再加入20mL濃HNO3處理2～3次(小心濺出)加熱至無(wú)氮氧化物煙后，加入20mL濃HNO3，分次加入一定量KClO3，加熱至無(wú)黑色殘?jiān)傲蚧墙Y(jié)塊[8]，再加入王水完全分解，冷卻后，將溶液倒入微孔濾膜過(guò)濾器內(nèi)，用真空泵抽濾，過(guò)濾完畢后取下分離富集柱子，置于50mL比色管上，加入16mL洗脫液于分離富集柱子內(nèi)洗金，分別加入3.0mL熱的十二烷基硫酸鈉溶液，加入2.0mL掩蔽-緩沖溶液、2.0mLTMK溶液，用水稀釋至25mL，搖勻，放置3～5min，按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定，同時(shí)將測(cè)定結(jié)果與火試金法進(jìn)行比較，測(cè)定結(jié)果見表2。
表2 本方法測(cè)定結(jié)果與火試金法的對(duì)比
該方法對(duì)儀器沒(méi)有特殊要求、操作方便、環(huán)境污染小;而火試金法至今仍被廣泛用于礦石等物質(zhì)中金的分析[9]，但其勞動(dòng)強(qiáng)度大，需要經(jīng)驗(yàn)豐富、操作熟練的分析人員才能勝任此項(xiàng)工作，若操作不過(guò)關(guān)，將無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)定。
4 結(jié) 語(yǔ)
針對(duì)子公司東安新龍礦業(yè)公司和辰鑫礦產(chǎn)公司部分含碳樣品中金的分析以往只能采用火試金法的測(cè)定，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，樣品經(jīng)過(guò)濃硫酸-濃硝酸+氯酸鉀混合溶液進(jìn)行濕法預(yù)處理和王水溶解后，并結(jié)合化驗(yàn)室目前使用的分光光度法進(jìn)行測(cè)定，其分析結(jié)果與火試金法結(jié)果相吻合。
用該方法測(cè)定含碳礦石中金，分析成本僅為火法試金法分析成本的1/5，而且分析周期只有火法試金法的1/3;準(zhǔn)確度高，選擇性高，易被操作人員掌握，因此對(duì)提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益具有重要的現(xiàn)實(shí)意義;擴(kuò)大光度法適用范圍，且不受樣品個(gè)數(shù)的限制，能夠做到隨時(shí)來(lái)樣隨時(shí)分析，從而增強(qiáng)了對(duì)生產(chǎn)的批導(dǎo)作用;降低了分析人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了分析人員的作業(yè)環(huán)境。
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聲明：
“PVC－尼龍6樹脂分離富集TMK光度法測(cè)定含碳礦石中金” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究，如用于商業(yè)用途，請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)
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編輯：中冶有色技術(shù)網(wǎng)
來(lái)源：湖南東港銻品有限公司
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