金在矿石中大多以单质形式存在,常与各种元素,如银、锑、砷、铁、硫、碳等伴生。这些伴生元素对金的测定有一定影响,部分挥发性元素,如硫及硫化物、砷及砷化物、锑及锑化物,碳尤其是有机碳对金的测定影响很大;在用王水溶解矿样时,硫可包裹金使金溶解不完全;碳,尤其是活性炭的存在会吸附金,使金的分析结果偏低。在高碳金矿样品溶解过程中,先加硫酸除去碳,再用硝酸+氯酸钾溶解,然后用王水分解,最后用硫代米蚩酮分光光度法测定金,结果令人满意。
一、试验部分
(一)主要试剂与仪器
硫酸、盐酸、硝酸、氯酸钾:均为分析纯。
洗脱液:于500mL棕色瓶内加蒸馏水200mL,再加4.0g无水亚硫酸钠,1.0g碘化钾和0.2g抗坏血酸,3.0mL(体积比1∶1)氨水200mL蒸馏水,摇动使完全溶解。室温低于25℃时,有效期为48h。
十二烷基硫酸钠溶液(SDS溶液):称取10g十二烷基硫酸钠于400mL烧杯内,加200mL蒸馏水,加热搅拌使完全溶解(不煮沸,否则溶液易溢出),用微孔滤膜抽滤,得澄清的溶液。
掩蔽缓冲液:pH=3.5~3.8,在1000mL烧杯中,加入400mL水和17.5g EDTA二钠,加热溶解后再加入84g柠檬酸和84mL冰醋酸,并补加100mL水(此时会有白色沉淀析出)。用玻璃棒不断搅拌,并加浓氨水调节。
硫代米蚩酮溶液(TMK溶液):称取50mg TMK于烘干的100mL量筒内,加少量丙酮,摇动3~4min,使充分溶解。用无水乙醇稀释至100mL,静置片刻,再用干的玻璃漏斗(漏斗颈内塞入少量脱脂棉)过滤,然后分别加入100mL及50mL无水乙醇,静置片刻,用漏斗过滤,将全部滤液收集于棕色玻璃瓶内(避光保存,一般以使用l~2周为宜),盖上玻璃塞,摇匀。
721型分光光度法计。
(二)试验方法
称取10.0g矿样于400mL烧杯中,用少许水润湿,加入5mL浓硫酸,在电热板上加热至近干,再加入20mL浓硝酸,处理数次,加热至无氮氧化物后,加入浓硝酸20mL,分次加入一定量氯酸钾,加热至无黑色残渣及硫磺结块,再加入王水使完全分解。冷却后,将溶液倒入微孔滤膜过滤器内,用真空泵抽滤。过滤后,取下分离富集柱,置于50mL比色管上,加16mL洗脱液洗脱金,分别加入3.0mL热的十二烷基硫酸钠溶液,2.0mL掩蔽缓冲液,2.0mL TMK溶液,用水稀释至25mL,摇匀,放置3~5min,用硫代米蚩酮分光光度计法测定金的含量。
二、结果与讨论
(一)酸及其用量的选择
1、硫酸用量的选择
取3份矿样,分别加入不同量的硫酸(5,10,15mL),按试验步骤进行预处理。结果表明,加入5mL硫酸能使矿样中大部分碳形成CO2挥发出去,样品溶解完全。试验确定硫酸用量为5mL。
2、硝酸用量的选择
取3份矿样,分别加入不同量的硝酸(10,15,20mL),按试验步骤进行预处理。结果表明,加入20mL硝酸能使矿样溶解完全。试验确定硝酸用量为20mL。
(二)氯酸钾用量的选择
试验结果表明,氯酸钾加入量为2.0g就能使矿样完全溶解,满足分析要求。
(三)共存离子的影响
1、K+、Fe3+ 、Ag+、Pb2+、Cu2+等不影响金的测定;2、氯化物的存在有利于金络合物的稳定;3、硫酸根等含氧酸根离子对测定无影响。
三、样品分析
(一)加标回收试验
用金标准溶液进行标准加入回收试验,结果见表1。金回收率在98.2%~102.3%之间。
表1 加标回收试验结果
样品金质量/μg |
加入标准金质量/μg |
测定值/μg |
回收率/% |
254 |
50
100
150
200
300 |
300
350
405
452
550 |
102.3
98.2
100.1
98.4
102.1 |
(二)方法的精密度和检出限
采用GBW系列金标准样品确定方法精密度和检出限。结果表明,方法的相对标准偏差为9.9%~18.4%;对于10g矿样,金的检出限为3.0×10-8g/L。
对湖南东安新龙公司矿区金矿样品,采用该方法测定,并与逆王水预处理法、火试金法分析结果的对比,结果见表2。
表2 本法与逆王水预处理法、火试金法测定结果对比
矿样编号 |
本方法/(g·t-1) |
火试金法/(g·t-1) |
逆王水处理法/(g·t-1) |
天宝27号
天宝28号
天宝29号
天宝30号
天宝31号 |
2.54
2.64
2.78
3.34
2.78 |
2.34
2.50
2.64
3.22
2.64 |
1.24
1.28
0.74
0.64
1.04 |
可以看出,该方法操作简便,环境污染小,测定结果较好。
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