一次溶礦、兩種方法聯(lián)用測定地質樣品中的金

程文翠 胡艷巧 劉愛琴 袁志為 王 麗

(河北省地礦中心實驗室，河北 保定 071051)

0 前言

近年來，隨著黃金生產的迅猛發(fā)展，對金的分析要求也越來越高[1-2]。活性炭富集-氫醌容量法作為經典的測金方法，是測定較高含量金的首選例行方法[3]，該法不需要貴重儀器，快速、準確。對于含量低于0.5 g/t的金，用該方法測定誤差較大。萃取原子吸收光譜法測定金，以其靈敏度高和檢出限低的特點，在金的分析檢測中被廣泛應用[4-6]。而在實際工作中，對于未知的待測樣品，需要嘗試兩種方法進行溶礦，測試時間長，成本高。將氫醌容量法和原子吸收光譜法結合起來應用的方法尚未見資料報道。為此，應實際生產情況及礦產勘探要求，重點研究在氫醌滴定基礎上對含量低于0.50 g/t的金進行萃取-原子吸收光譜法測定，兼顧了兩種測定方法的優(yōu)點，既保證了高含量金測定的準確性，也能準確檢測出含量低于0.50 g/t的金。一次溶礦，即可用兩種方法完成測定，簡便快速，節(jié)約了成本，分析結果準確。

1 實驗部分

1.1 儀器與工作條件

CAAM-2000多功能原子吸收光譜儀(北京瀚時制作所)；金空心陰極燈。

儀器工作條件為：Au的分析波長242.8 nm，狹縫寬度0.2 nm，燈電流5.0 mA，空氣流量10.0 L/min，乙炔流量1.0 L/min，燃燒器高度5.0 mm。

1.2 主要試劑

鹽酸，硝酸，甲基異丁基酮(MIBK)均為分析純。

氯化鉀溶液(100 g/L)，聚乙二醇(5 g/L)，磷酸二氫鉀-磷酸緩沖溶液(pH=2～2.5)。

聯(lián)苯胺指示劑(1 g/L)：取0.1 g聯(lián)苯胺，溶于幾滴冰乙酸中，用水稀釋至100 mL，搖勻。

氯水：稱取20 g氯酸鉀放入三角瓶內，由分液漏斗滴加鹽酸30 mL，用帶孔橡皮塞塞緊，將產生的氯氣導入500 mL蒸餾水中，使之飽和。

金標準儲備溶液(1.00 mg/L)：稱取1.000 0 g純金，置于50 mL燒杯中，加入新配制的王水20 mL，放在沸水浴上溶解并蒸發(fā)至小體積。移入1 000 mL容量瓶中，加2 g氯化鉀、200 mL王水，用水稀釋至1 000 mL，搖勻。

1.3 實驗方法

稱取20.0 g試樣置于方瓷舟中，從低溫升至650～700 ℃焙燒2 h，冷卻，將樣品移入400 mL燒杯中，加入新配制的100 mL王水(1+1)，蓋上表面皿，于電熱板上加熱煮沸0.5 h。取下冷卻，加聚乙二醇，攪勻，抽濾。將活性炭紙餅轉入30 mL瓷坩堝，低溫灰化，待冷卻后加入新配制的王水、氯化鉀，放置沸水浴上蒸干至無酸味，取下，加緩沖溶液，用氫醌工作液滴至黃色消失，即為終點(滴定后的溶液保留)，計算金的含量。若含量低于0.50 g/t，將滴定后的溶液于水浴上蒸至小體積，再氧化，移入25 mL比色管中，加入磷酸、MIBK，振蕩萃取1 min，靜置分層后待測。于波長242.8 nm處，用空氣-乙炔火焰，與標準系列同時測量其吸光度。

標準曲線的繪制：分取金標準溶液(5 μg/mL)各0，0.1，0.2，0.6，1.0，1.2，2.0，4.0 mL于25 mL比色管中，加2 mL新配制的王水、磷酸、MIBK，振蕩1 min，靜置分層后，用原子吸收光譜法與樣品同時測定吸光度，繪制標準曲線。

2 結果與討論

2.1 金的轉化

首先用氫醌在微酸性溶液中定量地還原三價金為零價金，檢測并計算出含量在0.50 g/t以上的金，對含量低于0.50 g/t的金，在氫醌滴定基礎上，直接氧化萃取測定。將氫醌滴定后的零價金再氧化為三價金使其進入溶液，氧化劑的選擇是實驗的關鍵。王水是金特效的溶解試劑，具有極強的溶解能力和氧化能力，能使礦樣中的金氧化，并形成易溶于水的AuCl4-離子。實驗了用王水氧化、原子吸收光譜法測定，結果顯示，王水可把氫醌還原后的零價金重新氧化為三價金，實驗選定加入新配制的王水作為氧化劑。

2.2 低含量金的干擾元素及消除

2.2.1 鐵的干擾與消除

活性炭是良好的吸附劑，與金一起被活性炭吸附的還有少量鐵等其它元素。用氫醌容量法滴定金，少量鐵不影響測定。用萃取、原子吸收光譜法測定金時，在王水介質中，部分鐵亦被MIBK萃取進入有機相，金的靈敏線242.79 nm受鐵的242.84 nm譜線的影響，測定時產生光譜干擾[7-8]。據文獻[8]介紹，磷酸與鐵形成穩(wěn)定絡合物，不被MIBK萃取，可消除鐵對金的光譜干擾，磷酸用量視樣品中鐵含量而定。為了考察磷酸加入量對金吸光度的影響，配制六組空白溶液并添加2 mL金標準溶液(5 μg/mL)，定量加入鐵10 g(按樣品含鐵量50%計)，活性炭富集，氫醌滴定后用王水氧化、加不同量的磷酸掩蔽鐵、MIBK萃取，吸光度如表1所示。

表1 磷酸加入量對吸光度的影響 Table 1 Influence of the addition amount of phosphoric acid on absorbance intensity

*10 μg金，不加鐵，萃取后測定

由表1可以看出，對鐵含量高達50%的樣品，在萃取前加入0.25，0.5 mL的磷酸(1+1)時，部分鐵被掩蔽；當磷酸的加入量達到0.75 mL時，鐵的干擾可忽略。由此可見，當磷酸加入量達到0.75 mL以上時，磷酸與鐵在水相中形成絡合物，消除了鐵對金的干擾。

2.2.2 其它金屬元素對測定低含量金的影響

活性炭還可吸附少量的銅、鉛、鋅、砷、銻等干擾元素，砷、銻經灰化灼燒即可除去。為了考察銅、鉛、鋅等主要雜質元素對金的測定是否有干擾，按擬定的分析條件，對含30%的銅、鉛、鋅礦樣進行了基體干擾實驗。主要雜質元素對測定金的影響情況詳見表2。

結果表明，20 g樣品中銅、鉛、鋅含量小于6 000 mg時，對低含量金的測定沒有影響。鈣、鎂、硅、銀等元素不干擾金的測定。

表2 主要雜質元素對低含量金測定的影響 Table 2 Influence of the major impurity elements on the determination of gold for the gold ore with low gold content

2.3 方法精密度和準確度實驗

為驗證方法的可行性，按照分析方法對國家標準樣品進行了10次測定，測定結果見表3。

表3 方法的精密度和準確度實驗 Table 3 Accuracy and precision tests (n=10) /(μg·g-1)

從表3可以看出，重復測定10次的平均值與標準樣品所給數據基本吻合，說明方法的準確度高。方法的精密度(RSD)也滿足地質礦產實驗室測試質量管理規(guī)范中所給出的精密度的范圍[9]，滿足低含量金的分析要求。

2.4 加標回收實驗

按擬定的方法，對樣品進行加標回收實驗，結果詳見表4。

表4 加標回收率實驗 Table 4 Standard addition recovery tests /μg

由表4可以看出，按上述方法進行加標回收實驗，加標回收率可達到96%～105%。

2.5 樣品對照分析

按上述檢測方法，將不同低含量的金樣品，分別與有關單位測試結果進行比對，結果如表5所示。

表5 樣品結果比對實驗 Table 5 Comparison tests /(μg·g-1)

注：外檢結果為活性炭吸附原子吸收光譜法測定結果。

結果顯示，采用該方法測定實際生產樣品中低含量金與外單位所提供的數據在誤差范圍之內，準確度滿足分析要求。適用于地質找礦中批量樣品金的測定。對于低含量金的測定，結果準確可靠。

3 結論

一次稱樣溶礦，縮短了檢測時間，降低了檢測成本。在氫醌滴定的基礎上，王水氧化零價金，用MIBK萃取富集，利用原子吸收法可準確檢測出0.50 g/t以下的金，檢出限低，檢測結果準確。實驗表明，方法的精密度和準確度均能滿足分析要求，回收率達到96%以上。本方法兼顧用經典的氫醌容量法測定較高含量的金，又利用了萃取-原子吸收光譜法測定金檢出限低的優(yōu)點，適用于地質找礦中批量樣品金的測定，已應用于實際樣品分析，結果令人滿意。

[1] 張勇,王玉功,劉建軍.封閉溶樣-電感耦合等離子體質譜法測定地質樣品中痕量金[J].中國無機分析化學,2013,3(1)：34-37.

[2] 成勇,袁金紅,肖軍,等.微波密閉消解-電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)測定礦石中金和銀[J].中國無機分析化學,2012,2(1)：51-54.

[3] 楊理勤,馮亮,李玄輝,等.中國當代金的經典分析技術[J].黃金科學技術,2007,14(5)：38-40.

[4] 蔣智林．萃取-火焰原子吸收法測定金幾個問題的討論[J].西部探礦工程,2004(12)：81-82．

[5] 鄭厚德,方德華.原子吸收法測定巖石、礦物中的金[J].冶金分析,1990,10(5)：57-58.

[6] 王繼森.萃取原子吸收光譜法測定地質樣品中的金[J].冶金分析,1981(1)：56-57.

[7] 梁有慶,王永華,李桂華.原子吸收法測定金時鐵的干擾及排除[J].冶金分析,1982(1)：35-36.

[8] 王繼森.原子吸收法測定地質樣品中的金、鉑、鈀[J].分析測試通報,1983,2(1)：43-45.