活性炭吸附-火焰原子吸收光譜法測(cè)定粗硒中的金

劉秋波 王皓瑩

（北京礦冶研究總院，北京102628）

活性炭吸附-火焰原子吸收光譜法測(cè)定粗硒中的金

劉秋波 王皓瑩

（北京礦冶研究總院，北京102628）

建立了活性炭吸附-火焰原子吸收光譜法測(cè)定粗硒中金量的分析方法。討論了稱樣量、溶樣條件和活性炭的灰化程度對(duì)金量測(cè)定的影響，并且對(duì)火焰原子吸收光譜法與火試金法測(cè)定粗硒中的金量做了比較。火焰原子吸收光譜法和火試金法測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1.3%～5.9%和0.91%～7.8%；加標(biāo)回收率分別為93.1%～100.7%和94.8%～102.2%。結(jié)果表明，方法有較好的精密度和準(zhǔn)確度，并且具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

活性炭吸附；原子吸收光譜法；粗硒；金

0 前言

粗硒［1］，是銅陽(yáng)極泥與硫酸焙燒過(guò)程中的一種產(chǎn)品，其中不僅含有大量的硒，同時(shí)富含一定量的金、銀等貴金屬。隨著粗硒生產(chǎn)工藝的優(yōu)化和量產(chǎn)，準(zhǔn)確、高效地測(cè)定粗硒中的貴金屬含量顯得尤為重要，不僅可以指導(dǎo)冶煉生產(chǎn)，同時(shí)對(duì)粗硒交易具有十分重要的意義。目前測(cè)定貴金屬的方法一般采用火試金法，但是該法操作步驟冗長(zhǎng)，且使用氧化鉛等有毒物質(zhì)，容易造成環(huán)境污染［2］。

活性炭富集-火焰原子吸收光譜法（FAAS）是一種常見(jiàn)的金測(cè)定方法，該方法簡(jiǎn)單，快捷，干擾小，準(zhǔn)確度高。本文是采用王水直接溶樣，活性炭富集金，與基體硒分離，灰化后，火焰原子吸收光譜法測(cè)定金量，討論了稱樣量、溶樣的條件和活性炭灰化程度對(duì)金量測(cè)定的影響，并且對(duì)火焰原子吸收光譜法與火試金法測(cè)定粗硒中的金做了比較。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器及參數(shù)

GBC-932B原子吸收光譜儀（澳大利亞GBC儀器公司）。儀器的工作條件如表1。

表1 儀器的工作條件Table 1 Working conditions of the instrument

1.2 實(shí)驗(yàn)試劑

鹽酸、硝酸、氟化氫銨、高錳酸鉀、氯化鈉、硫脲（10g/L）均為分析純；實(shí)驗(yàn)用水為二次去離子水。

金標(biāo)準(zhǔn)溶液（1mg/mL）：用分析天平準(zhǔn)確稱取0.100 0g純金（99.99%），置于200mL燒杯中，加入10mL王水，置于電熱板上加熱，直至金完全溶解，加入15滴氯化鈉溶液（200g/L），繼續(xù)加熱至把酸除干凈，再加2mL濃鹽酸，重復(fù)操作兩次。取下冷卻至室溫，將其轉(zhuǎn)入100mL容量瓶中，加入20mL濃鹽酸，稀釋至刻度，搖勻，保存于陰涼處。

紙漿：將定性濾紙泡在水中，揉搓均勻。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

稱取2～3g（精確至0.000 1g）樣品于100mL燒杯，加入5～10mL水潤(rùn)濕，再加入5mL濃硝酸，加熱，溶解10min后再加入15mL濃鹽酸，蓋上表面皿，繼續(xù)加熱保持微沸15～20min（視樣品的溶解難度），將溶液蒸至20mL左右時(shí)取下燒杯，用去離子水洗滌杯壁和表面皿，控制溶液總體積約50mL，攪拌使可溶性的鹽溶解，將燒杯靜置冷卻，如果發(fā)現(xiàn)還有不溶物存在，加少許的鹽酸即可，待溫度冷卻至40℃時(shí)過(guò)濾［3－4］。

將帶有活動(dòng)板的吸附柱裝在抽濾筒上，倒入濾紙漿，抽干后厚度約為2～3mm，再倒入含有活性炭的紙漿（厚度視待測(cè)樣品的含金量而定），抽干，在活性炭紙漿上覆蓋一層2mm厚的濾紙漿，用水清洗柱壁2～3次；裝上布氏漏斗，在上面鋪上一張直徑為7cm的濾紙，再倒少許紙漿于濾紙上，抽干。然后將試樣溶液與殘?jiān)黄鸬谷肼┒分谐闉V，待濾干后，用溫?zé)岬柠}酸（2%）洗滌燒杯2～3次，再清洗殘?jiān)蜑V紙5～6次，拿掉布氏漏斗，用溫?zé)岬姆瘹滗@（20g/L）洗滌吸附柱3次，再用溫?zé)岬柠}酸（2%）洗滌3次，最后用溫水洗5次至中性，抽干后取下活性炭紙漿塊。將紙漿塊置于25mL的坩堝中，在電爐上灰化至無(wú)煙狀態(tài)，再將坩堝置于750℃的高溫爐中灼燒30min，至灰化完全。取出冷卻，加入3mL王水，在電熱板上加熱溶解，蒸至0.5mL，待冷卻后轉(zhuǎn)入容量瓶中，容量瓶中預(yù)先加入一定量的硫脲溶液（10g/L），使其定容后的硫脲濃度為0.40 g/L，用高錳酸鉀溶液（5%）定容至刻度［5］。

2 結(jié)果與討論

2.1 稱樣量的選擇

粗硒中主體元素為硒，同時(shí)根據(jù)試樣來(lái)源不同會(huì)含有部分鉛、銅、硅，這些元素在原子吸收光譜法分析中幾乎不影響結(jié)果的測(cè)定。影響樣品稱樣量的主要因素是樣品中硒、碳和硫的質(zhì)量。如果稱樣量過(guò)多，樣品中的硒、碳和硫含量較高，在溶樣前必須進(jìn)行灰化處理，去除大部分的硒、碳和硫［6］。另外，如果稱樣量過(guò)多，硒會(huì)在吸附的過(guò)程中伴隨金進(jìn)入活性碳，雖然經(jīng)灰化去除了一部分硒，但溶液中仍然會(huì)殘留一定量的硒，在原子吸收光譜法測(cè)定時(shí)，硒的濃度過(guò)高，造成誤差就會(huì)變大［7］。因此為了避免過(guò)長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)步驟，保證結(jié)果的準(zhǔn)確性，選擇稱樣量在2～3g。

2.2 溶樣條件的選擇

在溶樣過(guò)程中，開(kāi)始加入15mL濃硝酸，加熱反應(yīng)10min后，按照1∶1的比例加入15mL濃鹽酸，樣品溶解緩慢；按照1∶2的比例加入30mL濃鹽酸，樣品溶解較快，并且可以將樣品中的金完全溶出，測(cè)定結(jié)果與試金結(jié)果一致；當(dāng)按照1∶3的比例加入45mL濃鹽酸時(shí)，樣品反應(yīng)劇烈，且造成酸的浪費(fèi)。因此在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中采用濃硝酸與濃鹽酸的比例為1∶2。

2.3 活性炭灰化程度對(duì)結(jié)果的影響

取等量的兩份試樣經(jīng)炭化后，放入高溫爐中不同的時(shí)間，其中一份含有少量的黑塊，測(cè)定的結(jié)果如表2所示。

表2 活性炭灰化程度對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響Table 2 Influence of ashing degree of activated carbon on measurement results /（g·t－1）

由表2的結(jié)果可知，當(dāng)活性炭未完全灰化，測(cè)定的結(jié)果偏低，可能是因?yàn)榛钚蕴课赐耆一?，在用王水溶解過(guò)程中不能將金完全溶解，導(dǎo)致結(jié)果偏低。

2.4 工作曲線繪制

取10mL金標(biāo)準(zhǔn)溶液，用鹽酸（2%）定容至100mL，質(zhì)量濃度為100μg/mL。分別取1.0，2.0，3.0，4.0mL的金標(biāo)準(zhǔn)溶液于100mL容量瓶中，加入4mL硫脲（10g/L），用鹽酸（2%）稀釋至刻度，搖勻備用，標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度分別為1.00，2.00，3.00，4.00 μg/mL。在選定的儀器工作條件下，測(cè)定金的吸光度，并繪制工作曲線：A＝0.046C＋0.002，R2＝1。測(cè)量空白標(biāo)準(zhǔn)溶液11次，以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差除以工作曲線斜率求得金的檢出限為0.01ng/mL。

2.5 樣品測(cè)定及精密度實(shí)驗(yàn)

用火焰原子吸收光譜法對(duì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)起草時(shí)應(yīng)用的粗硒樣品中的金進(jìn)行了測(cè)定，測(cè)定結(jié)果如表3所示，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)——“火試金法測(cè)定粗硒中金量”的驗(yàn)證結(jié)果如表4所示。

表3 原子吸收法對(duì)樣品測(cè)定結(jié)果Table 3 Analytical results of the samples measured by atomic absorption spectrometry /（g·t－1）

表4 火試金法對(duì)樣品測(cè)定結(jié)果Table 4 Analytical results of the samples measured by fire assay /（g·t－1）

由表3和表4的測(cè)定結(jié)果可知，原子吸收光譜法測(cè)定金的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.3%～5.9%，而火試金法測(cè)定金的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.91%～7.8%；結(jié)果表明，兩種方法測(cè)定粗硒中金的標(biāo)準(zhǔn)偏差相當(dāng)，精密度均較好，都適用于測(cè)定粗硒中的金。

2.6 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

用原子吸收光譜法和火試金法分別對(duì)3＃，4＃，5＃粗硒樣品做加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5和表6。

表5 原子吸收光譜法加標(biāo)回收結(jié)果Table 5 Recoveries of the samples measured by atomic absorption spectrometry /μg

表6 火試金法加標(biāo)回收結(jié)果Table 6 Recoveries of the samples measured by fire assay /μg

從表5，6中可以看出，原子吸收法測(cè)定的金的加標(biāo)回收率為93.1%～100.7%，而火試金法測(cè)定金的加標(biāo)回收率為94.8%～102.2%，兩種方法的加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)滿足測(cè)定金的要求，測(cè)定結(jié)果均準(zhǔn)確可靠。因此，用火焰原子吸收法可以準(zhǔn)確高效地測(cè)定出粗硒中的金量，并且該法具有儀器應(yīng)用普遍，操作簡(jiǎn)單，環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。

3 結(jié)語(yǔ)

樣品采用王水直接溶樣，活性炭富集金，然后采用火焰原子吸收光譜法測(cè)定粗硒中的金，實(shí)驗(yàn)討論了影響測(cè)定粗硒中金量的各項(xiàng)因素，通過(guò)比較選擇最佳的測(cè)定條件。并且對(duì)原子吸收光譜法與火試金法測(cè)定粗硒中的金做了比較。結(jié)果表明，火焰原子吸收光譜法測(cè)定粗硒中的金量，操作方法簡(jiǎn)單，精密度和準(zhǔn)確度較好，有較強(qiáng)的實(shí)用性。

［1］奚英洲 .粗硒的生產(chǎn)實(shí)踐及影響因素［J］.有色礦冶，2009，25（4）：32-34.

［2］馮振華.火試金富集-ICP-AES法測(cè)定錫陽(yáng)極泥中的鉑、鈀［J］.中國(guó)無(wú)機(jī)分析化學(xué)，2013，3（增刊）：97-99.

［3］葛艷梅 .王水溶樣-火焰原子吸收光譜法直接測(cè)定高品位金礦石的金量［J］.巖礦測(cè)試，2014，33（4）：491-496.

［4］程文翠，胡艷巧，劉愛(ài)琴，等.一次溶礦、兩種方法聯(lián)用測(cè)定地質(zhì)樣品中的金［J］.中國(guó)無(wú)機(jī)分析化學(xué)，2014，4（1）：37-40.

［5］蔡樹(shù)型，黃超 .貴金屬分析［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，1984：139-145.

［6］馬麗麗 .火焰原子吸收光譜法測(cè)定礦石中的金及影響因素探討［J］.當(dāng)代化工，2012，41（5）：657-658.

［7］王皓瑩，袁玉霞，陳殿耿，等 .火試金法測(cè)定鉍渣料中高品位金銀含量［J］.礦冶，2012，21（3）：100-102.

Determination of Gold in Crude Selenium by Activated Carbon Absorption-Fire Atomic Absorption Spectrometry

LIU Qiubo，WANG Haoying
（Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy，Beijing102628，China）

A method has been established for the determination of gold in crude selenium by carbon adsorption-fire atomic absorption spectrometry.The effect of the sample weight，the sample pre-treatment conditions and the ashing degree of activated carbon on the determination of gold was investigated，and the contents of gold in crude selenium by fire atomic absorption spectrometry method and fire assay method were compared.The relative standard deviations（RSDs）obtained by fire atomic absorption spectrometry method and fire assay method were 1.3%～5.9%and 0.91%～7.8%，respectively.The recoveries were 93.1%～100.7%and 94.8%～102.2%，respectively.The results show that this method has good precision and accuracy，and it has strong practicality.

activated carbon；atomic absorption spectrometry；crude selenium；gold

O657.31；TH744.12＋5

：A

：2095-1035（2015）02-0067-03

2014-12-23

：2014-2-28

科技部重大儀器專項(xiàng)（2011YQ14014711）資助

劉秋波，男，助理工程師，主要從事礦石中有色金屬分析檢測(cè)研究。E-mail：liuqiubo001＠126.com

10.3969/j.issn.2095-1035.2015.02.017