活性炭富集-氫醌容量測定碳酸鹽樣品中的金

楊寶龍

（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局706隊阿勒泰836500）

活性炭富集-氫醌容量測定碳酸鹽樣品中的金

楊寶龍

（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局706隊阿勒泰836500）

采用王水容樣-活性炭富集-氫醌容量法測定巖石、土壤等一般地質(zhì)樣品中的金時，不溶物殘渣中的金通常不計入分析結(jié)果，而碳酸鹽地質(zhì)樣品中金，必須考慮殘渣中金的殘留，才會保證金的測試結(jié)果準確可靠。

碳酸鹽地質(zhì)樣品氫醌容量法金

目前測定地質(zhì)樣品中的金,通常使用酸分解法,其測試方法有碘量法、硫代米氏酮比色法、火焰原子吸收光譜法等,其中王水溶樣-活性炭富集金-氫醌容量法是地質(zhì)樣品中測定金最常見方法之一。而碳酸鹽地質(zhì)樣品經(jīng)焙燒后在王水溶解過程中因為鈣和鎂的硅酸鹽含量較高,形成了不溶于王水的二氧化硅凝膠及大量鈣鎂膠狀物,包裹和吸附了樣品溶液中的金,造成分析過程中金的損失,本文將抽濾后的濾液和不溶物殘渣分別處理,收集王水分解樣品抽濾步驟后的不溶物殘渣,用氫氟酸-硫酸除硅,然后用王水溶解測定殘渣中的金含量,濾液和殘渣兩次測定的合量就是樣品的含量。

1 主要試劑及標準溶液

1.1 標準溶液

金標準儲備液:500.0mg∕L,10%王水介質(zhì)。

金標準工作溶液:金標準儲備溶液用10%王水稀釋至100mg∕L。

氫醌標準儲備溶液:稱取分析純氫醌0.4188g溶于400mL水中,加入8.3mL鹽酸,稀釋至1000mL搖勻,此溶液1mL約相當于50μg金。

氫醌標準溶液：分取20.00mL,氫醌標準儲備溶液溶于1000mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,此溶液1mL相當于10μg金。使用前用金標準溶液進行標定。

1.2 主要試劑

磷酸-磷酸二氫鉀緩沖溶液(pH=2.0～2.5)：稱取50.0g磷酸二氫鉀溶于450mL水中,加15mL磷酸,用磷酸將pH調(diào)至2.0～2.5,稀釋至500mL,搖勻。如緩沖溶液中含有還原物質(zhì),應加入數(shù)毫升飽和氯水氧化,然后煮沸除去過量的氯氣。

聯(lián)苯胺指示劑溶液1.0g∕L：稱取1.0g聯(lián)苯胺,用少量冰乙酸溶解后,稀釋至1000mL。

2 分析步驟

2.1 樣品處理

稱取20.0g樣品于瓷舟中,放入650OC馬弗爐內(nèi)焙燒2h后取出,冷卻后將樣品掃入250mL燒杯中加入50%的王水100mL蓋上表面皿于電熱板上微沸溶解1h左右，取下。加入10g∕mL動物膠5～10mL (使溶液中的膠體沉淀后，有利于布氏抽濾)水稀釋至150mL，用布氏漏斗減壓抽濾，2%王水洗沉淀數(shù)次。

2.2 濾液處理

將濾液移入預先加入0.2g活性炭的250mL燒杯中攪拌2min(控制液體在200mL左右)，再加入0.1 g活性炭攪拌數(shù)次，放置2h后用中速定量濾紙過濾，并用2.0moL∕L的熱鹽酸洗濾紙及殘渣至三價鐵的黃色褪去，再用熱蒸餾水洗沉淀5～6次。將沉淀連同濾紙一起放入50mL瓷坩堝中，在馬弗爐內(nèi)由室溫逐漸升至6500C灼燒1h，取出冷卻。加入50%的王水2 mL加1d飽和氯化鉀溶液，在水浴上蒸干至無酸味，取下冷卻。加入5mLpH=2.0～2.5的磷酸-磷酸二氫鉀緩沖溶液，立即用氫醌標準溶液滴定至氯化金的黃色幾乎褪去時，加2d聯(lián)苯胺指示劑溶液，繼續(xù)滴定至到黃色完全消失數(shù)分鐘后不變色即為終點。記錄消耗氫醌標準溶液的體積，計算濾液中金的含量。

式中:TAu-為每毫升氫醌標準溶液相當于金的滴定度，μg∕mL；V1為滴定時消耗的氫醌的標準體積，mL；V2為試劑空白，mL；m為稱取試樣的重量，g。

2.3 殘渣處理

收集布氏漏斗的濾渣，風干后放入馬弗爐在650OC焙燒1h后取出,冷卻后將樣品移入100mL聚四氟乙烯燒杯中，加入氫氟酸20mL及9mol∕L硫酸1.0mL，于電熱板上加熱溶解至冒白煙后取下，冷卻。加入50%的王水25mL，加熱微沸溶解5～10min，取下，用水稀釋至50mL加入0.1g活性炭攪拌數(shù)次，補加0.1g活性炭攪拌數(shù)次，后續(xù)操作同濾液部分。濾液和殘渣兩次測試的合量即為樣品的金含量。

3 結(jié)果與討論

3.1 濾液于殘渣中金的含量

碳酸鹽類樣品在王水溶解后，由于二氧化硅等膠狀物的包裹和吸附金，造成在抽濾后樣品中的部分金轉(zhuǎn)移到布氏漏斗的殘渣中，使測定結(jié)果偏低。為了進一步驗證膠狀物中包裹和吸附的金量，選取3個碳酸鹽類樣品（1號樣品：二氧化硅、碳酸鈣、碳酸鎂的含量分別為22.5%、22.4%、32.0%；二號樣品：二氧化硅、碳酸鈣、碳酸鎂的含量分別為26.7%、20.3%、29.0%；3號樣品：二氧化硅、碳酸鈣、碳酸鎂的含量分別為29.0%、22.1%、31.6%），另外選2個金礦石標準物質(zhì)GBW07300和GBW07802，五個樣品按實驗方法處理，分別測定濾液于殘渣中金的含量。兩次測試平均結(jié)果見表1。

表1 濾液于殘渣中金的含量

由表1結(jié)果可見，碳酸鹽類樣品殘渣中的金量占金總量的18%～21%，標準物質(zhì)殘渣中金的含量占總量的比例小于4%。因此測定碳酸鹽樣品的含量需要將濾液中金的含量于殘渣中金的含量疊加，才能得到可靠的數(shù)據(jù)。

3.2 樣品中硅鈣鎂的含量對金測定的影響

王水溶解樣品后形成的膠狀凝膠的量與樣品中硅鈣鎂的含量有關(guān)，為了進一步說明其含量對生成的膠狀凝膠的影響，選取兩個金含量極低的樣品A（SiO2、CaCO3、MgCO3含量分別為79.0%、0.50% 0.45%）和樣品B（SiO2、CaCO3、MgCO3含量分別為2.9%、48.6%、42.1%），A、B樣品按8∶1，4∶1，2∶1，1∶1，1∶2，1∶4，1∶8，的比例充分混勻，制成a、b、c、d、e、f、g7個樣品，每個樣品稱取2份，每份20.0g，按照實驗方法溶樣進行加標實驗，在進行王水溶礦時加入10.0 μg∕mL金標準溶液6.0mL測試殘渣中的金含量，并計算其在總加入量的比例見表2。

表2 樣品中硅鈣鎂的含量對金測定的影響

從表2結(jié)果可以看出，在一般地質(zhì)樣品中硅以硅酸鹽狀態(tài)存在，一些樣品中二氧化硅的含量很高，但在測試過程中二氧化硅不能被王水分解，這種情況下硅的含量高但是鈣，鎂含量較低時，不會影響金的測定，c、d、e、f、g五個樣品殘渣中的金量占金總量的比例大于8%，如果不對殘渣中的金進行測試，會造成測試結(jié)果偏低。當樣品中有較高的鈣和鎂形成膠狀物時，也會影響金的測試，樣品中CaCO3、MgCO3的含量均在30%以上，此類樣品要考慮測試殘渣中的金量。

4 方法精密度試驗

選取3個碳酸鹽樣品各稱取12份，按照實驗步驟處理并滴定實驗，結(jié)果見表3。

表3 方法的精密度%

5 結(jié)論

本文對含碳酸鹽樣品中金的測試進行探討，實驗說明碳酸鹽樣品經(jīng)焙燒后在王水溶礦過程中形成了大量二氧化硅及鈣鎂離子膠狀物，吸附和包裹金含量，使測定結(jié)果偏低，膠狀物的形成與樣品中鈣鎂硅含量有著直接關(guān)系，當樣品中鈣鎂含量達到20%以上時，必須考慮殘渣中金的含量，才會保證測試結(jié)果的準確。該方法的精密度好、準確度高，為準確測定碳酸鹽樣品中的金提供依據(jù)。

[1]有色地質(zhì)分析規(guī)程，中國有色金屬工業(yè)總公司地質(zhì)局（1992）.

[2]DZG93-09金銀礦石分析規(guī)程[S].

[3]巖石礦物分析第四版.

[4]王水溶解礦樣后酸不溶物中的殘留金[J]巖礦測試（1990）.

收稿：2015-03-23

10.16206∕j.cnki.65-1136∕tg.2015.06.021