火試金留鉛灰吹法測(cè)定銀精礦中的銀

張晶晶 馬麗軍 郝明陽(yáng) 張廣盛 李征鵬 邵國(guó)強(qiáng)

摘要：采用火試金法測(cè)定銀精礦中的銀時(shí)，由于銀在灰吹過(guò)程中損失，造成銀回收率在98.9 %左右。實(shí)驗(yàn)在臨近灰吹終點(diǎn)時(shí)，留下少量的鉛珠，水冷法取出，硝酸溶解后利用硫氰酸鉀滴定。通過(guò)條件優(yōu)化實(shí)驗(yàn)獲得最佳灰吹溫度為880 ℃，留鉛量為2.0～3.0 g，且樣品中銀量越低，銀損失率越高?；鹪嚱鹆翥U灰吹法測(cè)定結(jié)果相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于1.50 %，銀回收率高于非留鉛灰吹法，為99.83 %。該方法減少了銀在灰吹中的損失，測(cè)定結(jié)果更加準(zhǔn)確。

關(guān)鍵詞：火試金;留鉛灰吹;銀精礦;留鉛量;銀

中圖分類號(hào)：TD926.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001-1277（2020）06-0075-03?doi：10.11792/hj20200618

引?言

火試金法為經(jīng)典的貴金屬分析方法，至今無(wú)法被其他方法替代[1-3]。其原理為用于灰吹的灰皿具有一定的孔隙，可在鉛扣高溫熔融時(shí)，將鉛扣中表面張力較小的組分吸收而去除，鉛單質(zhì)也被氧化成表面張力較小的氧化鉛，進(jìn)而被灰皿吸收，獲得較純的貴金屬[4-6]。

在火試金法測(cè)定銀精礦中的銀時(shí)，由于銀的化學(xué)性質(zhì)不如金穩(wěn)定，在灰吹中部分銀因氧化成表面張力較小的氧化銀而被灰皿吸收，使其回收率僅為98.9 %左右，造成準(zhǔn)確度偏低。由于臨近灰吹終點(diǎn)時(shí)，銀在鉛扣中的含量較高，其損失速率也較快。因此，實(shí)驗(yàn)采用火試金留鉛灰吹法測(cè)定銀精礦中的銀，即在灰吹終點(diǎn)前停止灰吹，防止銀的損失，之后鉛珠用硝酸溶解，滴定法測(cè)定銀。該方法大幅度減少了銀在灰吹中的損失，對(duì)火試金法準(zhǔn)確測(cè)定銀精礦中的銀提供了理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。

1?實(shí)驗(yàn)部分

1.1?儀器及設(shè)備

熔融電爐：最高加熱溫度不低于1 200 ℃;灰吹電爐：最高加熱溫度不低于1 000 ℃;坩堝：材質(zhì)為耐火黏土，容積約為300 mL，或保證放置試料深度不超過(guò)坩堝深度的3/4;天平：感量分別為0.01 g、0.001 mg;鎂砂灰皿;鑄鐵模。

1.2?試?劑

碳酸鈉、硼砂、氧化鉛（w（Au）<0.02 g/t，w（Ag）<0.5 g/t）、二氧化硅，均為粉狀、工業(yè)純;玻璃粉（粒度≤0.18 mm）;面粉;硝酸（ρ=1.42 g/mL）。

銀標(biāo)準(zhǔn)溶液：移取50.00 mL 0.5 g/mL銀標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液于500 mL棕色容量瓶中，加入10 mL硝酸，用不含氯離子的水稀釋至刻度，混勻。該標(biāo)準(zhǔn)溶液中銀質(zhì)量濃度為50 μg/mL。

硫氰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液：準(zhǔn)確稱取硫氰酸鉀45.5 g，置于250 mL燒杯中，加入適量蒸餾水溶解，轉(zhuǎn)移到5 L試劑瓶中，蒸餾水稀釋至刻度，充分搖勻，靜置3 d。使用時(shí)進(jìn)行標(biāo)定。

硫酸鐵銨指示劑：稱取5.0 g硫酸鐵銨，置于250 mL 燒杯中，加入適量蒸餾水，使其成為飽和溶液，然后滴加硝酸至褐色消失，用蒸餾水稀釋至50 mL，搖勻。

1.3?實(shí)驗(yàn)步驟

1）配料。稱取15 g銀精礦（精確至0.01 g）于坩堝中，加入40 g Na2CO3、10 g硼砂、120 g 氧化鉛，根據(jù)其還原力加入適量硝酸鉀或面粉，最后加入適量玻璃粉，攪拌均勻后，加入覆蓋劑。

2）熔融。將坩堝置于爐溫為900 ℃的熔融電爐內(nèi)，關(guān)閉爐門，25 min升溫至930 ℃，保溫15 min，再經(jīng)35 min升溫至1 200 ℃后出爐。將熔融物全部倒入預(yù)熱的鑄鐵模中。冷卻后，將鉛扣與熔渣分離，保留鉛扣。

3）灰吹。將鉛扣放入已在1 000 ℃電爐中預(yù)熱20 min的鎂砂灰皿中，并控制爐溫在880 ℃，灰吹至鉛珠（留鉛量）2.0～3.0 g?；颐笾辛翥U量通過(guò)觀察鉛珠大小來(lái)近似確定，并用水冷法將鉛珠取出，置于瓷盤中。

4）溶解。將鉛珠用鐵錘錘成片狀，置于250 mL錐形瓶中，加入硝酸10 mL，于電爐上低溫加熱溶解，直至氮氧化物黃煙消失。

5）滴定。溶液中滴加硫酸鐵銨指示劑1～2 mL，搖勻后，用硫氰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定，溶液呈淡紅色為滴定終點(diǎn)。

1.4?分析結(jié)果表達(dá)

樣品中銀量計(jì)算公式：

式中：w為銀精礦樣品中銀量（g/t）;T 為硫氰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的滴定度（g/mL）;V為硫氰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液消耗的體積（mL）;m為取樣量（g）。

2?結(jié)果與討論

2.1?留鉛量

實(shí)驗(yàn)稱取100 mg純銀若干份，均用鉛箔包裹成約30 g的鉛扣，用鐵錘錘成立方體，排除其中的空氣，于880 ℃下進(jìn)行留鉛灰吹，考察不同留鉛量對(duì)銀回收率的影響，結(jié)果如表1所示。

從表1可以看出：隨著留鉛量的增加，銀回收率有所提高。由于鉛扣中的銀在即將灰吹結(jié)束時(shí)含量較高，更易氧化成氧化銀而被灰皿吸收，從而造成銀的大量損失，因此留鉛量越大，銀回收率越高。但是，留鉛量過(guò)大，增加了硝酸溶液的消耗量，且析出大量的硝酸鉛晶體，給操作帶來(lái)不便。綜合考慮，實(shí)驗(yàn)選用留鉛量2.0～3.0 g為宜。

2.2?灰吹溫度

實(shí)驗(yàn)將100 mg純銀用鉛箔包裹成約30 g的鉛扣，用鐵錘錘成立方體，排除其中的空氣，分別于850 ℃、860 ℃、880 ℃、890 ℃、900 ℃下進(jìn)行灰吹，留鉛量為2.0 g，結(jié)果如表2所示。

從表2可以看出：灰吹溫度為880 ℃時(shí)，銀回收率最高，平均為99.88 %?；掖禍囟葹?00 ℃時(shí)，銀氧化損失較大，銀回收率偏低?；掖禍囟冗^(guò)低，則會(huì)引起鉛扣的凍結(jié)，阻止灰吹的進(jìn)行。因此，最佳灰吹溫度為880 ℃。

2.3?銀?量

灰吹時(shí)鉛扣中銀量不同，銀回收率也不同。為探究銀量高低對(duì)銀回收率的影響，實(shí)驗(yàn)分別稱取30 mg、50 mg、100 mg、150 mg、200 mg純銀（精確至0.001 mg），用鉛箔包裹成約30 g的鉛扣，用鐵錘錘成立方體，排除其中的空氣，于880 ℃下進(jìn)行留鉛灰吹，結(jié)果如表3所示。

從表3可以看出：樣品中銀量越高，銀回收率越高。灰吹至近終點(diǎn)時(shí)，鉛珠近似于球體，比表面積較小。球體表面的銀優(yōu)先與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)，銀量越高，球體內(nèi)的銀量越大，其氧化損失量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于銀量小的鉛珠。因此，樣品中銀量越高，銀回收率越高。留鉛灰吹法的銀回收率高于非留鉛灰吹法，且在銀量較低時(shí)，銀回收率提高越明顯。

2.4?加入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)回收率實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)選用已定值的不同品位的銀精礦樣品進(jìn)行加入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)回收率實(shí)驗(yàn)，分別采用非留鉛灰吹法與留鉛灰吹法測(cè)定。留鉛灰吹法灰吹溫度880 ℃，留鉛量為2.0 g，結(jié)果如表4所示。

從表4可以看出：留鉛灰吹法銀回收率大部分較非留鉛灰吹法高，由98.99 %提高至99.83 %。這是由于金屬氧化物的表面張力通常小于其金屬單質(zhì)的表面張力，故金屬氧化物在灰吹熔融時(shí)，更易進(jìn)入灰皿孔隙中而被灰皿吸收。在灰吹過(guò)程中，少量的銀接觸空氣被氧化為氧化銀而被灰皿吸收，造成銀量的損失，且銀量越高，被氧化為氧化銀的幾率越大。在臨近灰吹終點(diǎn)時(shí)，銀的損失較高，選擇合適時(shí)間停止灰吹，留下少量的鉛珠，在不對(duì)銀的滴定造成影響的情況下減少了銀的損失，提高了銀回收率。

2.5?方法的精密度

選用2種不同銀精礦樣品進(jìn)行方法的精密度實(shí)驗(yàn)，每個(gè)樣品平行測(cè)定8次，結(jié)果如表5所示。

從表5可以看出：方法測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于1.50 %，表明精密度良好。

3?結(jié)?論

1）火試金留鉛灰吹過(guò)程中，鉛扣中銀量越高，銀損失越小。留鉛灰吹法最佳灰吹溫度為880 ℃，留鉛量為2.0～3.0 g。

2）火試金留鉛灰吹法銀回收率比非留鉛灰吹法有明顯的提高，平均從98.99 %提高到99.83 %。

3）火試金留鉛灰吹法測(cè)定銀精礦中的銀，有效提高了銀回收率，但留鉛灰吹時(shí)留鉛量不易控制，后續(xù)還需開(kāi)發(fā)留鉛灰吹專用工具等。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1]?陳培軍，蘆新根，陳丹丹，等.直接灰吹法測(cè)定冶金物料中的金和銀[J].黃金，2010，31（3）：56-58.

[2]?劉仁杰，顧麗.粗金粉中金和銀的聯(lián)合測(cè)定[J].冶金分析，2012，32（7）：49-51.

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