火法测定金渣中金银配料比研究范文

摘要:针对金渣中贵金属金银的测定，通过条件试验确定了试样熔融配料比，进行了精密度、准确度试验。得到:熔融固体试剂氧化铅、碳酸钠、二氧化硅、硼砂、面粉的加入量分别为80g、40g、18g、10g、3g时，铅扣沉降完全、质量合适，熔渣流动性好。在此配料方法下，测定结果精密度好，准确度高。

关键词:火法试金银;配料比;金渣

郴州钖涛环保科技有限公司，是一家以难选金渣提金和含砷废渣脱砷为主的环保治理型企业。其中，确定金渣是否有提炼价值，需要分析金渣中金银含量。火法试金银是测定贵金属的经典方法，分析金量的最低浓度为0.2g/t，能满足测定的要求，但在实际分析过程中，经过冶炼的金渣与日常矿石的组成性质不同，按照国标方法确定的配料比遇到了一定的问题。配料比的合理选择是测定方法的关键，故通过条件试验确定合适的配料比，以提高分析的准确度。

1试验原理

［1］经粉碎的待测试样，与一定配料比的固体试剂(氧化铅、碳酸钠、二氧化硅、硼砂、面粉、硝酸钾)混合，于坩锅中高温熔融。在熔融状态下，氧化铅被碳还原成单质铅，样品中贵金属金银被单质铅捕集，形成“铅扣”(铅合金)，沉于坩埚底部;样品中贱金属以及其它杂质与碳酸钠、二氧化硅、硼砂形成盐类熔渣，浮于坩埚上层;铅扣从坩埚底部分离出来。铅扣通过灰吹将金银与铅分离，得到金银合粒。硝酸能溶解银而不溶解金，在金银合粒中加入硝酸，银被分解而留下金粒，恒重，得到金量。根据金银合粒重量减去金重得到银的重量。

2试验部分

2.1主要仪器试剂2.1.1仪器试金坩埚(40cm×33cm×28cm的耐火粘土坩埚)、镁砂灰皿、瓷坩锅、天平(感量0.1mg)、试金天平(感量0.001mg)、试金炉、粉碎机、电热板。2.1.2试剂碳酸钠:工业纯、粉状;氧化铅:工业纯、粉状，金含量小于0.02g/t;硼砂:工业纯、粉状;二氧化硅:分析纯、粒度小于0.18mm;硝酸钾:分析纯、粉状;冰乙酸(1∶1);硝酸(1∶7);硝酸1∶1;面粉。

2.2测定步骤［2］1．配罐:将碳酸钠、二氧化硅、硼砂、铅丹(氧化铅)按照一定比例配入坩锅中，试样称取1～20g(根据样品的大概含金量)，轻轻倒进坩锅中搅拌均匀。用配好的覆盖剂(二氧化硅1份+碳酸钠1份)微微覆盖。2．熔融:将坩锅至于炉温为893℃的炼金炉中，关闭炉门待温度到达893℃时，保温30min，然后升温至1190℃，出炉，将坩锅平稳转动数次，并快速在地板上轻轻敲击三至四下，倒入铸铁模中，冷却后将铅扣和熔渣分离，将铅扣敲至立方体称重(铅扣重量控制在20～40g)。3．灰吹:把清洁编号后的灰皿放入940℃炉中预热30min(金含量高银含量低的情况，准备两个灰皿，一份加银粉，一份不加为合粒重)，预热后依次放入铅扣，关紧炉门待铅扣完全呈熔融状态时微开炉门，待铅扣全部熔解后，降温至920℃进行灰吹。灰皿待铅全部除尽，将灰皿取出冷却后，将金银合粒放入瓷坩锅中。4．清洗:用热的冰醋酸(1∶1)倒入瓷坩锅中，坩锅中水位超过2/3，在85℃的水浴锅中浸泡10min，留住合粒倒掉冰醋酸;再用热水清洗合粒和瓷坩锅，放入已预热电热板上除去水分;将合粒锤平烘烤30min以上，冷却称重。5．分金:合粒称重后，倒入热的硝酸(1∶7)(超过2/3)放入水浴锅中溶解30min，然后换成热硝酸(1∶1)分解10min以上，如果分金没有完全，继续溶解。倒出酸液用去离子水轻轻冲洗金子，然后放入电热板烘烤30min，冷却称重。

2.3配料比条件试验火法试金银的关键在于配料，即按合理的比例加入一定量的固体试剂:氧化铅、碳酸钠、二氧化硅、硼砂、面粉、硝酸钾，使待测样品与固体试剂在高温熔融下进行复分解反应，样品中的金银以铅扣形式全部分离富集出来。反应要求能够得到合适的铅扣和熔渣，既减少试样中金银的损失，又能够使金银完全被铅捕集，减少分析误差。配料比的确定，可根据试样还原力、称取试样的质量，来计算试剂的加入量。本试验根据金渣样品特点，先计算样品还原力，再根据样品熔融特点，通过条件试验确定氧化铅、硝酸钾加入量，并且比较几种配料比来选择最合适的配料方法。2.3.1试样还原力的测定1．称取8g试样(m试)，160g氧化铅、40g碳酸钠、15g二氧化硅、9g硼砂、3g面粉，以下按2.2样品测定步骤熔炼后称取铅扣质量m1。2．不含试样，称取160g氧化铅、40g碳酸钠、15g二氧化硅、9g硼砂、3g面粉，以下按2.2样品测定步骤熔炼后称取所得铅扣量m0，然后计算试样的还原力F:F=(m1－m0)/m试(1)3．根据样品的化学组成及含量，测定有代表性的5个金渣样品，得到试样还原力结果见表1。2.3.2氧化铅加入量的确定氧化铅是碱性熔剂，是火法试金银的主要熔剂，熔融时被还原成单质铅，捕集样品中金、银形成铅扣，从而将金银从样品中分离开来。氧化铅还可降低熔渣熔点、硅酸度，并具有脱硫与排除杂质干扰等作用［3］。根据公式m氧化铅=m试F×1.1+30，结合表1样品还原力的测定结果，计算氧化铅加入质量范围为31～33g。但对于经过冶炼处理后的金渣样品，由于组成性质与矿石不同，配料时氧化铅按公式计算量加入，铅扣沉降不完全，故对氧化铅加入量进行了条件试验。称取试样20g，按2.2样品测定步骤，改变氧化铅加入量，分析结果见表2。由表2可知，氧化铅用量80～90g时，完全沉降，熔融效果好，试验选用80g，满足分析要求。2.3.3硝酸钾加入量的确定硝酸钾具有很强的氧化性，高温时分解释放氧，将硫化物、硫及砷化物等氧化成氧化物，控制硫化物对氧化铅的还原能力，获得合适质量的铅扣。经冶炼处理后的固体废渣，相比矿石，基本不含硫及硫化物。理论上，样品呈氧化性，还原性试剂面粉可将氧化铅还原成单质铅，氧化性试剂硝酸钾不需要加入。实测过程中，通过硝酸钾加入量条件试验，也可以说明，具体见表3。从表3数据可见，金银的损失率，随着硝酸钾加入量的增加而增大。不加硝酸钾，金银损失率最低。所以，火法试金银测定固废中金银不需要加入硝酸钾。2.3.4配料方案的确定配料方案的确定，是火法试金银测定准确度的关键。参照矿石金银的配料，结合固废金渣的特点，确定配料方案。合适的配料，沉降完全、造渣理想、渣流动性好、铅扣质量在25～40g范围。本试验称取10g试样，测定结果见表4。由表4可见，方案3#铅扣质量合适，沉降完全，渣流动性好。试验确定采用方案3#的配料比，即，氧化铅∶碳酸钠∶二氧化硅∶硼砂质量∶面粉=80∶40∶18∶10∶3。2.4计算公式金、银含量的计算公式如下:式中:ωAu为金的质量分数/g•t－1;ωAg为银的质量分数/g•t－1;m1为金的质量/mg;m2为试样的质量/g;m3为金银合粒的质量/mg。

3结果分析与讨论

3.1精密度试验平行测定一组金渣样品，称取试样10g，按照条件试验的配料方案，根据2.2的测定步骤，得出Au、Ag的分析结果见表5。从表5可见，12组结果相对标准偏差在0.2%以下，具有较好的精密度。该样外检结果Au7.60g/t、Ag52.70g/t，可见该方法测得结果与外检结果非常接近。

3.2回收率试验本方法的准确度通过加标回收率试验来验证。试验选取99.99%纯金和99.99%纯银来做标准物质，测定金银的回收率。测定结果见表6。根据表6测定结果可见，该配料方案的加标回收率达到99%以上，说明方法可靠性好，准确度高，配料方案可行。

4结论

经过冶炼的固废金渣，与矿石性质组成不同，参照国标火法试金银的配料方案出现了一定问题。通过条件试验，确定了最佳配料方案为氧化铅∶碳酸钠∶二氧化硅∶硼砂质量∶面粉=80∶40∶18∶10∶3，按此方案配料，铅扣质量合适，沉降完全，渣流动性好。并通过精密度和准确度试验，测得相对标准偏差在0.2%以下，加标回收率达99%以上，说明该配料方案准确可靠，可用于实际生产中分析固废金渣的含量。

参考文献:

［1］黄礼煌.金银提取技术［M］.北京:冶金工业出版社，2009.

［2］GB/T7339.1－2007，金精矿化学分析方法(第1部分)［S］.

［3］符永际.火试金法测定电解锑浸渣中的金量［J］.湖南有色金属，2017，33(5):78－80.

作者：周言凤 赵量 戴全 单位：湖南有色金属职业技术学院