利用火试金炉对铜精矿中金、银的测定。利用西格马火试金炉与灰吹炉通过火试金法测定铜精矿中金、银含量。

利用火试金炉对铜精矿中金、银的测定

一、火试金-重量法测定金、硫氰酸钾滴定法测定银

试样经配料，高温熔融，熔融态金属铅捕集试样中的贵金属形成铅扣，试料中的其它物质与熔剂生成易熔性熔碴。将铅扣灰吹，得金银合粒，清除合粒表面粘附杂质，经硝酸分金，用硫氰酸钾滴定法测定银的含量，重量法测定金的含量。

本法适用于铜精矿中0.5g/t～40g/t的金含量和50g/t～2500g/t的银含量的测定

试剂

氧化铅：工业纯，粉状（含金<0.5g/t，银<5g/t）；纯银（质量分数≥99.99%）。

碳酸钠：工业纯，粉状；二氧化硅：工业纯，粉状；硼砂：粉状。

淀粉：粉状；硝酸钾：粉状；氯化钠：工业纯，粉状。

铅箔：厚度0.1～0.15mm，重量3～5g，方形，不含金银。

硝酸（1+7），不含氯根；硝酸（1+1），不含氯根。

硫酸铁铵指示剂：取1份硫酸铁铵饱和溶液，加3份硝酸（1+3），混匀。

硫氰酸钾标准滴定溶液： 称取0.5g硫氰酸钾，置于100mL烧杯中，加水溶解，移入1000mL容量瓶中，定容，静置1周后过滤，备用。

标定：称取3份10.00～15.00mg纯银分别置于50mL瓷坩埚中，加入10～15mL硝酸(1+1)，微热溶解并蒸至约1～2mL，加入少量水和0.5mL硫酸铁铵指示剂，以硫氰酸钾标准滴定溶液滴定至红色即为终点。

按下式计算硫氰酸钾标准滴定溶液对银的滴定系数。

式中：FAg——滴定系数，1mL硫氰酸钾标准滴定溶液相当于银的质量，mg/mL；

m——称取银的质量，mg；

V1——滴定银消耗硫氰酸钾标准滴定溶液的体积，mL；

V0——滴定溶液消耗硫氰酸钾标准滴定溶液的体积，mL。

仪器和设备

上皿天平，感量0.1g；分析天平，感量0.001g；微量天平，感量 0.01 mg；超微量天平，感量0.001 mg。

西格马火试金炉：加热温度1350℃。

粘土坩埚：材质为耐火粘土，外型高度为 130 mm，顶部外径 90 mm，底部外径 50 mm，容积为300 mm左右；瓷坩埚（低型）：容积为 30 mL；瓷坩埚：容积为 50 mL。

镁砂灰皿：顶部内径 35 mm，底部外径 40 mm，高 30 mm，深约 17 mm。

制法：1份重量的骨灰与3份重量的水泥（425号）混匀。加入适量水搅匀，在灰皿机上压制成型，阴干3个月后备用。

分析步骤

配料：根据试料中铜、金、银和硫的含量情况，每份称取 15.000～25.000g试样于粘土坩埚中（至少立地进行两次测定，求其平均值）， 加入 25g碳酸钠、200 g氧化铅、15 g二氧化硅、7 g硼砂和4 g淀粉，覆盖约加厚厚氯化钠。

根据试样的化学组成及试样量，按下列原则于粘土坩埚中进行配料并搅匀，覆盖约10 mm厚氯化钠。

碳酸钠，试料量的1.5倍。

氧化铅，30倍于铜量或25倍于硫量加上铅扣量（若含铁、砷、锑、铋、镍等高时，适当增加其用量）。

二氧化硅，加入量按等于0.5硅酸度的渣型计算所需量。

硝酸钾、淀粉，根据试样中硫及碳的含量，适当加入。

火试金：将配好料的坩埚置于 900℃的试金电炉中，升温 30 min到1100℃，保温15 min出炉，将熔融物倒入已预热过的铸铁模中，保留坩埚以备再熔融处理。冷却后，铅扣与熔渣分离，保留熔渣，以备再处理。将铅扣锤成立方体。适宜的铅扣应为表面光亮，重30～45g，否则应重新调整配料，熔融。把熔渣去掉覆盖剂后收回原坩埚中。

将铅扣放入已在 900℃试金炉内预热 30 min的灰皿中，关闭炉门 l～2 min，待铅液表面黑色膜脱去后，稍开炉门使炉温尽快降至840℃进行灰吹，当合粒出现闪光后，灰吹结束。将灰皿移至炉门口，稍冷后放入灰皿盘中，保留灰皿残渣以备处理。

用医用止血钳取出金银合粒，刷去粘附的杂质，锤成薄片，置于 30 mL瓷坩埚中，加入 10 mL热硝酸（1+7），在低温电热板上，保持近沸，蒸发至约2 mL，取下稍冷，再加入10 mL热硝酸（1+1），蒸至约 2 mL，取下冷却。用热水洗涤坩埚壁，用倾泻法将溶液移入50 mL瓷坩埚中，用热水洗涤坩埚壁两次。冷却后加入约0.5mL硫酸铁铵指示剂，用硫氰酸钾标准滴定溶液滴定至浅红色即为终点，将盛有金粒的瓷坩埚置于高温电炉上灼烧 5 min，取下冷却后称量。

注：当合粒中银和金的比例小于3:1时，应向合粒中补加纯银，方法为：称取3倍于合粒量银，用铅箔将合粒和纯银包裹。以下按（3）～（4）操作步骤进行。

补正（残渣再处理）：将坩埚中存放的溶渣和灰皿放入粉碎机粉碎后加入 50 g碳酸钠、15 g二氧化硅、20 g硼砂、4 g淀粉，搅匀，覆盖 10 mm厚氯化钠，以下按（2）～（4）操作步骤进行。

结果计算

按下式分别计算金、银的含量，以质量分数表示：

WAu /g/t=

WAg /g/t =

式中：WAu/g/t——金的质量分数，g/t；

WAg/g/t——银的质量分数，g/t；

m0 ——试料的质量，g；

m2——一第次金银合粒分金后获得金的质量，mg；

m3——残渣再处理回收金的质量，mg；

m4——一第次试金合粒中金的质量，mg；

TAg——单位体积硫氰酸钾标准滴定溶液相当于银的质量，mg/mL；

V2——一第次滴定银分金后消耗硫氰酸钾标准滴定溶液体积，mL；

V3——残渣再处理后消耗硫氰酸钾标准滴定溶液体积，mL；

V4——一第次试金合粒和残渣回收的银消耗硫氰酸钾标准滴定溶液体积，mL。

二、巯基棉分离富集-原子吸收光谱法测定金、银

试样经硝酸、逆王水分解，用盐酸处理后，在盐酸介质中，以巯基棉富集金，银进入流出液，用KIO3-HCl溶液解脱巯基棉上的金。于乙炔-空气火焰中，在原子吸收分光光谱仪上，于波长328.1nm、242.8nm处分别测量流出液中银的吸光度和洗脱液中金的吸光度。

本方法适用于铜精矿中1～50g/t的金和10～500g/t银含量的测定。

试剂

碘酸钾

盐酸；盐酸（1+1）；盐酸（1+2）；盐酸（1+9）；硝酸；硝酸（1+1）；硝酸（1+9）；逆王水，1份盐酸＋3份硝酸；氢氟酸。

洗脱液：称取3.0g碘酸钾溶解于100mL盐酸（1+2）中，混匀。用时现配。

银标准储存溶液（500μg/mL）：称取0.1000g银（质量分数≥99.99％）于100mL烧杯中，加入15mL硝酸(1+1)，加热溶解并蒸发至小体积，移至200mL容量瓶中，用水定容。

银标准溶液（10μg/mL）：移取20.00mL银标准储存溶液（500μg/mL）于1000mL容量瓶中，用硝酸（1+99）定容。

金标准储存溶液（1000μg/mL）：称取0.1000g金（质量分数≥99.99％）于100mL烧杯中，加入10mL王水溶解后，加入20mL盐酸，加热煮沸，冷却后移入100mL容量瓶中，用盐酸(1+1)定容。

金标准溶液A（100μg/mL）：移取10.00mL金标准储存溶液（1000μg/mL）于100mL容量瓶中，用盐酸(1+1)定容。

金标准溶液B（2μg/mL）：移取20.00mL金标准溶液A（100μg/mL）于1000mL容量瓶中，用盐酸(1+9)定容。

仪器

原子吸收光谱仪：配备空气-乙炔燃烧器，金、银空心阴极灯及扣除背景装置。

巯基棉分离器的制备：把约0.2g巯基棉塞于漏斗颈部，用水洗涤3次，再用盐酸(1+9)洗涤3次，调节流速2～3mL/min。

分析步骤

称取约10.000g试样，置于250mL烧杯中，用少量水湿润，加20mL浓硝酸加热溶解(如硅含量高可加5～10mL氢氟酸)，加20mL逆王水，盖上表面皿，低温溶解至湿盐状，加浓盐酸，加热去尽硝酸，用盐酸（1+9）溶解盐类，冷却后移入200mL容量瓶中，用盐酸（1+9）定容。

银的分离：移取10.00mL溶液于装有巯基棉的漏斗中，用100mL容量瓶承接。用10mL盐酸（1+9）洗涤巯基棉3次。用盐酸（1+9）定容。

金的洗脱：用5mL盐酸（1+1）和5mL水各洗涤巯基棉一次，弃去洗液。用4.0mL洗脱液和2mL水洗脱，用10.00mL具塞刻度试管承接洗脱溶液，用水定容。

将以上两种试液分别喷入空气-乙炔火焰中，在原子吸收光谱仪波长328.1nm、242.8nm处，以水调零，分别测量银和金的吸光度。减去试验溶液的吸光度，按工作曲线法计算银和金的含量。

工作曲线的绘制

①银工作曲线的绘制 移取0、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL银标准溶液（10μg/mL）于一组100mL容量瓶中，用盐酸（1+9）定容。与测量试样相同条件下测量系列银标准溶液的吸光度，减去“零”标准溶液的吸光度。以银的质量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。

②金工作曲线的绘制

移取0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00金标准溶液（2μg/mL ）于一组100mL容量瓶中，加入40.0mL洗脱液，用水定容。与测量试样相同条件下测量系列金标准溶液的吸光度，减去“零”标准溶液的吸光度。以金的质量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。

结果计算

按下式计算金、银的含量，以质量分数表示：

WAu（Ag）/g/t=

式中：WAu（Ag）/g/t——金（或银）的质量分数，g/t；

m1——试液中金（或银）的质量，µg；

V ——试液总体积，mL；

V1 ——分取试液体积，mL；

m——试料的质量，g。

三、小型阴离子交换柱分离-火焰原子吸收光谱法测定金

试样经700℃焙烧后，用硝酸、盐酸溶解。在0.12mol/L～2.40mol/L盐酸稀介质中，采用仅装1mL强碱性阴离子交换树脂(201×7)的小型交换柱，在一定的操作条件下进行动态交换富集，将Au从大量的Cu基体中分离，然后将溶液喷入空气-乙炔火焰中，在原子吸收光谱仪波长242.795nm或267.595nm处测量吸光度。

本方法适用于铜精矿中0.1～5g/t的金含量的测定。

试剂

强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂(201×7)，用玛瑙研钵研磨，用分样筛筛分，取0.246～0.175mm的备用。使用前用乙醇洗涤2～3次，再用1.2mol/L盐酸洗涤3次，设计后用去离子水洗，备用。

盐酸；硝酸；盐酸（1.20mol/L）；王水；王水（1+9）。

氯化钠溶液（100g/L）。

金标准储存溶液（1.0mg/mL）：称取0.1000g纯金（质量分数≥99.9％）于200mL烧杯中，加入20mL王水溶解后，移入100mL容量瓶中，用水定容。

金标准溶液（10μg/mL）：移取5.00mL金标准储存溶液（1.0mg/mL）于500mL容量瓶中，用1.2mol/L盐酸定容。

仪器

原子吸收光谱仪：配备空气-乙炔燃烧器、金空心阴极灯及扣除背景装置。

小型交换柱，见图1：将5mL酸式滴定管改制成交换柱。

交换柱的填装：树脂采用静态装柱法装柱，先用1.2mol/L盐酸溶液灌满柱，从底部排出气泡，将树脂从上加入柱中，自然降至底部继续加入1.2mol/L盐酸，从底部放出，使树脂稍稍压紧。树脂高度约为3.5cm，体积为1mL左右。整个操作过程树脂都应浸泡在1.2mol/L盐酸中，树脂层上部保持有1.2mol/L盐酸溶液。

图1　小型阴离子交换柱

1－为塑料切屑，其装填高度为0.5cm，用以垫撑树脂。

2－为0.246～0.175mm树脂层，高约3.5cm，体积为1mL。

分析步骤

称取约5.000～10.000g试样，置于瓷皿中，于高温炉700℃灼烧2h，除去矿石中的碳、硫后，将试样移入400mL烧杯中，加50mL水、20mL硝酸，煮沸。稍冷，加60mL盐酸，盖上表面皿，于电热板上加热分解，保持微沸约2.5h，至底部无黑渣，溶液呈孔雀绿色。取下表面皿，蒸至溶液约为10mL稍冷，加入50～100mL 1.2mol/L盐酸，加热使盐类溶解。取下冷却，过滤。

将滤液以2mL/min(30滴/min)速度通过小型阴离子交换柱，用1.2mol/L盐酸洗涤烧杯和交换柱。将树脂倒入漏斗过滤，将滤纸放入坩埚中，电炉炭化。将坩埚于高温炉中于700℃灰化2h，使树脂灰化完全。取出冷却，加入1滴氯化钠溶液（100g/L）及4mL王水，置于100℃水浴上加热至溶液尽干，用1.2mol/L盐酸溶液洗涤坩埚溶解盐类，移入10mL容量瓶中，并定容。

将试液喷入空气-乙炔火焰中，在原子吸收光谱仪上，于波长242.795nm或267.595nm处，以水调零，测量吸光度。减去试验溶液的吸光度，从工作曲线上查出相应的金的质量。

工作曲线的绘制：移取0、1.00、2.00、3.00、4.00mL金标准溶液（10μg/mL）于一组10mL容量瓶中，用1.2mol/L盐酸定容。与测量试样相同条件下测量系列金标准溶液的吸光度，减去“零”标准溶液的吸光度。以金的质量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。

结果计算

按下式计算金的含量，以质量分数（WAu/g/t）表示：

WAu /g/t =

式中：m1——试液中金的质量，µg；

m——试料的质量，g。

四、ICP-AES法测定金

试样经高温焙烧后，用硫酸分解，使金与可溶性铜、铁等大量基体分离，残留物中金经王水溶解，在ICP-AES仪上，用242.795nm或267.595nm分析线测定金的含量。

本方法适用于铜精矿中1～4g/t的金含量的测定。

仪器及试剂

电感耦合等离子体发射光谱仪。

盐酸；硝酸；王水；硫酸。

金标准储存溶液（1.0mg/mL）：称取0.1000g纯金（质量分数≥99.9％）于200mL烧杯中，加入20mL王水溶解后，移入100mL容量瓶中，用水定容。

金标准溶液（50μg/mL）：移取10.00mL金标准储存溶液（1.0mg/mL）于200mL容量瓶中，加入20mL王水（1+1），用水定容。

分析步骤

金含量大于10g/t时称取5.000g试样，小于10g/t时称取10.000g试样，小于1g/t称取20.000g试样。将试样置于垫有滤纸的50mL蒸发皿中，分拨均匀，放入高温炉中，稍开炉门，从室温升至700℃，保温1h，取出冷却。将熔样磨碎，移入500mL烧杯中，加入100mL水和25mL硫酸(称取20g试样时加入35mL硫酸)。盖上表皿，置于电热板上加热至溶解完全，杯底无黑渣。稍冷后，加入300mL水煮沸3min，取下，冷至室温后用慢速定量滤纸过滤。滤渣连同滤纸放入原烧杯中，加入20mL新配制的王水，置于电热板上加热至滤纸成为纸浆，取下冷却，连同滤纸浆移入50mL容量瓶中，用水定容,静置,干过滤。

将试液喷入等离子矩中，在ICP-AES仪上于波长242.795nm或267.595nm处，测定金的含量。

工作曲线的绘制：移取0、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00mL金标准溶液（10μg/mL）于一组50mL容量瓶中，用王水（1+9）定容。在ICP-AES仪上，与测量试样相同条件下进行测量。