金银贵金属火试金方法(八)锡试金法
5.7.2 锡试金法(Tin fire assaying)
由于贵金属易与锡生成金属间化合物而被锡捕集,捕集率>97%,熔炼中的损失<1%。锡珠适于作银的富集剂,能分解磁铁矿、天然锇铱合金[32]。锡试金法在一些矿山实验室曾应用多年,但由于比铅试金、硫化镍试金的操作繁琐,且锡的比重比铅小,又易氧化引起贵金属的损失等原因,使锡试金法的应用尚不普遍。
贵金属与锡形成金属互化物(PtSn4、PdSn4、RhSn4、Ir3Sn7、Ru3Sn7、AuSn4和OsSn3)而被锡所捕集,能将8种贵金属元素同时捕集在一个锡扣中。锡试金法创于1961年。经过试金工作者十多年的努力,先后试验成功了锡对金和6种铂族金属的捕集[33~37]。还试验了锡扣对银的捕集[38]。锡试金法业已用于铜镍矿、铬铁矿、铂矿,黑砂、镍冰铜、浮选精矿等样品中测定贵金属元素。锡试金法捕集贵金属的效良很好,八个贵金属在熔炼过程中的损失都在1%以下[39]。
5.7.3 锑试金法(Antimony fire assaying)
锑试金法对贵金属(除Ag外)的捕集率>97%,锑扣能灰吹且Os不损失,这是铅试金和铋试金所不及的,缺点是同时也捕集Cu、Ni、Co、Pb、Bi等重金属,灰吹时又不能除去,使锑试金法的应用受到限制。锑试金适用于某些组成比较简单的样品,例如铂族金属单矿物,以及预先经化学处理除去贱金属的富集渣中贵金属的测定。
锑试金是我国创的一个新试金法,适合富集痕量的,甚至<0.Xng/g级的Au,并用AAS、AES 法准确、快速地测定[40]。
5.7.4 硫化镍(镍锍)试金法(Sulfuration nickel fire assaying)
该法具有熔炼温度低、硫化镍比重大易与熔渣分开,含大量硫化物的试样不必预处理等点,已被国内外广泛应用,尤其是对高硫、高镍样品的分析。硫化镍扣不能灰吹,对贵金属的捕集率>95%(Ag除外)。硫化镍扣可用高氯酸分解,残渣中的铂族元素和Au可用中子活化法测定。矿样经硫化镍试金也可用ICP-MS法测定铂族金属元素〔42〕。用镍锍试金-GFAAS法可测定地质样中超痕量的Au、Pt、Rh和Pd [43]。在新试金法中,硫化镍试金是引人注目的试金法,研究与应用较多。
镍锍试金法是继铅试金法以后另一个秀的试金法,它适用于捕集铱、钌、锇等铂族金属。对于其它试金法熔炼时有困难的高硫高镍样品,镍锍试金法能充分发挥其特长。镍锍试金法是以硫化镍、硫化铁(和硫化铜)组成的锍来捕集贵金属,其中起主要捕集作用的是硫化镍,因此又叫做硫化镍试金法或锍试金法。
镍锍扣被粉化以后,可被盐酸溶解,银和铜、镍、铁等贱金属进入溶液,金和铂族金属留在残渣中。残渣中的贵金属可用发射光谱法、原子吸收光谱法等方法测定之。溶液中的银可以直接用原子吸收光谱法测定。
镍锍试金法有如下的点[44]:
1)熔炼温度低。熔炼的温度条件和捕集剂的数量不受限制。
2)分析的物料中可含有达100%的镍或大量的铜。
3)对含有大量金属硫化物的试样不需要预先用化学法处理。
4)如试样必须预先焙烧,则焙烧渣中设计终的含硫量不必严格限制。
5)硫化镍有足够大的比重(5.3g/cm3),便于与熔渣分开,并容易机械粉碎。
6)后期的处理和富集同时进行,并容易完成。
镍锍试金法已经广泛地应用于例行分析中,效果良好,快速简便,三、四天可以分析一批样品,每个样品可测定6~7种贵金属元素。
5.7.5 其他试金法(Others fire assaying)
硫化铜试金法该试金法的缺点是Au有损失。1986年Kallmann用硫化铜作捕集剂,经熔渣再试金的2次试金得到2个硫化亚铜扣再经处理测定[45]。
铜铁镍试金法Ni、Fe及Cu的原子半径与铂族金属的原子半径(0.133~0.139nm)相近,有利于生成固溶体。50年代Beamish等提出铜铁镍试金法,适于分离富集铂族金属(包括Os),捕集率>98%(仅Ir约95%)。但随后的铂族金属与大量Cu、Fe、Ni分离过程长而困难,而且试金需在1450℃温度下进行,通常试金炉难以达到,故此法在生产中应用较少。
铜试金法能在低于铜铁镍试金的温度下熔炼,铜扣不能灰吹,常在酸溶后用离子交换树脂分
离Cu和铂族元素。铜试金捕集的Pt、Pd、Rh、Ir回收率>95%。曾用于矿物、精矿和铜合金中Au、Ag的测定[46]。
铁试金法对含氧化铁,尤其是含铁尖晶石的矿物和精矿中的贵金属元素,可用铁试金法回收。试样与含铁脆化剂熔炼,还原得液态金属铁,捕集贵金属,冷却后的Fe变脆易碾成粉,再分解回收贵金属[47]。
除上述试金法外,捕集剂还有镍铁[48],镍合金、铂、铂铑合金[32],磷铜、硫化碲、金等[49]。