提高试金结果准确度的途径，火试金方法是用加熔剂熔炼矿石和冶金产品的办法来定量测定其中贵金属的含量。粘土坩埚中进行配料，放入大功率熔样炉中进行融熔，形成铅扣。

5.8 提高试金结果准确度的途径（The approach of improving fire assaying accuracy）

5.8.1 提高准确度的几项要素

试金分析的全过程有繁杂的手工操作，看起来，似乎是个粗糙的过程，但实际上操作中的每一步都必须认真仔细。为提高分析结果的准确度，除了按操作规程认真操作外，还必须从下述几个方面着手并尽力实现之，方可达到目的。

（1）灰皿材料及制作

灰皿材料宜使用动物骨灰、水泥或镁砂。使用500号水泥加10～15％的水压制成水泥皿，自然干燥后使用，由于水泥皿的孔隙较粗大，灰吹时的贵金属损失较大，合粒与水泥皿亦易粘接，故分析误差较大，一般只是在骨灰缺乏时用于厂内部周转料的分析。使用动物骨，设计好是牛羊骨烧成骨灰，然后碾成0.175mm以下，加10～15％的水压制成骨灰皿，自然干燥三个月后使用。在灰吹前先将灰皿放人马弗炉内于900℃左右烧20min以除去可能存在的有机物。

由于在灰吹过程中氧化铅及贱金属氧化物除少量进入空气挥发外，绝大部分要被灰皿吸收。灰皿对金、银也有一些吸收，即所谓金、银损失。因此，不言而喻，灰皿制作时的压力差异必然造成灰皿孔隙的差异，从而造成金的灰吹损失的差异，增大了分析误差。这就要求同一批材料来源的骨灰粉要用相同的压力加工；在人力加工的条件下，同—盒灰皿要由一个人加工；在灰皿将要用完的情况下，不要在不同盒的灰皿中挑选，以免造成分析误差的扩大。更不能将不同来源的骨灰材料灰皿混批使用。

（2）火试金对马弗炉的通风要求及补偿措施

灰吹过程实际上是样品中的贱金属和铅在高温下的氧化过程，因此要求灰皿中熔融的物料与空气有均匀的接触机会，以保证氧化速度的一致，设计不错的是铅扣同时熔化，以同样的速度灰吹，同时完成即同时达到辉光点。这就要求马弗炉有合适的进出气孔道。由于一般使用的马弗炉不可能是不错的，除在设计制作时应进行改进外，应考虑到炉内不同位置接触空气的差异和温度差异，对不同区域的样品应使用相应的标准进行补正，其原则是尽量使标准能代表样品，同时，当粗金成份较低时，标准样品要酌情加入一些铜片，防止标准合粒因银吸氧造成“开花”损失。这还有利于使标准与样品以相同的速度完成灰吹过程。

火试金熔样时可选用西格马 SGM FAF25-13火试金熔样炉，该火试金熔样炉抗腐蚀性、抗热震性能好。

火试金熔样时可选用西格马 SGM CF5-13火试金灰吹炉，该火试金灰吹配有进气与出气系统，可控制进气出气量，进气端配有鼓风机，出气配有铅气收集器、排烟罩等。

（3）铅扣配比、灰吹温度和时间、分金温度和时间

这些因素对分析结果都要产生直接的影响。在灰吹及分金时，金实际上是有损失的，银则根据分金条件有不同的残余量。通过控制上述因素，卷金是增重，分金后的卷金在配重为0.15～0.3g时，增量为0.00030g左右，配重在0.4～0.5g时，增量为0.00050g左右，这样可以有准确的分析结果。当然，所使用的标准金也必须化学成份均匀可靠，才能给出可靠的校正值。表5-17给出了这些因素的实际配比内容，是多年实践总结出来的，是行之有效的。

表5-17 铅扣配比及灰吹分金条件

（4）合粒碾片要求及回火温度控制

手工操作的严格性前已提及，现以碾片为例说明操作者的点滴差错对分析结果的影响。灰吹后的金银合粒需碾成0.20±0.02mm的带状片，然后卷起装入分金篮分金。此碾片过程是十分简单的，但如果在碾片一开始时有一次横向通过，尽管厚度符合设计终要求，由于卷曲松紧程度等因素的影响，实际分金损失将有明显的不同。有人曾记录过一次标准金合粒，当其碾片合粒卷高度大于其他合粒卷一倍时，其卷金增量比正常值低0.00025g（配重为0.50g）。考虑到卷金的松紧程度，合粒卷与分金酸的接触面以及每一分金单元（分金蓝中的每一个格）的实际立体结构，便可以解释这种现象。

碾片后的带状片回火温度和时间控制也很重要。回火不足碾片时易产生裂口，增加分金损失，回火过分又易表面起皮，分金时同样容易造成损失。一般宜在600～700℃时回火2～3min，待带状片红热即可取出。

（5）其他

提高合质金的火试金法测定的准确度，除上述几点以外，还有许多方面值得注意，例如，低含量粗金的湿法预处理，分金篮的材质及造型设计，碾片机的改进等等。连同上述所提出的几个问题，尚有必要做一定的研究试验工作。另一方面，从合质金生产单位来说，必须解决下述问题：造成火法测定金的误差增大的原因，根据多年来验收全国各省市自治区合质金来料的实践，归纳起来主要有如下4个因素。

先，是标准样品问题，有不少单位在测定合质金中的金含量时，使用试剂厂生产的海绵状金作为标样，由于海绵金易吸水，易沾污且易于在使用过程中造成机械损失，因此经常造成分析结果的系统偏差，应使用片状的经鉴定的精炼纯金作为测定金的统一的标准样品。

第二，是碾片机问题，由于没有统一规格和技术要求的碾片机，也造成了分析误差的扩大，?有的生产单位甚至根本不使用碾片机，灰吹后将金银合粒加入硝酸直接分金，这就必然增大了分析误差，应制造统一规格及技术要求的碾片机，供生产及验收单位使用。

第三，是分金篮（亦称分金框）问题，目前使用的有铂金分金篮，不锈钢分金篮及瓷制分金篮。铂金分金篮价格昂贵，有些小单位无法解决，瓷制分金篮使用方便，但易打碎，不锈钢分金篮使用方便.可谓价廉物美，应当提倡和推广。目前有的生产单位不使用分金篮分金，仍然将一个一个样品单进行分金，由于这必然造成分金时间、分金温度及酸度的差异，从而扩大了分析结果的偏差[26]。

5.8.2 有关“开花”问题的理论和实践（Theory & practice on “Prill Blossoming ”

5.8.2.1 加铜克服“开花”（Overcoming “prill blossoming ” by increasing copper）

火试金法在用于合质金或纯金分析时，银金比大于2时，合粒凝固时释放氧而产生“开花”现象是必然的，这是由于银在高温液态下，吸收空气中的氧，吸收量可达银体积的20倍，在合粒中，随金含量的增加，吸收量逐渐减少，在银金比为2以下时，不再吸收，

一般火试金法分析金锭成分，银金比为2.5～2.7，在液态时仍有一定的吸氧能力[50]。液态银吸收的氧，在凝固时又重新释放。火试金法中灰吹后，合粒释放氧一般有三种形

式，一是集中于一处突然喷出，形成溅散（spit），一种是集中一点较缓慢地释放，携带液态金属形成小的芽状突起（sprout）；还有一种是使合粒整体膨胀而在合粒表面形成裂纹。这些现象我们统称为“开花”。凡产生“开花”现象的合粒都会引起重量损失。以前两种为设计大，造成分析结果无效。

经典著作中，对克服“开花”的办法，E.E.Bugbeec曾提出以灰吹结束时注意出炉方式来解决，但从我们多年的实践中效果不大。另外，他及C.H.Fulton等［51］都提出在试样中加铜的办法以克服“开花”。60年代初，南非兰德公司试金室的一篇报告明确提出加铜的数量。

但是这些著作中对加铜克服“开花”的机理都未进行解释；W.W.Scott［52］对加铜的作用解释为减少合粒中的残留铅，看来这是不太恰当的。

对于克服合粒“开花”而加铜的措施。在实践中也证实是有效的。为了求得铜在灰吹中的作用的理论解释，进行了必要的试验。在取样量1g的情况下，添加40mg铜，完全可以消灭“开花”现象。按此合粒中残留铜为8mg左右。添加铜量与合粒中残留铜

量有一定比例。按上述试验条件，残留量为添加量的20％左右。

显然，合粒中残留的铜与合粒在液态下吸收的氧，化合生成氧化亚铜而存于晶界间，使氧不再释放，这是灰吹加铜，克服“开花”现象的主要机理。

5.8.2.2 加金克服“开花”（Overcoming “prill blossoming” by increasing gold）

文献[ 53]介绍了在灰吹时加金克服“开花”，提高火试金分析测定银的准确度的试验数据和结论。文章指出，Ag在火试金中的损失，主要是在灰吹阶段，Ag在高温时吸收大量的氧但在低温时放出氧而使合粒“开花”，造成Ag的飞溅损失。这种损失是不能用补正的方式来修正的，因此必须返工。采用加Cu灰吹解决合粒“开花”的报道实验虽然能完全消灭合粒“开花”，但由于加入Cu，提高了灰吹温度，增加了Au、Ag损失。用加一定量的Au解决合粒灰吹“开花”的问题。由于Au熔点高，在灰吹过程的损失可忽略不计，用Au作Ag的灰吹保护剂，能减少Ag的损失并提高其准确度。称取一定量的纯Ag（99 95%），加入不同量的Au（99 995%）用20ｇPb皮包卷成方形，放入预热到950℃高温炉的水泥骨粉灰皿中，恒温20min，待Pb熔化发亮后，打开炉门，降温至880℃，进行灰吹直到结束。控制Ag灰吹温度的较好外部特征是灰吹结束时，在灰皿合粒的周围有一圈羽毛状PbO。

加Au与合粒“开花”的关系：Ag在高温时，能吸收大量的氧气而在降低温度时则形成“银雨”，这是Ag具有的特性。在试金灰吹时，氧的释放基本有2种情况，一是集中在一点向外放出，二是在合粒上部已凝固的表面下向四周放出，由于氧释放产生合粒“开花”，引起Ag的损失，从而造成返工。作者根据多年的实践和观察，发现在控制灰吹条件下，小量Ag合粒不易产生“开花”，而大量Ag合粒（＞200ｍｇ）“开花”的可能性较大，这是由于小合粒灰吹完后形成圆形，而大合粒灰吹完后成半球形。文献〔51〕认为，加入Au后，Au与Ag形成固溶体，即使灰吹结束后很快从炉中取出，也不会产生合粒“开花”。

采用加入熔点比Ag高的Au后，解决了火试金灰吹时合粒“开花”的问题，可减少不必要的返工和补正。加Au后不仅提高了Ag合粒的重量，而且提高了作为Ag灰吹保护剂的Au在合粒中的比例，从而提高了Ag测定的准确度。对于低于Ｘ%含量的Ag矿，加入5～10ｍｇ的Au作Ag的灰吹保护剂，既满足Ag分析的准确度，又操作简单、提高分析速度。

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