一次溶矿、两种方法联用测定地质样品中的金

程文翠 胡艳巧 刘爱琴 袁志为 王 丽

(河北省地矿中心实验室，河北 保定 071051)

0 前言

近年来，随着黄金生产的迅猛发展，对金的分析要求也越来越高[1-2]。活性炭富集-氢醌容量法作为经典的测金方法，是测定较高含量金的首选例行方法[3]，该法不需要贵重仪器，快速、准确。对于含量低于0.5 g/t的金，用该方法测定误差较大。萃取原子吸收光谱法测定金，以其灵敏度高和检出限低的特点，在金的分析检测中被广泛应用[4-6]。而在实际工作中，对于未知的待测样品，需要尝试两种方法进行溶矿，测试时间长，成本高。将氢醌容量法和原子吸收光谱法结合起来应用的方法尚未见资料报道。为此，应实际生产情况及矿产勘探要求，重点研究在氢醌滴定基础上对含量低于0.50 g/t的金进行萃取-原子吸收光谱法测定，兼顾了两种测定方法的优点，既保证了高含量金测定的准确性，也能准确检测出含量低于0.50 g/t的金。一次溶矿，即可用两种方法完成测定，简便快速，节约了成本，分析结果准确。

1 实验部分

1.1 仪器与工作条件

CAAM-2000多功能原子吸收光谱仪(北京瀚时制作所)；金空心阴极灯。

仪器工作条件为：Au的分析波长242.8 nm，狭缝宽度0.2 nm，灯电流5.0 mA，空气流量10.0 L/min，乙炔流量1.0 L/min，燃烧器高度5.0 mm。

1.2 主要试剂

盐酸，硝酸，甲基异丁基酮(MIBK)均为分析纯。

氯化钾溶液(100 g/L)，聚乙二醇(5 g/L)，磷酸二氢钾-磷酸缓冲溶液(pH=2～2.5)。

联苯胺指示剂(1 g/L)：取0.1 g联苯胺，溶于几滴冰乙酸中，用水稀释至100 mL，摇匀。

氯水：称取20 g氯酸钾放入三角瓶内，由分液漏斗滴加盐酸30 mL，用带孔橡皮塞塞紧，将产生的氯气导入500 mL蒸馏水中，使之饱和。

金标准储备溶液(1.00 mg/L)：称取1.000 0 g纯金，置于50 mL烧杯中，加入新配制的王水20 mL，放在沸水浴上溶解并蒸发至小体积。移入1 000 mL容量瓶中，加2 g氯化钾、200 mL王水，用水稀释至1 000 mL，摇匀。

1.3 实验方法

称取20.0 g试样置于方瓷舟中，从低温升至650～700 ℃焙烧2 h，冷却，将样品移入400 mL烧杯中，加入新配制的100 mL王水(1+1)，盖上表面皿，于电热板上加热煮沸0.5 h。取下冷却，加聚乙二醇，搅匀，抽滤。将活性炭纸饼转入30 mL瓷坩埚，低温灰化，待冷却后加入新配制的王水、氯化钾，放置沸水浴上蒸干至无酸味，取下，加缓冲溶液，用氢醌工作液滴至黄色消失，即为终点(滴定后的溶液保留)，计算金的含量。若含量低于0.50 g/t，将滴定后的溶液于水浴上蒸至小体积，再氧化，移入25 mL比色管中，加入磷酸、MIBK，振荡萃取1 min，静置分层后待测。于波长242.8 nm处，用空气-乙炔火焰，与标准系列同时测量其吸光度。

标准曲线的绘制：分取金标准溶液(5 μg/mL)各0，0.1，0.2，0.6，1.0，1.2，2.0，4.0 mL于25 mL比色管中，加2 mL新配制的王水、磷酸、MIBK，振荡1 min，静置分层后，用原子吸收光谱法与样品同时测定吸光度，绘制标准曲线。

2 结果与讨论

2.1 金的转化

首先用氢醌在微酸性溶液中定量地还原三价金为零价金，检测并计算出含量在0.50 g/t以上的金，对含量低于0.50 g/t的金，在氢醌滴定基础上，直接氧化萃取测定。将氢醌滴定后的零价金再氧化为三价金使其进入溶液，氧化剂的选择是实验的关键。王水是金特效的溶解试剂，具有极强的溶解能力和氧化能力，能使矿样中的金氧化，并形成易溶于水的AuCl4-离子。实验了用王水氧化、原子吸收光谱法测定，结果显示，王水可把氢醌还原后的零价金重新氧化为三价金，实验选定加入新配制的王水作为氧化剂。

2.2 低含量金的干扰元素及消除

2.2.1 铁的干扰与消除

活性炭是良好的吸附剂，与金一起被活性炭吸附的还有少量铁等其它元素。用氢醌容量法滴定金，少量铁不影响测定。用萃取、原子吸收光谱法测定金时，在王水介质中，部分铁亦被MIBK萃取进入有机相，金的灵敏线242.79 nm受铁的242.84 nm谱线的影响，测定时产生光谱干扰[7-8]。据文献[8]介绍，磷酸与铁形成稳定络合物，不被MIBK萃取，可消除铁对金的光谱干扰，磷酸用量视样品中铁含量而定。为了考察磷酸加入量对金吸光度的影响，配制六组空白溶液并添加2 mL金标准溶液(5 μg/mL)，定量加入铁10 g(按样品含铁量50%计)，活性炭富集，氢醌滴定后用王水氧化、加不同量的磷酸掩蔽铁、MIBK萃取，吸光度如表1所示。

表1 磷酸加入量对吸光度的影响 Table 1 Influence of the addition amount of phosphoric acid on absorbance intensity

*10 μg金，不加铁，萃取后测定

由表1可以看出，对铁含量高达50%的样品，在萃取前加入0.25，0.5 mL的磷酸(1+1)时，部分铁被掩蔽；当磷酸的加入量达到0.75 mL时，铁的干扰可忽略。由此可见，当磷酸加入量达到0.75 mL以上时，磷酸与铁在水相中形成络合物，消除了铁对金的干扰。

2.2.2 其它金属元素对测定低含量金的影响

活性炭还可吸附少量的铜、铅、锌、砷、锑等干扰元素，砷、锑经灰化灼烧即可除去。为了考察铜、铅、锌等主要杂质元素对金的测定是否有干扰，按拟定的分析条件，对含30%的铜、铅、锌矿样进行了基体干扰实验。主要杂质元素对测定金的影响情况详见表2。

结果表明，20 g样品中铜、铅、锌含量小于6 000 mg时，对低含量金的测定没有影响。钙、镁、硅、银等元素不干扰金的测定。

表2 主要杂质元素对低含量金测定的影响 Table 2 Influence of the major impurity elements on the determination of gold for the gold ore with low gold content

2.3 方法精密度和准确度实验

为验证方法的可行性，按照分析方法对国家标准样品进行了10次测定，测定结果见表3。

表3 方法的精密度和准确度实验 Table 3 Accuracy and precision tests (n=10) /(μg·g-1)

从表3可以看出，重复测定10次的平均值与标准样品所给数据基本吻合，说明方法的准确度高。方法的精密度(RSD)也满足地质矿产实验室测试质量管理规范中所给出的精密度的范围[9]，满足低含量金的分析要求。

2.4 加标回收实验

按拟定的方法，对样品进行加标回收实验，结果详见表4。

表4 加标回收率实验 Table 4 Standard addition recovery tests /μg

由表4可以看出，按上述方法进行加标回收实验，加标回收率可达到96%～105%。

2.5 样品对照分析

按上述检测方法，将不同低含量的金样品，分别与有关单位测试结果进行比对，结果如表5所示。

表5 样品结果比对实验 Table 5 Comparison tests /(μg·g-1)

注：外检结果为活性炭吸附原子吸收光谱法测定结果。

结果显示，采用该方法测定实际生产样品中低含量金与外单位所提供的数据在误差范围之内，准确度满足分析要求。适用于地质找矿中批量样品金的测定。对于低含量金的测定，结果准确可靠。

3 结论

一次称样溶矿，缩短了检测时间，降低了检测成本。在氢醌滴定的基础上，王水氧化零价金，用MIBK萃取富集，利用原子吸收法可准确检测出0.50 g/t以下的金，检出限低，检测结果准确。实验表明，方法的精密度和准确度均能满足分析要求，回收率达到96%以上。本方法兼顾用经典的氢醌容量法测定较高含量的金，又利用了萃取-原子吸收光谱法测定金检出限低的优点，适用于地质找矿中批量样品金的测定，已应用于实际样品分析，结果令人满意。

[1] 张勇,王玉功,刘建军.封闭溶样-电感耦合等离子体质谱法测定地质样品中痕量金[J].中国无机分析化学,2013,3(1)：34-37.

[2] 成勇,袁金红,肖军,等.微波密闭消解-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定矿石中金和银[J].中国无机分析化学,2012,2(1)：51-54.

[3] 杨理勤,冯亮,李玄辉,等.中国当代金的经典分析技术[J].黄金科学技术,2007,14(5)：38-40.

[4] 蒋智林．萃取-火焰原子吸收法测定金几个问题的讨论[J].西部探矿工程,2004(12)：81-82．

[5] 郑厚德,方德华.原子吸收法测定岩石、矿物中的金[J].冶金分析,1990,10(5)：57-58.

[6] 王继森.萃取原子吸收光谱法测定地质样品中的金[J].冶金分析,1981(1)：56-57.

[7] 梁有庆,王永华,李桂华.原子吸收法测定金时铁的干扰及排除[J].冶金分析,1982(1)：35-36.

[8] 王继森.原子吸收法测定地质样品中的金、铂、钯[J].分析测试通报,1983,2(1)：43-45.