活性炭吸附——碘量法测定金方法的改进与应用

，

(河南金渠黄金股份有限公司，河南 三门峡 472000)

•分析测试•

活性炭吸附
——碘量法测定金方法的改进与应用

杨巧维，张继东

(河南金渠黄金股份有限公司，河南 三门峡 472000)

金矿选厂流程样品中尾矿、原矿和金精粉中金量的检测方法一般采用碘量法。实验讨论了化验取样量、溶样方法、活性炭吸附酸度、过滤时洗液温度、灰化及滴定等主要环节的操作对测定结果的影响因素，对样品的测定过程进行了改进。改进后分析结果的重现性及准确性经国家一级标准物质验证,测定结果与标准物质吻合，同时又与火法试金、其他化验室样品测试数据对比等均获满意结果，在生产实践中值得推广。

活性炭吸附；碘量法；金；封闭溶样

金矿选厂流程样品一般采用活性炭吸附-碘量法测定金。采用此方法测定金，操作简单快速，成本低，且适合于大批量样品的检测，但其结果的准确性和重现性与火法比较较低。在实践工作中采用碘量法测定样品的复检合格率在70%～85%，合格率偏低。为了提高检测结果的准确度，更好地指导生产，对其检测过程进行了分析探讨，改进了操作细节。现已应用于生产中，样品的复检合格率可达到85%～95%，效果理想。

1 实验部分

1.1主要试剂

金标准储备溶液(500 ng/L)：称取光谱纯金0.500 0 g，置于50 mL瓷坩埚中，加入10 mL新配制的(1+1)王水溶解，加入1.0 g氯化钠，置水浴上蒸发至干，再加入2 mL盐酸反复蒸干两次，然后用水溶解并转入100 0 mL容量瓶中，补加盐酸10 mL，氯化钠1.0 g，用水稀释至刻度摇匀。

金标准工作溶液(100 ng/L)：用移液管准确移取上述金标准储备溶液100 mL于500 mL容量瓶中，补加氯化钠1.0 g，用0.1 mol/L的盐酸稀释至刻度，摇匀备用。

硫代硫酸钠储备溶液：称取分析纯硫代硫酸钠25.2 g溶于1 L煮沸后冷却的蒸馏水中，加入0.20 g碳酸钠调至溶液pH值为9，充分摇匀备用。此溶液每毫升相当于10 mg金。

硫代硫酸钠工作溶液：分别吸取上述硫代硫酸钠储备溶液3 mL，用煮沸后冷却的蒸馏水稀释至1 L，加入0.20 g碳酸钠至pH值为9，摇匀备用。此溶液每毫升相当于30 μg金的标准溶液。

淀粉溶液(5 g/L)：现配现用。

1.2样品分析

准确称取10.0～30.0 g流程样品，于400 mL聚四氟乙烯溶样杯中，对于浮选尾矿和原矿，加入50 mL逆王水摇动，对于金精矿加入硝酸脱硫，待黄烟冒尽后补加20 mL硝酸，待尾矿、原矿和金精矿充分反应后，先后加入0.5～1.0 g氟化氢铵，8～10 g氯化钠，1.5～2.5 g高锰酸钾摇匀，拧紧杯盖，于溶样箱中溶解35 min后取出，加入50～100 mL水稀释后过滤。在真空泵抽气条件下，将溶好稀释后的试样倒入预先装好的活性炭吸附装置中，用稀盐酸(5%)洗涤烧杯3次，洗残渣至无色，滤干后，迅速划破滤纸，取下漏斗用热的氟化氢铵(50 g/L，60～80 ℃)水溶液洗活性炭层8～10次，再用热的稀盐酸(5%，60～80 ℃)洗8～10次，最后用热蒸馏水洗8～10次。然后停止抽气，取下吸附柱，将炭层与纸浆层一同移入50 mL瓷坩埚中。将坩埚放于约350 ℃的马弗炉中，关闭炉门，升温至700 ℃，8～10 min后微开炉门，进行灰化，待滤纸及炭完全灰化后，取出冷却。

向冷却后的瓷坩埚中加入饱和氯化钠溶液3～5滴，加新配制的王水2 mL，置于水浴锅上蒸干，取下沿坩埚壁加入2 mL盐酸，反复蒸干两次，蒸至无酸味取下。

向坩埚中加入7%的醋酸5 mL，加入0.1 g氟化氢铵，加入10 g/L的EDTA溶液3～5滴，摇匀加入0.1～0.5g碘化钾，立即用硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色，加入5 g/L淀粉指示剂3～5滴，继续滴定至溶液蓝色褪去，根据消耗标液体积计算金的含量。

2 结果与讨论

2.1试样的化验取样量

由于碘量法测定金的检测下限为0.2 g/t，为了提高尾矿(0.1～0.90 g/t)、原矿(1.00～7.00 g/t)化验结果的准确度，将化验取样量分别设为10.0、20.0、 30.0 g进行分析测定。取样量及分析结果数据如表1所示。

表1 取样量及分析结果

从表1可以看出，取样量为10.0、20.0、30.0 g，其检测结果极差由大到小。尾矿和原矿的取样量为30.0 g，检测结果的重现性及准确度最佳。

2.2封闭溶样技术

人们对环境的保护意识日益增强，由于封闭溶样技术能够减少环境污染，近年来发展迅速，经试验验证溶样效果理想。其溶样方法如下：

对于尾矿和原矿，首先加入50 mL(1+1)的逆王水处理，再依次加入氟化氢铵1.0 g，食盐8～10 g，高锰酸钾1.5～2.0 g，摇匀放入盛有沸水的封闭溶样箱内，加热溶样35 min[1]。

对于金精粉，首先采用浓硝酸脱硫，处理完全后，补加硝酸20 mL，再依次加入氟化氢铵1.0 g，食盐8～10 g，高锰酸钾1.5～2.0 g，摇匀放入盛有沸水的封闭溶样箱内，加热溶样35 min[1]。

在生产实践中，溶样箱采用铁板焊接而成，它的盖子可以取下，内装有固定溶样杯的铁架子，底部装有排水阀。溶样杯采用聚四氟乙烯材料制成，并且带有盖子。溶样箱加热用方形电热板，在方形电热板上加一层石棉布，溶样箱的使用寿命从3个月延长到一年以上。炉丝的使用寿命从15天延长到3个月以上，有效降低了生产成本，又避免了触电的发生。

以前采用玻璃烧杯溶样，试剂加入量大，溶样时间长，且容易出现样品受热不均匀、样品喷溅现象，造成化验结果偏低和重现性差。而采用封闭溶样方式溶样，有效地利用化学试剂，减少了试剂消耗，提高了溶样效率。同时也减少了化学试剂对环境的污染。此方法优点多，在许多化验室采用，效果理想。

2.3活性炭吸附介质

由于活性炭吸附介质的适宜成分很广，酸度很宽，除了在5%～30%的王水介质外，在1%～10%的醋酸，1～12 mol/L的盐酸，1～12 mol/L硝酸(加2 g氯化钠)以及在逆王水等介质中均可定量吸附金[2]。

采用封闭溶样法在样品溶解好之后，应调整样品溶液的酸度，一般尾矿和原矿样杯中加入约50 mL水。精矿样杯中加入约100 mL水，然后进行动态吸附。由于活性炭吸附金是放热反应，且吸附温度不宜过高，不要超过60 ℃。否则不利于金的吸附[3]。

2.4洗液浓度及温度

活性炭吸附完全之后，一般需要依次用温热的5%的盐酸，5%的氟化氢铵和蒸馏水作为洗液洗涤8～10次。根据所含杂质含量的高低选用洗液的浓度也不同，洗液的温度应控制在40～60 ℃为宜，超过90 ℃金部分被洗脱，造成结果偏低。温度过低杂质不能被洗脱干净，分子间的范德华力受阻，金的回收率降低[4]。

2.5灰化与灼烧

过滤好的样品应在炉温350 ℃时放进马弗炉，关闭炉门升温，约10 min炉温达680 ℃。 炭化过程一定要隔绝空气。当炭化完全后，慢慢打开炉门，使空气慢慢进入炉内，避免样品着火。炉门半打开约20 min，检查样品情况，若已灰化完全，关闭炉门温度700 ℃保温3～5 min，灰化结束。切忌在样品炭化好以前打开炉门，否则样品易着火，造成化验结果不准。

2.6水浴蒸干

将灰化好的样品，依次加入5滴饱和氯化钠，2 mL浓王水，进行水浴蒸干，再加入2 mL盐酸反复蒸干2次，蒸至无酸味取下。水浴蒸干时，不能蒸的过干，若蒸至暗红色，则结果偏低。

2.7滴定

向坩埚中加入7%的醋酸5 mL，加入氟化氢铵0.1 g，加入10 g/L的EDTA溶液3～5滴，摇匀加入0.1～0.5 g碘化钾(根据样品中金品位的高低加入碘化钾)。立即用硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色，加入5 g/L淀粉指示剂5滴，继续滴定至溶液蓝色褪去即为终点。根据消耗标液体积计算金的含量。根据碘化钾的加入量做了一组试验，其数据如表2。把浮选尾矿4#、浮选原矿5#、浮选金精矿1#，国家标准物质GBW07299(GAu-21)分别作图，结果见图1。

表2 加入碘化钾分析检测结果

图1 磺化钾加入量后检测结果

可以明显看出，对于尾矿碘化钾的加入量在0.2 g及0.2 g以上对检测结果无影响，原矿在0.3 g及以上无影响，金精矿在0.4 g以上无影响。正确掌握碘化钾的加入量，可以有效提高检测结果的重现性和准确性。

3 结果对比

3.1本法与火法结果对比

对于金精矿及标准物质分别用本法与火法做两组测定，每一组中每个样品分别做三份平行测定，其平均结果是见表3。

表3 与火法对比结果

从表3数据可以看出，本方法与经典的火法试金结果对比无明显差异，通过国家标准物质验证结果吻合，说明对于金精粉本方法的检测结果稳定可靠。

3.2本方法结果与黄金武警六支队结果对比

分别将以下六个样品分为两份，一份采用本法由金渠化验室检测，一份交由黄金武警六支队检测，每个样品要求三平行，其检测结果平均值如表4所示。

通过化验室间的对比结果可以看出，对于选厂生产流程样品，采用改进后的碘量法对于尾矿原矿和金精粉均可得到理想的检测结果。

表4 化验室间对比结果

4 结束语

通过对传统的碘量法进行改进和对检测条件的有效控制，采用碘量法也可以得到准确可靠的检测结果。经一年的实践应用，样品的复检合格率可达到90%以上，效果非常理想。改进后的碘量法具有劳动强度小、污染小、成本低、操作简单、快速，且结果准确可靠等优点，值得推广。

[1]杨巧维,张瑞峰,袁敬华.封闭溶样技术在测定金矿石金量中的优势[J].三门峡职业技术学院学报，2009(10):1-2.

[2]鲍妹玲.活性炭吸附法在我国湿法分析金上的应用[J].黄金，1989(8)：47.

[3]薛 光.金的分析化学[M].北京：宇航出版社，1990 ：102-108.

[4]付 东.湿法试金中值得注意的几个问题[J].黄金,1988 (1):61-62.

微生物肥是我国未来肥料发展的重要方向

数据显示，我国每亩耕地化肥施用量高达30～100 kg，是美国单位面积施用量的2～3倍。正是由于化肥的长期、过量施用导致了我国耕地土壤肥力下降农产品品质降低。我国农业排放的污染物化学需氧量(COD)接近全国排放总量的50%，是我国最大的面污染源。农田排放的氮、磷占全国排放总量的57.25%、67.4%这些都和长期、过量施用化肥直接相关。而生产1 t化肥需要1.5 g标煤所排放的二氧化碳、二氧化硫、粉尘等又是我国空气污染的主要源头之一。

而近年来受到国家大力支持与提倡的微生物肥料异军突起。微生物肥料利用微生物的作用将原来的污染物、废弃物人畜粪便、各种秸秆发酵后变成高效肥料。在生产过程中变废为宝，尤其能够很好地解决农业污染。微生物肥能够较好的解决长期、过量施用化肥给土壤带来的不良后果：能够改善土壤结构培养土壤内的微生物提高土壤肥力提高农产品品质。将微生物肥料用于水产养殖可以改善水质减少病害降解水中有害物质提高水产品质量。大量微生物肥料施用的数据表明它能使水稻提高产量9%棉花、油菜等增产效果非常明显瓜果施用后甜度提高。专家学者认为微生物肥料是我国未来肥料发展的重要方向已列为国家发展战略产业和重要生物产品。

2014-09-02

杨巧维(1979-)，女，化工工程师，从事金矿石的分析检测工作，电话：15238427900。

TQ424.1

B

1003-3467(2014)11-0059-04