提高原子吸收光谱法分析低含量金结果准确度的探讨

邵淑云

（灵宝金源矿业股份有限公司，河南灵宝 472500）

提高原子吸收光谱法分析低含量金结果准确度的探讨

邵淑云

（灵宝金源矿业股份有限公司，河南灵宝 472500）

随着黄金资源的贫化和黄金选冶技术的提高，对低含量金的分析结果准确度提出了越来越高的要求，针对原子吸收光谱法分析低含量金出现的结果波动大、重复性差等问题，对试样制备、溶样方法、富集方法、测定方法等因素做了试验分析，提高了原子吸收光谱法分析低含量金的准确度。

原子吸收法；低量金；粒度；富集；准确度

黄金是人类较早发现和利用的金属，由于其稀少、特殊和珍贵，自古以来被视为五金之首，有“金属之王”的称号。近年来我国黄金矿石资源采、选、冶技术发展迅速，黄金资源品位日趋贫化，大量的低品位矿石得到开发利用，因此对金的分析精度提出了更高的要求。

1955年原子吸收光谱（AAS）诞生，采用的原子化方法有火焰法、石墨炉法、氢化物发生法等［1］，由于AAS具有投资低、操作简便、灵活，用于单个或少量元素测定速度快、成本低，特别适合中低含量元素分析等优点。但由于种种原因致使分析结果波动大，重复性差，对此研究了影响低品位金试样分析结果准确度的因素，采用封闭溶样－活性炭吸附富集－原子吸收光谱法测定金结果准确可靠。

1 试验部分

1.1 试验试剂

盐酸、硝酸、氯化钠、高锰酸钾、碘化钾、氟化氢铵、双氧水、乙酸、淀粉均为分析纯；稀王水：盐酸＋硝酸＋水＝3＋1＋4；逆王水：盐酸＋硝酸＋水＝1＋3＋4。

活性炭：粒度为0.074 mm，将分析纯或化学纯活性炭放入20 g／L氟化氢铵或氢氟酸溶液中浸泡3 d后抽滤，以2%盐酸及水洗净氟根。

纸浆：用定性滤纸在水中浸泡，捣碎备用。

金标准溶液：称取0.100 0 g纯金（99.9%）置于50 mL烧杯中，加入10 mL王水，在电热板上加热溶解完全后，加入5滴200 g／L氯化钠溶液，于水浴上蒸干，加入2 mL盐酸蒸发至干（重复3次），加入10 mL盐酸温热溶解后，用水定容至100 mL，此贮备液含金 1 mg／mL。

1.2 试验仪器

试验仪器为原子吸收光谱仪（AAS novAA300型）。

2 结果与讨论

2.1 试样制备的质量

用来分析的试样应具有均匀性和代表性。一般来说样品的均匀性是影响分析结果的重现性的关键因素，代表性则反映了试样能否准确地代表整体矿样。在分析过程中产生结果波动较大时，应对试样的均匀性进行考查，样品粒度越细，总的趋势是金的测定值相对标准偏差越小，说明样品越均匀［2］，通常对试样的粒度要求是－0.074 mm 100%通过，对同一矿样用棒磨机每次磨样750 g，分别磨样2 h、3 h、4 h、5 h获得不同粒度的试样，其分析结果见表1，由此可知试样的粒度应达到－0.053 mm 100%通过较好。影响样品代表性的因素有试验重量、取样方法、取样点等，取样量根据切乔特公式（1）来计算最少可靠重量：

式中：Q为缩分后样品最小重量／kg；K为矿石性质系数；d为试验中最大矿块粒度／mm。

对于微细粒金试验，粒度为1 mm时，取400 g矿样即具代表性，但对于粗粒金粒度在0.246 mm时取样量需900 g才具有代表性，说明金粒度越大则需取样量更大。化验一般要求试样重量为150 g，而合适的取样量，应结合试样性质通过缩分取样试验来确定。

表1 样品粒度对分析结果的影响

2.2 溶样方法的选择

金的完全溶解是准确测定金的前提条件，针对特定的样品应选择合适的溶样方法［3］，金矿样的溶解方法有热熔法、冷浸法等。对于易溶的试样采用冷浸，常用的方法是热熔法，热熔法又分为常规王水溶样法和封闭溶样法。常规王水溶样法是在敞口烧杯中进行，当样品含碳酸盐矿物较多时，加入王水样品容易溢出；当样品中含SiO2较多时，样品容易产生溅跳。同时，王水分解后的溶液需蒸至湿盐状，由于使用电热板加热样品，受热程度不均匀易产生干涸现象，过干、过湿不易掌握，这些均易造成测量结果的波动。由于封闭溶样法对金矿样品分解效果较好而应用较多。试样在封闭条件下，利用高压锅原理，溶样过程中产生大量酸蒸气和水蒸气，随着酸蒸汽浓度的不断增加和蒸汽压力的不断增大，提高了对试样的分解。

样品在 HCl－HNO3－H2O2－HN4F－NaCl－KMnO4封闭体系中溶解操作步骤：称取10 g试样置于聚乙烯溶样瓶中，对于硫化矿加入50 mL逆王水处理至剧烈反映停止，加入10 mL硝酸，先加30 mL盐酸，20 mL双氧水反应10 min加10 mL硝酸，依次加入2 g氟化氢铵、5.0 g氯化钠、1.5 g高锰酸钾，加盖拧紧，放入已经烧开的水浴锅中，30 min后取下启盖，用水稀释至100 mL，然后进行富集分离已溶金。溶样方法对测定结果准确度的影响见表2。

表2 溶样方法对测定结果的影响

2.3 富集方法的选择

对于金矿试样的分析测试，湿法分离富集金最常用的方法是活性炭吸附法、泡沫塑料吸附法等。泡沫富集法在实际应用中比较普遍，结果比较准确可靠，但是在操作过程中存在富集过程中溶液容易溅出而造成相互污染；泡沫的质量，预处理等都不同程度地影响富集效果。采用活性炭富集测定结果更可靠，更准确。不同富集方法的回收率比较见表3。

表3 富集方法对回收率的影响

活性炭吸附富集操作步骤：在吸附柱多孔滤板上放一张滤纸，先铺2～3 mm纸浆，吸紧压平后再放入活性炭纸浆，吸紧后用水冲洗壁内，连接布氏漏斗，在布氏漏斗内放一张直径7 cm的定性滤纸，用水润湿吸紧后，均匀地加入稀纸浆，吸紧（仔细检查保证无缝隙，防止穿滤）。将试液连同溶渣一起倒入布氏漏斗中，用约60℃的温热盐酸洗液（7%）洗涤烧杯5次，洗涤残渣10次。滤干后吸附柱内活性炭纸饼依次用5%热氟化氢铵溶液洗涤5次，用5%的EDTA溶液洗涤8次，用5%的热盐酸溶液洗涤10次，最后用40～60℃的蒸馏水洗涤6次，吸干后取出滤饼放入50 mL瓷坩埚内，置于箱式电炉中由低温升至650℃灰化，灼烧大约1.5 h灰化完全。

2.4 测定方法的选择

金的测定方法主要有原子滴定法、分光光度法、原子吸收光谱法、质谱法、电化学分析法等，每种方法都有各自的特点。本次试验采用原子吸收光谱法和滴定法进行对比，结果见表4。原子吸收光谱法的结果接近标准值，满足了低含量金测定的需要。

表4 不同测定方法测定结果对比 g／t

操作步骤：滤纸浆完全灰化后，在无风处自然冷却至室温，向瓷坩埚中加入5滴饱和氯化钠溶液，加2 mL新配制的王水后，置于水浴锅上蒸干，再加2 mL盐酸蒸干，如此重复2次，至无酸味时取下，加入1∶1盐酸5%，用蒸馏水定容到25 mL比色管，在波长246.6 nm测定。

3 结 论

1.分析工作对提高对试样的代表性和均匀性非常重视，特别是样品粒度，一般情况下－0.074 mm占全通过都不能很好地保证样品的质量，通常要达到－0.053 mm全通过才能得到均匀的样品，必要时需达到－0.043 mm占100%才可以得到均匀的样品。

2.低含量金的分析采用HCl－HNO3－H2O2－HN4F－NaCl－KMnO4封闭体系溶样，活性炭分离富集，原子吸收光谱法测定可以保证分析结果的准确度，优化了溶样体系、富集方法和测定规程。

3.提高低含量金分析结果的准确度应是分析工作者的不懈追求，分析结果准确度的提高可以更好地为生产管理、技术管理、金属平衡管理等服务，可以明确工作努力的方向，避免盲目性。

［1］ 戴亚明，张宏鹤，焉国强.现代原子吸收光谱仪器重要部件进展及方法优势互补的述评［J］.冶金分析，2004，（10）：161－169.

［2］ 申开榜，陈丽琴，刘汉钊.可见金矿石化验样品加工制备方法及其设备的比较［J］.黄金，2009，（3）：59－61.

［3］ 冯月斌.含金矿样的溶解方法和干扰元素的消除［J］.黄金，2003，（2）：50－52.

Discussion on Im proving the Accuracy of Atom ic Absorption Spectrometry for Analysis of Low Content Gold

SHAO Shu-yun
（Lingbao City Jin Yuan Mining Co.，Ltd.，Lingbao 472500，China）

With the dilution of gold resources and improvement of gold mineral smelting and technical，higher and higher demands of accuracy about the low content gold analysis results are proposed.For the problems of results in large fluctuations and poor repeatability in the low content gold analysis，the factors such as sample preparation，dissolution method，enrichmentmethod，determination method and so on are tested，which improves the accuracy of atomic absorption spectrometry analysis of low content gold.

atomic absorption spectrometrymethod；low content gold；particle size；enrichment；accuracy

TG115.3＋3

A

1003－5540（2017）06－0075－03

邵淑云（1978－），女，助理工程师，主要从事矿产品有色金属、贵金属分析工作。

2017－10－15