硫酸焙烧除铋火试金法测定氯氧铋中金银含量

2019-07-05龚昌合黄巍巍

铜业工程 2019年3期

龚昌合，黄巍巍

（铜陵有色技术中心，安徽铜陵 244000）

1 引言

氯氧铋是一种用途很广的化工原料，可直接应用于新型的高档环保珠光材料、装饰颜料、高档涂料、电池阴极等方面。氯氧铋也是生产铋的重要原料之一［1-2］。

铜、铅等金属冶炼处理过程中大部分铋进入阳极泥，再采用提炼工艺回收阳极泥冶炼渣中的铋，得到氯氧铋［3-5］，同时富集金、银。贵金属熔炼渣回收的氯氧铋产品中富含大量的金银，含铋物料中金银的分析，鲜有报道［6］。火试金重量法测定金银具有称样量大、样品代表性好、适应性广、富集效率高、分析结果可靠、准确度高等特点［7］。本文通过一系列试验研究，探索出硫酸焙烧除铋火试金法测定氯氧铋中金量和银量的方法。本方法可满足生产控制和贸易结算的检测需要。

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

超微量天平（感量0.0001mg 德国赛多利斯公司）；试金炉（最高加热温度1350℃ 上海电炉厂）。

无水碳酸钠、氧化铅、二氧化硅、硼砂、氯化钠、淀粉，均为工业纯；硝酸，优级纯（不含氯离子）；硫酸、盐酸，均为分析纯。试验用水为去离子水。

试金坩埚，材质为耐火粘土，容积300ml左右。骨灰灰皿，顶部内径约35mm，底部外径约40mm，高约30mm，深约17mm。

2.2 试验方法

2.2.1 焙烧除铋

称取10g试料（精确到0.01g）置于800mL烧杯中，加入400mL水，搅拌下分次、缓慢加入100mL硫酸，盖上表面皿，低温加热并搅拌40min，取下稍冷，趁热用慢速定量滤纸过滤，用热硫酸（2.18）洗涤杯壁、表面皿、玻璃棒和沉淀3～5次，再用滤纸擦净玻璃棒和杯壁，将滤纸和沉淀物放在试金坩埚中灰化。

2.2.2 熔融

灰化完成后，加入50g无水碳酸钠、100 g氧化铅、20g 二氧化硅、20g硼砂、4g淀粉于试金坩埚中搅拌均匀，覆盖约10mm厚的氯化钠。将配好料的试金坩埚置于900 ℃的试金电炉中，关闭炉门。在45 min～60min内升温至1100 ℃，保温5 min后出炉。将坩埚平稳地旋转数次，并在铁板上轻轻敲击2～3下，小心地将熔融物倒入已预热过的铸铁模中。冷却后，使铅扣与熔渣分离，将铅扣锤成立方体，坩埚及熔渣保留以备补正用。

2.2.3 灰吹

将铅扣放入已在900 ℃预热20 min的灰皿中，关闭炉门约2 min，待熔铅表面黑色膜脱去，半开炉门，控制炉温在880 ℃进行灰吹，当合粒出现闪光点，将灰皿移至炉门口1 min～2 min后取出，冷却后用镊子夹出合粒至瓷坩埚中，保留灰皿。

2.2.4 分金

加10ml冰乙酸，加热微沸10min，倾出溶液并洗净，烤干冷却后，在超微量天平上称量金银合粒质量。

将合粒锤平成薄片，置于瓷坩埚中，加20ml热硝酸（1+7），加热，使银溶解。待反应停止后，小心倾出溶液，用水洗涤2次。再加入15ml热硝酸（1+1）于低温加热近沸，并保持20min，倾出酸液，热水洗涤3次，烤干退火冷却后，在超微量天平上称量，得金的质量。

2.2.5 补正和空白试验

熔融和灰吹后的熔渣和灰皿收集作补正。试剂作空白试验。

2. 3 分析结果的计算

试料中金、银的质量分数按下式计算：

式中：

ωAu——金的质量分数，g/t；

ωAg——银的质量分数，g/t；

m0——试样量，g；

m1——金粒质量，mg；

m2——金银合粒质量，mg；

m3——氧化铅中银的质量，mg；

m4——氧化铅中金的质量，mg。

分析结果：金保留二位小数、银保留一位小数。

3 结果与讨论

3.1 杂质干扰试验

贵金属熔炼渣回收氯氧铋常伴有且含量较高的杂质有As（0.1%～5%）、Sb（0.5%～10%），杂质干扰试验以金含量52.26g/t、银含量1181.3g/t的氯氧铋为样品，称取3g，分别加入150mg和300mg As、300mg 和 600mgSb，结果见表 1。

表1 杂质干扰试验（n=5）

从表1结果可知，砷、锑对测定基本没有影响。

3.2 铋的干扰试验

铋与金、银和铅有很强的亲和力［8］，是容易进入铅扣的，铅扣中的铋灰吹时是不容易氧化的，所有铅都被氧化后，铋仍与合粒在一起，直到最后才氧化而被灰皿吸收。不吹掉合粒中的铋，将导致银结果偏高；如果要除去大部分的铋，将需要提高灰吹温度和延迟灰吹时间，该操作将会使金银造成损失，导致结果严重偏低。

据文献［6］采用金属铋和纯银灰吹操作实验结果表明：当铋含量大于2g时，经过灰吹，灰皿中有明显的黑色铋圈存在，合粒与灰皿难于分离，有大量的铋残存于合粒中；当铋含量为1g时，灰吹后灰皿中黑色铋圈较小，合粒与灰皿能够分离；当铋含量为0.5g时，黑色铋圈不明显，合粒与灰皿易于分离，合粒中还含有一定量的铋。准确测定氯氧铋中金银含量，首选的办法是除去样品中绝大部分的铋，减少铋进入到合粒中。