酸分离－火试金法连续测定铅铋合金中的金、银

熊方祥，杨炳红，符招弟，郭桓煜，龚 健

（长沙矿冶院检测技术有限责任公司，湖南 长沙 410012）

铅铋合金是高铋铅物料冶金过程中的中间产物，其含有一定量的金、银。准确测定其中的金、银含量对于铅铋合金的交易及生产过程控制具有重要的意义。铅铋合金的主要成分为Pb（50%～80%）、Bi（20%～50%），同时含有Au、Ag、Cu、Te等有价元素。目前无铅铋合金中金、银含量测定的的国家或行业标准方法，主要借鉴粗铅及铅合金等物料中金、银的分析方法。应用比较广泛的有直接灰吹法［1］，火试金重量法［2～5］，火试金具有取样代表性好，适应性广准确性高等特点。铅铋合金中铋含量高，直接火试金过程中熔融产生铅扣易碎、灰吹产生的合粒不光亮且含有大量的铋、分金时海绵金分散，不利于重量法测金，使得其分析结果无法保证准确度。

试验针对铅铋合金试样的特殊性，采用HNO3低温溶解试样，用酒石酸络合As、Sb、Sn、Bi，以防止这几种元素水解，利用金不溶于硝酸的性质使其与Ag、Pb、Sn等杂质分离，于滤液中加入NaCl沉淀Ag，使Ag与其它杂质元素分离，合并沉淀，用铅试金富集Au和Ag，通过灰吹使铅和金、银分离。贵金属合粒用稀HNO3使Au和Ag分离，用重量法测金、银。方法简单实用，已成功用于铅铋合金中金、银的测定。

1 试验部分

1.1 主要仪器与器皿

电子天平：感量0.000 1 mg；箱式电炉（附温控装置）：最高温度1 350℃；粘土坩埚：400 mL；镁砂灰皿：尺寸30 mm×26 mm，凹面10 mm。

1.2 主要材料与试剂

无水碳酸钠（工业纯）；硼砂（工业纯）；二氧化硅（工业纯）；氯化钠（工业纯）；氧化铅（含银＜0.5 g／t）。分析纯试剂：硝酸（1＋1）；硝酸（1＋7）。

1.3 试验步骤

1.3.1 样品处理

称取10 g样品加入2 g酒石酸，一张滤纸浆和50 mL HNO3（1＋1）于电热板低温处加热溶解完全，取下冷却，加50 mL水，用中速滤纸包角过滤，滤液用500 mL烧杯承接，将沉淀全部转移到滤纸上，用硝酸（5＋95）洗烧杯和沉淀各3遍。于滤液中加入10 mL NaCl（3%）溶液，搅匀，加热至沸并保温5 min，取下冷却，于原滤纸中过滤，将沉淀全部转移到滤纸上，用二次水洗烧杯和沉淀各3遍，弃去滤液保留沉淀。

1.3.2 熔融

将沉淀置于粘土坩埚中，加入30 g Na2CO3、10 g SiO2、15 g硼砂、80 g PbO和3 g面粉，搅匀，覆盖10 mm NaCl。将坩埚置于900℃的试金炉中，关闭炉门，在40 min内升温至1 100℃，保温10 min出炉，将坩埚平稳旋转数次，并在铁板上轻轻敲击2～3下，然后将熔融物倒入已预热过且涂了油的铸铁模中，冷却后将铅扣锤成方型，称量。铅扣的质量约为25～40 g。

1.3.3 灰吹

将灰皿整齐放入箱式电炉（灰吹炉）中，升温至900℃并保持20 min，将铅扣按顺序放入灰皿中，关闭炉门约2 min，待熔铅脱膜后立即稍开炉门，使温度迅速降至880℃灰吹，当合粒出现闪光点灰吹即告结束。5 min后将灰皿移出炉外，稍冷后放入灰皿盘中。

1.3.4 金、银的测定

用尖嘴镊子夹出金银合粒，刷净底面杂质，置于30 mL瓷坩埚中，加入20 mL近沸的醋酸（1＋3），于电炉加热煮沸2 min，取下冷却，洗坩埚及合粒3次，烘干，将合粒置于小钢砧上锤成薄片，称量得金银合量。

将合粒置于原坩埚中，加入15～20 mL热硝酸（1＋7），于低温电热板上加热，保持近沸，使银溶解。待反应停止后继续加热5～10 min，取下，小心倾出溶液于100 mL烧杯中，用热水洗涤坩埚2次。将盛有金粒的坩埚置于电热板上烘干并于600℃高温炉灼烧5 min，取下，冷至室温，于千万分之一精密天平上称出金粒的质量。金银合粒的质量减去金粒的质量即为银的含量。

2 结果与讨论

2.1 铋的干扰试验：

为了考察铋对火试金影响的大小，准确加入一定质量的银和铋，同试验过程中配料、熔融、灰吹测得金量和银量，试验如据见表1。由表1可知：当样品中含铋大于1 g时，在火试金中铋对火试金重量法测定银的影响十分明显，铋含量越高，合粒受到的影响越大。

表1 铋的干扰试验结果

2.2 溶样时酸的选择

试验用了HCl＋H2SO4、HCl＋HNO3、HNO3＋酒石酸等混合酸处理试样，结果表明：在HCl＋H2SO4体系中，Pb与H2SO4生成PbSO4沉淀且Bi大量水解，达不到分离杂质的目的；在HCl＋HNO3体系中，虽能分离杂质但金结果严重偏低；用HNO3处理试样，Bi与HNO3生成Bi（NO3）2，Sb、Sn在HNO3溶液中易水解，但加入酒石酸能使Sb、Sn与之络合在HNO3溶液不水解，故选用HNO3＋酒石酸处理试样。

2.3 沉淀银时NaCl用量的选择

铅铋合金中银的含量在几百克每吨至一万多克每吨，NaCl沉淀银时用量过少银沉淀不完全，过多银容易形成氯离子效应，使银形成［AgCl2］－进入溶液中损失。为了考查NaCl用量，选用试样（编号为B085、B086）按照试验方法分别加入5 mL、10 mL、15 mL NaCl（3%）沉淀银，试验结果见表2。由表2可知：加入5 mL、10 mL、15 mL NaCl（3%）银都沉淀完全，该试验选择加入10 mL NaCl，既适应高含量银，又不会使银形成氯离子效应。

表2 沉淀银时NaCl用量试验结果

2.4 硅酸度条件的选择

选取一批次样品（B086），在不同氧化铅和硅酸度下，分析其对测定结果的影响，结果见表3。不同的氧化铅和硅酸度对金、银的测定结果基本无影响。因此，试验选择熔渣流动性较好、氧化铅用量较少、硅酸度为1.0的中性配料。

表3 硅酸度条件选择试验结果

2.5 精密度试验

按试验方法对铅铋合金（B085、B086）进行7次独立分析，结果见表4。试验结果表明：金、银的最高相对标准偏差仅为2.02%，符合试验要求。

表4 精密度试验结果

2.6 加标回收试验

称取样品（B085），加入不同质量的金、银，按照试验方法，计算样品的回收率，试验结果见表5。金的加标回收率为98.00%～100.5%，银的加标回收率为98.6%～100.1%，能满足分析要求。

表5 加标回收试验结果

3 结 论

采用HNO3和酒石酸除Pb、Bi、Sb、Sn，火试金重量法测定铅铋合金中金和银，该方法操作简便、快速，方法精密度好，准确度高，可满足生产控制和贸易结算的要求。