低含量金矿石检测方法研究

潘 刚，张云新，陈晓科，吕文先，许建平，陈晓丽，李国先

(云南黄金矿业集团 贵金属检测有限公司，云南 昆明 650051)

目前，行业对矿石中极低品位金的检测，普遍采用价格昂贵的石墨炉原子吸收仪、原子发射光谱仪、电感耦合等离子体质谱仪等进行测定。因相关仪器设备价格昂贵，矿山条件不利于仪器设备的维护保养，易使仪器使用年限缩短。本文针对金品位0.05～0.10 g/t 的低含量矿石，采用活性炭吸附-萃取二次富集的方法，以常规称样量，全样用 5 mL 小体积甲基异丁基甲酮(MIBK)萃取，火焰原子吸收法测定的方法进行试验研究。

1 实验部分

1.1 仪器及工作参数

岛津AA-7000原子吸收分光光度计，工作参数[1]见表1。

1.2 试剂

除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度的水[2]。

盐酸(ρ=1.19 g/mL)；硝酸(ρ=1.42 g/mL)；氟化钠(分析纯)；25%磷酸-10%磷酸氢二钠缓冲溶液；25%溴化钾；0.3%二苯硫脲丙酮溶液；甲基异丁基甲酮(MIBK) (分析纯)。活性炭纸浆：定性滤纸(用水浸泡揉碎成絮状)与分析纯活性炭(粒度小于 0.074 mm)质量比为2∶1的混合物。

1.3 分析步骤

称取 20.00 g 样品于 60 mm×120 mm 瓷方舟中，放入马弗炉内，由低温升至 650 ℃，并保持 2 h，以除尽硫及其他有机物，取出，冷却。移入 250 mL 烧杯中，加入1～2 g 氟化钠，用洗瓶冲洗杯壁润湿样品，加入约 100 mL 新配制(1+1)王水[3]，在电热板上加热微沸溶解并蒸至40～50 mL，取下，加入 15 mL 明胶溶液，加水至 100 mL 左右，冷却至 50 ℃ 左右。倒入装填好活性炭纸浆的抽滤装置中减压抽滤。布氏漏斗内溶液抽干后，用温盐酸溶液洗涤烧杯2至3次，洗涤残渣和漏斗4至5次，取下布氏漏斗，用温氟化氢铵溶液洗涤吸附柱4至5次，用温盐酸溶液洗涤4至5次，用水洗涤4至5次，滤干后停止抽气[4]。取下吸附柱内的活性炭纸浆块，放入 25 mL 瓷坩锅中，置于马弗炉中，从低温升至 700 ℃ 保持至灰化完全。取出，冷却，用 5 mL 王水(1+1)加热溶解，用约 20 mL 王水(1+1)移入 100 mL 容量瓶中，加水 25 mL，加入 10 mL 25% H3PO4-10% Na2HPO4缓冲溶液，摇匀，加入 2 mL 25% KBr溶液，摇匀，加入 2 mL 0.3%二苯硫脲丙酮溶液，充分摇匀[3]，准确加入 5 mL 甲基异丁基甲酮(MIBK)。塞上瓶塞，用力振荡萃取 1 min，加入5%王水使有机相上升至瓶颈，待分层完全后，即可在已预热原子吸收光谱仪上测定，测定时用甲基异丁基甲酮(MIBK)调零。

1.4 工作曲线溶液的绘制

分别移取0.00、0.20、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL 金标准贮存溶液(100 μg/mL)，置于一组 100 mL 容量瓶中，采用15%王水定容备用。分别移取标准系列 5 mL 置于一组 100 mL 容量瓶中，加入 25 mL(1+1)王水，分别加水 25 mL，加入 10 mL 25% H3PO4-10% Na2HPO4缓冲溶液，摇匀，加入 2 mL 25% KBr溶液，摇匀，加入 2 mL 0.3%二苯硫脲丙酮溶液，充分摇匀，准确加入 5 mL 甲基异丁基甲酮(MIBK)。塞上瓶塞，用力振荡萃取 1 min，加入5%王水使有机相上升至瓶颈，待分层完全后[3]。与试液相同条件下测量标准溶液的吸光度。减去“零”浓度的吸光度，以金质量浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制工作曲线如图1所示。此方法的线性回归方程为y=0.055x-0.0004，相关系数R2=0.9998。

图1 金标准曲线

2 结果与讨论

2.1 方法检出限

从表2看出，分别用标样GBW07247和GBW07248测量方法检出限，得到结果都小于 0.03 g/t，完全满足 0.05 g/t 方法检出限目标。

2.2 方法精密度

分别称取标样GBW07247和GBW07248各11份，按上述二次富集法分析步骤进行测定，结果见表3。

从表3看出，标样检测结果与推荐值相差较小；该测金方法精密度(RSD)分别为6.35%和6.06%，表明方法的精密度良好符合分析要求。

2.3 方法确认

分别称取标样GBW07247和GBW07248各4份，测定其Au含量，用t检验进行方法确认，判断见表4。

表4 方法确认

从表4看出，通过t检验判断，所建立方法通过确认，方法可行。

2.4 方法比对

采用石墨炉测定法与本方法对6个样品进行测定，实验结果见表5。从表5可看出，本方法与石墨炉方法测定结果对比良好。

表5 两种方法测定结果对比

3 结语

活性炭吸附-甲基异丁基甲酮(MIBK)二次萃取富集的方法具有操作简便、成本低、易掌握、选择性高、稳定性好、干扰元素少，准确度高。该方法精密度为6.06%～6.35%，方法检出限小于 0.03 g/t，均能满足矿山实验室对极低品位金的检测要求，并且方法通过t检验进行了确认。用该方法检测标样，结果和推荐值吻合较好；检测实际样品，结果和石墨炉方法以及增加称样量方法均吻合较好。所以，本次研究的二次富集法可作为条件有限的实验室对极低品位金检测的备选方法。