分析金的不同方法与应用

1  前言

    随着对化验分析的工作越来越重视，尤其是黄金矿山单位的检测分析工作是矿山生产经营的“眼睛”。

  目前常用的金分析方法有容量法（即碘量法）、火试金法、光谱分析法等，下面简要介绍不同分析方法的特点及其应用中的注意事项。

2  几种不同金分析方法的特点及应用诀窍

2. 1 活性炭富集碘量法（即容量法）分析金的特点及应用条件

2.1.1活性炭富集碘量法的特点(或机理)

    活性炭富集碘量法是黄金矿山用得比较广泛的金分析方法之一。试样用王水容解，金呈氯金酸状态被活性炭富集吸附，并与大量的杂质分离。在弱酸性溶液中，用碘化钾还原金(Ⅲ)为金(I)，释放出一定量的碘，以硫代硫酸钠标准溶液滴定，用淀粉作指示剂。其反应式如下:

         AuCl₃+3KI→AuI+I₂+3KCl

         2Na₂S₂O₃+I₂→2NaI+Na₂S₄O₆

    在分析过程中，铜、铁干扰测定，但加入掩蔽剂后，10mg铁、铅，3mg铜不影响测定。铅、铋存在使溶液出现黄色，需提前加入淀粉指示剂。加入掩蔽剂氟化氢铵和EDTA，就能消除少量铁和铜的干扰，0.3g氟化氢铵可掩蔽50mg铁，并能沉淀铅成白色氟化铅沉淀。当加入20mg EDTA掩蔽1mg铜时，溶液呈明显绿色，但不影响终点判断。

    本方法适用于矿石或冶金产品中0.1g/t以上金的测定。

    本方法的特点是：所用试剂不多，而且较为简单，主要用盐酸、硝酸、活性炭、纸浆和标准溶液硫代硫酸钠、明胶、EDTA、淀粉、氟化氢铵、乙酸；器具主要用电热板、电阻炉、、烧杯、坩埚及简易的真空抽滤系统；并能大批量进行分析；操作简单易掌握。

2.1.2活性炭富集碘量法(即容量法)分析金应用条件

    应用此分析方法没有严格的特别要求，操作简单方便，含硫量高、含炭的矿物要焙烧；特高品位物粉如金泥、合质金、含量特低的物料不适用此法；此法主要用于选矿生产流程的产品和中间产品。

2.1.3活性炭富集碘量法(即容量法)分析金应用特点

    （1）对于含碳酸盐的试样，溶样时反应剧烈，加酸时应缓缓加入，低温加热溶解；对于含炭质或有机物质的试样，需经焙烧除炭，溶样时应先加盐酸，使大部分氧化铁溶解后，再加王水溶解。

  （2）（温度、酸度、吸附）活性炭吸附金能在1～6moL/L盐酸介质和10～30%（V/V）王水介质中定量吸附，温度在40～50℃为宜，吸附柱内装入活性炭纸浆的厚度和金量及活性炭量的关系:

  （3）蒸干时以蒸至无酸味为宜，不可延长蒸干时间，因温度高、时间长三氯化金易分解成一价金或单体金，使测定结果偏低。

      滴定时，加入EDTA应立即加入KI迅速滴定，因EDTA对三氯化金有还原作用，KI的用量也应随金含量的高低有所增减，滴定至近终点时，应激烈搅拌，缓慢滴定，否则过量。

    （4）样品进行加工流程第一道缩分前，破碎粒度应在-1mm，样品加工损失率＜5%；样品缩分误差＜3%，K=0.8，送化验的样品粒径应在-0.074mm。根据多年来的生产实践，化验样品的粒度越细越好，越均匀，越有利于提高化验分析质量和精确度及准确度，所以化验分析矿样粒度一般控制在-0.037mm占85%以上。

  （5）活性炭富集碘量法适用于矿石或冶金产品0.1g/t以上金的测定。品位低于0.1g/t的金，测定结果准确度差，应选用原子吸收光谱法测定，又可以避免后期水浴时的污染，滴定时人为带来的误差。

2.2  火试金法的特点及应用条件

2.2.3  火试金法机理

    火试金法是把冶金学的原理和技术运用到化学分析中，作为贵金属分析中分解样品和富集贵金属的主要手段。它借助固体试剂与岩石、矿石或冶金产品混合，在坩埚中加热熔融，生成的熔融状态金属、合金或锍在高温时萃取样品中的贵金属，形成含有贵金属的合金（即试金扣），合金的比重大，下沉到坩埚底部。与此同时，样品中贱金属的氧化物和脉石与二氧化硅、硼砂、碳酸钠等熔剂发生反应，生成硅酸盐或硼酸盐等熔渣，因其比重小而浮在上面。借此使贵金属从样品中分离出来。因此在火试金法过程中同时起到分解样品和富集贵金属的两个作用，再用干法或湿法把试金扣中的贵金属进一步富集和分离，从而测定样品中的贵金属含量。

2.2.2 火试金法应用特点

   火法试金是金分析方法中最经典的金分析方法。除个别样品外，此方法几乎能适应所有矿种，是其它方法无法相比的，分析过程主要有配料、熔融、灰吹、分金和计算。

    火试金法应用于高含量金样品的分析，同时应用于电子废料中铂族元索的分析。火试金法分析方法具有如下独特的优点:

  （1）取样代表性好。使用火试金法，可取大量样品，一般取20～40g，甚至可取多至100g或100g以上。

（2）适应性广。除极个别的样品外，此法几乎能适应所有的矿种。（3）富集效果好。在一般情况下能将少量贵金属从含有大量基体元素的样品中定量地富集到试金扣中，即使富集微克量的贵金属，损失也很小，一般仅百分之几。富集倍数很大，可达1000倍以上，能将几十克样品中的贵金属最后定量富集在几毫克重的试金粒中。合粒成份简单，有利于各种测试手段进行测定。因此，火试金法目前仍然是贵金属分析中的一种重要手段。

（4）准确度高。因为火试金法不受人为因素和杂质元素的影响，检测分析结果准确度高。

（5）能回收贵金属。火试金法分析金样品时，能直接回收高纯度的金，减少金的流失。

2.2.3 火试金分析法的应用条件

（1）做好通风工作，以防有毒气体氯化铅的产生。

表1             灰吹温度对银损失的影响

（2）如果还要分析试样中的银的含量，灰吹的温度应控制850～900℃内，否则会造成银的损失，使银的分析结果编低，灰吹温度对银的影响如表1所示。

（3）分金时，在电热板水浴上加热，温度不能过高；硝酸浓度也不能过高，否则金有损失。

2.3  原子吸收光谱仪分析特点及应用注意事项

2.3.1 原子吸收光谱分析机理

    原子吸收光谱分析是基于从光源辐射出待测元素的特征光波，通过样品的蒸汽时，被蒸气中待测元素的基态原子所吸收，由辐射光波强度减弱的程度，可以求出样品中待测元素的含量。

2.3.2 原子吸收光谱分析方法及应用注意事项

    原子收光谱法采用的原子化方法主要有火焰法、石墨炉法和氢化物发生法，比较常用是原了吸收火焰法，常用的火焰有空气-乙炔火焰。

    测量方法：（1）工作曲线法，这是原子吸收光i普分析法最常用的方法。（2）标准加入法，当样品中基体不明或基体浓度高、变化大，很难配制相类似的标准溶液时，使用标准加入法较好。（3）内插法，此法可以提高对高含量测定准确度;

2.3.3 原子吸收光谱分析具有如下特点

  （1）能进行多元素同时分析。（2）检出能力好，其绝对检出限可达10^-8～10^-9g，相对检出限可达0.1×10^-6～10×10^-6。（3）分析速度快。（4）应用范围广，其缺点是仪器价格昂贵，高含量分析的准确度较差，谱线之间干扰较严重，对某些非金属元素，如硫、硒、卤素等检出能力较差，由于标准样品的不易配制及试样组分变化的影响，这给光谱分析带来一定困难。

2.4 划痕法测定金

    划痕法测定金是过去银行及其它有关单位常用的最为简单、快捷的金分析方法之一，多用于成品金或含量较高的饰品金的成色分析。此方法是采用比色法，用待分析的金在试金石上划痕，根据划痕时留下的金属颜色，与试金石上的颜色进行对比，来确定金的成色。

    划痕法测定金的不足之处是：一是测定金的准确度不高，误差较大；二是待样品存在贱金属时，不能准确测定金的含量；三是此方法测出的结果容易引起争议。

2.5 快速测金仪

    现在也常用到x射线光谱法测定贵金属样品，如x-90测金系统是采用x射线光谱测定法为主，并辅以密度法的综合性技术进行各类黄金、铂饰品的成色测定的系统，这种检测系统必须使用计算机系统才能进行检测。

    在检测样品时，必须进行峰位校正，然后进行样品的测定，此方法仅用几分钟就可以分析各类黄金、铂饰品成色，但含量准确度不是很高，一般的误差范围在0.3%左右。

3  结语

    金分析方法较多，但是应用条件和适用范围不一，应根据样品的性质和品位的不同及要求，选择不同的分析方法。

     （1）岩矿石和选冶生产流和中的原矿、中间产品、较低品位的半成品，一般采用分析方法工艺较为简单的、成本较低、能较大批量生产的碘量法来进行分析。

     （2）品位较高的样品，如特高品位原矿样品、金泥、合质金及样品较难加工的，可选择火试金分析方法。

    （3）痕量分析如品位低于0.1g/t样品、2号金以上的微量元素分析，只能选择原子吸收光谱分析法进行分析。

      （4）痕法金分析准确性差，不能作为生产单位的检测手段，只能作为一种辅助检测方法。

      （5）快速测金仪进行各类黄金、铂饰品的成色测定或合质金分析前应进行预测，此种方法一般用于准确度要求不是很高的分析。