常量金的分析结果准确性探讨

    金的分析结果准确性是关系到矿山储量计算、资源合理利用的基础工作，同时也与企业能否正常运行、经济效益高低等关键问题直接相关。但是，不少矿山化验室的金的分析结果误差极大，严重影响了矿山的决策与发展。针对这一情况，我们对矿山普通采用的碘量分析技术进行研究，并对不同化验室、不同分析方法进行比较。结果发现，矿山化验室现行分析方法是可靠的，造成分析结果偶然误差大的原因是与未严格遵守切乔特公式，样品加工过程中的细碎等工序中缺乏严格的质量监控有关。另外，在分析过程中，溶矿时间、不溶残渣处理、温度条件等应严格控制，否则，也容易带来分析误差。

一、试验方法

    以矿山化验室为基础，制样、分析工作符合生产实际情况，确定矿山化验室承担基础分析，用碘量法分析、经典的火试金方法和氢醌法的分析结果对比，进行方法比较、重复分析条件试验等，采用的基本方法为氢醌滴定法。

二、结果与讨论

1、样品加工粒度对分析结果准确性影响

实验中，取矿山按正常生产程序加工的样品，抽查发现其样品200网目的通过率只有75%。取该样品400g，按每组200g分成两组，第一组直接称取20g×8份；第二组磨细到-240网目(98%)，也称取20g×8份，分别进行分析测定。结果发现，两组样品的平均值并无特别明显差别，但未经细磨的8件样品重现性较差，经细磨之后的样品分析结果的相对标准偏差大幅度减小，相对误差完全可以满足规范要求。进一步抽查了矿山生产中留存的副样，发现-200目的通过率仅占72.5%～81.7%。可见加工粒度粗，样品的不均匀性使引起分析误差的主要来源之一。

   将金的分析结果变化性用方差S²表示如下:

S²=S²₁+S²₂+S²₃+S²₄

    式中，S²₁---采样介质的天然区域上的变化；S²₂---取样引起的变化；S²₃--样品加工引起的变化；S²₄---分析引起的变化。

采样介质的天然或区域上变化是本身固有的，而样品加工和分析的变化是人为的，可以通过采取某些特殊的手段来克服或加以改善。因此，如果这些因素都不予考虑的话，那么金的分析误差就主要是由取样误差引起的，而取样误差又是与“粒金效应”有关。样品中金颗粒大小和数目与分析误差的关系如何呢?在假设金是小球体的条件下，推导出分析误差S与金颗粒大小a、金矿物中纯金的百分含量B、及取样重量W的理论公式

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    式中：d---金的密度(19.32g/cm³)

          A--样品中金的含量

    由公式清楚的可见，对分析工作来讲，特定样品要减少分析误差S，只有将矿物样品破碎的更细，增加分析时的取样量这两种途径，实验中采用固定称样量，显然样品加工粒度细的分析结果重现性好。

2、样品焙烧对分析结果的影响

样品在用王水溶解之前，是否经过焙烧，焙烧的时间和温度一定程度上也影响分析结果的准确性。实验中对金精矿粉、原矿及人工合成样品进行了不同条件下培烧试验，如表1所示。结果表明，样品在650下培烧1小时，结果回收率为98.8%～102.1%，在500焙烧半小时，样品中金的回收率则大幅度降低，金精矿粉及原矿的回收率只有90%，不焙烧的人工合成样品的回收率仅有1%，这是由于黄铁矿中S、As、Se、Te、Sb、Hg及有机物的存在对分析的干扰所致。人工模拟合成样品中不含金黄铁矿取自煤层中，因此其炭质成分在王水介质中会部分转变成活性炭，从而吸附金造成结果偏低。因此，样品在用王水溶解之前，一定要在650的温度下，焙烧1小时，以除去干扰成分，保证金的分析精度。

表1    焙烧对分析结果的影响

3、王水溶样时间及残渣含金量研究

王水溶样时间长短，主要取决于试样的粒度，样品粒度粗，溶样时间就要长。实验中，研究了不同溶样时间对金的回收率的影响。对-200目的试样，实验结果表明：加热1小时一般均可完全溶解，但若有不溶大颗粒深色残渣，则需延长溶样时间，否则，回收率有所降低。回收不溶残渣中金的赋存量，列于表2中。残渣中被测定出的金系不溶（未溶）于王水的矿物中所含金量，也可能是操作过和中洗涤不净由滤纸吸附的金。总的看来，残渣中的含金量远小于分析误差，可以忽略不计，但当溶样时间不足时，残渣中含金量则是不容忽视的。

表2   不溶残渣的分析结果

4、干扰元素的排除

    王水溶样过程中，Pb、Sb、Bi、W等量稍大，可包裹Au^3-或因混入活性炭会影响分析结果的准确性。因此，王水溶样之前，对样品要进行焙烧，使Pb、Sb、Bi等干扰物挥发除去，消除对金的测定干扰。在氢醌滴定分析过程中，Cu、Ag、Ni、Cd和Fe测定有影响。但由于采用活性炭分离，加之一般金矿石中除Fe大量存在外，其它元素很少，而Fe³⁺大量出现，一部分在磷酸缓冲介质中形成络合物，一部分则生成沉淀，影响终点观察。试验取黄铁矿样品20g制成试样，只要在活性炭柱子上严格按规程洗涤，Fe仍无影响，故生产中可不予考虑。在碘量滴定法分析过程中，可能亦有Fe、Cu、Pb的干扰存在，遇此清况应加入氧化氢氨及EDTA掩蔽剂，以保证分析结果准确可靠。

5、不同分析方法的综合评价

    报出结果准确与否，必须通过不同分析方法及不同实验室是进行检验，实验中选用三个不同实验室、采用不同分析方法对32件样品进行分析测定，结果如表3。由表3可见三个实验室分别采用三种不同方法对REG1的分析结果为:3.066g/t、 3.094g/t和3.071g/t；REG2的分析结果为:15.63g/t、16.10g/t和15.86g/t。认定长春黄金研究所的火法试金法结果为权威结果，设定其分析平均值为真实值，再与矿山化验室的碘量法及氢醌法进行比较，并进行数理统计处理，当置信度为95%，自由度为15时，理论准确度为2.131，故两个化验室系统误差均小于理论值、与真实值无显著差异，准确度可信。再对三个化验室报出值间的系统误差分析计算，当置信度为95%，自由度为30时，三个化验室间报出值间亦无显著系统误差。

三、结语

    三个化验室所用的碘量滴定法、氢醌滴定法及火试金法等金的分析方法对常量金的分析是可靠的。对于矿山化验室分析结果出现偶然偏差，原因是样品加工过程中缩分工序未严格遵守切乔特公式，样品破碎未能达到-200网目的理论要求所致。分析过程中，对溶矿时间、矿培烧、不溶残渣处理以及其它条件应有严格规定，只有这样才能保证分析结果的准确性。

表3              样品分析结果（g/t）