用分光光度法测定氰化浸金液中的SCN-

朱宗波，周发军，殷晓斌，李 春，单召勇，刘旭坤

(山东黄金冶炼有限公司，山东 莱州 261441)

从矿石中浸出金需用配合剂，配合能力最强的配合剂是氰化物。尽管氰化物存在剧毒性，但以其作为配合金进行氰化浸出，具有成本低、金回收率高、对矿石的适应性强等显著特点，因此，氰化法至今仍在广泛应用。

在碱性氰化物溶液中，铁的硫化物消耗大量氰化物和氧，使硫氰酸盐化合物在溶液中积累，不利于金的浸出；而且，氰渣无害化处理成本很高。目前，对溶液中高浓度SCN-的准确测定的方法有异烟酸-吡唑啉哃分光光度法[1-4]、离子色谱法[5]及液相色谱法[6-8]，这些方法针对的主要是工业废水、食品及奶制品中低含量硫氰化物的测定，而对氰化尾渣及氰化物溶液中SCN-的测定方法研究尚未见有报道。试验利用SCN-与Fe3+的显色反应，研究建立酸性条件下测定氰化浸金液中SCN-的分光光度法。

1 试验部分

1.1 主要仪器及试剂

727型分光光度计，南京第四分析仪器有限公司；XP105分析天平，Metler Toledo；Thermo Scientific F3手动移液器，赛默飞世尔科技公司。

硫氰酸钾标准溶液，光谱纯，500 mg/L；硝酸铁溶液，分析纯，取硝酸铁50 g，溶于500 mL水中，加浓硝酸25 mL，定容至1 000 mL；硝酸，分析纯。

1.2 试验步骤

取适量待测溶液于50 mL比色管中，加入适量硝酸铁溶液，定容后混合均匀。显色5 min，以被测物空白溶液为参比，用1 cm比色皿于452 nm处测定吸光度。以回归方程计算溶液中SCN-质量浓度。

2 试验结果与讨论

2.1 测定波长的选择

取2.5 mL硫氰酸钾标准溶液，加入7 mL硝酸铁溶液，定容后用1 cm比色皿在400～520 nm可见光区测定吸光度，吸收曲线如图1所示。

图1 硫氰酸钾标准溶液的吸光度曲线

由图1看出，SCN-与Fe3+反应的最大吸收波长为452 nm。

2.2 溶液酸度的选择

硫氰酸盐与Fe3+在0.1～0.8 mol/L硝酸介质中显红色[9]。试验选用硝酸铁，溶解时加入硝酸，有效消除硝酸铁中因铁水解而呈现的淡紫色及样品中还原性物质的影响，不引入新的杂质离子，且配合物的稳定性相对较高。溶液中，SCN-质量浓度较高，样品取样量少，此酸度范围内完全可满足显色定容后溶液的酸度要求，无需调节pH。

2.3 硝酸铁用量的选择

SCN-与Fe3+发生反应生成硫氰酸铁配离子，使溶液呈血红色。常见的铁盐有三氯化铁、硫酸铁、硝酸铁和硫酸铁铵，加水溶解后均呈较深颜色。尽管相应的酸根阴离子都可以消除部分底色，但氯离子、硫酸根离子与酸化后的氰化物溶液中含有的Ag+作用，会生成AgCl沉淀，影响比色，故试验选用硝酸铁溶液。

不同硝酸铁用量条件下，加入25 mg/L硫氰酸钾标准溶液前后的硝酸铁溶液的吸光度测定结果如图2所示。

由图2看出：硝酸铁本身的吸光度很小；而标准溶液的吸光度随硝酸铁用量增加而增大，在硝酸铁用量为7.0 mL前，吸光度逐渐增大，硝酸铁用量大于7.0 mL以后，吸光度基本无变化。试验确定硝酸铁用量以7.0 mL为宜。

2.4 显色时间及配合物的稳定性

室温下，分别取2.5、3.5 mL标准溶液和氰化物溶液加入到50 mL比色管中，分别加入7.0 mL硝酸铁溶液，定容，摇匀。测定不同显色时间条件下溶液的吸光度，结果如图3所示。可以看出：标准溶液在显色30 min内，吸光度没有明显变化；样品溶液显色后，其吸光度亦比较稳定。

图3 不同显色时间条件下的吸光度曲线

2.5 标准曲线

取8支50 mL比色管，分别加入硫氰酸钾标准溶液0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5 mL，硝酸铁溶液7.0 mL，用水稀释至刻度并摇匀。在暗处放置5 min，用1 cm比色皿，在452 nm波长下测定吸光度，结果如图4所示。

图4 标准曲线

由图4看出：硫氰酸钾在酸性介质中与Fe3+显色，样品中SCN-质量浓度与吸光度呈良好线性关系；SCN-质量浓度测定范围为0.33～35.88 mg/L，所得曲线的线性回归方程为

y=0.055 9x-0.006 8，

相关系数r2=0.999 9。以扣除空白值后吸光度为0.01时相对应的质量浓度为检出限，得SCN-检出限为0.30 mg/L。

2.6 稀释倍数对测定结果的影响

待测溶液为原矿石(硫质量分数约35%)经氰化浸出—锌粉置换后的液体，闭路循环长达6年，硫氰酸根质量浓度约15 000 mg/L。受仪器测定条件限制，将溶液稀释后进行测定。取样品溶液，稀释5、10、20、25、50倍后，再分别取0.10、0.50、1.00、2.00、2.50、5.00 mL，按试验方法进行测定，结果见表1。可以看出，不同稀释倍数下，氰化浸金液中SCN-的测定结果无显著性差异，测定结果的RSD仅为0.46%。

表1 溶液稀释倍数对SCN-测定结果的影响

2.7 精密度及加标回收

按试验方法对氰化浸金液中的SCN-进行测定，结果见表2。

表2 氰化浸金液中SCN-的测定结果

在分光光度计量程范围内(<35.88 mg/L)，以精密度试验结果的平均值为初始值，取0.5 mL已稀释10倍的氰化浸金液4份(定容到50 mL比色管中测定，相当于将原溶液稀释1 000倍，即测定值为15.39 mg/L),分别加入一定量硫氰酸钾标准溶液，定容，按试验方法进行加标回收测定，结果见表3。可以看出，回收率在94.3%～101.1%之间，表明方法的精密度和准确度较高。

表3 加标回收测定结果

3 结论

建立了以分光光度法测定氰化浸金液中的SCN-。方法检出限满足以黄铁矿为主要成分的金精矿浸出液中SCN-的测定。方法操作简便，准确性、重复性较好，可用于氰渣无害化处理中。