火试金法测定铅冶炼渣中的金、银含量

王皓莹 刘秋波

(北矿检测技术有限公司，北京 102628 )

引言

铅冶炼渣是铅冶炼阳极泥在提取主要成分如铜、硒、碲和贵金属金、银后所留下的残渣[1]。现代工业上对铅阳极泥提取冶炼金银的方法通常是先进行脱硒脱碲作业，然后脱铜，最后是金银冶炼回收，分离回收金银后产生的固体废弃物也就是铅冶炼渣。根据冶炼工艺的不同，其铅冶炼渣中仍会残留大量的金银贵金属，此类固体废弃物渣中银含量范围在xxx～xxxxxg/t，金含量范围x.x～xx.xg/t，是一种品位相当高的二次资源。在矿产资源日趋枯竭的今天，以铅冶炼渣作为二次资源，富集回收金、银等贵金属，有很高的经济和社会价值。准确测定此类物料中的贵金属元素金、银的含量，建立金、银连测分析方法，对市场贸易结算，指导冶炼生产，具有很重要的现实性和必要性。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

超微量电子天平(0.001 mg)；AgilentICP-OES 725电感耦合等离子体光谱仪(安捷伦科技有限公司)；高温炉；4#黏土坩埚及镁砂灰皿。

盐酸、硝酸均为分析纯试剂；实验用水为二次去离子水。

金、铋、铅、碲混合标准溶液(100 μg/mL)：由金、铋、铅、碲标准储备溶液(1 000 μg/mL，购自国家标准物质研究中心)稀释混合而成。

1.2 实验方法

1.2.1 金银的测定

称取2.0～5.0 g(精确至0.000 1 g)试料，置于已加入30 g碳酸钠、100 g氧化铅、15 g硼砂、10 g二氧化硅的试金坩埚中，加入3.5 g淀粉，采用与文献[2]相同的方法进行熔炼、灰吹、分金、二次试金补正与氧化铅空白实验。分金时保留分金溶液于烧杯中，加入10 mL盐酸，低温加热，待沉淀固化后，冷却，转入一定体积的容量瓶中，以水定容摇匀，静置溶液澄清。采用电感耦合等离子体发射光谱仪在选定的最佳工作条件下按选定的金、铋、铅、碲各元素的波长，测定各元素的含量。合粒质量减去金粒质量和分金液的金、铋、铅、碲质量即为样品中的银量。金粒质量加上分金液中金质量即为样品中金量。

1.2.2 分析结果计算

按式(1)、(2)计算金、银的含量(wAu、wAg)，以g/t表示：

(1)

(2)

式中m2、m5、m6——分别为金粒质量、分金液中金质量以及所用氧化铅中金质量，μg；

m1、m3、m4——分别为合粒质量、分金液中金铅铋碲质量以及所用氧化铅中银质量，μg；

m0——试料质量，g。

2 结果与讨论

2.1 影响重量法测定银的主要元素

在金银检测方法中常见的主要有酸溶原子吸收光谱法测银、酸溶活性炭吸附或泡沫吸附法测金，以及传统的火试金重量法。酸溶方法相对操作简单，但是无法实现样品的金银连测[3]。传统火试金重量法能够实现样品中的金银连测，但因其样品中含有大量干扰重量法测定的干扰元素，致使该方法测量值偏离真实值。铅冶炼分银渣经火试金富集形成铅扣，铅扣中除含有贵金属外，还会有微量的铜锡铋硒碲等。微量的铜锡在灰吹过程中被灰皿吸收，不进入合粒中，铅扣中铋硒碲等与金、银有很强的亲和力，有进入合粒中的可能性。因合粒中杂质的存在，铅扣中的铅可能在灰吹时灰吹不完全，有部分铅会残留在合粒中[4]。表1为铅冶炼分银渣荧光检测组分结果，为研究样品合粒中可能存在的杂质元素，合粒经分金后，保留分金溶液，盐酸沉淀其中的银，定容后，采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法测定其可能存在的元素铅、铋、金、钯、铂、硒、碲等的质量，样品R5分金液中各元素质量测定结果见表2。

由表2可以看出，合粒中残留的杂质元素主要为铅、铋和碲。

2.2 碲铋元素干扰影响

由表1和表2可以看出，在火试金富集分离时，样品中可以影响到金银测定结果的主要元素为铋和碲，铋在传统重量法测定金银中，因存在合粒中与银共存，一定量的铋对测定是正干扰。碲与铋的性质相似，传统重量法无法消除其干扰。采用ICP-OES法同时测定其分金溶液中的铋和碲量，消除了传统重量法中其的干扰。为探究其对金银测定的影响，可在样品配料中加入一定量的干扰元素和金银。按照实验方法测定金银量，其结果见表3和表4。

表1 铅冶炼渣中部分元素含量

表2 铅冶炼渣分金液中各元素质量

表3 铋元素对火试金测定影响

表4 碲元素对火试金测定影响

实验中采用了ICP-OES法测定合粒中的铋、碲量，消除了传统重量法中铋碲带来的正干扰。从表3可以看出，在实验中5.0 g铋对金银测定无明显干扰。表4中当试料中碲含量达到0.8 g时，金银有偏低现象，当碲含量在1.0 g左右时，合粒与灰皿结合，至使检测失败。因此实验测定样品中碲最高含量在0.6 g。

2.3 测定基体的影响

分金溶液中主要基体为银离子，加入盐酸后，银以氯化银形式沉淀，此沉淀是否对待测元素有吸附作用，可采用加标回收来验证。称取三组质量为0、50、300 mg的纯银金属。采用样品分金方法溶解后，加入一定量的铅、铋、金标准溶液，按照实验方法对其进行氯化银沉淀，定容于50 mL容量瓶中，静置沉淀后，测定其浓度，见表5。

由表5的数据可以看出，金、铅、铋随着银含量的增加，氯化银沉淀增多，浓度有偏小的倾向，回收率稍有降低，回收率仍在94%以上。根据大量的实践经验数据表明，合粒中杂质的质量和大多小于银质量的3%，因此沉淀对杂质量测定的干扰几乎不影响试料中银量的测定。

2.4 精密度和准确度实验

取已知金银含量样品(金含量24.82 g/t，银含量27 193 g/t)，分别做方法加标回收实验与重复性实验。结果见表6和表7。

表5 氯化银沉淀影响

表6 方法加标回收实验

表7 精密度实验

3 结论

铅冶炼渣中金量和银量的测定，采用了火试金方法富集，与常见酸溶光谱法相比较实现了金银连测。采用了ICP-OES法测定合粒中的杂质，不仅消除了传统重量法的测量偏差，同时因ICP-OES法能实现多元素同时测定，也缩短了方法流程操作，提升了方法的可操作性。该方法准确、方便、快捷，加标回收率分别为银98.6%～100%，金96.2%～102%。5次平行测定结果的相对标准偏差为银0.36%，金2.5%。