某黄金尾矿回收利用厂载金碳中金含量的测定方法研究

薛统源，路丽娟

(1．烟台黄金职业学院 环境与材料工程系，山东 招远 265401；2.山东招金金合科技有限公司，山东 招远 265400)

中国是黄金生产大国，随着金矿资源的开发，尾矿数量大量的增长，国内尾矿二次利用开发越来越受到重视，一批黄金矿山企业和研究机构对黄金尾矿中金元素的回收技术作了大量研究[1]。某黄金尾矿回收利用厂将经处理的黄金尾矿用活性炭吸收富集，获得产品载金炭，产品中金品位较高，回收效果较好，生产同时需对产品的品位进行化验测定，使回收指标得到更准确的反馈，以保证更好的回收效果。

根据《载金炭化学分析方法 第1部分：金量的测定》(GB/T 29509.1-2013)，载金炭中金量的测定采用火试金重量法(后文中简称火试金法)。火试金法具有富集率高，分析结果准确度高等优势，但火试金法存在检测成本高，方法操作复杂，操作经验要求较高，天平精度要求较高等劣势[2]，对于金样数量较少的企业会导致检测成本增加，包括大量试剂准备及浪费，人力资源占用等情况。

针对某黄金尾矿回收利用厂中载金炭取样周期较长、样品数量较少的情况，根据该回收厂样品的性质本文选择活性炭富集—氢醌容量法来进行测定方法研究，调整焙烧溶样时间，增加分取步骤，通过实验研究找到一种快速简单，成本较低且准确度较高的测定方法，本测定方法适合该企业的日常生产测定，劳动强度适中，测定结果理想。

1 实验原理

(1)采用王水溶解金的反应式：Au+4HCl+HNO3=HAuCl4+NO+2H2O

(2)氯金酸易被活性炭吸附故可与大量的杂质分离并使金得到富集，经灰化除炭，再以王水溶解，加滴氯化钠使之生成氯金酸盐以提高三价金的稳定性，在水浴锅上蒸干后进行滴定。

(3)在pH值：2～2.5的磷酸-磷酸二氢钾缓冲溶液中，金溶液与氢醌的反应式：2HAuCl4+3C6H6O2=2Au+3C6H4O2+8HCl。

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

活性炭(-200目)：250g放入2500 mL质量分数为2%氟化氢铵溶液中，浸泡7 d，定时搅拌，抽气过滤，用体积分数为2%盐酸及水洗净至无氟离子备用。

王水∶按体积比V (盐酸)∶V(硝酸)=3∶1配制王水，注意王水易变质，测定需用新配制的王水。稀王水∶按体积比V (王水)∶V(蒸馏水)=1∶1配制。

磷酸二氢钾—磷酸缓冲液：称50 g磷酸二氢钾溶于450 mL水中，加入磷酸15 mL，用氢氧化钾和磷酸将溶液调整为pH值2～2.5，稀释至500 mL，若该溶液中含有还原性物质，须加饱和氯水进行处理，煮沸出去过量的氯气，冷却后用水稀释至500 mL。取配置好的缓冲溶液5 mL，加入一滴盐酸联苯胺指示剂，不出现黄色为合格。

盐酸联苯胺指示剂 1 g/L：称取0.1 g 联苯胺以数滴盐酸酸溶解后，水稀至100 mL。

氢醌储备液：取对0.8376 g对苯二酚溶于400 mL冷水中，注意不许加热，加8.3 mL HCl水稀至1000 mL贮于棕色容量瓶中。此储备液1 mL相当于1 mg金。

氢醌标准液：分取氢醌储备液稀释成1 mL相当于30 μg金，分取30 mL氢醌储备液于1000 mL棕色容量瓶中加0.4 mL盐酸，水稀释至刻度,待标定后使用。氢醌标准液标定: 分取三份5 mL 20 μg/mL金标准溶液，于50 mL瓷坩埚中，加3～5滴氯化钾，水浴蒸干，滴加0.5 mL盐酸蒸至无酸味，取下，控制温度在60℃左右滴定，加入磷酸二氢钾-磷酸缓冲溶液5 mL，用氢醌标准液滴定到黄色几乎褪去，加入1 g/L盐酸联苯胺指示剂2滴，继续滴定至黄色褪去为终点。计算氢醌标准液对金的滴定度T。

2.2 样品分析过程

2.2.1 溶样前预处理

取适量载金炭样品于烘箱中100℃烘干6 h，称取1.0000 g烘干处理的载金炭样品，于马弗炉中650℃焙烧100 min，取出冷却。

2.2.2 样品溶解过程

转移到400 mL烧杯中，加水润湿，盖上表面皿，加100 mL体积比为V (王水)∶V(蒸馏水)=1∶1的王水，在电炉盘上加热将金完全溶解，冷却，用水洗表面皿及杯壁，加体积分数为2%聚乙二醇溶液，摇匀。

2.2.3 抽滤吸附过程

控制温度40～50℃左右 ，倒入布氏漏斗过滤，用温热的体积分数为2%盐酸洗烧杯3次，洗残渣3次，取下布氏漏斗，用温热的20 g/L的氟化氢铵溶液洗吸附柱5次，用体积分数为2%盐酸洗8次，蒸馏水洗8次，抽干。

2.2.4 碳化灰化蒸酸过程

将柱内活性炭纸饼转入经王水处理的50 mL坩埚内，置于电炉板上碳化，大烟冒尽后转入马弗炉内。控制温度600～700℃灼烧，灰化完全后，取出，冷却，加入3～5滴250 g/L氯化钠溶液，沿坩埚壁加入1～2 mL王水，在水浴锅上蒸干，加3～5滴盐酸蒸至无酸味取下，后转移到100 mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，用移液管分取5 mL于坩埚中。

2.2.5 滴定过程

控制温度在60℃左右滴定，加入磷酸二氢钾-磷酸缓冲溶液5 mL，用氢醌标准液滴定到黄色几乎褪去，加入1 g/L盐酸联苯胺指示剂2滴，继续滴定至黄色褪去为终点，记录氢醌标准液消耗体积并准确记录，计算样品中金的含量。

2.3 结果和讨论

2.3.1 试剂的优点

本实验中选用的试剂对苯二酚(氢醌)不易被空气氧化，它微酸性溶液可以较好的保存，而且具有很高的灵敏性和选择性，盐酸联苯胺作指示剂，在弱酸介质中表现极为敏锐，可非常好的反映滴定终点。

2.3.2 样品溶解时间

矿石样品中成分较复杂，溶样加热40 min即可取得较好效果，载金碳基体较单一，在实验溶样过程中选择加热30～40 min可取得较好溶样效果[3]，在实际操作中，个别样品是否完成溶样过程，须进行观察确定。

2.3.3 滴定温度的选择

此方法中使用盐酸联苯胺指示剂，在进行滴定时，氢醌与金的反应在接近终点时反应较慢，常会出现黄色褪去，片刻后出现终点回头现象，为防止滴定过头，须在接近终点时缓慢进行滴定，指示剂褪色后放置数分钟，指示剂不在呈现黄色氧化状态即为终点。在滴定过程中，适当加热可使反应速度加快，本实验中采用水浴锅对样品加热，保证滴定温度在60℃左右，可较好的控制滴定时间[4]。

2.3.4 分析结果比较

本实验选择四个载金炭外卖样品进行测定，平行测定4次结果及精密度见表1，相对标准偏差(RSD)小于5%，说明该实验满足测定载金炭金含量要求。载金炭外卖样品分析结果平均值与仲裁检测结果比较见表2，本测定方法测定样品中金含量结果与仲裁检测报告中金含量结果无明显差异，仲裁分析方法为：GB/T 29509.1-2013。

表1 方法精密度

表2 平均值与仲裁检测结果比较

3 结论

采用载金炭样品焙烧，溶样，活性炭吸附，分取，氢醌滴定的方法来测定载金炭中的金含量，对于矿山企业，尾矿回收利用厂等企业，现场测定载金炭中的金含量，该方法快速简单，成本较低，同时适用于品位较高的矿石及金精矿中金含量的测定，该方法的精密度及准确度满足载金炭样品金含量化验测定的质量要求。