引言
石家庄晶莹黄金开采技术股份有限公司是以处理电子废弃物，并从中提炼各种贵重金属为主的生产企业。公司本着“创新节约,循环环保”的精神,在生产过程中,金的快速、准确地分析测定对控制工艺指标及调度生产起着极其关键的作用。AAS测定电子垃圾、及成品金锭中的Au元素含量在我公司经实际大量实验应用,其经验已相当成熟,在多次外检中经多家具有省级以上质量认证的单位鉴定,金外检合格率均优于其他方法化验标准,完全可以满足生产要求。本室在实际应用中,针对晶莹公司各种化验分析样品的要求,对AAS测定金的若干技术问题进行了有益探讨,并得到了具有指导意义的技术要领,排除了影响化验分析质量的许多因素,提高了分析结果的准确性。
AAS化验实际操作
1 化学原理
试样用王水分解,在约10% (V /V)王水介质中, 3价金在王水介质中被直接用多孔聚氨脂泡沫吸附富集,然后用5g/L硫脲2%(V /V)盐酸溶液加热解脱被原子吸附的金,直接用火焰原子吸收光谱法测定。
2 试剂及仪器和器皿
(1)试剂：稀王水: HCl + HNO3 + H2O的配比为3 + 1 + 4。
A：泡沫塑料:将30个密、1cm厚聚氨酯软质泡沫塑料剪成7.5cm长, 1cm宽的条状,用洗衣粉洗干净,晾干备用。
B：动物胶溶液: 20g/L。沸水,煮至透明,用时现配。
硫脲- 盐酸混合溶液: 含5g/L 硫脲的2% (V /V)盐酸溶液。
C：金标准溶液: 称取0.1000g 纯金(99. 99%以上)于100ml烧杯中,加入10ml稀王水,盖上表面皿,在60 ～70℃水浴上加热溶解后立即加入8～10滴250g/L NaCl溶液, 再在沸水浴上加热蒸干, 取下加入1mlHCl,继续在沸水浴上蒸干,取下加入少量水,微热使盐类全部溶解,取下冷却至室温,移入盛有10mlHCl的1000ml容量瓶中,用水稀释至刻度, 混匀; 此溶液ρ(Au) =100μg/ml。
(2)仪器和器皿：电子天平(分度值为0. 01g,最大称重200克) 1台；电热板,功率3kw, 1台；箱式电阻炉,功率4kw,温度0～1200℃, 1台；AAS分光光度计, 1套。低腰三角烧杯: 250ml；表面皿: 80mm；塑料洗瓶: 500ml；石英烧杯: 250ml；短颈漏斗:7. 5cm长；定性滤纸: ф12.5cm,快速；比色管: 50ml。
3 分析步骤
称取试样于石英烧杯中(根据样品的实际情况适当称量),在马弗炉中(慢慢升温至一定温度)焙烧1～2h,取出冷至室温。以少量水润湿, 加稀王水(根据样品的实际情况加适量王水),盖上表面皿,置于电热板上低温分解至小体积,加适当动物胶溶液,取下稍冷,吹洗表面皿及杯壁加水至50ml煮沸溶解盐类。取下冷至室温,注入容量瓶中稀释至刻度(根据样品分析元素含量选取适当容量瓶)。摇匀,用快速定性滤纸干过滤,用容量瓶取部分滤液至刻度。将滤液倒入颈内塞有聚氨酯软质泡沫的漏斗中适当速度过滤。用蒸馏水洗数次,取下泡沫并用水吹洗之,放入盛有 0.5%的硫脲溶液的比色管中(根据吸附金含量加硫脲溶液),水浴加热数分钟,冷却后用原子吸收仪进行金的测定。
计算公式: w (Au) /106 =A ×V /m
式中: A—样品的吸光度值;
V—待测样品溶液的体积(ml) ;
m—称取试样的质量( g) 。
技术要领
(1)焙烧。对含砷量的试样,焙烧时应从低温开始,至480℃时保持1～2 h,使砷挥发,然后再升高温度继续焙烧除硫,否则由于形成低沸点的砷—金合金而挥发,造成金的损失,导致测定结果偏低。
(2)溶样。加王水前试样应用蒸馏水润湿,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。个样溶解温度应控制在200 ～300℃,不得太高,以免王水提前蒸干,而导致样品溶解不完全,个样溶解时间应控制在1h左右为好,太长或太短都不利于生产。
(3)吸附。吸附用聚氨酯软质泡沫塑料要求较高,除严格按前面所定规格外,还应用金标液或金标样做吸附率试验,最少在采用一个新批次泡沫塑料前要做一次试验。吸附速度应为1.5S/滴(待吸附的试样溶液通过短颈漏斗中的聚氨酯软质泡沫而滴落下来的速度) , 吸附时间应控制在30～ 45min。本法吸附金的酸度范围较宽, 即0.5 ～6mol/L 盐酸或5% ～ 30%(V /V)王水介质都能定量吸附金,但硝酸浓度太大时,使金的吸附率下降。
(4)上机。上AAS仪器测定时,应按仪器操作规程将波长、灯电流、灯位置、燃烧器高度等指标调到最佳位置,并事先预热15～30min,待仪器稳定后,即显示屏上吸光度值跳动不超过 0.003A。方可点火,并调节好燃气和助燃气流量,先空烧2～3min,使燃烧头均匀受热;再喷入蒸馏水4～5min后方可进行正式测定。注意一批样如超过40个,请每20个样绘制一次标准曲线,否则有可能因基线漂移导致结果产生误差。
技术问题探讨
1 样品的加工粒度
样品在进行加工流程第一道缩分前,破碎粒度应< 1mm,样品加工损失率< 5%;样品缩分误差< 3% , K = 0.4,送化验样的粒径应< 0.074mm。根据晶莹公司大量的生产实践,化验样品的粒度越细越好,越均匀越有利于提高化验分析的精确度和准确度。故此,晶莹公司化验分析样品粒度一般控制在< 0.074mm占98%以上。
2 化验分析范围：
此AAS法适用于各种电子废弃件、矿石、氰化渣、阳极泥、铜精砂、金精砂、硫精砂、成品金锭中金的测定。品位低于0.3g/t的金,测定结果容易偏低0.1g/ t左右。应选用灵敏度高的AAS仪器进行测定,以避免此类误差。
3 焙烧
焙烧的温度过高或过低对样品分析结果均造成一定影响。如果焙烧温度过高,时间过长,样品易烧结,甚至粘结于石英烧杯底部；焙烧温度过低,时间太短,碳、硫除不尽。晶莹公司采用分段焙烧, 由低温(400℃)开始焙烧,保持温度1h,然后升至600℃保持温度1h；焙烧过程中,炉门稍开,让空气进入炉内,这样焙烧出试样疏松,无烧结现象。
结语
AAS法分析金,不仅具有方法简便、易操作、成本低、污染少、分析速度快等特点,还具有如下优点：
(1)能大批量分析样品, 2人一个小班可分析金样品40个左右；
(2)特别适用于电子废弃物、成品金锭中样品的测定；
(3)可较好地消除了人为因素的影响；
(4)通过对AAS法分析测定金的技术问题探讨,掌握了各技术要领,较好地消除了碳、硫及有机物质对金的测定干扰,使AAS法测定电子废弃物样品、成品金锭中金的合格率有较大的提高。
石家庄晶莹黄金开采技术股份有限公司（化验室） 严红杰
2008-01-21 |
