活性炭吸附氢醌滴定法测定金的技术问题

摘要：在活性炭吸附氢醌滴定法分析测定金的实际应用中，对该分析测定方法的技术问题进行有益探讨。掌握各流程技术要领，较好地消除了碳、硫、锑及有机物对金测定的干犹，使活性炭吸附氢醌滴定法测定地质样、金精矿、选矿样流程中金的分析结果的准确性、稳定性及合格率有较大的提高。

关键词：活性炭吸附；氢醌滴定法；分析测定金；技术问题

中图分类号： TQ424.1文献标识码： A

引言：

对于一般的黄金矿山，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关键的作用。活性炭吸附氢醌滴定法测定金，是一种传统的测定方法，具有很强的稳定性[1]。广西某公司经过数年针对某矿石类型结合实际的应用，其经验已相当成熟，在多次外检中，金外检合格率均达国家标准，完全可以满足矿山生产要求。笔者在实际生产过程中，针对该矿山矿石类型及各种化验分析样品的要求[2]，对活性炭吸附氢醌滴定法测定金的若干技术问题进行了有益探讨[3]，并取得了具有指导意义的经验，排除了许多影响化验分析质量的因素，提高了分析结果的准确性。

1.活性炭吸附氢醌滴定法

1.1化学原理

试样用王水溶解，在（1:1）王水介质中，3价金在王水介质中直接被活性炭吸附，经灰化再用王水溶解，用氢醌标准液进行滴定。

1.2试剂与实验器材

（1）试剂。王水（1:1）：3体积盐酸和1体积硝酸加入到4体积水中，搅匀。

活性炭：称大张定性滤纸45g，撕碎在约2000mL煮沸的水中泡一天；在电炉上加热至微沸，边加热边搅拌至细碎；加入活性炭37.5g，继续搅拌至均匀；加水至3000mL。

氢醌标准液（母液）：称取氢醌0.8375g溶于400ml水中，加盐酸8.3mL、无水乙醇50mL，用水释至1000mL、摇匀，置于暗处保存。

氢醌标准工作液：分取20.0mL氢醌母液，加入浓盐酸1.6mL、无水乙醇50mL，用水释至1000mL、摇匀，避光保存。

金标准溶液（100.0µg/mL）：称取0.1000g光谱纯金粉于50mL烧杯中，加入约20mL新配置王水和1g氯化钾，加热低温溶解，移入1000mL容量瓶中，加入王水250~300mL，用水释至刻度，摇匀，避光保存。

（2）实验仪器及器皿。万分之一电子天平1台；电热板1台；箱式电炉1台；水浴锅1台；抽虑装置1套。

烧杯：300mL；表面皿：900mm；塑料洗瓶：500mL；瓷坩埚：50mL；布氏漏斗；定性滤纸：Φ7mm；酸式滴定管：25mL。

1.3分析步骤

称取10g试样于瓷方舟中，放箱式电炉中焙烧2h，去除硫和碳[4]；冷却后移入300mL烧杯中，加1gNH4HF2，加王水80mL，于电热板上加热约50min；取下，加水至约120mL。将试液倒入布氏漏斗抽虑，用温热的5%HCl冲洗漏斗内残渣，至滤液不再显黄色。等吸附柱内溶液近干时，分别用温热2% NH4HF2洗液、温热5%盐酸及温热的水冲洗吸附柱，虑干后停止抽气。将柱内纸饼移入50mL瓷坩埚中并放于700℃箱式电炉进行灰化；取出冷却，加25%KCl及新配王水1.5mL，于水浴上蒸干，加浓盐酸10滴，蒸至无酸味。

取下坩埚，稍冷，立即用氢醌标准工作液滴定，直至不再出现黄色时为终点。记录终点时消耗体积。在滴定试液之前或之后，对氢醌标准工作液进行标定。

按下式计算金的含量

ω(Au)/10-6 =

式中：ω(Au)—Au在试样中的质量分数，其单位为10-6或g/t；

TAu—每毫升氢醌标准工作液向当于Au的微克数，µg/mL；

V1—滴定试料溶液消耗的氢醌标准工作液体积，mL；

V0—滴定空白试验消耗的氢醌标准工作液体积，mL；

m—试料质量，g.

2.技术要领

2.1焙烧

对含砷的试样，焙烧时应从低温开始，至450℃时保持1~2h，使砷及易挥发元素挥发，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，导致测定结果偏低。

2.2溶解

加王水前试样应用水润湿，对于含碳酸盐的试样，溶样时反应剧烈，加酸时应缓慢加入，低温加热溶解。样品溶解温度控制在200~300℃，无需太高，以免王水提前蒸干，导致样品溶解不完全，样品溶解时间约50min，太长或太短都不利于生产。

2.3滴定

由于滴定反应为络合反应，要求滴定过程中需要缓慢进行，视溶液的颜色变化而控制氢醌的加入速度，指示剂不宜加入过早、过量。对反应中有回头现象，所以，滴定液的温度在40℃为宜。水浴蒸干赶完硝酸后，不应放置太久，否则[AuCl4]-易分解，使结果偏低。

3.技术问题探讨

3.1样品加工粒度

样品加工严格按照《中华人民共和国地质矿产行业标准》DZ/T0130.1-2006进行质量规范化管理。样品缩分前粒径需达20目，分析正样粒径应＜0.075mm。对于颗粒级以上的样品，缩分前粒径需达40目，并要筛上检查明金。根据该公司这几年来的生产实践，分析正样的粒度越细越好，越均匀越有利于提高分析的精确度和准确度。所以，该公司分析矿样粒度一般控制在200目占95%以上。

3.2化验分析范围

活性炭吸附氢醌滴定法适用于金矿石、高岭土、金精矿中金品味为0.0~150g/t的测定。品位低于0.60g/t的金，测定结果容易偏低0.1g/t左右。应选用低浓度的氢醌溶液进行滴定，以避免此类误差。2010~2013年度分析数据外检分析结果见表1所示。

表1 广西昭平昭金矿业有限公司近年外检合格率

3.3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。如果焙烧时间过高、时间过长，样品会有结块，甚至粘结于瓷方舟底部；焙烧温度过低，时间太短，碳、硫除不尽。

本研究采用分段焙烧，从低温开始，到450℃保持温度1h，然后升至650℃保持温度1h；焙烧过程中，炉门稍开，让空气进入炉内。这样焙烧过后试样疏松，无烧结现象；经稀王水溶解后，液面和烧杯壁无黑色悬浮物，残渣无黑色，能较好地消除复杂矿石中碳、硫等对测定金的干犹。

4.结语：

活性炭吸附氢醌滴定法分析金，不仅具有方法简便、易操作、成本低、污染少等特点，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矿样品48件左右；

（2）成本低，并具有较强的稳定性；

（3）通过对活性炭吸附氢醌滴定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、锑及有机物对金的测定干犹，使活性炭吸附氢醌滴定法测定地质样、金精矿、选矿样流程中金的合格率有较大的提高。

该方法的不足之处主要有：

（1）分析流程时间较长，加上焙烧时间，一套流程下来大约需要6h；

（2）由于该原矿石中，部分样品有颗粒金，分析准确性有待进一步提高。

参考文献：

[1]薛光.金的分析化学，1998；

[2]尹明，李家熙等.岩石矿物分析，2011；

[3]薛光，任文生，薛元昕.金银湿法冶金及分析测试方法，2009；

[4]戈润滔。分析过程中加热条件下金的损失，黄金，1995；