謝燕紅

(福建紫金礦冶測(cè)試技術(shù)有限公司 廈門分公司，福建 廈門 361101)

前言

黃金作為貴金屬的典型代表，因其獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，已被廣泛應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)。由于黃金地質(zhì)儲(chǔ)量有限且從礦石中回收黃金需要消耗大量的財(cái)力和物力，要經(jīng)過(guò)很多復(fù)雜的工序。而從含金廢料或廢舊鍍金件中回收金，工藝流程較簡(jiǎn)單，且回收成本較低，是廢棄印刷線路板資源化的主要經(jīng)濟(jì)推動(dòng)力[1]。目前世界上普遍采用氰化工藝提取金，但該工藝存在著劇毒性，危害生態(tài)環(huán)境等問(wèn)題。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人類環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，世界上很多學(xué)者都在積極探索金的非氰浸出方法，以減輕對(duì)環(huán)境生態(tài)的危害。碘化法作為一種非氰浸金方法，工藝簡(jiǎn)單，碘無(wú)毒易回收，方法環(huán)保、高效，因此碘化法提金工藝被越來(lái)越多人進(jìn)行研究并應(yīng)用[2-3]。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要試劑

氟化氫銨、碳酸銨、鉻酸鉀、醋酸、曙紅、三氯甲烷、硫酸均為分析純?cè)噭?/p>

氯化鈉(基準(zhǔn)試劑)；碘化鉀(優(yōu)級(jí)純)。

淀粉指示劑(10 g/L)：稱取1.0 g淀粉，用水調(diào)成糊狀，加入100 mL沸水，攪拌后再煮沸0.5 min。

乙酸銨-乙酸溶液(300 g/L)：稱取90 g乙酸銨置于400 mL燒杯中，加入150 mL水和100 mL冰乙酸，溶解后，用水稀釋至300 mL，混勻。

硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[c(Na2S2O3·5H2O)=0.04 mol/L]：稱取100 g硫代硫酸鈉(Na2S2O3·5H2O)入1 000 mL燒杯中，加入約500 mL水，1 g無(wú)水碳酸鈉，攪拌溶解，移入10 L棕色試劑瓶中。用煮沸并冷卻的蒸餾水稀釋至約10 L，加入10 mL三氯甲烷，靜置兩周，使用時(shí)過(guò)濾，補(bǔ)加1mL三氯甲烷，混勻，靜置2 h。

標(biāo)定：準(zhǔn)確稱取0.150 0 g在120 ℃干燥至恒量的基準(zhǔn)重鉻酸鉀，置于碘量瓶中，加入50 mL水使之溶解。加入2 g碘化鉀及20 mL硫酸溶液(20%)，密塞，搖勻，于暗處放置10 min。加150 mL水稀釋。用硫代硫酸鈉溶液滴定至溶液呈淺黃綠色，加3 mL淀粉指示劑，繼續(xù)滴定至溶液由藍(lán)色變?yōu)榱辆G色。隨同做空白實(shí)驗(yàn)。

氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(c(NaCl)=0.05 mol/L)：取氯化鈉置于瓷坩堝內(nèi)，在500～600 ℃馬弗爐中灼燒1 h。于干燥器中冷卻至室溫，稱取2.922 0 g，攪拌溶解于水中，定容至1 L容量瓶，搖勻。

硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液[c(AgNO3)=0.05 mol/L]：稱取8.493 5 g硝酸銀，溶于1 000 mL水中，搖勻，溶液儲(chǔ)存于棕色瓶中。

標(biāo)定：準(zhǔn)確吸取25.00 mL氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液于250 mL錐形瓶中，加25 mL水。另取一錐形瓶，量取50 mL水作空白。各加入1 mL鉻酸鉀(50 g/L)溶液，在不斷攪動(dòng)下用硝酸銀溶液滴定至磚紅色沉淀剛剛出現(xiàn)為終點(diǎn)。計(jì)算硝酸銀摩爾濃度。

碘溶液的配制[標(biāo)定值ω(I)=0.54%]：稱取2.5 g碘及6.7 g碘化鉀溶于20 mL水中，稀釋至500 mL，搖勻，儲(chǔ)存于棕色瓶中。

標(biāo)定：取定量溶液置于碘量瓶中，加入150 mL水(15～20 ℃)，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至溶液淺紅色近終點(diǎn)時(shí)，加2 mL淀粉溶液，繼續(xù)滴定至溶液藍(lán)色消失，計(jì)算碘的含量。

碘化鉀溶液配制[標(biāo)定值ω(I-)=1.91%]：稱取13.0 g碘化鉀于250 mL燒杯中，加入50 mL水?dāng)嚢柚寥芙馔耆?，定容?00 mL容量瓶，搖勻。

標(biāo)定：取定量碘化鉀溶液，加10 mL碳酸銨溶液(100 g/L)，振蕩分次加30 mL醋酸溶液(1+1)，待氣泡消失后，加5滴曙紅指示劑(5 g/L)，用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至玫瑰紅色，30 s內(nèi)不褪色，即為滴定終點(diǎn)，計(jì)算碘離子的含量。

1.2 實(shí)驗(yàn)原理

取適量樣品，加入乙酸銨-乙酸溶液調(diào)整酸度，加入氟化氫銨掩蔽劑，以標(biāo)定的硫代硫酸鈉與碘進(jìn)行定量反應(yīng)生成碘離子，加入淀粉指示劑，當(dāng)?shù)舛糠磻?yīng)完成時(shí)，藍(lán)色消失，利用定量消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，計(jì)算得到溶液中碘的含量。繼續(xù)往溶液中加入碳酸銨及醋酸調(diào)整酸度，加入曙紅指示劑，以標(biāo)定過(guò)的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液與溶液中總的碘離子定量反應(yīng)，過(guò)量的硝酸銀與曙紅反應(yīng)生成玫瑰色絡(luò)合物指示終點(diǎn)。根據(jù)消耗的硝酸銀量計(jì)算溶液中碘離子的量，扣除溶液中碘反應(yīng)生成的碘離子，即可得溶液中碘離子的含量。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

減量法稱取碘化法提金混合碘和碘離子樣品2.000 g于具塞錐形瓶中，加水稀釋至50 mL，加入3 mL乙酸銨-乙酸溶液、1 mL飽和氟化氫銨溶液，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至溶液淺黃色近終點(diǎn)時(shí)，加2 mL淀粉溶液，繼續(xù)滴定至溶液藍(lán)色消失，計(jì)算碘的含量。加10 mL碳酸銨溶液(100 g/L)，震蕩下分次加30 mL醋酸溶液(1+1)，待氣泡消失后，加5滴曙紅指示劑(5 g/L)，用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至玫瑰紅色，30 s內(nèi)不褪色，即為滴定終點(diǎn)，計(jì)算碘離子的含量，扣除溶液中碘生成的碘離子，即為溶液中的碘離子量。

混合液中碘及碘離子計(jì)算見(jiàn)公式(1)和(2)。

(1)

(2)

式中：

ω(I)：溶液中碘的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，%；

ω(I-)：溶液中碘離子的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，%；

C1：硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度，mol/L；

C2：硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度，mol/L；

V1：滴定試液溶液所消耗的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL；

V2：滴定空白試液所消耗的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL；

V3：滴定試液溶液所消耗的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL；

V4：滴定空白試液所消耗的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL；

m：移取試液的質(zhì)量，g；

2 結(jié)果與討論

2.1 酸度選擇

取2份碘化法提金液，加水稀釋至50 mL，分別加入4 mL硫酸溶液(20%)、3 mL乙酸銨-乙酸溶液，再按上述分析步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)兩種方法碘的測(cè)定結(jié)果一致，但是在用硝酸銀滴定碘離子時(shí)，加硫酸的這份溶液終點(diǎn)不明顯，因此實(shí)驗(yàn)選用乙酸銨-乙酸溶液調(diào)節(jié)溶液酸度。

實(shí)驗(yàn)取5份碘化法提金液，分別加入不同體積乙酸銨-乙酸溶液，再按分析步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表1。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明乙酸銨-乙酸溶液加入體積1～5 mL，所得結(jié)果基本一致，實(shí)驗(yàn)選擇乙酸銨-乙酸溶液加入量為3 mL。

表1 乙酸銨-乙酸溶液加入量對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響Table 1 Effects of ammonium acetate solution on the measurement results

2.2 碘化提金液驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

模擬碘化法提金溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，取2份碘溶液5 mL，按上述分析步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，計(jì)算溶液中碘離子總量，再平行取4份碘溶液5 mL，分別加入5.00 mL碘化鉀溶液，按分析步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分別計(jì)算碘及加入的碘離子含量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，測(cè)得的實(shí)際碘及碘離子量同理論模擬量相對(duì)偏差小于1%。

表2 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 2 Verify test results /%

2.3 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

2.3.1碘加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

取2個(gè)碘化法提金液，各平行3份，其中加入上述配制并標(biāo)定過(guò)的碘溶液2.00、3.00、5.00 mL，按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行滴定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。碘加標(biāo)回收率在98.1%～103%，準(zhǔn)確度滿足分析測(cè)定要求。

表3 碘加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)Table 3 The iodine plus standard recovery test

2.3.2碘離子加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

取2個(gè)碘化法提金液，各平行3份，其中加入配制并標(biāo)定過(guò)的碘化鉀溶液2.00、3.00、5.00mL，按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行滴定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。碘加標(biāo)回收率在98.6%～101%，準(zhǔn)確度滿足分析測(cè)試要求。

表4 碘離子加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)Table 4 Iodine ion plus standard recovery test

2.4 精密度實(shí)驗(yàn)

對(duì)上述兩個(gè)碘化法提金液各取10份，按上述方法平行滴定溶液中碘及碘離子含量，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表5，由表5可以看出，方法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.19%～0.67%，重現(xiàn)性好，滿足分析測(cè)試要求。

表5 精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 5 Precision test results /%

3 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)以硫代硫酸鈉在乙酸-乙酸銨溶液中滴定碘化提金液中碘，定量滴定完碘的溶液中加入碳酸銨，并用乙酸處理，以薯紅為指示劑，用硝酸銀連續(xù)定量滴定溶液中碘離子，扣除滴定碘反應(yīng)生成的碘離子，即得溶液中碘離子的含量。實(shí)驗(yàn)通過(guò)碘及碘離子定量配比模擬此碘化提金液，測(cè)定結(jié)果同實(shí)際配比量結(jié)果一致。加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)顯示，回收率在98.1%～103%。樣品相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=10)為0.19%～0.67%，滿足分析方法要求。本方法操作簡(jiǎn)便，無(wú)需分離，可快速、直接分步滴定碘化法提金溶液中碘及碘離子，具有一定創(chuàng)新性及適用性。

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