肖 江，陽(yáng)國(guó)運(yùn)，齊永輝，黃獻(xiàn)珠，潘倩妮

（廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)測(cè)試研究中心，廣西 南寧 530000）

在金礦石中，金的賦存狀態(tài)有晶隙金、裂隙金、包體金及膠體吸附金等。金礦石化學(xué)物相分析的任務(wù)和目的是查明金在礦石中以各種相態(tài)存在的含量，為地質(zhì)勘探、礦床評(píng)價(jià)、化探異常評(píng)價(jià)、選礦試驗(yàn)研究提供重要資料。

在目前的金礦石化學(xué)物相各浸出液中金的測(cè)定多采用原子吸收法，由于靈敏度較低、干擾相對(duì)較多，均需復(fù)雜的分離富集的過程，以達(dá)到消除干擾及富集的目的。文獻(xiàn)［1］采用泡塑吸附后再灰化，再將金溶出后測(cè)定，盡管也可滿足檢測(cè)需求，但手續(xù)繁瑣、效率低。文獻(xiàn)〔2-4〕采用活性炭吸附，灰化后原子吸收光譜法測(cè)定浸出液中的金，流程也較長(zhǎng)，極難實(shí)現(xiàn)批量樣品的檢測(cè)。在現(xiàn)有的文獻(xiàn)只有樣品的浸出劑及簡(jiǎn)要流程，實(shí)際上通常每一相浸出后，固液分離都采用濾紙過濾的方式，尤其是到褐鐵礦包裹金這一相時(shí)，已經(jīng)累積幾張濾紙，其清洗更為不便，方法操作難度大。有必要根據(jù)分離富集方式對(duì)浸出液的處理做調(diào)整，以獲得理想檢測(cè)效果。電感耦合等離子體質(zhì)譜法具有靈敏度高、干擾少的特點(diǎn)，無(wú)需復(fù)雜的分離富集即可進(jìn)行金礦石中的金的測(cè)定［5］。

本文對(duì)測(cè)定介質(zhì)、固液分離、過程內(nèi)標(biāo)的引入等條件進(jìn)行了優(yōu)化，將電感耦合等離子體質(zhì)譜法應(yīng)用于金礦石化學(xué)物相分析，取得滿意的檢測(cè)效果。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器和主要試劑

1）電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，美國(guó)Thermo Sci-entific公司，配高鹽霧化器。2）所用試劑硫脲、鹽酸、硝酸、氫氟酸、溴素、甲醇、氯化亞錫均為AR，水為超純水。3）錸內(nèi)標(biāo)溶液：ρ（Re）＝10μg/mL。4）浸取劑 I：（5g/L碘 -10gNH4I）溶液。5）浸取劑Ⅱ HCIO4（1+99）。6）浸取劑Ⅲ溴素+甲醇（5+95）。7）浸取劑Ⅳ 1%SnCI2，1+1 HCL溶液。

1.2 金物相的分離和測(cè)定

1）裸露與半裸露自然金，稱取10g（精確至0.01g）試樣于250mL離心瓶中，加入50mL浸取劑I，振蕩1h，離心分離并水洗殘?jiān)淮?，濾液合并轉(zhuǎn)人300mL燒杯中。2）碳酸鹽包裹金，向1.2.1的殘?jiān)屑尤?50mL浸取劑Ⅱ，置于沸水浴上加熱1h（保持溶液pH值為1-2），離心分離，上清液保留。向殘?jiān)屑尤?0m浸取劑I，振蕩1h，離心分離并水洗殘?jiān)淮?，兩次濾液合并于300mL燒杯中。3）銅、鉛、鋅、硫化礦包裹金，向1.2.2的殘?jiān)屑尤?0mL浸取劑Ⅲ，振蕩1h，離心并水洗殘?jiān)淮危瑸V液轉(zhuǎn)入300mL燒杯中。4）褐鐵礦包裹金，向1.2.3的殘?jiān)屑尤?0mL浸取劑Ⅳ（不斷滴加SnCl2溶液，保持溶液無(wú)黃色），振蕩1h，離心，用（1+99）HCl洗兩次，上清液棄去。向殘?jiān)屑尤?0mL浸取劑I，振蕩1h。離心分離并水洗殘?jiān)淮紊锨逡恨D(zhuǎn)人300mL燒杯中。5）黃鐵礦包裹金，將1.2.4的殘?jiān)迫?0mL瓷坩堝，在480～500℃高溫爐中灼燒1h，冷卻轉(zhuǎn)入250mL離心瓶中，加入50mL浸取劑I，振蕩1h。離心分離并水洗殘?jiān)淮?，清液轉(zhuǎn)人300mL燒杯中。6）石英和硅酸鹽包裹金，將1.2.5的殘?jiān)迫?0mL瓷坩堝，在650℃灼燒20～30min。冷卻后將殘?jiān)迫刖鬯姆蚁?，加?0mLHF、10 mL HNO3，加熱微沸1～2h后蒸發(fā)至干，再加10mLHF、10 mL HNO3，加熱并放置過夜，次日蒸發(fā)至干，加入1+1王水50 mL，微沸30min。7）金礦各物相浸出液的測(cè)定，往各態(tài)浸出液中加入10.00mL內(nèi)標(biāo)，移至電熱板上加熱至微沸，使大量的碘、溴、甲醇揮發(fā)，加入王水50 mL，搖勻，加水至約200 mL，攪勻。吸取清液0.1 mL于聚四氟乙烯坩堝中，加入0.3%硫脲5 mL，待測(cè)。

在一系列燒杯中，加入金0、20、100、200、1000、2000μg，加入內(nèi)標(biāo) 10.00mL，王水 50 mL，加水至約200 mL，攪勻，制得金標(biāo)準(zhǔn)溶液。分取0.1mL，加入0.3%硫脲5 mL。將試液泵入霧化器，以氬氣作載氣，將霧化氣體導(dǎo)入等離子體火焰中，測(cè)量Au、Re的質(zhì)譜計(jì)數(shù)，同時(shí)繪制工作曲線，從工作曲線上查得試樣中的Au的含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品處理?xiàng)l件實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

1）測(cè)定介質(zhì)對(duì)金測(cè)定結(jié)果的影響，實(shí)驗(yàn)選取3%王水和硫脲溶液介質(zhì)，在電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測(cè)定金，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在王水介質(zhì)下測(cè)定，金存在較明顯的記憶效應(yīng)，測(cè)定高含量樣品后，需較長(zhǎng)時(shí)間清洗才能降至正常水平，難以滿足批量樣品的檢測(cè)。選擇硫脲介質(zhì)后，金由三價(jià)還原為一價(jià)，記憶效應(yīng)幾乎可以忽略，達(dá)到了快速、準(zhǔn)確測(cè)定的要求。

2）固液分離的優(yōu)化，金相各部分提取液與殘?jiān)姆蛛x，傳統(tǒng)是通過過濾的方式，會(huì)引入較多濾紙，造成清洗及操作的不便，濾液體積稍多，檢測(cè)效率低。本方法改用離心瓶后，離心分離浸出液及殘?jiān)?，不僅操作簡(jiǎn)便，濾液總量相對(duì)較少，收集也方便，并且可以密閉，減少液溴揮發(fā)對(duì)檢測(cè)人員的損害，與后續(xù)操作銜接更緊密，流程簡(jiǎn)單。

3）引入過程內(nèi)標(biāo)，簡(jiǎn)化測(cè)定流程，方法在各態(tài)的提取液處理前加入，混勻后，除掉大量碘、溴、甲醇即可，直接在燒杯中粗略定容，由于質(zhì)譜法靈敏度高，無(wú)需后續(xù)復(fù)雜的分離富集流程，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的后續(xù)流程如樣品轉(zhuǎn)移、分離富集、定容等操作，而且也減少這類操作過程及進(jìn)樣系統(tǒng)的所帶來(lái)的偶然誤差，使測(cè)定的準(zhǔn)確度及精密度均有所提高，并且方法的線性范圍寬。

2.2 方法的精密度和準(zhǔn)確度

由于缺乏金礦的物相國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，采用了擬定的分析方法對(duì)多次測(cè)定的精密度及各相加和的回收率來(lái)間接評(píng)價(jià)方法的可靠性。對(duì)四個(gè)金礦樣品平行分析6份進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果見表1～表4。試驗(yàn)表明，樣品的回收率在91.7%～102.5%，滿足地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DZ/T 0130-2006要求。

3 結(jié)論

本文將質(zhì)譜法用于金礦石物相分析，用硫脲介質(zhì)來(lái)減少金的記憶效應(yīng)，以離心分離殘?jiān)吞崛∫旱姆绞?，改進(jìn)原來(lái)繁瑣的過濾操作，并以過程內(nèi)標(biāo)的加入方式，簡(jiǎn)化前處理的流程，提高了檢測(cè)效率，改善測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度及精密度。

表1 金礦石物相分析方法精密度及準(zhǔn)確度

表2 金礦石物相分析方法精密度及準(zhǔn)確度

表3 金礦石物相分析方法精密度及準(zhǔn)確度

表4 金礦石物相分析方法精密度及準(zhǔn)確度