賈書朝 馮衛(wèi)
(1.陜西鳳縣四方金礦有限責任公司,陜西寶雞 721700;2.寶雞西北二里河礦業(yè)有限公司,陜西寶雞 721700)
陜西鳳縣四方金礦有限責任公司成立于1997年5 月,位于鳳縣坪坎鎮(zhèn),是在省政府針對鳳縣八卦廟金地區(qū)礦業(yè)秩序混亂進行治理整頓后,按照“依法、科學、有序”的辦礦原則,組建的集采、選、冶為一體的國有股份制黃金企業(yè),其開采的八卦廟金礦床,為一低品位特大型礦床,礦山先后經過2 次較大技改,現(xiàn)已形成日采選3000 噸,年處理礦石100 余萬噸,年產黃金1000多公斤的產能,是省內第二大黃金礦山,10 多年來為陜西黃金產業(yè)的發(fā)展做出了應有貢獻,同時全力打造四方企業(yè)文化,形成了“團結拼搏,務實創(chuàng)新”的企業(yè)精神,先后獲得全國安全生產“優(yōu)秀單位”、陜西省“安全生產先進單位”、寶雞市“文明企業(yè)”、“平安單位”等殊榮。且礦區(qū)經過常年的改造和綠化,呈現(xiàn)四季常青,三季有花,秋季有果的綠色園林式礦區(qū),成為了一個花園式企業(yè)。
四方金礦選礦廠采用全泥氰化炭漿富氧浸出工藝,選礦藥劑為氰化鈉,氰化鈉是一種劇毒化學品,吸入、吞食微量或傷口接觸都會引起中毒或者死亡,氰化物對人體的毒性機理主要是與高鐵細胞色素氯化酶結合,生成氰化高鐵細胞色素氧化酶,而使其失去傳遞氧化作用,引起組織缺氧窒息。它具有致死率高,作用迅速,毒性強的特點,是聯(lián)合國化學武器組織嚴格監(jiān)控的一種化學品,也是國家重點管控的危險化學品,尤其近年來安全環(huán)保形勢收緊,氰化鈉的日常使用和管理更是不能有半點馬虎大意。
陜西鳳縣四方金礦有限責任公司作為省屬大型黃金企業(yè),生態(tài)文明建設和環(huán)境保護一直是企業(yè)生產工作的重點和頭等大事,公司嚴格按照中、省、市、縣以及陜西有色集團關于生態(tài)環(huán)境保護的有關決策部署、要求,全面貫徹落實“綠水青山,就是金山銀山”的發(fā)展理念,提升公司生態(tài)環(huán)境保護管理水平,為切實保障人們的飲水安全及職工生命健康,保護環(huán)境,滿足監(jiān)管要求,礦區(qū)周圍水質日常監(jiān)測工作就顯得尤為重要和關鍵,嚴格合法合規(guī)生產是必須的,也是必要的,本文通過硝酸銀容量法測定工業(yè)回水及河流水質中總氰根濃度。
試樣經加熱蒸餾得到的堿性餾出液,以試銀靈為指示劑,用硝酸銀標準溶液滴定,氰離子與硝酸銀作用形成銀氰絡合離子,到達終點時,過量的銀離子與試銀靈指示劑反應生成橙紅色絡合物,根據硝酸銀消耗量計算氰化物濃度。
(1)800 W 可調電爐一組四個。
(2)500 ml 全玻璃蒸餾器四套。
(3)10ml、200 ml 量筒各一個,100ml量筒4個。
(4)200、1000ml棕色容量瓶。
(5)250ml錐形瓶四個。
(6)50ml 廣口棕色瓶。
(7)滴定管及膠頭滴管。
(8)滴定臺。
圖1 氰化物蒸餾裝置圖
本試驗分析時均使用符合國家標準的分析純化學試劑,實驗用水為化驗室凈水器新制備的不含氰化物和活性氯的純凈水。
(1)氫氧化鈉溶液:ρ(NaOH)=10 g/L。
稱取10g 氫氧化鈉溶于水中,稀釋至1000ml,搖勻,貯于聚乙烯塑料容器中。
(2)乙二胺四乙酸二鈉鹽(EDTA-2Na)溶液:ρ(C10H14N2O8Na2·2H2O)=100g/L。
稱取20.0g乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-2Na)溶于水中稀釋定容至200 ml,搖勻。
(3)試銀靈指示劑:
稱取0.02 g 試銀靈(對二甲氨基亞芐基羅丹寧),溶于丙酮中,并稀釋至100 ml。貯存于棕色瓶并放于暗處,穩(wěn)定一個月待用。
(4)磷酸:(H3PO4)=1.69 g/ml。
(5)硝酸銀標準溶液:c(AgNO3)=0.01 mol/L。
準確稱取1.699g 硝酸銀基準物質溶于水中,稀釋定容至1000 ml,搖勻,貯于棕色試劑瓶中,該標準溶液為0.01 mol/L。
(6)硝酸銀滴定溶液0.001mol/L 移取100ml 0.01mol/L 硝酸銀標準溶液到1000ml 的棕色容量瓶內稀釋至刻度。
(7)氰化物標準溶液GBW(E)080115:50mg/L國家標準物質(中國計量科學研究院)。
(1)將兩組四個蒸餾瓶、可調電爐子、固定裝置從左到右依次連接好,冷卻水下面進上面出,確保各接口銜接處密閉性良好,冷卻水路暢通。
(2)用量筒量取200 ml 樣品,空白量200ml 蒸餾水,移入蒸餾瓶中(若氰化物濃度高,可少取樣品,加水稀釋至200 ml),若反應劇烈需加數粒玻璃珠。
(3)往接收瓶(100ml 量筒替代)內加入10 ml 氫氧化鈉溶液,作為吸收液,務必使冷凝管下端插入吸收液中。
(4)加10 ml EDTA 溶液加入蒸餾瓶內。再迅速加入10 ml 磷酸(當樣品堿度大時,可適當多加磷酸,使pH<2),立即蓋好瓶塞,打開冷凝水,打開可調電爐,由低擋逐漸升高,餾出液以2~4 ml/min 速度進行加熱蒸餾。
(5)當接收瓶內溶液接近100ml 時,停止蒸餾,用少量純凈水沖洗導液管,取出接收瓶,用水稀釋至刻度線。此堿性餾出液(A)待測。
取1.4.5(A)待測液于錐形瓶中。加入5 滴試銀靈指示劑,搖勻,在不斷旋搖下,用硝酸銀滴定溶液滴定至溶液由黃色變?yōu)槌燃t色,記下讀數(V1)??瞻自囼灒椒ㄍ?,記下讀數(V0)。
氰化物質量濃度以氰離子(CN-)計,按公式計算:
式中:ρ1—氰化物的質量濃度mg/L;
c—硝酸銀滴定溶液濃度mol/L,本實驗用0.001mol/L;
V1—滴定試樣時硝酸銀滴定溶液的用量ml;
V0—滴定空白試驗時硝酸銀滴定溶液的用量ml;
V—樣品的體積ml,本次樣品體積取了200ml;
52.04—氰離子(2CN-)摩爾質量g/mol。
(1)精密度試驗:
選用新制備純凈水、西河河流水樣,分別加入10μg、20μg CN-標準液后,按本文相應方法進行平行試驗滴定,兩組8個樣,測定結果平均RSD為3.18%。
(2)準確度試驗
選用新制備純凈水、西河河流水樣,分別加入CN-標準液5、10、15、20、25 μg進行回收試驗,按本文相應方法進行滴定,平均回收率為100.52%。
(1)蒸餾時,要時刻檢查連接部位,使其嚴密完好,餾出液冷凝管下端要插入吸收液液面中,使吸收完全,謹防蒸餾或吸收裝置發(fā)生漏氣現(xiàn)象,氰化氫揮發(fā),使分析產生誤差且污染實驗室環(huán)境。
(2)所有空白實驗和樣品同時進行,操作步驟相同。
(3)用硝酸銀滴定溶液滴定試樣前,應以pH 試紙測試試樣的pH 值,務必使其pH>11。
(4)采集的樣品應及時進行測定,如果不能及時測定,必須立即加氫氧化鈉固定,以防分解,一般水樣加0.5 g/L 固體氫氧化鈉。當水樣酸度高時,應多加固體氫氧化鈉,使樣品的pH>12。
(5)試樣中存在活性氯等氧化物干擾測定,可在蒸餾前加亞硫酸鈉溶液(Na2SO3)排除干擾。
(6)試樣中存在亞硝酸離子干擾測定,可在蒸餾前加氨基磺酸(NH2SO2OH)排除干擾。
(7)試樣中存在硫化物干擾測定,可在蒸餾前加碳酸鎘(CdCO3)或碳酸鉛(PbCO3)固體粉末排除干擾。
(8)可靠檢驗試驗。選用新制備純凈水、西河河流水樣,分別加入10μg、20μg 國家水中氰標準溶液后,按本文相應方法進行滴定,兩組平行試驗6 批次,測定結果平均RSD 為3.18%,說明本方法的檢驗結果準確可靠。
(9)氰化物屬于劇毒物質,操作時應按規(guī)定佩戴防護器具,避免接觸皮膚和衣服;檢測后的殘渣殘液應做妥善的安全處理。
(10)蒸餾時務必打開冷凝水。
本方法經過多次探究試驗,摸索與改進,用硝酸銀容量法測定水中氰化物,重現(xiàn)性好,準確度高,回收率滿意,操作簡單快捷,檢出限為0.025mg/L,可滿足企業(yè)一般性環(huán)保水質監(jiān)測及工業(yè)廢水排放檢測要求,具有一定的實用價值。