测定金含量的方法

测定金含量的方法
【专利摘要】本发明公开了测定金含量的方法，包括：（1）将待测样品在马弗炉中进行灼烧处理，以便除去硫、砷、炭和有机物；（2）向经过灼烧处理后的待测样品中加入氟化钠和王水进行溶解，以便得到溶解液；（3）向溶解液中加入泡塑进行吸附处理，以便泡塑吸附溶解液中的金；（4）取出吸附处理后的泡塑并进行灼烧灰化，以便得到灰化产物；（5）向灰化产物中依次加入王水、水、磷酸-磷酸钠溶液、溴化钾溶液二苯硫脲丙酮溶液、乙酸乙酯，进行萃取；（6）分离得到含有金的有机相；（7）利用火焰原子吸收光谱仪对含有金的有机相，以便确定待测样品金含量。利用该方法可以将火焰原子吸收法测定金含量的最低检测限降低至0.050g/t。
【专利说明】测定金含量的方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及分析化学领域，具体而言，本发明涉及测定金含量的方法。

【背景技术】
[0002] 目前，检测行业对地质样品或堆浸尾矿低品位金的测定普遍采用价格昂贵的石墨 炉原子吸收仪、原子发射光谱仪、电感耦合等离子体质谱仪等进行测定，仪器价格昂贵且运 行费用较高，一般实验室特别是矿山实验室较难承受。为此寻找经济、方便、可适用于矿山 实验室测定金含量的方法有待进一步改进。


【发明内容】

[0003] 本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商 业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种具有检测限较低的测定金含量的方法。
[0004] 根据本发明的一个方面，本发明提出了一种测定金含量的方法，包括：
[0005] ( 1)将待测样品在马弗炉中进行灼烧处理，以便除去硫、砷、炭和有机物；
[0006] (2)向经过灼烧处理后的待测样品中加入氟化钠和王水进行溶解，以便得到溶解 液；
[0007] (3)向所述溶解液中加入泡塑进行吸附处理，以便所述泡塑吸附所述溶解液中的 金；
[0008] (4)取出所述吸附处理后的泡塑并进行灼烧灰化，以便得到灰化产物；
[0009] (5)向所述灰化产物中依次加入王水、水、磷酸-磷酸钠溶液、溴化钾溶液二苯硫 脲丙酮溶液、乙酸乙酯，进行萃取；
[0010] (6)分离得到含有金的有机相；
[0011] (7)利用火焰原子吸收光谱仪对所述含有金的有机相，以便确定所述待测样品金 含量。
[0012] 由此采用上述方法可以有效对待测样品中的金的含量进行测定，并且利用该方法 可以有效降低传统的测定金含量的最低检测限和灵敏度。
[0013] 另外，根据本发明上述实施例的测定金含量的方法还可以具有如下附加的技术特 征：
[0014] 在本发明的一些实施例中，所述待测样品为地质样品或堆浸尾矿。由此通过测定 该样品中的金含量还推测矿山中是否含有一定标准量的金，便于寻找金矿。
[0015] 在本发明的一些实施例中，在所述步骤（1)中将所述待测样品在650摄氏度的马 弗炉中进行所述灼烧处理进行2小时。由此可以除去硫、砷、炭和有机物。
[0016] 在本发明的一些实施例中，在所述步骤（2)中，向经过灼烧处理后的待测样品中加 入氟化钠和王水是按照所述待测样品、所述氟化钠和王水的配比为20g :1?2g :100ml进 行的。由此可以进一步提商金的溶解率。
[0017] 在本发明的一些实施例中，所述溶解液的浓度为20g/150ml。由此可以使得待测样 品中的金完全溶解于溶解液中，以便进一步提高测定的准确度。
[0018] 在本发明的一些实施例中，在所述步骤（3)中，按照150ml所述溶解液中加入 0. 2?0. 3g泡塑进行吸附处理，利用所述泡塑吸附所述溶解液中的金。由此可以使得金完 全被吸附到泡塑中，以便进一步提高测定的准确度。
[0019] 在本发明的一些实施例中，在所述步骤（4)中，将所述吸附处理后的泡塑在650摄 氏度的马弗炉中进行灼烧灰化。以便将泡塑中吸附的金完全暴露出来，以便进一步对金含 量进行测定。
[0020] 在本发明的一些实施例中，在所述步骤（5)中进一步包括：将所述灰化产物中加 入5ml王水进行溶解；利用20ml王水将所得到的溶解的灰化产物移入100ml容量瓶中；向 所述容量瓶中加入水25ml、磷酸-磷酸钠溶液10ml、溴化钾溶液2ml、0. 3重量％二苯硫脲 丙酮溶液2ml、乙酸乙酯5ml ;加入王水定容至所述容量瓶的刻度线进行萃取。由此可以进 一步提1?金萃取率，以便进一步提1?测定含量的准确度。
[0021] 在本发明的一些实施例中，所述磷酸-磷酸钠溶液为基于l〇〇ml所述磷酸-磷酸 钠溶液，其中含有25体积磷酸和10g的磷酸钠。由此可以使得金完全溶解在无机相中。
[0022] 在本发明的一些实施例中，所述王水的浓度为50体积％。由此可以进一步提高金 的提取率。
[0023] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。

【专利附图】

【附图说明】
[0024] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中 ：
[0025] 图1是根据本发明一个实施例的测定金含量方法的流程示意图。

【具体实施方式】
[0026] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0027] 根据本发明的一个方面，本发明提出了一种测定金含量的方法，根据本发明的具 体实施例，该方法包括：1)将待测样品在马弗炉中进行灼烧处理，以便除去硫、砷、炭和有机 物；2)向经过灼烧处理后的待测样品中加入氟化钠和王水进行溶解，以便得到溶解液；3) 向溶解液中加入泡塑进行吸附处理，以便泡塑吸附所述溶解液中的金；4)取出吸附处理后 的泡塑并进行灼烧灰化，以便得到灰化产物；5)向灰化产物中依次加入王水、水、磷酸-磷 酸钠溶液、溴化钾溶液二苯硫脲丙酮溶液、乙酸乙酯，进行萃取；6)分离得到含有金的有机 相；7)利用火焰原子吸收光谱仪对含有金的有机相，以便确定待测样品金含量。
[0028] 本发明的实施例的测定金含量的方法将泡塑富集与乙酸丁酯萃取相结合对待测 样品中的金进行提取，由此可以进一步提商金的提取率，以便进一步提商金的测定准确度。 同时采用火焰原子吸收光谱法对萃取在乙酸丁酯中的金进行测定，其测定灵敏度高，可以 进一步降低最低检测限。根据本发明实施例的测定金含量的方法的最低检测限可以达到 0. 05g/t，由此该方法可以适用于低品位金的测定。
[0029] 下面参考图1详细描述本发明实施例的测定金含量的方法。
[0030] S100 :灼烧处理
[0031] 根据本发明实施例的测定金含量的方法可以适用于任何含金样品中金的测定，例 如测定的待测样品可以为地质样品或堆浸尾矿。金矿地质样品或堆浸尾矿的成分比较复 杂，一般均含二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、氧化锰、 二氧化钛、五氧化二磷、硫、砷、炭及其他有机物，并有可能含有银、铜、铅、锌等杂质元素。因 此对地质样品或堆浸尾矿中金含量测定具有一定的难度。
[0032] 本发明的发明人发现，首先对待测物质，例如地质样品或堆浸尾矿进行灼烧处理， 由此可以有效地除去其中的干扰元素硫、砷、炭及其他有机物。根据本发明的具体实施例， 地质样品和堆浸尾矿均可以来自于矿山，其中金品位较低，一般低于〇. l〇g/t，并且杂质成 分比较复杂，特别含有一些硫、砷、炭杂质和其他金属杂质和有机物杂质等。
[0033] 根据本发明具体实施例的测定金含量的方法，首先将待测样品进行灼烧处理，由 此可以除去其中的硫、砷、炭及其他有机物等杂质。剩余物质有造岩物质二氧化硅、三氧化 二错、三氧化二铁、氧化興、氧化镁、氧化钾、氧化钠、氧化猛、二氧化钛、五氧化二磷及其他 金属杂质元素和目标元素金等。避免其对金含量的测定造成影响，以便进一步提高测定的 准确度。
[0034] 根据本发明的具体实施例，灼烧处理的具体方法并不受特别限制，例如可以在马 弗炉中进行。具体地，将待测样品在650摄氏度的马弗炉中进行灼烧处理进行2小时。由 此可以有效地将待测物中的硫、砷、炭和有机物等杂质除去，避免其干扰金的后续测定。以 便进一步提高金的测定准确度。根据本发明的具体实施例，灼烧处理方法尤其适用于除去 地质样品或堆浸尾矿中的硫、砷、炭和有机物等。
[0035] S200 :王水溶解
[0036] 根据本发明的具体实施例，向上述经过灼烧处理后的待测样品中加入氟化钠和王 水进行溶解，以便得到溶解液。根据本发明的具体实施例，溶剂的加入量可以按照待测样 品、氟化钠和王水的配比为20g :1?2g :100ml进行。根据本发明的具体实施例，采用的王 水的浓度并不受特别限制，优选可以采用为50体积％的王水。利用50体积％的王水既可 以保持了王水的较高浓度以便使金溶解，也有利于溶金产物氯金酸扩散进入溶液，由此可 以进一步提高溶解效率。并且发明人还意外地发现，当加入少量的氟化钠可以起到助溶的 作用，即分解最主要的造岩矿物二氧化硅，进一步使包裹于二硅化硅内的金完全溶解。由此 利用氟化钠和50体积％的王水可以有效地将灼烧处理后的待测样品进行溶解，提高金的溶 解率和溶解效率。根据本发明的具体实施例，还可以采用微热溶解，以便进一步提高溶解效 率。根据本发明的具体实施例，可以向微热溶解后的溶解液中加入水使得最终的溶解液的 体积达到150ml。由此，根据本发明的具体实施例，溶解液的浓度为20g/150ml。
[0037] S300 :吸附处理
[0038] 根据本发明的具体实施例，发明人意外地发现，利用泡塑吸附上述溶解液中的金 可以有效除去待测样品中的造岩物质二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙、氧化镁、 氧化钾、氧化钠、氧化锰、二氧化钛、五氧化二磷等大部分杂质元素，并且选择性的吸附其中 的金，随金一起吸附的少量杂质元素可以通过进一步地提取进行分离。进一步地。采用泡塑 吸附金时不需分离矿浆，相比活性炭吸附操作简单、方便而且快速，选择性高，稳定性较好。 根据本发明的具体实施例，可以按照150ml溶解液中加入0. 2?0. 3g泡塑进行吸附处理。 [0039] S400 :灼烧灰化
[0040] 泡塑吸附后，若采用硫脲解脱法并简单减小硫脲体积，会导致解脱不完全而使结 果偏低。要把测试试液体积降至小体积如5mL，并且灵敏度高，只有萃取于有机相中才能达 到。
[0041] 根据本发明的具体实施例，将上述吸附处理后的泡塑进行灼烧灰化处理，根据本 发明的具体示例，灼烧灰化的具体条件并不受特别限制，例如可以在650摄氏度的马弗炉 中进行灼烧灰化。由此可以将泡塑进行灰化得到白色粉末，以便于后续对白色粉末中的金 进行测定。灼烧灰化处理泡塑提取其中的金的方法相比其他解脱的方法更加彻底，由此可 以进一步提高金的回收率，以便进一步提高测定金含量的准确度。
[0042] S500 :萃取处理
[0043] 根据本发明的具体实施例，进一步提取存在于灼烧灰化后得到的白色粉末中的 金。根据本发明的具体示例，可以采用萃取方法提取。由于金较易溶于乙酸丁酯有机溶剂 中，因此可以采用乙酸丁酯作为有机相进行萃取。然而在萃取过程中会遇到下列问题，通常 为了提高有机相中的金的浓度，以便进一步提高测定的灵敏度和准确度，尽可能地采用少 量的有机溶剂进行萃取，然而少量的有机溶剂又会导致萃取不完全。
[0044] 为此本发明的发明人发现，向溶解金的无机相中加入一定量的磷酸-磷酸钠溶 液、溴化钾溶液和二苯硫脲丙酮溶液可以显著提高萃取效果。发明人发现，磷酸-磷酸钠溶 液可以增加金在无机相王水中的溶解度，由此可以将灰化产物中的金完全溶解；而溴化钾 溶液和二苯硫脲丙酮溶液可以与金结合使其更加易溶于有机相乙酸丁酯，进而可以将金完 全萃取到乙酸丁酯中。由此将上述几种溶液进行混合形成萃取体系可以显著提高的金的萃 取效果。
[0045] 根据本发明的具体实施例，上述对灰化产物进行萃取提取金的方法具体可以包括 下列步骤：首先将灰化产物中加入5ml王水进行溶解；并利用20ml王水将所得到的溶解的 灰化产物移入l〇〇ml容量瓶中。根据本发明的具体实施例，溶解所用的王水可以为50体 积％的王水，并同时采用微加热进行溶解，由此可以进一步提高溶解效率和溶解度。进而将 灰化产物中的金初步溶解到王水中。接下来可以利用上述萃取体系对金的初步溶解液进行 萃取。具体上述向容量瓶中依次加入水25ml、磷酸-磷酸钠溶液10ml、溴化钾溶液2ml、0. 3 重量％二苯硫脲丙酮溶液2ml、乙酸乙酯5ml ;并加入王水定容至容量瓶的刻度线进行萃取。 由此利用上述萃取体系可以显著提高金的萃取效果，将金完全萃取在乙酸丁酯中。
[0046] 根据本发明的具体实施例，上述萃取体系中的磷酸-磷酸钠溶液为基于100ml磷 酸-磷酸钠溶液，其中含有25体积磷酸和10g的磷酸钠；所用王水的浓度为50体积％。根 据本发明的具体实施例，上述萃取体系中各组分的加入量并不受上述具体体积的限制，只 要能够满足上述各组分的配比即可。
[0047] S600 :火焰原子吸收光谱法测定
[0048] 根据本发明实施例的测定金含量的方法可以采用火焰原子吸收光谱法测定对上 述萃取处理后的乙酸丁酯有机相中的金进行测定。由于有机溶剂表面张力小、蒸发速度快， 气溶胶雾粒直径小，因此采用火焰原子吸收光谱法测定原子化效果好，灵敏度高。另外，火 焰原子吸收光谱仪相对于石墨炉原子吸收仪和原子发射光谱仪等价格优惠，更加适用于矿 山实验室中对地质样品和堆浸尾矿中金的测定。根据本发明的具体实施例，采用乙酸丁酯 对火焰原子吸收光谱仪进行调零并进行测定。根据本发明的具体实施例，可以采用标准曲 线法确定待测样品中的金含量。
[0049] 本发明实施例的测定金含量的方法将泡塑吸附和乙酸丁酯萃取结合，采用二次富 集，可将最低检测限降低至〇. 〇5g/t，由此更加适用于低品位金的测定。该方法应用于矿上 实验室可以在节约成本的同时显著提高检测的准确度和可测得的金含量范围，为矿山寻金 提供有力支持。
[0050] 下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述 性的，而不以任何方式限制本发明。
[0051] 实施例1
[0052] 1、称取20. 00g地质样品于60mmX 120mm瓷方舟中，放入马弗炉内，由低温升至 650°C并保持2h以灼烧除尽硫、砷、炭及其他有机物，取出，冷却。
[0053] 2、将灼烧后样品移入250mL锥形瓶中，（随样品带两个试剂空白)加入1?2g氟化 钠，加入约l〇〇mL新配制50体积％的王水，在电热板上加热微沸溶解并使体积蒸发至40? 50mL，取下，冷却。
[0054] 3、加水至150mL左右，放入0. 2?0. 3g泡塑，于调速多用振荡器上快速振荡 30min，取下，于流水处洗净泡塑上样品残渣，置于25mL瓷坩锅内，放入马弗炉中，从低温升 至650°C灼烧至灰化完全。取出，冷却。
[0055] 4、加入50%的王水5mL对灰化产物进行微热溶解，用50%王水20mL将其移入100mL 容量瓶中。加水25mL，加入10mL25%H3P04-10%Na2HP0 4溶液，摇匀。加入2mL25%Iffir溶液，摇 匀。加入0.3%二苯硫脲丙酮溶液2mL，充分摇匀。准确加入乙酸丁酯5mL。塞上瓶塞，用 力振荡萃取lmin，加入5%王水使有机相上升至瓶颈，待分层完全(可振摇瓶颈使分层完全） 后，即可在已预热火焰原子吸收光谱仪上测定，测定时用乙酸丁酯调零。
[0056] 5、校准曲线绘制：分别移取 0· 0 μ g、0. 4 μ g、1. 0 μ g、2. 0 μ g、4. 0 μ g、6. 0 μ g 金于 100mL容量瓶中，加入50%王水25mL、加水25mL，加入10mL25%H3P04-10%Na 2HP04溶液，摇匀。 加入2mL25%KBr溶液，摇匀。加入0. 3%二苯硫脲丙酮溶液2mL，充分摇匀。准确加入乙酸丁 酯 5mL。
[0057] 待测样品的金的质量分数按下式计算： \ _ m t - m 2 0058 ^ ι λμ ) ; m
[0059] 式中，ω (Au) -待测样品中金的质量分数，g/t ;
[0060] 1?一从校准曲线上查出试料溶液中的金量，μ g ;
[0061] m2-从校准曲线上查出空白试验溶液中的金量，μ g ;
[0062] m-试料质量，g。
[0063] 实施例2
[0064] 待测样品：国家一级标准物质GBW07247 (金含量推荐值为0· 050g/t)、GBW07248 (金含量推荐值为〇. l〇〇g/t)。
[0065] 采用实施例1中测定金含量的方法分别测定上述两种待测物质各10份。
[0066] 采用石墨炉原子吸收测定法同样分别测定上述两种待测物质各10份。测定和分 析结果见表1。
[0067] 石墨炉原子吸收测定方法：
[0068] 1、称取试料10g置于长方形瓷舟中，送入高温炉内（将炉门拉开0. 7cm)，从低温升 到650-700°C，保温l_2h。取出冷却后，将试料倒入250mL锥形瓶中，用水润湿，加入（1+1) 王水50mL，加瓷坩埚盖后置电热板上加热溶解，保持微沸40min。冷却。
[0069] 2、用水冲洗瓷坩埚盖，再加70mL水及3mL三氯化铁溶液,放入约0. 2g聚氨酯泡沫 塑料。置震荡机上震荡30min。取出泡沫塑料，用自来水洗去泡沫塑料的矿渣和酸，挤干，放 入10mL比色管中，往比色管中加入5. OmL硫脲-盐酸解脱液，盖上盖子放入沸水浴中，保 持20min ;然后将泡沫塑料上移在比色管上壁处，用玻棒多次挤压泡沫塑料后，取出泡沫塑 料块。冷却，摇匀。将比色管溶液倒入样品杯中，按石墨炉原子吸收光谱仪工作条件进行测 定。
[0070] 3、校准曲线绘制：分别吸取金标准溶液IVO. 0mL、0. 8mL、2. 0mL、4. OmL于250mL锥 形瓶中（此校准曲线金量分别为〇· 0ng、20. 0ng、50. 0ng、100. Ong)，加入（1+1)王水30mL及 三氯化铁溶液3mL，加入70mL水，放入约0. 2g聚氨酯泡沫塑料，以下按校准曲线分析步骤操 作，测量试液吸光度。测定完后，以金量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制校准曲线。
[0071] 4、待测样品的金的质量分数按下式计算：

【权利要求】
1. 一种测定金含量的方法，其特征在于，包括： (1) 将待测样品在马弗炉中进行灼烧处理，以便除去硫、砷、炭和有机物； (2) 向经过灼烧处理后的待测样品中加入氟化钠和王水进行溶解，以便得到溶解液； (3) 向所述溶解液中加入泡塑进行吸附处理，以便所述泡塑吸附所述溶解液中的金； (4) 取出所述吸附处理后的泡塑并进行灼烧灰化，以便得到灰化产物； (5) 向所述灰化产物中加入王水、水、磷酸-磷酸钠溶液、溴化钾溶液二苯硫脲丙酮溶 液、乙酸乙酯，进行萃取； (6) 分离得到含有金的有机相； (7) 利用火焰原子吸收光谱仪对所述含有金的有机相，以便确定所述待测样品金含量。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待测样品为地质样品或堆浸尾矿。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤（1)中将所述待测样品在 650摄氏度的马弗炉中进行所述灼烧处理进行2小时。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤（2)中，向经过灼烧处理后的 待测样品中加入氟化钠和王水是按照所述待测样品、所述氟化钠和王水的配比为20g :1? 2g :100ml进行的。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶解液的浓度为20g/150ml。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤（3)中，按照150ml所述溶解 液中加入〇. 2?0. 3g泡塑进行吸附处理，利用所述泡塑吸附所述溶解液中的金。
7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤（4)中，将所述吸附处理后的 泡塑在650摄氏度的马弗炉中进行灼烧灰化。
8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤（5)中进一步包括： 将所述灰化产物中加入5ml王水进行溶解； 利用20ml王水将所得到的溶解的灰化产物移入100ml容量瓶中； 向所述容量瓶中加入水25ml、磷酸-磷酸钠溶液10ml、溴化钾溶液2ml、0. 3重量％二 苯硫脲丙酮溶液2ml、乙酸乙酯5ml ; 加入王水定容至所述容量瓶的刻度线进行萃取。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述磷酸-磷酸钠溶液为基于100ml所述 磷酸-磷酸钠溶液，其中含有25体积磷酸和10g的磷酸钠。
10. 根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述王水的浓度为50体 积％。
【文档编号】G01N1/28GK104089798SQ201310593515
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2013年11月21日 优先权日:2013年11月21日
【发明者】业龙祥, 伍雪英, 李光富, 李红巧 申请人:云南黄金矿业集团股份有限公司