浅谈火试金法测高铜物料中金银含量

纪学义 张东阳

摘 要：本试验对铅火试金富集金、银的方法进行研究。该法的主要的干扰元素有铜、锑、硫、铁等，结果表明硫、铁对火法试金金、银基本没有影响，硫、铜在一定范围内干扰不明显， 但当铜的含量大于20%时对金、银的测定有明显的影响。本次试验与湿法及重现性好、可靠性强、准确度高。本方法的主要目的是解决铜含量大于20.00%的冰铜渣及铜回收中间物料中金、银含量的测定。

关键词：火试金 金 银 干扰元素.

一、前 言

火试金法富集金和银是一种应用成熟的预富集方法。实现这一目的， 就是依据金属的易还原性，把要测定的贵金属呈金属状态析出来而富集于某一金属中，这种方法称之为火试金法，用其中某一金属去捕集贵金属， 这一金属就是火法试金所谓的捕集剂，以某种金属做捕集剂， 就称为某种火试金法。此外，如果这种与贵金属相近的金属不是用作捕集剂， 而它又和贵金属共存于被分析的试样中，必然也会和贵金属一起呈金属状态析出来，将会影响测定贵金属， 那么，它就成了干扰元素。如用铅作捕集剂，称为铅试金法等等。其中， 铅试金法用的最早、适应广， 铅试金法属于经典火试金。利用金属铅在高温熔融时， 能与贵金属形成合金的性质， 从而起到捕集贵金属与杂质成份分离的目的。而金、银等贵金属与铅形成合金进入。

所得的铅扣（贵金）置于灰皿中，在适当温度下进行氧化灰吹除铅，灰吹时铅氧化成氧化铅而渗透于多孔的灰皿中，从而除去铅扣中的铅及少量贱金属，最后在灰皿的表面上得到金银及其他贵金属合粒。

用乙酸煮沸处理合粒表面粘附的杂质，再利用金不溶于硝酸而银则完全溶解的特性，用硝酸溶解分金、将获得的金粒经淬火后称量，可计算出金的含量，根据金银合粒质量与金质量之差即可求出银的质量。

而以上方法对于含铜量较高的物料无法检测出准确的数据，因此利用所学知识，结合大量实验总结出预先用硫酸处理试样，有效避免铜对金、银分析的影响。

二.操作及规范

1.使用范围

本方法适用于火试金测定高铜物料的银量和金量的方法。

本方法适用于铜含量20%-50%（质量分数）铜的硫化物、氧化物中银量和金量的测定。

2.反应原理

试料预先用硫酸消除铜再与适量的熔剂熔融的同时，以铅捕集金、银形成铅扣，其他杂质与熔剂生成易熔性熔渣，利用铅扣与熔渣的密度不同，铅扣与熔渣分离，灰吹得到金、银合粒，用称量法测定金、银合量。利用金不溶于硝酸的性质，使金、银分离，用称量法测定金量，合量减去金量即得银量。

3.样品的准备

试样粒度不大于0.090mm。

试样必须在100℃-105℃烘箱中烘干4h，置于干燥器中冷却至室温。

4.试验方法

4.1试样除铜

称取20g冰铜样品置于500ml烧杯中，加入硫酸50ml，盖上表面皿，在电热板低温溶解，待反应结束。冷却后加入200ml水用洗涤表面皿和杯壁，稍冷后用快速滤纸过滤；将沉淀物全部转移至滤纸上。用温水将沉淀物洗至蓝色消失。沉淀连同滤纸放入烧杯中，鼓风干燥箱烘干。

4.2分析试验

4.2.1配料熔融

上述试样烘干后全部全部转移至粘土坩埚中，加入80 g 氧化铅、40g 无水碳酸钠、10g 二氧化硅、15 g 硼砂、根据试样的总还原力和硝酸钾的氧化力确定硝酸钾的加入量（ 一般控制在10g 以内） 。搅拌均匀后， 覆盖20 g的NaCl。将坩埚放入电炉内， 慢慢升高温度， 升温到1100℃ 保持50min。取出试金坩埚并在石板上轻轻墩几下； 然后倒入已预热的铸铁模中， 放置冷却。将熔渣与铅扣分离， 称重（ 保持铅扣25～40 g）。

4.2.2灰吹

将铅扣放入已在890℃试金电炉中预热30min的灰皿中，关闭炉门2min，待熔铅脱去黑膜后，稍开炉门，同时控制炉温在890℃下进行灰吹，当金银合粒出现闪银点，灰吹即告结束，把灰皿移至炉门口。取出冷却后，用镊子取出金银合粒置于瓷坩埚中，灰皿保留。

4.2.3二次试金

将熔渣及灰皿粉粹后（保证粒度<0.104mm），按如下方法配料，进行二次试金。

将熔渣和灰皿（全部）、50g无水碳酸钠、80g氧化铅、15g二氧化硅、15g硼砂、3g淀粉置于原试金坩埚中，搅拌均匀后，覆盖约10mm厚氯化钠，以下按6.4.2-6.4.3进行。

4.2.4分金

加10mL冰乙酸于瓷坩埚中（瓷坩埚中含两颗金银合粒，即灰吹和二次试金所得到的金银合粒），加热微沸10min，倾倒出溶液并洗净，烤干。用小锤将金银合粒锤成0.2mm-0.3mm厚的薄片，然后再试金天平上称量，得金银合粒的质量。

6.5.2 将锤成薄片的金银合粒置于瓷坩埚中，加入15mL-20mL浓度为1：7的热硝酸，待反应缓慢下来后，再加入浓度为1：1的热硝酸至填满瓷坩堝于低温电热板上加热近沸，等到银全部溶解于硝酸后（反应停止），小心倾出溶液，用二次蒸馏水洗涤2次，再用热水洗涤瓷坩埚及金片3次，烤干，在550℃马弗炉中进行退火约5min，取出冷却后，将金粒放在试金天平上称量，得金粒质量。将试金所得金银合粒质量减去金粒质量即为银的质量。

4.3数据计算

按公式（1）、（2）分别计算金、银的质量分数wAl 、wAg ，数值以kg/t表示：

（1）

（2）

式中：

m1 ——金银合粒质量，单位为毫克（mg）；

m2 ——金粒质量，单位为毫克（mg）；

m3 ——分析所用氧化铅总量中含银的质量，单位为毫克（mg）；

m4 ——分析所用氧化铅总量中含金的质量，单位为毫克（mg）；

m0 ——试料的质量，单位为克（g）。

金的计算结果表示至小数点后三位；银的计算结果表示至小数点后两位。

三.试验结论

1.结论

1.1本文所述的针对高铜物料的化验操作方法可行，且化验准确度可提高95%。

1.2进行粗铅中金量、银量的测定时，称取20g粗铅样品，用滤纸包裹，以下按5.2.2、5.2.4进行。

1.3高铜物料中金量、银量测定时，根据不同品位的物料，所选氧化还原物料（淀粉/硝酸钾）的种类和质量不同，同时，物料的配比也有所不同。根据常年从事此项工作所积累的经验选择最有效的物料配比。

1.4次试验与湿法及标准加入法相比较，重现性好、可靠性强、准确度高。

2.优缺点

优点：1、 取样量大， 代表性好， 可以把取样误差减小到最低限度。

2、适应性强， 除极个别的样品外， 几乎能适应所有的矿物。

3、富集效果好， 能将几微克， 甚至零点几微克贵金属， 从含有大量基体元素的样品中定量地富集到捕集剂中。贵金属损失一般只有百分之几， 且富集倍数可达一万倍以上。

缺点：试金法技术常被技术监督部门用于质量监督检验或仲裁。要求较高，操作较复杂，比较费时，成本较高，是一种破坏性的有损检测，所以不适合于贵金属首饰商业性的成色检验。