CN102353637B

CN102353637B - 一种测定岩矿中银含量的方法

Info

Publication number: CN102353637B
Application number: CN 201110175812
Authority: CN
Inventors: 刘汉勋; 高守荣; 赵冬冬; 刘炤军; 孙玉亭; 史岐焕; 刘莉
Original assignee: Shandong Zhengyuan Dizhi Resource Prospecting Co Ltd Yantai Branch
Current assignee: Shandong Zhengyuan Dizhi Resource Prospecting Co Ltd Yantai Branch
Priority date: 2011-06-16
Filing date: 2011-06-16
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2031-06-16
Also published as: CN102353637A

Abstract

本发明公开了一种测定岩矿中银含量的方法，其步骤是：配制银标准贮存溶液；配制银标准溶液；用原子吸收光谱仪、银空心阴极灯测定银标准溶液吸光度，绘制工作曲线；取样；加入硝酸、盐酸、过氧化氢、氟化氨溶液、氯酸钠溶液，微波消解，加热蒸干，加入盐酸、硝酸，使固体溶解，移入容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，使用原子吸收光谱仪和银空心阴极灯测定试样溶液银的吸光度，随同试样做空白试验，按公式计算试样银的浓度。本发明方便快捷，试剂用量少，测定成本低，无大量酸气排出，有利于保护环境和操作人员身体健康，避免样品在溶样中的流失，提高了分析的精密度，降低了劳动强度，节省了时间，提高了工作效率，而且适用范围广。

Description

一种测定岩矿中银含量的方法

技术领域

本发明涉及一种测定银含量的方法，尤其涉及一种测定岩石矿物中银含量的方法。

背景技术

银是工业和民需的重要金属，多年来国际上供不应求，缺口较大，我国亦然，把它列为紧缺资源之一，近年来很多科研机构致力于分析岩石矿物中银含量的测定方法，银多与铜、铅、锌等金属化合物共生，含微量银的小矿床数目很多，开采起来有一定难度。对不同种类的矿石必需采用不同的测定方法。目前，锌精矿测定银量的化学分析方法是：按表1“银含量”对应的“试料量”将矿样试料置于250mL(250毫升)烧杯中，以少许水润湿摇散，加入15～20mL，密度(ρ)为1.19g/mL的盐酸，加热溶解，低温蒸发溶液体积至3～5mL；然后加入5～10mL，密度为1.42g/mL(1.42克/毫升)硝酸，继续加热蒸至近干，取下，稍冷，按表1规定的“加入盐酸体积”加入盐酸，用蒸馏水吹洗表皿及杯壁，然后加热煮沸溶解盐类，取下，冷至室温，移入表1对应的容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，混匀；干过滤部分溶液。此方法虽能有效测定锌精矿中的银含量，但是此方法适用范围较窄，只能针对锌精矿。再者，理论中应先加盐酸，除去硫，而在实际的操作中，先加盐酸容易形成硫块，造成溶解样品不完全；样品中的硅的化合物也不能有效溶解；样品含有有机物不能除去，导致分析结果偏低；实验中“加热蒸至近干”的程度不易掌握，银-氯络阴离子不易形成，容易形成氯化银沉淀。加入20％(占试液总体积)的盐酸对原子吸收光谱仪腐蚀严重，并且成本高。

表1

银含量(g/t)	试料量(g)	加入盐酸体积(mL)	试液总体积(mL)
				20～50	1.000	10	50
＞50～200	1.000	20	100
				＞200～400	0.500	20	100
＞4001000	0.500	40	200

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种适用范围广，精度高地测定岩矿中银含量的方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

一种分析岩石矿物中银含量的方法，其步骤是：

(1)配制银标准贮存溶液；

(2)配制银标准溶液；

(3)用原子吸收光谱仪、银空心阴极灯测定不同浓度的银标准溶液银的吸光度，绘制工作曲线；

(4)取样，将岩石矿物样品磨成微粒，样品烘干后置于干燥器中冷却至室温，试样按表3“银含量(克/吨)”对应的“试样量”称取试样；

(5)微波消解

将上述步骤(4)中称取的试样置于聚四氟乙烯消解罐中，试样加蒸馏水润湿，然后依次加入3mL的硝酸、9mL的盐酸、1mL的过氧化氢、1mL的氟化氨溶液、0.5mL的氯酸钠溶液，待溶液反应平稳后，拧紧消解罐瓶盖，放入微波消解仪中进行消解；

(6)消解完毕后将溶液转入50mL聚四氟乙烯坩埚，将溶液加热蒸干，并冷却至室温，加入表3规定的盐酸、硝酸，然后再加热使固体溶解，再冷却至室温，然后移入容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。

(7)使用原子吸收光谱仪、银空心阴极灯测定试样溶液银的吸光度；

(8)空白实验，随同试样做空白试验，即在不加试样的情况下，用上述测定试样相同的步骤进行测量，把测得的结果作为空白值银的吸光度；

(9)按以下公式计算银的浓度：

Ag (g / t) = \frac{(X - X_{0}) \times V}{m}

其中：

X——根据测量试样中银的吸光度，从银标准溶液工作曲线查得银的浓度(mg/L)

X₀——根据空白试验所测量银的吸光度，从银标准溶液工作曲线查得银的浓度(mg/L)

V——试液的体积(mL)

m——试样的质量(g)

作为优选，上述步骤(6)微波工作条件：首先5分钟内功率上升至700瓦，此温度上升至120℃，保持10分钟；然后，10分钟内功率从700瓦上升至1200瓦，温度从120℃上升至180℃，保持15分钟。

本发明的技术效果是：本发明采用密闭的消解罐微波消解，方便快捷，试剂用量少，节时、节电，使测定成本降低，无大量酸气的排出，有利于保护环境和操作人员身体健康，符合低碳要求，避免样品在溶样中的流失，提高了分析的精密度。本发明在试料中加入氟化铵溶液，可以对矿样中包裹一定量银化合物的二氧化硅能有效溶解，比单纯用王水溶样提高了准确度。采用本发明方法能够使矿样全部溶解，并用蒸馏水稀释至容量瓶刻度，摇匀后，可直接测定，无需澄清后测试样品或干过滤部分溶液，降低了劳动强度，节省时间，提高了工作效率。本发明对硫铜银矿、铅锌矿、金银矿等矿种都适用，适用范围广。本发明加入盐酸、硝酸的体积毫升数分别按容量瓶的12％和4％，加入盐酸、硝酸的目的是与Ag⁺形成AgCl₂ ^-络阴离子，以防止氯化银AgCl沉淀的析出，起到一种介质作用，该浓度使银离子能长期稳定存在，一个月内测定结果基本不变；总酸度16％，减少对原子吸收光谱仪的腐蚀，并且降低成本。本发明加入过氧化氢，过氧化氢是一种强氧化剂，增强了对矿样的分解能力；氯酸钠作为一种氧化剂，加入氯酸钠溶解试样能有效除去硫和碳，氯酸钠与盐酸在现有技术去硫作用不一样，除硫和碳更完全。

附图说明

1、图1为本发明方法步骤流程图。

2、图2为银标准溶液吸光度-银浓度工作曲线。

具体实施方式

1、配制银标准贮存溶液：称取纯度≥99.99％的金属银0.50000克于100mL烧杯中，加入20mL，密度为1.42g/mL(1.42克/毫升)硝酸，在180℃温度下加热10分钟，使金属银完全溶解，在常压下煮沸1分钟，除去氮的氧化物，冷却至室温，移入1000mL棕色容量瓶中，用蒸馏水稀释至1000mL刻度，摇匀。此溶液中，1mL含500μg(500微克)重量的银。

2、配制银标准溶液：用洗耳球和移液管移取20.00mL银标准贮存溶液于100mL棕色容量瓶中，加入1mL，密度为1.42g/mL硝酸，用蒸馏水稀释至100mL刻度，摇匀。此溶液1mL含100μg银。

3、绘制银标准溶液工作曲线

用10mL的滴定管移取0mL、0.20mL、0.40mL、0.80mL、1.60mL、2.50mL、4.00mL银标准溶液分别至于一组7个100mL的容量瓶中(容量瓶中预先加入密度为1.19g/mL盐酸12mL，密度为1.42g/mL硝酸4mL)，0mL表示不加银标准溶液，用蒸馏水稀释至100mL刻度，摇匀。

按表2所列ice-3300原子吸收光谱仪的工作条件测量上述7个容量瓶中的溶液银的吸光度，银的浓度mg/L(毫克/升)为横坐标，吸光度Abs为纵坐标，本实施例使用ice-3300原子吸收光谱仪、银空心阴极灯实验并利用SOLAAR计算机操作软件绘制工作曲线，见图2。工作曲线校正的详细信息如下：

特征浓度：0.0513

Y＝-0.00251X²+0.08592x-0.0003

拟合：1.0000。

ice-3300原子吸收光谱仪和银空心阴极灯测定银的含量的工作条件如表2所示：

表2

波长，nm	328.1
		灯电流，mA	7
燃烧器高度，mm	7
		光普通带，nm	0.7

空气流量，L/min	9.0
		乙炔流量，L/min	2.2

4、对岩石矿物试样银含量进行测定，其步骤是：

(1)取样

将岩石矿物样品用棒磨机磨成粒度直径不大于0.082mm的微粒，样品应在电热恒温干燥箱于100～105℃烘干1.5小时，然后置于干燥器中冷却至室温。试样，按表3“银含量(克/吨)”对应的“试样量”称取试样，即当银含量在1-500g/t(克/吨)时，称取试样0.5000克；当银含量在500～1000g/t(克/吨)时，称取试样0.2000克；精确至0.0001克。

表3

银含量(g/t)	试样量(g)	加入盐酸(mL)	加入硝酸(mL)	试液总体积(mL)
					1～50	0.5000	3	1	25
50～200	0.5000	6	2	50
					200～500	0.5000	12	4	100
500～1000	0.2000	12	4	100

(2)微波消解

将上述步骤(1)中称取的试样置于聚四氟乙烯消解罐中，按试样重量1∶1的比例加蒸馏水润湿，然后依次加入3mL的硝酸、9mL的盐酸、1mL的过氧化氢、1mL的氟化氨溶液、0.5mL的氯酸钠溶液，加入时注意不要溅出，1分钟后，待溶液反应平稳后，拧紧消解罐瓶盖，放入微波消解仪中，按以下微波工作条件进行消解：通过直接设定，首先5分钟内功率上升至700瓦，此温度上升至120℃，保持10分钟；然后，10分钟内功率从700瓦上升至1200瓦，温度从120℃上升至180℃，保持15分钟。

(3)消解完毕后将消解液转入50mL聚四氟乙烯坩埚，同时用蒸馏水洗干净消解罐后也倒入聚四氟乙烯坩埚中，将聚四氟乙烯坩埚置于电热板上加热蒸干，即蒸干到固体，没有液体存留在坩埚中。取下聚四氟乙烯坩埚冷却至室温，加入表3规定的盐酸、硝酸量，然后用少量的蒸馏水洗涤坩埚壁，聚四氟乙烯坩埚在温度180℃左右的电热板上加热到至固体溶解，取下，冷却至室温，然后移入容量瓶中，选取容量瓶的容量与表3“试液总体积”相对应，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。

(4)采用空气-乙炔火焰，使用ice-3300原子吸收光谱仪、银空心阴极灯(即附银空心阴极灯)测定试样溶液，使用ice-3300原子吸收光谱仪测定银含量的工作条件如表2所示。具体步骤如下：

a、打开ice-3300原子吸收光谱仪的主机和计算机电源，启动SOLAAR操作软件；

b、按表2条件新建银的测定方法；

c、打开空气压缩机，预设定压力为2.5br(即0.255MPa)；

d、打开乙炔气阀，压力调整为0.6～0.9br(即0.0612～0.0918Mpa)；

e、观察原子吸收光谱仪左侧的点火准备灯闪烁，打开软件中<火焰状态>窗口，确认火焰系统各部分均正常，则可准备点火；

f、安装银空心阴极灯，并点亮预热15分钟；

g、按住点火按钮，直至火焰点燃；

h、点击系统操作软件中的文件菜单，选择新建结果，出现新建结果文件对话框，输入要存储结果的文件名，然后保存，此次分析的结果将自动保存在该文件中，点击分析图标，按照软件提示对样品试样溶液测定银的吸光度，然后根据提示完成分析。本步骤在测定之前，先将吸液毛细管放入蒸馏水中对仪器进行清洗，并用蒸馏水调节零点。

i、样品做完后继续吸蒸馏水5分钟后，从蒸馏水中取出毛细管，按光谱仪左下方的红色按钮熄火。

j、关闭乙炔钢瓶气阀，关闭空气压缩机。

k、关闭银空心阴极灯，关闭光谱仪电源，退出SOLAAR软件并关闭计算机。

上述测定样品试样溶液银的吸光度的步骤同样适用于银标准溶液、空白实验。

根据对样品试样溶液测得的银吸光度，从图2工作曲线上查得相应银的浓度。

(5)空白实验

随同试样做空白试验，即在不加试样的情况下，用上述测定试样相同的步骤(2)、(3)、(4)进行测量，把测得的结果作为空白值银的吸光度，这样可以消除由于试剂不纯或试剂干扰所造成的测量误差。

(6)按以下公式计算银的浓度：

Ag (g / t) = \frac{(X - X_{0}) \times V}{m}

其中：

Ag-计算后银的浓度(g/t)

X₀——根据空白试验所测量的吸光度，从银标准溶液工作曲线查得银的浓度(mg/L)

V——试液的体积(mL)

m——试样的质量(g)

本发明具体实施例所用到的试剂：

浓硝酸(HNO₃)，分析纯，密度ρ为1.42g/mL，莱阳经济技术开发区精细化工厂出品

盐酸(HCl)，分析纯，密度ρ为1.19g/mL，莱阳经济技术开发区精细化工厂出品

过氧化氢(H₂O₂)，分析纯，含量为30％，密度ρ为1.11g/cm³，天津政成化学制品有限公司出品

氟化铵(NH₄F)，密度为300g/L，天津鑫源化工有限公司出品

氯酸钠(NaClO₃)，密度为100g/L，天津市北方天医化学试剂厂出品

本发明所用到的设备：

微波消解仪：美国CEM公司生产的MARXpress微波消解仪产品

原子吸收光谱仪：美国PE公司生产的ice-3300型原子吸收光谱仪

银空心阴极灯(Ag空心阴极灯)：型号：KJ-2，灯号：2136，北京曙光

明电子光源仪器有限公司出品

电热恒温干燥箱：型号202-OAB，龙口电炉制造厂出品

干燥器：口径240mm，北京玻璃仪器厂出品

电热板：型号SB2-3.6-4，龙口电炉制造厂出品

四氟乙烯坩埚：50mL，江苏金坛市宏华仪器厂出品

本发明所用蒸馏水采用自来水通过不锈钢电热蒸馏水器生产，电热蒸馏水器型号为YN-ZD-10，上海博讯实业有限公司出品。

按照本发明上述实施例方法对硫铜银矿、铅锌矿、金银矿等矿种测定银的含量均适用，因此，本发明方法适用范围广。

本发明是根据附图提到的实施例进行了说明，这只是其中的一个实施例，本领域技术人员可以从实施例获得启发，进行变形得到其它实施例。因此，本发明保护范围应该根据权利要求的保护范围来确定。

Claims

1.一种测定岩矿中银含量的方法，其特征在于，其步骤是：

(1)配制银标准贮存溶液；

(2)配制银标准溶液；

(3)用原子吸收光谱仪和银空心阴极灯测定不同浓度的银标准溶液银的吸光度，绘制工作曲线；

(4)取样，将岩石矿物样品磨成微粒，样品烘干后置于干燥器中冷却至室温，按下面表3“银含量”对应的“试样量”称取试样；

表3

银含量g/t 试样量g 加入盐酸mL 加入硝酸mL 试液体积mL 1～50 0.5000 3 1 25 50～200 0.5000 6 2 50 200～500 0.5000 12 4 100 500～1000 0.2000 12 4 100

(5)微波消解

(6)消解完毕后将溶液转入50mL聚四氟乙烯坩埚，将溶液加热蒸干，并冷却至室温，加入表3规定的盐酸、硝酸的量，然后再加热使蒸干后的固体溶解，再冷却至室温，然后移入容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀；

(7)使用原子吸收光谱仪和银空心阴极灯测定试样溶液银的吸光度；

(8)空白实验，随同试样做空白试验即在不加试样的情况下，用上述测定试样相同的步骤进行测量，把测得的结果作为空白值银的吸光度；

(9)按以下公式计算试样银的浓度：

Ag-试样中银的浓度，

其中：

X——根据测量试样中银的吸光度，从银标准溶液工作曲线查得银的浓度mg/L

X₀——根据空白试验所测量银的吸光度，从银标准溶液工作曲线查得银的浓度mg/L

V——试液的体积mL

m——试样的质量g。

2.根据权利要求1所述一种测定岩矿中银含量的方法，其特征在于：步骤(5)微波工作条件：首先5分钟内功率上升至700瓦，此温度上升至120℃，保持10分钟；然后，10分钟内功率从700瓦上升至1200瓦，温度从120℃上升至180℃，保持15分钟。