CN107014766A

CN107014766A - 一种铜阳极泥湿法处理工艺的脱铜渣中金、钯的测定方法

Info

Publication number: CN107014766A
Application number: CN201710406445.3A
Authority: CN
Inventors: 刘维桥; 王豪; 郑成; 沈尧胤; 潘君丽; 刘玉海; 周全法
Original assignee: Jiangsu University of Technology
Current assignee: Jiangsu University of Technology
Priority date: 2017-06-02
Filing date: 2017-06-02
Publication date: 2017-08-04

Abstract

本发明公开了一种铜阳极泥湿法处理工艺的脱铜渣中金、钯的测定方法，向样品中加入酒石酸、硫脲和硝酸进行加热微沸消解，过滤并洗涤滤渣；滤渣和滤纸转入坩埚炭化和灰化，加入王水进行加热微沸消解，过滤并洗涤滤渣；测定并合并两次滤液中的金、钯含量。酒石酸能消除Fe、Pb、Zn等共存离子的干扰；硫脲可降低氯化银沉淀对钯的吸附作用；硝酸的分次加入有利于消解的完全，提高钯的分离富集效果；滤渣灰化能够有效将可燃成分氧化去除只留下灰分，滤渣灰化前进行炭化，不仅能够防止在灰化过程中试样中水分急剧蒸发而使试样飞扬，又能防止碳粒被包裹而使灰化不完全；该方法具有工艺简单、成本低、无污染、结果精密度和准确度均较高等优点。

Description

一种铜阳极泥湿法处理工艺的脱铜渣中金、钯的测定方法

技术领域

本发明属于冶金分析技术领域，涉及一种脱铜渣中金、钯的测定方法，特别涉及一种铜阳极泥湿法处理工艺的脱铜渣中金、钯的测定方法。

背景技术

电解精炼是一种利用不同元素在阳极溶解和/或阴极析出的难易程度方面的差异来提取纯金属的技术。电解时，用高温还原得到的待精炼粗金属作为阳极，用纯金属作为阴极，用含有该金属离子的溶液作为电解液，控制电位使溶解电位比待精炼金属正的不活泼杂质不溶于电解液，最终存留在阳极上或者沉积在阳极泥中而落于电解槽底部(然后采用其他方法分离回收)，并使溶解电位比待精炼金属负的活泼杂质溶于电解液，但无法在阴极上沉淀析出，从而在阴极上得到精炼后的高纯金属。能够利用电解精炼进行提纯的金属包括铜、金、银、铂、镍、铁、铅、锑、锡、铋等。

铜阳极泥是粗铜进行电解精炼时落于电解槽底部的泥状细颗粒物质，其中往往含有大量的贵金属元素(金、银、铂族元素等)和稀有元素(硒、碲等)，是提取稀贵金属的重要原料。铜阳极泥的湿法处理工艺首先经过低酸浸出脱铜而得到浸出液和脱铜渣(后续步骤从略)，脱铜渣作为后续工艺的原料，需要知道其金、钯量，因此需要对脱铜渣中的金、钯含量进行分析测定。目前针对铜阳极泥湿法处理工艺的脱铜渣中金、钯的测定方法还没有相关报道。

中国专利文献CN 102778451 A(申请号201210268394.X)公开了粗铜中金、银、钯含量的测定方法，包括火试金法富集得到合金粒，经王水溶解后采用电感耦合等离子体发射光谱仪在盐酸硫脲介质中测定粗铜中金、银、钯的含量。该方法准确度好且重现性好，但火试金法耗时长、成本高、污染大。

中国专利文献CN 103267736 A(申请号201310178916.1)公开了一种冶炼物料中金元素的分析检测方法，包括加入硝酸和酒石酸消解以分离杂质元素，过滤后滤渣于马弗炉中灰化、灰分用王水消解分金并测定。该方法虽然简单快速，成本低，但该方法并不完全适用于含有少量氯化银沉淀的铜阳极泥脱铜渣中金、钯的连续测定。

中国专利文献CN 105717095 A(申请号201610078037.5)公开了铜阳极泥中金、银、钯的快速分析方法，包括实验条件、样品处理、工作曲线绘制、干扰试验、检出限情况和准确性情况。该方法简单快速、污染小，但也不适用于含有氯化银沉淀的样品中金、钯的分析。

发明内容

为解决现有技术还没有针对铜阳极泥湿法处理工艺的脱铜渣中金、钯的测定方法的相关报道。传统方法火试金法耗时长、成本高、污染大，且现有金、钯的湿法分析专利中并没有解决对氯化银对钯吸附的缺陷，本发明提供一种铜阳极泥湿法处理工艺中所产生的脱铜渣中测定金、钯的方法。

一种铜阳极泥湿法处理工艺的脱铜渣中金、钯的测定方法，包括下列步骤：

1)、称取一定量脱铜渣，加入酒石酸、硫脲溶液和硝酸进行加热微沸消解并过滤，反复用稀硝酸溶液洗涤滤渣，滤液和洗液均收集于容量瓶并定容，滤渣连同滤纸包好后转入坩埚中；

2)、坩埚盖上坩埚盖，注意留一条缝隙，然后进行炭化，炭化后将含滤渣的坩埚转入马弗炉，盖上坩埚盖，注意留一条缝隙，然后进行灰化，待灰化结束后冷却至室温，加入王水进行加热微沸消解浓缩，过滤并洗涤滤渣，得到滤液及滤渣；分别测定两次消解所得滤液中金、钯的含量，所得结果进行合并作为原料中金、钯的含量。

进一步的，所述步骤1)中铜渣称取量为1～2g。脱铜渣中的主要成分及其含量如下所述：Au：50～150g/t，Ag：2000～4000g/t，Pd：50～100g/t，Pb：10％～15％，Cu：0.5％～2％。

进一步的，所述步骤1)中酒石酸用量为2～4g；硫脲溶液浓度为30～50g/L，用量为1～5mL；硝酸体积百分比为65.0％～68.0％，用量为20～40mL。

进一步的，所述步骤1)中硝酸分2～3次加入，加入的次间间隔为待无红棕色气体冒出，硝酸加完后，待无红棕色气体冒出即为消解完全。

进一步的，所述步骤1)和2)中过滤均为常压过滤，所用滤纸为定量中速滤纸。

进一步的，所述步骤1)中洗涤滤渣所用硝酸体积百分比为30.0％～35.0％，洗涤次数为15～20次，每次用量为3～5mL。

进一步的，所述步骤2)中灰化温度为700℃～750℃，灰化时间为30～60分钟。

进一步的，所述步骤2)中炭化及灰化过程，坩埚盖均不能完全盖上，需留一条缝隙；步骤2)中王水为盐酸与硝酸按体积比3:1混合，现配现用，用量为10～20mL,优选的，盐酸体积百分比为36.0％～38.0％，硝酸体积百分比为65.0％～68.0％。优选的，步骤二中浓缩体积为1～2mL。

进一步的，所述步骤2)中洗涤滤渣所用稀硝酸溶液体积百分比为1.0％～3.0％，洗涤次数为5～10次，每次用量为2～3mL。

进一步的，所述步骤2)中用蒸馏水洗涤滤渣，洗涤次数为3～5次，每次用量为2～3mL。

进一步的，所述步骤2)中金、钯含量的测定使用火焰原子吸收光谱仪。

有益效果：本发明将待处理样品中加入一定量的酒石酸、硫脲和硝酸进行加热微沸消解，过滤并洗涤滤渣，得到滤液和滤渣；滤渣和滤纸转入坩埚后经过炭化和灰化后，加入王水进行加热微沸消解，过滤并洗涤滤渣，得到滤液及滤渣；分别测定两次消解所得滤液中的金、钯含量，所得结果进行合并作为原料中金、钯的含量。本发明适用于主要成分及其含量如下所述的所有铜阳极泥脱铜渣：Au：50～150g/t，Ag：2000～4000g/t，Pd：50～100g/t，Pb：10％～15％，Cu：0.5％～2％。

通过加入酒石酸作为掩蔽剂，能够消除Fe、Pb、Zn等共存离子的干扰；加入硫脲作为络合剂，能够与钯络合，降低氯化银沉淀对钯的吸附作用；硝酸的分次加入有利于消解的完全，提高钯的分离富集效果；滤渣灰化能够有效将可燃成分氧化去除只留下灰分，滤渣灰化前进行炭化，不仅能够防止在灰化过程中试样中水分急剧蒸发而使试样飞扬，又能防止碳粒被包裹而使灰化不完全；该方法具有工艺简单、成本低、无污染、结果精密度和准确度均较高等优点。

附图说明

图1为本发明脱铜渣中金、钯的测定方法流程图。

具体实施方式

实施例

对照组实验：按照有色标准YST 745.2-2010方法，准确称取1.0000g样品，按质量比1g:20g:80g:7.5g:10g:3g将样品、无水碳酸钠、氧化铅、二氧化硅、硼砂和淀粉混合后置于试金坩埚，搅拌均匀，覆盖约10mm厚的氯化钠。将坩埚置于900℃的试金炉中，关闭炉门，在45～60min内升温至1100℃，保温5min后出炉。将熔融物倒入已预热的铸铁模。冷却后将铅扣和熔渣分离，将铅扣锤成立方体。

将铅扣放入已在900℃试金炉中预热20min的灰皿中，关闭炉门1～2min，待熔铅脱模后，半开炉门，同时控制炉温在880℃进行灰吹，当合粒出现光辉点，灰吹结束并移出灰皿，放置1min，冷却后去除合粒置于瓷坩埚中。

将熔渣及灰皿粉碎后，和30g:20g:30g:20g:3g的无水碳酸钠、氧化铅、二氧化硅、硼砂和淀粉混合后置于原试金坩埚中搅拌均匀，覆盖10mm厚氯化钠，重复进行一次熔融和灰吹得到合粒，同样放于瓷坩埚中。

加入10mL冰乙酸于瓷坩埚中，加热微沸10min，倒出溶液并洗净，烤干。冷却后，除尽合粒表面的粘附物，用小锤将合粒锤平成0.2～0.3mm薄片，置于瓷坩埚中，加入15～20mL热硝酸溶液于电热板上加热，保持近沸，使银和钯溶解。待反应停止后继续加热5～10min，取下，小心倾出溶液于250mL容量瓶中，用蒸馏水洗涤合粒两次，洗涤液也倾入容量瓶中。再加入15mL热硝酸于低温电热板加热近沸，并保持15～20min，使银、钯完全溶解，将溶液倾入相同容量瓶，并定容至250mL。用火焰原子吸收光谱仪测定溶液中钯的含量。用热水洗涤瓷坩埚及金片(粒)3次，烤干，在550℃马弗炉中进行退火约5min，取出冷却后，将金粒放在超微量天平上称量，得金的质量。实验平行做6组。

空白实验1：称取200g氧化铅、40g无水碳酸钠、20g二氧化硅10g硼砂、3g淀粉于试金坩埚中，按照对照组方法进行实验。

实验组实验：准确称取1.0000g脱铜渣于100mL小烧杯中，并加入2.0g酒石酸、3mL硫脲溶液(浓度为30g/L)和15mL硝酸(体积百分比浓度为66％)，盖上表面皿于电热板上进行加热消解，保持溶液微沸，待溶液中不再冒红棕色气体后，补加15mL硝酸(体积百分比浓度为66％)，继续盖上表面皿于电热板上进行加热消解，保持溶液微沸(加入硝酸的总量为30mL)。待溶液中不再冒红棕色气体后即为消解完全。取下烧杯冷却至室温后，将烧杯内溶液及残渣均转入漏斗中进行常压过滤(滤纸为定量中速滤纸)。用硝酸(体积百分比浓度为33％)反复洗涤滤渣，滤液和洗液均收集于250mL容量瓶，洗涤完全后定容用蒸馏水至250mL。

将含滤渣的滤纸包好后转入30mL坩埚中，盖上坩埚盖(留一条缝隙)，在放有石棉网的电炉上进行炭化，炭化结束后将坩埚转入马弗炉并升温至750℃(坩埚盖需留一条缝隙)，在750℃下灰化40分钟。灰化结束后将坩埚取出并冷却至室温。向坩埚中加入15mL王水(盐酸和硝酸体积比为3:1，现配现用)，于电热板上进行加热消解，浓缩至体积为1～2mL，浓缩好后取下冷却至室温后，将坩埚内溶液及残渣均转入漏斗中进行常压过滤。用少量硝酸(体积百分比为1.0％)洗涤滤渣，再用少量蒸馏水洗涤滤渣。滤液和洗液均收集于50mL比色管中，洗涤完全后定容至50mL。

用火焰原子吸收光谱仪分别测定容量瓶和比色管中滤液的金、钯含量，所得结果进行合并作为原料中金、钯含量(如图1所示)。实验平行做6组。

空白实验2：按照实验组实验方法进行空白实验。

对照组实验结果(空白已扣除)和实验组实验结果(空白已扣除)如表1所示。

表1各组金、各钯含量实验结果

根据样品分析结果进行加标回收实验，实验结果如表2所示。

表2各组加标回收实验结果

由表1和表2可知，采用本方法测定脱铜渣中金、钯含量的分析结果分别为火试金法分析结果的97.89％和98.71％，与火试金法分析结果基本一致。且本方法中金的加标回收率在96.20％～97.60％，实验结果相对标准偏差为1.6％；钯加标回收率在96.40％～97.60％，实验结果相对标准偏差为1.8％。实验结果表明，采用本方法分析脱铜渣中金、钯的含量，方法准确可靠，且重现性较好。

Claims

1.一种铜阳极泥湿法处理工艺的脱铜渣中金、钯的测定方法，其特征在于，包括下列步骤：

2)、坩埚盖上坩埚盖,留一条缝隙，进行炭化，炭化后将含滤渣的坩埚转入马弗炉，盖上坩埚盖，留一条缝隙进行灰化，待灰化结束后冷却至室温，加入王水进行加热消解浓缩，过滤并用稀硝酸和蒸馏水洗涤滤渣，滤液和洗液均收集于比色管并定容；分别测定两次消解所得滤液中金、钯的含量，所得结果进行合并作为原料中金、钯的含量。

2.如权利要求1所述的铜阳极泥湿法处理工艺的脱铜渣中金、钯的测定方法，其特征在于，所述步骤1)中脱铜渣称取量为1～2g。

3.如权利要求2所述的铜阳极泥湿法处理工艺的脱铜渣中金、钯的测定方法，其特征在于，所述步骤1)中酒石酸用量为2～4g；硫脲溶液浓度为30～50g/L，用量为1～5mL；硝酸体积百分比为65.0％～68.0％，用量为20～40mL。

4.如权利要求1所述的铜阳极泥湿法处理工艺的脱铜渣中金、钯的测定方法，其特征在于，所述步骤1)中硝酸分2～3次加入，加入的次间间隔为待无红棕色气体冒出，硝酸加完后，待无红棕色气体冒出即为消解完全。

5.如权利要求1所述的铜阳极泥湿法处理工艺的脱铜渣中金、钯的测定方法，其特征在于，所述步骤1)和2)中过滤均为常压过滤，所用滤纸为定量中速滤纸。

6.如权利要求1所述的铜阳极泥湿法处理工艺的脱铜渣中金、钯的测定方法，其特征在于，所述步骤1)中洗涤滤渣所用硝酸体积百分比为30.0％～35.0％，洗涤次数为15～20次，每次用量为3～5mL。

7.如权利要求1所述的铜阳极泥湿法处理工艺的脱铜渣中金、钯的测定方法，其特征在于，所述步骤2)中灰化温度为700℃～750℃，灰化时间为30～60分钟。

8.如权利要求1所述的铜阳极泥湿法处理工艺的脱铜渣中金、钯的测定方法，其特征在于，所述步骤2)中浓缩体积为1～2mL。

9.如权利要求1所述的铜阳极泥湿法处理工艺的脱铜渣中金、钯的测定方法，其特征在于，所述步骤2)中洗涤滤渣所用稀硝酸溶液体积百分比为1.0％～3.0％，洗涤次数为5～10次，每次用量为2～3mL。

10.权利要求1所述的铜阳极泥湿法处理工艺的脱铜渣中金、钯的测定方法，其特征在于，所述步骤2)中金、钯含量的测定使用火焰原子吸收光谱仪。