金矿金品位测定的实用方法简谈二doc.docx

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金矿金品位测定的实用方法简谈二doc

金矿金品位测定的实用方法简谈

（二）测定金矿品位的方：

2.湿法—酸溶解法试金法简谈：

（五）金的分析方法

2008-02-2114:

15:

08作者：

zhang_xunde来源：

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一般使用的滴定法、光度法的化学反应原理。

常用分析方法的评价、怎样更好使用这些常用的方法、简介一些方法，大多为使用过的需要条件较低，较快速、可保证准确度的分析规程。

（五）金的湿法分析方法：

方法概述：

金的测定方法很多，它们各具有特点应用广泛，如常用的滴定法、吸光光度法、原子吸收法、催化动力学法、极谱法、离子选择电极法、化学发光法、荧光光度法、发射光谱法、中子活化法、纸色层法、X射线荧光法、库仑法等本文仅对应用广泛的滴定法、分光光度法给以简介。

1）滴定法：

氧化还原滴定法测定金：

滴定法测定金是基于在一定的条件下选用适合的还原剂将溶液中的Au3＋还原为Au0，然后根据消耗还原剂的量，计算金含量。

所以滴定法是以氧化还原为基础的。

它可分为两大类;

一是以Au3＋＋3e→Au0反应为基础一类，有氢醌滴定法、硫酸高铈法、重铬酸钾法等其中氢醌滴定法为典型代表。

二是以Au3＋＋2e→Au＋反应为基础一类，这类方法采用的滴定剂有：

KI、Sn2＋、Cu2＋、Cr3+、Hg＋、Mn2＋及抗坏血酸等化合物。

其中具有代表性的是碘量法。

根据还原剂和滴定剂的种类滴定法可分为几种：

碘量法、氢醌滴定法、亚铁滴定法、硫酸铈滴定法、草酸滴定法、抗坏血酸滴定法、氯胺T滴定法等。

下面就以碘量法和氢醌滴定法为重点，分别简介：

（1）氢醌滴定法：

该方法的原理是：

在pH=2～2.5的磷酸—磷酸二氢钾缓冲液中用氢醌（对苯二酚，氧化还原电位0.699/v）可定量地还原Au3＋为Au0：

2HAuCl4＋3C6H6O2＝2Au＋3C6H4O2＋8HCl

选用联苯胺、联大茴香胺及其衍生物为指示剂（指示剂的氧化态为黄色、还原态为无色），以氢醌为标准溶液（滴定剂）进行滴定，当溶液变为无色不再出现黄色为终点。

根据消耗氢醌标准溶液的量，计算金含量。

该方法的优缺点：

优点：

㈠测定允许酸度范围较宽，pH=0～3.8

㈡选择性好，少量铜、银、镍、铅、锌、镉不影响测定，1mg以上的锑使联苯胺变红干扰测定，一般金矿中少见锑可不于考虑（经灼烧的试样在灼烧时锑、砷、硒、碲、汞已除去），如含量高时应除去。

钯和联苯胺生成红色络合物影响测定，但金矿中一般含量甚微，一般可不于考虑。

㈢灵敏度高，准确度好，终点变化敏锐微克量的Au3+也可见明显的黄色，但还原的单质金也是黄色，所以金量多时也会影响终点的判定，一般滴定金量不超过4mg。

另外指示剂可被大量金破坏影响终点，应在接近终点时加入指示剂。

金含量在0.5～0.xx10-6范围可得到准确测定结果。

缺点：

㈠氢醌和联苯胺同Au3＋的氧化还原反应速度缓慢，常有回头现象，易出现滴定误差，所以接近终点时应缓慢滴定，指示剂褪色后，应放置数分钟不再出现黄色为终点。

这是因为金和氢醌的反应是分为两步：

3HAuCl4＋3C6H6O2→3HAuCl2+3C6H4O2+6H2O……[1]

3HAuCl2→2Au+HAuCl4+2HCl……[2]

第一步[1]反应比较快。

但是[2]歧化反应比较慢。

所以在滴定时开始反应速度较快，当Au3＋转变为Au＋时，溶液由黄色变为无色，但在滴定条件下Au＋不稳定，产生歧化反应生成Au0和Au3＋，Au3＋的生成使联苯胺变黄。

因此整个反应的速度取决于反应[2]，所以当生成Au0单晶后并加热，缓慢地滴定，如有终点黄色的回头，应滴定到黄色不再出现为止。

㈡氢醌标准工作溶液极不稳定，易氧化为对苯醌,浓度为3.8×10－4mol/l的氢醌溶液在避光、密封和15℃室温只能稳定2～3天。

室温高于20℃更不稳定。

所以每次使用时必须重新标定。

加入乙醇可以稳定氢醌标准工作溶液，如含05～2.5％乙醇可稳定15天，如含5％乙醇可稳定4个月，加入＞10％乙醇滴定终点略带蓝色。

乙醇的加入不仅不影响氢醌滴定，相反使终点更敏锐。

还可利用的联苯胺的衍生物唑指示剂，例：

3，3’—二甲基联苯胺（氧化态红色，还原态无色），3—甲基联苯胺（氧化态绿色，还原态为浅紫色），3，3’—二乙基联苯胺（氧化态绿色，还原态为浅紫色）。

指示剂都是配成1％的冰醋酸溶液。

它广泛适用于＞1×10－6的岩石和矿石、氰化溶液、镀金电解液、铂重砂、金重砂、药、物及尿中金的测定。

用富集分离方法分类的氢醌滴定法：

活性炭吸附富集分离氢醌滴定法、泡沫塑料吸附富集分离氢醌滴定法、碲共沉淀富集分离氢醌滴定法和铅试金富集分离氢醌滴定法等。

其中前两类应用最广。

（2）碘量法：

可以根据滴定剂的种类分为硫代硫酸钠碘量法和亚砷酸碘量法。

以下以硫代硫酸钠碘量法为主，谈谈具体的方法。

a）硫代硫酸钠碘量法：

氧化还原滴定法中的一种方法，是基于I2的氧化性和I-的还原性进行的，通常固体I2不溶解易升华（挥发），所以常将它溶解于KI溶液中，呈络离子I3-形式存在。

I3-＋2e＝3I－条件氧化还原电位＝0。

545V

可简化为I2,它属于较弱的氧化剂，I-属于中等强度还原剂。

可用I2直接滴定S2O32-、SO32-、、As（Ⅲ）、Sn2＋、V-C等强氧化剂称直接碘量法（或碘滴定法）。

I-的还原作用可被利用做与许多氧化物质（MnO4-、CIO-、IO4-、Cr2O7、H2O2、O3、、过氧化物、PbO2、、Cl2、Br2、Ce4＋、Cu2＋、Fe3＋、、、Au＋等）反应，定量析出I2，然后用Na2S2O3标准溶液或亚砷酸标准溶液滴定析出的I2，间接的测定了这些氧化性物质、以及还可以与BaCrO4、PbCrO4沉淀溶解时释放出的CrO42-反应定量析出I2，间接测定Ba或Pb。

称间接碘量法（或滴定碘法）。

间接碘量法应用最广。

因为它有以下优点：

I3-/I-电对可逆性好其电位在PH＜9的范围内不受酸度和络合剂的影响，选择条件时只要考虑被测物的性质就可以,方法灵敏度为0.1×10－6，测定范围为0.1×10－6～100×10－6。

测定金可在盐酸、醋酸和硫酸介质中进行，酸度控制在pH3.5～5以下，过高的酸度使碘化钾易于被氧化，造成测定结果偏低，测定条件下加入EDTA掩蔽Cu2、＋Pb2＋、Fe3＋的干扰，加入磷酸或氟化氢铵掩蔽Fe3＋、Pb2＋（生成白色沉淀，不影响终点颜色变化）。

由于EDTA本身有微弱的还原能力可将Au3＋还原为低价态，所以加EDTA后应立即加入碘化钾。

碘量法采用淀粉为指示剂,灵敏度高，当I2的浓度为1×10－5mol/L时即显色。

直接碘量法溶液呈现蓝色，间接碘量法溶液蓝色消失为终点。

正如上所述碘量法的误差主要来源是I2的挥发与I-被空气氧化。

可以两个方法克服（ⅰ）为防止I2的挥发可加入过量的KI使生成I3-络离子，使用时溶液温度勿过高，析出I2的反应最好在具塞的碘瓶中进行，反应完全应立即滴定，滴定时勿剧烈摇动。

（ⅱ）光及Cu2＋、NO2-等杂质催化空气氧化I-酸度越高反应越快，可将反应瓶置于暗处，必须在高酸度下的反应，滴定前溶液应适当稀释。

这样就可得到很准确的结果。

应特别提一下碘与硫代硫酸钠的反应特点：

控制酸度是准确的关键，即用I2滴定S2O32-不能在酸性溶液中进行，PH可高达11。

用S2O32-滴定I2溶液应PH＜9。

使用于金测定方法的碘量法，实际分析中问题较多。

笔者曾做过调查,主要原因:

（a）这些实验室无论金的品位高低，一律采用碘量法,金品位<1g/t的样品,加碘以后加淀粉只有浅紫,如果再有一些残渣,终点时浅紫色褪色不明显,<0.5g/t样品这种现象更加明显,,终点难于判断,凭经验猜测误差较大.建议金低品位（<1g/t）样品，最好选择光度法或原子吸收光谱法.测定金。

（b）试剂加入的次序或方法不适当,例:

加EDTA、氟化氢铵的加入后没有搅匀容器壁沾有的少量杂质未与掩蔽剂接触,不能使杂质充分掩蔽，三价铁等杂质也可以使碘还愿，得出不正确结果。

操作者必须按规程仔细操作，每加一种试剂必需混匀。

（c）错误地将掩蔽剂EDTA、（NH4）HF2和还原剂KI一起加、更有甚者先加还原剂KI后加掩蔽剂，造成掩蔽剂失去效力，导致试验基本失败分析数据错误。

建议加强分析人员素质教育，提高操作技巧加强责任心，严格按操作规程进行分析实验。

（d）滴定容器（一般使用磁坩埚）用后没有洗净，沾污造成误差。

这点是最容易忽略的，往往使用完以后，按照一般分析用容器洗净下次再使用，有时单质金会附在容器壁上，不易除去，建议每次用完的滴定容器用（1＋1）王水浸泡1h，洗净再用。

b）亚砷酸碘量法：

它是在碱性介质中HAuCl4与碘化钾反应析出碘，以淀粉为指示剂用亚砷酸钠标准溶液进行滴定。

银、铁、钼、镍不干扰测定金。

铂族元素生成的碘化物颜色深，需用活性炭吸附分离除去。

一般可适用于测定金含量20～40mg的样品。

（3）其它滴定法：

①硫酸高铈滴定法：

该方法是一种间接测定金的方法，它采用适当的还原剂将Au3＋还原为单体金，再以硫酸高铈标准溶液滴定过量的还原剂。

根据硫酸高铈标准溶液消耗量间接计算出金含量。

由于还原剂的种类不同，可分为：

莫尔盐还原硫酸高铈滴定法、乙酸丁酯萃取硫酸亚铁铵还原硫酸高铈滴定法、氢醌还原硫酸高铈滴定法。

②重铬酸钾滴定法（以亚铁、氢醌为还原剂，二苯胺磺酸钠为指示剂，以亚锡为还原剂以碘化钾＋淀粉为指示剂。

）③氯胺T滴定法（用抗坏血酸还原Au3＋过量的抗坏血酸以碘—淀粉为指示剂，以氯胺T标准溶液滴定至溶液呈蓝紫色为终点④催化滴定法。

⑤苯二酚滴定法⑥抗坏血酸滴定法等，都有一定的使用价值。

2）分光光度法：

分光光度法包括：

比色分析法和分光光度法。

测定下限可达10－6～10－7灵敏度高、选择性好、精密度高准确度较差误差较大，但目视比色法还可以达到10％，用仪器的分光光度计可达2％，对金矿的定量或半定量化学分析，完全达到了准确度的要求。

、操作简便、快速，适用于微量和高含量金的测定、所需仪器简单价格低廉、便于掌握。

所以目前国内还是测定金广泛采用的方法之一，随着仪器的改进和新的显色剂的研发，分光光度法也有着发展前途。

分光光度法测定金一般不用无机显色剂，主要用有机显色剂，测定金使用的有机显色剂可分为以下几类：

Ⅰ.三苯甲烷碱性染料，例孔雀绿、亮绿、结晶紫等。

Ⅱ.呫吨类染料，以罗丹明B类染料为主，例罗丹明B、丁基罗丹明B等。

Ⅲ.醌亚胺类染料，例亚甲基蓝、酚藏红花等。

Ⅳ.噁嗪类染料，例尼尔蓝、麦尔多拉蓝等。

Ⅴ吖啶类染料.例吖啶橙Ⅵ.氮杂蒽类，例罗丹明S、丁基罗丹明S。

Ⅶ酮类（含巯基）染料，例硫代米蚩酮、金试剂。

Ⅷ.吡嗪类，例藏红T。

Ⅸ.喹啉类，例伯胺喹啉。

Ⅹ.安替吡啉染料，例铬吡唑I。

Ⅺ.偶氮类，例PAR、TAR。

Ⅻ.肟类，例：

苯基－α－吡啶酮肟、2，2－二吡啶酮肟。

ⅩⅢ.肼类，例二苯卡巴肼、甲酸肼。

以上三苯甲烷碱性染料、酮类（含巯基）染料使用比较多，以下简介：

（1）三苯甲烷碱性染料光度法：

特点：

在甲烷基的二个苯环上连接了两个供电取代基—氨基，使分子中共轭体系的电子云密度增加，因此这类显色剂生成的络合物颜色较深、有较高灵敏度，在酸性溶液中形成高分子量的阳离子与金属络阴离子缔合生成的难溶水的有色络合物，易溶于非水极性和弱极性有机溶剂，适用于萃取光度法。

例：

①孔雀绿光度法：

孔雀绿其试剂名为：

[4—（对—二甲氨基—α—苯基叉）—2，5—环己二烯1—叉]二甲铵氯化物，分子式：

C23H25ClN2，分子量：

364.92。

试剂为蓝绿色粉末，为亮绿的四甲基同类物易溶于水（4.0g/100ml）呈绿色溶液、

λmax=620nm,ε=105，亦溶于乙醇。

孔雀绿也是酸碱指示剂，pH0.13~2.0溶液由绿色变为青绿色、pH11.0～13.0由青绿色变为无色。

在盐酸介质中，孔雀绿与氯金酸生成难溶于水的离子缔合物，易被苯、乙醚、乙酸乙酯及甲基异丁酮等有机溶剂