徐春秀(廣東省地質(zhì)局第五地質(zhì)大隊(duì),廣東 肇慶 526020)

火試金是一種古老的富集金銀手段，也是地質(zhì)樣品中金銀元素檢測(cè)的經(jīng)典方法，目前在地質(zhì)行業(yè)中應(yīng)用較為廣泛的金銀分析方法?；鹪嚱鸱ǜ鶕?jù)捕集劑種類(lèi)的不同可分為鉛試金、鉍試金、錫試金、銻試金、鎳試金和硫化鎳試金等，其中以鉛試金應(yīng)用得最為廣泛[1][2]。鉛試金的主要原理是利用各種配料在高溫下將地質(zhì)樣品中的金屬元素溶解成離子狀態(tài)，依據(jù)不同金屬間的比重不同將重金屬和輕金屬分離開(kāi)來(lái)，然后利用灰吹技術(shù)，使樣品中的貴金屬富集到毫克級(jí)的金屬合金中。相比較于其它分析方法，火試金具有取樣量大、代表性強(qiáng)、適應(yīng)性廣、富集效率高、分析結(jié)果可靠和準(zhǔn)確度高等特點(diǎn)，許多國(guó)家均把火試法作為本國(guó)的金分析的仲裁方法。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)主要設(shè)備和試劑

1.1.1 主要設(shè)備

試金爐和灰吹爐：試金爐和灰吹爐就是我們常用的馬弗爐，它的最高溫度要求達(dá)到1200℃，并要求爐內(nèi)的溫度均勻。

電子天平：XS 125A高精密電子天平（瑞士）。

試金坩堝：材質(zhì)為耐火粘土，要求有很高的耐高溫能力，在高溫條件下不易變型和塌倒。有很強(qiáng)的耐腐蝕能力，能在強(qiáng)酸或強(qiáng)堿條件下不易溶解和穿漏。

灰皿：灰皿是一種灰吹鉛扣時(shí)能吸收氧化鉛的多孔性耐火器皿。主要種類(lèi)有水泥灰皿、骨灰-水泥灰皿和鎂砂灰皿，本文主要使用的是鎂砂灰皿。

原子吸收分光光度計(jì)：北京海光GGX一610原子吸收分光光度計(jì)

1.1.2 主要試劑

無(wú)水碳酸鈉、硼酸、氧化鉛、二氧化硅、淀粉、氯化鈉、鹽酸、硝酸（光譜純）

1.2 試驗(yàn)步驟

在確定了樣品種類(lèi)的配料比和還原能力后，準(zhǔn)確稱(chēng)取試樣所需的各種配料倒入事先準(zhǔn)備好的容器中，再加入30g 待測(cè)樣品，搖晃2 min使配料完全混勻，將混勻后的配料全部倒于試金坩堝中。再稱(chēng)取30g 的氯化鈉固體用于清洗容器，并均勻覆蓋在試金坩堝中的試樣表層，最后加入毫克級(jí)的硝酸銀溶液。將處理好的坩堝置于爐溫為800℃的馬弗爐內(nèi)熔融，并在800℃條件下保持恒溫1 小時(shí)，在升溫至1100℃，保溫10 min 后出爐，取出試金坩堝冷卻至室溫。整個(gè)熔礦過(guò)程中要求熔礦時(shí)間不超過(guò)2個(gè)小時(shí)，以防止時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致配料中的氧化鉛發(fā)生凍結(jié)現(xiàn)象而影響捕集效率。將上述冷卻好的試金坩堝錘碎，取出沉降在底部的鉛扣，用鐵錘將鉛扣錘成適合灰皿大小的正方形。將錘好的鉛扣放入已在990℃預(yù)熱30min 的灰皿中，關(guān)閉爐門(mén)，使灰皿中的鉛扣在990℃條件下進(jìn)行灰吹。待熔鉛脫模后半開(kāi)爐門(mén)并保持恒溫室鉛扣灰吹至形成閃亮的金屬合金，取出冷卻。用鑷子將合金顆粒從灰皿中夾出放入事先準(zhǔn)備好的聚四氟乙烯坩堝中。在裝有合金顆粒的坩堝中加入2.0ml（v/v=1:4）硝酸，蓋上坩鍋蓋,在電熱板上加熱煮沸10 分鐘，此步驟目的是溶解合粒中的銀；再加入6.0ml（v/v=1:4）鹽酸，蓋緊坩堝蓋，放在100℃的電熱板上恒溫加熱3小時(shí)，待合金顆粒完全溶解后定容至25ml 比色管中待測(cè)。最后將定容好的溶液在原子吸收分光光度儀上準(zhǔn)確檢測(cè)金元素含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 條件優(yōu)化試驗(yàn)

2.1.1 配料比的選擇優(yōu)化

配料比的恰當(dāng)選擇是實(shí)驗(yàn)成敗非常關(guān)鍵的一個(gè)步驟，根據(jù)不同的礦物選擇好不同的配料比，一可以使熔融物熔點(diǎn)降低，避免熔融溫度過(guò)高、熔渣過(guò)粘致使金無(wú)法下降至鉛扣中，最終導(dǎo)致結(jié)果偏低；二是通過(guò)配料比來(lái)控制好硅酸度。硅酸度是熔融礦渣中酸組分氧（二氧化硅）與堿組份(堿金屬氧化物)氧的比值，硅酸度高，熔融物流動(dòng)性差，鉛扣易殘留在礦渣中；硅酸度過(guò)低會(huì)融蝕坩堝[2]。

選取硅酸鹽為例，進(jìn)行配料優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，見(jiàn)表1-1(單位為g)。

表1-1 配料優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

用兩種配料比對(duì)同一批樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表1-2(單位為μg/g)。

表1-2 兩種配料比對(duì)

由表可以看出，用優(yōu)化后的配料比得出的結(jié)果整體比優(yōu)化前的結(jié)果要高，數(shù)據(jù)離散程度也要更好。優(yōu)化前的配料比硅酸度大，熔渣粘稠，流動(dòng)性性差，金沒(méi)有完成沉降到底部的鉛扣中，有少量粒狀鉛粘在熔渣上，形成粒狀鉛粒。

2.1.2 熔融溫度影響實(shí)驗(yàn)

通過(guò)改變不同的熔融溫度，對(duì)已測(cè)定過(guò)的樣品的副樣進(jìn)行吸附測(cè)定，并且對(duì)試金渣進(jìn)行殘余金量回收，計(jì)算出金量損失率，繪制出金量損失率與溫度曲線圖。見(jiàn)圖1-1。由圖可以看出，在1100℃附近，金的損失率最低，富集效率最大，表明此熔融溫度為最佳溫度。

圖1-1 熔融溫度與金量損失率關(guān)系圖

圖1-2 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線圖

2.2 分析性能

2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立

由于火試金得出來(lái)的金銀合粒比較純凈，標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立直接用金標(biāo)液經(jīng)逐級(jí)稀釋即可，將1000μg/ml 金標(biāo)準(zhǔn)溶液逐級(jí)稀釋成10μg/ml,用刻度移液管分別移取金標(biāo)準(zhǔn)工作液2 mL、4 mL、6 mL、8 mL、10 mL、20 mL至100 mL容量瓶中，每個(gè)補(bǔ)加10 mL王水溶液，定容搖勻，于GGX-610原子吸收分光光度計(jì)上測(cè)定其吸光度，結(jié)果見(jiàn)圖1-2，二次曲線線性方程：Ab s=-0.003×C2+0.122×C，相關(guān)系數(shù)R為1.000。

2.2.2 檢出限

在實(shí)驗(yàn)研究出的最佳條件下進(jìn)行12次試樣空白重復(fù)實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，標(biāo)準(zhǔn)偏差的三倍即為檢出限，結(jié)果為0.009μg/g。

2.2.3 精密度與準(zhǔn)確度

準(zhǔn)確稱(chēng)取30g國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)國(guó)家金標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW 07244a、GBW 07245a、GBW 07246、GBW 07247、GBW 07248、GBW(E)070023，按實(shí)驗(yàn)所建立的方法進(jìn)行12 次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果如表1-3。平均值與測(cè)定值吻合，準(zhǔn)確度較好；檢出限三倍以內(nèi)RSD%≤40，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在合格范圍內(nèi)。

表1-3 精密度與準(zhǔn)確度表1-4加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

2.2.4 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

選取某礦區(qū)已有測(cè)定結(jié)果的樣品（結(jié)果是多次分析求平均值的結(jié)果），并在已知結(jié)果的樣品中加入不同量的金，結(jié)果見(jiàn)表1-4。

本文主要考察了火焰原子吸收光譜法對(duì)金進(jìn)行檢測(cè)，減少了在分金過(guò)程中金元素的損耗帶來(lái)結(jié)果偏差。整個(gè)試驗(yàn)結(jié)果表明，改進(jìn)后的方法檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確，精確度高，測(cè)定線性范圍更廣，可應(yīng)用于地質(zhì)樣品中低中高含量金的檢測(cè)。

[1]Gros M,Lorand J,Luguet A.Analysis of platinum group elements and gold in geological materials using NiS fire assay and Tecoprecipitation;the NiS dissolution step revisited[J].2002,185(3-4):179-190.

[2]巖礦分析手冊(cè)（第四版），尹明，李家熙等.

[3]徐存生.火試金分析工作實(shí)踐[J].黃金,1997,(9).