摘要:研究建立了氰渣中硫氰酸鹽的測定方法,通過條件實驗確定采用0.8 %氫氧化鈉為浸提劑,浸提方式為超聲提取5 min,電熱板180 ℃加熱1 h,采用鐵鹽比色法測定硫氰酸鹽。該方法測定結果的相對標準偏差為0.12 %~0.93 %,加標回收率為95.46 %~100.50 %,已在黃金行業(yè)氰渣中硫氰酸鹽的測定得到廣泛應用。
關鍵詞:氰渣;硫氰酸鹽;浸提劑;鐵鹽比色法;浸提方式
中圖分類號:TD926.3 文章編號:1001-1277(2024)09-0101-03
文獻標志碼:Adoi:10.11792/hj20240919
引 言
黃金行業(yè)氰渣中硫氰酸鹽是氰化工藝的產(chǎn)物[1-2],氰化提金過程中一部分氰化物轉(zhuǎn)化為硫氰酸鹽,而浸金液中銅、鉛、汞、銀等金屬與硫氰酸鹽結合形成沉淀留在氰渣中[3],一般每千克氰渣含硫氰酸鹽從幾毫克到幾千毫克。目前,針對氰渣中硫氰酸鹽的測定,國內(nèi)外均無檢測方法,而水中硫氰酸鹽的測定大多使用分光光度法,主要包括異煙酸-吡唑啉酮分光光度法[4-5]、吡啶-巴比妥酸分光光度法[6]、鐵鹽比色法[7-10]等。本文根據(jù)氰渣中硫氰酸鹽的形成特點,通過使用氫氧化鈉溶液超聲提取后加熱浸出的方式,使硫氰酸鹽從氰渣中轉(zhuǎn)移至浸出液中,通過鐵鹽比色法測定硫氰酸鹽。該方法操作簡單,精密度和準確度良好,已在黃金行業(yè)廣泛使用。
1 實驗部分
1.1 儀器與試劑
島津2700分光光度計。梅特勒AL204分析天平,感量0.1 mg。
氯化鐵溶液(100 g/L):稱取100 g氯化鐵于250 mL燒杯中,加入100 mL鹽酸溶解,移入1 000 mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻。
硝酸銀標準溶液(0.020 0 mol/L):稱取3.397 5 g基準硝酸銀溶于水,定容至1 000 mL,儲存到棕色試劑瓶中。
硫氰酸鹽標準貯存溶液(1 000 μg/mL):稱取1.673 0 g硫氰酸鉀,置于250 mL燒杯中,加入100 mL水,搖動至完全溶解,移入1 000 mL棕色容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻。移取20.00 mL硝酸銀標準溶液到250 mL錐形瓶中,依次加入5 mL硝酸和2 mL硫酸鐵銨溶液,在搖動下用硫氰酸鹽標準貯存溶液進行滴定,當接近終點時,充分搖動溶液至清亮后,繼續(xù)滴定至溶液呈淺紅色并保持30 s不褪色即為滴定終點。隨同標定做空白實驗。
硫氰酸鹽標準溶液(100 μg/mL):移取10 mL硫氰酸鹽標準貯存溶液于100 mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻。
酚酞(10 g/L):稱取1 g酚酞溶于100 mL乙醇中。
硫酸鐵銨指示劑(100 g/L):稱取5 g硫酸鐵銨,置于250 mL燒杯中,加入適量水使其成為飽和溶液,滴加硝酸至褐色消失,用水稀釋至50 mL。
氫氧化鈉溶液(0.8 %);鹽酸(1+1);乙醇(95 %)。
1.2 樣 品
實驗選擇6個梯度氰渣樣品,見表1。
1.3 實驗方法
稱取1.00 g(精確至0.000 1 g)試料置于250 mL燒杯中,加入0.8 %氫氧化鈉溶液50 mL,蓋上表面皿,超聲提取5 min,取下,于電熱板上180 ℃保持1 h,每隔10 min搖勻一次。取下,冷卻至室溫,轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻,靜置澄清。
用定量濾紙將試液干過濾至100 mL燒杯中,棄去初濾液。移取所得試液40 mL于50 mL棕色比色管中,若試液中硫氰酸鹽含量高,可適當少取或稀釋后分取,加入1滴酚酞,滴加鹽酸(1+1)至酚酞褪色后過量0.5 mL,用水稀釋至刻度,混勻。加入1 mL乙醇、3 mL氯化鐵溶液,混勻,于暗處靜置15 min。
在460 nm波長處,用10 mm比色皿,以水為參比,測定吸光度。
1.4 校準曲線的繪制
移取0,0.20,0.50,1.00,2.00,3.00 和5.00 mL硫氰酸鹽標準溶液,分別置于一組50 mL棕色比色管中,加入2滴鹽酸(1+1),用水稀釋至刻度,混勻,加入1 mL乙醇、3 mL氯化鐵溶液,混勻,于暗處靜置15 min。與試液相同條件下測量標準溶液的吸光度,以硫氰酸鹽質(zhì)量濃度為橫坐標,吸光度為縱坐標,繪制校準曲線。
2 結果與討論
2.1 浸提劑
由于氰渣中硫氰酸鹽多以硫氰化亞銅形式存在,其易溶于堿性溶液,因此選擇碳酸鈉、氫氧化鈉、濃氨水3種堿性溶液進行浸提,用量均為50 mL。實驗選擇6#樣品,稱樣量為1.00 g,測定結果見表2。
由表2可知:采用濃氨水浸提劑的測定結果較氫氧化鈉和碳酸鈉測定結果略微偏低,且浸提后溶液中存在大量金屬離子,需進行掩蔽;采用碳酸鈉和氫氧化鈉浸提劑的測定結果無顯著性差異,但測定硫氰酸鹽時需要調(diào)節(jié)至弱酸性,用碳酸鈉浸取后溶液中含有大量碳酸鈉溶液,調(diào)節(jié)酸度時產(chǎn)生大量二氧化碳氣體,易導致溶液搖勻時發(fā)生迸濺,因此選擇氫氧化鈉為浸提劑。
2.2 氫氧化鈉用量
稱取6#樣品1.00 g,分別采用0.4 %、0.8 %、2 %和4 %氫氧化鈉50 mL浸取,測定結果見表3。
由表3可知:氫氧化鈉用量為0.4 %時,硫氰酸鹽測定結果偏低;氫氧化鈉用量為0.8 %~4 %時,測定結果無顯著性差異。因此,浸提劑選擇0.8 %氫氧化鈉,加入體積為50 mL。
2.3 浸提方式
稱取6#樣品1.00 g,分別考察3種浸提方式對測定結果的影響:①超聲10 min;②超聲5 min后,電熱板180 ℃加熱1 h;③超聲5 min后,沸水浴加熱1 h,測定結果見表4。
由表4可知:直接采用超聲處理,硫氰酸鹽浸出率約90 %,測定結果偏低;超聲后采用電熱板和水浴加熱處理,硫氰酸鹽測定結果無顯著性差異。為方便樣品的批量測定,選擇采用超聲5 min后電熱板加熱。
2.4 浸提溫度
稱取6#樣品1.00 g,考察浸提溫度為150 ℃、180 ℃、200 ℃和220 ℃時硫氰酸鹽的浸出效果,浸提時間為1 h,測定結果見表5。
由表5可知:當浸提溫度為150 ℃時,硫氰酸鹽測定結果略微偏低;當浸提溫度為180 ℃~220 ℃時,測定結果無顯著性差異。因此,浸提溫度選擇180 ℃。
2.5 浸提時間
稱取6#樣品1.00 g,浸提溫度180 ℃,超聲提取5 min后,考察浸提時間分別為0.5 h、1 h、1.5 h和 2 h對硫氰酸鹽浸出的影響,測定結果見表6。
由表6可知:浸提時間在0.5~2 h時,測定結果無顯著性差異。考慮到使難浸出樣品浸取完全,浸取時間選擇1 h。
2.6 方法的精密度
選用6個樣品進行精密度實驗。稱樣量1.00 g,加入0.8 %氫氧化鈉50 mL,超聲5 min后,于電熱板上180 ℃加熱1 h,定容至100 mL,干過濾后分取適量試液測定硫氰酸鹽含量。每個樣品平行測定4次,計算相對標準偏差,測定結果見表7。
由表7可知,該方法測定結果的相對標準偏差為0.12 %~0.93 %,精密度良好。
2.7 加標回收率實驗
選用6個樣品進行加標回收率實驗,結果見表8。
由表8可知,該方法加標回收率為95.46 %~100.50 %,準確度良好。
3 結 論
1)通過實驗確定了氰渣中硫氰酸鹽測定時,采用先將硫氰酸鹽浸出再測定的方法,浸提劑為0.8 %氫氧化鈉,浸提時先超聲提取5 min,后在電熱板上180 ℃保持1 h。
2)該方法操作簡單、快速,精密度均小于1.50 %,加標回收率為95.46 %~100.50 %,精密度和準確度都能滿足要求。
[參 考 文 獻]
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Study on the determination method of thiocyanate in cyanide residue
Zhang Lingzhi1,2,Wang Ju1,2,Chen Yonghong1,2,Lu Xingen1,2
(1.Changchun Gold Research Institute Co.,Ltd.;
2.National Quality Inspection and Testing Center for Gold & Silver Products(Changchun))
Abstract:A method for determining thiocyanate in cyanide residue has been developed.Through experiment on test conditions,it was determined that a 0.8 % sodium hydroxide solution should be used as the leaching agent,with the leaching process involving ultrasonic extraction for 5 min followed by heating on a hot plate at 180 ℃ for 1 h.Thiocyanate was then measured using the ferric salt colorimetric method.The relative standard deviation of this method ranged from 0.12 % to 0.93 %,with spiked sample recovery rates between 95.46 % and 100.50 %.This method has been widely applied for the determination of thiocyanate in cyanide residue within the gold industry.
Keywords:cyanide residue;thiocyanate;leaching agent;ferric salt colorimetric method;leaching method