貴金屬的取樣制樣與樣品處理技術(shù)知識(shí)點(diǎn)解說

1、 貴金屬的取樣制樣與樣品處理技術(shù)知識(shí)點(diǎn)解說一、貴金屬礦石礦物的取樣和制樣含有貴金屬元素的樣品在分析之前必須具備兩個(gè)條件：樣品應(yīng)是均勻的；樣品應(yīng)具有代表性。否則，無論分析方法的準(zhǔn)確度如何高或分析人員的操作如何認(rèn)真，獲得的分析結(jié)果往往是毫無意義的。此外，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，貴金屬資源被廣泛應(yīng)用于各工業(yè)部門和技術(shù)領(lǐng)域，由于貴金屬資源逐漸減少，供需矛盾日漸突出，其價(jià)格日趨昂貴，因此對分析結(jié)果準(zhǔn)確性的要求比其他金屬要高。貴金屬礦石礦物的取樣、加工是為了得到具有較好代表性和均勻性的樣品，使所測試樣品中貴金屬的含量能夠較真實(shí)地反映原礦的情況，避免因取樣而帶來的誤差。貴金屬在自然界中的賦存狀態(tài)很復(fù)雜，又由于貴

2、金屬元素的含量較低。故分析試樣的取樣量必須滿足兩個(gè)因素：分析要求的精度；試樣的均勻程度，即取出的少量試樣中待測元素的平均含量要與整個(gè)分析試樣中的平均含量一致。實(shí)際上貴金屬元素在礦石中的分布并不均勻，往往集中在少數(shù)礦物顆粒中，要達(dá)到取出的試樣與總試樣完全一致的要求是很難做到的。因此，只能在滿足所要求的分析誤差范圍內(nèi)進(jìn)行取樣，增加取樣量，分析誤差可能會(huì)減小。試樣中貴金屬礦物的破碎粒度與取樣量有很大關(guān)系，粒度愈大，試樣愈不均勻，取樣量也應(yīng)愈大，因此加工礦物試樣時(shí)應(yīng)盡可能磨細(xì)。為了達(dá)到一定的測量精度，除滿足上述取樣量的條件外，還應(yīng)滿足測定方法的靈敏度。一般的礦樣，可按常規(guī)方法取樣、制樣。金多以自然金的

3、形式存在于礦石礦物中，它的粒度變化較大，大的可達(dá)千克以上，而微小顆粒甚至在顯微鏡下都難以分辨。金的延展性很好，它的破碎速度比脈石的破碎速度慢，因此對未過篩的和殘留在篩縫中的樣品部分絕對不能棄之，此部分大多含有自然金。金礦石的取樣與加工一般按切喬特經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行。對于比較均勻的樣品，K取值為0.05，一般金礦石樣品，K取值為0.61.5。對于較難加工的金礦石，在棒磨之前加一次盤磨碎樣并磨至0.154mm，因?yàn)榘裟C(jī)的作用是用鋼棒沖擊和擠壓巖石再磨細(xì)金粒，能滿足一般金粒較細(xì)的試樣所需的破碎粒度。含有較粗金粒的試樣，用棒磨機(jī)只能使金粒壓成片狀或帶狀，達(dá)不到破碎的目的。而盤磨機(jī)是利用搓壓的作用力使石英等

4、硬度較大的物料搓壓金粒來達(dá)到破碎的目的。在金礦樣的加工過程中，應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：1如果礦樣重量在1kg以下，碎樣時(shí)應(yīng)磨至200目。一半送分析用，一半作為副樣。如果礦樣重量在1kg以上，按加工流程進(jìn)行破碎，作基本分析的樣品重量不應(yīng)少于500600g。2若樣品中含有明金時(shí)，應(yīng)增設(shè)80目過篩和篩上收金的過程。3對于1:200000區(qū)域化探水系沉淀物樣品，應(yīng)將原分析樣混勻后分取40g，用盤磨粉碎至200目，混勻后作為金的測定樣。4在過篩和縮分過程中，任何時(shí)間都不能棄去篩上物和損失樣品。5所使用的各種設(shè)備每加工完一個(gè)樣品后必須徹底清掃干凈，并認(rèn)真檢查在縫隙等處有無金粒殘留。6礦樣經(jīng)棒磨機(jī)粉碎至200目

5、后，送分析之前必須再進(jìn)行混勻，以防止因金的密度大在放置時(shí)間過久或運(yùn)送過程中金下沉而導(dǎo)致樣品不均勻。由于金在礦石中的不均勻性，要制取有代表性、供分析用的礦樣，應(yīng)盡可能地增大礦石取樣量。在磨樣過程中，對分離出粗粒的金應(yīng)分別處理。其它貴金屬礦樣的取樣與加工要比金礦石的容易。為了獲得準(zhǔn)確的分析結(jié)果，貴金屬試樣在分析之前，取樣與樣品的加工，試樣的分解將是整個(gè)分析工作中的重要環(huán)節(jié)。另一方面，由于在大多數(shù)的分析方法中，獲得的分析結(jié)果常常是通過與已知的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的含量，包括標(biāo)準(zhǔn)溶液和標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行比較獲得的，因此，準(zhǔn)確的分析結(jié)果同樣也依賴于貴金屬標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確制備。二、貴金屬礦樣的樣品處理技術(shù)貴金屬礦石礦物的分解

6、有其特殊性，是分析化學(xué)中的難題之一，因?yàn)槎鄶?shù)貴金屬具有很強(qiáng)的抗酸、堿腐蝕的特點(diǎn)，常用的無機(jī)溶劑和分解技術(shù)難以分解。含銠、銥和釕等試樣，在常溫、常壓，甚至較高溫度、壓力下用王水也難以分解。砂鉑礦多由超鎂鐵質(zhì)-超基性巖體中的鉻-鉑礦風(fēng)化次生而成，其密度及硬度極高、化學(xué)惰性極強(qiáng)，在高溫、高壓條件下溶解也較慢。鋨銥礦是以鋨和銥為主的天然合金，晶格類型的差別較大（銥為等軸晶系，鋨為六方晶系）。含鋨高時(shí)稱為銥鋨礦，呈鋼灰色至亮青銅色；含銥高時(shí)稱為鋨銥礦，呈明亮錫白色。它們的密度都很大，性脆且硬，含銥、釕高時(shí)磁性均較強(qiáng)，鋨高時(shí)相反?；瘜W(xué)性質(zhì)也都很穩(wěn)定，于王水中長時(shí)間煮沸難以被分解。為了分解這些難溶物料，需要

7、引入一些特殊的技術(shù)，如：焙燒預(yù)處理技術(shù)、堿熔融技術(shù)、加壓酸消解技術(shù)等。（一）焙燒預(yù)處理方法貴金屬在礦石中除以自然金、自然鉑等形式存在外，還以各種金屬互化物形式存在，并常伴生在硫化銅鎳礦和其他硫化礦中。用王水分解此類礦樣時(shí)，由于硫的氧化不完全，易產(chǎn)生元素硫，并吸附金、鉑、鈀等，使測定結(jié)果偏低，尤其對金的吸附嚴(yán)重，故需要先進(jìn)行焙燒處理，使硫氧化為SO2而揮發(fā)。焙燒溫度的控制是很重要的，溫度過低，分解不完全；溫度過高，會(huì)燒結(jié)成塊，影響分析測定。常用的焙燒溫度為600700，焙燒時(shí)間與試樣量和礦石種類有關(guān)，一般在12h。不同硫化礦的焙燒分解情況不同，其中黃鐵礦最易分解，其次是黃銅礦，最難分解的是方鉛礦

8、。以下是幾種貴金屬礦石的焙燒處理方法。含砷金礦的焙燒，先將礦石置于高溫爐中，升溫至400恒溫2h，使大部分砷分解、揮發(fā)，繼續(xù)升溫至650，使硫和剩余的少量砷完全揮發(fā)。于礦石中加入NH4NO3、Mg(NO3)2等助燃劑，可提高焙燒效率，縮短焙燒時(shí)間。如果金礦中砷的含量在0.2%以上，且砷含量比金含量高800倍的條件下焙燒時(shí)，會(huì)生成砷和金的一種易揮發(fā)的低沸點(diǎn)化合物而使金損失，此時(shí)的焙燒溫度應(yīng)控制在650以下。當(dāng)金礦石中硅含量較高時(shí)，加入一定量NH4HF2可分解二氧化硅。含銀硫化礦的焙燒：先將礦石置于高溫爐中，升溫至650，恒溫2h，使硫完全揮發(fā)。當(dāng)?shù)V石中硅含量較高時(shí)，即使加入NH4HF2，由于焙燒

9、過程中生成難溶的硅酸銀，使測定結(jié)果嚴(yán)重偏低。為此，用酸分解焙燒試樣時(shí)，加入HF以分解硅酸銀，可獲得滿意的結(jié)果。含鉑族元素硫化礦的焙燒：與含金硫化礦的焙燒方法相同。含鋨硫化礦的焙燒 試樣進(jìn)行焙燒時(shí)，易氧化為OsO4形式揮發(fā)損失，于焙燒爐中通入氫氣，硫以H2S形式揮發(fā)；或按10:1:1:1比例將礦石、NH4Cl、(NH4)2CO3、炭粉混合后焙燒，可加速硫的氧化，對鋨有保護(hù)作用。（二）酸分解法貴金屬物料的酸分解法是最常用的方法，操作簡便，不需特殊設(shè)備。常用的溶劑是王水，它所產(chǎn)生的新生態(tài)氯具有極強(qiáng)的氧化能力，是溶解金礦和某些鉑族礦石的有效試劑。溶解金時(shí)可在室溫下浸泡，加熱使溶解加速。溶解鉑、鈀時(shí)，需用濃王水并加熱。此外，分解金礦的試劑很多，如HCl-H2O2、HCl-KClO3、HCl-Br2等。被硅酸鹽包裹的礦物，應(yīng)在王水中加少量HF或其他氟化物分解硅酸鹽。酸分解方法不能用于含銠、銥礦石的分解，此類礦石只有在高溫、高壓的特定條件下強(qiáng)化溶解才能完全溶解。（三）堿熔法固體試劑與試樣