金矿金品位测定的实用方法简谈

5.4.3灰吹：将灰皿(3.15)编号后放入已升温到850～900℃的高温炉(马弗炉)中预热30min，然后依次将铅扣放在相应编号的灰皿(3.15)中(进行灰吹)，关闭炉门1～2min，待铅扣完全熔化脱模后，半开炉门控制在850℃进行灰吹，特别在灰吹接近终了时温度一定不低于800～850℃(温度过低会使所生成的氧化铅不仅不能和熔铅分离，反而将铅包住并立即凝固产生?冻结?现象。若此现象发生，应重新在800～850℃灰吹)。当氧化铅全部被灰皿(3.15)吸收后，会立即显出金、银合粒的闪亮光(即是灰吹完结)。取出灰皿、冷却。取出金、银合粒。

5.4.4 合粒称量：刷干净粘附金、银合粒上的杂物，于微量天平(3.16)称量(m1)

5.4.5分金及金粒称量：将清洁的金、银合粒,放入清洁的30ml磁坩锅中，用热水洗涤几次金、银合粒置于沸水浴上，加10～15ml沸热的硝酸(3.10)，盖盖于沸水浴上加热至银完全溶解，小心倾出酸溶液，再加5～10ml沸热的硝酸(3.9)，继续于沸水浴上加热15～20min,取下、冷却，小心倾出酸溶液，并用热蒸馏水洗涤金粒5～6次，于电炉上烘干磁坩锅后，将坩锅放入650℃的马弗炉(高温炉)中灼烧10min,取出冷却。小心仔细地将金粒移在微量天平上称量即为金的含量(m2)。 6.结果计算：

金品位计算： 式中：m2—微量天平上称得金粒质量，μg; m—试样量，g。

银含量计算： 式中：m1—微量天平上称得金银合粒质量，μg; m2—微量天平上称得金粒质量，μg; m—试样量，g。

注：因为铅试金是非常好的富集金的方法，当称量金粒量m2<0.2mg称量的精密度不理想时，可用分光光度法测定金较准确，具体操作规程：将金粒置于原坩锅中，加3ml王水及加5～10滴氯化钾溶液(ρ(KCl)=200g/L)移至于沸水浴上蒸发至干，再加2ml盐酸(ρ1.19g/ml)沸水浴上蒸发至干，继续再加2ml盐酸(ρ1.19g/ml)沸水浴上蒸发至干，如此反复三次(无酸味)赶尽硝酸后，可用分光光度法(孔雀绿、结晶紫等方法)测定金品位，

2.湿法—酸溶解法试金

(一)金和银在自然界的分布及存在形式、金和银的矿石工业品位、金银用途、金和银主要的物理性质和化学性质及提炼方法：

金和银在自然界含量极少金在地壳中含量为5×10-7%，银多些也只有1×10-5%，但分布极广，金在各种岩石或矿石中金约含6×10-7%～10-7%银6×10-6%～10-7%不等。海水中含金浓度平均0.000004mg/L含银浓度平均0.0003mg/L。海水中的金和银是以卤化物的形式存在金为AuCl43+银为AgCl2-、AgCl32-的形式。所以有人在海边用泡沫塑料吸附提取海水里的金。和海水不同地壳中各种岩石、矿石或沙砾中的金绝大多数是单质金形式存在，它常常与各种矿物或矿石伴生，既是以金为主的矿石也常常伴生着银、铜、铅、锌、锑、钼、铋、铁、锰、砷、碲、硫和钇等。在沙矿床中常伴生着有金红石、钛铁矿、磁铁矿、镜铁矿、白钨矿、独居石、刚玉等重矿物。

金矿的工业要求：原生金矿边界品位1×10-6(1g/t),沙矿边界品位0。07g/m3。银亦有单质形式存在的，但量很少，绝大多数以氯化物及硫化物形式存在，银矿大多和铜矿、铜铅锌

多金属矿、铜镍矿、或金矿伴生。单独存在的银矿少见例辉银矿(Ag2S)等成大矿的少见。银边界品位50×10-6(50g/t),综合利用为5×10-6(5 g/t)。

金、银的主要用途是制造货币和装饰品，电子工业中做高导电材料，做实验室有特殊用途的容器，高纯度金银很软、少有单独使用的。常用的金银试剂几乎不含结晶水，银盐除AgF、AgClO4、、AgNO3外，都不溶于水，银盐还广泛用于感光材料中，金、银还可以用于装饰性电镀或电子工业中印刷电路电镀金、银增加导电性和改善焊接质量。银可做高级反光镜及热水瓶的胆内膜。

铜金银是人类历史中是最早发现的三种元素，很久以前就被用于制造钱币和(首饰)装饰品，所以俗称货币金属或将金银称贵金属，例：

合金名称 银币(英) 银币(美) 金币(美) 18K黄金 14K黄金 18K白金 质量组成(%) 92.5Ag 90.0Ag 90.0Au 75Au 58Au 75Au 7.5Cu 10Cu 10Cu 12.5Ag 14～28Ag 3.5Cu,5Zn 12.5Cu 14～28Cu 16.5Ni

金银和铜属于同一族元素，所以有许多性质相似。常温下金银都是金属晶体。纯银是银白色的，金是黄色。密度大都属重金属。银密度为10.5g/cm3,金为19.3g/cm3(仅次于来铼、铂、铱、锇)硬度小(Mohl 在2～3之间)，熔、沸点高，有良好的延展性和优良的导电性其中银是所有金属中导电性最强的。

元素名称 密度/g·cm3 硬度/Moh 导电性(Hg=1) 熔点/℃ 沸点/℃ 金 19.3 2.5 41.7 1063 2707 银 10.5 2.7 61.7 960.8 2212

由于金银同属铜族金属，化学性质有相似处，单质的金银在空气中很稳定，金不反应银仅在O2高压下才可反应生成氧化银，单质的银可微溶于水，虽然溶解的很少，但具有杀菌的作用(杀菌浓度下限为2×1011mol/L)，所以有人用银制的餐具及盛水的容器。化学活性银比铜低金最低。

单质的金、银不和非氧化性的酸反应(包括盐酸、氢氟酸、稀硫酸、稀高氯酸、磷酸、有机酸都不起反应)。银溶于氧化性的酸例HNO3、热浓硫酸。银虽不为空气氧化，可是空气中的硫化物及硫化氢气体使银表面变暗，它和卤素的反应在常温下很慢高温下加快，溶液中银稳定的氧化态只有Ag+一般不会歧化，只有在大环多胺存在下才能歧化为Ag0和Ag2+，已知银的Ag2+、 Ag3+ 、Ag4+、Ag5+的化合物极少，它们具有强氧化性。银的一价和二价化合物易得，例Ag2O、AgF2它们不稳定，其中AgF2由Ag2O溶于HF制的，其它卤化银均可由沉淀反应制得，这也是银量法的基本反应。所有卤化银都对光敏感，其中以溴化银为最敏感。反应中沉淀的卤化银当反应的阴离子过量时则(沉淀溶解)生成络阴离子例Cl-过量生成[AgCl2]-,氰化物也一样，开始反应氰化物不足时生成AgCN↓当氰化物过量时氰化银逐渐溶解生成[Ag(CN)2]-等简单配合物。还可以形成直线型氨合物Ag(NH3)2+,还可以与有机胺、吡啶形成配合物，还能与硫尿形成配位数为1、2、3及4的各种配(络)合物，其他的含硫配合物也不少，但银与氧却很少形成配合物，Ag2+虽不稳定但形成的配合物却很多。Ag+还可以制得有机银化合物，例与乙炔反应制得黄色的乙炔银 (AgC≡CAg)。

金与铜银是同族元素原子外层电子结构有相似之处，金和银不同不溶于任何单独的氧化性的酸，而溶于王水，亦可溶于含卤素的盐酸溶液以及含氧的氰化物溶液中。金的氧化态稳定的是A u3+和Au+，金离子几乎在任何条件下均易被歧化为Au0或Au3+。Au5+存在于五

氟化物或配合物中。金还可溶入碱金属氨溶液中生成溶剂化的负氧化物Au-, Au-离子是固态时是绝缘体，当它熔融时是导体。金在溶液中主要是以配(络)合物存在，金与BrF3温和加热至300℃ 可得到AuF3，是一种强烈的氟化剂。金与Cl2于197℃生成AuCl3，AuCl3加热至157℃得到AuCl，AuCl3无论在固态或气态时都是二聚体，类似于Al2Cl6。与CN-形成Au(CN)2-型配合物，Au3+因具有d8电子层组态，能形成多种配阴离子，所以配合物较多例：[AuX4]-、[Au(SO3F)4]-、[Au(NO3)4-等四配位体化合物，Au3+还可生成五和六配位的配合物。金易形成大量σ型烷基化合物，AuCl3和AuBr3 同格氏试剂反应可制得无色得R2AuX的固体。AuCl3和芳香基化合物制得黄色的ArAuCl2固体。金离子是最具有还原倾向、最易被还原的元素离子，既是比较稳定的Au+和Au3+的溶液都很容易被还原为单质金属析出。碘量法、氢醌法测定金含量就是应用金的这个特性制定的。灼烧金的化合物可分解出单质金，蒸发加热Au3+的氯络合酸甚至在水浴上进行也会有少量分解(还原)为Au和Au+，只有氯金酸钾络盐较稳定。

金银人们认识的很早，所以很早就会提取金银用重选或浮选的方法富集后直接熔融冶炼。主要还是用氰化法提金银为主，氰化物剧毒，对环境污染严重，多年来许多人研究了许多化学试℃剂例硫尿据说国内外已有实验工厂出产金银，还原其它试剂都因经济指标与氰化法相差甚远无法投入使用。利用细菌提取金银亦有很多人研究，目前还未能大规模推广。银还可用Parkes萃取法提取(可从铅矿及铅银含金中)，原理是银在熔融的锌中的浓度比在铅中大3000倍。而在800℃时铅和锌基本不互熔。当冶炼铅时众所周知银几乎全部会进入铅，形成含银的金属铅，将金属铅与金属锌混合熔融后，在800℃ 时铅锌互不相熔银绝大部分转入锌中，即用锌将银从铅中萃取到锌中，再将锌与银的含金熔融，用蒸馏法蒸去(锌沸点907℃)锌，然后将粗银加热使其中残留的少量的铅氧化铅，分离出金属银。)

(二)样品溶解前的预处理：众所周知金矿大多数都与许多矿物共生，这些共生的矿物和元素大多数对测定金有影响。其中有一部分是挥发性元素，例：硫及硫化物、砷及砷化物、汞及其化合物，銻及其化合物、碳尤其是有机碳对金测定时样品的溶解和分析测定结果的影响很大。有些元素例硫在王水中溶解不完全时可包裹金使金溶解不完全。所以必须除去。 除去挥发性元素最简单的通天方法就是灼烧，灼烧可以除去硫及硫化物、砷及砷化物、汞及其化合物，銻及其化合物、碳等挥发性物质。

许多人做试验证明金矿的灼烧不是随意的，含不同杂质灼烧时的方法及温度有一定的区别：

一般样品可以这样：在室温(或≤20C°)下将样品称在磁坩埚中放在马弗炉中，逐步升温至650C°～700 C°，开始计时经1～1。5h灼烧就可以取出进行下步测定工作。除此外还要注意以下几点：

(1)当样品中含有卤化物时，温度260C°会有卤化金挥发损失，所以一定要室温放入马弗炉中，然后再逐步升温至650～700 C°保温1h。灼烧温度也不能太高，和金如果超过700C°砷可以生成As—Au合金挥发、其它如辉黄铁矿中之金、碲金矿也会有挥发损失，温度太低不仅灼烧时间加长而且挥发性物质灼烧不尽，在马弗炉中650～700 C°灼烧金不会损失挥发性物质也可除尽。

(2)一般试样灼烧一半时间(0.5h)应取出搅拌一次，但对含硫、碳高的样品应根据样品的实际情况延长灼烧的时间，一定要灼烧到无明火、无SO2的刺鼻味再烧一些时间才可以(可延长1～2h)。

(3)灼烧时马弗炉门应开细缝，碳硫高的样品可用大号方舟盛样，舖放薄薄一层使灼烧时有充分氧气供应。

总而言之，不含易挥发物的金矿，不需要灼烧，含有硫碳等挥发性杂质的样品必须灼烧。一般要搞清楚样品的各种成分及含量是很不容易的，也没必要搞清每个样品的各种成分及含量，所以没有十分把握的情况下，只要把样品室温时放入马弗炉中逐步升温至650～700 C°保温1h，如遇到(2)的情况可适当延长1～2h直至灼烧到易挥发杂质除净。简单地做法就是只要是测定金的样品就室温进马弗炉中逐步升温至650～700 C°灼烧保温1h，这样做就是在不知道样品的各种成分及含量时，既是存在易挥发元素也会保证除尽，不影响测定金的质量。 (三)金矿溶解通常使用的方法：用王水或逆王水。有时在使用王水或逆王水的同时为了去除杂质或溶解包裹金的物质，使用一些强氧化性的酸或强氧化剂例：高氯酸、溴、碘或加氢氟酸消除二氧化硅对金的包裹。

(1)通常未经灼烧的样品用逆王水溶解，因为未经灼烧的样品常含少量硫，所一般先用浓硝酸处理样品，使大量硫及硫化物呈氮氧化物逸去或呈硫酸盐溶解。具体的处理方法如下：将50ml浓硝酸分次加到样品中，每次加硝酸前一定要待机烈反应减缓再加下一次硝酸一直加到没有棕色NO2气体产生为止，这时加入100ml王水(1+1)，继续溶解到完全分解，并蒸发至体积剩余15～20ml,这一步过程必须控制在0.45h～1h，加热温度不能太高，保持微沸才能使样品分解完全。如果在溶解过程中发现有碳质漂浮在表面，表明碳的含量较高，只有灼烧才能除尽。该方法也不是无论硫高低都可除尽，S>3%则往往因除硫不尽，而导致测定结果严重偏低。造成的原因有三条：(a)碳、有机碳尤其是活性碳吸附力强、吸附量大，它可以吸附自身质量的千分之几～百分之几的金量，而且对温度及酸度的要求不严格范围很宽，所以在溶解样品的过程中只要有碳尤其是活性炭存在金会被吸附使金的测定结果偏低。所以碳含量高或含有机碳(活性炭)的样品一定要灼烧，碳除净后才能再溶解样品和进一步测定。(b)硝酸可以氧化硫及硫化物，这在理论上是成立的，实际上当硫含量高时，要除尽硫不大容易，往往用了许多硝酸，硫却不能除尽。(c)有些样品例铅精粉(矿)、铜铅精粉(矿)、硫铁精粉(矿)等因硫含量高，样品分解不完全。试验证明测定微量(含金小于1×10-6)金必需灼烧，否则金不会完全溶解。所以必须强调灼烧也是保证金不损失(回收率)的有效措施。 (2)已灼烧过样品的溶解：

a)绝大数使用王水溶解:(实际是使用王水或盐酸、硝酸不同比例的混酸，有时加一些NH4F、Br、KclO3、H2O2助溶)，实际上王水直接加入并不是一个好的方法，有的样品含碳酸盐量多，反应剧烈产生大量气泡，使样品溅失并因酸的消耗太快金溶解不完全，影响测定的准确性。正确的方法是：先加与王水量相同的水(50ml),再分次加入硝酸三倍量的盐酸

(45ml)，待剧烈反应后于电炉上加热并保持微沸5min左右，然后加入15ml硝酸，一般加入量为100ml(1+1)王水。这里必须强调不能将样品溶解得太干，尤其不能干涸，否则金会呈卤化物在较高的温度下(>260C°)挥发使测定结果偏低。所以溶解过程要控制电炉的温度使溶液微沸，整个溶解过程的时间要控制在1h左右，如果下部使用活性炭或泡沫塑料富集金则必需控制体积剩余15～25ml。这样的王水一次性处理可使金的溶解率达98。0%～99。5%，样品怎样才算溶解完全呢?从表面上看是很不明显的，实际上既是溶解完全的样品其中不溶解物剩余还是不少的。多年实践证明100ml(1+1)王水微沸45min～1h可以使20～30g样品(-200目)溶解基本完全(除微量微细粒被石英包裹的金有部分不能完全溶解外)可以满足一般含金量样品的测定要求。

b)样品与氟化氢铵混合于400℃灼烧除去SiO2，再用Na2O2熔融，测定金及铂族金属。 c)样品与氯化钠混合，于600℃结烧1h，然后于烧结管中于380±20℃通气1h，其后以盐酸溶解测定金及铂族金属。

d)样品经25mlHF几次处理，以HCl赶尽HF再用王水溶解，金的回收率达99，7%～99。9%。