聚己內酰胺織物吸附－硫脲洗脫－AAS法測定鈷精礦中的金劉春（北京礦冶研究總院，100044）摘要聚己內酰胺織物作為金的富集劑，具有選擇性好、價廉、無污染、吸附容量大、解吸容易和使用壽命長等優點。以聚己內酰胺織物為富集劑分離金為基礎，擬定了原子吸收光度法，及應用于物料鈷精礦中金的測定，測定結果與活性炭富集法有較好的一致性。伴隨黃金提煉業的發展及礦物綜合利用，金的分析，尤其是微量金的測定越來越受到重視，曾有專著出版[1]。經典火試金雖然適用范圍寬、準確可靠，但需專門設備和場所，分析成本高、周期長、工作條件差、許多中小廠礦不具備火試金條件。所以濕法試金的研究和應用近年來受到了廣泛地注意。微量金往往存在于復雜的礦物原料之中，作為濕法試金的成敗，分離富集手段常常是關鍵的一環。在這一方面我國分析工作者做了大量卓有成效的工作，曾被用作金的富集劑的就有：泡塑和負載泡塑[2,3,4]、巰基棉[5]、大孔樹脂[6]、黃原酸棉[7]、活性炭[8]、TBP棉[9]、羅丹寧纖維[10]等。其中泡塑達到吸附平衡的時間較長，活性炭吸附金后解吸困難，需要用王水二次溶金，其它富集劑需用有機試劑專門制備，既容易污染環境又費時費事。在金的測定方法方面，富集分離后的測金手段仍以火焰原子吸收法最簡便，應用最廣泛。1聚己內酰胺織物富集金的原理文獻[11]合成PVC-聚己內酰胺樹脂，制備過程較為繁瑣，我們嘗試以聚己內酰胺為主體的織物進行金的富集，取得了滿意結果。聚己內酰胺織物化學成分以聚已內酰胺為主體，結構通式為[NHRNHCOR2CO]n,大分子鏈上含有-C-N-,-C-O-等極性基團，在酸性介質中結合質子，質子化的O、N通過靜電作用可與溶液中的[AuCl4]-絡陰離子形成離子締合物而使金定量吸附。2儀器及試劑GBC932型原子吸收光譜儀（澳大利亞產）;金標準溶液：1.00mg/ml，20％HCl介質；1％硫脲。2.1儀器工作條件燈電流：6.0mA，波長：242.8nm，狹縫：0.5nm火焰：空氣－乙炔（貧燃）2.2標準曲線分別吸入1.0、2.0、3.0、4.0g/ml金標準系列溶液（2％HCl-0.2％硫脲介質）進行原子吸收測定，正常情況下其相關系數r>0.999。3.溶樣測定方法根據金含量稱取1g試樣（控制金量在10－40g，若金含量高，溶樣后定容分取），在650C焙燒除去碳、硫（對無碳低硫試樣可免去焙燒），用適量王水溶樣（溶樣溫度不宜過高），蒸至最后殘留王水約10ml，加水至約50ml，煮沸溶解。冷至室溫，通過快速濾紙進吸附柱（若稱樣多，殘渣量大，則用G4漏斗抽濾，濾液過柱），流速約5ml/min。用水洗柱至流出液pH>4，分次加入沸騰1％硫脲10ml洗脫金，用10ml比色管承接，并用1％硫脲定容，于標準曲線相同條件下進行AAS測定。需作空白試驗。結果與討論1聚己內酰胺織物富集金的適宜條件及性能1.1前處理將聚己內酰胺織物分割為4×7cm的矩形小片，重約0.3g。聚己內酰胺織物表面常有一層疏水性油膜，為了破壞這層油膜將它由疏水型變為親水型，同時為了確保其對金的最低空白值，將分割后的小片浸入煮沸的1％硫脲溶液中，并繼續煮沸3min，加入水降溫，用手擠出水分，并反復用水洗滌數次。1.2吸附酸度30g/50ml不同王水濃度的金溶液過柱（5ml/min）并用10ml沸騰1％硫脲溶液洗脫，AAS測定。表1不同王水濃度介質中對金的吸附王水濃度，％1234510152025Au,g/ml2.853.003.002.953.023.013.003.053.04實驗中，金的吸附酸度采用20％王水。1.3過柱流速30g/50ml，20％王水金溶液，以不同流速過柱，用10ml沸騰1％硫脲溶液洗脫，AAS測定。表2不同流速對金的吸附過柱速度，ml/min234567Au,g/ml3.023.043.003.013.002.95實驗中，吸附金的溶液過柱流速，控制為5ml/min。1.4AAS方法中，不同濃度硫脲溶液對金的洗脫表3不同濃度硫脲溶液洗脫后的測定值及相應空白值硫脲濃度，％0.51.01.52.02.5空白值，g/ml0.050.080.110.160.21測定值，g/ml2.022.062.072.212.19扣除空白，g/ml1.971.981.962.051.98表3所示，原子吸收法測定中，隨著硫脲濃度的增加，空白值增大，實驗中以1％硫脲作洗脫液。1.51％硫脲溶液洗脫金的洗脫曲線取30g/50ml，20%王水金溶液過柱，以1％硫脲沸騰溶液洗脫，共5份，每份2.0ml。以AAS法測定每份洗脫液中金的含量。表4各份洗脫液中金含量洗脫液序號12345金含量，g15.3211.922.220.480.14合計金量，g30.08由表4可知，實驗條件下，用沸騰的1％的硫脲10ml可以定量洗脫金。1.6過柱回收率表51％沸騰硫脲洗脫回收率加入金，g10.020.030.040.0回收金，g10.019.830.440.4回收率，％10099101101表7所示，1％沸騰硫脲10ml洗脫，過柱回收率在99％－101％。1.7飽和吸附量1.7.1靜態取織物小片0.0755g，1％硫脲煮沸，水洗后置20mg/50ml金溶液中（20％王水介質）60min，間隔5min，搖動一次。測得吸附金5.060mg，算得靜態飽和吸附量為67.02mg/g.1.7.2動態取聚己內酰胺織物小片0.0873g，1％硫脲煮沸，水洗后裝柱（調整流速5ml/min）取50ml過量的金的20％王水溶液過柱。測得吸附金3.400mg，算得動態飽和吸附量為38.95mg/g。1.8穩定性吸附柱的穩定性即吸附柱的壽命，是吸附柱的實用性的重要屬性之一，為此我們對同一聚己內酰胺織物小片吸附柱進行了吸附－洗脫－AAS測定連續50次反復，首次回收率為95％，末次回收率98％，RSD＝3.65％（n=50）。實驗證明，吸附柱具有良好的穩定性。2.干擾試驗取下列量共存離子，加入20.00g金，并按上述基本操作過柱、洗脫、測定。表6干擾試驗共存離子加入量測得金濃度,g/ml共存離子加入量測得金濃度，g/mlFe（=3\*ROMANIII）2.0g2.06Cd100g2.01Cu（=2\*ROMANII）2.0g1.92Hg（=2\*ROMANII）100g2.09Pb2.0g1.83Sb（=3\*ROMANIII）100g2.04Zn1.5g1.93TiO2100g2.05Co（=2\*ROMANII）2.0g2.01La100g1.92Ni（=2\*ROMANII）1.0g2.02Ce100g1.88Ag10mg2.04Sc100g1.93Bi1mg1.98Se100g2.00W（=6\*ROMANVI）200g1.96Te100g2.00V（=5\*ROMANV）200g2.07K100g1.97Sn（=4\*ROMANIV）200g2.00Na100g1.97CaO100g2.01Ge100g2.08Ba100g2.06Ga50g1.98共存離子加入量測得金濃度,g/ml共存離子加入量測得金濃度，g/mlSr100g2.04In50g1.98Mn（=2\*ROMANII）100g2.04Tl（=3\*ROMANIII）50g2.00Al100g2.10Pt（=4\*ROMANIV）50g1.91Cr（=6\*ROMANVI）100g2.10Pd50g1.92MgO100g1.90干擾實驗表明，表列35種離子重視加入量（非最大允許量）條件下無干擾。3方法精度表7方法精度編號單次測定結果，g/t平均值，g/tSRSDLot27.41,7.10,7.00,7.23,7.10,7.00,7.207.150.1421.99M31.54,1.62,1.64,1.55,1.60,1.62,1.501.580.0483.04方法對試料7次測定，RSD<4％。4方法在鈷精礦中的應用和方法對照編號Lot1Lot2Lot3Lot4M1M2M3M4M5本法,g/t5.707.296.716.311.141.281.641.511.44活性炭AAS法,g/t5.857.126.566.421.151.091.541.631.50References1薛光著·金的分析化學·北京：宇航出版社，19902薛光著·泡沫塑料富集金·北京：北大出版社，19903熊昭春著·泡塑吸附技術研究及其在分析化學中的應用·北京：地質出版社，19924雷中利，任英·泡塑吸附技術在我國濕法分析金中的應用·冶金分析·1994,14（4）：345雷中利，任英·巰基棉富集－分光光度法同時測定巖石礦物中的痕量金和鈀·黃金·1993,14（6）：466于道成·D371樹脂吸附金性能的研究及分析金的應用·冶金分析1991，11（3）：257薛光·黃原酯棉富集分離－金試劑全差示分光光度法測定地質樣品中的金·黃金·1990，11（8）