摘要：公司在贵金属冶炼生产过程中产生的各类熔炼渣、炭泥渣、沉降渣、氯化银渣等称为渣泥样。对于高品位的渣泥样中的银，其检测结果的准确性是难以获得的。本文对渣泥样品火试银检测方法优化研究进行了分析探讨。
关键词：渣泥样品；火试银；检测方法
一、项目研究背景概况
随着公司在贵金属冶炼生产的发展，检测公司检测部接收了较多的渣泥样品，这些渣泥样品检测的准确与否，关系到公司生产经营的收益好坏。检测公司检测部自从开展销售渣泥样品用火法检测银的工作以来，检测样品中含银量较高，有的样品可达上万克吨（采用湿法是根本不能得到准确的结果），加之又无标准物质样品进行质量控制。为此，为了公司在经营销售这类产品时，生产经营利益不受影响，检测公司检测部组织现有技术力量，成立课题研究小组，在完成正常分析任务的情况下，有计划地开展了火试银测定销售渣泥样品中银的测定方法优化研究。
二、实验部份
1操作步骤
1.1试样的称取
称取10-30克试样（试含量高低）于方瓷舟中，瓷舟内可预先垫入10g二氧化硅，将试样放入马弗炉中于低温升至700℃进行焙烧，焙烧至无炭时。取出，冷却至室温，将试样全部转入250ml洁净的广口瓶中。
1.2配料
将配好的物料按一定重量（碳酸钠50g、氧化铅80g、硼砂20g、二氧化硅10g、面粉2.8g）称好后，倒入广口瓶与样品充分混匀，使物料均匀一致，然后倒入粘土坩埚中，最后用覆盖剂涮洗广口瓶，也一并倒入坩埚中。覆盖剂置于倒入坩埚内的物料上方进行覆盖。
1.3 灰吹
将铅扣按顺序置于已在950℃的高温炉内预热30分钟的镁砂灰皿中，关闭炉门，待炉温至950℃时，保温5～10分钟以使铅扣熔融，再稍开炉门，调节温度至900℃进行灰吹，灰吹30分钟后，调节温度至920℃灰吹10分钟，使铅全部灰吹尽。待灰吹完全后，取出灰皿冷却，用小镊子取出灰皿中的金银合粒，用1+3的醋酸溶液浸泡，除掉合粒上附着的污物，用蒸馏水洗净合粒，在电炉上烤干后，冷却至室温，用十万分一的天平称量金银合粒的重量并记录。根据估计的合粒中金和银的含量，按照银量是金量的2.5倍加入相应的银，用铅皮包好并锤成立方体后，按上述灰吹流程进行二次灰吹。灰吹完成后，取出灰皿冷却，用小镊子取出灰皿中的金银合粒，用1+3的醋酸浸泡，除掉合粒上附着的污物，用蒸馏水洗净合粒，在电炉上烤干后用小锤将金银合粒敲扁。
1.4分金
将已敲扁的金银合粒放于30ml瓷坩埚中，加入1+7的硝酸溶液25ml，加热至近沸进行分金，保温40分钟，待反应完全后，金成黑色残渣。小心将坩埚中的溶液倾出，用热水洗涤残渣3次，再加入1+1的硝酸25ml，加热至近沸，保温40分钟，取下冷却后，小心将坩埚中的溶液倾出，用热水洗涤残渣3～4次，烘干，置于900℃的马弗炉中灼烧5分钟，取出冷却，金粒成纯黄色。在百万分之一的天平上称重，所得结果即为金量。
三、分析条件优化试验
1、样品灼烧对测定结果的影响
将样品经过灼烧富集后测定银的含量，并与不经灼烧直接富集的结果进行比较，考察样品灼烧与不灼烧对测定结果的影响。
结果表明，样品灼烧与否对实验结果的影响较大，尤其是含炭的炭泥渣，未经灼烧会导致富集不完全，结果偏低。正确的操作是将试样放入马弗炉中于低温升至700℃，直至灼烧完全。取出冷却至室温，结果比较稳定。
2、富集配比试验
火试金方法的关键点和难点是配料的比例，不同的样品成分不同，其配比也不同，配料的合理性直接影响富集的效果，进而影响最终检测结果的准确性。为此，我们对渣泥样品的富集配比进行了条件优化，找出合适的配比条件试验。
首先，采用因子水平实验设计对配料进行优选。采用因子水平表进行配料试验。
最后得出适宜的配料比例：碳酸钠50g、氧化铅80g、硼砂20g、二氧化硅10g、面粉2.8g。
其次，考察配比的合理性及可行性。样品按优化所得配比进行试验，经熔融富集并保留铅扣后，取熔渣粉碎进行二次试金。
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3、覆盖剂用量试验
覆盖剂盖在坩埚中的物料上面起隔绝空气的作用，避免炉内空气与物料之间产生不必要的反应。同时也起到熔炼时阻止熔融物的飞溅、减少损失的作用。此外，试样中所含氯化银的熔点相对较低（银的熔点960℃，氯化银的熔点455℃），在高温时容易挥发，使结果偏低，所以，需要适量的覆盖剂进行覆盖，阻止氯化银的挥发。
4、灰吹条件优化试验
铅扣在灰吹过程中，银氧化进入灰皿是银量损失的主要原因，灰吹温度过高、灰吹时间过长会导致银量损失。因此，我们对渣泥样品的灰吹温度和灰吹时间进行了条件优化试验，找出最佳的灰吹试验条件。根据试验，以铅扣控制在30g 左右的条件下(以样品灼烧除硫后，加面粉2.8g还原铅扣的方法控制)，对灰吹温度和时间进行条件优化，使其达到最佳效果。
5、分金条件试验
5.1硝酸浓度
考察硝酸浓度分别为1+7、1+1和1+2 时对银测定结果的影响。
5.2分金温度和分金时间
分金温度和分金时间的合理搭配才能得到好的分金效果。通过对分金温度和时间的考察，找出合理试验条件。
5.2.1分金温度
将分金温度分别设为150℃、 95℃、80℃、 70℃、60℃的条件下，考察对银检测结果的影响。试验结果表明，分金温度过低（低于80℃）时，分金不完全，检测结果偏高；分金温度过高（高于150℃）时，导致反应剧烈，金属片碎裂形成残渣，检测结果偏低；温度在95℃左右时分金比较适宜。
5.2.2分金时间
在分金温度为95℃的条件下，考察分金时间分别为10min，20min，30min，40min，60min及90min时对银测定结果的影响。试验结果表明，分金时间为30min时，分金时间偏短反应不充分；40min-90min的结果无明显差异。从试验可以看出，分金时间超过40min，对结果无影响，因此，从节约时间的角度考虑，选择两次分金时间为40min比较适宜。
结论：通过考察分金试验中硝酸浓度、分金温度和分金时间等试验条件，得出最佳实验条件，即在95℃温度条件下，第一次分金用1+7的硝酸溶液保温40分钟；第二次分金用1+1的硝酸溶液保温40分钟，既可分金完全，又可得到较好的分金效果。
6、空白试验
测定银的空白值。对试验所用试剂进行测定，考察试剂对银测定结果的影响。称取3份氧化铅进行平行测定，方法为：称取氧化铅200g,碳酸钠40g，硼砂10g，二氧化硅15g，面粉4g，按操作方法进行试验。
四、结果与讨论
利用该法进行检测时需注意以下几方面问题：
1、冬天气温低，为防止铁铸模骤热熔浆溅出，应先将铁铸模预热至200℃。
2、铅扣重量应控制在30克左右为宜，表面光滑，分离完全。
3、灰吹结束后，应等炉膛温度充分冷却后再打开炉门，不然在打开瞬间就会出现严重影响测量的开花。
五、结论和应用
目前针对销售渣泥类含银量较高的样品尚无国家标准，银量测定的标准方法虽然很多，采用的样品处理技术主要有铅试金、酸溶法和萃取分离等，但现有方法普遍存在检测结果严重偏低，质量稳定性差的问题，严重影响渣泥样品的质量管控。为此，实验室急需建立一种质量稳定、可控的标准方法以解决目前的问题。
该研究是对银量测定的标准分析方法的改进与提升，具有科学合理、技术先进的特点，通过实验研究证实：一是提高了检测方法的准确性；二是降低了检测成本，减少重复分析次数和时间；三是提高了检测及时率。四是减少仲裁样品量，降低了以往由检测结果偏低所带来的经营风险和亏损。该方法的应用和推广，为公司经营销售渣泥样品提供了可靠的数据支持，满足了集团公司生产经营的需要。
参考文献
[1]国家质量监督检验检疫总局，国家标准化管理委员会.GB/T 20899.2-2007金矿石化学分析方法 第2部分：银量的测定[S].北京:中国标准出版社，2007.
论文作者:陈晓科
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/11/16
标签：样品论文; 温度论文; 坩埚论文; 时间论文; 硝酸论文; 试样论文; 氯化银论文; 《基层建设》2017年第24期论文;