试验报告 金矿石化学分析方法 第1部分：金量的测定

金矿石化学分析方法第1部分：金量的

测定

试

验

方

案

起草单位：长春黄金研究院测试中心

日期：2018年1月

金矿石化学分析方法

第1部分：金量的测定火试金重量法或火试金富集-原子吸收

测定实验方案

1 任务来源

金矿石化学分析方法第1部分: 金量的测定火试金重量法或火试金富集-原子吸收测定，是由本部分由全国黄金标准化技术委员会（SAC/TC 379）提出，由全国黄金标准化技术委员会（SAC/TC 379）归口，主要起草单位：长春黄金研究院

2 主要内容

试料经配料、熔融，获得适当质量的含有贵金属的铅扣与易碎性的熔渣。通过灰吹使金、银与铅扣分离，得到金、银合粒，合粒经硝酸分金后，用重量法测定金量。

通过企业调研和实验确定金矿石中金的测定范围（检测限），并根据测定范围配制相应的实验样品，采用火试金法对样品称取量、灰吹温度、分金硝酸浓度、金银比、二次试金、铅扣大小、配料比等条件进行实验寻找最佳实验条件。通过一验，二验单位的验证，确定最佳实验条件及方法的精密度。最后形成一个适用性好、准确度高、科学实用的标准分析方法。

3 仪器设备及材料

为了确保实验结果的准确性，我们采用了不同的仪器设备进行实验，并且对仪器设备进行了计量检定和校准，最大限度减少仪器设备对结果的影响。

3.1仪器设备的确定

3.1.1 试金坩埚：材质为耐火黏土。高130 mm，顶部外径90 mm，底部外径50 mm容积约为300 mL。

3.1.2 镁砂灰皿：顶部内径约35 mm,底部外径约40 mm,高30 mm,深约17 mm。制法：水泥(标号425)、镁砂(0.18 mm)与水按质量比(15:85:10)搅拌均匀，在灰皿机上压制成型，阴干三个月后备用。

3.1.3 分金试管：25 mL比色管。

3.1.4 天平：感量0.01 g。

3.1.5 精密天平：感量0.001 mg。

3.1.6 熔融电炉：使用温度在1 200℃。

3.1.7 灰吹电炉：使用温度在950℃。

3.1.8 粉碎机：颚式破碎机。

3.1.9 铁铸模。

3.2 试剂和材料

除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂或优级纯的试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度的水。

3.2.1 碳酸钠：工业纯，粉状。

3.2.2 氧化铅：工业纯，粉状。金量﹤0.2 g/t。

3.2.3 硼砂：工业纯，粉状。

3.2.4 玻璃粉：粒度小于18 mm。

3.2.5 硝酸钾：工业纯，粉状。

3.2.6 硝酸银溶液（10g/L）:称取5.000 g银（Ag的质量分数≧99. 99%)，置于300 mL 烧杯中，加人 20 mL硝酸（2. 2. 8)，低温加热溶解至完全，冷却至室温，移人500 mL容量瓶中，用硝酸溶液（2, 2. 10) 洗涤烧杯,洗液合并人容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含10mg银。

3.2.7 覆盖剂(2+1)：二份碳酸钠与一份硼砂混合。

3.2.8 硝酸（ρ1.42g/mL)分析纯。

3.2.9 硝酸(1+7)：不含氯离子。

3.2.10 硝酸(1+2)：不含氯离子。

3.2.11 面粉。

4 方法原理

4.1 火试金重量法（测定范围：金量0.20 g/t～200.0 g/t）

试料经配料、熔融，获得适当质量的含有贵金属的铅扣与易碎性的熔渣。通过灰吹使金、银与铅扣分离，得到金、银合粒，合粒经硝酸分金后，用重量法测定金量。

4.2 火试金富集-原子吸收光谱法测定金量（测定范围：金量0.10 g/t?100.0 g/t)

试料经配料、熔融。获得适当质量的含有贵金属的铅扣与易碎性的熔渣。通过灰吹使金、银与铅扣分离，得到金、银合粒。合粒经硝酸和王水溶解，用原子吸收光谱法测定金量。

5 条件实验部分

5.1 称样量的考察

金矿石的品位较低，含量不同对于称取试料的质量也会有所不同，低品位的金矿石较多，取样量过少对于火试金重量法来说误差较大，取样过多也会造成熔融富集不好。所以准确的取样对得出准确的结果十分重要。

5.2灰吹温度的考察（参见金精矿灰吹温度的考察）

灰吹温度的高低与灰吹的时间和试料所含的杂质相关，温度高，灰吹时间较短，杂质被灰皿吸收的较好，但金银灰吹损失可能过大，而温度过低不仅杂质排除不掉，而且灰吹时间长，灰吹金银合粒表面不光滑。所以灰吹温度对于后续的分金和结果都会有影响。

5.3 分金硝酸浓度的考察（参见金精矿分金浓度的考察）

分金酸度低，反应较慢，反应时间长；分金酸度高，反应太快，可能会分金碎，从而造成结果偏低。分金的酸液留存，浓缩后进行ICP-AES测试酸液中是否含有金。

5.4 不同金银比例对分金的影响（参见金精矿不同金银比例对分金的影响）

金银比例太低则容易分不开，比例太高则可能会分金碎。

5.5熔渣二次试金的考察（参见金精矿熔渣二次试金的考察）

贵金属的捕集随着品味的增高，补集未必完全。所以对熔渣进行二次试金做为补正。

5.6铅扣大小的考察

铅扣过小，形成铅雨量少，对金银捕集效果差，造成结果偏低；铅扣过大，会增加铅扣中的杂质含量，也会增加灰吹时间，灰吹时间长则会增加贵金属的损失。所以，要调整为大小合适的铅扣尤为重要。

5.7 配料比的考察

火试金法测定金银过程中，配料方法非常关键，对于不同的样品，需要用不同的配料方法，需要配成具有合适的硅酸度的、能降低熔融体系温度的、流动性好的熔融体系。各种试剂的加入量也要适量，试剂太多荣不好，也容易溢出；试剂少，除杂效果不好。

5.8 盐酸溶液浓度的考察

介质浓度对原子吸收光谱法测定具有一定的影响，考察溶液酸度对结果的影响。

5.9回收率实验

通过对四个不同的标准样品加入与样品中金银等质量的纯金纯银进行实验，对结果进行分析来评价分析方法和测量系统的准确度。

5.10精密度试验

对不同品位的标准样品，利用实验得出的最佳实验条件进行实验，通过多家验证单位的实验数据的统计来评价分析方法的重复性限和再现性限。

实验部分

一、称样量的考察

1 范围

本部分规定了金矿石中金量的测定方法。

本部分适用于金矿石中金量的测定。

2 方法原理

2.1 火试金重量法（测定范围：金量0.20 g/t～200.0 g/t）

试料经配料、熔融，获得适当质量的含有贵金属的铅扣与易碎性的熔渣。通过灰吹使金、银与铅扣分离，得到金、银合粒，合粒经硝酸分金后，用重量法测定金量。

2.2 火试金富集-原子吸收光谱法测定金量（测定范围：金量0.10 g/t?100.0 g/t)

试料经配料、熔融。获得适当质量的含有贵金属的铅扣与易碎性的熔渣。通过灰吹使金、银与铅扣分离，得到金、银合粒。合粒经硝酸和王水溶解，用原子吸收光谱法测定金量。

3 试剂

3.1 碳酸钠：工业纯，粉状。

3.2 氧化铅：工业纯，粉状。金量﹤0.2 g/t。

3.3 硼砂：工业纯，粉状。

3.4 玻璃粉：粒度小于18 mm。

3.5 硝酸钾：工业纯，粉状。

3.6 硝酸银溶液（10g/L）:称取5.000 g银（Ag的质量分数≧99. 99%)，置于300 mL烧杯中，加人20 mL硝酸（2. 2. 8)，低温加热溶解至完全，冷却至室温，移人500 mL容量瓶中，用

硝酸溶液（2, 2. 10) 洗涤烧杯,洗液合并人容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL

含10mg银。

3.7 覆盖剂(2+1)：二份碳酸钠与一份硼砂混合。

3.8 硝酸（ρ1.42g/mL)分析纯。

3.9 硝酸(1+7)：不含氯离子。

3.10 硝酸(1+2)：不含氯离子。

3.11 面粉。

3.12 硝酸(1+1)。

4 仪器和设备

4.1 试金坩埚：材质为耐火黏土。高130 mm，顶部外径90 mm，底部外径50 mm容积约

为300 mL。

4.2 镁砂灰皿：顶部内径约35 mm,底部外径约40 mm,高30 mm,深约17 mm。

制法：水泥(标号425)、镁砂(0.18 mm)与水按质量比(15:85:10)搅拌均匀，在灰皿机上压制

成型，阴干三个月后备用。

4.3 分金试管：25 mL比色管。

4.4 天平：感量0.01 g。

4.5 精密天平：感量0.001 mg。

4.6 熔融电炉：使用温度在1 200℃。

4.7 灰吹电炉：使用温度在950℃。

4.8 粉碎机：颚式破碎机。

4.9 铁铸模。

4.10原子吸收光谱仪，附金空心阴极灯。

5 试样

5.1 试样粒度应不大于0.074 mm。

5.2 试样应在100℃～105℃烘干1h后，置于干燥器中冷却至室温。

6. 分析步骤

6.1 待测试料

称取金矿石3#试料20份，其中4份为15 g ，4份为20 g，4份为30 g，4份为40 g，4份50g，分别放入试剂中，精确到0.01g；称取金矿石6#试料20份，其中4份为10 g ，4份为15 g，4份为20 g，4份为25 g，4份30g，分别放入试剂中，精确到0.01g，（采用火试金重量法测定结果见表1）。

称取金矿石1#试料20份，其中4份为15 g ，4份为20 g，4份为30 g，4份为40 g，4份50g，分别放入试剂中，精确到0.01g；称取金矿石5#试料20份，其中4份为10 g ，4份为15 g，4份为20 g，4份为25 g，4份30g，（采用火试金富集-原子吸收光谱法测定结果见表2），分别将试料及试剂放入粘土坩埚中，搅拌均匀后，覆盖约5 mm厚的覆盖剂。

6.2熔融：将坩埚置于炉温为800℃的熔融电炉内，关闭炉门，升温至930℃，保温15 min，再升温至1 100℃--1 200℃，保温5 min后出炉。将坩埚平稳地旋动数次，并在铁板上轻轻敲击2～3下，使附着在坩埚壁上的铅珠下沉，然后将熔融物小心地全部倒入预热的铸铁模中。冷却后，把铅扣与熔渣分离，将铅扣锤成立方体并称量(应为30 g-45 g)，保留铅扣。6.3灰吹

将试金铅扣放入已在950℃炉中预热20min后的镁砂灰皿中，关闭炉门1 min～2min，待熔铅脱膜后，半开炉门，并控制炉温在900℃灰吹，,使铅全部吹尽，将灰皿移至炉门口放置1

min ，取出冷却。

用小镊子将合粒从灰皿中取出，刷去粘附杂质，将合粒在小钢砧上锤成0.2 ～0.3 mm 薄片。 6.4分金（火试金重量法）

将金银薄片放入分金试管中，并加入10 mL 硝酸(3.9)，把分金试管置入沸水中加热。待合粒与酸反应停止后，取出分金试管，倾出酸液。再加入1O mL 微沸的硝酸（3.10)，再于沸水中加热30 min 。取出分金试管，倾出酸液，用蒸馏水洗净金粒后，移入坩埚中，在600℃高温炉中灼烧2 ～3 min ，冷却后，将金粒放在试金天平上称量。 6.5原子吸收光谱测定

将金银合粒薄片置于30mL 瓷坩埚中，加人5 mL 硝酸（1+1）（3.12)，低温加热溶解银，过滤，低温放入马弗炉中于650℃灰化1h ，灰化完全后取出，冷却至室温，加入2滴氯化钠（20%），加人2 mL 王水（10.12)，低温加热至完全溶解，蒸至近干，取下冷至室温。用10mL 盐酸溶液（1 + 19)稀释、混匀、待测。 7分析结果的计算

按式计算金、银的质量分数：

1000)Au (0

7

6?=

-m m m w

V w m ?=-0

1c c )Au ( (2)

式中：

w (Au)——金的质量分数，单位为克每吨(g/t);

m 0——试料的质量，单位为克(g); m 6——金粒质量，单位为毫克(mg);

m 7——分析时所用氧化铅总量中含金的质量，单位为毫克(mg);

c 1——自工作曲线上査得试液的金浓度，单位为微克每毫升kg/mL)；

c 0 —－自工作曲线上査得空白试液的金浓度，单位为微克每毫升(μg/mL)； V ——试液的总体积，单位为毫升(mL)； 分析结果小于10.0g/t 的表示至两位小数，大于10.0g/t 的表示至一位小数。 火试金重量法结果：

表1 称样量的考察（3#） 单位：g/t

称样量（g ）

结果1 结果2 结果3 结果4 平均值

RSD/%

15 4.98 4.93 4.91 4.98 4.95 0.719 20 4.93 4.99 4.89 4.93 4.93 0.835 30

4.96

4.99

4.93

4.89

4.94

0.864

(1)

40 4.84 4.89 4.90 4.95 4.900.920

50 4.90 4.96 5.00 4.91 4.940.940

表2 称样量的考察（6#）单位：g/t 称样量（g）结果1 结果2 结果3 结果4 平均值RSD/%

10 150.6 147.3 147.9 148.9 148.70.971

15 149.5 150.9 148.2 150.8 149.80.849

20 149.5 149.2 151.0 151.4 150.30.724

25 150.9 144.9 148.2 152.2 149.0 2.167

30 145.6 149.2 148.0 149.3 148.0 1.163

结论：由表1可以看出，结果的精密度较好，金含量较低时，称样量影响不大，从表2可以看出，当金含量较高时，称样量大结果精密度较差，所以金矿石称样量依据不同的金含量称取试样，低含量不高于50 g；高含量不高于20 g。火试金富集-原子吸收测定结果：

表3 称样量的考察（1#）单位：g/t

称样量（g）结果1 结果2 结果3 结果4 平均值RSD/%

15 0.343 0.406 0.346 0.413 0.377 9.988

20 0.485 0.434 0.419 0.469 0.452 6.752

30 0.346 0.306 0.330 0.306 0.322 6.086

40 0.332 0.297 0.337 0.319 0.321 5.559

50 0.298 0.330 0.308 0.310 0.312 4.303 表4 称样量的考察（5#）单位：g/t

称样量（g）结果1 结果2 结果3 结果4 平均值RSD/%

10 91.82 91.45 92.23 89.30 91.20 1.432

15 91.48 90.47 91.18 90.58 90.93 0.531

20 90.14 91.23 89.10 91.91 90.60 1.363

25 91.74 92.05 91.10 94.03 92.23 1.370

30 89.57 90.16 90.26 90.74 90.18 0.533

结论：由表3至表4可以看出，金含量较低时，结果无显著性差异，但称样量过大有偏低的趋势，金含量较高时，称样量越大，稀释的倍数也越大，结果的偏差也越大，所以采用火试金富集原子吸收测定低含量的金时，称样量不低于15g，高含量的建议采用火试金重量法。

二、灰吹温度的考察

1 范围

本部分规定了金矿石中金量的测定方法。

本部分适用于金矿石中金量的测定。

2 方法原理

2.1 火试金重量法（测定范围：金量0.20 g/t～200.0 g/t）

通过称取纯金，经过计算配比，准确称取纯银，将纯金和纯银用铅箔包好，通过灰吹

使金、银与铅扣分离，得到金、银合粒，合粒经硝酸分金后，用重量法测定金量和银量的

回收率。

2.2 火试金富集-原子吸收光谱法测定金量（测定范围：金量0.10 g/t?100.0 g/t)

试料经配料、熔融。获得适当质量的含有贵金属的铅扣与易碎性的熔渣。通过灰吹使金、银与铅扣分离，得到金、银合粒。合粒经硝酸和王水溶解，用原子吸收光谱法测定金量。

3 试剂

3.1 碳酸钠：工业纯，粉状。

3.2 氧化铅：工业纯，粉状。金量﹤0.2 g/t。

3.3 硼砂：工业纯，粉状。

3.4 玻璃粉：粒度小于18 mm。

3.5 硝酸钾：工业纯，粉状。

3.6 硝酸银溶液（10g/L）:称取5.000 g银（Ag的质量分数≧99. 99%)，置于300 mL烧杯中，加人20 mL硝酸（2. 2. 8)，低温加热溶解至完全，冷却至室温，移人500 mL容量瓶中，用

硝酸溶液（2, 2. 10) 洗涤烧杯,洗液合并人容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL

含10mg银。

3.7 覆盖剂(2+1)：二份碳酸钠与一份硼砂混合。

3.8 硝酸（ρ1.42g/mL)分析纯。

3.9 硝酸(1+7)：不含氯离子。

3.10 硝酸(1+2)：不含氯离子。

3.11 面粉。

3.12 硝酸(1+1)。

4 仪器和设备

4.1 试金坩埚：材质为耐火黏土。高130 mm，顶部外径90 mm，底部外径50 mm容积约

为300 mL。

4.2 镁砂灰皿：顶部内径约35 mm,底部外径约40 mm,高30 mm,深约17 mm。

制法：水泥(标号425)、镁砂(0.18 mm)与水按质量比(15:85:10)搅拌均匀，在灰皿机上压制

成型，阴干三个月后备用。

4.3 分金试管：25 mL比色管。

4.4 天平：感量0.01 g。

4.5 精密天平：感量0.001 mg。

4.6 熔融电炉：使用温度在1 200℃。

4.7 灰吹电炉：使用温度在950℃。

4.8 粉碎机：颚式破碎机。

4.9 铁铸模。

4.10原子吸收光谱仪，附金空心阴极灯。

5 试样

5.1 试样粒度应不大于0.074 mm；纯金、纯银试样应为条状或者片状。

5.2 试样应在100℃～105℃烘干1h后，置于干燥器中冷却至室温。

6. 分析步骤

6.1 待测试料

称取纯金0.5mg 16份，各准确配入纯银5.0mg，精确到0. 001 mg，将对应的纯金和纯银一起用40 g铅皮包裹，每4份为一组，先后放入灰吹炉中灰吹。（见下面注意）（采用重量法，以下按6.3、6.4进行）

称取金矿石2#试料16份，每份20g，精确到0.01g，（采用火试金富集-原子吸收光谱法，以下按6.2.、6.3、6.5进行），分别将试料及试剂放入粘土坩埚中，搅拌均匀后，覆盖约5 mm厚的覆盖剂。

6.2熔融：将坩埚置于炉温为800℃的熔融电炉内，关闭炉门，升温至930℃，保温15 min，再升温至1 100℃--1 200℃，保温5 min后出炉。将坩埚平稳地旋动数次，并在铁板上轻轻敲击2～3下，使附着在坩埚壁上的铅珠下沉，然后将熔融物小心地全部倒入预热的铸铁模