泡沫吸附法自總結(jié)

1、泡沫塑料富集原子吸收法測(cè)定礦石中金的含量實(shí)驗(yàn)一1. 實(shí)驗(yàn)部分：1.1 儀器和器皿  原子吸收分光光度計(jì) ； 電熱板；馬弗爐；振蕩機(jī)；圓皿200ml(或瓷舟)、250 ml燒杯、表面皿、500ml、100ml錐形瓶、膠塞、漏斗、容量瓶1.2 試劑  稀王水：HCL+HNO3+H2O的配比為3+1+4。HNO3 、HCL  優(yōu)級(jí)純。硫脲   配制為2%水溶液。 泡沫塑料：將聚氨酯軟質(zhì)泡沫塑料剪成3×4cm的條狀，在沸水中煮沸5min備用。1.3儀器測(cè)定條件 條件項(xiàng)參數(shù)波長(zhǎng)242.

2、8nm狹縫0.4nm燈電流2mA空氣流量5.6 L/min乙炔流量1.1L/min1.4 實(shí)驗(yàn)方法  先將礦樣粉碎，稱取10克（精確到0.0001g）樣品平鋪于圓皿（或瓷舟）中，放入馬弗爐中從常溫升至400焙燒30min，再升溫至650焙燒45min,冷卻后移入250ml燒杯中，加入100ml稀王水，蓋上表面皿，在電熱板上微沸1小時(shí)，取下冷卻，過(guò)濾至錐形瓶中，加入150ml水，放入處理過(guò)的泡沫塑料0.5g，用膠塞塞緊瓶口，在振蕩機(jī)上振蕩30min，取出泡沫塑料，用水洗凈，擠干，放入100ml錐形瓶中加入30ml 2%硫脲溶液，在沸水浴中煮沸25min, 最好邊加熱邊振蕩，趁

3、熱用鑷子反復(fù)擠壓泡沫塑料，并用少量2%硫脲溶液沖洗，將溶液全部移入50ml容量瓶，冷卻定容后測(cè)試。1.5工作曲線的繪制金標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制，分別取0、0.01、0.05、0.10、0.50、1.00ml金標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)于100ml容量瓶中。（金標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)  國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心  標(biāo)準(zhǔn)值  1000g/ml）實(shí)驗(yàn)二1試劑及儀器和器皿(1)試劑稀王水: HCl + HNO3 + H2O的配比為3 + 1 + 4。泡沫塑料:將30個(gè)1cm厚聚氨酯軟質(zhì)泡沫塑料剪成7. 5cm長(zhǎng), 1cm寬的條狀,用洗衣粉洗干凈,晾干備用。動(dòng)物膠溶液: 2

4、0g/L。稱取2g動(dòng)物膠于250ml燒杯中,加100ml沸水,煮至透明,用時(shí)現(xiàn)配。硫脲- 鹽酸混合溶液: 含5g/L 硫脲的2% (V /V)鹽酸溶液。金標(biāo)準(zhǔn)溶液: 稱取0. 1000g 純金(99. 99%以上)于100ml燒杯中,加入10ml稀王水,蓋上表面皿,在60 70水浴上加熱溶解后立即加入810滴250g/LNaCl溶液, 再在沸水浴上加熱蒸干, 取下加入1mlHCl,繼續(xù)在沸水浴上蒸干,取下加入少量水,微熱使鹽類全部溶解,取下冷卻至室溫,移入盛有10mlHCl的1000ml容量瓶中,用水稀釋至刻度, 混勻; 此溶液(Au) =100g/ml。(2)儀器和器皿電子天平(分度值為0.

5、 01g,最大稱重200克)；電熱板；箱式電阻爐；原子吸收光譜儀；低腰三角燒杯: 250ml；表面皿: 70mm；塑料洗瓶: 500ml； 瓷圓皿: 60ml；短頸漏斗:7. 5cm長(zhǎng)；長(zhǎng)頸漏斗；定性濾紙: 12. 5cm,快速；比色管: 10ml；比色管: 50ml。2分析步驟 稱取10g試樣于圓皿中,在馬弗爐(慢慢升溫至600)焙燒12h,取出冷至室溫。倒入燒杯中, 以少量水潤(rùn)濕, 加稀王水100ml,蓋上表面皿,置于電熱板上低溫分解至體積1520ml,加25ml動(dòng)物膠溶液,取下稍冷,吹洗表面皿及杯壁加水至50ml煮沸溶解鹽類。取下冷至室溫,注入100ml容量瓶中稀釋至刻度，搖勻,用快速定

6、性濾紙干過(guò)濾,用50ml容量瓶取濾液至刻度。將濾液倒入頸內(nèi)塞有56cm泡沫的漏斗中，以適當(dāng)速度過(guò)濾。用蒸餾水洗23次,取下泡沫并用水吹洗之,放入盛有1050ml 5%的硫脲溶液的比色管中,水浴加熱10min,冷卻后用原子吸收儀進(jìn)行金的測(cè)定。計(jì)算公式: w (Au) /106 =A ×V /m式中: A樣品的吸光度值;V待測(cè)樣品溶液的體積(ml) ;m稱取試樣的質(zhì)量( g) 。解析：1原理：活性炭吸附：試樣經(jīng)王水分解，金呈AuCl4-絡(luò)離子存在于溶液中，過(guò)濾后與大量殘?jiān)蛛x，濾液經(jīng)活性炭層吸附，灰化活性炭后用稀王水溶解金，在弱酸性介質(zhì)中應(yīng)用原子吸收法測(cè)定金。泡沫塑料吸附：歡迎訪問(wèn)神州商

7、務(wù)網(wǎng) 試樣經(jīng)王水分解，在王水介質(zhì)中以泡沫塑料吸附金的絡(luò)合物AuCl4-后與干擾元素分離，然后用硫脲煮沸解脫，水相應(yīng)用原子吸收法測(cè)定金。反應(yīng)式：四氯合金酸（HAuCl4）是王水溶解金的產(chǎn)物。 反應(yīng)式：Au+HNO3+4HCl=HAuCl4+NO+2H2O不管是活性炭吸附還是泡沫吸附都是采用的物理吸附的原理。泡沫塑料是由大量氣體微孔分散于固體塑料中而形成的一類高分子材料，具有質(zhì)輕、隔熱、吸音、減震等特性，且介電性能優(yōu)于基體樹(shù)脂，用途很廣。2焙燒：對(duì)含砷量的試樣,焙燒時(shí)應(yīng)從低溫開(kāi)始,至480時(shí)保持12 h,使砷揮發(fā),然后再升高溫度繼續(xù)焙燒除硫,否則由于形成低沸點(diǎn)的砷金合金而揮發(fā),造成金的損失,導(dǎo)致測(cè)

8、定結(jié)果偏低。 焙燒的溫度過(guò)高或過(guò)低對(duì)樣品分析結(jié)果均造成一定影響。如果焙燒溫度過(guò)高,時(shí)間過(guò)長(zhǎng),樣品易燒結(jié),甚至粘結(jié)于元皿底部;焙燒溫度過(guò)低,時(shí)間太短,碳、硫除不盡。采用分段焙燒, 由低溫(400)開(kāi)始焙燒,保持溫度1h,然后升至600保持溫度1h； 焙燒過(guò)程中,爐門稍開(kāi),讓空氣進(jìn)入爐內(nèi),這樣焙燒出試樣疏松,無(wú)燒結(jié)現(xiàn)象；經(jīng)稀王水溶解后,液面和燒杯壁無(wú)黑色懸浮物,殘?jiān)鼰o(wú)黑色,較好地消除了碳、硫等對(duì)測(cè)定金的干擾。3溶樣：加王水前試樣應(yīng)用蒸餾水潤(rùn)濕,對(duì)于含碳酸鹽的試樣,溶樣時(shí)反應(yīng)劇烈,加酸時(shí)應(yīng)緩緩加入,低溫加熱溶解。個(gè)樣溶解溫度應(yīng)控制在200 300,不得太高,以免王水提前蒸干,而導(dǎo)致樣品溶解不完全,個(gè)

9、樣溶解時(shí)間應(yīng)控制在1h左右為好,太長(zhǎng)或太短都不利于生產(chǎn)。4吸附：吸附用泡沫塑料要求較高,除嚴(yán)格按前面所定規(guī)格外,還應(yīng)用金標(biāo)液或金標(biāo)樣做吸附率試驗(yàn),最少在采用一個(gè)新批次泡沫塑料前要做一次試驗(yàn)。吸附速度應(yīng)為1. 5S/滴(待吸附的試樣溶液通過(guò)短頸漏斗中的海綿而滴落下來(lái)的速度) , 吸附時(shí)間應(yīng)控制在30 45min。本法吸附金的酸度范圍較寬, 即0.56mol/L鹽酸或5%30%(V /V)王水介質(zhì)都能定量吸附金,但硝酸濃度太大時(shí),使金的吸附率下降。5 硫脲提金：1）(硫脲又稱為硫化脲素（H2NCSNH2），是一種有機(jī)化合物。其粉末晶體易溶于水，25時(shí)在水中的溶解度為142g/L，水溶液呈中性，無(wú)腐

10、蝕性。硫脲的重要特性是在水溶液中能與過(guò)渡金屬離子生成穩(wěn)定的絡(luò)陽(yáng)離子，反應(yīng)的通式可寫成：Menx（Thio）Me（Thio）xn式中 Thio硫脲；n化合價(jià)；x配位數(shù)。硫脲作為一種強(qiáng)酸位體，可以通過(guò)氮原子的非鍵電子對(duì)或硫原子與金屬離子選擇性結(jié)合。Au（I）硫脲絡(luò)陽(yáng)離子（Au（Thio）2）的陽(yáng)離子性質(zhì)與對(duì)應(yīng)的氰絡(luò)陰離子（Au（CN）2）性質(zhì)完全不同。雖然前者的穩(wěn)定性比后者稍差，但除Hg（Thio）42比Au（Thio）2穩(wěn)定外，其他金屬（如Ag、Cu2、Cd2、Pb2、Zn2、Fe2、Bi3）的硫脲配合物都不如Au（Thio）2穩(wěn)定，故硫脲對(duì)Au具有較好的選擇性。硫脲在堿性溶液中不穩(wěn)定，易分解生

11、成硫化物和氨基氰，氨基氰水解則生成尿素，反應(yīng)式為：SC（NH2）22NaOH=Na2SH2N·CN2H2OH2N·CNH2O=CO（NH2）2硫脲在酸性溶液中具有還原性能，易被氧化生成二硫甲脒（簡(jiǎn)寫為RSSR），而二硫甲脒進(jìn)一步氧化、分解成為氨基氰和元素硫，反應(yīng)試為：2SC（NH2）2=（SCN2H3）22H2e（SCN2H3）2=SC（NH2）2H2N·CNS溶液中的硫脲隨介質(zhì)酸度增高而趨于穩(wěn)定。當(dāng)介質(zhì)的pH1.75時(shí)，高濃度的硫脲容易氧化，故浸取金時(shí)宜使用稀硫脲的酸性溶液。當(dāng)介質(zhì)的pH1.75時(shí)，硫脲則會(huì)發(fā)生水解，導(dǎo)致硫脲的消耗量增大和金的浸出速率減慢。由于（

12、SCN2H3）2/SC（NH2）2標(biāo)準(zhǔn)電位為的標(biāo)準(zhǔn)電位為0.42V，而SO42/H2SO4的電位為0.17V，故使用硫酸介質(zhì)作為pH調(diào)整劑，可調(diào)整所要求的pH值，并防止硫脲氧化。鑒于硫脲溶液加熱時(shí)會(huì)發(fā)生水解，故硫脲浸金時(shí)溫度不宜過(guò)高，而且在酸制礦漿時(shí)，應(yīng)向礦漿中加硫酸之后再加入硫脲，以避免礦漿局部溫度過(guò)高而造成硫脲的水解損失。2）硫脲浸金必須使金從零價(jià)態(tài)氧化成為1價(jià)的氧化態(tài)。在酸性溶液中有氧化劑，如過(guò)氧化氫、高鐵離子等存在時(shí)，將金氧化的同時(shí)硫脲也被氧化。硫脲首先是被氧化成二硫甲脒，此反應(yīng)是可逆的。當(dāng)溶液的電位過(guò)高時(shí)，二硫甲脒會(huì)進(jìn)一步被氧化成氨基氰、硫化氫和元素硫。因此，要嚴(yán)格控制硫脲浸出時(shí)的電

13、位，盡量減少硫脲的氧化損失。硫脲浸金的基本反應(yīng)可以表示為：金的氧化            Au=Aue                              E=1.69V硫脲溶解金 &

14、#160;        Au2（Thio）Au（Thio）2e         E=0.38V二硫甲脒的生成      2（Thio）=RSSR2H2e                E=0.42V金與二硫甲脒的反應(yīng)  AuRSSR2He

15、Au（Thio）2          E=0.04V在含F(xiàn)e3溶液中，F(xiàn)e3起氧化劑的作用Fe3e=Fe2                         E=1.69VAu2（Thio）Fe3Au（Thio）2Fe2    &#

16、160;    E=0.38V為使硫脲浸金過(guò)程順利進(jìn)行，需引入適當(dāng)?shù)难趸瘎缪鯕?、二氧化錳、過(guò)氧化氫、高價(jià)鐵鹽等，并控制溶液的氧化還原電位在140mV左右，使之產(chǎn)生適量的二硫甲脒，而又不使硫脲過(guò)多分解。因此，也有在浸出后期用通入SO2還原劑的方法，以避免二硫甲脒進(jìn)一步氧化，并使部分二硫甲脒還原，減少硫脲的損失。硫脲能溶金為試驗(yàn)所證實(shí)，在氧化劑存在下，金呈Au（SCN2H4）2+絡(luò)陽(yáng)離子形態(tài)轉(zhuǎn)入硫脲酸性液中。硫脲溶金是電化學(xué)腐蝕過(guò)程，其他化學(xué)方程式可用下式表示：Au + 2SCN2H4 = Au（SCN2H4）2+ +e選擇適宜的氧化劑是硫脲酸性溶金的關(guān)鍵問(wèn)題，較

17、適宜的氧化劑為Fe3+和溶解氧，因此硫脲溶金的化學(xué)反應(yīng)式可表示為：Au+2SCN2H4 +Fe3+ = Au（SCN2H4）2+ +Fe2+Au +1/4O2 +H+ +2SCN2H4 = Au（SCN2H4）2+ +1/2H2O3）硫脲溶金時(shí)的浸出率主要取決于介質(zhì)PH值、氧化劑類型與用量、硫脲用量、礦物組成及金粒大小、浸出溫度、浸出時(shí)間及浸金工藝等因素?？偨Y(jié)：在上述敘述中，硫脲浸金中既要考慮溶液環(huán)境中的酸性、溫度，還有考慮其中加入的氧化劑，考慮酸性及溫度是因?yàn)樯鲜鲋械模?），考慮加入其中的氧化劑是因?yàn)樯鲜鲋械模?）。而在泡沫塑料吸附法中，因?yàn)椴捎猛跛芙鈽悠妨?，單質(zhì)金已經(jīng)被氧化和絡(luò)合成為Au

18、Cl4-絡(luò)離子，其中金以+3價(jià)態(tài)存在于絡(luò)合物中，處于高價(jià)態(tài)，但加入的硫脲同時(shí)是具有還原性的，它可以將金的+3價(jià)首先還原到+1價(jià)態(tài)。而因?yàn)榱螂逑啾扔诼入x子的絡(luò)合性要強(qiáng)很多，所以可以直接從AuCl4-絡(luò)離子置換出氯離子而生成Au（SCN2H4）23+絡(luò)陽(yáng)離子，從而擺脫泡沫塑料的吸附，考慮反應(yīng)方程式為：AuCl4-+2SCN2H4= Au（SCN2H4）23+4 Cl-5上機(jī)：上原子吸收儀測(cè)定時(shí),應(yīng)按儀器操作規(guī)程將波長(zhǎng)、燈電流、燈位置、燃燒器高度等指標(biāo)調(diào)到最佳位置,并事先預(yù)熱1530min,待儀器穩(wěn)定后,即顯示屏上吸光度值跳動(dòng)不超過(guò)0. 003A，方可點(diǎn)火,并調(diào)節(jié)好燃?xì)夂椭細(xì)饬髁?先空燒23min

19、,使燃燒頭均勻受熱;再噴入蒸餾水45min后方可進(jìn)行正式測(cè)定。注意一批樣如超過(guò)40個(gè),請(qǐng)每20個(gè)樣繪制一次標(biāo)準(zhǔn)曲線,否則有可能因基線漂移導(dǎo)致結(jié)果產(chǎn)生誤差。6樣品的加工粒度 樣品在進(jìn)行加工流程第一道縮分前,破碎粒度應(yīng)< 1mm,樣品加工損失率< 5%；樣品縮分誤差< 3% , K = 0.4,送化驗(yàn)樣的粒徑應(yīng)< 0. 074mm。7化驗(yàn)分析范圍 泡沫塑料富集原子吸收光譜法適用于礦石、氰化渣、陽(yáng)極泥、銅精砂、金精砂、硫精砂中0. 0x200g/ t金的測(cè)定。品位低于0. 3g/t的金,測(cè)定結(jié)果容易偏低0. 1g/ t左右。應(yīng)選用靈敏度高的原子吸收儀進(jìn)行測(cè)定,以避免此類誤差。

20、8以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)原理一樣，但是實(shí)驗(yàn)步驟中存在差別：（1）焙燒升溫方式不一樣，前者采用分段升溫，后者采用一次性升溫，考慮到徹底除掉砷、硫，所以建議采用階段升溫。（2）后者中采用了動(dòng)物膠，考慮的是其水溶液具有表面活性，粘度較高，冷卻后會(huì)凍結(jié)成有彈性的凝膠，受熱后又恢復(fù)為溶液。使用動(dòng)物膠就是為了增加AuCl4-絡(luò)離子的表面活性，便于用泡沫塑料時(shí)容易吸附。8泡沫塑料富集原子吸收法分析金,不僅具有方法簡(jiǎn)便、易操作、成本低、污染少、分析速度快等特點(diǎn),還具有如下優(yōu)點(diǎn):(1)能大批量分析樣品, 2人一個(gè)小班可分析金樣品40個(gè)左右;(2)特別適用于地質(zhì)樣品和選礦流程中間樣品的測(cè)定;(3)可較好地消除了人為因素的影

21、響;(4)通過(guò)對(duì)泡沫塑料富集原子吸收法分析測(cè)定金的技術(shù)問(wèn)題探討,掌握了各技術(shù)要領(lǐng),較好地消除了碳、硫及有機(jī)物質(zhì)對(duì)金的測(cè)定干擾,使泡沫塑料富集原子吸收法測(cè)定地質(zhì)樣樣品、選礦流程中間樣品中金的合格率有較大的提高。金、銀在硫脲液中的溶解反應(yīng)2010-9-25 14:17:30   中國(guó)選礦技術(shù)網(wǎng)   瀏覽 413 次   收藏   我來(lái)說(shuō)兩句許多年前，硫脲分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)曾被假定為。近四十年來(lái)，由于物理技術(shù)的迅速發(fā)展，硫脲分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)已被進(jìn)一步認(rèn)定為以下的共振式：即它是通過(guò)分子中的N和S原子所具有的自由電子對(duì)，吸附于金粒

22、表面而使金的氧化還原電位大大降低，使金易于氧化而溶解進(jìn)入溶液中。金在酸性硫脲液中的溶解，一般認(rèn)為屬于電化學(xué)腐蝕過(guò)程，過(guò)程中必須有氧比劑參與。即硫脲分子將Au3還原為Au，氧化劑再將Au氧化與硫脲生成穩(wěn)定的Au（SCN2H4）2進(jìn)入溶液中。氧化劑則被還原。當(dāng)使用H2SO4作pH調(diào)整劑、Fe3作氧化劑時(shí)，其反應(yīng)為：2Au4SCN2H4Fe2（SO4）3 Au（SCN2H4）2SO42FeSO42Ag6SCN2H4Fe2（SO4）3 Ag（SCN2H4）3SO42FeSO4此時(shí)，生成金、銀絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)：Au（SCN2H4）2為102222.5，Ag（SCN2H4）3為1013.113.9。假設(shè)金

23、粒在含氧化劑的酸性硫脲液中是一個(gè)微電池，它的表面就有陰極區(qū)和陽(yáng)極區(qū)。當(dāng)陰極區(qū)（正極）的氧化劑Fe3。獲得電子則還原為Fe2；而陽(yáng)極區(qū)（負(fù)極）的Au則因失去電子而氧化生成Au（SCN2H4）2（見(jiàn)圖1）。圖1  金在硫脲溶液中溶解的圖解即在陰極區(qū)：                        Fe3e Fe2    &

24、#160;  （1）在陽(yáng)極區(qū)：                                 Au AueAu2SCN2H4 Au（SCN2H4）2          

25、      （2）總反應(yīng)式：      AuFe32SCN2H4 Au（SCN2H4）2Fe2  （3）銀也發(fā)生類似的反應(yīng)：AgFe33SCN2H4 Ag（SCN2H4）3Fe2由于Fe3是依靠向溶液中鼓風(fēng)溶解的氧來(lái)氧化Fe2使之再生的，故實(shí)際上氧化劑的作用仍取決于鼓入空氣溶解入溶液中的氧，因此（3）式又可寫成：Au2SCN2H4HO2 Au（SCN2H4）2H2O  （4）已知AuAu電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位為1.73V。當(dāng)用硫脲浸出金時(shí)，因生成絡(luò)陽(yáng)離子而使金的電位降低。在（

26、2）式反應(yīng)中，25測(cè)得Au（SCN2H4）2Au電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位為（0.38±0.1）V。該電位值雖降低較大，但它比氰化法浸出金時(shí)Au（CN）2Au電對(duì)電位0.64V高得多，且金硫脲絡(luò)離子為陽(yáng)離子，而金氰絡(luò)離子為陰離子，故硫脲對(duì)金的絡(luò)合能力較氰化物弱。若采用先浸出后吸附（或置換）的“兩步法”，硫脲提金的回收率常較氰化法低。但由于硫脲對(duì)金的溶解速度比氰化法（6×109mol（cm2·s）約快10倍，且硫脲對(duì)金的初始溶解速度極快，為了克服上述困難，提高硫脲提金的回收率，就必須降低Au（SCN2H4）2Au電對(duì)的電位。根據(jù)能斯特公式，Au（SCN2H4）2Au電對(duì)

27、的電位可用下式表示：  0.380.0591lg 0.118lg 從式中可知，在酸性硫脲液中，Au（SCN2H4）2Au電對(duì)的電位僅與Au（SCN2H4）2離子濃度和SC（NH2）2分子的平衡濃度有關(guān)。即應(yīng)用酸性硫脲液提金應(yīng)使已溶金絡(luò)離子在溶液中處于非平衡體系中，以降低負(fù)極的電極電位，提高金的回收率。為達(dá)此目的可采取的方式是：（1）提高浸出液中的硫脲濃度；（2）采用邊浸出邊吸附（或置換）的“一步法”，隨時(shí)將礦漿中已溶金的大部分（或一部分）提出，使浸液中金的濃度保持在較低的水平，增加溶液中的游離硫脲含量。但也有些研究者認(rèn)為后者并不十分重要。硫脲的氧化是導(dǎo)致硫脲消耗過(guò)大的主要原因。在酸性

28、溶液中，硫脲首先氧化生成二硫甲脒，其電對(duì)電位為0.42V。但在文獻(xiàn)中，也報(bào)道有硫脲氧化生成二聚硫脲聚合離子。二者的反應(yīng)：如式：2SC（NH2）2（SCN2H3）22H2e            （5）2SCN2H4（SCN2H3）22H2e               （6）如式（7）：2SC（NH2）2（SCN2H4）222e               （7）2SCN2H4（SCN2H4）222e             &