聚己内酰胺织物吸附-硫脲洗脱-AAS法

聚己内酰胺织物吸附－硫脲洗脱－AAS法测定钴精矿中的金刘春（北京矿冶研究总院，100044）摘要聚己内酰胺织物作为金的富集剂，具有选择性好、价廉、无污染、吸附容量大、解吸容易和使用寿命长等优点。以聚己内酰胺织物为富集剂分离金为基础，拟定了原子吸收光度法，及应用于物料钴精矿中金的测定，测定结果与活性炭富集法有较好的一致性。伴随黄金提炼业的发展及矿物综合利用，金的分析，尤其是微量金的测定越来越受到重视，曾有专著出版[1]。经典火试金虽然适用范围宽、准确可靠，但需专门设备和场所，分析成本高、周期长、工作条件差、许多中小厂矿不具备火试金条件。所以湿法试金的研究和应用近年来受到了广泛地注意。微量金往往存在于复杂的矿物原料之中，作为湿法试金的成败，分离富集手段常常是关键的一环。在这一方面我国分析工作者做了大量卓有成效的工作，曾被用作金的富集剂的就有：泡塑和负载泡塑[2,3,4]、巯基棉[5]、大孔树脂[6]、黄原酸棉[7]、活性炭[8]、TBP棉[9]、罗丹宁纤维[10]等。其中泡塑达到吸附平衡的时间较长，活性炭吸附金后解吸困难，需要用王水二次溶金，其它富集剂需用有机试剂专门制备，既容易污染环境又费时费事。在金的测定方法方面，富集分离后的测金手段仍以火焰原子吸收法最简便，应用最广泛。1聚己内酰胺织物富集金的原理文献[11]合成PVC-聚己内酰胺树脂，制备过程较为繁琐，我们尝试以聚己内酰胺为主体的织物进行金的富集，取得了满意结果。聚己内酰胺织物化学成分以聚已内酰胺为主体，结构通式为[NHRNHCOR2CO]n,大分子链上含有-C-N-,-C-O-等极性基团，在酸性介质中结合质子，质子化的O、N通过静电作用可与溶液中的[AuCl4]-络阴离子形成离子缔合物而使金定量吸附。2仪器及试剂GBC932型原子吸收光谱仪（澳大利亚产）;金标准溶液：1.00mg/ml，20％HCl介质；1％硫脲。2.1仪器工作条件灯电流：6.0mA，波长：242.8nm，狭缝：0.5nm火焰：空气－乙炔（贫燃）2.2标准曲线分别吸入1.0、2.0、3.0、4.0g/ml金标准系列溶液（2％HCl-0.2％硫脲介质）进行原子吸收测定，正常情况下其相关系数r>0.999。3.溶样测定方法根据金含量称取1g试样（控制金量在10－40g，若金含量高，溶样后定容分取），在650C焙烧除去碳、硫（对无碳低硫试样可免去焙烧），用适量王水溶样（溶样温度不宜过高），蒸至最后残留王水约10ml，加水至约50ml，煮沸溶解。冷至室温，通过快速滤纸进吸附柱（若称样多，残渣量大，则用G4漏斗抽滤，滤液过柱），流速约5ml/min。用水洗柱至流出液pH>4，分次加入沸腾1％硫脲10ml洗脱金，用10ml比色管承接，并用1％硫脲定容，于标准曲线相同条件下进行AAS测定。需作空白试验。结果与讨论1聚己内酰胺织物富集金的适宜条件及性能1.1前处理将聚己内酰胺织物分割为4×7cm的矩形小片，重约0.3g。聚己内酰胺织物表面常有一层疏水性油膜，为了破坏这层油膜将它由疏水型变为亲水型，同时为了确保其对金的最低空白值，将分割后的小片浸入煮沸的1％硫脲溶液中，并继续煮沸3min，加入水降温，用手挤出水分，并反复用水洗涤数次。1.2吸附酸度30g/50ml不同王水浓度的金溶液过柱（5ml/min）并用10ml沸腾1％硫脲溶液洗脱，AAS测定。表1不同王水浓度介质中对金的吸附王水浓度，％1234510152025Au,g/ml2.853.003.002.953.023.013.003.053.04实验中，金的吸附酸度采用20％王水。1.3过柱流速30g/50ml，20％王水金溶液，以不同流速过柱，用10ml沸腾1％硫脲溶液洗脱，AAS测定。表2不同流速对金的吸附过柱速度，ml/min234567Au,g/ml3.023.043.003.013.002.95实验中，吸附金的溶液过柱流速，控制为5ml/min。1.4AAS方法中，不同浓度硫脲溶液对金的洗脱表3不同浓度硫脲溶液洗脱后的测定值及相应空白值硫脲浓度，％0.51.01.52.02.5空白值，g/ml0.050.080.110.160.21测定值，g/ml2.022.062.072.212.19扣除空白，g/ml1.971.981.962.051.98表3所示，原子吸收法测定中，随着硫脲浓度的增加，空白值增大，实验中以1％硫脲作洗脱液。1.51％硫脲溶液洗脱金的洗脱曲线取30g/50ml，20%王水金溶液过柱，以1％硫脲沸腾溶液洗脱，共5份，每份2.0ml。以AAS法测定每份洗脱液中金的含量。表4各份洗脱液中金含量洗脱液序号12345金含量，g15.3211.922.220.480.14合计金量，g30.08由表4可知，实验条件下，用沸腾的1％的硫脲10ml可以定量洗脱金。1.6过柱回收率表51％沸腾硫脲洗脱回收率加入金，g10.020.030.040.0回收金，g10.019.830.440.4回收率，％10099101101表7所示，1％沸腾硫脲10ml洗脱，过柱回收率在99％－101％。1.7饱和吸附量1.7.1静态取织物小片0.0755g，1％硫脲煮沸，水洗后置20mg/50ml金溶液中（20％王水介质）60min，间隔5min，摇动一次。测得吸附金5.060mg，算得静态饱和吸附量为67.02mg/g.1.7.2动态取聚己内酰胺织物小片0.0873g，1％硫脲煮沸，水洗后装柱（调整流速5ml/min）取50ml过量的金的20％王水溶液过柱。测得吸附金3.400mg，算得动态饱和吸附量为38.95mg/g。1.8稳定性吸附柱的稳定性即吸附柱的寿命，是吸附柱的实用性的重要属性之一，为此我们对同一聚己内酰胺织物小片吸附柱进行了吸附－洗脱－AAS测定连续50次反复，首次回收率为95％，末次回收率98％，RSD＝3.65％（n=50）。实验证明，吸附柱具有良好的稳定性。2.干扰试验取下列量共存离子，加入20.00g金，并按上述基本操作过柱、洗脱、测定。表6干扰试验共存离子加入量测得金浓度,g/ml共存离子加入量测得金浓度，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共存离子加入量测得金浓度,g/ml共存离子加入量测得金浓度，g/mlSr100g2.04In50g1.98Mn（=2\*ROMANII）100g2.04Tl（=3\*ROMANIII）50g2.00Al100g2.10Pt（=4\*ROMANIV）50g1.91Cr（=6\*ROMANVI）100g2.10Pd50g1.92MgO100g1.90干扰实验表明，表列35种离子重视加入量（非最大允许量）条件下无干扰。3方法精度表7方法精度编号单次测定结果，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方法对试料7次测定，RSD<4％。4方法在钴精矿中的应用和方法对照编号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·金的分析化学·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·泡塑吸附技术研究及其在分析化学中的应用·北京：地质出版社，19924雷中利，任英·泡塑吸附技术在我国湿法分析金中的应用·冶金分析·1994,14（4）：345雷中利，任英·巯基棉富集－分光光度法同时测定岩石矿物中的痕量金和钯·黄金·1993,14（6）：466于道成·D371树脂吸附金性能的研究及分析金的应用·冶金分析1991，11（3）：257薛光·黄原酯棉富集分离－金试剂全差示分光光度法测定地质样品中的金·黄金·1990，11（8）