Изобретение относится к области физико-химического анализа блапородных металлов и может быть использовано в пробирном анализе для определения серебра и золота в рудах и концентратах.
Цель изобретения — повышение точности определения и упрощение процесса анализа.
Существо способа заключается в том, что оптимизируют температурный интервал купелирования веркблея — эту операцию проводят при температуре на 5-40°С ниже температуры плавления золото-серебряного сплава, состав которого предварительно устанавливается, Кроме того, проводится учет потерь золота серебра по экспериментально установленным зависимостям.
Выбор температурного интервала купелирования обусловлен тем, что при температурах выше и ниже рекомендованных наблюдается увеличение зависимости потерь золота и серебра при купелировании от температуры.
В реальных условиях температура купелирования даже рядом стоящих капелей (загрузка печей обычно составляет 12 и более капелей) отличается на несколько градусов температурных градиентов в камере печи, обусловленных воздушными потоками. расположением нагревателей, системами регулирования и поддержания температуры и т.д., поэтому, чем более круче температурная зависимость потерь золота и серебра, тем заметнее снижается точность анализа.
Спектрометр GoldXpert
При низких темг-ературах снижение точности анализа связано с образованием случайной засады свинца в корольке. При высоких температурах (близких или вышз температуры плавления королька) снижение точности анализа связано с резким по- вышением скоростей испарения и растворения королька в глете и при купелировании.
Выбор температуры купелирования и ее измерение обусловлены также и тем, что по данным температуры купелирования, величинам масс веркблея, золота и серебра можно проводить учет потерь вместо их определения по чекам.
При купелировании жидкий свинец непрерывно окисляется кислородом воздуха с образованием на его поверхности расплава глета, который по мере накопления стекает на капель и впитывается в нее. Серебро и золото распределяется между двумя жидкими фазами — свинцом и глетом. Коэффициенты распределения между этими фазами для золота и серебра различны и зависят только от температуры процесса. Температурная зЯеисимость коэффициента распределения описывается уравнением Аррениу-са К А е RT , где Еа — энергия активации,
А — предэкспоненциальный множитель, R — универсальная газовая постоянная.
Процесс потерь описывается дифференциальными уравнениями, решением которых являются следующие выражения:
А ГПди Кди тди In
АППдд КДд тДд 1п
где та — масса веркблея, мг; тди и тдд — масса золота и серебра в корольке, мг; Ади. Адд, Арь — атомные массы золота, серебра и свинца.
Энергия активации (Е) и предэкспоненциальные множители для золота и серебра были определены из экспериментов на модельных образцах. Уравнения для коэффициентов распределения имеют вид
Эксперименты по определению содержания золота и серебра предлагаемым способами проводили путем анализа государственных стандартных образцов (ГСО) золото-серебряной руды РЗС-1 (№
как проверить ювелирные изделия без пробы
900-76 по Госреестру). Содержание золота в нем 52,1 г/т, серебра 129,1 г/т.
Плавку нз свинцовый сплав проводили при 1050°С в течение 45 мин. Состав шихты, г: навеска материала образца 50, глет (РЬО)
50, сода 80, бура 25, крахмал 3.
Температуру купелирования (985- 950°С) определяли по диаграмме состояния Au-Ag, исходя из соотношения золота к серебру н Г О. Измерение температуры купелмрования проводили термопарой ПП-1, расположенной вблизи капелей на приборе .
Корольки благородных металлов взвешивали и разваривали в разбавленной азотной кислоте (1:3) в течение 40 мин. Золотую корточку прокаливали при 400°С (30 мин) и взвешивали. Серебро определяли по разности масс королька и корточки. Потери при купелировании рассчитывзли по рекомендуемым формулам, исходя из измеренной
температуры и обнаруженных масс золота, серебра и неркблея.
Для сравнения были проведены эксперименты по определению золота и серебра в ГСО с применением купелирования чека и по способу-прототипу, Чек купелировёлся при 850-900°С одновременно с двумя верк- блеями, полученными при двух плавках материала. Для приготовления чеков использовали чистые золото, серебро и пробирный свинец в количествах, соответствующих их содержанию в веркблеях после плавки. Потери благородных металлов при купелировании рядом стоящих веркблеев считали пропорциональными потерями в чеке.
Среднеквадратичное отклонение результатов анализа проб ГСО от аттестованного значения составляет соответственно для золота и серебра по предлагаемому способу 0,04 и 0,11. а по способу-прототипу 0,07
и 0,30. Следовательно, предлагаемый способ определения золота и серебра обеспечивает более высокую точность.
Упрощение процесса проведения анализа достигается за счет учета потерь благородных металлов по данным температуры купелирования и массам золота, серебра и веркблея вместо длительного учета потерь по купелированию чеков. Устранение трудоемких операций по приготовлению чеков и их купелированию позволяет исключить использование чистого золота и серебра, также уменьшить расход материалов и злек- трознергии.
(56) Методические основы исследования химического состава горных пород, руд и минералов. Под ред. Г.В.Остроумова. М.: Недра. 1979,0.
187-188.
Пробоотбирание и анализ благородных
металлов. Справочник. М.: Металлургия. 1978, с. 116-158.
Похожие патенты SU1431482A1
- Серебряный Борис Львович
- Макаров Юрий Борисович
- Симакова Людмила Германовна
- Чекашкина Лидия Владимировна
- Мандругин Алексей Вадимович
- Макаров Ю.Б.
- Макаров С.Б.
- Горонков В.А.
- Богородский Евгений Владимирович
- Медведева Людмила Антоновна
- Рыбкин Сергей Георгиевич
- Богородский Евгений Владимирович
- Рыбкин Сергей Георгиевич
- Баранкевич Виктор Германович
- Лобанов Владимир Геннадьевич
- Викулов Василий Иович
- Набиуллин Фарит Минниахметович
- Начаров Владимир Борисович
- Филонов Николай Александрович
- Семина Ирина Николаевна
- Швецов Владимир Алексеевич
- Швецов В.А.
- Башкирова Т.В.
- Адельшина Н.В.
- Кузьминых В.М.
- Чурсина Л.А.
- Рыбкин С.Г.
- Панченко А.Ф.
- Панченко Г.М.
- Кулинич Н.Н.
- Швецов Владимир Алексеевич
Реферат патента 1993 года Способ пробирного определения золота и серебра в рудах и концентратах
Формула изобретения SU 1 431 482 A1
Формул а и а о бретени я
СПОСОБ ПРОБИРНОГО ОПРЕДЕЛЕ- НИЯ ЗОЛОТА И СЕРЕБРА В РУДАХ И КОНЦЕНТРАТАХ, включающий плавку навески анализируемого материала с получением веркблея. его взвешивание и купелирование, взвешивание королька, его разваривание в разбавленной азотной кислоте, взвешивание золотой корточки и определение содержания золота и серебра в навеске с учетом их потерь при купелировании, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения и упрощения процесса анализа, купелирование веркблея проводят при температуре на 5 — 40 С ниже температуры плавления золотосеребрянного сплава, соответствующего составу, установленному по данны.
Т05гпд 1,92т где Дт и Дт. — потери золота и серебра, МГ,
Т — температура купелирования, С;
т. и т. — массы золота и серебра в
т., — масса веркблея, мг. р
Источник: patenton.ru
ГОСТ 14047.3-81
Концентраты свинцовые. Методы определения золота и серебра
Настоящий стандарт распространяется на свинцовые концентраты всех марок и устанавливает пробирно-гравиметрический метод определения золота от 1 г и выше и серебра от 10 г и выше на 1 т концентрата; пробирно-фотометрический метод определения золота от 0,02 до 1 г на 1 т концентрата; пробирно-атомно-абсорбционный метод определения золота от 0,04 до 100 г на 1 т концентрата; экстракционно-атомно-абсорбционный метод определения золота от 0,05 до 100 г на 1 т концентрата и атомно-абсорбционный метод определения серебра от 10 до 3000 г на 1 т концентрата.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
(Измененная редакция, Изм. N 2).
1.3. Взвешивание навесок массой более 10 г производят с погрешностью не более 0,02 г.
1.4. Определение золота и серебра проводят в трех навесках.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.6. Точность анализа контролируют по стандартным образцам состава свинцовых концентратов не реже одного раза в месяц, а также при смене реактивов, растворов, после длительного перерыва в работе. Анализ стандартного образца проводят одновременно с анализом проб. Анализ проб считают точным, если результат анализа стандартного образца отличается от аттестованной характеристики не более, чем на , где
Метод основан на сплавлении свинцового концентрата при 1000-1100 °С с шихтой, содержащей металл-коллектор благородных металлов — свинец, и купеляции сплава на капели при 900-950 °С с получением золото-серебряного королька и дальнейшем растворении серебра в азотной или серной кислотах.
Массу серебра определяют по разности масс королька и золота.
2.1. Аппаратура, материалы и реактивы
Электропечь муфельная, обеспечивающая температуру нагрева 1000 °С.
Печь тигельная, обеспечивающая температуру нагрева 1000-1100 °С;
Шкаф сушильный лабораторный.
Термометр термоэлектрический платинородий-платиновый ТПП.
Термометр термоэлектрический хромель-алюмелевый.
Весы микроаналитические с погрешностью взвешивания не более 0,02 мг.
Весы технические с погрешностью взвешивания не более 0,02 г.
Тигли фарфоровые низкие вместимостью 10 см2.2. Проведение анализа
2.2.1. Навеску свинцового концентрата массой 25 г (при массе серебра менее 1000 г на 1 т концентрата) или 15 г (при массе серебра более 1000 г на 1 т концентрата) перемешивают с 65 г соды, 40-75 г окиси свинца, 20 г буры, 10 г стекла и необходимым количеством (для получения веркблея массой 35-40 г) азотнокислого натрия или калия.
где 3,5 — коэффициент для подсчета массы азотнокислого натрия, необходимого для окисления серы;
— массовая доля серы в свинцовом концентрате, %;
2.2.2. В фарфоровый тигель наливают 6 см2.2.3. Если масса золота более 80 г и серебра более 600 г на 1 т концентрата, то одновременно с анализом свинцового концентрата проводят два контрольных анализа для определения потерь золота и серебра при купелировании. Для этого серебро и золото (массой, соответствующей ожидаемой массе в анализируемом концентрате) завертывают в свинцовую фольгу массой 30-35 г и купелируют в условиях анализа.
Потерю в массе золота и серебра при купелировании контрольной пробы прибавляют к результату анализа свинцового концентрата.
Параллельно с исследуемой пробой проводят контрольный опыт с целью определения содержания серебра в окиси свинца и свинцовой фольге. Результат контрольного опыта вычитают из результата анализа свинцового концентрата.
2.3. Обработка результатов
где — суммарная масса золото-серебряного королька, мг;
2.3.3. Допускаемые расхождения между наиболее отличающимися результатами трех параллельных определений и между двумя результатами анализа не должны превышать значений величин, указанных в табл.1 и 2.
Допускаемые расхождения при определении золота
Массовая доля золота в г на 1 т концентрата
при параллельных определениях в г на 1 т концентрата
при двух результатах анализа в г на 1 т концентрата
Источник: engenegr.ru
Способ определения содержания золота и серебра в сульфидных рудах и продуктах их переработки
Изобретение относится к области аналитической химии благородных металлов, и может быть использовано для определения золота, серебра и металлов платиновой группы в сульфидных рудах и продуктах их переработки.
Известен способ пробирного концентрирования золота и платиновых металлов в медно-никелевом коллекторе, разработанный для анализа сульфидных медно-никелевых руд [Данилова Ф.И., Федотова И.А., Назаренко Р.М. Пробирно-химико-спектральное определение металлов группы платины и золота в сульфидных медно-никелевых рудах и продуктах их переработки. Заводская лаборатория, 1982, 48, 8, с.9-10.]. Известный способ включает окислительный обжиг навески пробы руды при температуре 850°C в течение 7 часов, смешивание огарка с оксидом меди (CuO), карбонатом натрия, тетраборатом натрия, силикатным стеклом и крахмалом, тигельную плавку шихты при 1200°C с получением шлака и медно-никелевого сплава с последующим растворением полученного сплава в соляной кислоте, сорбцией благородных металлов из раствора на активированном угле и сорбенте ПВБ-МП-20Т, количественного определения их содержания атомно-эмиссионным методом.
Известен также способ анализа благородных металлов, по которому навеску пробы анализируемого материала подвергают предварительной обработке — обжигу или выщелачиванию в кислотах с целью разложения сульфидов и удаления цветных металлов, остаток от разложения пробы смешивают с оксидом свинца, карбонатом натрия, силикатным стеклом, тетраборатом натрия, нитратом натрия или калия, оксидом кальция, нитратом или хлоридом серебра и углеродистым восстановителем с получением смеси, полученную смесь плавят при температуре 1100-1300°C с получением шлака и свинцового сплава — веркблея. Продукты плавки разделяют, веркблей купелируют до серебряного или золотосеребряного королька [Пробоотбирание и анализ благородных металлов, под ред. Барышникова И.Ф. — М.: Металлургия, 1968, с.131-134, 151-158, 316-320]. Содержание благородных металлов в корольке определяют химическими и физико-химическими методами.
Недостатком описанного способа являются высокие затраты, связанные с проведением операций предварительной обработки навески пробы анализируемого материала перед пробирной плавкой. Кроме того, при незначительном содержании благородных металлов, известный способ не позволяет обеспечить достоверность количественного анализа.
Наиболее близким к предлагаемому, является способ предварительного обжига сульфидных руд и продуктов их переработки, содержащих золото и серебро, в пробирном анализе, включающий окисление руд кислородом воздуха в шамотных лодочках в муфельной печи при двух режимах обжига, при этом обжиг начинают при температуре 250-300°C и заканчивают при температуре 450-500°C в течение 10-15 мин при неполном удалении серы [патент RU №2224805, МПК C22B 11/02, 2004].
Основным недостатком являются большие значения погрешности, обусловленные микронеоднородностью проб и техническими ограничениями обработки проб большой массы для минимизации влияния неоднородности.
Задачей изобретения является повышение достоверности определения золота и серебра в сульфидных рудах и продуктах их переработки.
В качестве сернокислых тиомочевинных растворов используют 3% раствор тиомочевины и 3% раствор серной кислоты, широко известный для выщелачивания золотых и серебряных руд (см., например, Лодейщиков В.В., Панченко А.Ф., Хмельницкая О.Д. Тиокарбамидное выщелачивание золотых и серебряных руд // Гидрометаллургия золота. М.: Наука, 1980. с.26-35). Выщелачивание ведут предпочтительно в течение 1 часа при соотношении т:ж=1:2,5.
Кроме того, использование заявляемого способа обеспечивает возможность уменьшения случайной составляющей погрешности измерения за счет повторных измерений концентрации в растворах, полученных после выщелачивания. Измерения концентрации исследуемого компонента могут быть проведены в нескольких параллелях различными способами, известными для этих целей.
Механизм извлечения золота и серебра заявляемым способом заключается в том, что обжиг сульфидных руд и продуктов их переработки в СВЧ поле без доступа воздуха при температуре нагрева до 550-600°C обеспечивает протекание пирротинизируюшего обжига и процесса термолиза, в результате происходит десульфурация пирита с образованием пирротина (Fe7S8), который имеет пористую структуру вследствие процесса экспульсии (удаления) серы, последняя испаряется и конденсируется вне реакционной зоны. Многократное постадийное последовательное выщелачивание сернокислыми тиомочевинными растворами продукта высокотемпературного обжига обеспечивает полное извлечение из исходной навески благородных металлов, которые становятся доступными для выщелачивания только после высокотемпературной обработки.
Сущность заявляемого способа поясняется примерами конкретного выполнения.
Содержание золота и серебра, определенное заявляемым способом, составило: CAu=33,2 г/т, CAg=6,8 г/т.
Пример 2. Для проведения исследований использованы хвосты флотации отвального поля в Карабаше, представляющие собой продукты переработки сульфидных руд. Для исследования взята навеска массой 500 г. Навеску пробы обжигали без доступа воздуха в течение 4 часов в СВЧ поле микроволнового диапазона при мощности излучения 0,55 кВт, температура материала в зоне обработки — 600°C. В качестве СВЧ-печи использовали бытовую микроволновую печь марки Elenberg MS-1700M. Для обеспечения режима обжига без доступа воздуха использовался герметичный кварцевый сосуд. Навеску, после проведенного СВЧ-обжига, подвергали выщелачиванию, которое осуществляли в 3% сернокислом тиомочевинном растворе в течение 1 часа при соотношении Т:Ж, равном 1:2,5 соответственно.
В результате исследований получен следующий результат CAu=0,1 г/т, CAg=0,67 г/т. Результаты определения компонентов в растворах для анализа, выделенных с каждой стадии выщелачивания, представлены в Таблице 1. Данные в таблице 1 представлены в виде пересчета извлеченного золота в раствор на исходную концентрацию в руде с суммой по предыдущим стадиям выщелачивания.
Проведение процесса обжига без доступа воздуха в СВЧ поле микроволнового диапазона ниже 550°C не позволяет повысить достоверность определения благородных металлов, поскольку не позволяет достаточно полно раскрыть доступ к закрытому золоту (не достигается полнота перевода в пирротин).
Проведение процесса обжига без доступа воздуха в СВЧ поле микроволнового диапазона выше 600°C ведет к оплавлению материала, закрывая тем самым доступ выщелачивающего агента к золоту или серебру.
Как видно из представленных примеров, использование заявляемого способа позволяет повысить достоверность оценки содержаний благородных металлов в сульфидных материалах, может стать основой для адекватной оценки запасов и инструментом научных исследований в области «упорного золота».
| Таблица 1 | ||||
| СВЧ-обжиг исходной навески без доступа воздуха с последующим постадийным четырехкратным выщелачиванием | ||||
| Анализируемый элемент | Содержание в растворах для анализа на каждой стадии выщелачивания, г/т | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| Au | 0,052 | 0,083 | 0,094 | 0,102 |
| Ag | 0,53 | 0,627 | 0,662 | 0,67 |
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество стадий последовательного выщелачивания составляет не менее четырех.
Источник: findpatent.ru