泡沫吸附法 自总结.docx

泡沫塑料富集原子吸收法测定矿石中金的含量实验一1. 实验部分：1.1 仪器和器皿原子吸收分光光度计；电热板；马弗炉；振荡机；圆皿200ml（或瓷舟）、250 ml烧杯、表 面皿、 500ml、 100ml 锥形瓶、胶塞、漏斗、容量瓶1.2 试剂稀王水：HCL+HNO3+H2O的配比为3+1+4HNO3 、 HCL 优级纯硫脲 配制为 2%水溶液泡沫塑料：将聚氨酯软质泡沫塑料剪成3X4cm的条状，在沸水中煮沸5min备用1.3 仪器测定条件条件项 参数波长 242.8nm狭缝 0.4nm灯电流 2mA空气流量 5.6 L/min乙炔流量 1.1L/min1.4 实验方法先将矿样粉碎，称取10克（精确到0.0001g）样品平铺于圆皿（或瓷舟）中，放入马 弗炉中从常温升至400°C焙烧30min,再升温至650°C焙烧45min,冷却后移入250ml烧杯中， 加入100ml稀王水，盖上表面皿，在电热板上微沸1小时，取下冷却，过滤至锥形瓶中， 加入150ml水，放入处理过的泡沫塑料0.5g，用胶塞塞紧瓶口，在振荡机上振荡30min，取 出泡沫塑料，用水洗净，挤干，放入100ml锥形瓶中加入30ml 2%硫脲溶液，在沸水浴中煮 沸 25min, 最好边加热边振荡，趁热用镊子反复挤压泡沫塑料，并用少量2%硫脲溶液冲洗， 将溶液全部移入 50ml 容量瓶，冷却定容后测试。

1.5 工作曲线的绘制金标准溶液的配制，分别取0、0.01、0.05、0.10、0.50、1.00ml金标准物质于100ml 容量瓶中金标准物质国家有色金属及电子材料分析测试中心标准值1000“g/ml 实验二1 试剂及仪器和器皿（1） 试剂稀王水：HCl + HNO + HO的配比为3 + 1 + 432泡沫塑料:将30个1cm厚聚氨酯软质泡沫塑料剪成7. 5cm长，1cm宽的条状,用洗衣粉洗干 净, 晾干备用动物胶溶液：20g/L称取2g动物胶于250ml烧杯中，加100ml沸水，煮至透明，用时现配 硫脲-盐酸混合溶液：含5g/L硫脲的2% （V /V）盐酸溶液金标准溶液：称取0. 1000g纯金（99. 99%以上）于100ml烧杯中，加入10ml稀王水，盖上表 面皿，在60〜70C水浴上加热溶解后立即加入8〜10滴250g/LNaCl溶液，再在沸水浴上加 热蒸干，取下加入1mlHCl,继续在沸水浴上蒸干，取下加入少量水,微热使盐类全部溶解，取 下冷却至室温，移入盛有10mlHCl的1000ml容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀；此溶液 p （Au） =100p g/mlo（2） 仪器和器皿电子天平（分度值为0. 01g，最大称重200克）；电热板；箱式电阻炉；原子吸收光谱仪； 低腰三角烧杯：250ml；表面皿：70mm；塑料洗瓶：500ml；瓷圆皿：60ml；短颈漏斗:7.5cm 长；长颈漏斗；定性滤纸：巾12. 5cm，快速；比色管：10ml；比色管：50ml。

2分析步骤称取10g试样于圆皿中，在马弗炉（慢慢升温至600°C）焙烧1〜2h,取出冷至室温倒入烧 杯中，以少量水润湿，加稀王水100ml,盖上表面皿，置于电热板上低温分解至体积15〜 20ml,加2〜5ml动物胶溶液，取下稍冷，吹洗表面皿及杯壁加水至50ml煮沸溶解盐类取下 冷至室温，注入100ml容量瓶中稀释至刻度，摇匀，用快速定性滤纸干过滤，用50ml容量瓶取 滤液至刻度将滤液倒入颈内塞有5〜6cm泡沫的漏斗中，以适当速度过滤用蒸馏水洗2〜 3次，取下泡沫并用水吹洗之，放入盛有10〜50ml 5%的硫脲溶液的比色管中，水浴加热10min, 冷却后用原子吸收仪进行金的测定计算公式：w （Au） /106 =A XV /m式中：A—样品的吸光度值；V—待测样品溶液的体积（ml）; m—称取试样的质量（g）解析：1原理：活性炭吸附：试样经王水分解，金呈AuCl-络离子存在于溶液中，过滤后与大量残渣分4 离，滤液经活性炭层吸附，灰化活性炭后用稀王水溶解金，在弱酸性介质中应用原子吸收法 测定金泡沫塑料吸附：试样经王水分解，在王水介质中以泡沫塑料吸附金的络合物AuCl-后与4 干扰元素分离，然后用硫脲煮沸解脱，水相应用原子吸收法测定金。

反应式：四氯合金酸（HAuCl4 ）是王水溶解金的产物反应式：Au+HNO +4HCl==HAuCl +NO+2H O3 4 2不管是活性炭吸附还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气体微孔分散于固体塑料中而形成的一类高分子材料， 具有质轻、隔热、吸音、减震等特性，且介电性能优于基体树脂，用途很广2焙烧：对含砷量的试样,焙烧时应从低温开始，至480C时保持1〜2 h,使砷挥发,然后再升高温 度继续焙烧除硫，否则由于形成低沸点的砷—金合金而挥发，造成金的损失，导致测定结果偏 低焙烧的温度过高或过低对样品分析结果均造成一定影响如果焙烧温度过高，时间过长， 样品易烧结，甚至粘结于元皿底部;焙烧温度过低，时间太短，碳、硫除不尽采用分段焙烧， 由低温（400C）开始焙烧，保持温度1h,然后升至600C保持温度1h；焙烧过程中，炉门稍开， 让空气进入炉内，这样焙烧出试样疏松，无烧结现象；经稀王水溶解后，液面和烧杯壁无黑色 悬浮物，残渣无黑色，较好地消除了碳、硫等对测定金的干扰3溶样：加王水前试样应用蒸馏水润湿，对于含碳酸盐的试样，溶样时反应剧烈，加酸时应缓缓加 入，低温加热溶解个样溶解温度应控制在200〜300C，不得太高,以免王水提前蒸干,而导 致样品溶解不完全，个样溶解时间应控制在1h左右为好,太长或太短都不利于生产。

4吸附：吸附用泡沫塑料要求较高，除严格按前面所定规格外，还应用金标液或金标样做吸附率 试验，最少在采用一个新批次泡沫塑料前要做一次试验吸附速度应为1. 5S/滴（待吸附的 试样溶液通过短颈漏斗中的海绵而滴落下来的速度)，吸附时间应控制在30〜45min本 法吸附金的酸度范围较宽，即0.5〜6mol/L盐酸或5%〜30%(V /V)王水介质都能定量吸附金, 但硝酸浓度太大时， 使金的吸附率下降5 硫脲提金：1) (硫脲又称为硫化脲素(H2NCSNH2),是一种有机化合物其粉末晶体易溶于水，25°C 时在水中的溶解度为142g/L，水溶液呈中性，无腐蚀性硫脲的重要特性是在水溶液中能 与过渡金属离子生成稳定的络阳离子，反应的通式可写成：Men ++x (Thio)f[Me (Thio) ] n+x式中Thio一硫脲；n—化合价；x —配位数硫脲作为一种强酸位体，可以通过氮原子的非键电子对或硫原子与金属离子选择性结合Au (I)—硫脲络阳离子(Au (Thio) 2+)的阳离子性质与对应的氰络阴离子(Au (CN)厂) 性质完全不同虽然前者的稳定性比后者稍差，但除Hg (Thio) 2+比Au (Thio) +稳定外，42其他金属(如 Ag+、Cu2 +、Cd2 +、Pb2 +、Zn2 +、Fe2 +、Bi3 +)的硫脲配合物都不如 Au (Thio) 2+稳定，故硫脲对Au+具有较好的选择性。

硫脲在碱性溶液中不稳定，易分解生成硫化物和 氨基氰，氨基氰水解则生成尿素，反应式为：SC (NH ) +2NaOH=Na S+H N・ CN+2H O2 2 2 2 2H N・ CN+H O=CO (NH )2 2 2 2硫脲在酸性溶液中具有还原性能，易被氧化生成二硫甲脒(简写为RSSR)，而二硫甲 脒进一步氧化、分解成为氨基氰和元素硫，反应试为：2SC(NH ) =(SCNH ) +2H++2e2 2 2 3 2(SCNH ) =SC (NH ) +H N・ CN+S2 3 2 2 2 2溶液中的硫脲随介质酸度增高而趋于稳定当介质的pHV1.75时，高浓度的硫脲容易 氧化，故浸取金时宜使用稀硫脲的酸性溶液当介质的pH>1.75时，硫脲则会发生水解， 导致硫脲的消耗量增大和金的浸出速率减慢由于(SCNH ) /SC (NH )标准电位为的标准电位为+0.42V，而SO 2+/H SO的电位为2 3 2 2 2 4 2 4+ 0.17V，故使用硫酸介质作为pH调整剂，可调整所要求的pH值，并防止硫脲氧化鉴于 硫脲溶液加热时会发生水解，故硫脲浸金时温度不宜过高，而且在酸制矿浆时，应向矿浆中 加硫酸之后再加入硫脲，以避免矿浆局部温度过高而造成硫脲的水解损失。

2) 硫脲浸金必须使金从零价态氧化成为+1 价的氧化态在酸性溶液中有氧化剂，如 过氧化氢、高铁离子等存在时，将金氧化的同时硫脲也被氧化硫脲首先是被氧化成二硫甲 脒，此反应是可逆的当溶液的电位过高时，二硫甲脒会进一步被氧化成氨基氰、硫化氢和 元素硫因此，要严格控制硫脲浸出时的电位，尽量减少硫脲的氧化损失硫脲浸金的基本反应可以表示为：金的氧化 Au=Au++e— E®=1.69V硫脲溶解金 Au+2 (Thio)-Au(Thio) + + e2— E®=0.38V二硫甲脒的生成 2(Thio)=RSSR+2H++2e— E®=0.42V金与二硫甲脒的反应 Au+RSSR+2H + + e-—Au(Thio)2+ E®=0.04V在含Fe3 +溶液中，Fe3 +起氧化剂的作用Fe3++e—=Fe2+ E®=1.69VAu+2 (Thio)+Fe3+—Au(Thio) ++Fe2+ E® =0.38V2为使硫脲浸金过程顺利进行，需引入适当的氧化剂，如氧气、二氧化锰、过氧化氢、高 价铁盐等，并控制溶液的氧化还原电位在+140mV左右，使之产生适量的二硫甲脒，而又不 使硫脲过多分解因此，也有在浸出后期用通入so2还原剂的方法，以避免二硫甲脒进一步 氧化，并使部分二硫甲脒还原，减少硫脲的损失。

2硫脲能溶金为试验所证实，在氧化剂存在下，金呈Au (SCN2H4)2+络阳离子形态转入 硫脲酸性液中硫脲溶金是电化学腐蚀过程，其他化学方程式可用下式表示：Au + 2SCN H = Au(SCN H ) + +e2 4 2 4 2选择适宜的氧化剂是硫脲酸性溶金的关键问题，较适宜的氧化剂为Fe3+和溶解氧，因 此硫脲溶金的化学反应式可表示为：Au+2SCN H +Fe3+ = Au(SCN H ) + +Fe2+2 4 2 4， 2Au +1/4O +H+ +2SCN H = Au(SCN H )广 +1/2H O' 2 2 4 2^2 ' 23) 硫脲溶金时的浸出率主要取决于介质PH值、氧化剂类型与用量、硫脲用量、矿物组 成及金粒大小、浸出温度、浸出时间及浸金工艺等因素总结：在上述叙述中，硫脲浸金中既要考虑溶液环境中的酸性、温度，还有考虑其中加 入的氧化剂，考虑酸性及温度是因为上述中的(1)，考虑加入其中的氧化剂是因为上述中的 (2)而在泡沫塑料吸附法中，因为采用王水溶解样品了，单质金已经被氧化和络合成为 AuCl-络离子，其中金以+3价态存在于络合物中，处于高价态，但加入的硫脲同时是具有还4 原性的，它可以将金的+3价首先还原到+1价态。

而因为硫脲相比于氯离子的络合性要强很 多，所以可以直接从AuCl4-络离子置换出氯离子而生成Au (SCN2H4)23+络阳离子，从而摆 脱泡沫塑料的吸附，考虑反应方程式为：AuCl「+2SCN2H4= Au(SCN2H/ 产+4 Cl-5 上机：上原子吸收仪测定时,应按仪器操作规程将波长、灯电流、灯位置、燃烧器高度等指标 调到最佳位置，并事先预热15〜30min,待仪器稳定后，即显示屏上吸光度值跳动。