Selección de métodos de análisis de metales preciosos
Debido a sus propiedades especiales, los elementos de metales nobles son muy diferentes de los elementos generales en la disolución, separación y enriquecimiento de muestras. A través del estudio de este tema, podrá profundizar su comprensión de las propiedades de los elementos de metales preciosos, elegir correctamente el método de separación y enriquecimiento en función de las características del mineral, los requisitos del proyecto de análisis y la separación de elementos interferentes, y aprender para determinar los diferentes contenidos e interacciones de los elementos de metales preciosos en la muestra analizada. Existen diferentes requisitos para la precisión de los resultados del análisis, elegir el método de análisis apropiado y completar correctamente el diagrama de flujo de la muestra.
Tarea de análisis
1. Distribución, aparición y clasificación de los metales preciosos en la corteza terrestre.
Los elementos de metales preciosos se refieren al grupo del oro, la plata y el platino (rodio). , rutenio), paladio, osmio, iridio, platino)*** 8 elementos, ubicados en el Grupo VIII y Subgrupo IB del quinto y sexto período de la tabla periódica de elementos. Debido a la contracción de la serie de los lantánidos, las propiedades químicas de los segundos elementos de transición (rutenio, rodio, paladio, plata) y de los terceros elementos de transición (osmio, iridio, platino, oro) son muy diferentes, por lo que las propiedades químicas de los Los elementos de metales nobles son muy similares.
Los elementos del grupo del platino se dividen en grupos ligeros y pesados según su densidad. El rutenio, el rodio y el paladio son los elementos ligeros; el osmio, el iridio y el platino son los elementos pesados.
El oro existe principalmente en forma de oro natural en la naturaleza, y también puede formar aleaciones naturales con elementos del grupo de la plata, el cobre y el platino. Según los últimos resultados de las investigaciones, la abundancia de oro en la corteza terrestre es de sólo 1 ng/g. Hay muchos minerales útiles asociados con las minas de oro. La plata, el cobre, el plomo, el zinc, el antimonio, el bismuto y el itrio a menudo se asocian con depósitos de oro en vetas u otros depósitos de oro primarios. En los depósitos de oro de placer, a menudo se asocian rutilo, ilmenita, scheelita, monacita y corindón. Además, el oro suele asociarse con depósitos de metales no ferrosos. La ley de corte del oro es generalmente de 1 g/t. Generalmente, el contenido de oro del oro natural es superior al 80% y también hay algunos elementos como cobre, bismuto, plata, platino y antimonio.
El contenido promedio de plata en la corteza terrestre es 1×10-7. Existe principalmente en forma de sulfuro en la naturaleza. La calcita (Ag2S) sola, rara vez se encuentra y se asocia principalmente con mineral de cobre. , Los depósitos de sulfuros polimetálicos, como el mineral de plomo-zinc y el mineral de cobre-plomo-zinc, están asociados con minas de oro. La plata se recupera durante la extracción y refinación del cobre, plomo, zinc, níquel y oro, que son los componentes principales. Generalmente, la ley de plata alcanza 5 ~ 10 g/t, lo que tiene valor industrial.
La distribución de elementos del grupo del platino en la naturaleza es muy baja. La abundancia media de platino en la corteza terrestre es de sólo 5×10-9, y la abundancia media de paladio es de 5×10-8. Pertenecen al grupo VIII de la tabla periódica de elementos junto con el hierro, el cobalto y el níquel, por lo que, al igual que el hierro, el cobalto y el níquel, aman el azufre. Los elementos del grupo del platino a menudo coexisten con elementos de hierro y se concentran principalmente en depósitos de cobre-níquel, depósitos de cromita y depósitos de placer relacionados con rocas ultrabásicas y rocas básicas. Los principales elementos del grupo del platino en los depósitos de cobre y níquel son el platino y el paladio, seguidos del rodio, rutenio, osmio e iridio. Los principales elementos del grupo del platino contenidos en la cromita son el osmio, el rutenio y el iridio. Se pueden formar compuestos intermetálicos entre elementos del grupo del platino y entre estos y elementos como hierro, cobalto, níquel, cobre, oro, plata, mercurio, estaño y plomo. Hay platino natural y paladio natural en la naturaleza. El platino natural contiene entre un 84% y un 98% de platino, el resto es hierro y una pequeña cantidad de paladio, iridio, níquel, cobre, etc. El contenido de paladio natural es del 86,2% al 100% y también contiene pequeñas cantidades de platino, iridio y rodio. El rutenio natural es raro. El rutenio natural que se encuentra en la provincia de Guangdong, mi país contiene entre 91,1% y 100% de rutenio. Los elementos del grupo del platino también pueden formar diferentes tipos de compuestos con elementos no metálicos del grupo principal VI, como oxígeno, azufre, selenio y telurio, y elementos del grupo principal V, como arsénico, antimonio y bismuto. Actualmente existen más de 120 minerales conocidos del grupo del platino. Algunos minerales metálicos comunes (como calcopirita, pirrotita, pentlandita, pirita y cromita) y minerales no metálicos comunes (como olivino, serpentina y diópsido) también pueden contener trazas de elementos del grupo del platino.
Los elementos del grupo del platino tienen una excelente resistencia a la corrosión, termoelectricidad estable, alta resistencia a la erosión por chispa, resistencia a la oxidación a altas temperaturas y buenas propiedades catalíticas. Por lo tanto, se utilizan en la industria, especialmente en la defensa nacional, la industria química. una amplia gama de aplicaciones en la refinación de petróleo y la industria electrónica.
2. Propiedades químicas analíticas de los metales preciosos
(1) Propiedades químicas
1
El oro tiene una alta estabilidad química. No reacciona con el oxígeno ni siquiera a altas temperaturas, lo que probablemente sea una razón importante por la que existe en la naturaleza en forma de oro natural o incluso de pequeñas partículas de oro. El oro no reacciona con ácido clorhídrico simple, ácido sulfúrico, ácido nítrico y bases fuertes. El oro se puede disolver en una mezcla de ácido clorhídrico y ácido nítrico y se disuelve más rápido en agua regia.
La solución estándar de oro utilizada en química analítica generalmente se prepara disolviendo oro puro en agua regia, pero es necesario evaporarla repetidamente con ácido clorhídrico para eliminar el exceso de ácido nítrico u óxidos de nitrógeno. En ácido clorhídrico con oxidantes, como H2O2, kmno 4 4, KCl O3, KBR O3, kno 3 3 y agua con bromo, el oro también se puede disolver bien. Esto se debe principalmente a la reacción entre el ácido clorhídrico y los oxidantes para generar nuevos ecológicos. cloro y oro.
2. Plata
La plata tiene una alta estabilidad química y no reacciona con el oxígeno a temperatura ambiente. También puede existir en forma de elementos en la naturaleza. Cuando reacciona con otros elementos, suele formar compuestos de plata monovalentes. En determinadas condiciones, también se pueden formar compuestos divalentes positivos como ag0 y AgF2, pero estos compuestos son inestables.
La plata metálica es fácilmente soluble en ácido nítrico para formar nitrato de plata, y también es fácilmente soluble en ácido sulfúrico concentrado caliente para formar sulfato de plata, pero es insoluble en ácido sulfúrico diluido en frío. La plata no se disuelve rápidamente en ácido clorhídrico y agua regia porque el Ag generado por la reacción inicial se deposita en la superficie del metal en forma de AgCl para formar una película protectora gris-negra, que evita una mayor disolución de la plata. Pero si se añade una pequeña cantidad de ácido nítrico al ácido clorhídrico concentrado, la plata se disolverá con relativa rapidez. Esto se debe a que el AgCl formado produce iones complejos [AgCl 2] solubles. Esta reacción es muy útil para la disolución de muestras de aleaciones de metales preciosos que contienen plata. Cuando la plata entra en contacto con el azufre, se produce sulfuro de plata negro que reacciona con los haluros libres para formar los haluros correspondientes. Las joyas de plata pierden su brillo después de estar almacenadas durante mucho tiempo o de usarse al aire libre, lo que a menudo está relacionado con la formación de sulfuros y cloruros en su superficie. En presencia de oxígeno, la plata se disuelve en cianuro alcalino para formar iones complejos [Ag(CN)2]. En presencia de oxidantes, si Fe3+ está presente, la plata también puede disolverse en una solución ácida de tiourea para formar una sal doble.
3. Metales del grupo del platino
Los metales del grupo del platino son muy estables a temperatura ambiente, no se corroen con el aire y son difíciles de reaccionar con ácidos individuales, bases y muchos elementos no metálicos activos. . Pero bajo ciertas condiciones, son solubles en ácidos e interactúan con bases, oxígeno y cloro. La reactividad de los metales del grupo del platino depende en gran medida de su dispersión y de su capacidad para formar compuestos metálicos intermedios con otros elementos, es decir, elementos de aleación.
En términos de solubilidad, el polvo de metal del grupo del platino tiene una apariencia esponjosa y se disuelve fácilmente, mientras que el metal a granel se disuelve muy lentamente. Reacciona con ácidos inorgánicos Excepto el paladio, los metales del grupo del platino no son solubles en ácido clorhídrico ni en ácido nítrico. El paladio reacciona con el ácido nítrico para formar Pd(NO3)2. El polvo de esponja de osmio reacciona con ácido nítrico concentrado en condiciones de calentamiento para generar OsO4 volátil. La esponja de paladio y rodio reacciona con ácido sulfúrico concentrado para generar los correspondientes PdSO4 y Rh2(SO4)3. El osmio reacciona con ácido sulfúrico concentrado caliente para formar OsO4 u OsO2. El platino, el iridio y el rutenio no reaccionan con el ácido sulfúrico. El agua regia es el mejor disolvente para disolver platino y paladio. Sin embargo, el agua regia no puede disolver el rodio, el iridio, el osmio y el rutenio. Sólo pueden disolverse parcialmente cuando son polvos muy dispersos y se calientan. Todos los metales del grupo del platino son bien solubles en soluciones de ácido clorhídrico con oxidantes (como H2O2, Cl2, etc.). ) bajo la presión de una tubería sellada.
Generalmente, las soluciones alcalinas no tienen efecto corrosivo sobre los metales del grupo del platino, pero existe una fuerte interacción cuando se añaden oxidantes. Por ejemplo, OsO4 se puede obtener oxidando osmio metálico con clorato en una solución alcalina. En presencia de un oxidante, los metales del grupo del platino en polvo y los álcalis se funden a altas temperaturas, y los productos de la reacción son solubles en agua (para Os y Ru), ácido clorhídrico, ácido bromómico y mezclas de ácido clorhídrico y ácido nítrico, convirtiendo así Metales insolubles del grupo del platino. Es una sal soluble. Durante la fundición a alta temperatura, los fundentes mixtos comúnmente utilizados incluyen NaOH+Nano 3 (o NaClO3), K2CO3+KNO 3, Bao 2+BanO 3, NaOH+Na2O2 y Na2O2. La fusión de NaOH o KOH, la fusión de Na2O2 y la sinterización a alta temperatura de BaO2 en presencia de nitratos se consideran generalmente métodos convenientes para convertir metales del grupo del platino como rodio, iridio, osmio y rutenio en compuestos solubles.
La cloración de metales del grupo del platino en presencia de cloruros de metales alcalinos es también uno de los métodos más eficaces para convertirlos en compuestos solubles.
(2) Compuestos y complejos comúnmente utilizados en el análisis de metales preciosos
1 Haluros y complejos halógenos de metales preciosos
Haluros o complejos de metales preciosos Complejos de haluros Son los compuestos más importantes en el análisis de metales preciosos, especialmente sus complejos de cloruro o cloro.
Debido a que la preparación de la mayoría de las soluciones estándar en el análisis de metales preciosos se deriva principalmente de estas especies; la reacción de los metales del grupo del platino con cloro libre, conocida como cloración, se usa ampliamente para descomponer estos metales, y lo que es más importante, casi toda la química analítica del platino; metales del grupo Todos ellos se basan en reacciones en soluciones acuosas de complejos halógenos, incluidos métodos de separación y determinación.
Existen muchos tipos de complejos de metales del grupo del platino. Además de los halógenos, también existen grupos de coordinación que contienen O, S, N, P, C y As. Los más comunes son NH3, NO, NO2, PH3, PF3, PCl3, PBr3, AsCl3, CO, CN- y varios. Un grupo orgánico que contiene S, N y P. Los compuestos simples de metales nobles son mucho menos importantes en el análisis que sus complejos. En el caso del oro o la plata, aunque se forman algunos complejos estables, no se pueden comparar con los metales del grupo del platino en términos de tipo y cantidad.
2. Óxidos de metales nobles
Los óxidos de oro y plata no son importantes en el análisis. Los óxidos de oro son Au2O3 y Au2O, que son inestables y se descomponen en Au2O3 y Au cuando se exponen al agua. El Au2O se puede obtener reduciendo el Au(iii) con agentes reductores como el nitrato de mercurio, el acetato de mercurio y el tartrato de mercurio. Cuando el Au(iii) reacciona con NaOH, precipita el Au(OH)3. Por lo general, el Au(OH)3 existe en forma coloidal y el diámetro de las partículas coloidales formadas es generalmente de 80 ~ 200 nm.
Cuando se añade cuidadosamente una solución de amoníaco a una solución de plata, se puede formar hidróxido de plata blanco. Cuando se utiliza álcali, precipita óxido de plata marrón. El óxido de plata es alcalino, ligeramente soluble en álcali y genera [Ag(OH)2]-; se descompone en Ag y O2 a 300°C.
Los metales del grupo del platino y sus compuestos pueden arder en el aire formando óxidos de diversas composiciones. Debido a que muchos óxidos son inestables, tienen un rango de temperatura estable estrecho o algunos óxidos son volátiles, se debe prestar gran atención al uso de algunos métodos analíticos para la medición. Por ejemplo, algunas mediciones de peso requieren que el metal se cocine en una atmósfera protectora y luego se pese. Los óxidos de OS (ⅷ) y Ru (ⅷ) son volátiles, lo que también es la mejor forma de separarlos de otros metales preciosos. El orden de afinidad de los metales del grupo del platino por el oxígeno es Pt 3. Sulfuro de metales preciosos La formación de sulfuro es el primer paso de los elementos de metales preciosos, pero el grado de dificultad es diferente. Entre ellos, IrS es más difícil de formar, mientras que PdS y AgS son más fáciles de formar. Los sulfuros de metales nobles son insolubles en agua y su solubilidad disminuye en el siguiente orden: Ir2S3, Rh2S3, PtS2, RuS2, OsS2, PdS, Au2S3, Ag2S. En la solución de cloruro o complejo de cloruro de metal precioso (la plata es nitrato), se agrega H2S gaseoso o una solución de Na2S para obtener la correspondiente precipitación de sulfuro. 4. Nitratos y compuestos o complejos de nitritos de metales preciosos Dentro de los nitratos de metales preciosos, el nitrato de plata es el compuesto más importante. Todas las soluciones estándar de plata utilizadas en el análisis se prepararon utilizando AgNO3 como material de referencia inicial. Los nitratos y complejos nitro de otros metales preciosos son inestables y propensos a la hidrólisis, por lo que rara vez se utilizan en análisis. Los complejos nitrosos de metales del grupo del platino son una clase muy importante de complejos. El complejo de cloro del metal del grupo del platino reacciona con NaNO2 en condiciones de calentamiento para formar el correspondiente complejo nitroso. Estos complejos son muy estables y no se hidrolizan cuando se hierven a un pH de 8 a 10. Esta propiedad se puede utilizar para separar metales preciosos de metales básicos. Tres. Muestreo y preparación de muestras de menas y minerales de metales preciosos Las muestras que contienen elementos de metales preciosos deben cumplir dos condiciones antes del análisis: ① la muestra debe ser uniforme; ② la muestra debe ser representativa. De lo contrario, no importa cuán preciso sea el método de análisis y cuán cuidadoso sea el analista, los resultados del análisis obtenidos a menudo carecen de significado. Además, con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, los recursos de metales preciosos se utilizan ampliamente en diversos sectores industriales y campos técnicos. A medida que los recursos de metales preciosos disminuyen gradualmente, la contradicción entre oferta y demanda se vuelve cada vez más prominente y sus precios se vuelven cada vez más caros, lo que requiere resultados de análisis más precisos que otros metales. El propósito del procesamiento de muestreo de minerales de metales preciosos es obtener muestras con buena representatividad y uniformidad, de modo que el contenido de metales preciosos en la muestra analizada pueda reflejar verdaderamente la condición del mineral original y evitar errores causados por muestreo. El estado de aparición de los metales preciosos en la naturaleza es muy complejo y, debido al bajo contenido de elementos de metales preciosos, el volumen de muestreo de las muestras analíticas debe cumplir dos factores: ① la precisión requerida para el análisis (2) la uniformidad de la muestra; es decir, la pequeña cantidad de muestra extraída. El contenido promedio del elemento a medir en la muestra debe ser consistente con el contenido promedio en toda la muestra analizada. De hecho, la distribución de los elementos de metales preciosos en los minerales no es uniforme y, a menudo, se concentra en una pequeña cantidad de partículas minerales. Es difícil cumplir el requisito de que la muestra tomada sea completamente consistente con la muestra total. Por lo tanto, el muestreo sólo se puede realizar dentro del rango de error analítico requerido y aumentar el volumen de muestreo puede reducir el error analítico. El tamaño de las partículas trituradas de los minerales de metales preciosos en la muestra tiene una gran relación con el volumen de muestra. Cuanto mayor sea el tamaño de las partículas, más desigual será la muestra y mayor será el volumen de muestra. Por lo tanto, las muestras minerales deben molerse lo más finamente posible. Para lograr una cierta precisión de medición, además de cumplir las condiciones de muestreo anteriores, también se debe cumplir la sensibilidad del método de medición. Las muestras generales de mineral se pueden muestrear y preparar utilizando métodos convencionales. El oro existe principalmente en minerales en forma de oro natural. El tamaño de las partículas varía mucho, hasta más de kilogramos, y las partículas diminutas son difíciles de distinguir incluso con un microscopio. El oro tiene buena ductilidad y la velocidad de trituración es más lenta que la ganga, por lo que la parte de la muestra que no se tamiza pero que permanece en el espacio del tamiz no debe descartarse. La mayor parte de esta parte contiene oro natural. El muestreo y procesamiento del mineral de oro generalmente se basa en la fórmula empírica de Chechoate. Para muestras uniformes, el valor K es 0,05 y para muestras generales de mineral de oro, el valor K es 0,6 ~ 1,5. Para mineral de oro difícil de procesar, agregue un disco antes del molino de barras para moler la muestra a 0,154 mm, porque la función del molino de barras es utilizar varillas de acero para impactar y exprimir la roca. y luego muela las partículas de oro para alcanzar el tamaño de partícula de trituración requerido para muestras con partículas finas de oro. Para las muestras que contienen partículas de oro gruesas, las partículas de oro sólo se pueden prensar en láminas o tiras usando un molino de varillas, que no puede lograr el propósito de trituración. La trituradora de disco utiliza la fricción para hacer que materiales duros como el oro se froten contra partículas de oro para lograr el propósito de trituración. Al procesar muestras de mineral de oro, se debe prestar atención a los siguientes aspectos: (1) Si el tamaño de la muestra es inferior a 1 kg, la muestra debe molerse a malla 200 cuando aplastante. La mitad se utiliza para análisis y la otra mitad para muestreo. Si la cantidad de muestra de mineral es superior a 1 kg, se triturará de acuerdo con el flujo de procesamiento y la cantidad de muestra para el análisis básico no será inferior a 500 ~ 600 g. (2) Si la muestra contiene oro desnudo, se debe agregar el proceso de pasar por un tamiz de malla 80 y recoger el oro en el tamiz. (3) Para muestras de sedimentos de un sistema de agua de exploración geoquímica regional 1:200.000, primero se deben mezclar 40 g de la muestra de análisis original, dividirse en porciones y luego triturarse hasta una malla 200 con una trituradora de disco, y mezclado Posteriormente, se utilizó como muestra de medición de oro. (4) Durante el proceso de tamizado y reducción, los materiales bajo el tamiz y las muestras perdidas no podrán desecharse en ningún momento. (5) Varios equipos utilizados deben limpiarse a fondo después de procesar cada muestra y comprobarse cuidadosamente si quedan partículas de oro en los espacios. (6) Después de que el molino de varillas tritura la muestra de mineral a malla 200, se debe mezclar uniformemente antes de enviarla para su análisis para evitar una densidad excesiva de oro causada por un tiempo de almacenamiento excesivo o el hundimiento del oro durante el transporte. La muestra no es uniforme. Debido a la falta de homogeneidad del oro en el mineral, para que la muestra del mineral sea representativa para el análisis, el volumen de muestreo del mineral debe aumentarse tanto como sea posible. Durante el proceso de molienda de la muestra, el oro grueso separado debe manipularse por separado. Otras muestras de minerales de metales preciosos son más fáciles de muestrear y procesar que el mineral de oro. Para obtener resultados de análisis precisos, el muestreo, el procesamiento de muestras y la descomposición de muestras de metales preciosos serán eslabones importantes en todo el trabajo de análisis antes del análisis. Por otro lado, dado que en la mayoría de los métodos de análisis, los resultados del análisis obtenidos a menudo se comparan con el contenido de sustancias estándar conocidas, incluidas soluciones estándar y muestras estándar, los resultados de análisis precisos también dependen de la preparación precisa de las soluciones estándar de metales preciosos. IV. Tecnología de procesamiento de muestras de minerales de metales preciosos La descomposición de minerales de metales preciosos tiene sus particularidades y es uno de los problemas difíciles de la química analítica. Dado que la mayoría de los metales preciosos son altamente resistentes a la corrosión ácida y alcalina, es difícil descomponerlos mediante solventes inorgánicos comunes y técnicas de descomposición. Las muestras que contienen rodio, iridio y rutenio son difíciles de descomponer con agua regia a temperaturas y presiones normales, incluso a temperaturas y presiones más altas. El mineral de platino arenoso se forma principalmente por la erosión del mineral de cromo platino en una masa rocosa ultrabásica. Tiene una densidad y dureza extremadamente altas, una fuerte inercia química y una disolución lenta a altas temperaturas y presiones. El mineral de osmio-iridio es una aleación natural compuesta principalmente de osmio e iridio. Los tipos de redes cristalinas son bastante diferentes (el iridio es un cristal equiaxial y el osmio es un cristal hexagonal). Cuando el contenido de osmio es alto, se llama mineral de iridio osmio, que es de color gris acero a bronce brillante; cuando el contenido de iridio es alto, se llama mineral de osmio-iridio, que es de color blanco estaño brillante; Son muy densos, quebradizos y duros, y altamente magnéticos con un alto contenido de iridio y rutenio, y viceversa con un alto contenido de osmio. Las propiedades químicas también son muy estables y es difícil descomponerse incluso después de hervirlo en agua regia durante mucho tiempo. Para descomponer estos materiales insolubles, es necesario introducir algunas tecnologías especiales, como la tecnología de pretratamiento de tostado, la tecnología de fusión alcalina, la tecnología de disolución de ácido presurizado, etc. (1) Método de pretratamiento de tostado Los metales preciosos no sólo existen en forma de oro y platino naturales, sino también en forma de diversos compuestos intermetálicos, a menudo con sulfuro de cobre y níquel. Los minerales y otros minerales sulfurados son simbióticos. Cuando este tipo de muestra mineral se descompone con agua regia, se genera fácilmente azufre elemental debido a la oxidación incompleta del azufre, y se adsorbe oro, platino, paladio, etc. , lo que hace que los resultados de la medición sean bajos, especialmente si la adsorción de oro es grave, primero es necesario tostarlo para oxidar el azufre en SO2 y volatilizarlo. El control de la temperatura de tostado es muy importante. Si la temperatura es demasiado baja, la descomposición será incompleta; si la temperatura es demasiado alta, se sinterizará en bloques y afectará el análisis y la medición. La temperatura de tostación común es de 600 ~ 700 ℃, y el tiempo de tostación está relacionado con el tamaño de la muestra y el tipo de mineral, generalmente 1 ~ 2 h. La descomposición por tostado de diferentes minerales de sulfuro es diferente. Entre ellos, la pirita es la más fácil de descomponer, seguida de la calcopirita y la galena es la más difícil de descomponer. Los siguientes son varios tratamientos de tostación para minerales de metales preciosos. (1) Tostación de mineral de oro con arsénico. Primero se coloca el mineral en un horno de alta temperatura y se calienta a 400°C durante 2 horas para descomponer y volatilizar la mayor parte del arsénico. Luego, la temperatura se eleva aún más a 650°C para volatilizar completamente el azufre y la pequeña cantidad restante de arsénico. arsénico. Agregar aceleradores de combustión como NH4NO3 y Mg(NO3)2 al mineral puede mejorar la eficiencia de la tostación y acortar el tiempo de tostación. Si el contenido de arsénico en el mineral de oro es superior al 0,2% y el contenido de arsénico es 800 veces mayor que el del oro, se generarán compuestos volátiles de arsénico y oro de bajo punto de ebullición y el oro se perderá, por lo que la temperatura de tostación debe controlarse por debajo. 650°C. Cuando el contenido de silicio en el mineral de oro es alto, agregar una cierta cantidad de NH4HF2 puede descomponer el SiO2. (2) Tostación de minerales sulfurados que contienen plata. Primero, se coloca el mineral en un horno de alta temperatura, se eleva la temperatura a 650°C y se mantiene caliente durante 2 horas para volatilizar completamente el azufre. Cuando el contenido de silicio en el mineral es alto, incluso si se agrega NH4HF2, los resultados de la medición serán muy bajos debido a la producción de silicato de plata insoluble durante el proceso de tostación. Por lo tanto, al descomponer y tostar muestras con ácido, agregar HF para descomponer el silicato de plata puede obtener resultados satisfactorios. (3) Tostación de minerales sulfurados que contienen elementos del grupo del platino. El método de tostación es el mismo que el del mineral de sulfuro que contiene oro. (4) Tostación de mineral de sulfuro que contiene osmio. Cuando la muestra se tuesta, se oxida fácilmente a OsO4 y se volatiliza. Cuando se introduce hidrógeno en el tostador, el azufre se volatiliza en forma de H2S. O mezcle y tueste el mineral, NH4Cl, (NH4)2CO3 y polvo de carbono en una proporción de 10: 1: 1, lo que puede acelerar la oxidación del azufre y proteger el osmio. (2) Método de descomposición ácida La descomposición ácida de materiales metálicos preciosos es el método más utilizado. Es simple de operar y no requiere equipo especial. Un disolvente común es el agua regia, que produce un nuevo cloro ecológico con una fuerte capacidad oxidante y es un reactivo eficaz para disolver el mineral de oro y algunos minerales del grupo del platino. Al disolver el oro, se puede remojar a temperatura ambiente y calentar para acelerar la disolución. Para disolver platino y paladio, se utiliza agua regia concentrada y se calienta. Además, existen muchos reactivos para la descomposición del mineral de oro, como HCl-H2O2, HCl-KClO3, HCl-Br2, etc. Los minerales envueltos en silicatos deben descomponerse añadiendo una pequeña cantidad de HF u otros fluoruros al agua regia. El método de descomposición ácida no se puede utilizar para descomponer minerales que contienen rodio e iridio. Dichos minerales solo pueden disolverse completamente en condiciones específicas de alta temperatura y presión. (3) Método de fusión alcalina La reacción de fusión entre el reactivo sólido y la muestra a alta temperatura puede lograr el propósito de descomposición. El método más utilizado es el método de fusión de peróxido de sodio. Este método puede descomponer casi todos los minerales que contienen metales preciosos, pero es difícil descomponer completamente los minerales de osmio-iridio de grano grueso. A menudo es necesario romper la aleación primero y luego fundir. con álcali. La desventaja de este método es que introduce una gran cantidad de sales inorgánicas, corroe gravemente el crisol y aporta una gran cantidad de hierro y níquel. El uso de crisoles de níquel también puede contener trazas de elementos de metales preciosos. Este método se utiliza principalmente para minerales que son difíciles de descomponer con ácidos inorgánicos. Método de separación y enriquecimiento de elementos de metales preciosos verbo (abreviatura de verbo) El contenido de elementos de metales preciosos en rocas y minerales es bajo, por lo que muchas veces es necesario separar y enriquecer antes de que la medición sea necesaria y crítica. Hay dos métodos para la separación y el enriquecimiento de elementos de metales preciosos; uno es la separación y el enriquecimiento en seco (método de alta temperatura) el otro es la separación y el enriquecimiento en húmedo: primero convierte la muestra en una solución y luego mediante precipitación, adsorción e intercambio iónico; , La extracción, la cromatografía y otros métodos se utilizan para separar y enriquecer metales preciosos y metales básicos, incluyendo principalmente separación por precipitación, extracción con solventes, separación por intercambio iónico, separación y enriquecimiento con carbón activado, enriquecimiento con espuma y separación y enriquecimiento con membrana líquida. Los métodos más utilizados en la actualidad son el ensayo al fuego, el método de espuma plástica y el método de extracción. Para obtener más información, consulte el contenido relacionado de la Tarea 2, la Tarea 3 y la Tarea 4. 6. Métodos de determinación de elementos de metales preciosos (1) Métodos de análisis químico 1. Determinación de oro y plata por método gravimétrico Cantidad de pesaje La cantidad total de partículas de oro y plata obtenidas mediante análisis de plomo. Después de la "distribución del oro", se obtienen y pesan las partículas de oro. La diferencia entre los dos pesos es el peso de la plata. Para reducir la pérdida de oro por soplado de hollín y facilitar la separación del oro, se suelen añadir mg de plata durante la fundición. Si el contenido de oro en la muestra es alto, se debe aumentar correspondientemente la cantidad de plata añadida, preferiblemente hasta más de 3 veces el contenido de oro. Por debajo de este número, la separación del oro es incompleta y la plata no se puede disolver por completo, lo que afecta a los resultados de la medición. En aplicaciones prácticas, se puede agregar plata con diferentes contenidos de oro de acuerdo con la proporción plata-oro que se muestra en la Tabla 7-1 para lograr un efecto de combinación de oro satisfactorio. Tabla 7-1 Proporción de plata a oro Si el contenido de plata en el agregado es bajo y el contenido de oro es alto, se pueden pesar dos muestras y una no contiene plata. El agregado resultante es una cantidad combinada de oro y plata. La otra es agregar plata y luego medir el oro después de dividirlo. La diferencia entre los dos pesos es la cantidad de plata. También puedes pesar primero las partículas de oro y plata, agregar cenizas de plata y soplarlas, y luego separar el oro para medir la cantidad de oro. La cantidad de plata se obtiene mediante resta. Para la separación del oro se puede utilizar ácido nítrico caliente (1:7). En este momento, la plata, el paladio y parte del platino de la aleación se disuelven, pero el oro es insoluble y las partículas negras permanecen intactas. Si las partículas de oro restantes son amarillas, significa que la distribución del oro está incompleta. Es necesario sacarlas, agregar una cantidad adecuada de plata, envolverlas en plomo, espolvorear con polvo y luego distribuirlas. Después de usar ácido nítrico (1:7) para separar el oro, todavía queda una pequeña cantidad de plata en las partículas de oro, que se puede eliminar calentando con ácido nítrico (1:1) durante unos minutos. minutos. 2. Titulación En la titulación de elementos de metales preciosos, la reacción redox de iones de metales preciosos en solución, la reacción para formar complejos estables, la precipitación de compuestos insolubles o de unión orgánica. reacciones para la extracción de reactivos. La mayoría de los iones de metales preciosos valorados están coloreados, tienen formas químicas complejas y reacciones de equilibrio químico, y la aplicación de la valoración tiene ciertas limitaciones. La valoración del oro se basa principalmente en reacciones redox, incluido el método yodométrico, el método de la hidroquinona, el método de valoración del sulfato de cerio, el método de valoración del vanadato de amonio y algunas combinaciones de valoración catalítica y método analítico de absorción atómica. métodos. Entre ellos, el método yodométrico y el método de hidroquinona son los más utilizados en China. Se combinan con carbón activado o separación por adsorción de espuma. Tienen buena selectividad y pueden medir trazas a cantidades constantes de oro. Procedimientos de medición de rutina en la producción real. Al medir el oro mediante el método yodométrico de separación por adsorción de carbón activado, debido a la complejidad de los componentes de la muestra, se deben tomar las medidas de pretratamiento correspondientes según la particularidad de la muestra. Por ejemplo, agregue de 5 a 7 g de sulfato de sodio a muestras que contengan plomo y alto contenido de plata, hierva el dicloruro de plomo para convertir el sulfato de plomo en precipitado y lave la plata con una solución de ácido clorhídrico (2+98) para evitar la precipitación de cloruro de plata y la cloro de plata. La forma iónica entra en la solución y es absorbida por el carbón activado. Para muestras que contienen hierro, plomo, cobre y zinc, agregar de 0,5 a 1 g de bifluoruro de amonio durante la valoración puede enmascarar 50 mg de hierro y plomo, y de 3 a 5 ml de solución de EDTA (25 g/L) puede enmascarar una gran cantidad de plomo, cobre, y zinc, pero debe agregarse inmediatamente. El yoduro de potasio evita que el Au(iii) se reduzca a Au(i). Cuando el contenido de azufre es alto, tostar en un horno de mufla a 500°C durante 3 horas y luego a 650~700°C durante 1~2 horas puede evitar resultados bajos en el análisis de oro. Las muestras que contienen antimonio se pueden evaporar dos veces con ácido fluorhídrico para eliminar el efecto del antimonio sobre el oro. Cuando la muestra contiene platino y paladio, formará yoduro rojo y marrón con yoduro de potasio, consumiendo tiosulfato de sodio. Durante la titulación, se pueden agregar 5 ml de solución de tiocianato de potasio (250 g/l) para formar un complejo estable y eliminar la interferencia. El error en la determinación de oro por el método yodométrico proviene de muchos factores, como la estabilidad de la solución estándar de oro, la acidez del oro adsorbida por el carbón activado, las condiciones para eliminar los óxidos de nitrógeno mediante la evaporación en baño de agua, la cantidad de indicador de almidón, la cantidad de yoduro de potasio añadido antes de la valoración y separación. Se debe prestar atención a la concentración de las soluciones de prueba y valorantes, y a la selección de cantidades estándar. En cuanto a la valoración química de la plata, a los métodos de valoración por precipitación ampliamente utilizados de tiocianato de potasio (amonio) y yoduro de potasio les siguen el método de valoración inversa de tiosulfato de sodio, el método de valoración redox de sulfato ferroso y el método de valoración de disulfuro de hidrazona. método de titulación por extracción. Determinación de plata mediante valoración con tiocianato de potasio: la plata en las partículas de aleación de oro y plata obtenidas de la prueba de oro se disuelve con ácido nítrico diluido y el punto final se titula a rojo claro con una solución estándar de tiocianato de potasio y sulfato férrico de amonio como indicador. La fórmula principal de la reacción es la siguiente: Ag++KCNS→K++AgCNS↓ Fe3++3KCNS→3K++Fe(CNS)3 In En la valoración de metales del grupo del platino, la reducción de sales molares de Pt(IV), la retrovaloración de vanadato de amonio o la valoración de dietilditiocarbamato de sodio tienen condiciones duras y una selectividad deficiente, y no pueden usarse para análisis de muestras con componentes complejos. En un medio ácido con un valor de pH de 3 a 4, hirviendo durante mucho tiempo, el pt (ⅳ) puede formar complejos cuantitativos con EDTA. En un medio tampón de ácido acético y acetato de sodio, utilizando naranja de xilenol como indicador y acetato de zinc para valorar el exceso de EDTA, se pueden determinar entre 5 y 30 mg de paladio. Utilizando esta característica, la diacetiloxima puede separar el paladio y utilizar ácido para descomponer la diacetiloxima en el filtrado para determinar el platino en materiales metalúrgicos que contienen platino y paladio. Existen muchos métodos de valoración para Pd(ⅱ), y los más utilizados son la formación de precipitación de compuestos insolubles y la reacción de complejos estables. En materiales metalúrgicos más complejos, existen muchos métodos para medir el paladio. Se utilizan reactivos selectivos para enmascarar el paladio, se utiliza naranja de xilenol como indicador y la valoración de la sal de zinc (plomo) precipita EDTA, que es igual a paladio. (2) Método de análisis instrumental El contenido de metales preciosos en la corteza terrestre es muy bajo, por lo que se han utilizado ampliamente diversos métodos de análisis instrumental en la determinación de metales preciosos. Incluye principalmente espectrofotometría visible, espectrometría de absorción atómica, espectrometría de emisión, espectrometría de emisión atómica de plasma acoplado inductivamente, espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente, etc. Para aplicaciones específicas, consulte los contenidos relevantes de la Tarea 2, Tarea 3 y Tarea 4 de este proyecto. 7. Selección de tareas de análisis de minerales de metales preciosos y métodos de análisis. Los elementos de análisis de minerales de metales preciosos incluyen principalmente la determinación del contenido de oro, plata, rodio, rutenio, paladio, osmio, iridio y platino. A excepción de los concentrados, el contenido de metales preciosos en los minerales en general es bajo. Por lo tanto, la sensibilidad es un factor clave a considerar al seleccionar un método analítico. La determinación de plata se basa generalmente en espectrometría de absorción atómica y la espectrofotometría visible puede medir directamente un contenido de plata superior a 10 g/t sin enriquecimiento previo. La espectrofotometría visible, la espectrometría de absorción atómica, la espectrometría de emisión atómica de plasma acoplado inductivamente y la espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente se han utilizado ampliamente para la determinación de oro. La determinación del oro suele requerir una preconcentración. El mineral contiene cantidades muy pequeñas de rodio, rutenio, paladio, osmio, iridio y platino, lo que hace que el método sea muy sensible. En la actualidad, la aplicación de la espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente en la determinación de rodio, rutenio, paladio, osmio, iridio y platino se ha vuelto cada vez más extendida y madura. Además, la fotometría y la espectrometría de emisión óptica de plasma acoplado inductivamente desempeñan un papel importante en la determinación de rodio, rutenio, paladio, osmio, iridio y platino. Entrenamiento de habilidades Ejercicios en condiciones de combate 1. Los estudiantes se dividen en grupos de 5 a 8 personas cada uno. 2. Cada grupo desempeña su papel, utiliza el conocimiento que ha aprendido, busca información relevante en línea y completa el trabajo de puesta en servicio de las muestras de minerales de metales preciosos desde la aceptación de la muestra hasta la emisión del formulario de inspección de la muestra. 3. Rellenar el formulario de calidad 1 y el formulario 2 del Apéndice 1.