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矿石中金(Au)的检测是矿产勘探、贸易结算和冶炼加工的核心环节。由于这三种金属在矿石中的赋存状态、含量范围(从ppb级到百分比级)差异巨大,检测方法也截然不同。
一、金(Au)与银(Ag)的检测方法
金银在矿石中通常含量极低(克/吨,即ppm或ppb级),且常伴生存在,因此富集是关键步骤。
1. 火试金法 (Fire Assay) —— 仲裁法/经典法
地位:国际公认的仲裁方法,准确度z高,适用于高品位及复杂矿石。
原理:利用铅在高温下捕集矿石中的金银,形成铅扣,再通过灰吹法除去铅,得到金银合粒,z后用酸分离金和银,分别称重或仪器测定。
适用标准:
GB/T 3884.2-2025《铜精矿化学分析方法 第2部分:金和银含量的测定 火焰原子吸收光谱法和火试金法》(2026-03-01实施)。
DZ/T 0515.1-2025《贵金属矿石化学分析方法 第1部分:金、铂、钯...含量的测定 锡试金富集-电感耦合等离子体质谱法》(2025-10-01实施,新技术)。
优点:取样量大(通常20-50g),代表性好,抗干扰能力强,能处理硫化矿、氧化矿等各种复杂基质。
缺点:操作繁琐,耗时,使用大量铅试剂(有毒),对实验室环保要求高。
2. 原子吸收光谱法 (AAS)
地位:常规实验室常用的定量方法,常与火试金或酸解富集联用。
流程:样品经火试金富集或酸溶后,配成溶液,用火焰原子吸收 (FAAS) 或 石墨炉原子吸收 (GFAAS) 测定。
FAAS:适用于较高含量(Au > 0.5 g/t)。
GFAAS:灵敏度高,适用于低含量(Au 0.x g/t)。
新标动态:GB/T 3884.2-2025 明确将火焰原子吸收法列为铜精矿中金银测定的标准方法之一。
3. 电感耦合等离子体质谱法 (ICP-MS) —— 痕量/超痕量首选
地位:现代地质勘查的主流方法,灵敏度极高(可达ppt级)。
关键前处理:由于ICP-MS直接进样灵敏度虽高但基体干扰大,通常需结合碲/硒共沉淀富集、活性炭吸附或锡试金富集。
新标动态:
GB/T 6730.90-2025《铁矿石 金、银、铂、钯含量的测定 电感耦合等离子体质谱法》(2025-11-01实施)。
DZ/T 0515.1-2025:采用锡试金富集-ICP-MS法,解决了传统火试金法无法同时测定铂族元素的问题,且效率更高。
优点:多元素同时测定(Au, Ag, Pt, Pd等),检出限极低,线性范围宽。
4. 其他快速筛查法
X射线荧光光谱法 (XRF):无需消解,无损检测。但受限于检出限(通常>1-5 ppm),仅适用于高品位金矿的粗略估计,不适用于低品位矿的定量。
发射光谱法 (OES/DC-Arc):传统地质普查方法,半定量,速度快,现逐渐被便携式XRF和ICP-MS取代。
二、铜(Cu)的检测方法
铜在矿石中含量通常较高(0.x% - 30%+),属于主量或常量元素分析。
1. 碘量法 (Iodometry) —— 经典滴定法
地位:经典的仲裁方法,准确度高,设备简单,成本低。
原理:在弱酸性溶液中,Cu²⁺与I⁻反应生成CuI沉淀并析出I₂,用Na₂S₂O₃标准溶液滴定析出的I₂。
适用标准:
GB/T 3884.1-2025《铜精矿化学分析方法 第1部分:铜含量的测定 碘量法和电解法》(2026-05-01实施)。
YS/T 461.8-2025《混合铅锌精矿化学分析方法 第8部分:铜含量的测定 火焰原子吸收光谱法和碘量法》(2026-03-01实施)。
适用范围:适用于铜含量 > 1% 的样品。对于高品位铜精矿,这是首选方法。
2. 原子吸收光谱法 (AAS)
地位:通用性强,适用于不同含量范围。
流程:酸消解(HNO₃-HCl-HF等)后,用火焰原子吸收测定。
适用标准:GB/T 14353系列(铜矿石、铅矿石和锌矿石化学分析方法)。
优点:操作简便,受共存元素干扰较小(相比滴定法),适合批量样品。
3. 电感耦合等离子体发射光谱法 (ICP-OES/AES)
地位:现代化实验室标配,适合多元素联测。
优势:在测定铜的同时,可一次性测定伴生的铁、锌、铅、砷、镉等几十种元素,效率极高。
适用范围:宽线性范围,无需稀释即可测定从低品位到高品位的铜矿。
4. 电解法 (Electrogravimetry)
地位:极高精度的基准方法,常用于标准物质定值。
原理:控制电位电解,使铜在阴极析出,称重计算。
现状:因耗时较长,日常检测中逐渐被碘量法和仪器法取代,但在GB/T 3884.1-2025中仍保留为仲裁方法之一。
来源:网络
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