64.2.1.1 Método de determinación del contenido de plomo
Se utiliza para enriquecer cuatro elementos no volátiles del grupo del platino, como platino, paladio, rodio e iridio. Una prueba de oro puede capturar más de. 90%. Es difícil descomponer la cromita con un fundente analítico de plomo y oro y es difícil capturar los elementos del grupo del platino contenidos en las partículas de cromita. No se puede ignorar la interferencia del azufre y el níquel en el sulfuro de cobre-níquel en la determinación del plomo. Debido a que la fase mate formada por una gran cantidad de azufre captura algunos elementos del grupo del platino durante el proceso de fundición, es necesario reducir la cantidad de agente reductor en la muestra de mineral de cobre y níquel y utilizar óxido de plomo para oxidar el azufre. Si el contenido de azufre es alto no se puede añadir ningún agente reductor, e incluso se puede añadir nitrato de potasio para oxidar parte del azufre. El níquel puede entrar en la hebilla del cable y afectar la expulsión del hollín. Cuando el níquel en la hebilla de plomo es superior a 0,03 g, el óxido de níquel generado se adherirá a la pared del cenicero, lo que imposibilitará la expulsión del hollín. Para muestras con alto contenido de níquel, se debe agregar una cierta cantidad de óxido de plomo al fundente. Un exceso de óxido de plomo descargará níquel en la escoria. La masa del exceso de óxido de plomo no debe ser inferior a 100 veces la masa del níquel. El efecto del contenido de cobre dentro de 2 g sobre el contenido de plomo es insignificante.
Para obtener escoria con buena fluidez, la cantidad total de fundente activo (carbonato de sodio, bórax y exceso de óxido de plomo) debe alcanzar 2,5 veces el peso de la muestra pesada, y se debe añadir polvo de vidrio a silicificar la escoria. El grado (la relación entre la cantidad de átomos de oxígeno contenidos en los óxidos ácidos y la cantidad de átomos de oxígeno contenidos en los óxidos alcalinos) está entre 1 y 1,5.
Las pruebas de plomo se pueden dividir en dos pasos: fundición y soplado de hollín. La fusión consiste en mezclar uniformemente óxido de plomo, agente reductor y fundente con la muestra, colocarlo en un crisol de oro y fundirlo en un horno de alta temperatura de 1000 ~ 1200 ℃. La muestra se descompone gradualmente para formar una fase de silicato (escoria), y los compuestos de metales nobles y el óxido de plomo se reducen a metales para formar una fase metálica. El plomo metálico, que contenía elementos del grupo del platino, se hundió en el fondo del mar. Cuando el líquido fundido se vierte en el molde de hierro y se enfría, se puede eliminar el plomo metálico que ha atrapado el metal precioso. Se trata de la llamada hebilla de plomo. Soplar hollín consiste en colocar la hebilla de plomo en una urna precalentada o en una urna de óxido de magnesio, oxidarla y fundirla a aproximadamente 900 ° C, de modo que el plomo metálico fundido se oxide en óxido de plomo, que penetra en la urna porosa y finalmente solo las cuentas de metal (partículas) permanecen en la urna. Se ha completado el análisis de enriquecimiento del plomo.
Cuando la hebilla de plomo contiene mg de plata, se sopla el hollín para obtener partículas de plata (que contienen oro). La plata tiene un buen efecto protector contra el polvo de platino y paladio, lo que resulta beneficioso para mediciones posteriores. El rodio y el iridio no pueden formar aleaciones con plata como el paladio y el platino, por lo que la pérdida de rodio e iridio durante el soplado de hollín puede alcanzar el 50%. Para evitar la pérdida de rodio e iridio, se pueden agregar magnesio y platino durante la fundición. Se formarán partículas de platino durante el soplado de hollín. En la etapa posterior del soplado de hollín, el platino precipitará en forma de compuestos intermetálicos de platino. llevando parte de platino e iridio. Al final del soplado de hollín, todavía queda una cantidad considerable de plomo en las partículas de platino, lo que también tiene un efecto protector sobre el rodio y el iridio. Por lo tanto, cuando se agrega platino para soplado de hollín, la pérdida de iridio es sólo de aproximadamente 5. , y la pérdida de rodio es aún menor. Si se añaden 6 mg de platino y 4 mg de paladio, el efecto será mejor.
Según el método de determinación del contenido de plomo, el volumen de muestreo puede llegar a 100 g, por lo que el muestreo es representativo, el error de muestreo es insignificante, el efecto de enriquecimiento es bueno y la composición es compleja.
Reactivo
Solución de nitrato de plata (10g/L), medio diluido de ácido nítrico.
Solución de platino (5mg/mL) Pesar 2,5g de platino, colocarlo en un vaso de 500mL y disolverlo con agua regia. Agregue 1 g de NaCl, evapore hasta casi sequedad, retírelo, colóquelo en un baño de agua para que se evapore hasta sequedad, luego use (1 1) HCl para eliminar el ácido nítrico tres veces y retírelo. Agrega 10 mgFeCl3, 10 mgNiCl2, unas gotas de HCl y 300 ml de agua, hierve para disolver la sal. Añadir 10 ml de solución de NaBr de 100 g/l y luego hervir para condensar el precipitado. Use una solución de Na2CO3 para ajustar el valor del pH a 7, hierva durante 65,438±00 minutos, luego use una solución de Na2CO3 para ajustar el valor del pH a 8~9 y manténgalo caliente durante 30 minutos. Filtrar para eliminar el precipitado que contiene rodio e iridio, lavar el precipitado dos veces con una solución de NaCl de 100 g/l, neutralizar el filtrado con HCl, transferir a un matraz volumétrico de 500 ml, diluir hasta la marca con agua y agitar bien.
Método de análisis
(1) Procesamiento por lotes
Basado en 40g de muestra, la composición aproximada del fundente es: Na2CO360gna 2 B4 o 720g, de PbO50g; de los cuales 35 g se reducen a metal, 15 g se convierten en escoria si la muestra contiene cobre y níquel, el óxido de plomo debe ser excesivo y el exceso de óxido de plomo debe ser mayor que 200 veces la masa de cobre y níquel en polvo, agregado para ajustar; la acidez silícica entre 1 y 1,5 harina o salitre, ajuste la capacidad reductora para producir 30 gPb.
(2) Fundición
Coloque la muestra mezclada uniformemente y el fundente en el crisol de oro. Para la determinación de platino y paladio, añadir 3 gotas de solución de 10 g/LAgNO3; para la determinación de rodio e iridio, añadir 1 ml de solución de platino de 15 mg/ml. Colocar el crisol en un horno de prueba de oro a 800°C durante 30 minutos, luego elevar la temperatura a 1100°C y mantener durante 20 minutos. Vierta la masa fundida en el molde de hierro, enfríelo, retire la hebilla de plomo y elimine la escoria.
(3) Soplado de cenizas
Colocar la urna en un horno de alta temperatura y quemarla a 900°C durante 30 minutos. Sacarla, meterla en una hebilla de plomo. luego colóquelo en el horno de alta temperatura y ciérrelo. La puerta del horno se calienta hasta que el plomo fundido esté brillante, la puerta del horno se abre ligeramente y las cenizas se soplan hacia el fondo a 900 °C. Saca la sartén gris, enfríala y retira las partículas.
64.2.1.2 Análisis de mate
Utilizando sulfuro de níquel como componente principal del colector, la hebilla mate obtenida puede capturar seis elementos del grupo del platino y actualmente es un colector de fuego metalúrgico ampliamente utilizado. métodos de ensayo. Los elementos del grupo del platino entran en la mata en estado de sulfuro y se separan de la ganga. Los sulfuros de metales básicos de la hebilla del cinturón se pueden descomponer con ácido clorhídrico, mientras que los elementos del grupo del platino permanecen en el residuo. Los botones de sulfuro de níquel con bajo contenido de sulfuro de hierro son amarillos, duros y brillantes, y son fáciles de separar de la escoria, pero deben romperse mecánicamente antes de poder descomponerse con ácido clorhídrico. Si el contenido de sulfuro de hierro en el botón es inferior a 40, se separará fácilmente de la escoria. Este tipo de hebilla se desgasta fácilmente en el aire. Siempre que el contenido de sulfuro de hierro sea superior a 20, no es necesario triturarlo mecánicamente y se puede aflojar sumergiéndolo en agua durante unas horas. Para las rocas ultrabásicas y los minerales de sulfuro de cobre y níquel, no hay muchos sulfuros, pero sí un tamaño de muestra grande, que es adecuado para fundir botones mate de níquel y hierro. Para el concentrado de mineral de sulfuro, debido a su alto contenido, es mejor fundirlo en sulfuro de níquel; el azufre de la muestra reacciona con el óxido de níquel y no se agrega sulfuro de hierro a la fórmula. Si queda demasiado sulfuro de hierro en la escoria, se producirá la pérdida de elementos del grupo del platino.
El sulfuro ferroso y el sulfuro de níquel se pueden disolver en 6mol/LHCl después del laminado. Durante el proceso de disolución, se generará sulfuro de níquel floculante (β, γ-NiS), que es insoluble en HCl y soluble en caliente. Solución de FeCl3. En solución de FeCl3_3 aumenta la solubilidad de los sulfuros del grupo del platino, especialmente del osmio, cuya pérdida puede alcanzar el 10%, lo que requiere especial atención. Si se añaden aproximadamente 0,2 g de antimonio al fundente de prueba de oro, la pérdida de elementos del grupo del platino es inferior a 5.
Las muestras de cromita deben mezclarse primero con peróxido de sodio y óxido de calcio, luego tostarse en un horno de alta temperatura a 850 ~ 950 ℃ durante 2 ~ 3 horas y luego probarse con oro mate. La prueba del oro mate requiere la adición de fundente, agente reductor, oxidante, agente vulcanizante, recolector, agente de cobertura y otros reactivos.
El polvo de cuarzo y el bórax son fundentes ácidos. Los primeros pueden combinarse con muchos óxidos metálicos para formar silicatos y al mismo tiempo pueden obtener escorias con buena fluidez. Cuando se agrega demasiado, la viscosidad de la escoria aumentará, lo que afectará la separación de la escoria y la hebilla de prueba de oro. En su lugar, también se puede utilizar polvo de vidrio, pero es menos ácido. El efecto de 1 g de polvo de vidrio equivale a 0,3 ~ 0,5 g de polvo de cuarzo. El B2O3 del bórax puede reaccionar con los óxidos metálicos para formar escoria de borato. Su capacidad de formación de escoria es mayor que la del polvo de cuarzo y su capacidad para descomponer muestras también es mayor. El punto de fusión del borato generado también es menor que el del correspondiente. silicato. El carbonato de sodio es a la vez un fundente alcalino y un desulfurante. Agregar harina como agente reductor a los ingredientes del ensayo de oro puede reducir los óxidos metálicos a metales o aleaciones, capturando así metales preciosos, al tiempo que reduce los óxidos de alto precio a otros de bajo precio, lo que es beneficioso para la escoria con sílice. Como agente vulcanizante, el azufre puede formar sulfuros con metales u óxidos metálicos como el níquel a altas temperaturas. El sulfuro de níquel o mata de níquel (Ni3S2) es un colector de metales preciosos. En teoría, captura más del 96% de los metales preciosos. Cuando se funde un compuesto de agente vulcanizante y níquel, se forma mata de níquel.
Cabe señalar que los reactivos generales de níquel a menudo contienen altos niveles de elementos del grupo del platino, lo que da como resultado blancos de reactivos considerables. No se pueden utilizar para el análisis de elementos traza del grupo del platino y requieren una purificación compleja antes de su uso. El polvo de níquel carbonilo (polvo de níquel producido mediante el método del carbonilo) tiene un blanco extremadamente bajo y puede usarse directamente para el análisis de elementos traza del grupo del platino mediante el método del oro mate.
Como agentes cubrientes para aislar el metal se utilizan bórax [(na 2 B4 o 7.10H2O) secado a 100°C, deshidratado y molido para su posterior uso], bórax-carbonato de sodio (1 1) o sal de mesa. y evitar la fundición. Derretir salpicaduras.
No se puede ignorar la influencia de las propiedades de la escoria (reducibilidad, acidez de los silicatos) en la captura de metales preciosos. La buena escoria debe formarse rápidamente a baja temperatura en el horno para facilitar la recolección de metales preciosos; la escoria tiene buena fluidez; la pared interna del crisol está ligeramente corroída y la densidad de la escoria es relativamente pequeña; El grado de silicato de la escoria (cantidad de especies de átomos de oxígeno en todos los óxidos ácidos de la escoria)/(cantidad de especies de átomos de oxígeno en todos los óxidos alcalinos de la escoria) es 1,5 ~ 2.
La preparación es un paso clave en las pruebas de oro. Diferentes muestras tienen diferentes composiciones. Para muestras de silicato, se debe agregar más carbonato de sodio y una cantidad adecuada de bórax; para muestras de carbonato, se debe agregar más polvo de cuarzo y bórax, para muestras de minerales oxidados que contengan más hematita y magnetita, se debe agregar una cantidad adecuada. de agente reductor; las muestras de sulfuro son altamente reductoras, por lo que es necesario aumentar la cantidad de carbonato de sodio y sílice, reduciendo o no agregando agentes vulcanizantes. Si el contenido de azufre de la muestra es alto, agregue menos agente vulcanizante.
La fórmula del fundente para las pruebas de oro mate de muestras convencionales se muestra en la Tabla 64.1.
Tabla 64.1 Relación de flujo de prueba de mate (mB:g)
Método de análisis
Pesar 10~40 g ~ 40 g (con una precisión de 0,1 g) de muestra, mezclar con ingredientes de prueba de oro, verter en un crisol de prueba de oro y fundir en un horno de reactivos a 900°C. Aumente la temperatura a 65438 ± 0000 ℃ y manténgala caliente durante 20 a 30 minutos. Una vez que el líquido fundido se haya calmado, sácalo del horno, viértelo en el molde de hierro, enfríalo, luego saca el rodillo y retira la escoria.
Coloque los botones mate en un vaso de precipitados, sumérjalos en agua hasta que se suelten por completo y luego disuélvalos con ácido clorhídrico.
64.2.1.3 Ensayo de antimonio
La prueba pirometalúrgica que utiliza antimonio para capturar elementos del grupo del platino se denomina prueba de antimonio. Se pueden capturar todos los elementos de metales preciosos y no hay pérdida obvia de elementos del grupo del platino, incluido el osmio, durante el proceso de soplado de hollín, lo cual es la ventaja de la prueba de oro antimonio. La desventaja es que durante la recogida de metales preciosos también se recogen al mismo tiempo cobre, níquel, cobalto, bismuto y plomo, que no pueden eliminarse soplando hollín. Por tanto, su aplicación es limitada y sólo es adecuado para la determinación de elementos del grupo del platino en un solo mineral o en un catalizador con componentes simples.
Las condiciones de fundición del método antimonio-oro son similares a las del método plomo-oro, excepto que se utiliza trióxido de antimonio en lugar de óxido de plomo. La temperatura de fusión es de 900 ~ 1000 °C. La prueba de oro con antimonio requiere una alimentación a alta temperatura y una fusión rápida. Agregar una cierta cantidad de carbonato de potasio al fundente para reemplazar parte del carbonato de sodio puede mejorar la fluidez de la escoria. Mientras la fluidez de la escoria sea buena y su acidez silícica esté entre 0,8 y 1,7, no tendrá un impacto significativo en la capacidad de captura de antimonio.
El polvo de la hebilla de antimonio voló sobre la tapa del crisol de porcelana volteada hacia arriba. El trióxido de antimonio se elimina mediante volatilización. Los elementos del grupo del platino y elementos como el cobre, el níquel y el cobalto permanecen en los agregados en forma de antimonuros. La temperatura de soplado de hollín de 700 ~ 950 ℃ no tiene ningún efecto sobre los resultados. El plomo y el bismuto se oxidan después de que se oxida el antimonio. Si hay grandes cantidades de plomo y bismuto, eventualmente reemplazarán completamente al antimonio y se perderá el osmio. La clave para retener el osmio es el antimonio. Hay mg de cobre u oro en la hebilla de antimonio, que pueden proteger los elementos del grupo del platino.
Los elementos del grupo del platino en el agregado se pueden medir fácilmente mediante métodos espectroscópicos.
Método de análisis
Pesar menos de 5 g de muestra (con una precisión de 0,1 g), mezclar con 12 g de Na2CO3, 4 g de K2CO3, 4 g de Na2B4O7, 2 g de polvo de vidrio, 7 g de Sb2O3, 2 g de harina y verter en un Crisol de 50 ml, agregar 1 gota de solución de cloruro de cobre (equivalente a 1 mg Cu) y colocarlo en el crisol.
Coloque la hebilla de antimonio en la tapa del crisol de porcelana levantada y sople en un horno de alta temperatura de 850~900 ℃. Retire los puntos brillantes restantes de aproximadamente 65438 ± 0,5 mm de la tapa del crisol, enfríe y retire los agregados. Por determinación.