鉛火試金富集-發射光譜法測定鉑、鈀和金的含量

用鉛火試金法富集鉑族元素試樣，加入1mg銀，在950℃熔化，得到含貴金屬的鉛扣。含鉑、鈀和金的銀粒在 900 ℃ 灰吹後，鉛扣和爐渣分離。將銀粒裝入電極，同時用發射光譜法測定鉑、鈀、金的含量。該方法適用於巖石和地球化學樣品中鉑、鈀和金的測定，但不適用於鉻鐵礦和其他礦石中鉑、鈀和金的測定。

測定範圍 w(B)：Pt0.2×10-9～0.1×10-6；Pd0.1×10-9～0.1×10-6；Au0.1×10-9～0.1×10-6。

儀器

壹米平面光柵攝譜儀。

顯微光度計。

鎂質灰皿頂部內徑約33mm，底部外徑約38mm，高約25mm，深約15mm。

方法：將水泥（標號425）、鎂砂（160目）和水按質量比（20:80:10）攪拌均勻，在灰皿機上壓制成型，幹燥3個月後備用。

石墨電極為杯狀帶頸電極。規格：孔徑1.2mm，孔深（帶尖）1.5mm，壁厚0.5mm，高2.0mm，頸徑1.6mm，頸長4mm。上電極為圓柱體，孔徑1.9mm，孔深4.0mm，壁厚0.5mm，圓柱體長6.0mm，孔內填充碳酸鍶-石墨混合粉，壓刮平整。

天津 I 型分光光度板。

試劑

碳酸鈉，工業純，粉末。

硼砂（Na2B4O7-5H2O），工業純。粉末狀。

堿式碳酸鉛 2PbCO3-Pb(OH)2 粉末 稱取 1.2 千克氧化鉛（工業純品）放入壹個 5000 毫升的燒杯中，加入 3500 毫升自來水。在攪拌下加入 600 毫升硝酸和 100 毫升冰醋酸。攪拌 25 分鐘。將 1g 二苯基硫脲溶於 15mL 熱冰醋酸中，趁熱將此溶液倒入鉛鹽溶液中，繼續攪拌 2 小時。加入 1g 活性炭（粒徑 0.075mm），再攪拌 1 小時。濾液在減壓下過濾。濾液裝入 20L 塑料桶中。棄去不溶物。

再將 800g 碳酸鈉（工業純品）溶於 3000mL 熱自來水中，在攪拌下將碳酸鈉溶液逐漸加入鉛鹽溶液中，直至溶液的 pH 值達到 8。澄清後，除去上層清液，再用 15L 自來水除去沈澱並洗滌 3 次。將沈澱轉移到布氏漏鬥中，減壓過濾並用自來水洗滌 3 次，取出產物，在 150°C 下幹燥，得到 1.35kg 堿式碳酸鉛，將其粉碎後備用。

石英粉粒度為 0.075mm，經王水處理除去貴金屬後烘幹。

面粉。

醋酸。

硝酸銀溶液（10mg/mL）稱取 0.50g 銀粉（純度為優。鉑、鈀、金的含量均應小於 0.1×10-6）置於燒杯中，加入 10 mL 水和 2 mL HNO3，微熱至銀溶解，再用水稀釋至 50 mL。

光譜純石墨粉，0.075 毫米。

碳酸鍶-石墨混合粉稱取 1 克碳酸鍶（分析純）和 4 克石墨粉，用瑪瑙研缽和研杵研磨均勻。

鉑、鈀、金標準系列組合顆粒：每種含銀 1.0mg，鉑、鈀、金各 0.001μg、0.003μg、0.010μg、0.030μg、0.100μg、0.300μg、1.00μg。

鉑、鈀、金標準粉的制備 A：稱取光譜純鉑粉、鈀粉、金粉各 10. mg，置於 50mL 瓷坩堝中。加入 30g 銻粉（純度極高），攪拌均勻，再加入 12g 銻粉（純度極高）。蓋上坩堝蓋，在 900°C 的高溫爐中熔化坩堝 30 分鐘。取出坩堝，去掉蓋子，稍加冷卻，在結晶開始之前將所有熔融銻細流倒入冷水中。收集所有銻粒，在 110°C 下烘幹。冷卻並稱重（精確）。冷卻並稱重（精確到 0.01 克）。在瓷研缽和研杵中將銻顆粒研磨至 0.15 毫米。定銻顆粒質量毫安（g），求鉑、鈀、金標準粉的質量分數：

巖石礦物分析第三卷有色、稀有、分散、稀土、貴金屬礦石和鈾釷礦石分析

制備鉑、鈀、金標準粉B：稱取（mA/100）g 鉑、鈀、金標準粉 置於 30mL 瓷坩堝中，加入 15g 銻粉（優級純），攪拌均勻，再蓋上 7g 銻粉（優級純）。蓋上坩堝蓋，將坩堝放入 900℃高溫爐中熔化 20min。以下步驟（水淬、幹燥、稱量和研磨）同上，制得鉑、鈀、金標準粉 B。設銻顆粒質量為mB（g），則鉑、鈀、金標準粉的含量為：

巖石礦物分析第三卷有色、稀有、分散、稀土、貴金屬礦石及鈾、釷礦石分析

鉑、鈀、金標準系列粉末的制備：取7個30mL瓷坩堝，編號為1～7。在每個坩堝中加入 1.00g 銀粉（純度極高）。依次稱量鉑、鈀、金標準粉 B 放入 1~3 號坩堝；依次稱量鉑、鈀、金標準粉 A 放入 4~7 號坩堝。向每個坩堝中均加入銻粉（優級純）至總質量為 16.5g，攪拌均勻，然後蓋上 5.0g 銻粉（優級純）。蓋上坩堝蓋，將坩堝放入 900℃高溫爐中熔化 20min。以下步驟同上，經水淬，幹燥，稱重和研磨，制成鉑、鈀、金標準系列粉末 1～7。各號銻粒子的質量（g）依次定為m1、m2、m3、m4、m5、m6、m7，用mx表示。

鉑、鈀、金標準系列顆粒的制備：從鉑、鈀、金標準系列粉末1～7中分別稱取（mx×0.001）g（精確到0.2mg)，分別放置在鉛片中，鉛片重約 1g，面積約 1cm2，表面壓成碟狀，鉛中鉑、鈀、金的含量小於 0.1×10-9.將盛有標準粉的鉛片放入已在 900℃預熱 20 min 的鉛片中。在 900 ℃ 預熱 20min 後在灰碟中吹灰，將鉛全部吹出。從灰皿中取出銀顆粒，放入 10mL 瓷坩堝中。加入 0.5mL 乙酸，置於預熱的熱板上微熱至銀顆粒上的汙染物溶解。取出銀顆粒，在清水中漂洗壹遍，放在濾紙上晾幹，即得鉑、鈀、金校準系列顆粒。

校準曲線

將鉑、鈀、金校準系列顆粒分別放入下電極，用同壹試樣分光（分光操作條件：中間波長為 290nm，中間光闌為 2mm，狹縫為 10μm，預燃時間為 5s，曝光時間為 35s，電參數為 220V，交流電弧電流為 10A）。相板暗室處理：A、B 顯影液，25℃顯影 4min，定影至透明。顯微光度計測量光譜線的黑度（光譜線、內標和相應測量範圍的確定見表 64.14）。分別以黑度 P 或黑度差 ΔP 為縱坐標，以金屬量的對數（lgC）為橫坐標，繪制鉑、鈀和金的校準曲線。

表 64.14 分析線

註：a 為絕對黑度法；b 為緊靠分析線短波側背景的最亮部分。

分析步驟

稱取 10 克樣品（精確到 0.1 克）。將試樣放入 200mL 錐形瓶中，根據試樣的巖石性質，選擇合適的配料（酸性巖石：17g 碳酸鈉、5.3g 硼砂、12g 堿式碳酸鉛、1.4g 面粉。基性和超基性巖：11 克碳酸鈉、11.8 克硼砂、12 克堿式碳酸鉛、1.4 克面粉。碳酸鹽：11 克碳酸鈉、11.8 克硼砂、12 克堿式碳酸鉛。1.4 克面粉、3 克石英粉）。將試樣和配料搖勻後倒入 50mL 高氧化鋁坩堝中，然後挖壹個小坑，加入 0.1mL 10mg/mL 硝酸銀溶液。將坩堝放入已加熱至 950℃的高溫爐中，關上門加熱至 1000℃，熔化 45min，取出坩堝，將熔液倒入鐵模中。冷卻後，取出鉛扣，砸渣。鉛扣質量為 7～9g 時，將鉛扣放入已在 920℃高溫爐中預熱 20min 的鎂砂灰盤中，關閉爐門升溫。待熔鉛成型後，半開爐門，控制溫度在 900℃吹灰，將鉛全部吹出。取出灰盤。

從灰皿中取出銀結合顆粒，放入 10mL 瓷坩堝中。加入 0.5mL 36% 的醋酸，放在預熱的熱板上，直到銀顆粒上的汙染物溶解為止。取出銀顆粒，用水沖洗壹遍，放在濾紙上吸幹。

先將銀顆粒裝入下電極，再用石墨粉填滿電極孔，同時對相板進行標準系列光譜測定和光度測定，從校正曲線中找出相應的鉑、鈀、金的量。

按下式計算鉑、鈀、金的含量：

巖石和礦物分析第三分部有色、稀有、分散、稀土、貴金屬和鈾、釷礦分析

式中．w（Pt、Pd、Au）為鉑、鈀、金的質量分數，μg/g；m1為從試樣校準曲線中求得的鉑、鈀或金的質量，μg；m0為從空白試樣校準曲線中求得的空白試樣中鉑、鈀或金的質量，μg；m為稱量試樣的質量，g。

註意事項

1）鉛蒸氣有毒，用火測定法熔煉和吹灰的高溫爐應放在抽氣效率高的通風櫥內。

2）裝電極時壹定要壓緊，否則可能會脫出，影響回歸譜的重復性。

3)壹定要把下電極頭燒掉，實驗室條件不壹樣，可以預先試驗（空下電極裝石墨粉，上電極裝 SrCO3-C 粉）來確定電弧燃燒時間，但也不能固定電弧燃燒時間，要到電極頭燒掉為止。

4）用顯微光度計測量分析線的黑度，絕對黑度法；或者也可以測量分析線的背景黑度，用背景內標法測定。

參考文獻

Bauchier .1975.催化波在礦物原料分析中的應用 ［J］.化學分析， 2 ( 2) : 10 -13

《貴金屬分析方法中的地球化學樣品》( GB/T 17418. 1-17418. 6) ［S］.1998.北京：中國標準出版社