Низкая цена
Всего 249a за скачивание одной диссертации
Скидки
75 диссертаций за 4900a по акции. Подробнее
О проекте

Электронная библиотека диссертаций — нашли диссертацию, посмотрели оглавление или любые страницы за 3 рубля за страницу, пополнили баланс и скачали диссертацию.

Я впервые на сайте

Отзывы о нас

Атомно-абсорбционное определение ртути в шлиховом золоте : диссертация ... кандидата технических наук : 02.00.02

Год: 2007

Номер работы: 49533

Автор:

Стоимость работы: 249 e

Без учета скидки. Вы получаете файл формата pdf

Оглавление и несколько страниц
Бесплатно

Вы получаете первые страницы диссертации в формате txt

Читать онлайн
постранично
Платно

Просмотр 1 страницы = 3 руб



Оглавление диссертации:

4.4.4. Твердотельное атомно - абсорбционное определение ртути в шлиховом золоте ВЫВОДЫ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧПИКОВ Приложение 1 ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ПРИЛОЖЕНИЕ 3 96 98 101 115 116 125 95 ПРИЛОЖЕНИЕ 4 ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Золото занимает особое положение среди других металлов в жизни человеческого общества. Золото в течение многих веков является денежным эквивалентом, основой золото - валютных запасов, важным компонентом банковской деятельности. Золото - основной металл ювелирного производства, неотъемлемая часть украшений интерьеров, произведений искусства, атрибутов различных религий, архитектурных сооружений. Золото широко применяется в технике : контакты, проводники, антикоррозионные покрытия и многое дру

1.2. Золото - химический элемент И Электродный потенциал пары Аи - Аи (111) равен - 1,5 В. Вследствие такого высокого значения на золото не действуют разбавленные и концентрированные HCI, HNO3, H2SO4. Однако в HCI оно растворяется в присутствии таких окислителей, как двуокись магния, хлористое железо и медь, а также под большим давлением и при высокой температуре в присутствии кислорода. Золото легко растворяется также в смеси HCI и HNO3 (царская водка). В химическом отношении золото - малоак

Золото (Аи) - редкий металл. Его содержание в земной коре (кларк) составляет около 4 х 10"' %.[6] Золото присутствует в разных горных породах: как в магматических (гранитах и базальтах), так и в осадочных (океанических илах). Кроме самородного золота в природе встречаются его различные соединения, главным образом теллуриды: АиТег - калаверит, (Аи, Ag)Te4 сильванит, (Аи, Ag)Te2 - креннерит, Ag3AuTe2 - петцит. Известны соединения золота с висмутом и сурьмой, а также интерметаллиды: Au2Bi -

Технологические схемы переработки золотых руд отличаются большим разнообразием. Выбор той или иной схемы зависит от многих факторов, из которых главными являются формы нахождения золота в руде, прежде всего его крупность; вещественный состав руды; характер минералов, с которыми ассоциировано золото; присутствие в руде других ценных компонентов, осложняющих технологию обработки. Раньше в мировой нрактике для извлечения золота из руд широко применяли процесс амальгамирования. В настоящее время

В настоящее время для обогащения золота используется процесс цианирования. Сущность этого процесса заключается в выщелачивании благородных металлов с помощью разбавленных растворов цианистых солей щелочных или щелочноземельных металлов (KCN, NaCN, Ca(CN)2) в присутствии кислорода воздуха. Перещедщие в раствор золото и серебро осаждают цементацией металлическим цинком или сорбируют ионообменными смолами или активированным углем. [10]

Первая операция при разработке россыпных месторождений - это его вскрытие путем механизированного удаления прикрывающих россыпь наносов. Второй этап - добыча золотоносных песков с их последующим обогащением. Схемы обогащения песков россыпей, включающие в себя процессы дезинтеграции материала и собственно обогащение, обычно устанавливаются с учетом категории размываемости водой добьггой горной массы, а также характера и крупности частиц золота и шлихового материала, содержащегося в россьши.

1.5.Ртуть Потенциалы ионизации ртути (в

эв): первый -10,43, второй 18,65.Точка плавления ртути - 38,87 "^С. Удельная теплота плавления ртути 20 2,79 кал /г. Ртуть остаётся в жидком состоянии в интервале температур от 357,25 до -38,87 и легко испаряется при комнатной температуре. Теплота испарения ртути в жидком состоянии лежит в пределах 67,8 - 75 кал/г, а в твердом состоянии - 74,6 кал/г. Ртуть испаряется с довольно высокой скоростью даже через слои воды и других жидкостей. [1

. Особую группу минералов представляют природные амальгамы серебра, золота и палладия. Наиболее распространенными из них являются амальгамы серебра и золота, которые находятся как в жидком, так и в твердом состоянии. Амальгамы серебра встречаются в основном в виде минералов аркверита Agi2Hg (13,4 % Hg) и консбергита Ag32Hg - Ag36Hg, между которыми имеются переходные минералы, а также в виде серебряной амальгамы, состав которой меняется от Ag2Hg3 до Ag36Hg. Золотые амальгамы представлены дву

. Имеется несколько вариантов диаграммы состояния золото-ртуть. [2,10,29-34]. В [10] золото со ртутью образует ряд интерметаллических соединений ( Au3Hg, Au2Hg, AuHg2), твердый раствор ртути в золоте, содержащий ~ 16 % Hg, и жидкий раствор золота в ртути с содержанием ~ 0,1 % Аи. По данным [2,31,33-34] максимальная растворимость ртути в золоте в твердом состоянии составляет 19,8 % (ат.) нри 419 ^С, а при 20 °С - 16,7 % (ат.). В работе [29] растворимость ртути в золоте в твердом состоянии нр

Существует достаточно большое количество аналитических методов. Они подразделяются на прямые и комбинированные. Для анализа нестандартной металлургической продукции, при анализе сложных по составу объектов, как правило, - комбинированные. Прямые методы анализа проводят без какой - либо специальной химической пробоподготовки - растворения, перевода в газовую фазу, предварительного разделения анализируемого вещества на отдельные компоненты. Прямые методы обеспечивают наиболее высокую производи

1.9. Атомноабсорбционные методы определения ртутн Как видно из приведенных данных (табл.2) в настоящее время наиболее часто для определения ртути в объектах окружающей среды применяют атомно абсорбционный МХП без или после предварительного концентрирования ртути путем амальгамирования золота или других благородных металлов. [20,45 - 53, 55-95] Пары ртути получают при взаимодействии ртуть - содержащих соединений с восстановителями в растворах образцов. Для растворения проб используют смеси

1.1. Генераторы паров (Гпдрпдные генераторы) Одно из уникальных свойств ртути заключается в том, что ее пары при комнатной температуре находятся в атомном состоянии, т. е. способны поглощать резонансное излучение без нагревания. В связи с этим определение ртути путем измерения атомного поглощения при комнатной температуре получило название «холодного пара». [112] Одним из первых использование фотометрического атомно- абсорбционного определения ртути с использованием SnCh предложил Н.

1.2. Атомно - абсорбционное определение ртути с электротермической и пламенной атомизацией. Это наиболее распространенные и широко используемых методы для определения ртути. В работе [15] определяли ртуть (0,02 % до 0,2 % масс.) в неаффинированном золоте методом атомной-абсорбции с электротермической (ЭТААС) и пламенной (ПААС) атомизацией. Золото растворяли в смеси кислот НС1 и HNO3. Для удержания в растворе серебра необходима высокая концентрация HCl (60 - 80 % концентрированной

. При определении ртути ограничения метода достаточно хорошо сформулированы [48]: 1. Отбор проб. Неадекватность отобранного образца, а также нарушение в нем природного равновесного соотношения сосушествующих форм ртути. 2. Консервация и хранение проб.

2.1. Химическая или физико-химическая трансформация форм ртути в результате неустойчивости форм при изменении условий (окислительновосстановительных, температуры, рН, и др.) и добавления консервантов.

2.2. Загрязнение проб за счет

ГЛАВА 2. Аппаратура, растворы и реактпвы.

Работу проводили на атомно-абсорбционных спектрометрах различных типов: 1. Определение ртути методом холодного пара (МХП) проводили на гидридной приставке фирмы Varian, модель «VGA 77», для атомноабсорбционного спектрометра «220 FS» фирмы Varian. Конструкция гидридной приставки позволяет использовать эту систему для определения ртути «методом холодного пара». Анализируемый раствор и реагент восстановитель поступают в реакционную емкость, где происходит реакция восстановления Hg (II) до атома

Растворы ртути и золота готовили согласно [137], путем растворения навесок ртути двухлористой (HgCb) в деионизованной воде и золота (чистотой не менее 99,95 %) в смеси минеральных кислот. Рабочие растворы сравнения для построения градуировочных зависимостей готовили разбавлением основного раствора ртути (1 мг/мл) 5 % раствором смеси соляной и азотной кислот (1:1) ( для ААС - МХП и ЭТААС ) и разбавлением исходного раствора ртути (1 мг/мл ) соляной кислотой (1 :

5) (для пламенного ато

Предварительно* произведен обзорный масс - спектральный анализ образцов шлихового золота с известным содержанием ртути. Пробирным методом определяли содержание золота и серебра. Масс - спектральным методом определили следы селена, теллура, мышьяка, серы и др., с которыми ртуть может образовывать бинарные соединения. [2, 10] Поскольку растворимость ртути в золоте достаточно высока [9, 29-31], то можно предположить, что в в шлиховом золоте ртуть присутствует в виде бинарных соединений с золот

ГЛАВА 3. Методические особенности онределення ртути в шлиховом золоте с иснользованнем различных вариантов атомно абсорбцнонного анализа Существует достаточно много аналитических методов определения ртути в природных объектах, (табл.4) Все эти методы имеют свои достоинства и недостатки, однако самым распространенным методом определения ртути в различных объектах в последнее время является метод атомно - абсорбционного анализа в различных его модификациях. В данном разделе будут рассмотр

При разработке методик определения ртути в золоте важно знать формы нахождения ртути. Такой информации в литературе крайне мало, поэтому мы провели частъ исследований в данном направлении. Выполнен фазовый анализ образца по схеме, предложенной в монографии [28]. Для извлечения различных форм ртути применяли растворители, инертные по отношению к чистому золоту. В растворах, полученных при взаимодействии шлихового золота с разбавленными растворами азотной кислоты (от 0,2 % до (2:1) HNO3) в в

Шлиховое золото, получаемое в виде конечной продукции на предприятиях, эксплуатирующих россыпные месторождения, характеризуется значительной неоднородностью состава, как по крупности, так и по наличию сопутствующих ему компонентов - примесей. [139] При определении количественного состава ртути в пробах шлихового золота возникают проблемы правильного отбора пробы. С одной стороны, масса пробы, отбираемая для анализа, должна быть представительной, а с другой стороны, ее состав с заданной точн

При определении ртути из растворов использовали несколько видов пробоподготовки: Растворение образца в открытой системе: Вариант 1 . Навеску шлихового золота >1 г помещали в термостойкий химический стакан вместимостью 100 см'и растворяли при слабом нафевании в 30 см^ свежеприготовленной смеси соляной и азотной кислот (3:1). После полного растворения золота раствор упаривали до объема 10 см . Раствор охлаждали, количественно переносили в мерную колбу вместимостью 100 см ^, доводя объем до м

3.1.2. Подготовка пробы шлихового золота для твердотельного анализа Для получения однородной массы пробы образец шлихового золота разделяли по фракциям -0,5 +5 мм с помощью набора сит. При этом фракция с диаметром + 0 , 5 - 2 мм составила 1% от массы пробы, фракция с диаметром + 2 - 5 мм составляет 70-80% от массы пробы, остальные фракции с диаметром +5 мм. Содержание ртути в образцах оценивали АЭСиП методом, в образце № 1 CHg=0,17 %, а в образце № 1 CHg=0,09 %. На рис. 7 представлена зависи

3.3. Трудности определения ртути атомно - абсорбциоиным методом В рамках данной диссертации рассмотрено несколько вариантов атомно - абсорбционного определения ртути в шлиховом золоте.

МХП широко используется для определения ртути в широком круге объектов после их растворения в смеси минеральных кислот. Пары атомарной ртути получают путем восстановления ртути (II). В качестве восстановителя использовали растворы, рекомендованные в [ИЗ]: SnCb (25 %) в HCI (20 %); NaBH4 (0,5 %). Растворы SnCb и NaBIi, готовили из солей. Для выбора условий восстановления ртути на фирменной гидридной приставке VGA - 77 были сделаны модельные растворы, содержащие переменные количества ртути в см

Исследовали возможности определения ртути в шлиховом золоте, состав (Приложение 1). На рис. 9 представлен градуировочный график для ЭТААС определения ртути. 0,55 0,5 0,45 = 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 - 0,1 0,05 О О С ртути, мкг/мл Рисунок 9 - Градуировочный график определения ртути методом ЭТААС Из рис.9 видно, что линейность градуировочного графика ртути - от 0,2 мкг/мл до 2 мкг/мл (п.

2.2). Изучено влияние золота на абсорбцию ртути в диапазоне от 0,2 мкг/мл до 2 мкг/мл. На модельных

В шлиховом золоте обычно содержится от 10'^ % масс, до Ю ' % масс, ртути, поэтому для определения можно использовать пламенной атомно абсорбционный метод определения. Установлена линейность градуировочного графика пламенного атомно абсорбционного определения ртути от 30 мкг/мл до 100 мкг/мл (рис.11). На рис. 11 представлен градуировочный график для пламенного определения ртути. О 20 40 60 80 100 110 С ртуги,мкг/мл Рисунок 11 - градуировочный график определения ртути пламенным атомно - абсо

Для анализа твердых проб на содержание ртути используется метод ААС с пиролитическим разложением образца и отгонкой ртути в атомизатор. Основные объекты анализа и диапазон определяемых содержаний приведен в табл.2. Определение ртути из твердой пробы позволяет сразу исключить погрешность пробоподготовки. Однако этот метод по литературным данным (табл.

2) для определения ртути в золоте ранее никем не применялся. Конструкция атомизатора фирмы «Люмекс» с разложением твердой пробы имеет боль

атомно - абсорбционных методик онределения ртути в шлиховом золоте В связи с вовлечением в переработку отвалов амальгамационного производства, содержащих золото, актуально создание новых методик атомноабсорбционного анализа в диапазоне содержаний ртути п-10"^ - 0,3 % масс. Так как определение ртути затруднено влияниями (сиекгральными и неспектральными) универсальную со стороны золота, методика должна включать получением схему пробоподготовки с одновременным химических форм ртути, удо

4.1 Разложение проб Для разложения отобранной от партии лабораторной пробы, в зависимости от конечного определения в ней содержания ртути, используют различные процедуры разложения. Исходя из состава шлихового золота, опробованы известные способы разложения образцов:

1) опробован способ разложения смесью минеральных кислот HCI и HNO3 и (3:1) с полным растворением образца.

2) опробован способ разложения смесью минеральных кислот НС1 и HNO3 и (3:1) с частичным растворением образца.

4.2. Пробоиодготовка для твердотельного анализа При определении ртути из твердой пробы необходимо производить разделение образца на фракции, из-за неоднородности шлихового золота. (рис.2) Экспериментальные данные показали, что правильность результатов анализа достигается только для фракций с диаметром от 2,0 мм до 5,0 мм. Для контроля правильности использовали метод атомно-эмиссионного анализа с индуктивно-связанной плазмой (табл.11), в котором для достоверного определения ртути в неоднородн

4.3. Определение ртути в шлиховом золоте методом холодного пара В главе

3.3.1. показано, что определение ртути в золоте МХП затруднено из-за сильного влияния золота. Определение ртути методом холодного пара проводят после частичного или полного отделения золота. Известно, что золото (111) восстанавливается гидразином при комнатной температуре. [140] Изучено влияние гидразина на определение ртути (табл.12). Таблица 12 - Определение ртути МХП после отделения золота гидразином Введено, Hg

4.4. Электротермическое атомно - абсорбционное определение ртути в шлиховом золоте Для уменьшения погрешностей при определении ртути методом ЭТААС, опробовали два способа:

1) инструментальный (технический);

2) модификация матрицы различными модификаторами. [141 -144] В качестве инструментальных (технических) способов изучали возможность коррекции фона с помощью эффекта Зеемана; влияние таких экспериментальных факторов, как температура и время отдельных стадий определения, скорос

4.2. Пламенное атомно -абсорбционное определение ртути в шлиховом золоте Для содержаний ртути пламенного более % масс, подобраны ртути в условия по атомно-абсорбционного определения золоте адекватным образцам сравнения. (Табл.

16) Таблица 16 - Условия определения ртути в золоте методом пламенной атомно-абсорбционной спектрометрии Соотно шение пламени воздух ацетелен 12,98 :1,67 Выбор состава газовой смеси осуществляли по стандартным растворам ртути. Установлено, что с по

4.4. Оценка метролошческнх характеристик В результате проведенных исследований разработаны методики атомноабсорбционного определения ртути. Проверку правильности разработанных методик оценивали сопоставлением результатов анализа, полученных АЭСиП методом (таблица 22 -

25); методом варьирования навесок (таблица

25) и методом добавок. Из данных таблиц 22-25 видно отсутствие значимой систематической погрешности, а, следовательно, точность анализа в целом определяется случайными со

В случае, если содержание золота находится на уровне < 10- 30 мг/см^ как правило, удается провести атомно-абсорбционное определение ртути МХП с двойным отделением золота гидразином на холоду. Предел обнаружения предложенного метода >0,02 мкг/см, что в условиях эксперимента (навеска 2,0 г, Уколбы = Ю см^) соответствует > пх 10"^ % масс. О Проверку правильности разработанной методики оценивали сопоставлением результатов МХП ААА с результатами АЭСиП (таблица 22). За результат анал

Если содержание золота находится на уровне < 10- 30 мг/см^, как правило, удается провести пламенное атомно-абсорбционное определение ртути в шлиховом золоте по адекватным образцам сравнения. Предел определения обнаружения метода >2,0 мкг/см^, что в условиях эксперимента (навеска 1,0 г, Уколбы = 100 см^) соответствует > пх 10"^ %масс. Проверку правильности разработанной методики оценивали сопоставлением результатов пламенного ААС с результатами АЭСиП (таблица 24). За результат а