火試金方法

火試金方法（ The fire assay method）是將冶金學(xué)原理和技術(shù)運(yùn)用到分析化學(xué)中的一種經(jīng)典的分析方法，是分析化學(xué)中最古老的方法之一。

火試金方法是用加熔劑熔煉礦石和冶金產(chǎn)品的辦法來(lái)定量測(cè)定其中貴金屬的含量。該方法具有取樣代表性好、方法適用性廣、富集效果好等優(yōu)點(diǎn)，是金銀及貴金屬化學(xué)分析的重要手段。

1  火試金法的特點(diǎn)（  Features of The Fire AssayMethod  ）

火法試金不僅是古老的富集金銀的手段，而且是金銀分析的重要手段。國(guó)內(nèi)外的地質(zhì)、礦山、金銀冶煉廠都將它作為最可靠的分析方法廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)。一些國(guó)家已將該方法定為標(biāo)準(zhǔn)方法，  我國(guó)在金精礦、 銅精礦及首飾金、 合質(zhì)金中金的測(cè)定上，也定為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 分析金銀的新技術(shù)越來(lái)越多，分析儀器也愈來(lái)愈先進(jìn)，  火試金法與其它方法比較，  其操作程序較長(zhǎng)并需要一定技巧，有許多分析工作者試圖使用其它分析方法來(lái)代替火試金法。然而，火試金法是不可替代的， 對(duì)于高含量金原料或純金中金成份的測(cè)定，其精確度和準(zhǔn)確度為其它直接測(cè)定法所不及，  在有關(guān)金銀含量的仲裁分析中，  火試金分析可以給出令爭(zhēng)議各方信服的結(jié)果。 這是由于火試金法有許多其它分析手段所不具備的獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：

（1）取樣代表性好。金銀常以＜g/t量級(jí)不均勻地存在于樣品中，火試金法取樣量大，一般取20～40g ，甚至可取多至100g  或 100g  以上的樣品，因此，樣品代表性好，可把取樣誤差減小到最低限度。

（2）適應(yīng)性廣。幾乎能適應(yīng)所有的樣品，從礦石、金精礦到合質(zhì)金，火試金法都能準(zhǔn)確地進(jìn)行金銀的測(cè)定，包括那些目前用濕法分析還解決不了的輝銻礦在內(nèi)。對(duì)于純金主成份的分析，  火試金的分析同樣可以獲得滿意的結(jié)果， 除了極個(gè)別的樣品外，此法幾乎能適應(yīng)所有的礦種。

（3）富集效率高，達(dá)萬(wàn)倍以上，能將少量金銀從含有大量基體元素的幾十克樣品中定量地富集到試金扣中，  即使富集微克量的金銀，  損失也很小，一般僅百分之幾。由于合粒（或富集渣）的成分簡(jiǎn)單，有利于以后用各種測(cè)試手段進(jìn)行測(cè)定。

（4）分析結(jié)果可靠、準(zhǔn)確度高。南非蘭德公司對(duì)純金（＞99.9%）的常規(guī)分析，同一個(gè)樣品的  74 次分析結(jié)果，標(biāo)準(zhǔn)偏差（ S）0.0058% 。國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品  10 次分析結(jié)果的  S也在 0.005% 左右。多年來(lái)，國(guó)內(nèi)外一些學(xué)者企圖用新的濕法化學(xué)分析或儀器分析去完全取代火試金法，但至今未能成功。 Werbicki  等比較了溶液中 Au 的三種分析方法——  AAS、ICP-AES 和試金法，給出了18 個(gè)實(shí)驗(yàn)室分析的每一種方法的標(biāo)準(zhǔn)偏差S，結(jié)果是 ICP-AES 和 AAS 法基本一致，但都比試金法稍差。Wall  指出火試金法適用于金量＜ 1μg～1g 的樣品，且準(zhǔn)確度和精密度優(yōu)于其它儀器分析。

2  火試金法的基本原理（Principle of Method  ）

火試金分析實(shí)際上是以坩堝或者灰皿為容器的一種試金方法， 種類繁多，操作程序不一，有鉛試金、鉍試金、錫試金、銻試金、硫化鎳試金、硫化銅試金、銅鐵鎳試金、銅試金、鐵試金等。但各種新試金方法的熔煉原理和試金過(guò)程中的反應(yīng)仍與鉛試金法有許多相同之處。  在所有的火試金法中， 應(yīng)用得最為普遍最為重要的是鉛試金法，其優(yōu)點(diǎn)是所得的鉛扣可以進(jìn)行灰吹。  鉛試金法與灰吹技術(shù)相結(jié)合，可以使幾十克樣品中的貴金屬富集在數(shù)毫克重的合粒中。鉛試金法， Au 的捕集率＞99%，對(duì)低至 0.2～0.3g/t的 Au 仍有很高的回收率，鉛試金對(duì)常量及微量貴金屬的分析準(zhǔn)確度都很高。以下以鉛試金法為例簡(jiǎn)述火試金的原理。

鉛火試金法主要分為3 個(gè)階段：

（1）熔煉。它借助固體試劑與巖石、礦石或冶煉產(chǎn)品混合，在坩堝中加熱熔融，用鉛在熔融狀態(tài)下捕集金銀及貴金屬，  形成鉛合金（一般稱作鉛扣， 也稱之為貴鉛），由于鉛合金的比重大，下沉到坩堝的底部。與此同時(shí)，樣品中賤金屬的氧化物和脈石與二氧化硅、  硼砂、碳酸鈉等熔劑發(fā)生化合反應(yīng)，  生成硅酸鹽或硼酸鹽等熔渣，因其比重小而浮在上面，借此使金銀從樣品中分離出來(lái)。因此，在火法試金過(guò)程中同時(shí)起了分解樣品和富集貴金屬的兩個(gè)作用。

（2）灰吹。把得到的鉛合金放在灰皿中在適當(dāng)?shù)臏囟认掠眠M(jìn)行灰吹除鉛，灰吹時(shí)鉛氧化成氧化鉛而滲透于多孔的灰皿中，  從而除去了鉛扣中的鉛及少量的賤金屬，金銀及貴金屬不被氧化保而留在灰皿之中形成金銀合粒。

（3）分金。以硝酸溶解金銀合粒，使銀溶解，而金仍然保持固態(tài)，將獲得的金粒經(jīng)淬火后稱量， 可計(jì)算出金的含量， 根據(jù)金銀合粒質(zhì)量與金質(zhì)量之差即可求出銀的含量?；鹪嚱鸱ㄍ瓿山疸y及貴金屬的分離與富集后，  除上述測(cè)定金、 銀的重量法外， 用王水將將金銀合粒溶解后，可用多種化學(xué)分析方法測(cè)定金、銀及其它貴金屬。火試金的理論依據(jù)可概括為五個(gè)方面。

第一，正確使用化學(xué)試劑使熔融點(diǎn)降低，保證能在試金電爐達(dá)到的溫度下得到流動(dòng)性良好的礦物質(zhì)。

第二，高溫熔化的金屬鉛對(duì)金銀及貴金屬有極大的捕收能力，可將熔融狀態(tài)下暴露出來(lái)的金銀完全熔解在鉛中。

第三，金屬鉛與熔渣比重不同，熔融中鉛下沉到底部形成鉛扣，礦渣漂浮其上，實(shí)現(xiàn)了鉛扣與熔渣的良好分離。

第四，一定溫度下鉛易氧化，  同時(shí)氧化鉛能被細(xì)密多孔的灰皿所吸收，  金銀不能氧化形成合粒保留灰皿之中。

第五，借金銀在硝酸中溶解性的不同，進(jìn)行金銀分離，銀形成硝酸銀進(jìn)入溶液，金經(jīng)稱重可以計(jì)算出金的品位。