Способ качественного и количественного определения благородных металлов, содержащихся в виде органических соединений в породах различного состава

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ КАЧЕСТВЕННОГО И КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ, СОДЕРЖАЩИХСЯ В ВИДЕ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ В ПОРОДАХ РАЗЛИЧНОГО СОСТАВА(71) Заявитель Закрытое акционерное общество УРАЛКАЛИЙ-ТЕХНОЛОГИЯ(73) Патентообладатель Закрытое акционерное общество УРАЛКАЛИЙТЕХНОЛОГИЯ(57) Способ количественного и качественного определения благородных металлов, содержащихся в виде органических соединений в породах различного состава, включающий отбор навески исследуемого материала, пробирную плавку навески в смеси с соединением свинца, растворение полученного королька в царской водке и атомно-абсорбционный анализ полученного кислотного раствора, отличающийся тем, что в качестве соединения свинца используют свинцовый глет, а навеску перед пробирной плавкой смешивают с хлоридамиилив соотношении 595. Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано при определении качественного и количественного содержания благородных металлов, а именно, , , находящихся в породах различного состава (в том числе и в соляных породах) и концентрирующихся в них в виде органических соединений. Известен Маркова Н.В., Сумарокова И.С., Способ определения золота и серебра из одной навески // Труды ЦНИИГРИ. - 82. - 1969. - С. 247 способ разложения проб, включающий кислотную обработку анализируемого материала царской водкой, осаждение на теллуре и последующее растворение в соляной кислоте и перекиси водорода. Известен Бажов А., Соколова Е. Экстракционно-атомно-абсорбционное определение золота и серебра // Журнал аналитической химии. - 1977. - В. 1. - С. 65 способ разложения проб для последующего анализа золота и серебра в рудах и продуктах их переработки,15573 1 2012.02.28 включающий обжиг анализируемого материала при 500-600 С, последующую кислотную обработку сплава фтористоводородной кислотой или смесью фтористоводородной кислоты с азотной или хлорной кислотой, после чего упаривают или обрабатывают царской водкой - смесью соляной и азотной кислот. Известен А. с. СССР 1518792, опубл. 30.10.1989 способ разложения золотосодержащих проб, в котором описан процесс разложения. Навеску пробы весом в 3 г смешивают с 6-8 г смеси 4(43 и 3,0-3,5 г хлорнокислого натрия, приливают 8 мл азотной кислоты, выпаривают до сухого остатка и прокаливают 2-3 мин. К остатку приливают 10 мл соляной кислоты , упаривают до влажного остатка. Добавляют 7 мл серной кислоты и выпаривают. Разбавляют 30 мл воды,добавляют 2 мл раствора 300 г/л хлорного железа, вносят 1 г надсернокислого аммония и кипятят 1 мин. Нерастворимые примеси отфильтровывают раствором серной кислоты. Далее для определения золотапроводят экстракцию (метилизобутилкетон), для определения платины и палладия (, ) проводят сорбцию (сорбент Полиоргс-). Известен Фишкова Н.Л., Виленкин В.А. // Журнал аналитической химии. - 1978. Т. 33. - Вып. 5. - С. 897 способ определения золота атомно-абсорбционным методом в растворах сложного состава, включающий экстракцию его метилизобутилкетоном и атомизацию полученного экстракта. Известен Фишкова Н.Л., Здорова Э.П., Попова Н.Н. // Журнал аналитической химии. 1975. - Т. 30. - Вып. 4. - С. 806 способ определения золота, включающий пробирную плавку с неполным купелированием, обработку сплава азотной кислотой для отделения свинца и серебра и перевода золота из нерастворимого остатка в раствор царской водкой. В полученном растворе определяют золото методом атомной адсорбции (прототип). Способ осуществляют следующим способом. Навеску образца (50-100 г) подвергают пробирной плавке до получения свинцового сплава, который купелируют до остаточного веса 20-50 мг, при впитывании свинца в поры материала купели, на ее поверхности остается королек - микрослиток, содержащий все благородные металлы, которые были в анализируемом материале. Окись свинца (глет),восстанавливаясь до металла, концентрирует в себе благородные металлы, образуя слиток веркблей. Затем растворяют в царской водке, упаривают и переводят в объеме 2,5 мл 1-2 М соляной кислоты. В раствор вводят в атомизатор типа НС-А-72 или -74, высушивают при 110 С и нагревают при 550-650 С в течение 1-1,5 мин. Затем проводится атомноабсорбционный анализ разбавленного кислотного раствора для определения всей гаммы благородных металлов. То есть в этом методе пробирная плавка и получение королька применяется как способ концентрирования благородных металлов. Результаты анализа проб, содержащих органические соединения , ,с подготовкой (разложением) по указанным выше способам, недостоверны по следующим причинам 1) органические соединения , ,в процессе разложения традиционными методами теряются (уходят в возгоны и др.) и в анализируемом растворе не присутствуют 2) неравномерное распределение анализируемых компонентов в материале пробы 3) преобразование органических соединений , , . Предлагаемым изобретением решается задача создания методики подготовки проб к анализу органических соединений , ,в породах различного состава, дающей высокую достоверность полученного результата. Благородные металлы в соляных породах Верхнекамского месторождения представлены органическими соединениями , , , входящими в состав нерастворимого в воде остатка (Н.О.) соляных пород, а при переработке руд - в Н.О. глинисто-солевых отходов(шламов). При отделении Н.О. от соляной матрицы происходит преобразование структуры и состава, органической составляющей Н.О. Это выражается в блокировании органических соединений , , , их агрегации, изменении состава и перераспределении в 2 15573 1 2012.02.28 Н.О. соляной породы. В результате перестает работать методика опробования и корректный анализ благородных металлов в нерастворимом в воде остатке соляных пород и продуктах их переработки. В различных породах (черных сланцах, медистых песчаниках и др.) благородные металлы связаны с органическим веществом, составляющим от 0,5 до 1,5 состава породы. Как правило, корректный анализ для определения содержания благородных металлов невозможен в силу того обстоятельства, что при разложении пробы (подготовки материала к анализу) большая часть металлов, а особеннои , теряются. С учетом указанных особенностей анализируемого материала была разработана концепция анализа подобных соединений, основным содержанием которой является способ подготовки пробы к анализу. Традиционная подготовка проб к анализу проб с хлоридной матрицей заключается, в первую очередь, в сбросе этой матрицы и переводу нерастворимого в воде остатка в раствор. Для несоляных пород весь материал пробы переводился в раствор. В нашем случае исходная проба шихтуется с хлоридами калияили натрия в соотношении 595. Иначе говоря, материал пробы составляет 5 , а хлориды калия или натрия- 95 . Этот способ подготовки проб тесно связан с конкретным способом анализа - пробирно-атомно-абсорбционным.Суть этого метода заключается в предварительном смешивании анализируемого материала со свинцовым глетом (окисью свинца), его пробирной плавке (при температуре 900-1200 С), в процессе которой свинец, восстанавливаясь, концентрирует в себе благородные металлы. Этот процесс относится к пробирному концентрированию. Полученный слиток (веркблей) проходит процесс купелирования(нагревание в купели из пористого огнеупорного материала - магнезита), в результате которого свинец впитывается в поры материала купели, на поверхности которого остается королек (микрослиток), в котором сконцентрированы все благородные металлы. Этот королек растворяется в крепкой царской водке и после разбавления раствор анализируется атомно-абсорбционным способом. В нашем случае анализируемый материал, содержащий органические соединения благородных металлов, смешивается с хлоридамиили К в пропорции 595, и только потом приготовленная шихта смешивается со свинцовым глетом. При пробирной плавке в смеси со свинцовым глетом происходит концентрирование благородных металлов, наряду с отжигом органики хлоридная матрица препятствует уходу благородных металлов в возгоны, являясь для них экраном. То есть главным является нагревание до высокой температуры в присутствии хлоридной матрицы и концентрирующего вещества, роль которого выполняет свинцовый глет. Далее полученный слиток(веркблей) купелируется и полученный королек растворяется в царской водке и затем анализируется атомно-абсорбционным или атомно-эмиссионным с индуктивно связанной плазмой способами. Этот способ подготовки проб вкупе с пробирным концентрированием в присутствии хлоридной матрицы позволяет максимально сохранить анализируемые благородные металлы (, , ), находящиеся в виде органических соединений. Традиционные способы подготовки проб связанные с их разложением и переводом в раствор,способствуют утере основной части анализируемых компонентов. Для достижения указанного технического результата в способе качественного и количественного определения органических соединений благородных металлов в породах различного состава, включающем навеску исследуемого материала, пробирную плавку навески в смеси со свинцовым глетом, растворение полученного королька в царской водке и атомно-абсорбционный анализ кислотного раствора, пробу подвергают пробирной плавке со свинцовым глетом в смеси с хлоридамиилив соотношении 595. Отличительными признаками предлагаемой методики, от указанной выше известной,наиболее близкой к ней, является то, что пробу подвергают пробирной плавке со свинцовым глетом в смеси с хлоридамиилив соотношении 595. 3 15573 1 2012.02.28 В предлагаемой методике в анализ вовлекается объем исследуемого материала в количестве 5 , остальные 95 составляет шихта в виде хлоридов калия (К) или натрия ,в котором посредством пробирной плавки в смеси со свинцовым глетом, в интервале температур 950-1200 С. Наночастицы органических соединений , ,отжигаются, и указанные металлы концентрируются в веркблей, который после купелирования превращается в королек концентрат, содержащий благородные металлы (, ,и ), который после растворения в царской водке анализируется традиционными атомно-спектральными методами. То есть происходит полный переход благородных металлов в анализируемый раствор без потерь в процессе подготовки пробы к анализу. Например после анализа пробирно-атомно-абсорбционным методом соляной порода(маркирующая глина), содержащей 5-10 хлорид натрия , содержание благородных металлов (, , ) получается ниже порога обнаружения (табл. 1 верхняя часть),после анализа тем же методом пробы, сшихтованной с хлоридом натрияв соотношении 5 95, результаты вырастают на два порядка (табл. 1 нижняя часть). Таблица 1 Содержание, г/т Пробы Сумма Маркирующие глины, исходные Исходная МГ (Н.О. - 95 ,- 5 ) 0,05 0,01 0,01 Маркирующие глины, сшихтованные сШихта ( - 95 , МГ - 5 ) 0,012 0,084 0,31 Маркирующие глины Пересчет на исходную МГ (Н.О. - 95 ) 0,3 0,63 3,4 4,33 Таблица 2 п/п Проверка методики, проведенная на 7-ми пробах МГ, отобранных по сети 200400 м(табл. 2), подтвердила правильность разработанной методики. Примечания Проба 1 - холостая (каменная соль). Пробы 2-8 - бороздовые пробы маркирующей глины. Значение в числителе - анализ шихтованной пробы (МГ и кам.соль, сшихтованые 595). Значение в знаменателе - пересчет на исходную МГ. Сумма Исходные породы (черные сланцы) т/а 3508 исх. 0,073 0,23 0,303 0,05 т/а 4201 исх. 0,16 0,24 0,4 0,05 Породы, сшихтованные ст/а 3508 кам.соль (в соотношении 0,028 0,089 0,05 595) т/а 4201 кам.соль (в соотношении 0,046 0,078 0,05 595) Пересчет на исходную породу т/а 3508. Пересчет на исх. пробу 0,34 0,94 1,28(100 исх. породы) При анализе проб несоляных пород с высоким содержанием органического вещества,содержащих органические соединения благородных металлов (табл. 3), обнаруживается та же зависимость. То есть изобретение (методика подготовки проб) применимо ко всем природным объектам, содержащим благородные металлы, а особенно платиноиды, в виде органических соединений. Таким образом, с учетом полученных результатов изменился методологический подход к определению содержания , , , содержащихся в виде органических соединений в породах различного состава. Пробы Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5