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吸鈀萃淋樹脂（ZOE-028）對金鉑鈀的吸附特性
及其在巖礦分析中的應用
俞祖根 王虹 李燦 韋興云
冶金部天津地質(zhì)研究院，300181
摘要 本文研究了吸鈀萃淋樹脂（ZOE-028）對貴金屬 Pt(Ⅳ)、Pd(Ⅱ)，Au(Ⅲ)和賤金屬 Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)，Fe(Ⅲ)、AI(Ⅲ)等的吸附特性。測定了樹脂在不同酸度下對Au(Ⅲ)、Pt(Ⅳ)，Pd(Ⅱ)的飽和吸附容量。研究結(jié)果表明，該樹脂可從稀HC1、稀王水溶液中定量吸附Au(Ⅲ)、Pt(Ⅳ)、Pd(Ⅱ)，而賤金屬離子則不被吸附。 吸附在樹脂上的Au，Pt，Pd可被5%SN溶液洗脫，洗脫罐中的Au、Pt，Pd可分別用火焰和無火焰原子吸收法測定。標準加入回收率為 97一107 。通過對MGI—Au一07，MCM-02標準樣品和其它樣品的測定，說明應用本法可獲得滿意的結(jié)果。
關(guān)鍵詞：吸鈀萃淋樹脂（ZOE-028），金，鉑，鈀，分離富集。
貴金屬的濕法富集以及與賤金屬的分離采用萃淋樹脂是很有效的。因此，合成具有較高選擇性又具有較高吸附容量的螯合樹脂仍是目前普遍關(guān)注的問題之一。眾所周知，貴金屬屬于過渡元素， d電子軌道未充滿，易于與能給出電子的官能團如含氯、氮原子的官能團形成絡(luò)合物。國外曾合成了一系列含二氯代氨基磺酸鹽基團的萃淋樹脂并應用于Rh、Ir的富集。
本文研究了經(jīng)作者合成的含有
—NH— C— NHNH2
‖ 基團的大孔萃淋樹脂
S
(簡稱吸鈀萃淋樹脂（ZOE-028）樹脂)對Au(Ⅲ)、Pt(Ⅳ)、Pd(Ⅱ)等貴金屬離子的吸附特性和對賤金屬離子的吸附情況。試驗結(jié)果表明，吸鈀萃淋樹脂（ZOE-028）樹脂對Au、Pt和Pd具有較大的吸附容量和良好的選擇性，且易被SN溶液所冼脫，可應用于巖礦分析中痕量Au、Pt、Pd的富集及與賤金屬的分離。
實驗部分
一、儀器及主要試劑
分光光度計 WFZ-800 D3A (北京第二光學儀器廠)，原子吸收光譜儀 Perkin— Elmer 3030B，康氏振蕩機。
吸鈀萃淋樹脂（ZOE-028,,由深圳市卓銥貴金屬科技有限公司提供） (40一80目)?；離子交換柱，內(nèi)徑1cm、樹脂床高13cm，流速1n1／min，使用前用lmol／L HC1平衡；Au標準溶液： 10μg Au／ml(5%王水溶液)； Pt、Pd標準溶液：10μg Pt(Pd)／ml(8mol／L HCl溶液)。
二、吸附平衡試驗
稱取 0.2g干樹脂于 150mL具塞錐形瓶中，加入所需的貴金屬離子溶液(Pt、Pd各為40mg，Au為48mg)，加入不同量的HCl以調(diào)節(jié)所需之酸度，在室溫下振蕩 24h (置康氏振蕩機上進行)，使樹脂對金屬離子的吸附達到平衡。吸取部分溶液進行鍘定，計算樹脂對Au、Pt、Pd的飽和吸附容量。
三、柱上淋洗試驗
樹脂經(jīng)浸泡后用灌漿法裝柱。用lmol／L HC1 40mL平衡。吸取各種金屬離子溶液(1mol/L HC1溶液)上柱，分別用各種不
同濃度的酸以及各種組份的溶液淋洗，收
集各淋洗部分，測定其欲測組份的含量，繪制淋洗曲線。
?由俞祖根，王虹合成。
結(jié)果與討論
一、酸度對萃淋樹脂的吸附特性的影響
吸鈀萃淋樹脂（ZOE-028）樹脂對Au(Ⅲ)、Pt(Ⅳ)、Pd(Ⅱ)的吸附容量隨著體系酸度的增加而減少，但在1.0—4.0mol/L HC1情況下變化不顯著（表1）。
表1 吸鈀萃淋樹脂（ZOE-028）樹脂對Pt、Pd、Au的
飽和吸附容量（mmol/g）
介質(zhì)酸度（HC1 mol/L） | 0.1 | 1.0 | 2.0 | 4.0 |
Pt 飽和吸附容量 Pd Au | 1.02 1.86 1.22 | 0.404 1.66 1.13 | 0.376 1.32 1.10 | 0.338 1.06 — |
二、Pt(Ⅳ)、Pd(Ⅱ)、Au(Ⅲ)在柱上的吸附特性及淋洗行為
表2列出了Pt(Ⅳ)、Pd(Ⅱ)、Au(Ⅲ)在不同介質(zhì)中上柱時的回收情況。結(jié)果表明，在中性和較寬的酸度介質(zhì)中對Pt、Pd、Au的吸附能力均很強。
Pt(Ⅳ)、Pd(Ⅱ)、Au(Ⅲ)溶液(1mol/L HCl溶液)通過吸鈀萃淋樹脂（ZOE-028）樹脂被強烈吸附后，實驗用8mol/L HCl,15% HNO3 -1mol/L HC1,0.5% NaSO3 ,10% HclO4 -4mol/L HCl溶液淋洗均未能將它們洗脫。用SN溶液可以將它們完全洗脫（圖1，2）。同時實
表2 上柱液介質(zhì)對Pt、Pd、Au吸附的影響
上柱液介質(zhì) | 中性 | 5% HCl | 5% 王水 | 10% HCl | 20% HCl | |
加 入 量 （ug） | Pt Pd Au | 15.0 15.0 20.0 | 15.0 15.0 20.0 | 15.0 15.0 20.0 | 15.0 15.0 20.0 | 15.0 15.0 20.0 |
回 收 量 （ug） | Pt Pd Au | 14.4 14.3 19.3 | 14.5 14.5 20.6 | 14.5 14.4 19.5 | 14.9 14.6 20.0 | 14.8 14.5 20.0 |
回 收 率 （%） | Pt Pd Au | 96 95 97.3 | 97 97 103 | 97 96 97.5 | 99 97 100 | 98 97 100 |
驗了用不同濃度的SN溶液50mL淋洗Pt、Pd、Au時的回收情況（表3）。從表3結(jié)果可以看出，SN對Au的洗脫能力很強，用1-1.5%SN溶液即可淋洗完全，而Pt、Pd則需要用5-6%SN溶液才可淋洗完全。
三．賤金屬離子在柱上的吸附特性和淋洗行為
一般賤金屬離子如Fe(Ⅲ)、Al(Ⅲ)、Ca(Ⅱ)、Mg(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)等在Pt、Pd、Au上柱的條件下均不被吸附，可用1-3mol/L HCl淋洗。唯Cu(Ⅱ)在淋洗
表3 不同濃度的SN溶液對Pt、Pd、Au的洗脫效果
SN濃度?（%） | 0.2 | 0.4 | 0.8 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 | |
上 柱 量 （ug） | Pt Pd Au | — — 20.0 | — — 20.0 | — — 20.0 | 15.0 16.0 20.0 | — — 20.0 | 15.0 15.0 — | 15.0 15.0 — | 16.0 15.0 — | 15.0 15.0 — | 15.0 15.0 — |
回 收 量 （ug） | Pt Pd Au | — — 14.0 | — — 15.4 | — — 18.5 | 9.9 9.5 19.2 | — — 19.8 | 12.6 9.8 — | 13.2 11.1 — | 14.1 12.5 — | 14.6 14.3 — | 14.7 14.3 — |
回 收 率 （%） | Pt Pd Au | — — 70 | — — 77 | — — 93 | 66 64 96 | — — 99 | 84 66 — | 88 74 — | 94 83 — | 97 95 — | 98 95 — |
?體積為50ml。
過程中拖尾比較嚴重。當用SN溶液洗脫Pt、Pd、Au時，樹脂上殘留的Cu將一起被洗脫下來。實驗證明，下述量（mg）成份：Fe、Cu 50，Zn 45，Co 5，Pb 12.5,Ca、Mg 200的混合液通過柱以后，用3mol/L HCl 100ml淋洗，Fe、Ca、Mg、Zn、Co、Pb已被全部淋洗，Cu尚有少量殘留，當淋洗液增至200ml后，Cu也基本除去，殘留的Cu已不影響Au、Pt、Pd的測定（表4）。
表 4 Cu的殘留量及對Au測定的影響
上柱液中Cu（mg）、Au（ug）的加入量 | 淋洗液體積（ml）? | Cu殘留量?（mg） | Au的回收率（%） |
Cu 50 Cu 30，Au 20 Au 20 | 200 200 200 | 0.65 0.75 — | — 97 97 |
? 淋洗液為3mol/L HC。
? 50mlSN洗脫液中的量。
四、洗脫液溫度對Pt、Pd、Au洗脫的影響
提高SN洗脫液的溫度對Au的洗脫是十分有利的，可使Au的淋洗曲線變徒（圖1）。對Pt、Pd的洗脫雖沒有Au那樣明顯，但也是有利的。
圖1 Au的洗脫曲線
1-2.5%SN（熱）
2-2.5%SN（冷）
圖2 Pt、Pd的洗脫曲線
1-Pt；2-Pd
樣品分析
一、操作方法
稱取試樣10g于瓷盤中，于700℃高溫爐
表 5 樣品分析結(jié)果（）?
試樣號 | Au | Pt | Pd | |||
本法 | 標準值 | 本法 | 標準值 | 本法 | 標準值 | |
MG1-Au-07 | 0.45 0.43 0.43 | 0.42 | - | - | - | - |
MCM-02 | 1.00 1.05 1.00 1.00 | 0.99 | - | - | - | - |
666 （銅鎳礦） | 3.00 3.10 3.30 2.91 | 3.00 | - | - | - | - |
金-1 （銅鎳礦） | 0.100 0.083 0.120 | 0.098 | 0.71 0.63 0.68 | 0.69 | 0.17 0.15 0.16 | 0.17 |
771 （銅鎳礦） | 0.151 0.153 0.159 | 0.160 | 0.44 0.39 0.39 | 0.35 | 0.15 0.11 0.12 | 0.15 |
?Au的分析結(jié)果系火焰原子吸收發(fā)測定，Pt、Pd的分析結(jié)果系無火焰原子吸收法測定，由滕新華同志測定。666，金-1，771為本院管理樣，標準值欄內(nèi)的數(shù)據(jù)為原結(jié)果。
中灼燒4h,取出冷卻。將樣品移入250ml聚四氟乙烯燒杯中，加入30Ml HF，在電熱板上蒸干。加20mL HCl溶解殘渣并轉(zhuǎn)入300mL燒杯中，蒸至近干，加入40mL王水，加表面皿置于電熱板上溶解，待近干時取下，洗凈表皿，加入30mL HCl，加熱溶解
表 6 回收實驗結(jié)果
上柱液介質(zhì) | 666 | 666 | 666 | 771 | 771 | |
加 入 量 （ug） | Pt Pd Au | 5.0 — — | 7.5 — — | 10.0 — — | — 10.0 10.0 | — 10.0 10.0 |
測 定? 值 （ug） | Pt Pd Au | 5.01 — — | 7.07 — — | 9.52 — — | — 9.3 9.2 | — 10.2 9.2 |
回 收 率 （%） | Pt Pd Au | 100.2 — — | 94 — — | 95.2 — — | — 93 92 | — 102 92 |
?扣除樣品結(jié)果后的值。
鹽類。加水稀至250mL，煮沸后取下。稍冷后過濾，用稀HCl溶液洗凈殘渣后，濾液全部上柱。流盡后用3mol/L HCl 200mL淋洗雜質(zhì)，用50mL水淋洗。然后用50mL熱的5%SN溶液洗脫Pt、Pd、Au并收集于50mL容量瓶中，用火焰（或無火焰）原子吸收光譜法測定Au⑵,無火焰原子吸收光譜法測定Pt、Pd⑶。
二、分析結(jié)果
按擬定的方法進行樣品分析和樣品加標準回收實驗，結(jié)果見表5、6 。
參考文獻
⑴ 錢庭寶，《化學試劑》1.1.1981 。
⑵ 蔡樹型等，《貴金屬分析》，冶金工業(yè)出版社，250頁，1984 。
⑶ 陳友祥，《光譜學與光譜分析》，9（1），48，1989 。
Sorption Characteristics of Macroreticular 吸鈀萃淋樹脂（ZOE-028）— Chelating Resin for Au，Pt and Pd and Applicatlon in Analysis of Rocks and Minerals
Yu Zugen。Wang Hong，Li Can and Wei Xingyun
(Tianjin Geological cademy，Ministry of Metallurgical Industry，300181)
Sorption characteristics of the macroreticular 吸鈀萃淋樹脂（ZOE-028）—chelating resin for Au(Ⅲ)，Pt(Ⅳ )，Pd(Ⅱ)and base metal ions Cu(Ⅱ)，Pb(Ⅱ)，Zn(Ⅱ )，Fe(Ⅲ)，AI(Ⅲ)， Ca(Ⅱ )，Mg(Ⅱ)etc．have been studied．The saturation sorption capacities for Au,Pt and Pd in various acidities have been determined．The results show that these metals are quantitatively sorbed on the resin in dilute HCl or diluteaqua regia,while base metals are not be sorbed．The Au，Pt and Pd sorbed on the resin can be quantitatively eluted with 5% thiourea and determined by AAS．The recoveries are between 97% and 107%．Standard samples MGl-Au 07．MCM-02 and some other samples have been analyzed with satisfaction．
Key words: Au，Pt and Pd，macroreticular 吸鈀萃淋樹脂（ZOE-028）-chelating resin，separation and concentration.
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