２０１３年２月 第３４卷第１期 贵金属 Ｐｒｅｃｉｏｕｓ Ｍｅｔａｌｓ Ｆｅｂ．２０１３ Ｖ＿０１．３４．Ｎｏ．１ 甘肃铜镍硫化物矿床金铂钯相态分析 唐志中 ，２王琳 ，来新泽 ＇２刘延霞 ～，王盈 ， （１．河南省岩石矿物测试中心，郑州４５００１２；２．国土资源部贵金属分析与勘查技术重点实验室，郑州４５００１２； ３．河南省地质调查院，郑州４５０００７） 摘要：通过研究甘肃铜镍硫化物型矿床的矿物组成，用物理与化学相结合的方法进行矿物分离， 将铜镍硫化矿物中金、铂、钯的赋存状态划分为磁性部分（磁黄铁矿相、磁铁矿相、矿物相） 和非磁性部分（硫化矿相、脉石中类质同象相、矿物相）共６个相态。研究确定了各相态的提 取剂及提取条件，用ＩＣＰ—ＭＳ测定各相态中金、铂、钯的含量，从而查明其分布情况。各元素的各 相态提取之和与样品各元素的总量之比，Ａｕ为１０５％～１１２％、Ｐｔ为９２．５％～１０８％、Ｐｄ为１１０％～ｌ１４％， 其分布与磁性选择结果及岩矿鉴定矿物组分分布基本一致。方法具有较好的准确性和重现性，研究 结果为寻找隐伏矿提供理论依据，并可在选矿．Ｔ－艺研究中发挥作用。 关键词：分析化学；相态分析；磁性分离；金；铂；钯；ＩＣＰ—ＭＳ 中图分类号：０６５５．６，ＴＦ８３文献标识码：Ａ 文章编号：】００４—０６７６（２０１３）０１—００５９—０８ Ｐｈａｓｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｆｏｒ Ｇａｎｓｕ Ｃｕ—Ｎｉ Ｓｕｌｆｉｄｅ Ｄｅｐｏｓｉｔｓ ｏｆ Ｇｏｌｄ，Ｐｌａｔｉｎｕｍ ａｎｄ Ｐａｌｌａｄｉｕｍ ＴＡＮＧ Ｚｈｉｚｈｏｎｇ 一，ＷＡＮＧ Ｌｉｎ ， ， ，ＬＡＩ Ｘｉｎｚｅ 一，ＬＩＵ Ｙａｎｘｉａ 一，ＷＡＮＧ Ｙｉｎｇ ， （１．Ｈｅｎａｎ Ｒｏｃｋ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｃｅｎｔｒｅ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００１２，Ｃｈｉｎａ；２．Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆＬａｎｄ ａｎｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＰｒｅｃｉｏｕｓ Ｍｅｔａｌｓ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００１２，Ｃｈｉｎａ；３．Ｈｅｎａｎ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｕｒｖｅｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ，ｂｙ ａｎａｌｙｓｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｉｎ ｍｉｎｅｒａｌ，ｔｈｅ ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ ｓｔａｔｅｓ ｏｆ ｇｏｌｄ，ｐｌａｔｉｎｕｍ ａｎｄ ｐａｌｌａｄｉｕｍ ｉｎ ｍｉｎｅｒａｌｓ ｏｆ Ｇａｎｓｕ Ｃｕ－Ｎｉ ｓｕｌｉｄｅ ｄｅｐｏｓｉｆｔ ｗｅｒｅ ｓｅｐａｒａｔｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｐａｒｔ（ｐｙｒｒｈｏｔｉｔｅ ｐｈａｓｅ，ｍａｇｎｅｔｉｔｅ ｐｈａｓｅ，ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｍｉｎｅｒａｌ ｐｈａｓｅ）ａｎｄ ｎｏｎ—ｍａｇｎｅｔｉｃ ｐａｒｔ（ｐｈａｓｅ ｏｆ ｓｕｌｉｆｄｅ ｏｒｅ，ｇａｎｇｕｅ ｏｆ ｉｓｏｍｏｒｐｈｏｕｓ ｐｈａｓｅ，ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｍｉｎｅｒａｌ ｐｈａｓｅ），ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ ６ ｐｈａｓｅｓ．Ａｆｔｅｒ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇ ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｇｅｎｔ ａｎｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ａ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ＩＣＰ—ＭＳ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｇｏｌｄ，ｐｌａｔｉｎｕｍ ａｎｄ ｐａｌｌａｄｉｕｍ ｉｎ ｅａｃｈ ｐｈａｓｅ，ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ ｉｎ ｅａｃｈ ｐｈａｓｅ ｗｅｒｅ ｉｄｅｎｔｉｉｆｅｄ．Ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ ａｇｒｅｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｎｄ ｍｉｎｅｒａｌ ｉｄｅｎｔｉｉｃａｔｆｉｏｎ．Ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ａｇｇｒｅｇａｔｅｓ ｏｆ ｅａｃｈ ｅｌｅｍｅｎｔ ｉｎ ｅａｃｈ ｓｔａｇｅ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｔｏｔａｌ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｅａｃｈ ｅｌｅｍｅｎｔ：Ａｕ ｆｒｏｍ １０５％ｔｏ １ １２％，Ｐｔ ９２．５％ｔｏ １０８％，Ｐｄ １ １０％ｔｏ １ １４％，ｓｈｏｗｉｎｇ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｓ ｇｏｏｄ ａｃｃｕｒａｃｙ ａｎｄ ｒｅｐｒｏｄｕｃｉｂｉｌｉｔｙ￣Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｈｅｏｒｅｔｉｔｃａｌ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｌｏｃａｔｉｎｇ ｃｏｎｃｅａｌｅｄ ｏｒｅ， ａｎｄ ｃａｎ ｐｌａｙ ａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｒｏｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｂｅｎｅｆｉｃｉａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ；ｐｈａｓｅ ａｎａｌｙｓｉｓ；ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ；Ａｕ；Ｐｔ；Ｐｄ；ＩＣＰ—ＭＳ 金、铂、钯在自然界的存在形式比较复杂，可 学者在铂族元素的赋存状态、矿床成因方面研究较 以呈单质、金属互化物、化合物、类质同象、离子 吸附和分散状态等多种形式存在，目前国内外地质 多 卜 ，如朱文凤［ 从岩矿鉴定及地质角度分析了金 川铜镍硫化物矿床铂族元素的赋存状态；来雅文 收稿日期： ２０１２．１２．１８ 基金项目： 国土资源部公益性行业科研专项（２０１２１１０１６－３）资助。 第～作者： 唐志中，男，高级工程师，研究方向：贵金属分析方法研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｓｚｘｔａｎｇ＠１６３．ｃｏｍ 通讯作者： 王琳，女，高级工程师，研究方向：贵金属分析方法研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇｌｉｎ０６３０＠１２６．ｃｏｍ 贵金属 第３４卷 从元素的地球化学亲合性角度研究了黔西玄武岩铂 族元素赋存状态及地质意义；王生伟Ｌ８】在“云南金 宝山和自马寨铜镍硫化物矿床铂族元素（ＰＧＥ）地 球化学的差异及其成因意义”一文中，通过对云南 多用真空过滤机（四川省地质矿产勘查开发局一。 二厂）ＸＴＬＺ。 Ｘ ｓｅｒｉｅｓ ＩＩ电感耦合等离子体质谱仪 （ＩＣＰ—ＭＳ）：（美国热电公司），所测同位素为 Ｐｔ、 。 Ｐｄ和 Ａｕ，内标采用Ｌｕ标准溶液。仪器工作条 件列于表ｌ。 表１ ＩＣＰ．ＭＳ仪器工作条件 Ｔａｂｌｅ ｌ Ｗｏｒｋｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ＩＣＰ—ＭＳ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ 金宝山和白马寨两地区各种岩性样品中ＰＧＥ和主要 微量元素含量对比，总结出两地区ＰＧＥ与Ｃｕ、Ｎｉ等 伴生元素的相关性，阐述了铂族元素矿床的形成机 理；Ｗｉｌｌｉａｍ Ｆ ＲｏｗｅｌｌＥ９］阐述了安大略东北部铂族元 素的赋存状态，Ｓｃｏｏｎ Ｒ 刚、Ｂａｒｎｅｓ Ｓ Ｊ【１ｌｊ等都是从 成矿机理及赋存状态角度讨论南非布什维尔德杂岩 中铂族元素。从化学相态角度研究贵金属元素的分 布方面，龚美菱【】２Ｊ在《相态分析与地质找矿》中提 供了化探样品中Ａｕ的物相分析、金矿石中Ａｕ的物相 分析及金矿石中可氰化金３个分析流程，并已应用于 实际样品分析。 金、铂、钯在地壳里含量稀少、颗粒微细、存 在形式复杂ｌｌ引，用化学方法准确测定某个单一的砷 铂矿、碲钯矿、碲铂矿等矿物中贵金属元素的含量 很难实现，只能从贵金属元素呈类质同象置换某矿 物中某种元素的状态，或者被某一类矿物（如硫化 矿、氧化矿等）所吸附的状态入手，来讨论贵金属 的赋存状态，因此，用“相态分析”较“物相分析” １．２主要试剂 Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ标准储备溶液：１０００ ｇｇ／ｍＬ（河南 省岩石矿物测试中心研制）。 ＬＣＳ．４００巯基树脂（西安蓝晓科技有限公司）： 称取１００ ｇ树脂，粉碎后过８０目筛，加入２０００ ｍＬ ０．５ ｍｏｌ／Ｌ的ＨＣ１溶液浸泡除杂质，过滤，用水洗至 中性，浸泡于水中备用，用时摇匀。 更全面、更合理［１钔。来雅文［１ ５Ｊ从化学相态的角度， 将峨嵋玄武岩中Ｐｔ、Ｐｄ划分为吸附态、硫化物态、 金属互化物态、硅酸盐类质同象态，并介绍了各相 态的提取方法；吕娅丽ｕ ６Ｊ采用化学逐级溶解，将中 国东部地幔橄榄岩捕掳体中铂族元素划分为碳 活性炭：市售分析纯活性炭１ ｋｇ，加入３０００ ｍＬ 蒸馏水、３００ ｍＬ ＨＣ１、４５ ｇ ＮＨ４ＨＦ２，搅拌均匀放置 ｌ０天，每天搅拌４次。过滤并分别用热的５％ＨＣ１、 酸盐相、Ｆｅ／Ｎｉ金属相、硫化物相、氧化物相、硅酸 盐相和酸不溶残渣相，各相态固化后采用镍锍试金 预富集与中子活化分析相结合的分子活化法进行测 定Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｏｓ。２种铂族元素的相态划分方 式、提取剂、提取过程以及测定方法各不相同。 本文针对甘肃某铜镍硫化矿，结合其矿物的组 成Ｌ１ ，用物理与化学相结合的方法进行矿物分离， 将铜镍硫化矿中金、铂、钯划分为磁性矿物（磁黄 铁矿相、磁铁矿相、矿物相）和非磁性矿物（硫 蒸馏水将活性炭洗至中性，烘干备用。 定量滤纸纸浆：称取１００ ｇ中速定量滤纸加热 水揉碎，补加蒸馏水至ｌ０ Ｌ，即得ｌ％的纸浆。使用 时与水１：ｌ稀释。 制作吸附柱：向２０个吸附柱中分别加入１５ ｍＬ Ｏ．５％定量滤纸纸浆并压紧。向６００ ｍＬ ０．５％纸浆中 加入处理好的ＬＣＳ．４００巯基树脂３ ｇ及活性炭２ ｇ， 搅匀，然后每次１５ ｍＬ分２次分别将其加入２０个 吸附柱，压紧。再向２０个吸附柱中分别加入１５ ｍＬ 化矿相、脉石中类质同象相、矿物相），并采用 高灵敏的ＩＣＰ—ＭＳ准确测定各相态中金、铂、钯【ｌ引。 ０．５％定量滤纸纸浆并压紧。将 ７０ ｍｍ的布氏漏斗 置于吸附柱上，放入中速定性滤纸，再加入３０ ｍＬ ０．１％定量滤纸纸浆，减压抽滤。 １ 实验部分 １．１仪器及工作参数 水浴恒温振荡器ＴＨＺ一８２；台式离心机ＴＤＬ一５； 磁选仪（武汉洛克粉磨设备公司）ＲＫ／ＣＸＧ一 ５０； ＨＣ１、ＨＮＯ３、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ２Ｏ２、ＨＡｃ、ＥＤＴＡ等 试剂均为分析纯，实验用水为去离子水。 １．３ Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ吸附实验 将待测液以１０～１ ５ ｍＬ／ｍｉｎ的滤速通过制作好 的吸附柱，减压抽滤，分别用ｌ０％的热ＨＣ１溶液及 第１期 唐志中等：甘肃铜镍硫化物矿床金铂钯相态分析 ６１ 热水洗涤杂质。取出纸饼，将其放入２０ ｍＬ瓷坩埚 中，置于低温马弗炉内，升温到６５０℃至灰化完全。 取出瓷坩埚，再加入１０ ｍＬ新配王水加热溶解盐类。 移入５０ ｍＬ比色管中，用水稀至刻度，摇匀，待测。 （３ ）、标高１０７８ｍ一５层铜镍贫矿（４ ）、标高１０９８ｍ－４ 层铜镍富矿（５ ），采用变频正反转不锈钢球磨机破 碎至２００目，充分混匀，储存于塑料瓶中备用。原 矿经光、薄片等岩矿鉴定分析，得到矿物成份及目 １．４样品的采集及岩矿鉴定结果 采集甘肃某铜镍硫化矿ＩＩ号矿体岩心样品 表２样品岩矿鉴定结果（光片） 估含量，见表２。 Ｔａｂｌｅ ２ Ｉｄｅｎｔｉｉｆｃａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｉｎｅｒａｌ ｉｎ ｓａｍｐｌｅ（ｐｏｌｉｓｈｅｄ ｓｅｃｔｉｏｎ） １．５相态分析流程图 ： 亟 ｌ ２．４Ａ电流，以２．５ Ｌ／ａｒｉｎ的水流 速度经磁选管进行磁性分离 烘干 烘干 韭磁 塑２０ ｇ 磁 １０ ｇ 上Ｈ４。Ａ℃ｃ＋水Ｈ浴２０振２＋荡ＥＤＴ ｈＡ，离心 ５％ＨＮＯ３ ｌＩ沸水浴振荡６ｈ，离心 上 荡２ ｈ ｆ Ｉ矿ＣＰ相—Ｍ中ＳＡ测ｕＰ渲定ｔＰ退硫ｄ） 化 丛堕 遣 残渣 ‘ 类 上清液 Ｊｒ 塑 ｆ锍镍试金ＩＣＰ－ＭＳ测定ＡｕＰｔＰｄ） Ｉ 矿物相 ｆ锍镍试金ＩＣＰ．ＭＳ测定ＡｕＰｔＰｄ） （ＩｃＰ．ＭＳ测定磁铁矿类 质同象相中ＡｕＰｔＰｄ） 图１相态分析流程图 Ｆｉｇ．１ Ｔｈｅ ｆｌｏｗｃｈａｒｔ ｏｆ ｐｈａｓｅ ａｎａｌｙｓｉｓ １．６ Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ全量分析方法 准确称取１０．０ ｇ样品于瓷舟中，将瓷舟置于低 温马弗炉中，升温到６５０￣Ｃ灼烧２ ｈ，取出冷却。将 样品倒人２５０ ｍＬ烧杯中加１０ ｍＬ水润湿，再加入 ６２ 贵金属 第３４卷 ８０ ｍＬ王水，盖上表面皿，置于电热板上加热溶解， 蒸至小体积。加入１ ｇ尿素及１０ ｍＬ ＨＣ１，加热分 １．７．３磁性矿物分析方法 １．７．３．１磁黄铁矿中类质同象相 称取１０。０ ｇ磁性矿物于２５０ ｍＬ塑料离心杯中， 加入１００ ｍＬ ５％ＨＮＯ３，搅匀，至于沸水浴中振荡６ 解ＨＮＯ３。补加１０ ｍＬ ＨＣ１及８０ ｍＬ水，缓慢过柱， 以下同Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ吸附实验（１．３）。ＩＣＰ ＭＳ测定 Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ。 ｈ，取下，离心。上清液用ＩＣＰ—ＭＳ测定磁黄铁矿类 质同象相中的Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ。用１００ｍＬ水洗涤沉淀， 离心，弃去水相，残渣备用。 １．７．３．２磁铁矿中类质同象相 向残渣（１．７．３．１）加入１００ｍＬ ６０％ＨＣ１，搅匀， １．７相态分析实验 １．７．１磁性分离 称取５０．０ｇ样品，精确到０．１ ｇ，加入约５００ｍＬ 的水，在搅拌器中充分混匀。采用武汉洛克粉磨设 备公司生产的ＲＫ／ＣＸＧ． ５０型磁选仪，选择磁性 分离电流为２．４ Ａ（磁场强度为１９５０ Ｏｅ），以２．５ Ｌ／ａｒｉｎ的水流速度经磁选管进行磁选。磁性分离后， 减压抽滤，磁性与非磁性矿物烘干备用。 １．７．２非磁性矿物分析方法 １．７．２．１硫化矿相 准确称取经８０℃烘干的非磁性矿物２０．０ ｇ于 ２５０ ｍＬ塑料离心杯中，加水６０ ｍＬ，充分搅拌均匀 后，加入１０ ｍＬ冰乙酸，再缓慢加入２０ ｍＬ Ｈ２０２ 和０．５ ｇ ＥＤＴＡ，置于４Ｏ℃恒温水浴中振荡１ ｈ，再 补加１０ ｍＬ Ｈ２０２，继续振荡２ ｈ，取下。离心取上 清液，再用１００ ｍＬ水洗涤沉淀，离心取上清液， 两次上清液合并，残渣备用。 将合并后的上清液加热除去大部分Ｈ２０２，并加 入２０ ｍＬＨＣ１，搅匀，冷却，缓慢过柱，以下同Ａｕ、 Ｐｔ、Ｐｄ吸附实验（１－３）。ＩＣＰ．ＭＳ测定硫化矿相中的 Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ。 １．７．２．２脉石中类质同象相 向残渣（１．７．２．１）中加入５％Ｈ２ＳＯ４ ８０ｍＬ、ＨＦ ２０ ｍＬ，充分搅匀，置于７０￣Ｃ恒温水浴中振荡２ ｈ， 取下。离心取上清液，再用１００ ｍＬ水洗涤沉淀， 离心取上清液，将两次上清液倒入２５０ ｍＬ聚四氟 乙烯烧杯中，残渣备用。 将聚四氟乙烯烧杯置于可调电热板上加热使硫 酸烟冒尽，取下，冷却。加入２０ ｍＬ（１＋１）２Ｅ水于电 热板上加热提取，再加入１ ｇ尿素分解ＨＮＯ３，补加 ２０ ｍＬＨＣ１和２００ ｍＬ水加热溶解盐类，冷却。缓慢 过柱，以下同Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ吸附实验（１．３）。ＩＣＰ．ＭＳ 测定脉石中类质同象相的Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ。 １．７．２．３矿物相 残渣（１．７．２．２）于１０５℃烘干，研磨，全部放入 ２５０ ｍＬ烧杯中，加水润湿。加入８０ ｍＬ王水，盖 上表面皿，置于电热板上加热溶解，蒸至小体积。 以下同Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ全量分析方法（１．６）。ＩＣＰ—ＭＳ 测定非磁性矿物矿物相中的Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ。 置于沸水浴中振荡４ ｈ，取下，离心。上清液用ＩＣＰ．ＭＳ 测定磁铁矿类质同象相中的Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ。用１００ ｍＬ 水洗涤沉淀，离心，弃去水相，残渣备用。 １．７－３－３矿物相 残渣（１．７．３．２）于１０５℃烘干，研磨，全部放入 ２５０ ｍＬ烧杯中，加水润湿。加入４０ ｍＬ王水，盖 上表面皿，置于电热板上加热溶解，蒸至小体积。 加入０．５ ｇ尿素分解ＨＮＯ 。以下同Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ全 量分析方法（１．６）。ＩＣＰ—ＭＳ测定磁性矿物矿物 相中的Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ。 ２ 结果与讨论 ２．１磁性分离条件 岩矿鉴定光、薄片分析结果显示，甘肃某铜镍 硫化矿中主要强磁性矿物是磁黄铁矿和磁铁矿。由 理论可知，在磁场强度Ｈ＝７２００～１３６０００ Ａ／ｍ时可将 磁黄铁矿和磁铁矿与弱磁性及非磁性矿物分离。由 换算公式１ Ａ／ｍ＝４７ｃ×１０一Ｏｅ，通常情况下，作用在 磁选仪中磁选管上的磁场强度是由电流的大小来控 制，并且理论上１ Ａ的电流约等于９００ Ｏｅ，据此推 断，在磁场强度大约为１７００ Ｏｅ、电流约为１．９Ａ时 即可进行矿物磁性分离。由于每个生产厂家所生产 的磁选仪电流表指示的电流与磁场强度的关系不完 全一致，所需电流大小可通过实验来确定。本实验 采用武汉洛克粉磨设备公司生产的ＲＫ／ＣＸＧ． ５０ 型磁选仪，根据理论，分别选择１４００ Ｏｅ、１６００ Ｏｅ、 １８００ Ｏｅ、１９５０ Ｏｅ、２１００ Ｏｅ的磁场强度（在该磁选 仪中相当于１．８Ａ、２．０Ａ、２．２Ａ、２．４Ａ、２．６Ａ的电 流）进行样品磁选，烘干，磁选结果见表３。由Ｘ 射线粉末样品分析结果可知，当电流小于２．４Ａ时， 部分磁黄铁矿、磁铁矿会夹杂在弱磁及非磁性矿物 中，当电流为２．４ Ａ时磁黄铁矿、磁铁矿基本可与 其他矿物分离完全，再继续增大电流，某些弱磁性 矿物会被磁性分离。因此，本方法选２．４ Ａ的电流 作为最佳磁性分离电流。 第１期 唐志中等：甘肃铜镍硫化物矿床金铂钯相态分析 ６３ 表３磁性分离结果 别加入以下Ａ￣Ｆ共６种不同介质的溶液中，缓慢通 Ｔａｂｌｅ ３ Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ 过已制作好的吸附柱，减压抽滤，以下同Ａｕ、Ｐｔ、 Ｐｄ吸附实验（１．３）。ＩＣＰ．ＯＥＳ测定Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ。结 果见表４。 Ａ、１０％ＨＣ１ ２００ ｍＬ，含１０ ｍＬ ＨＡｃ、３０ ｍＬ Ｈ２Ｏ２、Ｏ．５ ｇ ＥＤＴＡ（加热除去大部分Ｈ２Ｏ２）； Ｂ、１０％ＨＣ１ ２００ ｍＬ，含Ｆｅ ５ ｇ、１０ ｍＬ ＨＡｃ、 ３０ ｍＬ Ｈ２Ｏ２、Ｏ．５ ｇ ＥＤＴＡ（加热除去大部分Ｈ２Ｏ２）； Ｃ、１０％ＨＣ１ ２００ ｍＬ，含Ｎｉ ０．５ ｇ、１０ ｍＬ ＨＡｃ、 ３０ ｍＬＨ２Ｏ２、０．５ ｇ ＥＤＴＡ（加热除去大部分Ｈ２０２）； Ｄ、１０％ＨＣ１ ２００ ｍＬ，含Ｃｕ ０．５ ｇ、１０ ｍＬ ＨＡｃ、 ３０ ｍＬ Ｈ２Ｏ２、Ｏ．５ ｇ ＥＤＴＡ（加热除去大部分Ｈ２Ｏ２）； ２．２介质对Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ吸附率的影响 Ｅ、１０％ＨＣ１和１０％ＨＮＯ３混合溶液２００ ｍＬ； 取１０烬Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ混合标准溶液若干份， 分 Ｆ、１０％王水２００ ｍＬ。 表４不同介质对Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ吸附率的影响 Ｔａｂｌｅ ４ Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｅｄｉａ ｏｎ Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｒａｔｅ 实验表明，在１０％ＨＣ１溶液中存在ＨＡｃ、 性。实验证明，通过巯基树脂和活性炭的吸附，不 ＥＤＴＡ、少量的Ｈ２Ｏ２和存在大量的Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ等 仅极大降低了待测溶液的ＴＤＳ，同时，由于巯基树 离子时，均不干扰Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ的吸附，而当ＨＮＯ 脂和活性炭对Ｆｅ抖、Ｎｉ２＋、Ｃｕ２＋、ｚｎ２＋、Ｃｄ 等离子 存在时，Ｐｔ、Ｐｄ的吸附率明显下降，对Ｐｄ影响更 的吸附率较低，在一定程度上消除了谱干扰和非谱 大，并且Ｐｔ、Ｐｄ的吸附率随ＨＮＯ３浓度的增大而明 干扰，另外，本方法分别选用１０ ｎｇ／ｍＬ的Ｒｅ、Ｉｎ、 显下降。 Ｔｌ、Ｌｕ作为内标元素，试验了不同内标元素对基体 ２．３干扰的消除 效应的校正作用。结果表明，Ｌｕ作为内标元素，对 ＩＣＰ—ＭＳ测定Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ时，存在的干扰分为 测定Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ的稳定性及消除基体效应的影响， 谱干扰和非谱干扰两种类型 。谱干扰主要指同量 明显优于Ｒｅ、Ｉｎ、Ｔ１。因此，本方法通过使用Ｌｕ 异位素干扰和多原子离子干扰。非谱干扰一方面是 标准溶液做内标，并且选用干扰较小的同位素 由于仪器等离子化温度、雾化效率、采样锥接口与 Ｐｔ、 。 Ｐｄ、 Ａｕ进行测定，基本消除了ＩＣＰ—ＭＳ 子透镜处的空间电荷效应等因素引起，其结果可导 测定Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ的谱干扰和非谱干扰。 致信号的抑制或增强；另一方面是由于待测溶液中 ２．４各相态的回收率 最大可溶固体量（ＴＤＳ）大于２ ｇ／Ｌ时，造成盐分在采 取４ 样品，分别加入不同量的Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ标 样锥和截取锥上的沉积，而改变离子提取的外界条 准溶液，按各相态的提取方法进行加标回收实验， 件，使分析信号的强度降低，从而影响结果的准确 结果见表５。 贵金属 第３４卷 表５各相态的回收率 Ｔａｂｌｅ ５ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｏｆ ｅａｃｈ ｐｈａｓｅ 表５中测定值为样品按各相态提取步骤提取、 富集、定容后，在该体积下ＩＣＰ ＭＳ测定Ａｕ、Ｐｔ、 Ｐｄ的浓度；加入量为加入待测元素标准溶液后，在 该体积下Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ增加的理论浓度。 相态的分析方法分别进行１２次提取试验，用所测结 果统计方法的精密度。同样，按各相态的提取流程， 做２０次空白实验，定义测定值的３倍标准偏差作为 方法的检出限，同时考虑试样的称样量及稀释倍数， 计算各相态的检出限。结果见表６。 ２．５各相态及全量方法的检出限和精密度 取Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ含量相对较低的３ 样品，按各 表６各相态及全量方法的检出限（３ 和精密度（霞． ％） Ｔａｂｌｅ ６ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｌｉｍｉｔｓ（３ｏ）ａｎｄ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ（ＲＳＤ）ｏｆ ｔｈｅ ｐｈａｓｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ 第１期 唐志中等：甘肃铜镍硫化物矿床金铂钯相态分析 ６５ ３ 样品相态分析 ３．１样品相态分析结果 采用本方法的相态提取流程，对甘肃某地区铜 镍硫化矿３ 一辉石橄栏岩、４ ．蚀变橄栏岩、５ 一辉橄 行综合评价，结果见表７。表中结果显示，各元素 各相态提取之和与样品各元素的总量之比Ａｕ为 １０５％～１ １ １％、Ｐｔ为９２．５％～１０８％、Ｐｄ为ｌｌ０％～１ １４％。 该指标完全满足目前形态及相态分析采用的分量之 和与总量之比在７０％～１２０％的技术要求。说明研究 岩３个典型样品进行Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ相态分析，并进 的方法具有较好的准确性和重现性。 表７样品相态分析结果 Ｔａｂｌｅ ７ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｐｈａｓｅ ｉｎ ｒｏｃｋ ｓａｍｐｌｅｓ 注：在实际样品分析中，称取非磁性矿物２０．ｏ ｇ及磁性矿物ｌＯ．０ ｇ进行相态分析，在计算结果时，必须考虑到样品磁选后非磁性矿物及磁性矿物在 样品中所占比例，然后计算出各相态在原样品中的含量，再进行相态总量与全量、总量与分量的评定。以３ 品为例，称取５０．０ｇ样品，磁性分离 后，非磁性矿物为４８．３ ｇ，磁性矿物为１．７０ ｇ。在进行相态分析时，称取非磁性矿物２０．０ ｇ，其实际代表的样品量为２０．０×５０／４８．３ ｇ；称取磁性矿物 １０．０ ｇ，其实际代表的样品量则为１０．０Ｘ５０／１ ７ ｇ。 ３．２铜镍硫化矿中Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ的相态分布 根据样品相态分析的结果，可以得到Ａｕ、Ｐｔ、 Ｐｄ在各相态中的分布情况，结果见表８。 表８样品相态分布 Ｔａｂｌｅ ８ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｐｈａｓｅ ｉｎ ｒｏｃｋ ｓａｍｐｌｅｓ ６６ 贵金属 第３４卷 从相态分析的结果可知： （１）岩心样品（３群）强磁性矿物仅占３．４０％， 铜镍贫矿（４ ）、铜镍富矿（５ ）样品强磁性矿物分 别为８．６％、１２．４％，说明甘肃某地区铜镍铂钯矿以 非磁性矿物为主。 （２）Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ主要存在于非磁性矿物中，这 一结果也可以说明贵金属矿物均为非磁性矿物，在 强磁性矿物中，除少量的Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ与磁黄铁矿、 磁铁矿形成类质同象，还存在的少量矿物相， 可能是Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ与强磁性矿物连生、包裹而进入 磁性部分。 （３）无论磁性还是非磁性，贵金属元素中的Ｐｔ 主要存在于矿物相，Ａｕ、Ｐｄ在每个相态分布有 所不同，但同一矿区其分布情况基本类似。 （４）Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ在磁性与非磁性矿物中分布的 量与磁性选择结果及岩矿鉴定矿物组分分布基本 一致。 ４ 结语 铜镍硫化物型矿床是我国主要的铂族金属矿 床，也是最主要的铂族金属来源 …。通过研究Ａｕ、 Ｐｔ、Ｐｄ在铜镍硫化物型矿床中各相态分布情况，可 以定量查明其在矿石中的分布，测定出工业矿物相 的含量，对了解在地质成矿过程中Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ的 集中和分散规律，进而对研究成矿作用和成矿规 律、寻找隐伏矿提供理论依据。并在异常评价、选 矿研究、矿床评价、中低品位贵金属回收及综合利 用等工作中发挥实际作用。开辟了中国铂族金属矿 床找矿的方向，为解决我国贵金属供需矛盾问题寻 找途径。 参考文献： ［１］ 王登红，屈文俊，李纯杰，等．四川会理大岩子铂钯矿 的地质地球化学特征及找矿前景浅析［Ｊ］．地质评论， ２００６，５２（２）：２ １ ９－２２３． ［２］ 王建中，钱壮志，赵玉梅，等．喀拉通克铜镍矿床铂族元 素赋存状态及矿石成因［Ｊ】．矿物学报，２００９（增刊）：９０－９３． 【３］ 谭娟娟，朱永峰．布什维尔德铂族元素矿床：铂族矿物 赋存状态及其成因［Ｊ］．地学前缘，２００９，１６（２），２２７－２３８． ［４］ Ｃａｗｔｈｏｒｎ Ｒ Ｇｒａｎｔ．Ｔｈｅ ｐｌａｔｉｎｕｍ ｇｒｏｕｐ ｅｌｅｍｅｎｔ ｄｅｐｏｓｉｔｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｂｕｓｈｖｅｌｄ Ｃｏｍｐｌｅｘ ｉｎ Ｓｏｕｔｈ Ａｆｒｉｃａ［Ｊ］．Ｐｌ￣ｉｎｕｍ Ｍｅｔａｌｓ Ｒｅｖ，２０１０，５４（４）：２０５－２１５． ［５】 张光弟，李九玲，熊群尧，等．贵州遵义黑色页岩铂族金属 富集特点及富集模式［Ｊ］．矿床地质，２００２，２ １（４）：３７７—３８６． ［６］ 朱文凤，梁有彬．金川铜镍硫化物矿床铂族元素的赋 存状态及分布规律［Ｊ】．地质与勘探，２０００，３６（１）：２６．２８． 【７］ 来雅文，王林根，肖国拾，等．黔西玄武岩铂族元素赋 存状态及地质意义［Ｊ］．吉林大学学报：地球科学版， ２００５，３５（５）：６０７—６１ ０． ［８］ 王生伟，孙晓明，石贵勇，等．云南金宝山和白马寨铜 镍硫化物矿床铂族元素（ＰＧＥ）地球化学的差异及其成 因意义［Ｊ］．地质学报，２００７，８１（１）：９３—１０８． ［９】 Ｗｉｌｌｉａｍ Ｆ Ｒｏｗｅｌｌ，Ａｌａｎ Ｄ Ｅｄｇａｒ．Ｐｌｍｉｎｕｍ—ｇｒｏｕｐ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ ｉｎ ａ ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ Ｃｕ—Ｎｉ ｓｕｌｆｉｄｅ ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ，Ｒａｔｈｂｕｎ Ｌａｋｅ，ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｏｎｔａｒｉｏ［Ｊ］．Ｅｃｏ－ ｎｏｍｉｃ Ｇｅｏｌｏｇｙ，１９８６，８１（５）：１２７２－１２７７． 【１０］Ｓｃｏｏｎ Ｒ Ｊ，Ｔｅｉｇｌｅｒ Ｂ．Ｐｌａｔｉｎｕｍ—ｇｒｏｕｐ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｉｎｅｒａｌ— ｉｚａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｚｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｗｅｓｔｅｍ Ｂｕｓｈｖｅｌｄ Ｃｏｍｐｌｅｘ：Ｉ Ｓｕｌ—ｉｆｄｅ－ｐｏｏｒ ｃｈｒｏｍｉｔｉｔｅｓ ｂｅｌｏｗｔｈｅ ＵＧ２［Ｊ］． Ｅｃｏｎｏｍｉｃ Ｇｅｏｌｏｇｙ，１９９４，８９（５）：１０９４—１１２１． ［１ １］Ｂａｒｎｅｓ Ｓ Ｊ，Ｍａｉｅｒ Ｗ Ｄ，Ａｓｈｗａｌ Ｌ Ｄ．Ｐｌａｔｉｎｍ—ｇｒｏｕｐ ｅｌｅｍｅｎｔ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｍａｉｎ Ｚｏｎｅ ａｎｄ Ｕｐｐｅｒ Ｚｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｂｕｓｈｖｅｌｄ Ｃｏｍｐｌｅｘ［Ｊ］．Ｓｏｕｔｈ Ａｆｒｉｃａ．Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｇｅｏ— ｌｏｇｙ，２００４，２０８（１／４）：２９３—３ １７． ［１２］龚美菱．相态分析与地质找矿（第二版）［Ｍ】．北京：地 质出版社，２００７：１６．２１． 【１３］董守安．现代贵金属分析［Ｍ］．北京：化学工业出版社， ２００７：１．３８． ［１４］甘树才，王松君，张军．元素相态分析［Ｊ］．世界地质， １ ９９８，１ ７（４）：９３—９７． ［１５］来雅文，甘树才，戚长谋，等．峨嵋玄武岩铂钯赋存状 态分析［Ｊ］＿岩矿测试，２００３，２２（２）：１２１—１２８． ［１６】吕娅丽，毛雪瑛，李晓林，等．子活化分析法研究地质 样品中铂族元素的化学种态［Ｊ】．化学与放射化学，２００２， ２４（１）：１１—１５． ［１７］金在淼，印光宇，葛书华，等．金川镍矿工艺矿物与工 艺关系【Ｍ］．甘肃金川：金川镍钻研究所，郑州矿产综 合利用研究所（峨眉１，１９８７． ［１８］李飞，鲍长利，张建会．贵金属吸附预富集的新进展［Ｊ］． 冶金分析，２００８ ２８（１０）：４３．４８． ［１９】袁倬斌，吕元琦，张裕平，等．电感耦合等离子体质谱在 铂族元素分析中的应用［Ｊ］．冶金分析，２００３，２３（２）：２４—３０． 【２０］耿林，翟裕生，彭润民．中ＩＮ￣１３族元素矿床特征及资源 潜力分析［Ｊ］．地质与勘探，２００７，４３（１）：１－７．
