Чтобы определить золото в руде, его нужно отделить от матрицы и сконцентрировать. Для этого в мире используют несколько подходов: пробирную плавку, экстракцию разными органическими реагентами, сорбцию. Сравним диоктилсульфид с основными альтернативами — честно, с плюсами и минусами каждого.
Мы переработали этот материал. В первой версии среди «конкурентов» ДОС в анализе золота фигурировали трибутилфосфат и тиомочевина, которые для этой задачи практически не применяются, а реальные альтернативы — метилизобутилкетон и пробирный анализ — не рассматривались.
Критерии сравнения
- избирательность к золоту и устойчивость к помехам;
- достижимый предел обнаружения;
- производительность и требования к оборудованию;
- удобство и безопасность работы;
- признание в нормативных документах.
Пробирный анализ (fire assay)
Пробу сплавляют с флюсами и оксидом свинца; восстановленный свинец собирает благородные металлы, затем свинец удаляют купелированием. Полученную бусинку растворяют и измеряют (ААС, ИСП) либо взвешивают.
- Плюсы: большая навеска (обычно 25–50 г), поэтому метод лучше всех справляется с неоднородностью проб с крупным золотом; международный стандарт для руд.
- Минусы: нужна печь, флюсы, свинец (токсичность), квалифицированный персонал; трудоёмкость.
- Связь с ДОС: методы дополняют друг друга. Сульфидную экстракцию применяют и после пробирного концентрирования — для отделения золота при анализе королька или растворов.
Кетоны (метилизобутилкетон, диизобутилкетон)
В западной практике распространена экстракция золота из бромидных или хлоридных растворов метилизобутилкетоном (МИБК) с последующим ААС.
- Плюсы: быстрое извлечение, хорошие характеристики горения в пламени.
- Минусы: МИБК заметно растворим в воде и летуч; извлекает и железо(III) из хлоридных растворов, что требует мер по устранению помех; экстракты нестабильны при хранении.
Диалкилсульфиды: дибутилсульфид, диоктилсульфид, нефтяные сульфиды
- Плюсы: высокая избирательность к золоту (и палладию) за счёт «мягкого» донора — сульфидной серы; железо не мешает; экстракты устойчивы.
- Нефтяные сульфиды — смесь сульфидов переменного состава, выделяемая из нефти. Исторически первые; недостатки — непостоянство состава от партии к партии и неприятный запах.
- Дибутилсульфид — индивидуальное вещество, указан в ГОСТ 27973.3-88; недостатки — летучесть и резкий запах.
- Диоктилсульфид — индивидуальное вещество с длинными цепями: малолетуч, почти без запаха, практически нерастворим в воде. Допускается к применению вместо дибутилсульфида по п. 3.1.2 ГОСТ 27973.3-88 после подтверждения характеристик. Подробное сравнение с ДБС — в отдельном материале.
Амины и четвертичные аммониевые соли
Извлекают хлоридные комплексы благородных металлов по анионообменному механизму. Сильные экстрагенты, но менее избирательные: вместе с золотом переходят платиновые металлы и ряд других анионных комплексов. В аналитике золота используются реже, в аффинаже платиновых металлов — широко.
Сорбционное концентрирование
Золото сорбируют на активированном угле, ионообменных смолах или комплексообразующих сорбентах, затем десорбируют или озоляют сорбент. Метод удобен для больших объёмов растворов (природные воды, технологические растворы), но для руд добавляет стадии и требует контроля полноты сорбции и десорбции.
Сводная таблица
| Подход | Избирательность к Au | Работа с крупным золотом | Оборудование | Особенности |
|---|---|---|---|---|
| Пробирный анализ | собирает все благородные металлы | лучшая (большая навеска) | печь, купели | свинец, трудоёмкость |
| МИБК/ДИБК | средняя (мешает Fe) | по навеске разложения | ААС | летучесть, растворимость в воде |
| Диоктилсульфид | высокая (Au, Pd) | по навеске разложения | ААС, ИСП | устойчивые экстракты, мало запаха |
| Амины | низкая (все анионные хлорокомплексы) | по навеске разложения | ААС, ИСП | чаще в аффинаже |
| Сорбенты | зависит от сорбента | — | разное | для больших объёмов растворов |
Выводы
- Для массового анализа руд и продуктов с умеренной неоднородностью экстракция диоктилсульфидом — сбалансированный выбор: высокая избирательность, стандартное оборудование, устойчивые экстракты.
- Для проб с крупным золотом незаменим пробирный анализ; сульфидная экстракция может использоваться на последующих стадиях.
- При выборе метода считайте не цену реагента, а полную стоимость результата: время, повторные анализы, требования к безопасности и утилизации.