Определение массовой концентрации золота в технологических растворах методом атомной абсорбционной спектрометрии

Зеленкова А.В., заместитель начальника Испытательного аналитического центра АО «Иргиредмет» по методической работе

Прокопьева С.В., начальник Испытательного аналитического центра АО «Иргиредмет»

Москаленко Н.М., инженер I категории Испытательного аналитического центра АО «Иргиредмет»

Современные требования заказчиков, определяемые меняющимися условиями работы, в частности вовлечением в технологический процесс руд с более низким содержанием золота и других ценных компонентов, чем еще пять-десять лет назад, обуславливают необходимость постоянной актуализации и расширения границ применения методик измерения содержаний данных компонентов в геологических и технологических объектах, например, массовой концентрации золота в технологических растворах.

Для определения массовой концентрации элементов в технологических растворах металлургии и обогащения используют спектральные методы измерений, например, атомно-абсорбционный метод и метод атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой [1–3].

Наиболее оптимальным из них в случае определения одного-трех элементов является метод атомной абсорбционной спектрометрии (ААС) с атомизацией в пламени благодаря относительно простому оборудованию, экспрессности и дешевизне, что особенно важно при массовом анализе во время технологических исследований руд.

Однако используемая в Испытательном аналитическом центре (ИАЦ) АО «Иргиредмет» методика измерений МА ИАЦ-58-2004 (ФР.1.31.2014.18474) «Методика измерений массовой концентрации золота, серебра, железа, меди, цинка, никеля, кобальта, свинца, сурьмы, висмута и теллура в пробах технологических растворов атомно-абсорбционным методом» в редакции 2015 года позволяет определять массовую концентрацию золота в технологических растворах от 0,10 мг/дм³, что не соответствует современным требованиям заказчиков в виду вовлечения в технологический процесс руд с более низким содержанием золота по сравнению с исследованиями пяти-десятилетней давности.

Поэтому в 2021 году в рамках актуализации методики измерений МА ИАЦ-58-2004 (ФР.1.31.2014.18474) «Методика измерений массовой концентрации золота, серебра, железа, меди, цинка, никеля, кобальта, свинца, сурьмы, висмута и теллура в пробах технологических растворов атомно-абсорбционным методом (редакция 2015 г.)» [1] была проведена работа по снижению нижней границы диапазона измерений массовой концентрации золота в пробах технологических растворов.

Согласно предварительным экспериментальным данным, полученным в соответствии с требованиями РМГ 61-2010 [4], было установлено, что:

предел определения массовой концентрации золота в пробах технологических растворов на имеющихся в ИАЦ АА-спектрометрах составляет 0,010 мг/дм³;
градуировочная характеристика в диапазоне массовой концентрации золота от 0,010 до 0,10 мг/дм³имеет линейный характер;
результаты оценки стабильности данной градуировочной характеристики – удовлетворительные.

Таким образом, на предварительном этапе была обоснована техническая возможность снижения нижней границы определения массовой концентрации золота в технологических растворах до 0,010 мг/дм³.

Эксперименты и расчеты по их результатам проводили согласно РМГ 61-2010 [4] по способу экспериментальной оценки показателей качества с использованием аттестованных смесей. Аттестованные смеси готовили путем разбавления раствором с массовой концентрацией цианида натрия 0,40 мг/дм³стандартного образца состава ионов золота ГСО 8429-2003 (ЗлР) с массовой концентрацией ионов золота 1,00 мг/см³ (табл. 1).

Таблица 1. Аттестованные смеси, применяемые в эксперименте

Наименование АС	Массовая концентрация золота, в АС, мг/дм³	Погрешность аттестованного значения, мг/дм³
АС-1	0,0125	0,0004
АС-2	0,020	0,0004
АС-3	0,025	0,0007
АС-4	0,040	0,001
АС-5	0,080	0,002

Было проведено несколько серий измерений в двух лабораториях для получения достаточного количества результатов для расчета метрологических характеристик в расширяемом диапазоне.

Согласно проведенным расчетам в актуализированную редакцию 2021 года методики измерений редакции МА ИАЦ-58-2004 внесено изменение в части снижения нижней границы определения массовой концентрации золота до 0,010 мг/дм³.

Кроме того, в соответствии с современными требованиями [5–8] показатели точности в обновленной редакции методики измерений МА ИАЦ-58-2004 представлены в понятиях «погрешность» и «неопределенность» (табл. 2 и 3), а также актуализирован текст в связи с произошедшими изменениями в нормативных документах.

Таблица 2. Метрологические характеристики методики измерений МА ИАЦ-58-2004 (редакция 2021 г.) (за исключением золота до значения 0,10 мг/дм³ включительно) (в мг/дм³)

Массовая концентрация элемента	Показатель повторяемости (среднее квадратическое отклонение повторяемости), σr	Показатель воспроизводимости (среднее квадратическое отклонение воспроизводимости), σR	Показатель точности (границы погрешности при доверительной вероятности Р=0,95), ±	Суммарная стандартная относительная неопределенность, uc	Расширенная неопределенность при коэффициенте охвата k = 2, U
Массовая концентрация элемента		n=1
0,050	0,005	0,006	0,012	0,0061	0,012
0,10	0,01	0,01	0,02	0,010	0,020
0,20	0,01	0,02	0,04	0,0204	0,041
0,50	0,02	0,03	0,06	0,0306	0,061
1,00	0,03	0,04	0,08	0,041	0,082
3,0	0,07	0,07	0,20	0,10	0,20
5,0	0,1	0,1	0,3	0,153	0,31
10,0	0,2	0,2	0,5	0,255	0,51
20,0	0,4	0,4	1,0	0,51	1,0
50,0	1,0	1,3	2,5	1,4	2,8
100	3	3	6	3,06	6,1
500	13	15	30	15,3	31
1000	23	28	55	28	56
Примечание: n – число единичных измерений (параллельных определений) в условиях повторяемости, проведенных для получения результата измерений (результата анализа; результата испытания).

Таблица 3. Метрологические характеристики методики измерений МА ИАЦ-58-2004 (редакция 2021 г.) для массовой концентрации золота в диапазоне от 0,010 до 0,10 мг/дм³ включительно (в мг/дм³)

Массовая концентрация золота	Показатель повторяемости (среднее квадратическое отклонение повторяемости), σr	Показатель воспроизводимости (среднее квадратическое отклонение воспроизводимости), σR	Показатель точности (границы погрешности при доверительной вероятности Р=0,95), ±	Суммарная стандартная относительная неопределенность, uc
Массовая концентрация золота		n=2
0,010	0,002	0,003	0,006	0,0031
0,020	0,003	0,003	0,006	0,0031
0,080	0,003	0,003	0,006	0,0032
0,10	0,01	0,007	0,014	0,0073
Примечание: n – число единичных измерений (параллельных определений) в условиях повторяемости, проведенных для получения результата измерений (результата анализа; результата испытания).

Редакция 2021 года методики измерений МА ИАЦ-58-2004 прошла метрологическую экспертизу в УНИИМ – филиале ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» (см. рис.). Она содержит ссылку на предыдущую редакцию 2015 года и указание на то, что данная редакция издана взамен предыдущей. Направлена заявка в Росстандарт на внесение данной редакции в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений.

В случае заинтересованности пользователей предыдущей редакции и других лабораторий просим направлять свои заявки на приобретение обновленной редакции методики измерений МА ИАЦ-58-2004 в Испытательный аналитический центр АО «Иргиредмет».

Работа по актуализации методик измерений, разработанных в Иргиредмете, будет продолжена в 2022 году. В частности, на метрологической экспертизе находятся обновленные редакции методик:

МА ИАЦ-49/01.00057/2013 «Методика измерений. КХА. Методика измерений массовых долей меди, цинка, железа, кобальта, никеля, кадмия, свинца, марганца, сурьмы, мышьяка, висмута и теллура в пробах руд и продуктов их переработки атомноабсорбционным методом (редакция 2022 года)»;
МА ИАЦ-69-2010 «Методика измерений. КХА. Методика измерений массовых долей золота, платины, палладия и родия в пробах платиносодержащих руд и продуктах их переработки пробирно-атомно-эмиссионным методом с индуктивно связанной плазмой (редакция 2022 г.)».

В 2022 году в ФГБУ «ВИМС» подана заявка на внесение в отраслевой реестр методик, допущенных (рекомендованных) к применению при лабораторно-аналитическом обеспечении геологоразведочных работ на твердые полезные ископаемые, методик измерений:

МА ИАЦ-44/01.00057/2012 «Методика измерений. КХА. Методика измерений массовых долей серебра в пробах руд и продуктов их переработки атомно-абсорбционным методом (редакция 2020 года)»;
МА ИАЦ-58-2004 «Методика измерений массовой концентрации золота, серебра, железа, меди, цинка, никеля, кобальта, свинца, сурьмы, висмута и теллура в пробах технологических растворов атомно-абсорбционным методом (редакция 2021 года)».

Список использованной литературы:

Методика измерений КХА МА ИАЦ-58-2004 (ФР.1.31.2014.18474) «Методика измерений массовой концентрации золота, серебра, железа, меди, цинка, никеля, кобальта, свинца, сурьмы, висмута и теллура в пробах технологических растворов атомно-абсорбционным методом» - редакция 2015 г., с дополнениями №1, 2 и 3, Иркутск, 2015. – с. 14.
Методика измерений КХА МА ИАЦ-77/01.00057/2013 (ФР.1.31.2014.18480) «Методика измерений массовых концентраций элементов в пробах технологических растворов методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой» с дополнениями № 1 и 2, Иркутск, 2013. – с. 23.
НСАМ 108-Х «Определение золота, серебра, меди, цинка, железа, никеля, свинца, кобальта, сурьмы, висмута и теллура атомно-абсорбционным методом в цианидных технологических растворах золотосодержащих руд» - редакция 2010 г., с изменением №1 от 11.05.2015, Москва, 2015. – с. 15.
РМГ 61-2010. Государственная система обеспечения единства измерений. Показатели точности, правильности, прецизионности методик количественного химического анализа. Методы оценки. – М.: Стандартинформ, 2013. – с. 58.
ГОСТ ISO/IEC 17025-2019. Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий. М.: Стандартинформ, 2019. - с. 25.
Р 50.1.108-2016. Рекомендации по стандартизации. Политика ИЛАК по прослеживаемости результатов измерений. М.: Стандартинформ, 2016. – с. 12.
Р 50.1.109-2016. Рекомендации по стандартизации. Политика ИЛАК в отношении неопределенности при калибровках. М.: Стандартинформ, 2016. – с. 12.
РМГ 91-2019. Государственная система обеспечения единства измерений. Использование понятий «погрешность измерений» и «неопределенность измерений». Общие принципы. – М.: Стандартинформ, 2019. – с. 24.

"ЗОЛОТОДОБЫЧА" № 1 (278), ЯНВАРЬ 2022 ГОДА

We use cookies

Мы используем cookie. Внимание, продолжая пользоваться сайтом, вы соглашаетесь с использованием файлов cookie?

Да, согласен Отказываюсь