ISO 10378:1994
(Main)Copper sulfide concentrates — Determination of gold and silver contents — Fire assay gravimetric and flame atomic absorption spectrometric method
Copper sulfide concentrates — Determination of gold and silver contents — Fire assay gravimetric and flame atomic absorption spectrometric method
Fire assaying comprises the following steps: crucible fusion, cupellation, parting (followed by flame atomic absorption spectrometry), retreatment, correction for blank contamination. The method is applicable for copper sulfide concentrates containing 15 % (m/m) to 60 % (m/m) copper, mainly in the form of chalcopyrite and related sulfide minerals, and gold contents from 0,5 g/t to 300 g/t and silver contents from 25 g/t to 1500 g/t.
Concentrés de sulfure de cuivre — Dosage de l'or et de l'argent — Méthode gravimétrique par essai au feu et spectrométrie d'absorption atomique dans la flamme
Bakrovi sulfidni koncentrati - Določevanje zlata in srebra - Plamenska analizna gravimetrijska in atomska absorpcijska spektrometrijska metoda
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10378
First edition
1994-06-15
Copper sulfide concentrates -
Determination of gold and silver
- Fire assay gravimetric and
contents
atomic absorption spectrometric method
Concentks de sulfure de cuivre - Dosage de I ’or et de I ’argent -
Methode gravimktrique par essai au feu et spectromktrie d ’absorption
atomique dans Ia flamme
Reference number
ISO 10378: 1994(E)
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ISO 10378:1994(E)
Contents
Page
1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
. . . . . . . . . .*.*.
2 Normative references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
3 Principle .
........................................... 1
4 Reagents . . . 2
5 Apparatus . . 3
6 Sample . . 4
7 Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
8 Expression of results . . 8
9 Precision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
.......................... ...................................................
10 Test report 10
Annexes
A Procedure for the preparation and determination of the mass of a
predried test Portion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
B Trial fusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .s. 13
C Blank determination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
D Inquartation . . 15
E Flowsheet of the procedure for the acceptance of analytical values
for test samples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “.
F Roasting method 17
G Guide to the preparation of dilutions for the determination of silver
in parting solutions and residues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
H Derivation of precision equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
J Use of a IO g test Portion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .~. 26
....... ..................................................................... 27
K Bibliography
0 ISO 1994
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronie or mechanrcal, rncluding photocopyrng and
microfilm, without Permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-l 211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
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0 ISO
ISO 10378:1994(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national Standards bodies (ISO member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Esch member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take par-t in the work. ISO
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard ISO 10378 was prepared by Technical Committee
lSO/TC 183, Copper, lead and zinc ores and concentrates.
Annexes A, B, C, D and E fo rm an integral part of this International Stan-
dard. Annexes F, G, H, J and K are for information only.
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ISO 10378:1994(E)
INTERNATIONAL STANDARD 0 ISO
Copper sulfide concentrates - Determination of gold
and silver contents - Fire assay gravimetric and
atomic absorption spectrometric method
ISO 9599:1991, Copper, lead and zinc sulfide con-
1 Scope
ten tra tes - Determination o f hygroscopic moisture
in the analysis Sample - Gravimetric method.
This International Standard specifies a fire assay
absorption spectrometric
gravimetric and atomic
ISO Guide 35:1985, Certification of reference ma-
method for the determination of gold and silver con-
terials - General and s ta tis tical principles.
tents in topper sulfide concentrates containing
15 % (m/m) to 60 % (m/m) topper, mainly in the form
of chalcopyrite and related sulfide minerals.
3 Principle
The method is applicable to gold contents from
Fire assaying for the determination of gold and silver
0,5 g/t to 300 g/t and silver contents from 25 g/t to
comprises a series of Steps to separate firstly the
1 500 g/t.
precious metals from most of the associated metals,
followed by Separation of the gold from silver and
other metals preconcentrated into a precious metal
alloy.
2 Normative references
The stages which comprise the determinations are
described in 3.1 to 3.5 inclusive.
The following Standards contain provisions which,
through reference in this text, constitute provisions
of this International Standard. At the time of publi-
3.1 Fusion
cation, the editions indicated were valid. All Standards
are subject to revision, and Parties to agreements
Crucible fusion of the samples mixed with a litharge-
based on this International Standard are encouraged
based flux which, under reducing conditions, collects
to investigate the possibility of applying the most re-
the precious metals in a metallic lead button.
cent editions of the Standards indicated below.
Members of IEC and ISO maintain registers of cur-
3.2 Cupellation
rently valid International Standards.
Oxidizing fusion in which the base metals present in
ISO 385-1 :1984, Laboratory glassware - Burettes -
the lead button are substantially separated from the
Part ? : General requiremen ts.
precious metals. Cupellation produces a bead largely
comprising a silver-gold alloy with small quantities of
ISO 648:1977, Laborstory glassware - One-mark
other metals.
pipettes.
3.3 Parting
ISO 1042:1983, Laborstory glassware - One-mark
volume tric flasks.
Separation of gold from silver-gold alloy or dore bead
by treatment with nitric acid. The gold prills are
ISO 4787:1984, Laboratory glassware - Volumetric
weighed. Gold prills with a mass less than 0,05 mg
glassware - Methods for use and testing of
are dissolved in aqua regia and the gold determined
capacity.
1
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0 ISO
ISO 10378:1994(E)
4.10 Lead, foil, with a gold content of less than
by flame atomic absorption spectrometry (FAAS). Sil-
0,Ol g/t and a silver content of less than 0,2 g/t.
ver is determined in the parting solution by FAAS.
4.11 Silver, minimum purity 99,99 %.
3.4 Retreatment
Retreatment of all residues to maximize the recovery
4.12 Platinum, minimum purity 99,99 %.
of gold and silver. The addition of collectors for either
gold or silver is not required, as both metals are
4.13 Palladium, minimum purity 99,99 %.
present in sufficient amounts to be readily visible after
the cupellation Stage. The residue beads are dissolved
4.14 Gold, minimum purity 99,99 %.
in acids followed by analysis of both metals by FAAS.
4.15 Hydrochlorit acid
35 . Correction for blank contamination
(pzo 1,16 g/ml to 1,18 g/ml).
Contamination by gold and silver impurities in the re-
4.16 Mercury(ll) nitrate, Solution containing
agents is corrected for by fusing the reagents without
0,2 % (dm) of Hg*+.
the test Portion.
Add 3,415 g of mercury(lI) nitrate monohydrate
4 Reagents
[Hg(NO,),.H,O] to 1 000 ml of water.
During the analysis, use only reagents of recognized
WARNING - Care must be taken when using
analytical grade and distilled or deionized chloride-free
mercury(ll) nitrate Solution because of the toxicity
water.
of this reagent.
Sodium carbonate, anhydrous.
4.1
4.17 Thiourea, 10 g/l Solution.
Add 1 g of thiourea to 100 ml of water.
4.2 Litharge (PbO), assay grade with a gold con-
tent of less than 0,Ol g/t and a silver content of less
than 0,2 g/t.
4.18 Aqua regia.
Carefully add 150 ml of hydrochloric acid (4.15) to
4.3 Silica, precipitated.
50 ml of concentrated nitric acid (4.7). Prepare freshly
when required.
4.4 Potassium nitrate or sodium nitrate.
NOTE 1 If sodium nitrate is used, the masses specified 4.19 Blank Solution.
for potassium nitrate will have to be modified:
Carefully add 500 ml of hydrochloric acid (4.15) and
gof KNO,x$&-= g of NaNO,
100 ml of concentrated nitric acid (4.7) to 300 ml of
I
water. Dilute to 1 000 ml and mix.
4.5 Flour.
4.20 Standard solutions.
4.6 fused anhydrous sodium tetraborate
Standard solutions should be prepared at the
NOTE 2
(borax glass powder). same ambient temperature as that at which the determi-
nations will be conducted.
4.7 Nitrit acid, concentrated (pZO 1,42 g/ml), free
Silver, Standard stock Solution A
4.20.1
from chlorides.
(1 ml LI 500 pg of Ag).
Nitrit acid, diluted 17 + 83.
4.8
Weigh 0,500 0 g of silver metal to the nearest
0,l mg. Transfer to a 100 ml beaker, add 10 ml of
Slowly add 170 ml of concentrated nitric acid (4.7) to
concentrated nitric acid (4.7) and warm to dissolve.
830 ml of water, while stirring.
Cool and add 20 ml of concentrated nitric acid (4.7).
Transfer to a 1 000 ml volumetric flask, fill up with
4.9 Nitrit acid, diluted 1 + 1.
water nearly to the mark, mix and cool to room tem-
perature; then fill up exactly to the mark and mix
Slowly add 500 ml of concentrated nitric acid (4.7) to
again.
500 ml of water, while stirring.
2
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0 ISO
ISO 10378:1994(E)
4.20.2 Silver, Standard Solution B (1 ml L 50 pg of room temperature; then fill up exactly to the mark and
mix again.
.
Ag)
These solutions contain 0,O pg of Au/ml, 1,OO pg of
Transfer IO,00 ml of silver Standard stock Solution A
(4.20.1) to a 100 ml volumetric flask, fill up with water Au/ml, 2,00 pg of Au/ml, 5,00 pg of Au/ml and
nearly to the mark, mix and cool to room temperature; IO,00 pg of Au/ml and 0,O pg of Ag/ml, 0,50 pg of
then fill up exactly to the mark and mix again. Ag/ml, 1,00 pg of Ag/ml, 2,50 pg of Ag/ml and
5,00 pg of Ag/ml.
Prepare a fresh Solution per batch.
4.21.2 Calibration solutions B (to be freshly pre-
4.20.3 Gold, Standard Solution (1 ml 4 1 000 pg of
pared) for the determination of silver in parting
.
Au) solutions.
Weigh 1 000 g of gold metal to the nearest 0,l mg. Pipette 0,O ml, 1,00 ml, 2,00 ml, 4,00 ml 6,00 ml,
Transfer to a 150 ml beaker, add 25 ml of aqua regia 8,00 ml and IO,00 ml of silver Standard Solution B
Solution (4.18) and cover with a watch glass. Warm (4.20.2) into a series of 100 ml volumetric flasks. Add
to dissolve and heat almost to dryness. If necessary, 10 ml of nitric acid (4.8), fill up nearly to the mark with
add 25 ml of aqua regia Solution (4.18) and repeat the
water, mix and cool to room temperature; then fill up
digestion almost to dryness. exactly to the mark and mix again.
NOTE 3 The Solution should not be allowed to evaporate These solutions contain 0,O pg of Ag/ml, 0,50 pg of
to dryness; otherwise, metallic gold will precipitate.
Ag/ml, 1,00 pg of Ag/ml, 2,00 pg of Ag/ml, 3,00 pg
of Ag/ml, 4,00 pg of Ag/ml and 5,00 pg of Ag/ml.
Add 25 ml of hydrochloric acid (4.15) and 25 ml of
water, and warm to dissolve the salts. Cool and
5 Apparatus
transfer to a 1 000 ml volumetric flask. Add 75 ml of
hydrochloric acid (4.15), fill up nearly to the mark with
water, mix and cool to room temperature; then fill up 51 . Assay crucible furnace, with a maximum re-
.
exactly to the mark and mix again. f 1 200 “C.
red operating temperature o
W’
and silver, Solution
4.20.4 Gold Standard 5.2 Muffle furnace, with a maximum required op-
(1 ml \ 100 pg of Au and 50 pg of Ag). erating temperature of 1 100 “C. Temperature indi-
cation, automatic temperature control and controlled
Pipette IO,00 ml of silver Standard stock Solution A
air flow are preferable.
(4.20.1) into a 100 ml volumetric flask. Add 25 ml of
hydrochloric acid (4.15). Pipette IO,00 ml of gold
5.3 Crucibles, made of fireclay, of nominal capacity
Standard Solution (4.20.3) into the volumetric flask. Fill
500 ml to 600 ml, capable of withstanding corrosion
up nearly to the mark with water, mix and cool to
by the samples and fluxes at 1 100 “C. The crucible
room temperature; then fill up exactly to the mark and
shall be of such size that the Charge for the retreat-
mix again.
ment of residues (7.7) does not fill more than 3/4 of
the depth of the crucible.
4.21 Calibration solutions.
5.4 Cupels, made of magnesium Oxide, of nominal
NOTE 4 Calibration solutions should be prepared at the
capacity 50 g of molten lead. The inside bottom of the
same ambient temperature as that at which the determi-
cupels shall be concave, as recommended in the fire
nations will be conducted.
assay texts referred to in annex K.
4.21 .l Calibration solutions A (to be freshly pre-
Bone ash cupels give losses which are greater
NOTE 5
pared) for the determination of gold and silver in
than those obtained with magnesium Oxide cupels by a
primary and residual beads and of silver in parted factor of 5 to 10. Bone ash cupels are not recommended,
but may be used as long as the losses are accounted for.
prills.
Pipette 0,O ml, 1,OO ml, 2,00 5,00 ml and
mL
5.5 Conical mould, made of cast iron, of sufficient
IO,00 ml of gold and silver Standard Solution (4.20.4)
capacity to contain all of the molten lead plus slag
into a series of 100 ml one-mark volumetric flasks.
from the crucible fusion.
Add 25 ml of hydrochloric acid (4.15) to each flask, fill
5.6 Analytical balance, sensitive to 1 mg.
up nearly to the mark with water, mix and cool to
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ISO 10378:1994(E)
NOTES
5.7 Microbalance, sensitive to 1 pg.
7 If arsenic is present in the Sample at a concentration
above 2 % (m/m), this element should be removed by fol-
5.8 Ordinary laboratory glassware, washed f ree
lowing the procedure in annex F; otherwise, interference
of chlorides.
with the cupellation Stage may occur.
8 A small test Programme has been conducted using test
5.9 Volumetric glassware, of class A complying
portions of 10 g instead of 20 g (see annex J).
with ISO 385-1, ISO 648 and ISO 1042, and used in
accordance with ISO 4787.
7 Procedure
5.10 Atomic absorption spectrometer (AAS).
Instrumental conditions:
7.1 Number of determinations
Flame: airlacetylene
Carry out the determinations at least in duplicate, as
far as possible under repeatability conditions, on each
Wavelengths:
test Sample.
242,8 nm for gold, or
NOTE 9 Repeatability conditions exist where mutually
independent test results are obtained with the same
328,1 nm for silver
method on identical test material in the same laboratory by
the Same Operator using the same equipment, within short
intervals of time.
5.11 Inductively coupled Plasma (ICP) atomic
emission spectrometer (optional).
7.2 Trial fusion
5.12 Vibratory disc mill or Swing grinding mill.
Carry out a trial fusion as described in annex B, to
ensure that the mass of the lead button is between
5.13 Hotplate. 30 g and 45 g.
7.3 Blank tests
6 Sample
Carry out a reagent blank test as described in
annex C in parallel with the analysis, using the Same
6.1 Test Sample
quantities of all reagents with the addition of sufficient
Prepare an air-equilibrated test Sample in accordance flour (4.5) to the flux to give a lead button of between
30 g and 45 g. Omit the test Portion and the potass-
with ISO 9599.
ium nitrate. The total blank should not exceed 5 pg
NOTE 6 A test Sample is not required if predried test
of gold or 100 pg of silver.
portions are to be used (see annex A).
7.4 Charge preparation
6.2 Test Portion
Determine the mass of potassium nitrate (4.4) re-
The test Portion shall be 20 g, weighed to the nearest
quired in the Charge as indicated by the trial fusion
0,l mg. Taking multiple increments, extract a test
(see annex B) and include this reagent in the flux
Portion from the test Sample in such a manner that it
mixture (see table 1).
is representative of the contents of the dish or tray.
At the same time as test portions are being weighed
Thoroughly mix the test Portion with a flux of the
for analysis, weigh test portions for the determination
composition specified in table 1.
of hygroscopic moisture in accordance with ISO 9599.
NOTE 10 The intimate mixing of flux components and
Alternatively, the method specified in annex A may
the test Portion is very important. All flux components
be used to prepare predried test portions directly from should be in a finely divided state with a preferred particle
size of fess than 0,5 mm.
the laboratory Sample.
4
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ISO 10378:1994(E)
as necessary to remove any small particles of adher-
ing slag. Reserve the slag for retreatment.
Table 1 - Recommended masses of flux
components for the preparation of charges
Weigh the lead button. If the button weighs less than
Mass
30 g or more than 45 g, discard the button and slag
Flux components
and repeat the assay after appropriate adjustment of
g
the oxidizing agent (see annex B).
Sodium carbonate (4.1) 30
NOTE 16 Buttons weighing less than 30 g may show
Litharge (4.2) 210
poor collection efficiencies, whereas those exceeding 45 g
Silica (4.3) 25
may contain higher amounts of topper and other base
metals.
Potassium nitrate (4.4)
NOTES
7.6 Cupellation
11 If the topper content is greater than 30 % (m/m), the
mass of litharge should be 30 times that of topper plus
Preheat a cupel (5.4) in the muffle furnace (5.2) at
35 g for the lead button. Alternatively, a 10 g or 15 g test
790 “C + 10 “C for approximately 20 min. Place the
Portion tan be used while retaining the flux composition
lead buion obtained in 7.5 in the cupel. Allow the
given in table 1. If there are difficulties experienced in
cupellation to proceed at the lowest possible muffle
achieving a fluid melt, the amount of silica recommended in
temperature.
table 1 tan be reduced to 19 g, while including 6 g of borax.
NOTES
12 The quantities of oxidizing reagent in the mixture de-
pend upon the reducing power of the test Sample. The trial
17 This temperature will generally be 790 “C + 10 “C.
fusion (see annex 9) will determine the mass of potassium
Variations depend on the cupel type and furnace conditions.
nitrate necessaty to yield a lead button of mass 30 g to
45 g.
18 High cupellation temperatures will Cause higher silver
losses. Low temperatures tan Cause “freezing” of the bead
Place the mixture in an assay crucible (5.3).
and incomplete cupellation. If only gold is determined, the
furnace temperature tan be raised to 890 “C + 10 “C after
-
approximately 80 % (m/m) of the molten lead has been ab-
sorbed.
7.5 Primary fusion
Remove the cupel from the furnace and cool.
Place the crucibles in the furnace (5.1) preheated to
approximately 900 “C.
Carefully extract the precious metal bead and remove
any adhering cupel material. Flatten the bead slightly
NOTE 13 If oil-fired or gas-fired furnaces are used, the
and place in a 30 ml porcelain crucible.
fuel should be turned off immediately before opening the
furnace.
Reserve the cupel for retreatment of residues.
Slowly raise the furnace temperature to 1 000 “C.
Maintain this temperature until the fusion has been
7.7 Retreatment of residues
tranquil for at least 10 min.
NOTES
Crush both the cupel and the slag in a small jaw
crusher (or manually) and place in the vibratory disc
14 The total fusion time should not exceed 40 min. Some
mill or Swing grinding mill (5.12). Grind for 30 s to re-
electric furnaces of an older type may require a longer time
duce the material to minus 150 Pm.
to resch the higher temperature. In such cases, the fusion
time should be kept to a minimum.
NOTES
15 Crucible lids or a borax or salt cover tan be used to
19 Longer grinding may Cause caking of the material and
prevent loss of material by dusting or ebullition.
heat ing of the grinding ba rrel.
Pour the mixture into a dry conical mould (5.5), taking
20 The mill may be cleaned between samp les by grinding
care to ensure that no loss sf lead or slag occurs.
small po rtions of broken glass or quartz.
Reserve the crucible for retreatment fusion.
21 To avoid contamination, it is recommended that grind-
Allow the mixture to cool and carefully separate the
ing equipment be set aside specifically for residue retreat-
Hammer the lead button ment.
lead button from the slag.
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ISO 10378:1994(E)
22 Crucible lids or a borax or salt cover tan be used. Im-
Cupel the lead button by the procedure specified in
proved silver recovery is indicated in the retreatment of
7.5 to obtain a second silver/gold bead.
residues, possibly through a better maintenance of reducing
conditions throughout the fusion.
Determination of gold in the primary
7.8
Thoroughly mix the ground residues with a flux of the
bead
composition specified in table 2.
Add 10 ml of dilute nitric acid (4.8) to the bead in the
porcelain crucible prepared in 7.6 and heat gently on
a hotplate (5.13) for 20 min or until the reaction
Table 2 - Recommended masses of flux
ceases.
components for the retreatment of residues
NOTES
Mass
Flux components
Cl
27 lt is essential that chloride be absent during parting;
otherwise, some of the gold may dissolve.
60
Sodium carbonate (4.1)
28 When the bead is treated with hot dilute nitric acid,
Litharge (4.2) 60
silver will Start to dissolve provided that the ratio of silver
60
Silica (4.3)
to gold in the bead exceeds 2,5 to 1. The rate of dissolution
4
Flour (4.4)
increases with increasing silver content of the bead. Rapid
attack of the bead should be avoided by further dilution and
30
Borax (4.6)
slow heating to prevent disintegration of the gold. Should
the ratio of silver to gold be less than 2,5 to 1 as shown by
NOTES
failure to part in hot dilute nitric acid, the bead should be
inquarted (see annex D).
23 The mass of flour required may vary depending on fur-
nace characteristics and the amount of residual oxidant
Carrefully pour the Solution into a 150 ml beaker, us-
present. Therefore, the actual amount required should be
ing a glass rod to avoid losses.
determined by trial.
Add 15 ml of warm dilute nitric acid (4.9) to the
24 The combined mass of slag and cupel of the Primat-y
porcelain crucible and continue heating gently until
fusion, in addition to the flux components given in table 2,
parting is complete. This should take approximately
may exceed the capacity of the fire assay crucibles. In this
25 min.
case, it is permissible to Split the residues into equal halves
and fuse separately in two crucibles. The lead buttons ob-
Carrefully pour the Solution into the 150 ml beaker.
tained should then be scorified together and the resultant
Wash the crucible and gold with four 15 ml volumes
lead button cupelled.
of hot water. Collect all the washings in the same
150 ml beaker. Reserve the Solution for the determi-
Place the mixture in the original assay crucible.
nation of silver as specified in 7.10.
lt is recommended that a fireclay lid or a layer
NOTE 25
of borax approximately 12 mm thick be used with this NOTE 29 The possibility of gold particles occurring in the
fusion. If borax is used as a cover, the amount used in the
collected parting and washing solutions tan be determined
flux may be reduced accordingly. by evaporating the solutions slowly down to 2 ml to 3 ml,
then continuing with the determination as specified in 7.9.
Carry out the fusion as detailed in 7.5, slowly raising
Dry the gold sponge in the porcelain crucible on the
the furnace temperature to a final temperature of
hotplate.
1 100 “C. Pour the mixture into a dry conical mould
(5.5), taking care that no loss of lead occurs. Discard
Place the crucible in the muffle furnace (5.2) to anneal
the crucible.
the gold at dull red heat for approximately 5 min.
Allow the mixture to cool and carefully separate the
Cool and weigh the gold to the nearest 1 pg (mI). If
lead button from the slag. Hammer the lead button
the mass of the gold is less than 0,05 mg, it is rec-
as necessary, to remove any pieces of slag.
ommended that the gold be dissolved in 2 ml of aqua
regia Solution (4.18) and the gold content be deter-
The addition of a collector onto the lead button
NOTE 26
mined by atomic absorption spectrometry by the pro-
is not normally necessary. However, if losses are very low,
cedure specified in 7.9. Alternatively, repeat the
2 mg of Palladium wire may be hammered onto the lead
fusion and cupellation, dissolve the prepared primary
button or added to the Charge Prior to the residue fusion, to
bead in aqua regia solution (4.8) and determine the
collect both gold and silver into one bead. Silver tan be used
gold content spectrometrically as specified in 7.9.
as a collector if it is not being determined.
6
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0 ISO
ISO 10378:1994(E)
NOTES NOTES
30 This alternative procedure should also be applied when 34 The method of bracketing test solutions by calibration
the ratio of silver to gold is greater than IO:1 and there is solutions to improve precision is recommended. Test data
danger of the gold sponge crumbling during the parting in this method relates to the method as written using stan-
Operation. dardized calibration graphs.
31 Platinum and Palladium are removed from the prill dur- 35 Alternatively, an ICP atomic emission spectrometer
ing parting with nitric acid, the small amount remaining be- (5.11) tan be used for the determination of gold and silver
ing below the detection limit for FAAS determination on a at the following wavelengths: 242,8 nm for gold and
Single prill basis. If the determination of these elements is 328,l nm for silver.
considered necessary, a large number of prills of the same
36 During all FAAS determinations, the test solutions and
Iaboratory Sample should be combined and the procedure
calibration solutions should have the same temperature as
specified in 7.9 followed with the addition of platinium and
well as the same acid(s) concentration.
Palladium to the Standard solutions in relevant proportions.
Silver in the prill is determined by combining several of the
weighed prills of the same laboratory Sample, dissolving
these and determining the silver content as specified in
7.9.
7.10 Determination of silver in the parting
Solution
7.9 Determination of gold and silver in the NOTE 37 This determination is applicable when the ratio
of silver to gold is greater than 2,5 to 1 and the silver has
primary and residue beads and blanks, and
been parted from the gold as indicated in 7.8.
of silver in parted prills
Take the parting solutions and washings which were
NOTE 32 For the blanks and samples containing less
reserved in 7.8. Heat to evaporate to approximately
than 0,05 mg of gold, the primary and residue beads should
be combined and treated together. 20 ml, cool, then add 2 ml of nitric acid (4.9). Transfer
quantitatively to a 100 ml volumetric flask, make up
Transfer the dore or prill(s) to a test tube or a porcelain
to the mark with water and mix weil.
crucible. Add 2 ml of nitric acid (4.7) and warm in a
NOTES
heating block or a sand bath set at approximately
98 “C. Add 6 ml of hydrochloric acid (4.15) and heat
38 If the Solution turns cloudy, add 10 ml of mercury(ll)
again to dissolve the gold. If necessary, add a further
nitrate Solution (4.16) to the calibration and test solutions
2 ml of nitric acid (4.7). Take the above Solution or that
before diluting the solutions to volume.
prepared according to annex C and heat almost to
Depending upon the silver content (see annex G), it may
dryness.
be necessary to make dilutions so that the concentration
of silver in the test solutions is in the range covered by cal-
NOTE 33 The Solution should not be allowed to evap-
ibration solutions B (4.21.2). lt should be ensured that the
orate to dryness; otherwise, metallic gold will form.
strength of nitric aci
...
SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 10378:1998
01-november-1998
%DNURYLVXOILGQLNRQFHQWUDWL'RORþHYDQMH]ODWDLQVUHEUD3ODPHQVNDDQDOL]QD
JUDYLPHWULMVNDLQDWRPVNDDEVRUSFLMVNDVSHNWURPHWULMVNDPHWRGD
Copper sulfide concentrates -- Determination of gold and silver contents -- Fire assay
gravimetric and flame atomic absorption spectrometric method
Concentrés de sulfure de cuivre -- Dosage de l'or et de l'argent -- Méthode gravimétrique
par essai au feu et spectrométrie d'absorption atomique dans la flamme
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 10378:1994
ICS:
73.060.99 Druge rude Other metalliferous minerals
SIST ISO 10378:1998 en
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
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SIST ISO 10378:1998
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SIST ISO 10378:1998
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10378
First edition
1994-06-15
Copper sulfide concentrates -
Determination of gold and silver
- Fire assay gravimetric and
contents
atomic absorption spectrometric method
Concentks de sulfure de cuivre - Dosage de I ’or et de I ’argent -
Methode gravimktrique par essai au feu et spectromktrie d ’absorption
atomique dans Ia flamme
Reference number
ISO 10378: 1994(E)
---------------------- Page: 3 ----------------------
SIST ISO 10378:1998
ISO 10378:1994(E)
Contents
Page
1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
. . . . . . . . . .*.*.
2 Normative references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
3 Principle .
........................................... 1
4 Reagents . . . 2
5 Apparatus . . 3
6 Sample . . 4
7 Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
8 Expression of results . . 8
9 Precision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
.......................... ...................................................
10 Test report 10
Annexes
A Procedure for the preparation and determination of the mass of a
predried test Portion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
B Trial fusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .s. 13
C Blank determination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
D Inquartation . . 15
E Flowsheet of the procedure for the acceptance of analytical values
for test samples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “.
F Roasting method 17
G Guide to the preparation of dilutions for the determination of silver
in parting solutions and residues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
H Derivation of precision equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
J Use of a IO g test Portion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .~. 26
....... ..................................................................... 27
K Bibliography
0 ISO 1994
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronie or mechanrcal, rncluding photocopyrng and
microfilm, without Permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-l 211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
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SIST ISO 10378:1998
0 ISO
ISO 10378:1994(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national Standards bodies (ISO member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Esch member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take par-t in the work. ISO
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard ISO 10378 was prepared by Technical Committee
lSO/TC 183, Copper, lead and zinc ores and concentrates.
Annexes A, B, C, D and E fo rm an integral part of this International Stan-
dard. Annexes F, G, H, J and K are for information only.
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SIST ISO 10378:1998
This page intentionally left blank
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SIST ISO 10378:1998
ISO 10378:1994(E)
INTERNATIONAL STANDARD 0 ISO
Copper sulfide concentrates - Determination of gold
and silver contents - Fire assay gravimetric and
atomic absorption spectrometric method
ISO 9599:1991, Copper, lead and zinc sulfide con-
1 Scope
ten tra tes - Determination o f hygroscopic moisture
in the analysis Sample - Gravimetric method.
This International Standard specifies a fire assay
absorption spectrometric
gravimetric and atomic
ISO Guide 35:1985, Certification of reference ma-
method for the determination of gold and silver con-
terials - General and s ta tis tical principles.
tents in topper sulfide concentrates containing
15 % (m/m) to 60 % (m/m) topper, mainly in the form
of chalcopyrite and related sulfide minerals.
3 Principle
The method is applicable to gold contents from
Fire assaying for the determination of gold and silver
0,5 g/t to 300 g/t and silver contents from 25 g/t to
comprises a series of Steps to separate firstly the
1 500 g/t.
precious metals from most of the associated metals,
followed by Separation of the gold from silver and
other metals preconcentrated into a precious metal
alloy.
2 Normative references
The stages which comprise the determinations are
described in 3.1 to 3.5 inclusive.
The following Standards contain provisions which,
through reference in this text, constitute provisions
of this International Standard. At the time of publi-
3.1 Fusion
cation, the editions indicated were valid. All Standards
are subject to revision, and Parties to agreements
Crucible fusion of the samples mixed with a litharge-
based on this International Standard are encouraged
based flux which, under reducing conditions, collects
to investigate the possibility of applying the most re-
the precious metals in a metallic lead button.
cent editions of the Standards indicated below.
Members of IEC and ISO maintain registers of cur-
3.2 Cupellation
rently valid International Standards.
Oxidizing fusion in which the base metals present in
ISO 385-1 :1984, Laboratory glassware - Burettes -
the lead button are substantially separated from the
Part ? : General requiremen ts.
precious metals. Cupellation produces a bead largely
comprising a silver-gold alloy with small quantities of
ISO 648:1977, Laborstory glassware - One-mark
other metals.
pipettes.
3.3 Parting
ISO 1042:1983, Laborstory glassware - One-mark
volume tric flasks.
Separation of gold from silver-gold alloy or dore bead
by treatment with nitric acid. The gold prills are
ISO 4787:1984, Laboratory glassware - Volumetric
weighed. Gold prills with a mass less than 0,05 mg
glassware - Methods for use and testing of
are dissolved in aqua regia and the gold determined
capacity.
1
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SIST ISO 10378:1998
0 ISO
ISO 10378:1994(E)
4.10 Lead, foil, with a gold content of less than
by flame atomic absorption spectrometry (FAAS). Sil-
0,Ol g/t and a silver content of less than 0,2 g/t.
ver is determined in the parting solution by FAAS.
4.11 Silver, minimum purity 99,99 %.
3.4 Retreatment
Retreatment of all residues to maximize the recovery
4.12 Platinum, minimum purity 99,99 %.
of gold and silver. The addition of collectors for either
gold or silver is not required, as both metals are
4.13 Palladium, minimum purity 99,99 %.
present in sufficient amounts to be readily visible after
the cupellation Stage. The residue beads are dissolved
4.14 Gold, minimum purity 99,99 %.
in acids followed by analysis of both metals by FAAS.
4.15 Hydrochlorit acid
35 . Correction for blank contamination
(pzo 1,16 g/ml to 1,18 g/ml).
Contamination by gold and silver impurities in the re-
4.16 Mercury(ll) nitrate, Solution containing
agents is corrected for by fusing the reagents without
0,2 % (dm) of Hg*+.
the test Portion.
Add 3,415 g of mercury(lI) nitrate monohydrate
4 Reagents
[Hg(NO,),.H,O] to 1 000 ml of water.
During the analysis, use only reagents of recognized
WARNING - Care must be taken when using
analytical grade and distilled or deionized chloride-free
mercury(ll) nitrate Solution because of the toxicity
water.
of this reagent.
Sodium carbonate, anhydrous.
4.1
4.17 Thiourea, 10 g/l Solution.
Add 1 g of thiourea to 100 ml of water.
4.2 Litharge (PbO), assay grade with a gold con-
tent of less than 0,Ol g/t and a silver content of less
than 0,2 g/t.
4.18 Aqua regia.
Carefully add 150 ml of hydrochloric acid (4.15) to
4.3 Silica, precipitated.
50 ml of concentrated nitric acid (4.7). Prepare freshly
when required.
4.4 Potassium nitrate or sodium nitrate.
NOTE 1 If sodium nitrate is used, the masses specified 4.19 Blank Solution.
for potassium nitrate will have to be modified:
Carefully add 500 ml of hydrochloric acid (4.15) and
gof KNO,x$&-= g of NaNO,
100 ml of concentrated nitric acid (4.7) to 300 ml of
I
water. Dilute to 1 000 ml and mix.
4.5 Flour.
4.20 Standard solutions.
4.6 fused anhydrous sodium tetraborate
Standard solutions should be prepared at the
NOTE 2
(borax glass powder). same ambient temperature as that at which the determi-
nations will be conducted.
4.7 Nitrit acid, concentrated (pZO 1,42 g/ml), free
Silver, Standard stock Solution A
4.20.1
from chlorides.
(1 ml LI 500 pg of Ag).
Nitrit acid, diluted 17 + 83.
4.8
Weigh 0,500 0 g of silver metal to the nearest
0,l mg. Transfer to a 100 ml beaker, add 10 ml of
Slowly add 170 ml of concentrated nitric acid (4.7) to
concentrated nitric acid (4.7) and warm to dissolve.
830 ml of water, while stirring.
Cool and add 20 ml of concentrated nitric acid (4.7).
Transfer to a 1 000 ml volumetric flask, fill up with
4.9 Nitrit acid, diluted 1 + 1.
water nearly to the mark, mix and cool to room tem-
perature; then fill up exactly to the mark and mix
Slowly add 500 ml of concentrated nitric acid (4.7) to
again.
500 ml of water, while stirring.
2
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SIST ISO 10378:1998
0 ISO
ISO 10378:1994(E)
4.20.2 Silver, Standard Solution B (1 ml L 50 pg of room temperature; then fill up exactly to the mark and
mix again.
.
Ag)
These solutions contain 0,O pg of Au/ml, 1,OO pg of
Transfer IO,00 ml of silver Standard stock Solution A
(4.20.1) to a 100 ml volumetric flask, fill up with water Au/ml, 2,00 pg of Au/ml, 5,00 pg of Au/ml and
nearly to the mark, mix and cool to room temperature; IO,00 pg of Au/ml and 0,O pg of Ag/ml, 0,50 pg of
then fill up exactly to the mark and mix again. Ag/ml, 1,00 pg of Ag/ml, 2,50 pg of Ag/ml and
5,00 pg of Ag/ml.
Prepare a fresh Solution per batch.
4.21.2 Calibration solutions B (to be freshly pre-
4.20.3 Gold, Standard Solution (1 ml 4 1 000 pg of
pared) for the determination of silver in parting
.
Au) solutions.
Weigh 1 000 g of gold metal to the nearest 0,l mg. Pipette 0,O ml, 1,00 ml, 2,00 ml, 4,00 ml 6,00 ml,
Transfer to a 150 ml beaker, add 25 ml of aqua regia 8,00 ml and IO,00 ml of silver Standard Solution B
Solution (4.18) and cover with a watch glass. Warm (4.20.2) into a series of 100 ml volumetric flasks. Add
to dissolve and heat almost to dryness. If necessary, 10 ml of nitric acid (4.8), fill up nearly to the mark with
add 25 ml of aqua regia Solution (4.18) and repeat the
water, mix and cool to room temperature; then fill up
digestion almost to dryness. exactly to the mark and mix again.
NOTE 3 The Solution should not be allowed to evaporate These solutions contain 0,O pg of Ag/ml, 0,50 pg of
to dryness; otherwise, metallic gold will precipitate.
Ag/ml, 1,00 pg of Ag/ml, 2,00 pg of Ag/ml, 3,00 pg
of Ag/ml, 4,00 pg of Ag/ml and 5,00 pg of Ag/ml.
Add 25 ml of hydrochloric acid (4.15) and 25 ml of
water, and warm to dissolve the salts. Cool and
5 Apparatus
transfer to a 1 000 ml volumetric flask. Add 75 ml of
hydrochloric acid (4.15), fill up nearly to the mark with
water, mix and cool to room temperature; then fill up 51 . Assay crucible furnace, with a maximum re-
.
exactly to the mark and mix again. f 1 200 “C.
red operating temperature o
W’
and silver, Solution
4.20.4 Gold Standard 5.2 Muffle furnace, with a maximum required op-
(1 ml \ 100 pg of Au and 50 pg of Ag). erating temperature of 1 100 “C. Temperature indi-
cation, automatic temperature control and controlled
Pipette IO,00 ml of silver Standard stock Solution A
air flow are preferable.
(4.20.1) into a 100 ml volumetric flask. Add 25 ml of
hydrochloric acid (4.15). Pipette IO,00 ml of gold
5.3 Crucibles, made of fireclay, of nominal capacity
Standard Solution (4.20.3) into the volumetric flask. Fill
500 ml to 600 ml, capable of withstanding corrosion
up nearly to the mark with water, mix and cool to
by the samples and fluxes at 1 100 “C. The crucible
room temperature; then fill up exactly to the mark and
shall be of such size that the Charge for the retreat-
mix again.
ment of residues (7.7) does not fill more than 3/4 of
the depth of the crucible.
4.21 Calibration solutions.
5.4 Cupels, made of magnesium Oxide, of nominal
NOTE 4 Calibration solutions should be prepared at the
capacity 50 g of molten lead. The inside bottom of the
same ambient temperature as that at which the determi-
cupels shall be concave, as recommended in the fire
nations will be conducted.
assay texts referred to in annex K.
4.21 .l Calibration solutions A (to be freshly pre-
Bone ash cupels give losses which are greater
NOTE 5
pared) for the determination of gold and silver in
than those obtained with magnesium Oxide cupels by a
primary and residual beads and of silver in parted factor of 5 to 10. Bone ash cupels are not recommended,
but may be used as long as the losses are accounted for.
prills.
Pipette 0,O ml, 1,OO ml, 2,00 5,00 ml and
mL
5.5 Conical mould, made of cast iron, of sufficient
IO,00 ml of gold and silver Standard Solution (4.20.4)
capacity to contain all of the molten lead plus slag
into a series of 100 ml one-mark volumetric flasks.
from the crucible fusion.
Add 25 ml of hydrochloric acid (4.15) to each flask, fill
5.6 Analytical balance, sensitive to 1 mg.
up nearly to the mark with water, mix and cool to
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SIST ISO 10378:1998
0 ISO
ISO 10378:1994(E)
NOTES
5.7 Microbalance, sensitive to 1 pg.
7 If arsenic is present in the Sample at a concentration
above 2 % (m/m), this element should be removed by fol-
5.8 Ordinary laboratory glassware, washed f ree
lowing the procedure in annex F; otherwise, interference
of chlorides.
with the cupellation Stage may occur.
8 A small test Programme has been conducted using test
5.9 Volumetric glassware, of class A complying
portions of 10 g instead of 20 g (see annex J).
with ISO 385-1, ISO 648 and ISO 1042, and used in
accordance with ISO 4787.
7 Procedure
5.10 Atomic absorption spectrometer (AAS).
Instrumental conditions:
7.1 Number of determinations
Flame: airlacetylene
Carry out the determinations at least in duplicate, as
far as possible under repeatability conditions, on each
Wavelengths:
test Sample.
242,8 nm for gold, or
NOTE 9 Repeatability conditions exist where mutually
independent test results are obtained with the same
328,1 nm for silver
method on identical test material in the same laboratory by
the Same Operator using the same equipment, within short
intervals of time.
5.11 Inductively coupled Plasma (ICP) atomic
emission spectrometer (optional).
7.2 Trial fusion
5.12 Vibratory disc mill or Swing grinding mill.
Carry out a trial fusion as described in annex B, to
ensure that the mass of the lead button is between
5.13 Hotplate. 30 g and 45 g.
7.3 Blank tests
6 Sample
Carry out a reagent blank test as described in
annex C in parallel with the analysis, using the Same
6.1 Test Sample
quantities of all reagents with the addition of sufficient
Prepare an air-equilibrated test Sample in accordance flour (4.5) to the flux to give a lead button of between
30 g and 45 g. Omit the test Portion and the potass-
with ISO 9599.
ium nitrate. The total blank should not exceed 5 pg
NOTE 6 A test Sample is not required if predried test
of gold or 100 pg of silver.
portions are to be used (see annex A).
7.4 Charge preparation
6.2 Test Portion
Determine the mass of potassium nitrate (4.4) re-
The test Portion shall be 20 g, weighed to the nearest
quired in the Charge as indicated by the trial fusion
0,l mg. Taking multiple increments, extract a test
(see annex B) and include this reagent in the flux
Portion from the test Sample in such a manner that it
mixture (see table 1).
is representative of the contents of the dish or tray.
At the same time as test portions are being weighed
Thoroughly mix the test Portion with a flux of the
for analysis, weigh test portions for the determination
composition specified in table 1.
of hygroscopic moisture in accordance with ISO 9599.
NOTE 10 The intimate mixing of flux components and
Alternatively, the method specified in annex A may
the test Portion is very important. All flux components
be used to prepare predried test portions directly from should be in a finely divided state with a preferred particle
size of fess than 0,5 mm.
the laboratory Sample.
4
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SIST ISO 10378:1998
0 ISO
ISO 10378:1994(E)
as necessary to remove any small particles of adher-
ing slag. Reserve the slag for retreatment.
Table 1 - Recommended masses of flux
components for the preparation of charges
Weigh the lead button. If the button weighs less than
Mass
30 g or more than 45 g, discard the button and slag
Flux components
and repeat the assay after appropriate adjustment of
g
the oxidizing agent (see annex B).
Sodium carbonate (4.1) 30
NOTE 16 Buttons weighing less than 30 g may show
Litharge (4.2) 210
poor collection efficiencies, whereas those exceeding 45 g
Silica (4.3) 25
may contain higher amounts of topper and other base
metals.
Potassium nitrate (4.4)
NOTES
7.6 Cupellation
11 If the topper content is greater than 30 % (m/m), the
mass of litharge should be 30 times that of topper plus
Preheat a cupel (5.4) in the muffle furnace (5.2) at
35 g for the lead button. Alternatively, a 10 g or 15 g test
790 “C + 10 “C for approximately 20 min. Place the
Portion tan be used while retaining the flux composition
lead buion obtained in 7.5 in the cupel. Allow the
given in table 1. If there are difficulties experienced in
cupellation to proceed at the lowest possible muffle
achieving a fluid melt, the amount of silica recommended in
temperature.
table 1 tan be reduced to 19 g, while including 6 g of borax.
NOTES
12 The quantities of oxidizing reagent in the mixture de-
pend upon the reducing power of the test Sample. The trial
17 This temperature will generally be 790 “C + 10 “C.
fusion (see annex 9) will determine the mass of potassium
Variations depend on the cupel type and furnace conditions.
nitrate necessaty to yield a lead button of mass 30 g to
45 g.
18 High cupellation temperatures will Cause higher silver
losses. Low temperatures tan Cause “freezing” of the bead
Place the mixture in an assay crucible (5.3).
and incomplete cupellation. If only gold is determined, the
furnace temperature tan be raised to 890 “C + 10 “C after
-
approximately 80 % (m/m) of the molten lead has been ab-
sorbed.
7.5 Primary fusion
Remove the cupel from the furnace and cool.
Place the crucibles in the furnace (5.1) preheated to
approximately 900 “C.
Carefully extract the precious metal bead and remove
any adhering cupel material. Flatten the bead slightly
NOTE 13 If oil-fired or gas-fired furnaces are used, the
and place in a 30 ml porcelain crucible.
fuel should be turned off immediately before opening the
furnace.
Reserve the cupel for retreatment of residues.
Slowly raise the furnace temperature to 1 000 “C.
Maintain this temperature until the fusion has been
7.7 Retreatment of residues
tranquil for at least 10 min.
NOTES
Crush both the cupel and the slag in a small jaw
crusher (or manually) and place in the vibratory disc
14 The total fusion time should not exceed 40 min. Some
mill or Swing grinding mill (5.12). Grind for 30 s to re-
electric furnaces of an older type may require a longer time
duce the material to minus 150 Pm.
to resch the higher temperature. In such cases, the fusion
time should be kept to a minimum.
NOTES
15 Crucible lids or a borax or salt cover tan be used to
19 Longer grinding may Cause caking of the material and
prevent loss of material by dusting or ebullition.
heat ing of the grinding ba rrel.
Pour the mixture into a dry conical mould (5.5), taking
20 The mill may be cleaned between samp les by grinding
care to ensure that no loss sf lead or slag occurs.
small po rtions of broken glass or quartz.
Reserve the crucible for retreatment fusion.
21 To avoid contamination, it is recommended that grind-
Allow the mixture to cool and carefully separate the
ing equipment be set aside specifically for residue retreat-
Hammer the lead button ment.
lead button from the slag.
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SIST ISO 10378:1998
0 ISO
ISO 10378:1994(E)
22 Crucible lids or a borax or salt cover tan be used. Im-
Cupel the lead button by the procedure specified in
proved silver recovery is indicated in the retreatment of
7.5 to obtain a second silver/gold bead.
residues, possibly through a better maintenance of reducing
conditions throughout the fusion.
Determination of gold in the primary
7.8
Thoroughly mix the ground residues with a flux of the
bead
composition specified in table 2.
Add 10 ml of dilute nitric acid (4.8) to the bead in the
porcelain crucible prepared in 7.6 and heat gently on
a hotplate (5.13) for 20 min or until the reaction
Table 2 - Recommended masses of flux
ceases.
components for the retreatment of residues
NOTES
Mass
Flux components
Cl
27 lt is essential that chloride be absent during parting;
otherwise, some of the gold may dissolve.
60
Sodium carbonate (4.1)
28 When the bead is treated with hot dilute nitric acid,
Litharge (4.2) 60
silver will Start to dissolve provided that the ratio of silver
60
Silica (4.3)
to gold in the bead exceeds 2,5 to 1. The rate of dissolution
4
Flour (4.4)
increases with increasing silver content of the bead. Rapid
attack of the bead should be avoided by further dilution and
30
Borax (4.6)
slow heating to prevent disintegration of the gold. Should
the ratio of silver to gold be less than 2,5 to 1 as shown by
NOTES
failure to part in hot dilute nitric acid, the bead should be
inquarted (see annex D).
23 The mass of flour required may vary depending on fur-
nace characteristics and the amount of residual oxidant
Carrefully pour the Solution into a 150 ml beaker, us-
present. Therefore, the actual amount required should be
ing a glass rod to avoid losses.
determined by trial.
Add 15 ml of warm dilute nitric acid (4.9) to the
24 The combined mass of slag and cupel of the Primat-y
porcelain crucible and continue heating gently until
fusion, in addition to the flux components given in table 2,
parting is complete. This should take approximately
may exceed the capacity of the fire assay crucibles. In this
25 min.
case, it is permissible to Split the residues into equal halves
and fuse separately in two crucibles. The lead buttons ob-
Carrefully pour the Solution into the 150 ml beaker.
tained should then be scorified together and the resultant
Wash the crucible and gold with four 15 ml volumes
lead button cupelled.
of hot water. Collect all the washings in the same
150 ml beaker. Reserve the Solution for the determi-
Place the mixture in the original assay crucible.
nation of silver as specified in 7.10.
lt is recommended that a fireclay lid or a layer
NOTE 25
of borax approximately 12 mm thick be used with this NOTE 29 The possibility of gold particles occurring in the
fusion. If borax is used as a cover, the amount used in the
collected parting and washing solutions tan be determined
flux may be reduced accordingly. by evaporating the solutions slowly down to 2 ml to 3 ml,
then continuing with the determination as specified in 7.9.
Carry out the fusion as detailed in 7.5, slowly raising
Dry the gold sponge in the porcelain crucible on the
the furnace temperature to a final temperature of
hotplate.
1 100 “C. Pour the mixture into a dry conical mould
(5.5), taking care that no loss of lead occurs. Discard
Place the crucible in the muffle furnace (5.2) to anneal
the crucible.
the gold at dull red heat for approximately 5 min.
Allow the mixture to cool and carefully separate the
Cool and weigh the gold to the nearest 1 pg (mI). If
lead button from the slag. Hammer the lead button
the mass of the gold is less than 0,05 mg, it is rec-
as necessary, to remove any pieces of slag.
ommended that the gold be dissolved in 2 ml of aqua
regia Solution (4.18) and the gold content be deter-
The addition of a collector onto the lead button
NOTE 26
mined by atomic absorption spectrometry by the pro-
is not normally necessary. However, if losses are very low,
cedure specified in 7.9. Alternatively, repeat the
2 mg of Palladium wire may be hammered onto the lead
fusion and cupellation, dissolve the prepared primary
button or added to the Charge Prior to the residue fusion, to
bead in aqua regia solution (4.8) and determine the
collect both gold and silver into one bead. Silver tan be used
gold content spectrometrically as specified in 7.9.
as a collector if it is not being determined.
6
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SIST ISO 10378:1998
0 ISO
ISO 10378:1994(E)
NOTES NOTES
30 This alternative procedure should also be applied when 34 The method of bracketing test solutions by calibration
the ratio of silver to gold is greater than IO:1 and there is solutions to improve precision is recommended. Test data
danger of the gold sponge crumbling during the parting in this method relates to the method as written using stan-
Operation. dardized calibration graphs.
31 Platinum and Palladium are removed from the prill dur- 35 Alternatively, an ICP atomic emission spectrometer
ing parting with nitric acid, the small amount remaining be- (5.11) tan be used for the determination of gold and silver
ing below the detection limit for FAAS determination on a at the following wavelengths: 242,8 nm for gold and
Single prill basis. If the determination of these elements is 328,l nm for silver.
considered necessary, a large number of prills of the same
36 During all FAAS determinations, the test solutions and
Iaboratory Sample should be combined and the procedure
calibration solutions should have the same temperature as
specified in 7.9 followed with the addition of platinium and
well as the same acid(s) concentration.
Palladium to the Standard solutions in relevant proportions.
Silver in the prill is determined by combining several of the
weighed prills of the same laboratory Sample, dissolving
these and determining the silver content as specified in
7.9.
7.10 Determination of silver in the parting
Solution
7.9 Determination of gold and silver in the NOTE 37 This determination is applicable when the ratio
of silver to gold is greater than 2,5 to 1 and the silver has
primary and residue beads and blanks, and
been parted from the gold as indicated in 7.8.
of silver in parted prills
Take the parting solutions and washings which were
NOTE 32 For the blanks and samples containing less
reserved in 7.8. Heat to evaporate to approximately
than 0,05 mg of gold, the primary and residue beads sho
...
NORME
60
INTERNATIONALE
10378
Premiére édition
1994-06-I 5
Concentrés de sulfure de cuivre - Dosage
de l’or et de l’argent - Méthode
gravimétrique par essai au feu et
spectrométrie d’absorption atomique dans
la flamme
Copper sulfide concentra tes - Determination of gold and silver
contents - Fire assay gravimetric and atomic absorption spectrometric
method
Numéro de référence
ISO 10378: 1994(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
OS0 10378:1994(F)
Sommaire
Page
1
1 Domaine d’application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
2 Références normatives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 Principe . 1
4 Réactifs . 2
5 Appareillage . 3
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
6 Échantillon
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
7 Mode opératoire
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*. 8
8 Expression des résultats
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*. 9
9 Fidélité
11
10 Rapport d’essai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Annexes
A Méthode pour la préparation et la détermination de la masse d’une
prise d’essai préséchée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Essai préliminaire de fusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
B
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
C Détermination à blanc
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
D Inquartation
E Organigramme de procédure pour l’acceptation des valeurs
. . . . . . . . 17
analytiques obtenues avec des échantillons pour essai
18
F Méthode de grillage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
G Guide pour la préparation des dilutions en vue de la détermination
de l’argent dans les solutions de séparation et les résidus . . 19
Dérivation des équations de fidélité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
H
Utilisation d’une prise d’essai de 10 g . 27
J
K Bibliographie . 28
0 ISO 1994
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
II
---------------------- Page: 2 ----------------------
0 ISO
ISO 10378:1994(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 10378 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC 183, Minerais et concentrés de cuivre, de plomb et de zinc.
Les annexes A, B, C, D et E font partie intégrante de la présente Norme
internationale. Les annexes F, G, H, J et K sont données uniquement à
titre d’information.
. . .
III
---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 10378:1994(F)
NORME INTERNATIONALE 0 ISO
Concentrés de sulfure de cuivre - Dosage de l’or et
de l’argent - Méthode gravimétrique par essai au feu
et spectrométrie d’absorption atomique dans la
flamme
ISO 4787:1984, Verrerie de laboratoire - Verrerie
1 Domaine d’application
Méthodes d’utilisation et de vérifica-
volumétrique -
tion de la capacité.
La présente Norme internationale prescrit une mé-
thode gravimétrique par essai au feu et une méthode
ISO 9599:1991, Concentrés sulfurés de cuivre, de
spectrométrique d’absorption atomique de flamme
plomb et de zinc - Détermination de l’humidité hy-
pour la détermination des teneurs en or et en argent
groscopique dans l’échantillon pour analyse - Mé-
des concentrés de sulfure de cuivre comportant
thode gravimétrique.
15 % (m/m) à 60 % (wyin) de cuivre, essentiellement
sous la forme de chalcopyrite et de minéraux sous
Guide ISO 35:1985, Certification des matériaux de
forme de sulfure connexes.
références - Principes généraux et statistiques.
La méthode est applicable à des teneurs en or com-
prises entre 0,5 g/t et 300 g/t et à des teneurs en ar-
3 Principe
gent allant de 25 g/t à 1 500 g/t.
L’essai au feu pour la détermination des teneurs en
2 Références normatives or et en argent comporte une série d’étapes afin de
séparer d’abord les métaux précieux de la plupart des
Les normes suivantes contiennent des dispositions métaux associés, puis de séparer l’or de l’argent et
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
d’autres métaux préconcentrés dans un alliage de
tuent des dispositions valables pour la présente
métaux précieux.
Norme internationale. Au moment de la publication,
Ces étapes qui comprennent les déterminations sont
les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute
décrites en 3.1 à 3.5 inclus.
norme est sujette à révision et les parties prenantes
des accords fondés sur la présente Norme internatio-
nale sont invitées à rechercher la possibilité d’appli-
3.1 Fusion
quer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO
Fusion en creuset des échantillons mélangés à un flux
possèdent le registre des ‘Normes internationales en
à base de litharge qui, dans des conditions de réduc-
vigueur à un moment donné.
tion, rassemble les métaux précieux dans un bloc de
plomb métallique.
ISO 385-l :1984, Verrerie de laboratoire - Burettes
- Partie 1: Spécifications générales.
3.2 Coupellation
ISO 648: 1977, Verrerie de laboratoire - Pipettes à un
Fusion oxydante dans laquelle les métaux de base
trait.
présents dans le bloc de plomb sont séparés pour
l’essentiel des métaux précieux. La coupellation
ISO 1042:1983, Verrerie de laboratoire - Fioles jau-
donne un grain constitué, pour la plus grande part,
gées à un trait.
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 10378:1994(F) 0 ISO
d’un alliage argent-or avec d’autres metaux en faibles 4.7 Acide nitrique, concentré (pzO 1,42 g/ml),
quantités. exempt de chlorure.
3.3 Séparation 4.8 Acide nitrique, dilué 17 + 83.
A 830 ml d’eau, ajouter lentement, en agitant,
Les pépites d’or sont pesées. Les pépites d’or d’une
170 ml d’acide nitrique concentré (4.7).
masse inférieure à 0,05 mg sont dissoutes dans l’eau
régale et l’or est déterminé par spectrométrie d’ab-
sorption atomique dans la flamme (FAAS). L’argent
4.9 Acide nitrique, dilué 1 + 1.
est déterminé dans la solution de séparation par
FAAS. À 500 ml d’eau, ajouter lentement, en agitant,
500 ml d’acide nitrique concentré (4.7).
3.4 Retraitement
4.10 Plomb, en feuille mince, ayant une teneur en
Tous les résidus sont retraités pour maximiser la ré-
or inférieure à 0,Ol g/t et une teneur en argent infé-
cupération de l’or et de l’argent. L’addition de collec-
rieure à 0,2 g/t.
teurs pour l’or ou pour l’argent n’est pas exigée, étant
donné que ces deux métaux sont présents en quan-
4.11 Argent, pureté minimale 99,99 %.
tité insuffisante pour être facilement visibles après
l’étape de la coupellation. Les grains de résidus sont
4.12 Platine, pureté minimale 99,99 %.
dissous dans des acides, cette opération étant suivie
de l’analyse des deux métaux par FAAS.
4.13 Palladium, pureté minimale 99,99 %.
3.5 Correction de la contamination à blanc
4.14 Or, pureté minimale 99,99 %.
La contamination par l’or et l’argent présents comme
impuretés dans les réactifs est corrigée en fusionnant
4.15 Acide chlorhydrique
les réactifs sans la prise d’essai.
(pzo 1,16 g/ml à 1,18 g/ml).
4 Réactifs
4.16 Nitrate de mercure(H), solution à 0,2 % (m/m)
de Hg?
Au cours de l’analyse, utiliser uniquement des réactifs
de qualité analytique reconnue, et de l’eau distillée ou
À 1 000 ml d’eau, ajouter 3,415 g de nitrate de
de l’eau déionisée exempte de chlorure.
mercure monohydraté [Hg(NO,),, H*O].
4.1 Carbonate de sodium, anhydre.
AVERTISSEMENT - Des précautions doivent être
prises lors de la manipulation de la solution de
nitrate de mercure(H) en raison de la toxicité de
4.2 Litharge (PbO), ayant une teneur en or infé-
ce réactif.
rieure à 0,Oi g/t et une teneur en argent inférieure à
02 g/t*
4.17 Thio-urée, solution à 10 g/l.
4.3 Silice, précipitée.
À 100 ml d’eau, ajouter 1 g de thio-urée.
44 . Nitrate de potassium ou nitrate de sodium.
4.18 Eau régale.
NOTE 1 Si le nitrate de sodium est utilisé, les masses
À 50 ml d’acide nitrique concentré (4.7), ajouter avec
prescrites pour le nitrate de potassium seront à modifier
précaution 150 ml d’acide chlorhydrique (4.15). Pré-
85,0
- = g de NaNO, parer de l’eau régale fraîche selon les nécessités.
gdeKNO,x 1011
I
4.19 Solution a blanc
4.5 Farine.
A 300 ml d’eau, ajouter avec précaution 500 ml
4.6 Borax, tétraborate de sodium anhydre fondu d’acide chlorhydrique (4.15) et 100 ml d’acide nitrique
(poudre de borax vitrifié). concentré (4.7). Diluer à 1 000 ml et mélanger.
2
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ISO 10378:1994(F)
@a ISO
(4.20.1) dans une fiole jaugée de 100 ml. Ajouter
4.20 Solutions étalons.
25 ml d’acide chlorhydrique (4.15). Pipetter 10,OO ml
NOTE 2 II convient que les solutions soient préparées à
de solution étalon d’or (4.20.3) dans la fiole jaugée.
la même température ambiante que celle à laquelle les dé-
Compléter au moyen d’eau à peu près jusqu’au trait
terminations seront réalisées.
repère, mélanger et refroidir à température ambiante;
ensuite, compléter jusqu’au trait repère et mélanger
à nouveau.
solution étalon mère A
4.20.1 Argent,
(1 ml A 500 pg de Ag).
4.21 Préparation des gammss d’étalonnage.
Peser 0,500 0 g d’argent métallique à 0,l mg près.
Transférer dans un bécher de 100 ml, ajouter 10 ml
NOTE 4 Il convient que les solutions d’étalonnage soient
d’acide nitrique concentré (4.7) et chauffer pour dis-
préparées à la même température ambiante que celle à la-
quelle les déterminations seront réalisées.
soudre. Refroidir et ajouter 20 ml d’acide nitrique
concentré (4.7). Transférer dans une fiole jaugée de
1 000 ml, compléter au moyen d’eau à peu près jus-
4.21.1 Solutions d’étalonnage A (à préparer fraî-
qu’au trait repère, mélanger et refroidir à température
ches) pour la détermination de l’or et de l’argent
ambiante; ensuite, compléter exactement jusqu’au
dans des grains primaires et résiduels et de I’ar-
trait repère et mélanger à nouveau.
gent dans des pépites partagées.
Pipetter 0,O ml, 1,OO ml, 2,00 ml, 5,00 ml et
4.20.2 Argent, solution étalon B (1 ml A 50 pg de
10,OO ml de solution étalon d’or et d’argent (4.20.4)
.
Ag)
dans une série de fioles jaugées à un trait de 100 ml.
Transférer 10,OO ml de solution étalon mère A d’ar-
À chaque fois, ajouter 25 ml d’acide chlorhydrique
gent (4.20.1) dans une fiole jaugée de 100 ml, com-
(4.15) compléter au moyen d’eau à peu près jusqu’au
pléter au moyen d’eau à peu près jusqu’au trait
trait repère, mélanger et refroidir à température am-
repère, mélanger et refroidir à température ambiante;
biante; ensuite, compléter exactement jusqu’au trait
ensuite, compléter exactement jusqu’au trait repère
repère et mélanger à nouveau.
et mélanger à nouveau.
Ces solutions contiennent 0,O Fg de Au/ml, 1,00 pg
Préparer une solution fraîche lot par lot.
de Au/ml, 2,00 pg de Au/ml, 5,00 pg de Au/ml et
10,OO pg de Au/ml et 0,O pg de Ag/ml, 0,50 pg de
Ag/ml, 1,OO pg de Ag/ml, 2,50 pg de Ag/ml et
4.20.3 Or, solution étalon (1 ml A 1 000 pg de Au).
5,00 pg de Ag/ml.
Peser 1 000 g d’or métallique à 0,l mg près. Trans-
férer dans un bécher de 150 ml, ajouter 25 ml d’eau
4.21.2 Solutions d’étalonnage B (à préparer fraî-
régale (4.18) et couvrir avec un verre de montre.
ches) pour la détermination de l’argent dans les
Chauffer pour dissoudre et porter à une température
solutions de séparation.
proche de la siccité. Le cas échéant, ajouter 25 ml
d’eau régale (4.18) et répéter la digestion jusqu’à un
Pipetter 0,O ml, 1,OO ml, 2,00 ml, 4,00 ml 6,00 ml,
état voisin de la siccité.
8,00 ml et 10,OO ml de solution étalon B d’argent
(4.20.2) dans une série de fioles jaugées de 100 ml.
NOTE 3 On ne devra pas laisser la solution s’évaporer
Ajouter 10 ml d’acide nitrique (4.8), compléter au
jusqu’à siccité; sinon, on aura la formation d’une matte d’or.
moyen d’eau à peu près jusqu’au trait repère, mélan-
ger et refroidir à température ambiante; ensuite,
Ajouter 25 ml d’acide chlorhydrique (4.15) et 25 ml
compléter exactement jusqu’au trait repère et mélan-
d’eau, et chauffer pour dissoudre les sels. Refroidir
ger à nouveau.
et transférer dans une fiole jaugé de 1 000 ml. Ajouter
75 ml d’acide chlorhydrique (4.151, compléter au
Ces solutions contiennent 0,O pg de Ag/ml, 0,50 pg
moyen d’eau à peu près jusqu’au trait repère, mélan-
de Ag/ml, 1,00 pg de Ag/ml, 2,00 pg de Ag/ml,
ger et refroidir à température ambiante; ensuite,
3,00 pg de Ag/ml, 4,00 pg de Ag/ml et 5,00 pg de
compléter exactement jusqu’au trait repère et mélan-
Ag/ml.
ger à nouveau.
5 Appareillage
4.20.4 Or et argent, solution étalon
(1 ml A 100 pg de Au et 50 pg de Ag).
5.1 Four à creuset d’essai, dont la température de
fonctionnement maximale exigée et de 1 200 “C.
Pipetter 10,OO ml de solution étalon mère A d’argent
---------------------- Page: 7 ----------------------
0 ISO
ISO 10378:1994(F)
5.2 Four à moufle, dont la température de fonc- 5.12 Broyeur à disque vibrant ou machine à
tionnement maximale exigée est de 1 100 “C. meuler oscillante suspendue.
Une indication de température, un contrôle de tem-
5.13 Plaque chauffante.
pérature automatique et un flux d’air contrôlé sont
préférables.
6 Échantillon
5.3 Creusets, en argile réfractaire, d’une capacité
nominale de 500 ml à 600 ml, susceptibles de résister
6.1 Échantillon pour essai
à la corrosion des échantillons et de flux à 1 100 OC.
Le creuset doit avoir une dimension telle que la
Préparer un échantillon pour essai, équilibré à l’air
charge pour le traitement des résidus (7.7) n’occupe
conformément à I’ISO 9599.
pas plus des 3/4 de la profondeur du creuset.
NOTE 6 Un échantillon pour essai n’est pas exigé si des
5.4 Coupelles, en oxyde de magnésium, d’une ca-
prises d’essai préséchées sont a utiliser (voir annexe A).
pacité nominale de 50 g de plomb fondu. Le fond in-
térieur des coupelles doit être concave comme ceci
6.2 Prise d’essai
est recommandé dans les textes relatifs aux essais
au feu auquels il est fait référence dans l’annexe K.
La prise d’essai doit avoir une masse de 20 g, pesée
NOTE 5 Les coupelles pour cendres d’os calcines don- à 0,l mg près. En prélevant des incréments multiples,
nent des pertes supérieures d’un facteur de 5 à 10 à celles
extraire une prise d’essai de l’échantillon pour essai
obtenues avec des coupelles en oxyde de magnésium. Les
de manière telle qu’elle soit représentative du
coupelles pour cendres d’os calcines ne sont pas recom-
contenu du plat ou du plateau. En même temps que
mandées, mais peuvent être utilisées tant que les pertes
la pesée des prises d’essai en vue de leur analyse,
sont prises en compte.
procéder à la pesée des prises d’essai pour la déter-
mination de l’humidité hygroscopique conformément
5.5 Moule conique, en fonte, de capacité suffisante
à I’ISO 9599.
que pour contenir la totalité du plomb fondu, plus les
scories provenant de la fusion en creuset.
Alternativement, la méthode prescrite dans
l’annexe A peut être utilisée pour préparer des prises
d’essai préséchées directement à partir de I’échan-
5.6 Balance, avec une sensibilité de 1 mg.
tillon pour laboratoire.
5.7 Microbalance, avec une sensibilité de 1 pg.
NOTES
7 Si de l’arsenic est présent dans l’échantillon a des
5.8 Verrerie courante de laboratoire, rendue
concentrations supérieures a 2 % (m/m), il y a lieu d’éliminer
exempte de chlorure par lavage.
cet élément conformément à la méthode de l’annexe F; si-
non, une interférence avec l’étape de coupellation est sus-
5.9 Verrerie volumétrique, de classe A, satisfai-
ceptible de se produire.
sant à I’ISO 385-1, I’ISO 648 et I’ISO 1042, et utilisée
conformément à I’ISO 4787. e d’essais a été mené en utilisa nt des
8 Un petit programm
au lieu de (voir annexe J)
prises d’essai de 10 g
20 g
5.10 Spectromètre d’absorption atomique.
7 Mode opératoire
Conditions instrumentales:
Flamme: airlacétylène
7.1 Nombre de déterminations
Longueurs d’onde:
Effectuer les déterminations au moins en double, au-
tant que possible dans des conditions de répétabilité,
242,8 nm pour l’or
sur chaque échantillon pour essai.
328,l nm pour l’argent
NOTE 9 Des conditions de répétabilité existent lorsque
des résultats mutuellement indépendants sont obtenus
5.11 Spectromètre d’émission atomique avec
avec la même méthode sur un matériau d’essai identique
plasma induit par haute fréquence (ICP)
dans le même laboratoire par le même opérateur utilisant le
même équipement et ceci, a des intervalles rapproches.
(optionnel).
4
---------------------- Page: 8 ----------------------
0 ISO
ISO 10378:1994(F)
sai préliminaire de fusion (voir annexe B) déterminera la
7.2 Essai préliminaire de fusion
masse de nitrate de potassium nécessaire pour donner un
bloc de plomb d’une masse comprise entre 30 g et 45 g.
Exécuter un essai préliminaire de fusion comme décrit
dans l’annexe B pour vérifier que la masse du bloc
Placer le mélange dans un creuset d’essai (5.3).
de plomb se situe entre 30 g et 45 g.
7.5 Fusion primaire
7.3 Essai à blanc
Placer les creusets dans le four (5.1) préchauffé à une
Exécuter un essai à blanc des réactifs comme décrit
température d’environ 900 “C.
.dans l’annexe C, parallèlement à l’analyse en utilisant
les mêmes quantités de tous les réactifs et en ajou-
NOTE 13 Si des fours chauffes au mazout ou au gaz sont
tant suffisamment de farine (4.5) au flux pour donner
utilisés, il convient de couper l’alimentation en combustible
une masse de bloc de plomb entre 30 g et 45 g.
immédiatement avant d’ouvrir le four.
Omettre la prise d’essai et le nitrate de potassium.
Le blanc total ne devrait pas dépasser 5 pg d’or ou
Amener lentement la température du four à
100 pg d’argent.
1 000 “C. Maintenir cette température jusqu’à ce que
la fusion ait été tranquille pendant au moins 10 min.
7.4 Préparation de la charge
NOTES
Déterminer la masse de nitrate de potassium (4.4)
14 La durée totale de fusion ne devrait pas dépasser
requise dans la charge comme indiqué par la fusion
40 min. Certains fours électriques de type plus ancien peu-
d’essai (voir annexe B) et inclure ce réactif dans le
vent exiger une durée plus longue pour arriver a la tempé-
mélange de flux (voir tableau 1). rature supérieure. Dans ce cas, la durée de fusion devrait
être réduite au minimum.
I
Me langer activement la prise d’essa i avec un flux
15 Des couvercles de creuset ou une couverture en borax
nt la composition p rescrite dans le tableau 1 .
aYa
ou en sel peuvent être utilises pour empêcher la perte de
matière par poussierage ou ébullition.
NOTE 10 Le mélange intime des éléments du flux et de
la prise d’essai est très important. Tous les éléments du flux
Verser le mélange dans un moule conique sec (5.5)
devront être dans un état finement divise avec une dimen-
sion de particules préférentielle inférieure a 0,5 mm. en veillant à ne pas avoir de pertes de plomb ou de
scories. Retenir le creuset pour la fusion de re-
traitement.
Tableau 1 - Masses recommandées d’éléments
Laisser refroidir le mélange et séparer soigneusement
de flux pour la préparation des charges
le bloc de plomb des scories. Marteler le bloc de
Masse
plomb afin d’enlever toutes les petites particules de
Élément de flux
scories adhérentes. Retenir les scories pour le re-
cl
.
traitement.
Carbonate de sodium (4.1) 30
Peser le bloc de plomb. Si le bloc pèse moins de
Litharge (4.2) 210
30 g ou plus de 45 g, jeter le bloc et les scories et
Silice (4.3) 25
répéter l’essai après avoir ajusté l’argent oxydant de
Nitrate de potassium (4.4)
façon appropriée (voir annexe B).
1
NOTES NOTE 16 Les blocs d’une masse inférieure à 30 g peu-
vent présenter des efficacités de collecte médiocres, alors
II Si la teneur en cuivre est supérieure à 30 % (m/m), la
que ceux dépassant 45 g peuvent contenir des quantités
masse de litharge devrait être égale à 30 fois celle du cuivre
supérieures de cuivre et d’autres métaux de base.
plus 35 g pour le bloc de plomb. Alternativement, une prise
d’essai de 10 g ou de 15 g peut être utilisée tout en
conservant la composition du flux donnée dans le
7.6 Coupellation
tableau 1. Si des difficultés sont rencontrées pour I’obten-
tion d’une fusion fluide, la quantité de silice recommandée
Préchauffer une coupelle (5.4) dans le four à moufle
dans le tableau 1 peut alors être diminuée jusqu’à 19 g, tout
(5.2) à 790 “C + 10 “C pendant environ 20 min. Placer
en comprenant 6 g de borax en échange.
le bloc de plomb obtenu en 7.5 dans la coupelle.
Laisser la coupellation se produire à la température la
12 Les quantités de réactif oxydant du mélange dépen-
dent du pouvoir réducteur de l’échantillon pour essai. L’es- moins élevée possible du four à moufle.
---------------------- Page: 9 ----------------------
6 ISO
ISO 10378:1994(F)
NOTES
Tableau 2 - Masses recommandées d’éléments
généralement de
17 Cette température sera
de flux pour le retraitement de résidus
790 “C + 10 “C. Les variations dépendent du type de cou-
pelle et des conditions régnant dans le four.
Masse
Élément de flux
g
18 Des températures de coupellation élevées entraîneront
des pertes d’argent plus importantes. Des températures
Carbonate de sodium (4.1) 60
peu élevées peuvent entraîner le «gel» du grain et une
coupellation incompléte. Si l’on ne détermine que l’or, on Litharge (4.2) 60
peut amener la température a 890 “C + 10 “C aprés ab-
Silice (4.3) 60
sorption d’environ 80 % (m/m) du plomb fondu.
Farine (4.4) 4
Retirer la coupelle du four et refroidir. Borax (4.6) 30
Extraire avec précaution le grain de métal précieux et
au feu. Dans ce cas, il est permis de diviser les résidus en
enlever toute matière de coupelle adhérente. Aplatir
deux parties égales et de les fondre séparément dans deux
légèrement le grain et le placer dans un creuset en creusets. II convient alors que les blocs de plomb obtenus
soient scarifiés ensemble et que le bloc de plomb résultant
porcelaine de 30 ml.
soit coupellisé.
Retirer la coupelle pour le retraitement des résidus.
Placer le mélange dans le creuset d’essai initial.
NOTE 25 II est recommande d’utiliser un couvercle en
argile réfractaire ou une couche de borax d’environ 12 mm
7.7 Retraitement des résidus
d’épaisseur avec cette fusion. Si le borax est utilise comme
couverture, la quantité utilisée dans le flux peut être dimi-
Broyer la coupelle et les scories dans un petit
nuée proportionnellement.
concasseur à mâchoires (ou manuellement) et les
placer dans le broyeur à disque vibrant ou la machine
Exécuter la fusion détaillée en 7.5, en portant lente-
à meuler oscillante suspendue (5.12). Broyer pendant
ment la température du four jusqu’à une température
30 s afin d’amener le matériau à moins de 150 prn.
finale de 1 100 “C. Verser le mélange dans un moule
conique sec (5.5) en veillant à ne pas avoir de pertes
NOTES
de plomb. Jeter le creuset.
t entraîn er I ‘agglutination du
19 Un broyage prolongé
Peu
t du tambour * de broyage.
matériau et I’échauffemen Laisser refroidir le mélange séparer soigneusement le
bloc de plomb des scories. Marteler le bloc de plomb
r peut être nettoyé entre les échantillons
20 Le broyeu
Par
afin d’enlever toutes les scories éventuelles.
petites quantités de verre brise ou de qua rtz.
concassage de
NOTE 26 L’addition d’un collecteur sur le bloc de plomb
21 Pour éviter toute contamination, il est recommandé de
n’est normalement pas nécessaire. Toutefois, si les pertes
réserver le matériel de broyage spécialement au re-
sont très faibles, 2 mg de fil de palladium peuvent être
traitement des résidus.
martelés sur le bloc de plomb ou ajoutés à la charge avant
la fusion du résidu pour recueillir l’or et l’argent dans un seul
22 Des couvercles de creuset ou une couverture en borax
grain. L’argent peut être utilisé comme collecteur si ce mé-
ou en sel peuvent être utilisés. Une récupération d’argent
tal n’est pas déterminé.
améliorée est indiquée dans le retraitement des résidus
grâce éventuellement à une meilleure conservation des
Coupelliser le bloc de plomb par la méthode prescrite
conditions de réduction lors de la fusion.
en 7.5 de manière à obtenir un second grain
or/argent.
Mélanger intimement les résidus moulus avec un flux
ayant la composition prescrite dans le tableau 2.
NOTES
23 La masse de farine exigée peut dépendre des caracté-
7.8 Détermination de l’or dans le grain
ristiques du four et de la quantité d’oxydant résiduel pré-
primaire
sent. En conséquence, il y a lieu de déterminer par essai les
quantités réelles nécessaires.
Ajouter 10 ml d’acide nitrique dilué (4.8) au grain du
creuset en porcelaine préparé en 7.6 et chauffer dou-
24 La masse combinée de scories et de coupelle de la
cement sur la plaque chauffante (5.13) pendant
fusion primaire, outre les éléments de flux énuméres dans
le tableau 2, peut dépasser la capacité des creusets d’essai 20 min ou jusqu’à cessation de la réaction.
6
---------------------- Page: 10 ----------------------
0 ISO
ISO 10378:1994(F)
NOTES a un danger pour l’éponge
d’or de s’émietter pendant
l’opération de séparation.
27 II est essentiel que le chlorure soit absent pendant la
séparation; sinon, une partie de l’or est susceptible de se 31 Le platine et le palladium sont élimines de la pépite
dissoudre. pendant la séparation au moyen d’acide nitrique, la faible
quantité restante se situant sous la limite de détection pour
28 Lorsque le grain est traite au moyen d’acide nitrique
la détermination par FAAS pour une seule pépite. Si la dé-
dilue, l’argent a commence a se dissoudre a condition que
termination de ces éléments est jugée nécessaire, il y a lieu
le rapport argent/or dans le grain dépasse 2,5:1. La vitesse
de combiner un nombre important de pépites provenant du
de dissolution augmente avec la teneur en argent du grain.
même échantillon pour laboratoire et de suivre la méthode
Une attaque rapide du grain devrait être évitée en poursui-
prescrite en 7.9, en ajoutant le platine et le palladium aux
vant la dissolution et le chauffage lent de manière a empê-
solutions étalons dans des proportions correspondantes.
cher la désintégration de l’or. Si le rapport argent/or est
L’argent présent dans la pépite est détermine en combinant
inférieur a 2,5:1 comme ceci est illustre par l’absence de
plusieurs pépites du même échantillon pour laboratoire, en
séparation dans l’acide nitrique dilué chaud, le grain devra les dissolvant et en déterminant la teneur en argent comme
alors être inquarté (voir annexe D). prescrit en 7.9.
Verser soigneusement la solution dans un bécher de
150 ml en utilisant une baguette de verre afin d’éviter 7.9 Détermination de l’or et de l’argent dans
des pertes.
les grains primaires et résiduels, les blancs et
de l’argent dans des pépites séparées
Ajouter 15 ml d’acide nitrique dilué (4.9) chaud au
creuset en porcelaine et continuer à chauffer dou-
NOTE 32 Pour les blancs et les échantillons contenant
moins de 0,05 mg d’or, il convient que les grains primaires
cement jusqu’à ce que la séparation soit achevée.
et résiduels soient combinés et traites ensemble.
Ceci devrait prendre environ 25 min.
Transférer le doré ou la (les) pépite(s) dans un tube à
Verser soigneusement l
...
NORME
60
INTERNATIONALE
10378
Premiére édition
1994-06-I 5
Concentrés de sulfure de cuivre - Dosage
de l’or et de l’argent - Méthode
gravimétrique par essai au feu et
spectrométrie d’absorption atomique dans
la flamme
Copper sulfide concentra tes - Determination of gold and silver
contents - Fire assay gravimetric and atomic absorption spectrometric
method
Numéro de référence
ISO 10378: 1994(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
OS0 10378:1994(F)
Sommaire
Page
1
1 Domaine d’application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
2 Références normatives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 Principe . 1
4 Réactifs . 2
5 Appareillage . 3
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
6 Échantillon
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
7 Mode opératoire
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*. 8
8 Expression des résultats
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*. 9
9 Fidélité
11
10 Rapport d’essai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Annexes
A Méthode pour la préparation et la détermination de la masse d’une
prise d’essai préséchée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Essai préliminaire de fusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
B
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
C Détermination à blanc
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
D Inquartation
E Organigramme de procédure pour l’acceptation des valeurs
. . . . . . . . 17
analytiques obtenues avec des échantillons pour essai
18
F Méthode de grillage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
G Guide pour la préparation des dilutions en vue de la détermination
de l’argent dans les solutions de séparation et les résidus . . 19
Dérivation des équations de fidélité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
H
Utilisation d’une prise d’essai de 10 g . 27
J
K Bibliographie . 28
0 ISO 1994
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
II
---------------------- Page: 2 ----------------------
0 ISO
ISO 10378:1994(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 10378 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC 183, Minerais et concentrés de cuivre, de plomb et de zinc.
Les annexes A, B, C, D et E font partie intégrante de la présente Norme
internationale. Les annexes F, G, H, J et K sont données uniquement à
titre d’information.
. . .
III
---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 10378:1994(F)
NORME INTERNATIONALE 0 ISO
Concentrés de sulfure de cuivre - Dosage de l’or et
de l’argent - Méthode gravimétrique par essai au feu
et spectrométrie d’absorption atomique dans la
flamme
ISO 4787:1984, Verrerie de laboratoire - Verrerie
1 Domaine d’application
Méthodes d’utilisation et de vérifica-
volumétrique -
tion de la capacité.
La présente Norme internationale prescrit une mé-
thode gravimétrique par essai au feu et une méthode
ISO 9599:1991, Concentrés sulfurés de cuivre, de
spectrométrique d’absorption atomique de flamme
plomb et de zinc - Détermination de l’humidité hy-
pour la détermination des teneurs en or et en argent
groscopique dans l’échantillon pour analyse - Mé-
des concentrés de sulfure de cuivre comportant
thode gravimétrique.
15 % (m/m) à 60 % (wyin) de cuivre, essentiellement
sous la forme de chalcopyrite et de minéraux sous
Guide ISO 35:1985, Certification des matériaux de
forme de sulfure connexes.
références - Principes généraux et statistiques.
La méthode est applicable à des teneurs en or com-
prises entre 0,5 g/t et 300 g/t et à des teneurs en ar-
3 Principe
gent allant de 25 g/t à 1 500 g/t.
L’essai au feu pour la détermination des teneurs en
2 Références normatives or et en argent comporte une série d’étapes afin de
séparer d’abord les métaux précieux de la plupart des
Les normes suivantes contiennent des dispositions métaux associés, puis de séparer l’or de l’argent et
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
d’autres métaux préconcentrés dans un alliage de
tuent des dispositions valables pour la présente
métaux précieux.
Norme internationale. Au moment de la publication,
Ces étapes qui comprennent les déterminations sont
les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute
décrites en 3.1 à 3.5 inclus.
norme est sujette à révision et les parties prenantes
des accords fondés sur la présente Norme internatio-
nale sont invitées à rechercher la possibilité d’appli-
3.1 Fusion
quer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO
Fusion en creuset des échantillons mélangés à un flux
possèdent le registre des ‘Normes internationales en
à base de litharge qui, dans des conditions de réduc-
vigueur à un moment donné.
tion, rassemble les métaux précieux dans un bloc de
plomb métallique.
ISO 385-l :1984, Verrerie de laboratoire - Burettes
- Partie 1: Spécifications générales.
3.2 Coupellation
ISO 648: 1977, Verrerie de laboratoire - Pipettes à un
Fusion oxydante dans laquelle les métaux de base
trait.
présents dans le bloc de plomb sont séparés pour
l’essentiel des métaux précieux. La coupellation
ISO 1042:1983, Verrerie de laboratoire - Fioles jau-
donne un grain constitué, pour la plus grande part,
gées à un trait.
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 10378:1994(F) 0 ISO
d’un alliage argent-or avec d’autres metaux en faibles 4.7 Acide nitrique, concentré (pzO 1,42 g/ml),
quantités. exempt de chlorure.
3.3 Séparation 4.8 Acide nitrique, dilué 17 + 83.
A 830 ml d’eau, ajouter lentement, en agitant,
Les pépites d’or sont pesées. Les pépites d’or d’une
170 ml d’acide nitrique concentré (4.7).
masse inférieure à 0,05 mg sont dissoutes dans l’eau
régale et l’or est déterminé par spectrométrie d’ab-
sorption atomique dans la flamme (FAAS). L’argent
4.9 Acide nitrique, dilué 1 + 1.
est déterminé dans la solution de séparation par
FAAS. À 500 ml d’eau, ajouter lentement, en agitant,
500 ml d’acide nitrique concentré (4.7).
3.4 Retraitement
4.10 Plomb, en feuille mince, ayant une teneur en
Tous les résidus sont retraités pour maximiser la ré-
or inférieure à 0,Ol g/t et une teneur en argent infé-
cupération de l’or et de l’argent. L’addition de collec-
rieure à 0,2 g/t.
teurs pour l’or ou pour l’argent n’est pas exigée, étant
donné que ces deux métaux sont présents en quan-
4.11 Argent, pureté minimale 99,99 %.
tité insuffisante pour être facilement visibles après
l’étape de la coupellation. Les grains de résidus sont
4.12 Platine, pureté minimale 99,99 %.
dissous dans des acides, cette opération étant suivie
de l’analyse des deux métaux par FAAS.
4.13 Palladium, pureté minimale 99,99 %.
3.5 Correction de la contamination à blanc
4.14 Or, pureté minimale 99,99 %.
La contamination par l’or et l’argent présents comme
impuretés dans les réactifs est corrigée en fusionnant
4.15 Acide chlorhydrique
les réactifs sans la prise d’essai.
(pzo 1,16 g/ml à 1,18 g/ml).
4 Réactifs
4.16 Nitrate de mercure(H), solution à 0,2 % (m/m)
de Hg?
Au cours de l’analyse, utiliser uniquement des réactifs
de qualité analytique reconnue, et de l’eau distillée ou
À 1 000 ml d’eau, ajouter 3,415 g de nitrate de
de l’eau déionisée exempte de chlorure.
mercure monohydraté [Hg(NO,),, H*O].
4.1 Carbonate de sodium, anhydre.
AVERTISSEMENT - Des précautions doivent être
prises lors de la manipulation de la solution de
nitrate de mercure(H) en raison de la toxicité de
4.2 Litharge (PbO), ayant une teneur en or infé-
ce réactif.
rieure à 0,Oi g/t et une teneur en argent inférieure à
02 g/t*
4.17 Thio-urée, solution à 10 g/l.
4.3 Silice, précipitée.
À 100 ml d’eau, ajouter 1 g de thio-urée.
44 . Nitrate de potassium ou nitrate de sodium.
4.18 Eau régale.
NOTE 1 Si le nitrate de sodium est utilisé, les masses
À 50 ml d’acide nitrique concentré (4.7), ajouter avec
prescrites pour le nitrate de potassium seront à modifier
précaution 150 ml d’acide chlorhydrique (4.15). Pré-
85,0
- = g de NaNO, parer de l’eau régale fraîche selon les nécessités.
gdeKNO,x 1011
I
4.19 Solution a blanc
4.5 Farine.
A 300 ml d’eau, ajouter avec précaution 500 ml
4.6 Borax, tétraborate de sodium anhydre fondu d’acide chlorhydrique (4.15) et 100 ml d’acide nitrique
(poudre de borax vitrifié). concentré (4.7). Diluer à 1 000 ml et mélanger.
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 10378:1994(F)
@a ISO
(4.20.1) dans une fiole jaugée de 100 ml. Ajouter
4.20 Solutions étalons.
25 ml d’acide chlorhydrique (4.15). Pipetter 10,OO ml
NOTE 2 II convient que les solutions soient préparées à
de solution étalon d’or (4.20.3) dans la fiole jaugée.
la même température ambiante que celle à laquelle les dé-
Compléter au moyen d’eau à peu près jusqu’au trait
terminations seront réalisées.
repère, mélanger et refroidir à température ambiante;
ensuite, compléter jusqu’au trait repère et mélanger
à nouveau.
solution étalon mère A
4.20.1 Argent,
(1 ml A 500 pg de Ag).
4.21 Préparation des gammss d’étalonnage.
Peser 0,500 0 g d’argent métallique à 0,l mg près.
Transférer dans un bécher de 100 ml, ajouter 10 ml
NOTE 4 Il convient que les solutions d’étalonnage soient
d’acide nitrique concentré (4.7) et chauffer pour dis-
préparées à la même température ambiante que celle à la-
quelle les déterminations seront réalisées.
soudre. Refroidir et ajouter 20 ml d’acide nitrique
concentré (4.7). Transférer dans une fiole jaugée de
1 000 ml, compléter au moyen d’eau à peu près jus-
4.21.1 Solutions d’étalonnage A (à préparer fraî-
qu’au trait repère, mélanger et refroidir à température
ches) pour la détermination de l’or et de l’argent
ambiante; ensuite, compléter exactement jusqu’au
dans des grains primaires et résiduels et de I’ar-
trait repère et mélanger à nouveau.
gent dans des pépites partagées.
Pipetter 0,O ml, 1,OO ml, 2,00 ml, 5,00 ml et
4.20.2 Argent, solution étalon B (1 ml A 50 pg de
10,OO ml de solution étalon d’or et d’argent (4.20.4)
.
Ag)
dans une série de fioles jaugées à un trait de 100 ml.
Transférer 10,OO ml de solution étalon mère A d’ar-
À chaque fois, ajouter 25 ml d’acide chlorhydrique
gent (4.20.1) dans une fiole jaugée de 100 ml, com-
(4.15) compléter au moyen d’eau à peu près jusqu’au
pléter au moyen d’eau à peu près jusqu’au trait
trait repère, mélanger et refroidir à température am-
repère, mélanger et refroidir à température ambiante;
biante; ensuite, compléter exactement jusqu’au trait
ensuite, compléter exactement jusqu’au trait repère
repère et mélanger à nouveau.
et mélanger à nouveau.
Ces solutions contiennent 0,O Fg de Au/ml, 1,00 pg
Préparer une solution fraîche lot par lot.
de Au/ml, 2,00 pg de Au/ml, 5,00 pg de Au/ml et
10,OO pg de Au/ml et 0,O pg de Ag/ml, 0,50 pg de
Ag/ml, 1,OO pg de Ag/ml, 2,50 pg de Ag/ml et
4.20.3 Or, solution étalon (1 ml A 1 000 pg de Au).
5,00 pg de Ag/ml.
Peser 1 000 g d’or métallique à 0,l mg près. Trans-
férer dans un bécher de 150 ml, ajouter 25 ml d’eau
4.21.2 Solutions d’étalonnage B (à préparer fraî-
régale (4.18) et couvrir avec un verre de montre.
ches) pour la détermination de l’argent dans les
Chauffer pour dissoudre et porter à une température
solutions de séparation.
proche de la siccité. Le cas échéant, ajouter 25 ml
d’eau régale (4.18) et répéter la digestion jusqu’à un
Pipetter 0,O ml, 1,OO ml, 2,00 ml, 4,00 ml 6,00 ml,
état voisin de la siccité.
8,00 ml et 10,OO ml de solution étalon B d’argent
(4.20.2) dans une série de fioles jaugées de 100 ml.
NOTE 3 On ne devra pas laisser la solution s’évaporer
Ajouter 10 ml d’acide nitrique (4.8), compléter au
jusqu’à siccité; sinon, on aura la formation d’une matte d’or.
moyen d’eau à peu près jusqu’au trait repère, mélan-
ger et refroidir à température ambiante; ensuite,
Ajouter 25 ml d’acide chlorhydrique (4.15) et 25 ml
compléter exactement jusqu’au trait repère et mélan-
d’eau, et chauffer pour dissoudre les sels. Refroidir
ger à nouveau.
et transférer dans une fiole jaugé de 1 000 ml. Ajouter
75 ml d’acide chlorhydrique (4.151, compléter au
Ces solutions contiennent 0,O pg de Ag/ml, 0,50 pg
moyen d’eau à peu près jusqu’au trait repère, mélan-
de Ag/ml, 1,00 pg de Ag/ml, 2,00 pg de Ag/ml,
ger et refroidir à température ambiante; ensuite,
3,00 pg de Ag/ml, 4,00 pg de Ag/ml et 5,00 pg de
compléter exactement jusqu’au trait repère et mélan-
Ag/ml.
ger à nouveau.
5 Appareillage
4.20.4 Or et argent, solution étalon
(1 ml A 100 pg de Au et 50 pg de Ag).
5.1 Four à creuset d’essai, dont la température de
fonctionnement maximale exigée et de 1 200 “C.
Pipetter 10,OO ml de solution étalon mère A d’argent
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0 ISO
ISO 10378:1994(F)
5.2 Four à moufle, dont la température de fonc- 5.12 Broyeur à disque vibrant ou machine à
tionnement maximale exigée est de 1 100 “C. meuler oscillante suspendue.
Une indication de température, un contrôle de tem-
5.13 Plaque chauffante.
pérature automatique et un flux d’air contrôlé sont
préférables.
6 Échantillon
5.3 Creusets, en argile réfractaire, d’une capacité
nominale de 500 ml à 600 ml, susceptibles de résister
6.1 Échantillon pour essai
à la corrosion des échantillons et de flux à 1 100 OC.
Le creuset doit avoir une dimension telle que la
Préparer un échantillon pour essai, équilibré à l’air
charge pour le traitement des résidus (7.7) n’occupe
conformément à I’ISO 9599.
pas plus des 3/4 de la profondeur du creuset.
NOTE 6 Un échantillon pour essai n’est pas exigé si des
5.4 Coupelles, en oxyde de magnésium, d’une ca-
prises d’essai préséchées sont a utiliser (voir annexe A).
pacité nominale de 50 g de plomb fondu. Le fond in-
térieur des coupelles doit être concave comme ceci
6.2 Prise d’essai
est recommandé dans les textes relatifs aux essais
au feu auquels il est fait référence dans l’annexe K.
La prise d’essai doit avoir une masse de 20 g, pesée
NOTE 5 Les coupelles pour cendres d’os calcines don- à 0,l mg près. En prélevant des incréments multiples,
nent des pertes supérieures d’un facteur de 5 à 10 à celles
extraire une prise d’essai de l’échantillon pour essai
obtenues avec des coupelles en oxyde de magnésium. Les
de manière telle qu’elle soit représentative du
coupelles pour cendres d’os calcines ne sont pas recom-
contenu du plat ou du plateau. En même temps que
mandées, mais peuvent être utilisées tant que les pertes
la pesée des prises d’essai en vue de leur analyse,
sont prises en compte.
procéder à la pesée des prises d’essai pour la déter-
mination de l’humidité hygroscopique conformément
5.5 Moule conique, en fonte, de capacité suffisante
à I’ISO 9599.
que pour contenir la totalité du plomb fondu, plus les
scories provenant de la fusion en creuset.
Alternativement, la méthode prescrite dans
l’annexe A peut être utilisée pour préparer des prises
d’essai préséchées directement à partir de I’échan-
5.6 Balance, avec une sensibilité de 1 mg.
tillon pour laboratoire.
5.7 Microbalance, avec une sensibilité de 1 pg.
NOTES
7 Si de l’arsenic est présent dans l’échantillon a des
5.8 Verrerie courante de laboratoire, rendue
concentrations supérieures a 2 % (m/m), il y a lieu d’éliminer
exempte de chlorure par lavage.
cet élément conformément à la méthode de l’annexe F; si-
non, une interférence avec l’étape de coupellation est sus-
5.9 Verrerie volumétrique, de classe A, satisfai-
ceptible de se produire.
sant à I’ISO 385-1, I’ISO 648 et I’ISO 1042, et utilisée
conformément à I’ISO 4787. e d’essais a été mené en utilisa nt des
8 Un petit programm
au lieu de (voir annexe J)
prises d’essai de 10 g
20 g
5.10 Spectromètre d’absorption atomique.
7 Mode opératoire
Conditions instrumentales:
Flamme: airlacétylène
7.1 Nombre de déterminations
Longueurs d’onde:
Effectuer les déterminations au moins en double, au-
tant que possible dans des conditions de répétabilité,
242,8 nm pour l’or
sur chaque échantillon pour essai.
328,l nm pour l’argent
NOTE 9 Des conditions de répétabilité existent lorsque
des résultats mutuellement indépendants sont obtenus
5.11 Spectromètre d’émission atomique avec
avec la même méthode sur un matériau d’essai identique
plasma induit par haute fréquence (ICP)
dans le même laboratoire par le même opérateur utilisant le
même équipement et ceci, a des intervalles rapproches.
(optionnel).
4
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ISO 10378:1994(F)
sai préliminaire de fusion (voir annexe B) déterminera la
7.2 Essai préliminaire de fusion
masse de nitrate de potassium nécessaire pour donner un
bloc de plomb d’une masse comprise entre 30 g et 45 g.
Exécuter un essai préliminaire de fusion comme décrit
dans l’annexe B pour vérifier que la masse du bloc
Placer le mélange dans un creuset d’essai (5.3).
de plomb se situe entre 30 g et 45 g.
7.5 Fusion primaire
7.3 Essai à blanc
Placer les creusets dans le four (5.1) préchauffé à une
Exécuter un essai à blanc des réactifs comme décrit
température d’environ 900 “C.
.dans l’annexe C, parallèlement à l’analyse en utilisant
les mêmes quantités de tous les réactifs et en ajou-
NOTE 13 Si des fours chauffes au mazout ou au gaz sont
tant suffisamment de farine (4.5) au flux pour donner
utilisés, il convient de couper l’alimentation en combustible
une masse de bloc de plomb entre 30 g et 45 g.
immédiatement avant d’ouvrir le four.
Omettre la prise d’essai et le nitrate de potassium.
Le blanc total ne devrait pas dépasser 5 pg d’or ou
Amener lentement la température du four à
100 pg d’argent.
1 000 “C. Maintenir cette température jusqu’à ce que
la fusion ait été tranquille pendant au moins 10 min.
7.4 Préparation de la charge
NOTES
Déterminer la masse de nitrate de potassium (4.4)
14 La durée totale de fusion ne devrait pas dépasser
requise dans la charge comme indiqué par la fusion
40 min. Certains fours électriques de type plus ancien peu-
d’essai (voir annexe B) et inclure ce réactif dans le
vent exiger une durée plus longue pour arriver a la tempé-
mélange de flux (voir tableau 1). rature supérieure. Dans ce cas, la durée de fusion devrait
être réduite au minimum.
I
Me langer activement la prise d’essa i avec un flux
15 Des couvercles de creuset ou une couverture en borax
nt la composition p rescrite dans le tableau 1 .
aYa
ou en sel peuvent être utilises pour empêcher la perte de
matière par poussierage ou ébullition.
NOTE 10 Le mélange intime des éléments du flux et de
la prise d’essai est très important. Tous les éléments du flux
Verser le mélange dans un moule conique sec (5.5)
devront être dans un état finement divise avec une dimen-
sion de particules préférentielle inférieure a 0,5 mm. en veillant à ne pas avoir de pertes de plomb ou de
scories. Retenir le creuset pour la fusion de re-
traitement.
Tableau 1 - Masses recommandées d’éléments
Laisser refroidir le mélange et séparer soigneusement
de flux pour la préparation des charges
le bloc de plomb des scories. Marteler le bloc de
Masse
plomb afin d’enlever toutes les petites particules de
Élément de flux
scories adhérentes. Retenir les scories pour le re-
cl
.
traitement.
Carbonate de sodium (4.1) 30
Peser le bloc de plomb. Si le bloc pèse moins de
Litharge (4.2) 210
30 g ou plus de 45 g, jeter le bloc et les scories et
Silice (4.3) 25
répéter l’essai après avoir ajusté l’argent oxydant de
Nitrate de potassium (4.4)
façon appropriée (voir annexe B).
1
NOTES NOTE 16 Les blocs d’une masse inférieure à 30 g peu-
vent présenter des efficacités de collecte médiocres, alors
II Si la teneur en cuivre est supérieure à 30 % (m/m), la
que ceux dépassant 45 g peuvent contenir des quantités
masse de litharge devrait être égale à 30 fois celle du cuivre
supérieures de cuivre et d’autres métaux de base.
plus 35 g pour le bloc de plomb. Alternativement, une prise
d’essai de 10 g ou de 15 g peut être utilisée tout en
conservant la composition du flux donnée dans le
7.6 Coupellation
tableau 1. Si des difficultés sont rencontrées pour I’obten-
tion d’une fusion fluide, la quantité de silice recommandée
Préchauffer une coupelle (5.4) dans le four à moufle
dans le tableau 1 peut alors être diminuée jusqu’à 19 g, tout
(5.2) à 790 “C + 10 “C pendant environ 20 min. Placer
en comprenant 6 g de borax en échange.
le bloc de plomb obtenu en 7.5 dans la coupelle.
Laisser la coupellation se produire à la température la
12 Les quantités de réactif oxydant du mélange dépen-
dent du pouvoir réducteur de l’échantillon pour essai. L’es- moins élevée possible du four à moufle.
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6 ISO
ISO 10378:1994(F)
NOTES
Tableau 2 - Masses recommandées d’éléments
généralement de
17 Cette température sera
de flux pour le retraitement de résidus
790 “C + 10 “C. Les variations dépendent du type de cou-
pelle et des conditions régnant dans le four.
Masse
Élément de flux
g
18 Des températures de coupellation élevées entraîneront
des pertes d’argent plus importantes. Des températures
Carbonate de sodium (4.1) 60
peu élevées peuvent entraîner le «gel» du grain et une
coupellation incompléte. Si l’on ne détermine que l’or, on Litharge (4.2) 60
peut amener la température a 890 “C + 10 “C aprés ab-
Silice (4.3) 60
sorption d’environ 80 % (m/m) du plomb fondu.
Farine (4.4) 4
Retirer la coupelle du four et refroidir. Borax (4.6) 30
Extraire avec précaution le grain de métal précieux et
au feu. Dans ce cas, il est permis de diviser les résidus en
enlever toute matière de coupelle adhérente. Aplatir
deux parties égales et de les fondre séparément dans deux
légèrement le grain et le placer dans un creuset en creusets. II convient alors que les blocs de plomb obtenus
soient scarifiés ensemble et que le bloc de plomb résultant
porcelaine de 30 ml.
soit coupellisé.
Retirer la coupelle pour le retraitement des résidus.
Placer le mélange dans le creuset d’essai initial.
NOTE 25 II est recommande d’utiliser un couvercle en
argile réfractaire ou une couche de borax d’environ 12 mm
7.7 Retraitement des résidus
d’épaisseur avec cette fusion. Si le borax est utilise comme
couverture, la quantité utilisée dans le flux peut être dimi-
Broyer la coupelle et les scories dans un petit
nuée proportionnellement.
concasseur à mâchoires (ou manuellement) et les
placer dans le broyeur à disque vibrant ou la machine
Exécuter la fusion détaillée en 7.5, en portant lente-
à meuler oscillante suspendue (5.12). Broyer pendant
ment la température du four jusqu’à une température
30 s afin d’amener le matériau à moins de 150 prn.
finale de 1 100 “C. Verser le mélange dans un moule
conique sec (5.5) en veillant à ne pas avoir de pertes
NOTES
de plomb. Jeter le creuset.
t entraîn er I ‘agglutination du
19 Un broyage prolongé
Peu
t du tambour * de broyage.
matériau et I’échauffemen Laisser refroidir le mélange séparer soigneusement le
bloc de plomb des scories. Marteler le bloc de plomb
r peut être nettoyé entre les échantillons
20 Le broyeu
Par
afin d’enlever toutes les scories éventuelles.
petites quantités de verre brise ou de qua rtz.
concassage de
NOTE 26 L’addition d’un collecteur sur le bloc de plomb
21 Pour éviter toute contamination, il est recommandé de
n’est normalement pas nécessaire. Toutefois, si les pertes
réserver le matériel de broyage spécialement au re-
sont très faibles, 2 mg de fil de palladium peuvent être
traitement des résidus.
martelés sur le bloc de plomb ou ajoutés à la charge avant
la fusion du résidu pour recueillir l’or et l’argent dans un seul
22 Des couvercles de creuset ou une couverture en borax
grain. L’argent peut être utilisé comme collecteur si ce mé-
ou en sel peuvent être utilisés. Une récupération d’argent
tal n’est pas déterminé.
améliorée est indiquée dans le retraitement des résidus
grâce éventuellement à une meilleure conservation des
Coupelliser le bloc de plomb par la méthode prescrite
conditions de réduction lors de la fusion.
en 7.5 de manière à obtenir un second grain
or/argent.
Mélanger intimement les résidus moulus avec un flux
ayant la composition prescrite dans le tableau 2.
NOTES
23 La masse de farine exigée peut dépendre des caracté-
7.8 Détermination de l’or dans le grain
ristiques du four et de la quantité d’oxydant résiduel pré-
primaire
sent. En conséquence, il y a lieu de déterminer par essai les
quantités réelles nécessaires.
Ajouter 10 ml d’acide nitrique dilué (4.8) au grain du
creuset en porcelaine préparé en 7.6 et chauffer dou-
24 La masse combinée de scories et de coupelle de la
cement sur la plaque chauffante (5.13) pendant
fusion primaire, outre les éléments de flux énuméres dans
le tableau 2, peut dépasser la capacité des creusets d’essai 20 min ou jusqu’à cessation de la réaction.
6
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0 ISO
ISO 10378:1994(F)
NOTES a un danger pour l’éponge
d’or de s’émietter pendant
l’opération de séparation.
27 II est essentiel que le chlorure soit absent pendant la
séparation; sinon, une partie de l’or est susceptible de se 31 Le platine et le palladium sont élimines de la pépite
dissoudre. pendant la séparation au moyen d’acide nitrique, la faible
quantité restante se situant sous la limite de détection pour
28 Lorsque le grain est traite au moyen d’acide nitrique
la détermination par FAAS pour une seule pépite. Si la dé-
dilue, l’argent a commence a se dissoudre a condition que
termination de ces éléments est jugée nécessaire, il y a lieu
le rapport argent/or dans le grain dépasse 2,5:1. La vitesse
de combiner un nombre important de pépites provenant du
de dissolution augmente avec la teneur en argent du grain.
même échantillon pour laboratoire et de suivre la méthode
Une attaque rapide du grain devrait être évitée en poursui-
prescrite en 7.9, en ajoutant le platine et le palladium aux
vant la dissolution et le chauffage lent de manière a empê-
solutions étalons dans des proportions correspondantes.
cher la désintégration de l’or. Si le rapport argent/or est
L’argent présent dans la pépite est détermine en combinant
inférieur a 2,5:1 comme ceci est illustre par l’absence de
plusieurs pépites du même échantillon pour laboratoire, en
séparation dans l’acide nitrique dilué chaud, le grain devra les dissolvant et en déterminant la teneur en argent comme
alors être inquarté (voir annexe D). prescrit en 7.9.
Verser soigneusement la solution dans un bécher de
150 ml en utilisant une baguette de verre afin d’éviter 7.9 Détermination de l’or et de l’argent dans
des pertes.
les grains primaires et résiduels, les blancs et
de l’argent dans des pépites séparées
Ajouter 15 ml d’acide nitrique dilué (4.9) chaud au
creuset en porcelaine et continuer à chauffer dou-
NOTE 32 Pour les blancs et les échantillons contenant
moins de 0,05 mg d’or, il convient que les grains primaires
cement jusqu’à ce que la séparation soit achevée.
et résiduels soient combinés et traites ensemble.
Ceci devrait prendre environ 25 min.
Transférer le doré ou la (les) pépite(s) dans un tube à
Verser soigneusement l
...
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