简介

火试金法，简称火试金，是通过熔融、焙烧的方法对矿石、金属或合金进行成分分析，通常用于测试纯度或质量。

它是将冶金学原理和技术运用到分析化学中的一种经典的也是最古老的方法之一。

历史背景

无论是人们在公元前1380年以前的古埃及帝王陵墓发现用灰吹法炼得的金珠还是古罗马博物学者普林尼提出的火法鉴别金，这些都是火试金法悠久历史的证明。

在古代中国，火试金法亦有过萌芽时期，比如东汉时期的炼丹家狐刚子等人用“灰坯法”提炼金。明代谷应泰在《博物要览》中记载过伪金炭火煅烧后变黑，而真金的颜色则不变。

火试金法的特点

火试金不仅可用来富集金银，更是金银分析的重要方法。许多国家将火试金定为标准方法，在国际上也有非常多的地质、矿山、金银冶炼厂都将它作为最可靠的分析方法广泛应用于生产。

尽管现代分析金银的新技术越来越多，分析仪器更新换代也越来越快，但是并没有任何一种新技术能在精确度和准确度方面胜过火试金法。因为火试金法具备以下的几处优势：

（1）取样代表性好，可以最低限度地降低取样误差。

（2）适应性广，矿石、金精矿、合质金...火试金法几乎能适应所有的样品，并准确地进行金银的测定。

图示为金精矿

（3）富集效率高，可达万倍以上，能从含有大量其他元素的几十克样品中将少量金银精准地富集到试金扣中,金银损失小。

（4）分析结果精准可靠。

主要步骤

①取样，采集具有代表性的样品，然后用破碎机、研磨机等相关设备破碎研磨。

图示为金木石科技 研磨机

②熔样，往试样中加入助熔剂，在耐火粘土坩埚中混匀然后放入熔样炉加热，使其熔融，得到含有贵金属和大量的金属铅以及其他金属杂质的金属扣。

③灰吹，将金属扣放在灰皿中，放入灰吹炉里加热，得到金银小球后洗净、烘干。

④称量，称出金和银的总重量。

⑤金银分离，用热的稀硝酸处理含金和银合金，即可将银溶解。

⑥称量，将除去银以后只含金的试样洗净、烘干后再称量，即可测得金的重量。

火试金法中常用的器皿与设备

器皿

①坩埚，材质为耐火粘土。要求有足够的耐高温性和难熔度，在高温加热时，不会变软或塌倒，叉出时不会破裂；有较高的耐酸碱耐腐蚀性，在遇到强酸、强碱或含有大量氧化铅的熔融体时不致穿漏。

图示为金木石科技 粘土坩埚

②灰皿，灰吹铅扣时吸收氧化铅的多孔性耐火器皿，有水泥灰皿、骨灰-水泥灰皿和镁砂灰皿三种。

镁砂的主要成分是氧化镁，这是一种很好的耐火材料，同时还可耐受碱性熔剂的侵蚀。氧化铅和二氧化硅在高温的时候，可以侵入灰皿中的硅酸盐 。骨灰-水泥灰皿中含有的硅酸盐较多，因为灰吹后，灰皿表面会出现小坑，贵金属也有一定程度的损失。而镁砂灰皿灰吹后无此现象，表面很光滑，贵金属的损失最小。

图示为金木石科技 镁砂灰皿

设备

①熔样炉，将装在坩埚里的经破碎研磨后含有贵金属矿样，助熔剂和氧化铅的混合物熔融的设备。

图示为金木石科技 熔样炉

②灰吹炉，一般称为马弗炉，具有使空气流通的进气口和出气口，最好能使空气预热并能使其稳定地通过，炉温能均匀地由室温加热到1100℃。

图示为金木石科技 灰吹炉

③坩埚混匀机，主要用于批量混合火试金矿物样品和助熔剂，提高实验室样品的制备效率，减少人工的操作，是火试金实验室必备的设备之一。

图示为青岛登讯集团 坩埚混匀机

④坩埚装载车，可批量放取坩埚，不仅减少人工操作频率，还可以保护操作人员远离热辐射的伤害，目前有电动、手动两种模式的坩埚装载车可以选配。

图示为青岛登讯集团 电动坩埚装载车

图示为青岛登讯集团 手动坩埚装载车

⑤火试金工具，专用于矿产实验室的各类工具，包括工作台、坩埚倾倒钢模车、坩埚冷却车、灰皿冷却架、铅扣台、敲砸台、栅格工作台、钢模、坩埚夹、坩埚冷却架、工具架、灰皿叉、炉刷、坩埚倾倒叉、炉铲、炉耙等。

图示为青岛登讯集团 火试金工具

这些工具也可以根据要求定制、组合成多个坩埚装载和倾倒系统。

这种系统可以减少周转时间和能源消耗，其中的工具和手推车为操作员提供安全距离，避免高温烫伤的危险。

图示为青岛登讯集团 多个坩埚装载和倾倒系统

⑥火试金易耗品，包括炉膛、炉板、烟道、硅碳棒等，为火试金工具和设备做好后备工作，也可降低实验室消耗成本，比如火试金熔样炉的炉膛损坏时，可以直接更换炉膛，而不需要更换整个设备。

图示为青岛登讯集团 火试金炉膛

图示为青岛登讯集团 火试金炉板

图示为青岛登讯集团 火试金硅碳棒

熔剂

熔剂的作用，主要是将样品中难熔的氧化铝、氧化钙或硅酸盐等成分熔化成熔渣，从而分解样品，留下贵金属。

图示为金木石科技 助熔剂

按照化学性质，熔剂可以分为酸性、碱性和中性三种。

（1）酸性

①二氧化硅②玻璃粉③硼砂④硼酸

（2）碱性

①碳酸钠②碳酸钾③氧化铅④四氧化三铅⑤氧化钙

（3）中性

①氟化钙、冰晶石

此外，火试金有时还需要用到氧化剂、还原剂、脱硫剂、硫化机、捕集剂、覆盖剂等，以上所有火试金相关工具设备，都可以在青岛金木石实验室科技有限公司的官方网站（https://www.marslabtech.cn/）查看详细信息。

参考文献

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