《湿法冶金工艺中离子浓度在线检测技术》摘要：阐述了湿法冶金工艺中离子浓度在线检测的意义、现状，重点介绍在线检测的电化学技术原理和样品取样、预处理等关键技术。探索性分析出样品预处理、仪器可靠性等是下一步在线检测技术研究的重点方向，实现湿法冶金工艺的离子浓度在线检测将成为必然趋势。关键词：湿法冶炼；离子浓度;在线检测；电化学技术；取样；预处理1引言在线检测技术是指用于工业流程上，完成能够自动分析，即自动取样W连续分析，并实时显示或记录分析结果的技术[1],已经广泛的应用于工业生产中。湿法冶金生产是有价金属元素从矿物中化合物转换成溶液中的游离离子或者络合离子的过程，因此离子浓度在线检测在湿法冶金生产中可以发挥以下作用：在线检测有价金属的离子浓度，例如Zn、Cn、Ni、Au冶炼过程主成份在线检测，可以实时预测冶金过程的资源回收率和反应贫液中有价金属的流失星。(2)在线检测杂质金属离子浓度，例如Zn、Cn、Ni冶炼除杂过程的杂质离子在线检测，可以预报湿法冶金过程中有价金属的提纯效率，有利于产品质量的控制和稳走，(3)在线检测药列成份的离子浓度，例如黄金氤化浸出中游离CN-浓度的在线检测，可以实现药齐(J的添加控制，避免药列浪费、节约生产成本。湿法冶金工艺已经普遍用于国内、外稀贵金属和重金属的冶炼，在湿法冶金中实现离子浓度在线检测有重要意义：及时反应湿法冶金过程的金属分离状况,从而指导生产、优化控制，达到生产、经济效益的最1圭。2在线删现状2.1国外现状国外已经有较为成熟的离子浓度在线检测仪器，并有成功应用先例。在线检测仪器t匕较代表性有Mintek的Cynoprobe系列鼠化物含星在线检测分析仪、Outotec的Courier系列X荧光在线品位分析仪、Metrohm的ADI系列金属离子浓度在线检测仪等。国外冶炼厂很早就开始引进离子浓度在线检测仪仪器，经济效益得到显著提高。据MINTEK的技术资料显示，Cynoprobe分析仪已经在国外数十个黄金冶炼企业得到应用，通过Cynoprobe分析仪和氤化物含量控制软件的应用，可以在保障金浸出率的情况下，减少10-20%的氤化钠用呈。2.2国内现状目前国内大多数湿法企业停留在实验室离线分析阶段。少数企业也曾引进国外设备并取得较好的应用效果，例如90年代株洲冶炼厂引进奥托昆普的0TI95在线自动滴走分析仪，对湿法冶炼流程监视起到较好的作用，实现在线的监视能加强对冶炼过程的理解和对流程优化控制具有十分积极的作用［2］。但由于工艺复杂性、取样技术不过关及仪器后期使用成本高等问题，国外在线检测仪器在国内并没有得到推广。国内也有一些通用分析仪器厂家研发离子浓度在线检测产品，但多用于水处理及石化行业，并不适用于冶金工业复杂工况。近几年国内一些研究机构开始迸行湿法冶金的离子浓度在线检测技术攻关并取得成果，2013年北京矿冶研究总院研制出适用于黄金浸出工艺的BOTA-I型氤根在线检测仪并在山东黄金某企业得到工业应用，同时开展了Cu、Zn、Ni等冶炼中金属离子浓度在线检测技术的研究。3离子浓度在线检测技术离子浓度在线检测仪表一般由取样和预处理单元、测毫单元（电化学）、信号处理及人机接单元三部分组成；随着计算机技术、电子技术、传感器技术的发展，信号处理及人机接单元已无技术瓶颈，因此前两单元是在线检测仪表的核心。图1离子浓度在线检测仪器结构3.1离子浓度在线检测技术原理电化学技术是实现离子浓度在线检测的主要技术手段，应用电化学原理,和待测对象组成化学电池，通过测毫化学电池的某种电信号（电压、电流、电阻、电星等）的强度和变化，对待测物质进行走性、走毫分析。湿法冶炼工艺的离子种类非常多，含呈范围也相差很大，针对不同的离子或离子的不同浓度范围，往往需要采用不同技术手段来实现。常用的离子浓度在线检测技术有：离子选择性电极法离子选择性电极法是根据直接测得电池电动势来确走离子含毫的一种分析方法。离子选择电极是指对某种特走的离子有一走的选择性响应的电极，它是以电位法测毫溶液中的某一种离子浓度的指示电极［3］。适用于有市售离子瞬性电极的离子，以K+、Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、Li+、F-等较常见，也有少数Cu、Fe、Cd离子选择性电极。优点：该方法可以实时快速得到测毫结果，可使用在高泱度和色度的溶液中(在这些溶液，比色法无】去使用)。缺点：离子选择电极的电极响应受许多离子干扰［4］，影响到测呈精度。电极在矿浆环境的长期使用的寿命及可靠性差。伏安极谱法伏安极谱法是通过测定电解过程中所得到的极化电极的电流-电位(或电位-时间)曲线来确走溶液中被测物质浓度的一类电化学分析方法，又分为极谱法和溶出伏安法，两者主要区别在于极化电极不同。湿法冶金过程的在线检测一般采用溶出伏安法，依