火試金方法（The fire assay method）是將冶金學原理和技術運用到分析化學中的一種經典的分析方法，是分析化學中最古老的方法之一。
火試金方法是用加熔劑熔煉礦石和冶金產品的辦法來定量測定其中貴金屬的含量。該方法具有取樣代表性好、方法適用性廣、富集效果好等優點，是金銀及貴金屬化學分析的重要手段。
一、火試金法的特點（Features of The Fire Assay Method）
火法試金不僅是古老的富集金銀的手段，而且是金銀分析的重要手段。國內外的地質、礦山、金銀冶煉廠都將它作為最可靠的分析方法廣泛應用於生產。一些國家已將該方法定為標準方法，我國在金精礦、銅精礦及首飾金、合質金中金的測定上，也定為國家標準方法。隨著科學技術的發展，分析金銀的新技術越來越多，分析儀器也愈來愈先進，火試金法與其它方法比較，其操作程序較長並需要一定技巧，有許多分析工作者試圖使用其它分析方法來代替火試金法。然而，火試金法是不可替代的，對於高含量金原料或純金中金成份的測定，其精確度和準確度為其它直接測定法所不及，在有關金銀含量的仲裁分析中，火試金分析可以給出令爭議各方信服的結果。這是由於火試金法有許多其它分析手段所不具備的獨特的優點：
（一）取樣代表性好。金銀常以＜g/t量級不均勻地存在於樣品中， 火試金法取樣量大， 一般取20～40g，甚至可取多至100g或100g以上的樣品，因此，樣品代表性好， 可把取樣誤差減小到最低限度。
（二）適應性廣。幾乎能適應所有的樣品，從礦石、金精礦到合質金，火試金法都能準確地進行金銀的測定，包括那些目前用溼法分析還解決不了的輝銻礦在內。對於純金主成份的分析，火試金的分析同樣可以獲得滿意的結果，除了極個別的樣品外，此法幾乎能適應所有的礦種。
（三）富集效率高，達萬倍以上， 能將少量金銀從含有大量基體元素的幾十克樣品中定量地富集到試金扣中，即使富集微克量的金銀，損失也很小，一般僅百分之幾。由於合粒（或富集渣）的成分簡單，有利於以後用各種測試手段進行測定。
（四）分析結果可靠、準確度高。南非蘭德公司對純金（＞99.9%）的常規分析，同一個樣品的74次分析結果，標準偏差（S）0.0058%。國內同類產品10次分析結果的S也在0.005%左右。多年來，國內外一些學者企圖用新的溼法化學分析或儀器分析去完全取代火試金法，但至今未能成功。Werbicki等比較了溶液中Au的三種分析方法——AAS、ICP-AES和試金法，給出了18個實驗室分析的每一種方法的標準偏差S，結果是ICP-AES和AAS法基本一致，但都比試金法稍差。Wall指出火試金法適用於金量＜1μg～1g的樣品，且準確度和精密度優於其它儀器分析。
二、火試金法的基本原理（Principle of Method）
火試金分析實際上是以坩堝或者灰皿為容器的一種試金方法，種類繁多， 操作程序不一，有鉛試金、鉍試金、錫試金、銻試金、硫化鎳試金、硫化銅試金、銅鐵鎳試金、銅試金、鐵試金等。但各種新試金方法的熔煉原理和試金過程中的反應仍與鉛試金法有許多相同之處。在所有的火試金法中，應用得最為普遍最為重要的是鉛試金法，其優點是所得的鉛扣可以進行灰吹。鉛試金法與灰吹技術相結合，可以使幾十克樣品中的貴金屬富集在數毫克重的合粒中。鉛試金法，Au的捕集率＞99%，對低至0.2～0.3g/t的Au仍有很高的回收率，鉛試金對常量及微量貴金屬的分析準確度都很高。以下以鉛試金法為例簡述火試金的原理。
鉛火試金法主要分為3個階段：
（一）熔煉。它藉助固體試劑與巖石、礦石或冶煉產品混合，在坩堝中加熱熔融，用鉛在熔融狀態下捕集金銀及貴金屬，形成鉛合金（一般稱作鉛扣，也稱之為貴鉛），由於鉛合金的比重大，下沉到坩堝的底部。與此同時，樣品中賤金屬的氧化物和脈石與二氧化矽、硼砂、碳酸鈉等熔劑發生化合反應，生成矽酸鹽或硼酸鹽等熔渣，因其比重小而浮在上面，藉此使金銀從樣品中分離出來。因此，在火法試金過程中同時起了分解樣品和富集貴金屬的兩個作用。
（二）灰吹。把得到的鉛合金放在灰皿中在適當的溫度下用進行灰吹除鉛，灰吹時鉛氧化成氧化鉛而滲透於多孔的灰皿中，從而除去了鉛扣中的鉛及少量的賤金屬，金銀及貴金屬不被氧化保而留在灰皿之中形成金銀合粒。
（三）分金。以硝酸溶解金銀合粒，使銀溶解，而金仍然保持固態，將獲得的金粒經淬火後稱量，可計算出金的含量，根據金銀合粒質量與金質量之差即可求出銀的含量。
火試金法完成金銀及貴金屬的分離與富集後，除上述測定金、銀的重量法外，用王水將將金銀合粒溶解後，可用多種化學分析方法測定金、銀及其它貴金屬。
火試金的理論依據可概括為五個方面。
第一，正確使用化學試劑使熔融點降低，保證能在試金電爐達到的溫度下得到流動性良好的礦物質。
第二，高溫熔化的金屬鉛對金銀及貴金屬有極大的捕收能力，可將熔融狀態下暴露出來的金銀完全熔解在鉛中。
第三，金屬鉛與熔渣比重不同，熔融中鉛下沉到底部形成鉛扣，礦渣漂浮其上，實現了鉛扣與熔渣的良好分離。
第四，一定溫度下鉛易氧化，同時氧化鉛能被細密多孔的灰皿所吸收，金銀不能氧化形成合粒保留灰皿之中。
第五，借金銀在硝酸中溶解性的不同，進行金銀分離，銀形成硝酸銀進入溶液，金經稱重可以計算出金的品位。
三、火試金法中常用的器皿與設備（Equipments ）
（一） 器皿
1、試金坩堝
試金熔煉用的坩堝一般稱為試金坩堝，材質為耐火黏土。對試金坩堝的一般要求是：具有足夠的難熔度，即在高溫加熱時坩堝不變軟或塌倒；在加熱時仍能保持足夠的壓強，在鉗取或叉出的時候不會破裂；能抵抗熔融體的化學作用，不致受到包括強酸、強鹼或含有大量氧化鉛在內的各種熔融體的腐蝕，使坩堝穿漏。
2、灰皿
灰皿是灰吹鉛扣（或鉍扣）時吸收氧化鉛（或氧化鉍）用的多孔性耐火器皿。常用的灰皿有三種：水泥灰皿、骨灰-水泥灰皿和鎂砂灰皿。
①水泥灰皿 用400、500號的矽酸鹽水泥，加8～12％的水，混勻，在灰皿機上壓制。矽酸鹽水泥的成分是含CaO60～70％、A1 2O3 4～7%、SiO2 l9～24％、Fe2O3 2～6%。水泥是價廉的普通材料。水泥灰皿堅硬，不易開裂，但是灰吹時貴金屬損失比後二種大一些。
②骨灰灰皿和骨灰-水泥灰皿 骨灰是用牛羊骨頭灼燒、磨細、再灼燒得到的，其中有機物必須全部除去。它的成分為磷酸鈣90％、氧化鈣5.65％、氧化鎂1%、氟化鈣3.1％。 骨灰的細度要小於0.147mm，其中0.088mm的應佔50％以上。用純骨灰制的灰皿較松，可用於粗金、合質金的灰吹。試金分析一般使用骨灰和水泥的混合灰皿，骨灰和水泥按不同比例混勻，加8～12%的水，在灰皿機上壓制。不同的人做試驗的結果不同，有的認為3：7好，也有認為是4：6或5：5好。骨灰-水泥灰皿比純骨灰灰皿硬些，但比水泥灰皿鬆軟。用骨灰-水泥灰皿來灰吹，金、銀的損失要比水泥灰皿小些。骨灰的製備較麻煩，要經過灼燒、磨細好幾道工序才能製成。
③鎂砂灰皿 將鍛燒鎂砂磨細，要求有63%以上通過0.074mm篩，顆粒為0.2～0.1mm的不超過20％。磨細後的鎂砂要在幾天內壓完，否則放置久後又要結塊。取85份磨細的鎂砂和15份500號水泥，混勻，加8～12%水壓製成皿。用鎂砂做成的灰皿灰吹時貴金屬的損失比前二種小。
鎂砂的主要成分是氧化鎂，它是很好的耐火材料，能耐鹼性熔劑的侵蝕。鉛扣灰吹時生成的氧化鉛是極強的鹼性熔劑。在高溫時氧化鉛與二氧化矽的親和力很強，能侵入灰皿中的矽酸鹽。骨灰-水泥灰皿中含的矽酸鹽較多，用這種灰皿灰吹後，皿表上會出現小坑，貴金屬會因此而受到損失。使用鎂砂灰皿，灰吹後無此現象，表面很光滑。
金、銀在三種灰皿中灰吹，文獻[23]中用重量法作了比較，證明使用鎂砂灰皿損失最小，純骨灰灰皿和骨灰-水泥（1+1）灰皿次之，水泥灰皿損失最大。近年來有人用Ag110和Au198同位素作了更直觀的試驗。文獻[24]報導，用Ag110同位素和5mg非放射性銀在骨灰和鎂砂灰皿中灰吹（895℃），測量灰皿中的Ag110，其結果見表1，銀在骨灰灰皿中的損失比鎂砂灰皿大25％。
文獻[25]報導用Au198同位素作試驗，比較了金在鎂砂和骨灰灰皿中的損失。在960℃灰吹，所得的結果表明：金在骨灰灰皿中損失比在鎂砂灰皿中的損失大得多。其結果見表2。
表1 銀在各種灰皿中的損失
灰皿類型 | 灰皿重量（g） | 銀在灰皿中的損失（%） | 平 均（%） |
鎂砂（直徑1英寸） | 25 | 2.2 2.2 2.6 | 2.3 |
鎂砂（直徑1英寸） | 25 | 2.3 2.4 2.4 | 2.4 |
骨灰（直徑1英寸） | 25 | 2.9 2.9 3.2 | 3.0 |
鎂砂（直徑1.5英寸） | 45 | 2.4 2.4 2.4 | 2.4 |
表2 金在各種灰皿中的損失
灰皿類型 | 鎂砂 英國制 | 鎂砂 英國制 | 鎂砂 英國制 | 鎂砂 英國制 | 骨灰 法國制 |
測定次數 | 18 | 18 | 17 | 18 | 18 |
平均損失（%） | 0.821 | 0.396 | 0.908 | 0.754 | 3.432 |
標準偏差 | 0.220 | 0.097 | 0.260 | 0.156 | 1.731 |
變差係數（%0 | 26.8 | 24.6 | 28.7 | 21.1 | 50.4 |
3、焙燒皿
長方形瓷質皿，供樣品焙燒除去S，As用，長 120mm，寬 65mm，高20mm，一般放20～40g樣品，最多可放50g。
（二）設備
1、試金爐與灰吹爐
試金用的高溫灰吹爐，一般稱馬弗爐，各國資料均作了一定的介紹，有一定的技術要求。文獻[22]指出，"灰吹爐—一種馬弗爐型的爐子，這種爐子應具有使空氣流通的進氣口和出氣口，最好能使空氣預熱並能使其穩定地通過，爐溫能均勻地由室溫加熱到1100 ℃。據南非資料介紹，其化驗室使用的試金爐在放置灰皿時可以一次完成，向灰皿中放置鉛扣也是如此，灰吹完成後全部灰皿可以一下子取出來。
2、天平和砝碼
火試金分析法是質量分析法，對試金天平的要求比較嚴格。早期的日本雙臂擺動式試金天平，最大稱量為1-2g，對砝碼有更加嚴格的要求，要使用鉑銥合金製作。我國各地試金分析室大都使用稱量20g，感量0.01mg的精密分析天平，不少單位已使用感量為0.001mg的精密分析天平。天平和砝碼要求經常校正，根據工作量的大小，其檢校周期以一個月或一個季度為宜。
3、分金籃
對試金分析專用的分金籃，各國都有特定的規定。日本用鉑金或瓷盤製作；前蘇聯用鉑金製作；印度用鉑金或石英框架，是由許多小套筒組成，這些小套筒是以鉑框架為依託的多孔鉑杯或以熔融石英框架為依託的多孔熔融石英杯；我國的試金分析室採用鉑金或不鏽鋼板材製作。
4、灰皿機和碾片機
國內外對於灰皿機和碾片機大都沒有提出明確的要求，只是要求在製作灰皿時，要使灰皿的成型壓力一致，在碾片時要使金銀合金片成型一致，以避免因此而增大分析誤差。
四、火試金使用的主要試劑及其作用（Main reagents & functions）
火試金法要加入各種試劑，通過高溫熔融，把待測定的貴金屬與樣品中的基體成分分離。加入的各種試劑所起的作用不盡相同。有的在高溫時經化學作用後能捕集樣品中的貴金屬，稱做捕集劑；有的能將樣品熔化，並與其中的基體成分化合而生成矽酸鹽、硼酸鹽等熔渣，叫做熔劑或助熔劑、渣化劑。按照試劑在熔煉過程中所起的作用來分類，試金用的試劑又分為七類：熔劑、還原劑、氧化劑、脫硫劑、硫化劑、捕集劑和覆蓋劑。有的試劑只有一種用途，如SiO2僅作酸性熔劑用，但是另一些試劑兼有幾種不同的用途，如PbO既是鹼性熔劑，又是捕集劑和脫硫劑。
（一）熔劑
熔劑的作用，是將樣品中難熔的Al2O3、CaO或矽酸鹽等基體成分熔化並生成良好的熔渣，從而將樣品分解。熔劑按照化學性質，分為酸性、鹼性和中性三種。
1、二氧化矽（SiO2）即石英粉，是一種很強的酸性熔劑。
2、玻璃粉（主要成分是xNa2O·yCaO·zSiO2）是一種常用的酸性熔劑，可用來代替二氧化矽粉。玻璃粉中除了含有酸性成分的SiO2外，還有CaO，Na2O等鹼性成分，所以它的酸性較石英粉弱，一般2～3g玻璃粉相當於1gSiO2 。通常是以平板玻璃為原料，水洗乾燥後在磨礦機中粉碎至0.246mm～0.175mm。
3、硼砂（Na2B4O7·10H2O）是一種活潑而易熔的酸性熔劑，它在熔煉中在350℃時開始失去其中的結晶水，並迅速膨脹。因此在配料中使用過量的硼砂容易引起熔煉時物料溢出，造成坩堝內試樣的損失。硼砂能和許多金屬氧化物形成硼酸鹽，它們的熔點要比相應的矽酸鹽低。例如CaSiO2 的熔點是1540℃，Ca2SiO4的熔點是2130℃，而CaO·B2O3 的熔點只有1154℃，配料中加入硼砂後，可以有效地降低熔渣的熔點。
4、硼酸（H3BO3）是一種酸性熔劑，它可以代替硼砂。硼酸加熱後失去水分，生成造渣能力很強的 B2O3。
5、碳酸鈉（Na2CO3）是一種便宜的，常用的鹼性熔劑，在熔融時易與鹼金屬硫化物作用形成硫酸鹽，有時起到脫硫或氧化作用，無水碳酸鈉在852℃開始熔化，當加熱至950℃時，開始放出小量的二氧化碳而略微分解。
Na2CO3 →△Na2O+ＣO2
生成的氧化鈉與酸性物質化合而生成鹽類，
Na2O+SiO2→△Na2SiO3
6、碳酸鉀（K2CO3）其性質和碳酸鈉相似，也是鹼性熔劑。它的價格比碳酸鈉貴。
7、氧化鉛（PbO）又名黃丹粉，是一種很強的鹼性熔劑，同時又是氧化劑、脫硫劑和貴金屬的捕集劑，所以在鉛試金中用途很廣。氧化鉛與二氧化矽有很強的親和力，在較低的溫度下與二氧化矽化合，生成流動性很好的矽酸鉛。火試金法應用氧化鉛的目的是捕收金銀，加入的氧化鉛定量地被還原為鉛。氧化鉛使用前必須檢查金銀含量，金含量應小於20×10-6%，銀小於2×10-5%。否則就不能使用。
8、四氧化三鉛（Pb3O4） 又名紅丹粉，性質、用途和質量要求同氧化鉛，唯其氧化力較氧化鉛強得多。
9、氧化鈣（CaO）是一種不常使用的鹼性熔劑，價格低廉，能降低熔渣的比重，增加渣的流動性，有些試金工作者主張在鉻鐵礦、銅鎳礦試金時加入一定量的氧化鈣。
10、氟化鈣（CaF2）是一種不常用的中性熔劑，它能夠增加熔渣的流動性，在某些鉻鐵礦和銅鎳礦的配料中要加入氟化鈣。
11、冰晶石（Na3AlF6）是一種很少應用的中性熔劑。含氧化鋁高的試樣試金時，加入冰晶石能降低造渣的溫度。
（二）還原劑
還原劑的作用是將配料中加入的金屬氧化物還原成金屬或合金，藉此捕集貴金屬。另一個作用是將高價氧化物還原成低價氧化物，有利於與二氧化矽造渣。
在試金分析中常用的還原劑有碳水化合物，碳素類和金屬鐵。碳水化合物有小麥粉、黑麥粉、玉米粉、蔗糖、澱粉等，其中最常用的是小麥粉。碳素類還原劑中較常用的有木炭粉和焦炭粉。金屬鐵既是還原劑，又是脫硫劑。
麵粉（C6H10O5）是試金分析中常用的還原劑，它受熱後失去水分，生成顆粒細微的無定形碳，能均勻地分布在坩堝物料中，在低於500℃開始起還原反應，當600℃時其反應速度最快。麵粉的還原力理論值是15.3，即1g麵粉能還原15. 3g鉛，但實際上只能還原出10～12g鉛。
（三）氧化劑
加入氧化劑的目的是將試樣中的硫化物部分地或全部地氧化成氧化物，使金屬氧化物進入熔渣中，同時避免了硫化物形成鋶（各種金屬硫化物的互溶體）而使貴金屬受到損失。
1、硝酸鉀（KNO3） 又名硝石，是一種很強的氧化劑。在高溫時分解釋放出氧，將硫化物及砷化物等氧化成氧化物，控制硫化物對氧化鉛的還原能力，以便獲得質量合適的鉛扣。使用硝酸鉀時，必須將試樣先進行氧化力試驗，然後再計算硝酸鉀的需要量，一般以每克硝酸鉀能氧化4g金屬鉛來計算。
2、硝酸鈉（NaNO3） 性質和硝酸鉀相似，價格便宜，可代替硝酸鉀。
3、氧化鉛（PbO） 與重金屬的硫化物共熱時，它很容易放出氧氣，將硫化物氧化成氧化物（貴金屬和鉛的硫化物除外），氧化鉛自身被還原成金屬。
（四）硫劑
脫硫劑是一種對硫具有很強親和力的物質，它可以把硫從其原來的化合物中奪取出來，並與硫結合。
1、金屬鐵（鐵釘） 是還原劑和脫硫劑。它能將許多金屬氧化物、硫化物分解而還原成金屬，一般採用8#鐵線截斷5寸長，視試驗料含硫高低加入2～4根。
2、碳酸鈉（Na2CO3） 其脫硫反應式如下：
MeS＋＊即＊q。＊叨十＊批十＊Q
生成的MeO與SiO2 化合生成矽酸鹽渣。Na2S溶於鹼性渣中。含有硫化物的溶渣不同程度上會溶解貴金屬，致使熔煉過程中貴金屬遭受損失。
（五）硫化劑
在高溫時能使Cu，Ni等金屬及其氧化物轉變成為相應的硫化物的物質，叫做硫化劑。目前常用的有下列兩種：
1、硫磺 是很強的硫化劑，能與金屬銅、鎳、鐵或CuO，NiO反應，生成 CuS，Ni3S2和 FeS。
2、硫化鐵（FeS） 能與Cu，Ni的氧化物反應，生成Cu，Ni的硫化物。
（六）捕集劑
在高溫具有萃取貴金屬能力的物質，稱為捕集劑，它們一般是金屬、合金或者是鋶。這些物質的比重大，最後沉降在試金坩堝的底部。冷卻後的形狀象鈕扣，稱做扣或試金扣。用鉛作捕集劑時，稱這種捕集了貴金屬的金屬鉛為鉛扣，用鋶作捕集劑時叫鋶扣。
1、鉛（密度11.34g／cm3，原子半徑0.175nm，熔點327.4℃） 是最常用的，也是最有用的捕集劑之一。它的比重大，易與渣分離，捕集貴金屬後的金屬鉛，能用簡便的灰吹法使鉛與貴金屬分離，得到一顆組分簡單的貴金屬合粒，為下步測定提供了方便的條件。鉛對Ag，An，Pd，Pt，Rh，Ir，Ru，Os的捕集效果良好，大部分在98％以上，個別的稍低一些。
2、鉍（密度 9.75g／cm3，原子半徑 0.155nm，熔點 271.3℃） 與貴金屬在高溫條件下能形成一系列的金屬互化物或合金，能定量地捕集貴金屬，效果較好，各種貴金屬的捕集率分別為：Au 99％，Ag 98％，Pt 98％，Pd 98％，Rh 99％，Ir 98％Ru 97％。鉍扣灰吹時，Os的損失嚴重。鉍及其化合物毒性很小，這一點比鉛試金法優越。
3、錫（密度7.3g／cm3，原子半徑0.158nm，熔點231.9℃) 能捕集8種貴金屬。錫與Au，Pt，Pd，Rh，Ir，Ru和Os形成金屬互化物，如 AuSn4，PtSn4，PdSn4，RhSn4，IrSn7，Ru2Sn7，OsSn3等。這些互化物隨著熔融的錫被富集在錫扣中。
4、鎳鋶（密度4.6～5.3g／cm3，熔點Ni3S2 790℃,FeS 1150℃，Cu2S 1120℃，三者混合時的熔點800℃以下） 鎳鋶也稱鎳冰銅。其中起主要作用的成分是硫化鎳，還包括來自樣品中的（或加入的）銅鐵等硫化物。硫化鎳捕集貴金屬的能力比硫化銅強得多。硫化鎳或鎳鋶捕集貴金屬（鈀除外）的效率在96％以上，在熔渣中的損失小於 4％。
5、銻（密度6.68g／cm3，原子半徑0.161nm，熔點630.5℃） 銻捕集Au，Pd，Pt，Rh，Ir，Ru，Os的性能良好，回收率達97％以上，在渣中的損失小於3％。銻能灰吹，灰吹時Os不損失，這是它獨特的優點，也是鉛、鉍試金所不及的。銻在捕集貴金屬的同時，也將Cu，Co，Ni，Bi，Pb等重金屬捕集，灰吹時也不能將它們除去，所以銻試金法只能捕集成分簡單的樣品中的貴金屬。
6、銅鐵鎳合金（密度 8～9g／cm3，原子半徑：Cu 0.127nm，0.Ni 125nm，Fe 0.126nm） 銅鐵鎳合金一次能同時捕集 Pd，Pt，Rh，Ir，Ru和Os等6種鉑族金屬。捕集效果很好，回收率在98％以上，Ir稍差一些，約95％。但下一步鉑族金屬與大量Cu，Fe，Ni的分離困難。操作過程冗長，而且銅鐵鎳試金需要1450℃的高溫，一般試金爐難以達到。
7、銅（密度8.89g／cm3，原子半徑0.127nm，熔點1083℃） 用銅作捕集劑，捕集 Pd，Pt，Rh，Ir的回收率都在95％以上。
（七）覆蓋劑
覆蓋劑蓋在坩堝中的物料上面起隔絕空氣的作用，避免爐中的空氣與物料之間產生不希望進行的反應。同時也起到熔煉時阻止熔融物的飛濺、減小損失的作用。常用覆蓋劑有下列三種：
1、硼砂 它比坩堝中其它物料先熔化，最初熔化時，硼砂是很粘稠的，可以防止礦樣粉末的損失。硼砂與熔融體結合後，會改變熔渣的酸度。因此，在使用硼砂作覆蓋劑時，應注意到這一點。
2、食鹽 是常用的、價廉的覆蓋劑。Pb，As，Sb以及Au，Ag的氯化物在高溫時易揮發，在出爐時有大量有毒的PbCl2白煙冒出，汙染環境，這是人們不喜歡用它的一個原因。
3、硼砂-碳酸鈉。這種覆蓋劑性能同硼砂，只不過通過調節兩者的比例，可以配成與坩堝中的物料相同的矽酸度，不致因覆蓋劑進入熔融體而改變渣的矽酸度。
（八）鐵釘
是還原劑和脫硫劑。它能將許多金屬氧化物，硫化物分解而還原成金屬，
RO+Fe=R+FeO，RS+Fe=FeS+R。一般採用8#鐵線截斷5寸長，視試驗料含硫高低加入2～4根。
五、鉛試金法
（一）熔煉過程及配料理論（Applications for complex theory in production）
熔煉過程起兩個作用，一是把樣品分解，一是把樣品中的貴金屬富集到捕集劑（即試金扣）中。
一般樣品的熔點很高，不易熔化，要加入適當的熔劑後，才可在較低的溫度下熔融，樣品中的貴金屬才被暴露出來，與加入的捕集劑接觸，被捕集到試金扣中。
試金程序根據樣品的性質來確定加入的化學試劑，即分別採用麵粉法、鐵釘法和硝石法進行高溫熔煉，在熔融過程中利用氧化劑或者還原劑控制氧化鉛的還原。
1、熔煉反應
在熔煉過程中所發生的反應可分為四類：還原反應、氧化反應、硫化反應和熔渣的生成。
（1）還原反應
火試金法中，捕集劑是以金屬氧化物和含碳物質的混合物形式加入的（鋶試金法除外。熔煉時，溫度升高，金屬氧化物被碳還原，生成微粒的金屬或合金。它們的顆粒很細，比表面很大，因而與貴金屬接觸的機會多，這種形態的捕集劑有利於捕集貴金屬。
（2）氧化反應
若樣品中含有大量的硫化物，還原力過剩，會使過多的PbO被還原 不但生成的鉛扣過大，延長灰吹的時間，而且使具有排除雜質能力的PbO在熔體中相應減少，排除雜質的能力減弱，導致部分雜質進入鉛扣中。鉛扣中的雜質增多後，會造成灰吹時貴金屬的損失或給灰吹帶來困難。由於這些原因，在熔煉硫化礦時，常常要在配料中添加一定量的氧化劑，將一部分硫化物氧化除去，使獲得質量合適的鉛扣。常用的氧化劑是硝酸鉀，有時也用硝酸鈉。
（3）硫化反應
在坩堝試金法的熔煉過程中，有時會發生硫化反應。當以鋶作為捕集劑時，有意識地加入硫化劑和金屬氧化物，促使硫化反應順利進行，通過生成的鋶來捕集貴金屬；對於含Cu，Ni，Fe的硫化礦物的試樣，在試金過程中，如配料不當，試樣中的S和Cu，Ni，Fe會形成鋶，這是不希望的硫化反應。因為融體中生成了一層鋶介於扣與渣之間，它能捕集貴金屬，導致貴金屬的損失
某些金屬容易和硫迅速反應，生成金屬硫化物，有些金屬難和硫起反應。這和金屬對硫的親和力有關。金屬對硫的親和力按下列次序遞減：Mn＞Cu＞Ni＞Fe＞Sn＞Zn＞Sb＞Pb。
（4）熔渣的生成
試金熔煉的成敗，與熔渣的性質密切有關。可以說良好的試金扣是孕育在合理的熔渣之中。所以對熔渣的研究，應予以重視。
布格比（BUgbee）提出，鉛試金的熔渣應該具備下列條件：
1）應具有試金爐能達到的，較低的生成溫度。
2）在接近生成溫度時它應該是糊狀的，以阻止已被還原的小鉛粒下降，直至貴金屬從機械的或化學的結合狀態中釋放出來，並與鉛生成合金為止。
3）當加熱到略高於它的熔點之上時，熔渣應該是稀薄而易於流動的，使得鉛粒容易沉降。
4）應對貴金屬具有小的溶解度，並使熔劑將礦石完全分解。
5）對坩堝的腐蝕作用較小。
6）比重較小，能與鉛很好地分開。
7）冷卻後應該很容易與鉛（扣）分離，而且生成均質的熔渣。均質熔渣說明礦石完全分解。
8）應該包含有礦石中的全部雜質。
對熔渣的這些要求，不但適用於鉛試金法，也適用於其它試金法；不僅適用於Au，Ag的火試金法，還適於鉑族金屬的試金法。
根據上述要求，必須進行合理配料，矽酸度應控制在一定範圍內，如果矽酸度過高其熔渣的流動性差，會產生半熔融狀態，礦渣中易殘留鉛粒，使分析結果偏低；如果矽酸度過低則礦渣鹼性增強腐蝕坩堝，並需要增高熔融的溫度。因此，一般麵粉法要求矽酸度為1.5～2，鐵釘法為0 5，硝石法要求在0 5～1。關於矽酸度，試金礦渣是由各種金屬氧化物與非金屬氧化物組成的，其非金屬氧化物主要是二氧化矽和硼酸鈉。可以把熔渣看作是各種矽酸鹽、硼酸鹽的熔融體。根據熔融體中酸性成份和鹼性成份的多少，把熔渣分成酸性、中性、鹼性三種成份，熔渣的酸鹼性是以矽酸度來表示的，它的含義是熔渣中酸性氧化物中氧總量與鹼性氧化物中氧的總量之比值（表3）。
表3 各種矽酸度及矽酸鹽、硼酸鹽的分子式
熔渣名稱 | 矽酸度（k） | 含SiO2及含RO形態鹼的分子式 | 含硼砂和RO組成渣的分子式 |
半矽酸鹽 | 0.5 | 4RO· SiO2 | 11RO ·Na2 ·2B2O3 |
一矽酸鹽 | 1.0 | 2RO· SiO2 | 5RO · Na2 ·2B2O3 |
倍半矽酸鹽 | 1.5 | 4RO· 3SiO2 | 3RO· Na2 O· 2 B2O3 |
二矽酸鹽 | 2.0 | RO ·SiO2 | 2RO· Na2 O ·2 B2O3 |
三矽酸鹽 | 3.0 | 2RO ·3SiO2 | RO· Na2 O· 2 B2O3 |
矽酸度=酸性氧化物中氧原子總數 / 鹼性氧化物中氧原子總數
一般ｋ=1稱為中性溶渣，K＞1為酸性渣，K＜1為鹼性渣。
2、配料
必須根據試樣的性質確定試金的配料方法，根據要求的矽酸度範圍，計算各種試劑的加入量。操作程序是，填寫好調料表，再依次稱取試劑和試樣，放入坩堝內用攪拌勺將試劑和試樣攪拌均勻，並將坩堝輕加敲震，使附在坩堝內壁上的小顆粒脫落，並使坩堝物料緊縮，加入適量的硝酸銀溶液（不測銀時）。如果含硫時，插入所需的鐵釘，然後加上一層復蓋劑。當電爐溫度升至800℃時，將配好料的坩堝裝入爐內，於1～1.5h內，將爐溫升至1150℃，保持10min，即可出爐。
由於礦石的種類不同，試金配料的方法也不同， 按照礦石類型和配料用試劑的成分，坩堝熔融法的配料方法有三種：麵粉法、硝酸鈉-焦碳法或鐵釘法、硝石法。
（1）麵粉法 麵粉法是最常用的一種配料方法。當試樣本身沒有還原力或還原力很低時，需要加入麵粉作為還原劑。這種方法的優點很多，可以控制鉛扣的大小，適用的礦種和物料的範圍廣，適用於矽酸鹽礦、碳酸鹽礦和氧化礦等。硫化礦經焙燒除去硫後的焙燒礦也能用此法。
矽酸鹽礦為主的樣品配料要求是：（1）礦渣的矽酸度為1. 5～2 0；（2）稱取試樣量30～50g；（3）碳酸鈉加入量為試樣量的1. 5～2倍；（4）硼砂的加入量為試樣量的0. 2～0 .3倍；（5）氧化鉛的用量應不少於造鉛扣30g的重量。（6）麵粉用量應等於30－（試樣量×試樣還原力） /12。
氧化礦和碳酸鹽屬於鹼性礦物，其配料方法基本與矽酸鹽試樣相似，所不同的是它的熔煉後的產物多為CaO、MgO、FeO等鹼性物質，所以必須加入大量SiO2，然而Fe SiO2、MgSiO2、CaSiO2的熔融溫度較高，應當在配料中增加PbO的用量，使礦渣增加PbSiO2的成份，降低熔煉的溫度。
（2）鐵釘法（硝酸鈉-焦炭法） 鐵釘法不適用於含銅、鎳、砷、銻較多的硫化礦，僅能用於含中量方鉛礦（PbS）、閃鋅礦（ZnS）和黃鐵礦（FeS2）的樣品，其基本原理是利用金屬鐵作為脫硫劑，將試樣中的硫化物分解，並與硫化物生成FeS，以FeS或Fe（Ⅱ）-Na-S的形式進入渣中，鐵釘同時充當還原劑，把氧化鉛還原成金屬鉛，將貴金屬捕集。如果樣品中含有還原順序在鐵前面的銅、鎳、砷、銻、鉍等金屬都要被鐵還原成金屬，進入鉛扣，並與鉛形成合金。所以這個方法不適用於這類樣品。
鐵釘法的配料原則：（1）溶渣的矽酸度為0 5；（2）碳酸鈉的用量為試樣量的2～3倍；（3）氧化鉛的用量為30～35g；（4）硼砂的加入量為試樣量的1/2～1/3；（5）試樣取樣量20～30g。
（3）硝石法 硝石法是處理還原力強的試樣的一種配料方法。利用硝酸鉀的氧化作用來減弱試樣中的還原力，以獲得重量適當的鉛扣，使捕集貴金屬的效果良好
硝石法的配料原則：
（1）配料前須測定試樣的還原力，確定硝酸鉀的加入量，硝石最好不超過25g。
（2）配料後物料總體積不超過坩堝容積的2/3，過滿熔煉時易溢出。
（3）熔渣的矽酸度要求在1 0，酸度過大易生成冰銅，造成金銀損失。
（4）氧化鉛的加入量是試樣總還原力的1 2～1 4倍，還原力在3 0以上的是1 2倍，在3 0以下的是1 4倍。
（5）硼砂的用量不少於5g。
（6）為使試樣中的硫分解完全，碳酸鈉最少加入與試樣量相等，另外加入硝酸鉀用量的1/4。
在試金分析工作中利用計算的方法進行配料是必要的，但在實際工作中，送來的樣品，往往難以知道它的組成成份的含量，這就需要我們憑眼睛的觀察和經驗來鑑別。首先看試樣的顏色、質量，判斷屬於何種礦石類型，來決定採取哪種試金方法。
3、影響熔煉的注意要點
雖然鉛試金的配料有各種不同的方法，但它們的共同點是都用鉛作為捕集劑。鉛的熔點低（327.4℃），比重大，易與熔渣分離，這是鉛試金的優點。也因為鉛的比重大，易於沉降，如若沒有掌握操作要領，在造渣期間升溫過快，使鉛沉降得太快，會影響捕集效果。造渣期，在溫度800℃左右時應保持20～30min。這時坩堝內的物料開始熔化，成粘稠的糊狀物。配料中的氧化鉛也已經還原成微粒狀的金屬鉛。由於試劑之間及試劑和試樣之間起作用，產生的氣體（如二氧化碳等）要衝出熔融體。當氣體衝破糊狀的熔融體時，發出響聲，氣體的逸出起了攪動作用，使糊狀物不停地蠕動。糊狀物的蠕動，使金屬鉛粒上下左右的移動，增加了鉛粒攫取貴金屬的機會，當鉛粒與試樣中暴露出來的貴金屬一接觸，就把貴金屬捕集到融鉛中，貴金屬被鉛捕集主要在這個時期。當微粒鉛相互碰撞，顆粒增大到一定程度時，就開始下降，在下沉的途徑中，遇上暴露出來的貴金屬，也能把它捕集到鉛中，但這種捕集的機會比較少。如果在造渣期間升溫太快，試劑與試樣之間的作用還未完全，試樣中的貴金屬還未全部暴露出來，鉛粒還未充分地捕集貴金屬，因溫度升高熔融體變得稀薄，鉛粒沉到了坩堝底部，致使捕集貴金屬的效果不好，常常因此而得到偏低的結果。
氣體逸出時產生的響聲，在爐外也能聽到（指電爐）。當響聲停止，表示坩堝內的反應基本結束，可以迅速升溫，使熔渣的粘度降低，讓捕集了貴金屬的鉛粒順利地下沉，達到鉛扣和熔渣的分離。根據試樣的性質和採用的配料方法，升溫到所需的溫度後，保持10～15min，即可以出爐。
試金中所用的試劑和試樣要充分混勻，增加它們之間的接觸面，以便熔煉時試劑與試樣之間的反應順利地進行。試劑的顆粒要細，這樣反應後生成的鉛粒微小，比表面大，從而增加了捕集貴金屬的機會。試樣磨得越細，其中的貴金屬越容易暴露出來，因而提供了被鉛捕集的條件。
同時要注意貴金屬的玷汙。隨著鉛試金捕集貴金屬範圍的擴大，現在鉛試金法已經不局限應用於金，銀了，還用來富集鉑、鈀、銠、銥的，甚至也可用鉛試金法來富集鋨、釕。在富集這些貴金屬時，常常加入其它種貴金屬作灰吹保護劑，這些作為灰吹保護劑的貴金屬在另一場合又是被分析的對象。因此，必須保持所用器皿、桌面、工具的清潔。若掉以輕心便會玷汙試樣和試劑，引起技術事故。在試樣的加工和熔煉過程中，也要避免高品位的試樣玷汙低品位的試樣。因玷汙而造成的技術事故常常不易察覺，錯誤的結果繼續產生，這點應引起充分的注意[4]。
（二）灰吹過程和原理（Cupellation process & Principle）
1、灰吹過程
將熔融後得到的鉛扣，置於灰皿中，控溫900℃進行熔煉，此時熔鉛與空氣中的氧接觸變成氧化鉛，由於表面張力的作用，大部分PbO被多孔的灰皿所吸收，小部分揮發掉，金銀不被氧化，成合粒狀留在灰皿之中。根據冶金學中高於金屬氧化物熔點的氧化熔煉過程叫做灰吹，因此我們稱這一分離手段叫灰吹過程。
灰吹是鉛試金中貴金屬與鉛分離的重要手段。在灰吹時，先將灰皿在800～900℃的高溫爐中預熱，除去灰皿中的有機物、水分、二氧化碳以及其它的揮發性物質後，再把鉛扣放到紅熱的灰皿上。如果灰皿預熱時間不夠就放上鉛扣，則灰皿中殘留的氣體逸出，衝破融鉛液面，把小鉛滴拋出，這個現象叫做「吐唾沫」（spitting）。鉛扣熔化後，融鉛的表面被空氣氧化，形成一層氧化鉛薄膜。熔融狀的氧化鉛與融鉛的表面張力不同，氧化鉛能被灰皿表面溼潤而吸收在多孔性的灰皿中（毛細管作用），融鉛的內聚力大，不被灰皿吸收。熔融的氧化鉛從融鉛表面上滑下來滲入灰皿中，露出新的表面又被氧化，剛生成的熔融狀的氧化鉛又被灰皿吸收，如此不斷反覆，直到鉛全部氧化成氧化鉛被灰皿吸收為止。在此過程中，只有約1.5％的氧化鉛呈蒸氣揮發到空氣中，98.5％左右的氧化鉛被灰皿吸收。金銀不被氧化。隨著鉛成氧化鉛被灰皿吸收後，金銀逐漸濃縮，待這一過程進行完畢，金銀成圓球形的小珠（又稱合粒）留在灰皿凹部中央。鉛扣中的雜質在灰吹過程中也被氧化，它們氧化的先後順序，與各種金屬氧化物的形成熱和自由能的大小有關。鋅、錫、鐵、鎳、鈷、砷、銻在鉛氧化之前，按順序先後氧化，其中鋅最先氧化成氧化鋅，錫次之……。鉛氧化後，是鉍，銅、碲氧化。這些雜質在灰吹時生成的氧化物，有的成氣體逸出（如As2O3、Sb2O3），有的氧化物能溶解在氧化鉛中（如氧化銅），隨著氧化鉛也被吸收到灰皿中而被除去。
在灰吹過程中，金銀不但與鉛分離，同時還能將進入鉛扣中的雜質除去。因此最後得到的金銀合粒比較純淨，有利於以後金銀的測定。灰吹過程時間較短，約以0.8～1.0g／min的速度進行。灰吹手段的快速簡便，分離效果良好，這是其它試金分析所沒有的優點，故鉛試金法至今被人們廣泛採用，在某種程度上說，也就是欣嘗這一操作簡便，分離有效的灰吹工序。
灰吹過程可以分為三個階段：鉛扣的裝入和熔化；鉛扣的氧化和吸收；炫色和閃光。
（1）熔融和脫皮，
將鉛扣放入已在900℃預熱30min的灰皿中，關閉爐門，若灰皿已充分預熱，則鉛扣應立即熔化。起初表面上有一層暗黑色的浮渣，若爐內溫度合適，則經過1～2mjn黑色浮渣即消失，融鉛開始發亮，片刻間則呈現光輝的融鉛表面，這種現象叫做脫皮。如果延遲了2～3min還沒有脫皮，可能是高溫爐的溫度太低，或者灰皿沒有充分預熱，或者爐內氣氛是強氧化性的，或是因為鉛扣中存在了大量的錫、鎳等雜質。錫，鎳的氧化物熔點很高，覆蓋在融鉛的表面上。如果鉛扣中雜質太多，只有在升高溫度灰吹，但這樣金、銀的損失增大。如果鉛扣較純，只因爐溫太低，則在爐門口放一塊木炭，產生的還原性氣氛可將氧化鉛還原成金屬鉛，促使鉛扣脫皮。
（2）氧化和吸收
脫皮後將爐門微開，露出一道縫隙，讓空氣進入爐膛，爐溫可以降低到850℃，此時融鉛的溫度較周圍的溫度有顯著的提高，這是由於鉛被氧化而發熱造成的，因而融鉛表面發亮。已熔化的氧化鉛滲入灰皿中，小部分氧化鉛是呈氣體揮發掉，象煙似地由灰皿上升。由於氧化鉛被灰皿吸收，圍繞著灰皿出現一個圓環，其位置恰好在融鉛上面。假如圓環是亮紅色，表示灰吹溫度太高。如果灰吹溫度太低，融鉛表面上的溫度低於氧化鉛的熔點時，融熔的氧化鉛會完全凝固，包住融鉛，因隔絕了空氣，所以融鉛不再被氧化，灰吹也停止進行，這種現象叫做凍結。凍結現象經常發生在灰吹的後期，因為這時鉛已很少，鉛被氧化產生的熱量和前期相比，已大大減少，融鉛上的溫度已在降低。如果這時爐溫不升高，很多冷空氣進入爐中，很容易發生凍結。凍結以後，如果再把爐溫升高到灰吹重新開始時的溫度，所得的分析結果常因溫度太高而偏低。補救的辦法是將已凍結的灰皿取出，馬上加幾克鉛皮，重新放入爐內灰吹。
（3）炫色和閃光
在灰吹過程將要結束之前必須升高溫度。因為這時融鉛的表面大大減少，氧化所產生的灼熱量也相應減少了，並且因為隨著融鉛減少，鉛中金銀的比例增高，合金更難熔化了。為了除盡最後一滴鉛，最後的溫度應達到900℃，但也不要升得太高，那樣會造成金銀的損失加大。合粒中銀的成分越高，它的形狀越圓，並映出氧化鉛的滴子在它面上移動。隨著最後一滴氧化鉛的失去，在合粒上面留下一層厚薄不同的氧化鉛薄膜，產生了光的幹擾作用，合粒呈旋轉現象並有似虹的連續色彩，這種現象稱為炫色。炫色只持續幾秒鐘之久，色彩消失後，合粒即變暗，隔幾秒鐘後合粒上最後閃耀一次光輝，這是因為合粒中熔化潛熱驟然放出而再次出現的光輝，這種現象稱之為閃光。出現閃光現象表示灰吹作業已告結束，便可將灰皿取出。
2、影響灰吹的因素
（1）灰吹的溫度
溫度對灰吹的影響是很大的，一般應控制在850℃～900℃，如溫度太低會產生凍結，溫度太高又導致金銀在灰吹過程中的損失增加。一般說來，金銀是難氧化的，但是隨著溫度的升高，金銀的氧化程度也在增加。金銀氧化後，其氧化物隨氧化鉛吸收到灰皿中，或者散落在灰皿表面，這是金銀損失的主要因素，其量約佔全部損失的90%。另一個原因是金銀在高溫下的蒸發隨溫度升高而增加。
金銀在整個灰吹過程中損失的程度是不一樣的。開始時損失很小，隨著灰吹的進行，鉛量逐漸減少，相應地金、銀在鉛中的濃度增加，金、銀的損失也隨著加大，到灰吹後期，當鉛量剩下不到1g時，損失大增，特別在灰吹接近結束時，損失最大。
（2）賤金屬存在時對灰吹損失的影響
在試金熔煉時，除了貴金屬進入鉛扣外，還有一些易被還原或者易溶解於鉛中的元素如銅，鉍，硒、碲、砷，銻，鎳等也會進入鉛扣中。這些賤金屬進入鉛扣後，鉛扣變硬，錘打時易裂口。不但改變了鉛扣的物理性能，還會給灰吹帶來困難，並且使貴金屬的損失增大。文獻［5］報導了鉛扣中賤金屬對金、銀在灰吹時損失的影響。
銅 試樣中的銅以不同的程度進入鉛扣中，灰吹時銅氧化成氧化銅，氧化銅易溶解在氧化鉛中，它與氧化鉛一起被吸收在灰皿中。銅進入鉛扣後，會使融鉛的表面張力減小，增加金、銀在灰吹時的損失。當鉛扣中的銅達到2.5g時，對金、銀的損失明顯增大，尤其是對金的損失影響更為顯著。銅量達3.0g時，灰吹便不能進行，最後在灰皿上留下一顆表面為氧化銅的金屬銅粒。含銅的鉛扣在灰吹後氧化銅進入灰皿，在灰皿上留下汙綠色，甚至幾乎是黑色的汙漬。
鎳 氧化鎳在氧化鉛中的溶解度很小，當鉛扣中存在小量鎳時形成暗綠色的浮渣，一部分留在灰皿上部，另一部分進入灰皿中，灰皿上略呈綠色。當鉛扣中含鎳在0.03g以上時，氧化鎳蓋住整個融鉛的表面，使灰吹停止進行。
銻 銻和鉛在液態時能相互溶解，因而鉛扣中可能含有大量銻。在灰吹開始時，它最初放出Sb2O3的濃煙，在粗鉛中含銻不少於2%的時候，生成黃色的熔渣。這種熔渣是由鉛與銻的氧化物組成的，一部分浮在融鉛的表面上，一部分滲入灰皿中。這種渣凝固時體積膨脹。如大量銻存在時，會因這種膨脹作用而使灰皿崩裂，招致鉛液流掉。即使小量銻存在也會使灰皿輕微地龜裂，並留下黃色浮渣所形成的特殊凸紋。
砷 砷的性質和銻相似，但是砷不容易進入鉛扣中，而且在灰吹溫度時，As2O3的蒸氣壓較Sb2O3的高得多，易揮發除去。由於這兩個因素，砷和鉛氧化物組成的浮渣不容易生成。
鐵 鐵是不會進入鉛扣的。外來的小量氧化鐵溶於氧化鉛中，在灰皿上留下暗紅色的汙漬。
錫 在鉛試金的條件下，試樣中的錫不易被還原成金屬，但因錫易溶於鉛，所以一部分錫會進入鉛扣中。在灰吹時，鉛扣中的錫很快的氧化成SnO2。由於大量氧化錫的存在，會形成一層不溶性的錫酸鉛的黃色浮渣蓋住融鉛表面，使灰吹停止。
鉍 鉍是容易進入鉛扣中的，鉛扣中的鉍在灰吹時是不易氧化的，所有的鉛都被氧化後，鉍仍與合粒在一起，直到最後才氧化而被灰皿吸收。在合粒周圍形成一個橙黃色的環。文獻[7]報導了鉍對熔煉和灰吹時的影響，當鉛扣中的鉍在0.2g以下，對0.5mg金和10mg銀沒有什麼影響；超過0.2g時，金、銀的損失隨著鉍含量增加而增大，主要損失於灰皿中。
碲 碲對金、銀有很強的親和力，在熔煉和灰吹過程中對金、銀造成較大的損失。碲易進入鉛扣中，灰吹時不易氧化，量多時不易吹淨。當試樣中碲的總量在0.2g以下，熔煉和灰吹過程中對金、銀的損失沒有明顯的影響。當碲量多時，灰吹後的金銀合粒中會殘留碲。合粒分金時，碲隨銀一起溶解在硝酸中，使銀產生正誤差。另一方面，碲又使銀在灰皿中的損失增大，產生負誤差。所以，碲的存在使銀的誤差複雜化。當鉛扣中含碲達1.0g時，不能形成金銀合粒了。
硒 硒的性質與碲類似，但硒對金，銀的影響比碲小。試樣中硒的存在量在0.5g以下，在熔煉和灰吹過程中對金、銀的損失沒有明顯的影響，當硒達1.0g時，對金、銀的損失已很明顯，金的回收率由99％降到95％左右。銀的回收率由96～97％降至91％。金主要損失在渣中，銀主要損失在灰皿中。當硒的量到達5.0g，鉛扣灰吹結束時，0.5mg金和10mg銀不能形成金銀合粒。
（三）分金操作和原理（Operation & Principle of Parting）
分金是指金銀合粒經硝酸或者硫酸將銀溶解除去，金不溶而被分離出來，達到金銀之間的相互分離。其操作簡便，效果良好。目前分金常用硝酸來進行。首先將合粒錘成薄片，加入10mL熱硝酸（1+7），於水浴中加熱至煮沸，當反應停止後傾出溶液，再加入熱硝酸10ｍL（1+2），繼續加熱煮沸20～30min後洗出金粒，經退火後稱量。
分金應注意的問題：（1）所用蒸餾水不應含有氯離子；（2）所用硝酸應事先預熱；（3）分金後的金粒傾洗時不能碰碎，否則結果偏低。
1、分金操作
從灰皿上取下合粒，觀察其顏色和形狀。一般合粒的形狀為圓球形，表面光潔，呈銀白色。如果合粒的顏色是黃白色或黃色，表示合粒中金的成分很高，這樣的合粒中的銀將不被硝酸溶解或者溶解不完全，要補加銀到合粒中，使合粒中的銀量為金量的三倍以上，再進行分金。合粒表面粗糙不平或呈結霜狀，可能含有鉑。取下合粒，在鐵鑽上錘成薄片、稱重，此為金和銀的合量。
將合粒置於上過釉的25mL瓷坩堝中，在650～700℃退火幾分鐘，冷卻後，加入20mL煮沸的硝酸（1+7），在蒸氣浴（或低溫電熱板）上加熱。錘扁的合粒應立即與硝酸反應，由銀白色變為黑色，並放出氧化氮氣體。在加熱時，坩堝中的硝酸溶液不應沸騰，如見黑色的合粒薄片在溶液中翻上沉下，即表示加熱溫度太高，有可能使金片分散。加熱20～40min，反應停止後，用傾瀉法將硝酸銀溶液傾出。再加20mL沸熱的硝酸（1+1），第二次分金的操作和第一次相同。傾出硝酸溶液後，用熱的蒸餾水洗滌三次，然後把瓷坩堝放在電熱板上低溫加熱，使金粒乾燥，再把坩堝移到高溫電爐上將金粒退火，這時金粒便從黑色的無定形狀態變為黃色的純金。金粒冷卻後稱重，為金的重量。前後兩個重量的差值就是銀的重量。
2、影響分金的因素
在分金過程中有極小部分的金損失在分金溶液中，同時也有一小部分的銀留在金粒中。金的損失量和合粒中的留銀量與合粒的退火、硝酸濃度、分金溫度等因素有關。
硝酸濃度 硝酸的濃度應根據合粒中金與銀的比例而定，若合粒中銀的比例高，則所用的硝酸濃度要小。反之，當合粒中金與銀的比例增大時，要用較濃的酸來分金。分金時應先稀酸後濃酸，不可顛倒。若第一次使用了濃酸，則硝酸與合粒的反應劇烈，合粒易分散，影響金的稱重，也使金在硝酸中的損失增加。通常分金時，先用硝酸（1+7），然後用硝酸（1+1）。對於含銀高金低的合粒用硝酸（1+8）或硝酸（1+10）分金一次即可。
分金溫度 硝酸溶液的溫度對金粒的分散很有關係。如將合粒投入冷稀硝酸中，隨後加熱，金粒易分散。正常的分金應將合粒投入沸熱的硝酸中，銀溶解完全後，金成一片。分金溫度太高，達到了沸騰，也有可能使金粒分散。
分金的溫度適當的提高，可使銀在合粒中的殘留量減少。文獻[30]曾進行分金溫度試驗，取20mg金與6.6倍的銀混合後，放在鉛箔中灰吹，合粒先後在10mL不同溫度的1+4和l+1的硝酸中分金。分金後，將金粒溶解，用原子吸收光譜法測定金粒中的銀，求得銀在金粒中的殘留率。結果表明，用78℃的硝酸分金，金粒中殘留銀0.98%；83℃殘留銀0.81％；94℃殘留銀量進一步減少，為0.54％。因此在蒸氣浴上分金，能獲得適宜的溫度。
合粒的退火 錘扁後的合粒，在分金之前，要在瓷坩堝中退火幾分鐘，可以使合粒中的留銀量降低，以及減少金在硝酸中的損失。灰皿上的合粒從爐子中取出後，在冷卻過程中，因為金的熔點高，首先凝固的是Au／Ag比率很高的合金，形成晶核。進一步冷卻，相繼在晶核上凝固的金銀合金，Au／Ag比值逐漸減小，最後凝固的部分是富銀的金銀合金。
合粒錘扁後，邊緣上是富銀合金，分金時金的微粒易破裂而損失在硝酸中，富金的晶核部分分金後又會殘留多量的銀。如果錘扁的合粒在650～700℃退火，合粒內部能發生擴散作用，破壞了晶核，並消除了富金和富銀部分。因此退火後的合粒，分金時能降低金的機械損失和銀的殘留量。合粒退火後分金，可使留銀量明顯的減少。
在正常的分金條件下，金在硝酸中的損失很小，可忽略不計。文獻[7]報導，將169次分金的酸及洗滌水收集在一起，過濾，測定濾紙上的金量。得到169個質量為0.03～18.15mg的金粒，總質量為171.92mg，濾紙上收集到的金的質量是0.043mg，分金中損失的金僅佔0.025％。
六、鉛試金法的應用
（一）地質樣品和礦石中金銀的鉛試金法測定（Determination of gold & silver in geologic sample and ores by lead Fire Assay Method）
稱取20～100g（精確至0.1g）試樣於試金坩堝，根據試樣的的化學組成加入有關試劑，（Na2CO3、PbO、SiO2、硼砂、麵粉等，即所謂配料），混勻，上面覆蓋20g左右NaCl（精製食鹽即可）[表2]。放入900℃的試金爐內熔融1h，繼續升溫至1100℃立刻取出坩堝，將熔融物倒入鐵模中。冷卻，取出「鉛扣」並除去熔渣。將「鉛扣」放入已在900℃ 預熱0.5h的灰皿內進行灰吹。關閉爐門，在900℃保溫，待 「鉛扣」全部熔化並發亮後，微開爐門，爐溫控制在860 ℃左右，灰吹完成後，合粒出現彩虹和「閃光」現象，立即將灰皿移至爐門口，放置片刻，取出灰皿冷卻至室溫。
用鑷子從灰皿中取出合粒，刷去合粒底部的雜物，用不鏽鋼小錘將合粒錘扁，放入30mL瓷坩堝中，在650～700℃退火數分鐘，冷卻至室溫，用百萬分之一天平稱量，此為金銀合量。合粒放入原瓷坩堝中，加入20mL煮沸的HNO3（1+7），在低溫電熱板上加熱。合粒立即與HNO3反應，合粒由銀白色變為黑色，並放出氧化氮氣體。反應停止後，用傾瀉法將溶液傾出。加20mL沸熱的HNO3（1+1），第二次分金的操作降第一次相同。傾出溶液後，用熱水洗滌3次。傾出坩堝中的水，把坩堝放在低溫電熱板上加熱乾燥。再把坩堝移入700℃左右的高溫爐中退火數分鐘，這時金粒便由黑色的無定型狀態變為赤黃色的純金。用百萬分之一天平稱量金粒質量。前後兩質量之差即為銀的質量。
表4 普通巖石、礦石的鉛試金配料
巖石、礦物及 其表面特徵 | 各組分的稱取量/ g | ||||||
試樣 | 氧化鉛 | 碳酸鈉 | 二氧化矽 | 硼砂 | 麵粉 | 其他 | |
普通氧化礦石。呈泥黃色或淺紅色，含高價金屬氧化物 | 50 | 60 | 60 | 5～20 | 20 | 3.0 | - |
強氧化性礦石。呈深紅色、深黑色，含大量高價金屬氧化物，如軟錳礦、赤鐵礦等 | 50 | 60 | 60 | 25～45 | 30 | 3.0～5.0 | - |
一般矽酸鹽礦物、巖石。白色或灰白色，有時含有少量硫化物 | 50 | 60 | 60～80 | 0 | 20 | 1～2.5 | - |
一般硫化物。呈灰白色或深黑色，含較少量硫化物 | 50 | 80 | 60～80 | 0～10 | 25 | 0 | 硝酸鉀 1～5 |
含硫較高的硫化礦。黑色或灰黑色，含較大量硫化物 | 25 | 80 | 40 | 20 | 20 | 0 | 硝酸鉀 15～25 |
碳酸鹽巖石。密度較小，用HCl檢查冒大量氣泡 | 50 | 60 | 60 | 30～60 | 30 | 2.5～3.5 | - |
焙燒後的礦石。含硫高的硫化物焙燒後再配料 | 50 | 60 | 60 | 20～40 | 30 | 2.5～5.0 | - |
磁鐵礦。暗黑紅色，黑色較重，具有磁性 | 50 | 35 | 60 | 60 | 40 | 7.0 | - |
鉻鐵礦。灰黑色，綠黑色較重 | 50 | 60 | 70 | 60 | 50 | 2.5～3.0 | 氧化鈣 15 |
礬土礦。灰色或略有紅色 | 50 | 60 | 70 | 30 | 25 | 2.5 | 冰晶石 15 |
蛇紋巖、橄欖巖 | 50 | 60 | 70 | 30 | 25 | 2.5 | - |
鈦磁鐵礦。深紅色，暗黑紅色，黑色較重， | 50 | 30～35 | 45 | 50 | 20 | 7.0 | - |
含砷、銻礦石 | 15 | 120 | 15 | 30 | 20 | 5～6 | - |
表5 常見礦石鉛試金配料* g
礦石名稱 | 試料 | 碳酸鈉 | 氧化鉛 | 硼砂 | 玻璃粉 | 麵粉 | 鐵釘 | 食鹽 |
矽酸鹽礦石 | 30 | 50 | 45 | 10 | 2～5 | 3.0 | 30 | |
碳酸鹽礦石 | 30 | 45 | 45 | 5～10 | 10～15 | 3.0 | 30 | |
硫化礦** | 30 | 55 | 30 | 10 | 15～20 | 3 | 30 | |
氧化礦 | 30 | 45 | 45 | 10 | 10～20 | 3.0～4.0 | 30 | |
鉻鐵礦 | 30 | 60 | 45 | 20 | 35～40 | 3.0～4.0 | 30 | |
橄欖輝巖 | 30 | 45 | 45 | 15 | 20～25 | 3.0 | 30 | |
選礦樣精礦 | 30 | 50 | 30 | 8 | 15～20 | 3 | 30 | |
選礦樣原礦 | 30 | 根據選礦選礦樣品礦種的不同，按上述選擇不同的配料方案 | ||||||
選礦樣尾礦 | 30 | |||||||
（二）合質金的火試金方法 （The Fire Assay Method of crude gold）
合質金中金的分析，古往今來國內外都使用火試金法。
1、合質金中金的含量範圍（Scope of gold in crude gold）
對於合質金中金的含量範圍似乎並沒有一致的看法，有的認為是33％～99.3%[15]，有的則認為應當包括99.5%的金錠[10,16]。我國國家標準GB/T 15249—1994《合質金化學分析方法》[17]給出的含金範圍是30％～99.9%。從生產實際來看，除電解精鍊金以外，即除99.95%以上金料以外，由各省、市、自治區和計劃單列城市人民銀行收購的金原料，都屬於合質金範圍。國內70年代初期，有的金原料只有5％～10%的含金量，也作為合質金。近年來合質金的含金量大幅度提高，根據1988年1月至1990年7月對於1056件合質金驗收料分析結果的統計分析[18]，平均含金量為75.45%；對於1106件樣品，其含金量的分布如表6：
表6 合質金成分分布
金含量範圍，％ | 所佔比例，％ |
＜10 | 0.09 |
10～19.99 | 0.18 |
40～49.99 | 0.45 |
50～59.99 | 3.80 |
60～69.99 | 5.24 |
70～79.99 | 13.74 |
80～89.99 | 27.94 |
90～99.9 | 48.55 |
另外，根據1990年7月對國內9個較大金礦的調查統計，合質金的含金量範圍是55％～95%，有5個金礦合質金的含金量達到90%以上[19]。
2、合質金中的雜質元素（Impurities in crude gold）
合質金中的主要雜質元素為銀、銅、鐵、鉛、鈀、鉑、鋅。對於大部分金料，其主要雜質是銀、銅、鉛，另外有的還含有鋅、鐵、鎳、二氧化矽和汞。根據我們多年來分析實踐，我國的合質金還含有鉑、鈀、鋨、銥等鉑族金屬，其中鉑多一些，鋨、銥在70年代有，後來就沒有了，這主要是隨著合質金中金含量的提高，鉑族金屬在礦山的粗煉過程中大部份被流失了。
3、合質金中金的測定（Determination of Gold in crude gold）
合質金中金的火試金法測定，系稱取一定質量的被測試的合質金試料，向試料中定量加入銀，包於鉛箔中在高溫熔融狀態下進行灰吹，鉛及賤金屬被氧化與金銀分離，金銀合粒以硝酸分金後稱重，用隨同測定的純金標準樣品校正計算金含量。
（四）含金原料和金合金中金的火試金法測定（Determination of gold in gold raw materials & gold alloy by fire assaying）
將含金試樣加銀後包鉛片在骨灰皿內高溫氧化熔煉，賤金屬在鉛氧化時被氧化與金銀分離，所得到的金銀合粒用硝酸除銀，留下的金卷稱重後計算的出試樣的中金的含量。在灰吹和分金的過程中，金有一定的損失，分金後金卷中要殘留少量的銀，在分析的全過程中帶金標準樣品以校正系統誤差。本方法適用於金含量為1%～99%的含金原料和金合金中金的分析。
（五）金錠和純金中金的火試金法測定（Determination of gold in gold ingot by fire assaying）
這裡的金錠係指金含量為99.95%以下的金錠或金銀合金。將金樣試料和按一定比例加入的銀，用鉛皮包裹，灰吹得到到金銀合粒，打扁碾片後，用不同比例硝酸分離銀後，用試金天平稱金的質量。
純金是指金含量為99.95%～99.99%的純金產品。試樣加銀後包鉛片在骨灰皿內高溫氧化熔煉，賤金屬在鉛氧化時被氧化與金銀分離，所得到的金銀合粒用硝酸除銀，留下的金卷稱重後計算的出試樣的中金的含量。在灰吹和分金的過程中，金有一定的損失，分金後金卷中要殘留少量的銀，在分析的全過程中帶標準金樣品以校正系統誤差。具體分析程序請參見第10章。
七、非鉛試金法（Non-lead Fire Assaying）
（一）鉍試金法（Bismuth fire assaying）
鉍試金法是我國提出的一種新的試金方法[27]，它能定量地捕集所有的貴金屬，鉍扣也能灰吹，並能簡便而快速地使貴金屬與鉍分離，而且鉍和鉍的化合物毒性小，這點優於鉛試金法，對貴金屬的捕集率為97％～99%，但Os在灰吹時損失大。用鉍試金法富集銅鎳礦、精礦和尾礦中痕量銠，測定結果的變異係數≤27% （n=5）[28]。灰吹時可加銀作保護劑，鉍試金法的靈敏度和精密度均能滿足地質樣品分析的需要，是一種有發展前途的方法，但因成本高，尚未普遍採用。
1、貴金屬的捕集
貴金屬在高溫時能與鉍形成一系列合金或金屬互化物［29］，例如：AuBi（240℃）、IrBi（0.7％的Ir）260℃、Bi3Pd2、Bi2Pt、Bi4Rh、BiRu（含Ru l0％～20%）、BiO2（含l0％～20%）能溶解在鉍中。在自然界中，幾乎所有的鉍礦物中都含有金、銀，有的鉍礦物（如鉍碲鉑鈀礦）中含有鉑、鈀[30]。金屬鉍和金屬鉛有較大的比重（在10g／cm3左右），氧化鉍的還原溫度也較低，鉍試金和鉛試金的條件基本相同，只是在配料時用氧化鉍代替了氧化鉛。鉍試金捕集貴金屬的能力很強，能定量地富集在合粒中。其結果分別見表7、8。
表7 鉍試金富集金的回收率和損失
加入金 （μg） | 測定 次數 | 合粒中 | 灰皿中 | 熔渣中 | |||
μg | % | μg | % | μg | % | ||
100.0 | 4 | 97~102 | 97～102 | 1.5～2.0 | 1.5～2.0 | ＜1.0 | ＜1.0 |
1000.0 | 4 | 990～1020 | 99～102 | 12～20 | 1.2～2.0 | 3～5 | 0.3～0.5 |
5000.0 | 4 | 4990～5020 | 99.8～100.4 | 18～40 | 0.36～0.80 | 10～18 | 0.2～0.36 |
表8 鉍試金富集銀的回收率和損失
加入銀 （μg） | 測定 次數 | 合粒中 | 灰皿中 | 熔渣中 | |||
μg | % | μg | % | μg | % | ||
500.0 | 3 | 500～514 | 100～103 | 8～10 | 1.6～2.0 | ＜1 | ＜1 |
3000.0 | 3 | 2900～3000 | 97～100 | 24～30 | 0.8～1.0 | 2～4 | 0.07～0.13 |
5000.0 | 3 | 4900～5100 | 98～102 | 25～40 | 0.5～0.8 | 4～5 | 0.08～0.10 |
（1）鉍試金的配料
高溫時液態金屬鉍的比重（10.67g／cm3）和液態金屬鉛的比重（10.667g／cm3）很接近，氧化鉍和氧化鉛的還原溫度都比較低，所以鉍試金和鉛試金的條件基本相同。但是鉍試金與鉛試金之間還有一些差別，配料也不同。
1）鉍試金富集貴金屬的選擇性
從表9可知，氧化鉍的形成熱（-45.6千卡／克原子氧）比氧化鉛的形成熱（-52.1千卡／克原子氧）小，氧化鉍要比氧化鉛更容易被還原劑還原成金屬。因此，在鉍試金熔煉時，鎳、砷、銻的氧化物更不容易（與鉛試金比較）還原成金屬。又因氧化鉍的鹼性要比氧化鉛弱得多，也比氧化亞銅、氧化銅、氧化鎳的鹼性弱（見表10）。註：測定次數10次。
表9 金屬氧化物的形成熱和自由能 （千卡/克原子氧）[31]
氧化物 | 形成熱 | 形成自由能 | 氧化物 | 形成熱 | 形成自由能 |
CaO | －151.9 | －144.4 | PbO | －52.1 | －45.1 |
MgO | －143.8 | －136.1 | Bi2O3 | －45.6 | －39.6 |
BaO | －133.4 | －126.3 | Cu2O | －39.8 | －35.0 |
Al2O3 | －133.0 | －125.6 | TeO2 | －38.8 | －32.3 |
MnO | －90.0 | －86.8 | SeO2 | －27.5 | － |
Cr2O3 | －89.9 | －83.4 | HgO | －21.6 | －14.0 |
ZnO | －81.2 | －76.1 | RuO2 | －26.2 | －20.3[28] |
SnO2 | －68.2 | －61.5 | RhO | －21.7 | －16.0[28] |
Fe2O3 | －65.5 | －59.1 | PdO | －20.4 | －14.0[28] |
FeO | －63.7 | －58.4 | OsO4 | －20.0 | －17.6[28] |
CdO | －60.9 | －53.8 | IrO2 | －20 | －14.0[28] |
NiO | －58.4 | －51.7 | PtO | －9.0[55] | －9.0[28] |
CoO | －57.2 | －51.0 | Ag2O | －7.3 | －2.6 |
Sb2O3 | －55.5 | － | Au2O3 | 6.4 | +13 |
As4O6 | －52.3 | －45.9 |
表10 各種氧化物的酸鹼度與Z/r的關係
氧化物 | K2O | Na2O | Cu2O | BaO | PbO | CaO | CdO | MnO | ZnO | FeO | CuO | CoO |
R | 1.33 | 0.97 | 0.96 | 1.34 | 1.20 | 0.99 | 0.97 | 0.80 | 0.74 | 0.74 | 0.72 | 0.72 |
Z/r | 0.75 | 1.03 | 1.04 | 1.42 | 1.67 | 2.02 | 2.06 | 2.50 | 2.70 | 2.70 | 2.78 | 2.78 |
氧化物 | NiO | MgO | Bi2O3 | Sb2O3 | Fe2O3 | As2O3 | Al2O3 | TiO2 | SbO5 | SiO2 | As2O5 | B2O3 |
R | 0.69 | 0.66 | 0.96 | 0.76 | 0.64 | 0.58 | 0.51 | 0.68 | 0.62 | 0.42 | 0.46 | 0.23 |
Z/r | 2.90 | 3.03 | 3.13 | 3.95 | 4.69 | 5.17 | 5.88 | 5.88 | 8.06 | 9.52 | 10.87 | 13.04 |
在與二氧化矽造渣時，氧化亞銅、氧化鎳先於氧化鉍與二氧化矽結合生成矽酸鹽渣。由於以上兩個原因，鉍試金捕集貴金屬的選擇性好。氧化鉍排除銅、鎳、砷、銻的氧化物進入渣中的能力強，因此進入鉍扣的雜質少。配料的氧化鉍的加入量不必象鉛試金中那樣要加入大量氧化鉛，可以適當的減少。在以下的配料方案中：
碳酸鈉 | 氧化鉍 | 硼砂玻璃 | 二氧化矽 | 麵粉 |
40g | 70g | 50g | 10g | 4g |
分別加入6g氧化銅、3g氧化鎳、10g氧化銻進行試金熔煉，所得的鉍扣仍然可以順利地進行灰吹。如果降低熔渣的矽酸度，這些雜質元素的允許量還可以增大。
2）造渣時氧化鉍的二氧化矽當量
鉍以三價形式存在於熔渣中，生成相同矽酸度的熔渣。1g三氧化二鉍需要的二氧化矽大約是1g氧化鉛需要二氧化矽量的1.5倍。例如形成1矽酸度的熔渣（2Bi2O3·3SiO2）1g三氧化二鉍需要0.197g二氧化矽，在同樣情況下，1g氧化鉛只需二氧化矽0.134g，因此，在氧化鉍造渣時，要按照它的二氧化矽當量來計算。
3）各種還原性物質對三氧化二鉍的還原力
各種還原性物質對三氧化二鉍的還原力，相應地要比它對氧化鉛的還原力小。以麵粉還原三氧化二鉍為例：
4Bi2O3十C6H10O5=8Bi十6CO2十5H2O
按上式計算，lg麵粉在理論上可以還原出（8×209）÷162=10.3g鉍，因麵粉不純，實際還原力只有8左右。麵粉對氧化鉛的理論還原力是15.3，實際還原力在12左右。因此要還原出同樣重量的鉍扣，配料中的麵粉要適當的多加。現將幾種樣品的配料列於表11中。
表11 鉍試金的配料表 （單位：g）
樣品名稱 | 樣重 | 碳酸鈉 | 氧化鉍 | 硼砂 | SiO2 | 硝石 | 麵粉 | 扣重 |
石英脈礦 | 50 | 70 | 45 | 15 | － | － | 5 | 40 |
含砷原精 | 40 | 70 | 45 | 20 | 15 | － | 5 | 37 |
銅鎳礦 | 30 | 60 | 55 | 28 | 20 | － | 3 | 35 |
鉛精礦 | 20 | 25 | 60 | 25 | 5 | 12 | － | 35 |
砷精礦 | 30 | 60 | 60 | 30 | 5 | 17 | － | 37 |
硼酸 | ||||||||
銅精礦 | 20 | 40 | 60 | 50 | 10 | － | 4.5 | 37 |
① 該樣品含黃銅礦90％左右，礦樣焙燒後再配料，?
（2）鉍試金的熔煉
鉍試金的熔煉條件與鉛試金基本相同，其不同點是：
1）金屬鉍在高溫時的抗氧化性能比金屬鉛強，因此鉍試金能經受起高溫條件下長時間的熔煉。坩堝於900℃進爐，經l～3h升溫到l100℃，並繼續熔煉數小時，也不致使鉍扣有明顯的減小。熔渣的矽酸度在0.5～2.5範圍內，鉍仍具有良好的成扣性能。
2）由於金屬鉍性脆、易碎，在分離礦渣時不能猛擊鉍扣，以免將鉍扣打碎。鉍在凝固時體積膨脹（其膨脹率為在熔點時固體體積的3.32％），這有利於鉍扣和熔渣的分離。鉍在體積膨脹時，會在鉍扣的上部長出柱狀或片狀的金屬鉍並插入到礦渣中，應注意將這部分鉍回收。
（二）鉍扣的灰吹
1、灰吹機理
鉍扣的灰吹機理和鉛扣灰吹相同。氧化鉍的熔點是820℃，鉍扣在此溫度下被空氣氧化生成熔融的氧化鉍，液態的氧化鉍在毛細管力的作用下被灰皿吸收。貴金屬在高溫時不被氧化，不被灰皿吸收，達到貴金屬與鉍的分離。
2、灰吹條件
1）灰皿。鉍扣在骨灰灰皿上進行灰吹時，灰皿表面被氧化鉍侵蝕得粗糙不平，冷卻時灰皿又易開裂，不但會增加貴金屬在灰吹過程中的損失，有時會導致整個實驗的失敗。鉍扣應在緻密的、機械強度大的鎂砂灰皿上進行灰吹，灰吹後的表面光滑，不發生開裂現象。
2）溫度。雖然金屬鉍在300℃左右就開始被空氣氧化，但氧化鉍的熔點是820℃，因此灰吹的溫度必須控制在820℃以上，液態的氧化鉍才能被灰皿吸收。灰吹的溫度越高，貴金屬的損失越大，因此灰吹的溫度應儘量控制得低些，但灰皿的溫度不得低於820℃，否則會產生凍結現象。在820℃（馬弗爐表頭指示溫度）可以很順利地進行灰吹，這時的灰吹速度是0.6g／min左右。氧化鉍較氧化鉛難揮發，它的沸點是1890℃，僅當溫度達到950℃時才有覺察出來的揮發。所以鉍扣在灰吹時不論如何控制溫度和空氣流量，在灰皿上得不到羽毛狀的氧化物結晶。灰吹後灰皿呈棕黃色。
（3）灰吹的程序
鉍扣的灰吹程序與鉛扣灰吹相同。灰皿放在900℃馬弗爐中預熱0.5h，使灰皿中存在的有機物和碳酸鹽徹底除盡，防止灰吹過程中發生鉍液的跳濺。鉍扣放入已預熱的灰皿中，爐門關好，鉍扣立即熔化，上面復蓋一層黑色的熔渣。1～2min後熔渣消失，呈現光輝的鏡面，鉍開始氧化，脫皮以後將爐門微開，讓空氣進入爐膛，爐溫可降到820℃左右。由於氧化鉍的揮發性小，在整個灰吹過程中幾乎看不到氧化鉍的蒸氣（當溫度達到950℃，才看到氧化鉍明顯的揮發），氧化鉍幾乎全部被灰皿吸收。
在820℃左右灰吹，不能將銀珠中的鉍全部除去，銀珠中含鉍可達30%左右。由於鉍扣的灰吹溫度比鉛扣的灰吹溫度低，它與銀的凝固溫度（960℃）相差較大，銀珠中的鉍尚未來得及氧化，合粒已經凝固。因此在灰吹終止時看不到象鉛扣灰吹結束時的閃光現象。但是在灰吹過程將要結束時，可以看到氧化鉍象雲彩一樣在珠子上移動的炫色光輝。隨著合粒變暗，合粒開始凝固，灰吹就此結束。為了除盡最後一滴鉍，最後的灰吹溫度應達到850～900℃。在這樣的溫度下進行灰吹，可以看到象鉛扣灰吹那樣的炫色和閃光現象，不過銀的損失將要加大，損失量多達10％。由於有大量銀存在，金、鉑、鈀的灰吹損失是很小的。
（4）灰吹時雜質的影響和標誌
在試金時，礦樣中少量的銅、鎳、砷、銻以及硒、碲將隨同待測的貴金屬進入金屬鉍中。為了試驗這些雜質元素進入鉍扣以後對灰吹的影響，分別取35g金屬鉍，加入各種雜質金屬進行灰吹。各種雜質金屬對鉍扣灰吹的影響情況如下：
鉛：鉍扣中含鉛量不論多少，均不影響灰吹的進行。當鉛量高時，灰吹的溫度要提高到850℃左右。
銅：2g以下的銅不妨礙鉍扣灰吹的進行，灰吹以後灰皿呈黑色。當銅量太多時，灰吹以後的灰皿上可以看到大小不一的銅粒。
鎳：30mg以下的鎳不妨礙鉍扣進行灰吹。灰吹後，灰皿上部留有綠色的氧化鎳。鎳太多時會使灰吹無法進行，即產生「結殼」現象。
砷和銻：它們分別在0.5g以下不妨礙鉍扣進行灰吹，只是在灰皿上部生成一些「黃渣」，同時還可以看到灰皿上將冒出大量的白煙（即砷、銻的氧化物）。當銻大量存在時，
由於「黃渣」復蓋了鉍的表面，將使灰吹無法繼續進行。
硒和碲：它們分別在0.5g以下不妨礙鉍扣進行灰吹，只是在底部留有白色的痕跡。在灰吹過程中碲的除去是比較慢的，為了把合粒中碲除盡，務必提高後期灰吹溫度，否則合粒中會含有一定量的碲。
鉍試金法可應用於各種樣品中貴金屬的分析。
（三）銀的測定
富集銀後的鉍扣在820℃進行灰吹，銀的灰吹損失可以控制在2％以下，整個鉍試金過程中銀的回收率不低於97％（見表12）。因為試金合粒中含有鉍，可達30％，銀的測定不能採用重量法和鉍對銀有幹擾的其它分析方法。可採用酒石酸掩蔽鉍，氯化銨-氨水底液極譜法測定這種含鉍合粒中的銀，效果很好。例如用該法測定鉛精礦中銀20次，平均結果為980.1g／t，變差係數為2.5%，而鉛試金重量法測定的結果是970.2g／t。
表12 鉍試金富集銀的回收率和損失
加入銀 （μg） | 測定 次數 | 合粒中 | 灰皿中 | 熔渣中 | |||
μg | % | μg | % | μg | % | ||
500.0 | 3 | 500～514 | 100～103 | 8～10 | 1.6～2.0 | ＜1 | ＜1 |
3000.0 | 3 | 2900～3000 | 97～100 | 24～30 | 0.8～1.0 | 2～4 | 0.07～0.13 |
5000.0 | 3 | 4900～5100 | 98～102 | 25～40 | 0.5～0.8 | 4～5 | 0.08～0.10 |
（四）金的測定
金在整個鉍試金過程中的回收率不低於98％。由於合粒中含有鉍、鉍與金、銀形成共晶（二元或三元）或金屬互化物，在硝酸的作用下，使金粒破碎，因此這種含鉍合粒中的金不宜用重量法測定，須採用硝酸分金後用氫醌滴定法測定。
為了除盡合粒中最後一滴鉍，必須提高灰吹後期的溫度。由於有銀的保護，在850～900℃進行灰吹，金、鉑、鈀的損失是很小的，它們在整個鉍試金過程中均可以定量回收（見表13，14）。當銀合粒中含金量高時，可以用重量法或容量法測定。用重量法測定的結果見表15。
表13 鉍試金富集金的回收率和損失
加入金 （μg） | 測定 次數 | 合粒中 | 灰皿中 | 熔渣中 | |||
μg | % | μg | % | μg | % | ||
100.0 | 4 | 97~102 | 97～102 | 1.5～2.0 | 1.5～2.0 | ＜1.0 | ＜1.0 |
1000.0 | 4 | 990～1020 | 99～102 | 12～20 | 1.2～2.0 | 3～5 | 0.3～0.5 |
5000.0 | 4 | 4990～5020 | 99.8～100.4 | 18～40 | 0.36～0.80 | 10～18 | 0.2～0.36 |
表14 鉍試金富集微量金、鉑、鈀回收率和損失
加入量 （μg） | 測定 次數 | 合粒中（μg） | 灰皿中（μg） | 熔渣中（μg） | ||||||
金 | 鉑 | 鈀 | 金 | 鉑 | 鈀 | 金 | 鉑 | 鈀 | ||
各加5.0 | 3 | 4.0～5.2 | 4.5～5.1 | 4.8～5.2 | 0.4～0.5 | 0.3～0.6 | 0.3～0.4 | ＜0.3 | ＜0.1 | ＜0.05 |
各加20.0 | 3 | 19.0～21.0 | 18.6～20 | 19.0～21.0 | 0.4～0.6 | 0.3～0.8 | 0.3～0.5 | ＜0.3 | ＜0.1 | ＜0.05 |
各加50.0 | 3 | 48～52 | 47～51 | 49～52 | 0.5～0.7 | 0.7～0.9 | 0.6～0.7 | ＜0.3 | ＜0.1 | ＜0.05 |
表15 鉍試金-重量法測定礦石中的金
礦樣名稱 | 石英脈礦 | 含砷原礦 | 砷精礦 | 鉛精礦 |
測定次數 | 36 | 49 | 18 | 16 |
對照結果，g/t | 11.34 | 1.96 | 53.5 | 5.5 |
平均結果，g/t | 11.16 | 1.99 | 54.0 | 6.0 |
標準偏差，g/t | 0.65 | 0.14 | 0.85 | 0.54 |
變差係數，% | 5.86 | 7.04 | 1.57 | 9.0 |
礦樣用鉍試金法富集，含微量金、鉑、鈀的鉍扣在820℃進行灰吹，後期灰吹溫度提高到850～900℃，銀合粒溶解後，用丁基羅丹明B和D.D.O.（雙十二烷基二硫代乙二醯二胺）法連續比色測定金、鉑、鈀。該方法的靈敏度和精密度均能很好地滿足地質樣品分析的要求。數據見表5-16。
表16 鉍試金-比色法測定礦石中微量金、鉑、鈀
測定元素 | 金 | 鈀 | 鉑 |
測定次數 | 51 | 51 | 51 |
平均結果，g/t | 0.16 | 0.15 | 0.345 |
對照結果，g/t | 0.16 | 0.15 | 0.35 |
標準偏差，g/t | 0.022 | 0.0092 | 0.018 |
變差係數，% | 13.6 | 6.0 | 5.3 |
（二）錫試金法（Tin fire assaying）
由於貴金屬易與錫生成金屬間化合物而被錫捕集，捕集率＞97%，熔煉中的損失＜1%。錫珠適於作銀的富集劑，能分解磁鐵礦、天然鋨銥合金[32]。錫試金法在一些礦山實驗室曾應用多年，但由於比鉛試金、硫化鎳試金的操作繁瑣，且錫的比重比鉛小，又易氧化引起貴金屬的損失等原因，使錫試金法的應用尚不普遍。
貴金屬與錫形成金屬互化物（PtSn4、PdSn4、RhSn4、Ir3Sn7、Ru3Sn7、AuSn4和OsSn3）而被錫所捕集，能將8種貴金屬元素同時捕集在一個錫扣中。錫試金法創於1961年。經過試金工作者十多年的努力，先後試驗成功了錫對金和6種鉑族金屬的捕集［33～37］。還試驗了錫扣對銀的捕集［38］。 錫試金法業已用於銅鎳礦、鉻鐵礦、鉑礦，黑砂、鎳冰銅、浮選精礦等樣品中測定貴金屬元素。錫試金法捕集貴金屬的效良很好，八個貴金屬在熔煉過程中的損失都在1％以下[39]。
（三）銻試金法（Antimony fire assaying）
銻試金法對貴金屬（除Ag外）的捕集率＞97%，銻扣能灰吹且Os不損失，這是鉛試金和鉍試金所不及的，缺點是同時也捕集Cu、Ni、Co、Pb、Bi等重金屬，灰吹時又不能除去，使銻試金法的應用受到限制。銻試金適用於某些組成比較簡單的樣品，例如鉑族金屬單礦物，以及預先經化學處理除去賤金屬的富集渣中貴金屬的測定。
銻試金是我國首創的一個新試金法，適合富集痕量的，甚至＜0.Xng/g級的Au，並用AAS、AES法準確、快速地測定[40]。
（四）硫化鎳（鎳鋶）試金法 （Sulfuration nickel fire assaying）
該法具有熔煉溫度低、硫化鎳比重大易與熔渣分開，含大量硫化物的試樣不必預處理等優點，已被國內外廣泛應用，尤其是對高硫、高鎳樣品的分析。硫化鎳扣不能灰吹，對貴金屬的捕集率＞95%（Ag除外）。硫化鎳扣可用高氯酸分解，殘渣中的鉑族元素和Au可用中子活化法測定。礦樣經硫化鎳試金也可用ICP-MS法測定鉑族金屬元素〔42〕。用鎳鋶試金-GFAAS法可測定地質樣中超痕量的Au、Pt、Rh和Pd [43]。在新試金法中，硫化鎳試金是引人注目的試金法，研究與應用較多。
鎳鋶試金法是繼鉛試金法以後另一個優秀的試金法，它適用於捕集銥、釕、鋨等鉑族金屬。對於其它試金法熔煉時有困難的高硫高鎳樣品，鎳鋶試金法能充分發揮其特長。鎳鋶試金法是以硫化鎳、硫化鐵（和硫化銅）組成的鋶來捕集貴金屬，其中起主要捕集作用的是硫化鎳，因此又叫做硫化鎳試金法或鋶試金法。
鎳鋶扣被粉化以後，可被鹽酸溶解，銀和銅、鎳、鐵等賤金屬進入溶液，金和鉑族金屬留在殘渣中。殘渣中的貴金屬可用發射光譜法、原子吸收光譜法等方法測定之。溶液中的銀可以直接用原子吸收光譜法測定。
鎳鋶試金法有如下的優點[44]：
1）熔煉溫度低。熔煉的溫度條件和捕集劑的數量不受限制。
2）分析的物料中可含有達100%的鎳或大量的銅。
3）對含有大量金屬硫化物的試樣不需要預先用化學法處理。
4）如試樣必須預先焙燒，則焙燒渣中最終的含硫量不必嚴格限制。
5）硫化鎳有足夠大的比重（5.3g／cm3），便於與熔渣分開，並容易機械粉碎。
6）後期的處理和富集同時進行，並容易完成。
鎳鋶試金法已經廣泛地應用於例行分析中，效果良好，快速簡便，三、四天可以分析一批樣品，每個樣品可測定6～7種貴金屬元素。
（五）其他試金法（Others fire assaying）
硫化銅試金法 該試金法的缺點是Au有損失。1986年Kallmann用硫化銅作捕集劑，經熔渣再試金的2次試金得到2個硫化亞銅扣再經處理測定[45]。
銅鐵鎳試金法 Ni、Fe及Cu的原子半徑與鉑族金屬的原子半徑（0.133～0.139nm）相近，有利於生成固溶體。50年代Beamish等提出銅鐵鎳試金法，適於分離富集鉑族金屬（包括Os），捕集率＞98%（僅Ir約95%）。但隨後的鉑族金屬與大量Cu、Fe、Ni分離過程長而困難，而且試金需在1450℃溫度下進行，通常試金爐難以達到，故此法在生產中應用較少。
銅試金法 能在低於銅鐵鎳試金的溫度下熔煉，銅扣不能灰吹，常在酸溶後用離子交換樹脂分離Cu和鉑族元素。銅試金捕集的Pt、Pd、Rh、Ir回收率＞95%。曾用於礦物、精礦和銅合金中Au、Ag的測定[46]。
鐵試金法 對含氧化鐵，尤其是含鐵尖晶石的礦物和精礦中的貴金屬元素，可用鐵試金法回收。試樣與含鐵脆化劑熔煉，還原得液態金屬鐵，捕集貴金屬，冷卻後的Fe變脆易碾成粉，再分解回收貴金屬[47]。
除上述試金法外，捕集劑還有鎳鐵[48]，鎳合金、鉑、鉑銠合金[32]，磷銅、硫化碲、金等 [49]。
八、提高試金結果準確度的途徑（The approach of improving fire assaying accuracy） 5.8.1 提高準確度的幾項要素
試金分析的全過程有繁雜的手工操作，看起來，似乎是個粗糙的過程，但實際上操作中的每一步都必須認真仔細。為提高分析結果的準確度，除了按操作規程認真操作外，還必須從下述幾個方面著手並盡力實現之，方可達到目的。
（一）灰皿材料及製作
灰皿材料宜使用動物骨灰、水泥或鎂砂。使用500號水泥加10～15％的水壓製成水泥皿，自然乾燥後使用，由於水泥皿的孔隙較粗大，灰吹時的貴金屬損失較大，合粒與水泥皿亦易粘接，故分析誤差較大，一般只是在骨灰缺乏時用於廠內部周轉料的分析。使用動物骨，最好是牛羊骨燒成骨灰，然後碾成0.175mm以下，加10～15％的水壓製成骨灰皿，自然乾燥三個月後使用。在灰吹前先將灰皿放人馬弗爐內於900℃左右燒20min以除去可能存在的有機物。
由於在灰吹過程中氧化鉛及賤金屬氧化物除少量進入空氣揮發外，絕大部分要被灰皿吸收。灰皿對金、銀也有一些吸收，即所謂金、銀損失。因此，不言而喻，灰皿製作時的壓力差異必然造成灰皿孔隙的差異，從而造成金的灰吹損失的差異，增大了分析誤差。這就要求同一批材料來源的骨灰粉要用相同的壓力加工；在人力加工的條件下，同—盒灰皿要由一個人加工；在灰皿將要用完的情況下，不要在不同盒的灰皿中挑選，以免造成分析誤差的擴大。更不能將不同來源的骨灰材料灰皿混批使用。
（二）火試金對馬弗爐的通風要求及補償措施
灰吹過程實際上是樣品中的賤金屬和鉛在高溫下的氧化過程，因此要求灰皿中熔融的物料與空氣有均勻的接觸機會，以保證氧化速度的一致，最理想的是鉛扣同時熔化，以同樣的速度灰吹，同時完成即同時達到輝光點。這就要求馬弗爐有合適的進出氣孔道。由於一般使用的馬弗爐不可能是理想的，除在設計製作時應進行改進外，應考慮到爐內不同位置接觸空氣的差異和溫度差異，對不同區域的樣品應使用相應的標準進行補正，其原則是儘量使標準能代表樣品，同時，當粗金成份較低時，標準樣品要酌情加入一些銅片，防止標準合粒因銀吸氧造成「開花」損失。這還有利於使標準與樣品以相同的速度完成灰吹過程。
（三）鉛扣配比、灰吹溫度和時間、分金溫度和時間
這些因素對分析結果都要產生直接的影響。在灰吹及分金時，金實際上是有損失的，銀則根據分金條件有不同的殘餘量。通過控制上述因素，卷金是增重，分金後的卷金在配重為0.15～0.3g時，增量為0.00030g左右，配重在0.4～0.5g時，增量為0.00050g左右，這樣可以有準確的分析結果。當然，所使用的標準金也必須化學成份均勻可靠，才能給出可靠的校正值。表5-17給出了這些因素的實際配比內容，是多年實踐總結出來的，是行之有效的。
表17 鉛扣配比及灰吹分金條件
金含量，% | 金純重配重質量 g | 加鉛後質量g | 分金序次 | 分金酸相對密度 | 分金時間 min | 分金酸溫度，℃ |
20～25 | 0.15000 | 15～16 | 1 | 1.2 | 15 | 90 |
2 | 1.2 | 20 | 110 | |||
25～35 | 0.20000 | 13～15 | 1 | 1.2 | 20 | 90 |
2 | 1.2 | 25 | 110 | |||
35～45 | 0.30000 | 13 | 1 | 1.2 | 20 | 95 |
2 | 1.3 | 25 | 110 | |||
45～55 | 0.40000 | 13 | 1 | 1.3 | 25 | 95 |
2 | 1.2 | 30 | 110 | |||
55～99 | 0.5000 | 9～13 | 1 | 1.2 | 30 | 95 |
2 | 1.3 | 40 | 110 |
（四）合粒碾片要求及回火溫度控制
手工操作的嚴格性前已提及，現以碾片為例說明操作者的點滴差錯對分析結果的影響。灰吹後的金銀合粒需碾成0.20±0.02mm的帶狀片，然後捲起裝入分金籃分金。此碾片過程是十分簡單的，但如果在碾片一開始時有一次橫向通過，儘管厚度符合最終要求，由於捲曲鬆緊程度等因素的影響，實際分金損失將有明顯的不同。有人曾記錄過一次標準金合粒，當其碾片合粒卷高度大於其他合粒卷一倍時，其卷金增量比正常值低0.00025g（配重為0.50g）。考慮到卷金的鬆緊程度，合粒卷與分金酸的接觸面以及每一分金單元（分金藍中的每一個格）的實際立體結構，便可以解釋這種現象。
碾片後的帶狀片回火溫度和時間控制也很重要。回火不足碾片時易產生裂口，增加分金損失，回火過分又易表面起皮，分金時同樣容易造成損失。一般宜在600～700℃時回火2～3min，待帶狀片紅熱即可取出。
（五）其他
提高合質金的火試金法測定的準確度，除上述幾點以外，還有許多方面值得注意，例如，低含量粗金的溼法預處理，分金籃的材質及造型設計，碾片機的改進等等。連同上述所提出的幾個問題，尚有必要做一定的研究試驗工作。另一方面，從合質金生產單位來說，必須解決下述問題：造成火法測定金的誤差增大的原因，根據多年來驗收全國各省市自治區合質金來料的實踐，歸納起來主要有如下4個因素。
首先，是標準樣品問題，有不少單位在測定合質金中的金含量時，使用試劑廠生產的海綿狀金作為標樣，由於海綿金易吸水，易沾汙且易於在使用過程中造成機械損失，因此經常造成分析結果的系統偏差，應使用片狀的經鑑定的精煉純金作為測定金的統一的標準樣品。
第二，是碾片機問題，由於沒有統一規格和技術要求的碾片機，也造成了分析誤差的擴大，有的生產單位甚至根本不使用碾片機，灰吹後將金銀合粒加入硝酸直接分金，這就必然增大了分析誤差，應製造統一規格及技術要求的碾片機，供生產及驗收單位使用。
第三，是分金籃（亦稱分金框）問題，目前使用的有鉑金分金籃，不鏽鋼分金籃及瓷製分金籃。鉑金分金籃價格昂貴，有些小單位無法解決，瓷製分金籃使用方便，但易打碎，不鏽鋼分金籃使用方便.可謂價廉物美，應當提倡和推廣。目前有的生產單位不使用分金籃分金，仍然將一個一個樣品單獨進行分金，由於這必然造成分金時間、分金溫度及酸度的差異，從而擴大了分析結果的偏差[26]。
1、有關「 開花」問題的理論和實踐（Theory & practice on 「Prill Blossoming 」 5.8.2.1 加銅克服「開花」 （Overcoming 「prill blossoming 」 by increasing copper）
火試金法在用於合質金或純金分析時，銀金比大於2時，合粒凝固時釋放氧而產生「開花」現象是必然的，這是由於銀在高溫液態下，吸收空氣中的氧，吸收量可達銀體積的20倍，在合粒中，隨金含量的增加，吸收量逐漸減少，在銀金比為2以下時，不再吸收，一般火試金法分析金錠成分，銀金比為2.5～2.7，在液態時仍有一定的吸氧能力[50]。
液態銀吸收的氧，在凝固時又重新釋放。火試金法中灰吹後，合粒釋放氧一般有三種形式，一是集中於一處突然噴出，形成濺散（spit），一種是集中一點較緩慢地釋放，攜帶液態金屬形成小的芽狀突起（sprout）；還有一種是使合粒整體膨脹而在合粒表面形成裂紋。這些現象我們統稱為「開花」。凡產生「開花」現象的合粒都會引起重量損失。以前兩種為最大，造成分析結果無效。
經典著作中，對克服「開花」的辦法，E.E.Bugbeec曾提出以灰吹結束時注意出爐方式來解決，但從我們多年的實踐中效果不大。另外，他及C.H.Fulton等［51］都提出在試樣中加銅的辦法以克服「開花」。60年代初，南非蘭德公司試金室的一篇報告明確提出加銅的數量。但是這些著作中對加銅克服「開花」的機理都未進行解釋；W.W.Scott［52］對加銅的作用解釋為減少合粒中的殘留鉛，看來這是不太恰當的。
對於克服合粒「開花」而加銅的措施。在實踐中也證實是有效的。為了求得銅在灰吹中的作用的理論解釋，進行了必要的試驗。在取樣量1g的情況下，添加40mg銅，完全可以消滅「開花」現象。按此合粒中殘留銅為8mg左右。 添加銅量與合粒中殘留銅量有一定比例。按上述試驗條件，殘留量為添加量的20％左右。
顯然，合粒中殘留的銅與合粒在液態下吸收的氧，化合生成氧化亞銅而存於晶界間，使氧不再釋放，這是灰吹加銅，克服「開花」現象的主要機理。
2、加金克服「開花」 （Overcoming 「prill blossoming」 by increasing gold）
文獻[ 53]介紹了在灰吹時加金克服「開花」，提高火試金分析測定銀的準確度的試驗數據和結論。文章指出，Ag在火試金中的損失，主要是在灰吹階段，Ag在高溫時吸收大量的氧但在低溫時放出氧而使合粒「開花」，造成Ag的飛濺損失。這種損失是不能用補正的方式來修正的，因此必須返工。採用加Cu灰吹解決合粒「開花」的報導實驗雖然能完全消滅合粒「開花」，但由於加入Cu，提高了灰吹溫度，增加了Au、Ag損失。用加一定量的Au解決合粒灰吹「開花」的問題。由於Au熔點高，在灰吹過程的損失可忽略不計，用Au作Ag的灰吹保護劑，能減少Ag的損失並提高其準確度。稱取一定量的純Ag（99 95%），加入不同量的Au（99 995%）用20ｇPb皮包捲成方形，放入預熱到950℃高溫爐的水泥骨粉灰皿中，恆溫20min，待Pb熔化發亮後，打開爐門，降溫至880℃，進行灰吹直到結束。控制Ag灰吹溫度的最佳外部特徵是灰吹結束時，在灰皿合粒的周圍有一圈羽毛狀PbO。
加Au與合粒「開花」的關係：Ag在高溫時，能吸收大量的氧氣而在降低溫度時則形成「銀雨」，這是Ag具有的特性。在試金灰吹時，氧的釋放基本有2種情況，一是集中在一點向外放出，二是在合粒上部已凝固的表面下向四周放出，由於氧釋放產生合粒「開花」，引起Ag的損失，從而造成返工。作者根據多年的實踐和觀察，發現在控制灰吹條件下，小量Ag合粒不易產生「開花」，而大量Ag合粒（＞200ｍｇ）「開花」的可能性較大，這是由於小合粒灰吹完後形成圓形，而大合粒灰吹完後成半球形。文獻〔51〕認為，加入Au後，Au與Ag形成固溶體，即使灰吹結束後很快從爐中取出，也不會產生合粒「開花」。
採用加入熔點比Ag高的Au後，解決了火試金灰吹時合粒「開花」的問題，可減少不必要的返工和補正。加Au後不僅提高了Ag合粒的重量，而且提高了作為Ag灰吹保護劑的Au在合粒中的比例，從而提高了Ag測定的準確度。對於低於Ｘ%含量的Ag礦，加入5～10ｍｇ的Au作Ag的灰吹保護劑，既滿足Ag分析的準確度，又操作簡單、提高分析速度。
參 考 文 獻
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