Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9919:2013 quy định phương pháp nung luyện để xác định hàm lượng vàng và bạc trong các mẫu đất, đá và quặng vàng. Đây là một trong những văn bản kỹ thuật cốt lõi phục vụ cho công tác phân tích, kiểm định địa chất và khai thác khoáng sản tại Việt Nam. Dưới đây là tóm tắt chi tiết nội dung từ Điều 1 đến Điều 4 của tiêu chuẩn này:

- Phạm vi áp dụng (Điều 1)

• Tiêu chuẩn này quy định quy trình và phương pháp nung luyện (hay còn gọi là phương pháp hỏa luyện) để xác định chính xác hàm lượng vàng và bạc trong các loại mẫu đất, đá và quặng vàng.
• Phương pháp này được áp dụng tối ưu cho các mẫu có hàm lượng vàng nằm trong khoảng từ 0,1 gam trên tấn (g/t) đến 100 g/t.
• Đối với bạc, phương pháp áp dụng hiệu quả cho các mẫu có hàm lượng từ 1,0 g/t đến 500 g/t.
• Trong trường hợp mẫu phân tích có hàm lượng vàng hoặc bạc vượt quá giới hạn trên, người thử nghiệm có thể điều chỉnh khối lượng mẫu cân hoặc áp dụng các kỹ thuật pha loãng mẫu phù hợp để đảm bảo độ chính xác của phép đo.

- Tài liệu viện dẫn (Điều 2)

• Việc áp dụng tiêu chuẩn này đòi hỏi phải tuân thủ nghiêm ngặt các tài liệu viện dẫn liên quan để đảm bảo tính đồng bộ và độ tin cậy của kết quả phân tích.
• TCVN 4851 (ISO 3696): Quy định về nước dùng cho phòng thí nghiệm phân tích, yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử.
• Các tiêu chuẩn quốc gia hiện hành về lấy mẫu và chuẩn bị mẫu quặng vàng, đất, đá nhằm đảm bảo mẫu thử đưa vào phân tích có tính đại diện cao nhất cho toàn bộ lô mẫu.
• Đối với các tài liệu viện dẫn có ghi năm công bố, các phiên bản được nêu sẽ được áp dụng. Đối với các tài liệu không ghi năm công bố, phiên bản mới nhất (bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung) sẽ được áp dụng.

- Nguyên tắc của phương pháp (Điều 3)

• Phương pháp nung luyện dựa trên nguyên lý phân chia pha ở nhiệt độ cao. Mẫu thử được trộn đều với các chất trợ dung thích hợp (bao gồm chì oxit, natri cacbonat, borax, silica) và chất khử (như tinh bột hoặc bột than).
• Hỗn hợp được nung trong lò ở nhiệt độ từ 1000 độ C đến 1100 độ C. Trong quá trình này, chì oxit (litharge) bị khử thành các hạt chì kim loại lỏng li ti.
• Các hạt chì lỏng rơi xuống xuyên qua hỗn hợp nóng chảy, hòa tan và thu gom toàn bộ vàng, bạc có trong mẫu quặng, sau đó tập hợp lại ở đáy chén nung tạo thành nút chì.
• Các thành phần phi kim loại và tạp chất khác trong quặng sẽ kết hợp với chất trợ dung tạo thành xỉ silicat nhẹ hơn, nổi lên phía trên và được tách bỏ sau khi để nguội.
• Nút chì thu được tiếp tục được đưa vào quá trình thổi cupel (thổi chì) trong chén cupel bằng magnesia hoặc tro xương ở nhiệt độ khoảng 900 độ C đến 950 độ C. Chì bị oxy hóa thành chì oxit và bị chén cupel hấp thụ hoặc bay hơi, để lại hạt hợp kim vàng - bạc tinh khiết (hạt dore).
• Hạt hợp kim sau đó được xử lý bằng dung dịch axit nitric để hòa tan hoàn toàn bạc (quá trình bài bạc). Phần vàng còn lại được rửa sạch, sấy khô, cân để xác định khối lượng, hoặc xác định bằng các phương pháp đo phổ thích hợp. Hàm lượng bạc được tính toán dựa trên hiệu số khối lượng trước và sau khi bài bạc.

- Thuốc thử và vật liệu (Điều 4)

• Trong suốt quá trình phân tích, chỉ được phép sử dụng các loại hóa chất, thuốc thử có độ tinh khiết phân tích cao và nước cất hoặc nước có độ tinh khiết tương đương (phù hợp với loại 3 của tiêu chuẩn TCVN 4851).
• Chì oxit (Litharge - PbO): Phải đảm bảo hoàn toàn không chứa vàng và có hàm lượng bạc cực kỳ thấp (phải được kiểm tra và xác định bằng mẫu trắng trước khi sử dụng).
• Natri cacbonat khan (Na2CO3): Đóng vai trò là chất trợ dung kiềm, giúp phân hủy các khoáng vật silicat và tạo xỉ dễ chảy.
• Natri tetraborat decahydrat (Borax) hoặc natri tetraborat khan: Chất trợ dung axit mạnh, giúp hạ thấp nhiệt độ nóng chảy của hỗn hợp xỉ và làm loãng xỉ.
• Silic dioxit (Silica - SiO2): Dạng bột mịn, được thêm vào để điều chỉnh tỷ lệ axit-bazơ của xỉ, bảo vệ chén nung khỏi sự ăn mòn của chì oxit.
• Chất khử (Tinh bột, bột than hoặc bột mì): Dùng để khử một lượng chì oxit vừa đủ thành chì kim loại nhằm thu gom vàng và bạc hiệu quả.
• Kali nitrat (KNO3): Chất oxy hóa mạnh, được sử dụng trong trường hợp mẫu quặng giàu sunfua nhằm kiểm soát lượng chì sinh ra, tránh hiện tượng nút chì quá lớn.
• Axit nitric (HNO3): Sử dụng các dung dịch loãng với các tỷ lệ khác nhau (thường là 1:7 và 1:1) để thực hiện quá trình hòa tách bạc ra khỏi hạt dore mà không làm thất thoát vàng.
• Chén nung bằng đất sét chịu lửa: Phải có khả năng chịu nhiệt độ cao và chống chịu được sự ăn mòn hóa học của các chất trợ dung kiềm và chì oxit nóng chảy.
• Chén thổi chì (Chén cupel): Được làm từ magnesia (MgO) hoặc tro xương, có cấu trúc xốp đặc biệt để hấp thụ tốt chì oxit lỏng trong quá trình thổi cupel.