对于铜精矿中铜的测定,铜精矿化学分析方法gb/t3884.1-2000中给出了长碘量法和短碘量法2种分析方法。但是近年来,国内、国际市场中相继出现了一些非浮选铜精矿进入国内的铜冶炼企业。非浮选铜精矿有时也称铜粉,它是由一些高含铜物料如冰铜、海绵铜等,与一些铜渣或选矿厂沉淀池中沉淀的一些低品位精矿混配而成。由于是混配而成,这些非浮选铜精矿的组成也相对复杂,按照国家标准铜精矿中铜的测定方法测定其中铜含量,短碘量法试样处理不完全影响测定结果,长碘量法测定结果准确但分析时间长难以满足生产需求。鉴于上述情况,对非浮选铜精矿中铜的测定方法进行了改进,结果表明改进后试验方法达到了提高分析结果的精密度、准确度和可靠性的目的。
1 短碘量法改进
1.1试样加工
由于非浮选铜精矿是由一些含铜品位高、低不同的含铜物料混配而成,所以对试样加工方面要求相对严格,其粒度必须小于74µm。有些高含铜物料如冰铜混配其中,试样的硬度就会增大,不易研磨。若试样的粒度过不了120目筛,应分筛上和筛下试样分别分析,然后所得结果加权平均,以保障化验结果的准确性。
1.2称样量
由于非浮选铜精矿是混配而成,铜含量高低不一,所以不能采用固定的称样规定称取0.3000g或0.4000g试样,而应根据试样颜色适量取样。当式、试样颜色发红或棕色时,通常为海绵铜所配,此类试样中铜品位较高,一般在35%~45%,此时应取试样0.2000g进行分析,以利于后续的溶样和滴定;当试样颜色发黑时,铜品位通常在20%左右,故试样称取量应为0.4000g;当试样颜色呈灰色时,此时铜品位通常在30%左右,但此类试样较难溶解,通常称取0.2000g试样,以便试样较快较完全地分解。
1.3溶样
1.3.1含硅较高的试样
含硅较高的试样加盐酸上炉低温溶解时,可发现有粘杯底现象,为避免包裹试样溶解不完全,则应采用饱和氟化氢铵溶液滴加至杯底粘连物溶解,此时二氧化硅可与氢氟酸生成易挥发的四氟化硅除去,但氟化氢铵不易多加,否则将会导致测定结果偏低。
1.3.2硅铝晶体包裹的试样
硅铝晶体包裹的试样加盐酸、硝硫上炉溶解时,若出现灰色悬浮物,则此时试样中的铜被硅铝晶体所包裹,需加入固体氟化氢铵0.5g左右打开硅铝晶体释放出铜,否则测定结果与真值相差较大,有时可差至十几个品位以上。
1.3.3砷、碲、铋含量较高的试样
有些混配的高含铜物料中含有较高的砷、碲、铋,从而导致混配后的铜精矿中砷、碲、铋含量较高,对于此类试样,应在试样溶解过程中硝酸烟将冒尽时,加入溴水氧化砷、碲、铋生成挥发性的溴化物,以消除其干扰。
1.3.4含碳较高的试样
含碳较高的试样,其颜色很黑,如果前期处理不好,将直接影响后期滴定终点的判断和结果的准确性。对于此类试样,应用硝硫混酸少量多次处理至试液清亮,若此法仍不能处理至清亮,可在小体积时放低温直接采用浓硝酸或高氯酸适量(2~5ml)处理至试样清亮,然后再进行分析。
1.3.5含铬高的试样
高铬试样与含碳高的试样不同,用硝硫混酸或浓硝酸不能将试液处理清亮,而且试液中有三价铬存在时,它可与硫酸、硝酸和氢氟酸生成钝化膜,将铜试样包裹无法用盐酸、硝硫混酸打开溶解,从而导致铜测定结果偏低。因此,对于高铬铜精矿应先加10ml浓盐酸溶解试样3~5min,再加入20~25ml高氯酸将cr3+氧化高价,之后少量多次加入氯化钠固体(每次约0.5g),使cr3+生成易挥发的氯化铬酰而除去,直至试液橙红色逐渐淡化消失至最后试液完全清亮,再按照铜精矿中铜测定国家标准要求蒸干,进行后续测定。
1.4溶样时间和温度
由于非浮选铜精矿较浮选铜精矿成分复杂、难以溶解,为确保结果的准确性,试样的溶解时间和温度应有所控制。溶样时间相对浮选铜精矿要稍长一些,溶样温度不宜过高,应稍低温度慢溶,以免试样迸溅或溶解不全有黑渣,导致测定结果偏低。
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