镍矿石的化学物相分析方法大全

镍矿石的化学物相分析，通常是测定硫酸盐、硫化物和硅酸盐3种镍的矿物。
一、方法概述硫酸盐矿物的分离在矿石中，镍的硫酸盐矿物只有碧矾和含镁碧矾两种,一般含量甚微。但在矿石的开采及以后的加工和贮存过程中，由于硫化镍矿物的氧化，可形成一定量的硫酸盐矿物。分离硫酸盐矿物用含Na₂SO₃的中性乙酸铵溶液。保持溶液的中性是很必要的,否则其分矿物(如镍铝硅石)将部分溶解。有些矿石本身是酸性的，此时硫酸盐矿物的测定结果将偏高。加入Na₂SO₃是为了防止硫化镍氧化。不水同样可以作为硫酸盐矿物的溶剂。用水分离硫酸盐矿物，操作方便、分离效果尚好。但当矿石本身具有酸性时，硫酸盐矿物的测定结果偏高，因为在酸性水中硫化镍易氧化。此时建议在水中加入少许方解石,使pH值略升高一些。研究表明，硫化镍极易被空气氧化，因此宜在室温浸取,并且要避免剧烈搅拌和振荡,浸取时间也应尽可能短些。硫化镍矿物与硅酸盐矿物的分离硫化镍矿物（包括砷化物矿物）和硅酸盐矿物均包括一系列组成复杂的矿物，因此，实现这两类矿物的定量分离是很困难的。根据不同情况，选用以下的分离方法：（1）溴溶液法。该法基于硫化镍矿物可被溴氧化成硫酸盐矿物,硅酸盐矿物与溴不作用。分离硫化镍矿物的溴溶液有饱和溴水-甲醇溶液。在室温下振荡浸取1-2h，所有硫化镍矿物均溶于饱和溴水中，硅酸盐矿物基本不溶，这是目前分离硫化镍矿物的最简便易行的方法。值得注意的是，镍黄铁矿在饱和溴水中溶解较慢，因此，当镍黄铁矿含量高时，宜适当延长浸取时间。其次，使硫化镍矿物测定结果偏高。所以，用饱和溴水分离硫化镍矿物，只适用于硫化矿。为了降低硅酸盐矿物在饱和溴水中的浸取率，加入少许方解石可收到很好的效果。当分析含硫较高的试亲时，浸取过程中析出元素硫，包裹未溶解的矿粒,致使浸取不完全,此时,可采用溴-四氯化碳溶液代替饱和溴水。用溴-甲醇溶液分离硫化放物的效果优于饱和溴水,一般在室温下振荡浸取,当镍黄铁矿物的含量高时，可在60℃水浴中回流浸取。有些研究者针对硅酸盐矿物易溶的特性,提出用20g/L NH₄HF₂溶液、100g/L酒石酸溶液、50g/L NH₄Cl溶液、浓（NH₄）₂S溶液等先浸取易溶解的硅酸盐。然后用饱和溴水浸取硫化镍矿物，于残渣中测定难溶硅酸盐矿物。（2）H₂O₂法。H₂O₂将硫化矿物氧化成硫酸镍，而硅酸盐矿物不作用。但是，由于反应过程中生成的所氢氧化铁（黄铁矿等含铁硫化物氧化的产物）不仅吸附镍离子，而且还覆盖在硫化镍矿物表面，阻止硫化镍矿物继续溶解，因此，通常要用100g/L柠檬酸铵溶液处理。其缺点是需要反复处理几次，硫化镍矿物方能浸取完全，增加了操作上的困难，同时硅酸盐矿物在柠檬酸铵溶液中有相当的溶解量。（3）HF法。为了避免硅酸盐矿物的溶解对分离硫化镍矿物影响,一般以含CuSO₄的稀H₂SO₄及HF溶液浸取硅酸盐矿物，Cu²⁺在硫化镍矿物表面形成硫化铜膜，保护硫化镍矿物。在规定条件下，所有硅酸盐矿物被浸取，硫化镍矿物浸取率为5%-10%。本法只适用于含硫化镍矿物少的氧化矿。其优点是比较简便快速。适用各类试样。如果按硫化镍矿物浸取率对测定结果加以修正，则可得到更为准确的分析数据。（4）氯化焙烧法。将试样5gNH₄Cl混合置于瓷坩埚中,用少量水润湿，搅匀，在300-350℃焙烧1.5-2h,冷却后，以热水浸取，滤液中测定硫化镍矿物，残渣中测定硅酸矿物。
二、分析步骤硫酸盐矿物的测定用水溶法时，称取0.5000-1.000g试样置于缩口烧杯中，加入约100mg方解石和50mL水，搅拌5min，过滤，洗涤，于滤液中测定镍。用中性乙酸铵法时，称取0.5000-1.000g试样置于缩口烧杯中，加入100mL50g/L中性乙酸铵和0.5gNa₂SO₃，搅拌1-2h，过滤，洗涤，于滤液中测定镍。硫化镍矿物和硅酸盐矿物的测定用饱和溴水法时,称取0.5000-1.000g试样于锥形瓶中,加入100mL新配制的饱和溴水,振荡浸取1-2h,过滤,洗涤。滤液中测定镍,硫化镍矿物之镍含量。残渣分解测定镍,为硅酸盐矿物之镍含量。用HF法时,称取0.5000-1.000g试样于铂皿或塑料杯中,用许水将试样润湿,加入60mL20g/L CuSO₄-30%H₂SO₄溶液，用铂丝或塑料棒搅拌，以防止试样结块，于水浴上加热15min,然后加入8-12mL HF,继续在水浴上浸取1h。冷却后，等体积的水稀释，用塑料斗过滤。为避免硫化物氧化，用上述的CuSO₄-H₂SO₄溶液洗涤两次，然后再迅速用水洗涤几次。滤液放放铂皿中,蒸发至冒烟，赶尽HF。冷却后，用水加热溶解残渣制成溶液测定镍，为硅酸盐矿物之镍含量，上述之浸取渣溶解后测定镍，为硫化镍矿物之镍含量。