羅鄭瓊
(江西銅業(yè)集團(tuán)公司 城門山銅礦,江西 九江 332100)
在選礦生產(chǎn)中,氧化銅礦物的浮選指標(biāo)較低,這就要求了解礦體中的氧化銅含量,以便為配礦及選礦生產(chǎn)工藝調(diào)整提供數(shù)據(jù)指導(dǎo)[1]。對于低含量的氧化銅礦物的測定,一般采用容量法,但在實(shí)際操作中存在諸多問題,其中最大的阻礙是該方法靈敏度較低,且硫酸冒煙的時間較長,并且在使用過程中容易受到其他元素的干擾,大大降低了測定結(jié)果的穩(wěn)定性[2-4]。因此需要對測定方法進(jìn)行改變,而火焰原子吸收法已得到了廣泛的應(yīng)用,并取得了顯著的成效[7],可予以采用。
AA240型火焰原子吸收分光光度計(jì)(安捷倫公司);
AB204-L型電子分析天平;
銅標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液:500mg·L-1(國家環(huán)??偩汁h(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品),使用時用1%硫酸溶液稀釋至所需系列標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量濃度:0.5mg/L,1.0mg/L,2.0mg/L,3.0mg/L/,4.0mg/L;
無水亞硫酸鈉;
5%的硫酸溶液。
銅空心陰極燈,燈電流為6.0mA,波長為324.8nm,狹縫寬帶為0.2nm,燃燒器高度為10 mm,乙炔氣流量為2.0L·min-1,助燃?xì)饬髁繛?3.5L·min-1。
稱取礦樣0.1000g于250mL干燥錐形瓶中,加0.5g的無水亞硫酸鈉和50mL的3%的H2SO4溶液,用橡皮塞把瓶口塞緊,于振蕩器上進(jìn)行震蕩,一般將時間控制在45min左右,用濾紙進(jìn)行干過濾,將過濾液用火焰原子吸收法進(jìn)行測定。同步做試劑空白。
按儀器工作條件測定銅標(biāo)準(zhǔn)溶液系列、試劑空白溶液和試劑溶液的吸光度,儀器自動計(jì)算出溶液中的銅含量(摩爾濃度)。通過扣除試劑空白,計(jì)算出礦物中氧化銅含量(百分含量)。
通過對試驗(yàn)以后的含量為0.144%的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)氧化銅進(jìn)行分析,并將硫酸的濃度進(jìn)行不同的設(shè)置,利用稀硫酸溶液進(jìn)行震蕩浸取試驗(yàn)。結(jié)果表明,當(dāng)硫酸的濃度控制在3%左右時,從礦物中浸取氧化銅的效果較好。
表1 硫酸濃度影響試驗(yàn)
在試驗(yàn)中,加入無水亞硫酸鈉是為了防止硫酸與礦樣中的鐵產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生硫酸高鐵進(jìn)而對硫化銅產(chǎn)生嚴(yán)重的溶解作用,這樣就會導(dǎo)致分析結(jié)果數(shù)值偏高[5-6]。試驗(yàn)考察了無水亞硫酸鈉用量對測定的影響,結(jié)果表明,加入1%的無水亞硫酸鈉作為抑制劑,可以取得較好的測定結(jié)果。
表2 無水亞硫酸鈉的用量影響試驗(yàn)
在對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的過程中發(fā)現(xiàn),測定結(jié)果不僅受到硫酸濃度和無水亞硫酸鈉的影響,同時還受到震蕩浸取時間的影響。通過對不同震蕩時間的數(shù)據(jù)分析,得出實(shí)驗(yàn)中震蕩的最佳時間為40~60min,其間的實(shí)驗(yàn)結(jié)果最為準(zhǔn)確。為了在保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上最大限度地節(jié)約時間,一般將時間控制在45min左右為宜。
表3 震蕩時間影響試驗(yàn)
分別移取 50.0mg·L-1銅標(biāo)準(zhǔn)溶液 0,1.00,2.00,4.00,6.00,8.00mL于100mL塑料容量瓶中,用1%的硫酸溶液稀釋至刻度,搖勻,配制成0.5mg/L,1.0mg/L,2.0mg/L,3.0mg/L,4.0mg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液系列。上機(jī)測試并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,線性回歸方程為y=0.11928x+0.00336,相關(guān)系數(shù)為0.9998。
對基體空白溶液進(jìn)行11次測定,計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.00070,以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差除以斜率計(jì)算得方法檢出限(3s/k)為0.018mg·L-1。
按試驗(yàn)方法對3個原礦樣品分別進(jìn)行6次平行測定,并進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),其精密度和回收試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。
表4 精密度和回收試驗(yàn)結(jié)果(n=6)
由表2可見:測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于5.0%,回收率在98.0%~102%之間。
本方法檢出限低,精密度好,準(zhǔn)確度高。
通過3%硫酸溶液浸出礦樣,以1%無水亞硫酸鈉作為抑制劑,采用火焰原子吸收光譜法測定浸出液中的銅離子,進(jìn)而得到礦物中氧化銅的含量。本方法操作簡便快速,測定結(jié)果準(zhǔn)確可靠,靈敏度好,穩(wěn)定性好,可滿足原礦中低含量的氧化銅的測定,可用于實(shí)際檢測工作。