矿石中铜含量的测定
分析有色金属矿石及其富集产品时,首先确定以下几点:
- 矿石中所含的主要金属。
- 岩石成分(成渣成分)。
- 碱金属。
- 硫,有时还有其他准金属。
铜与矿石中的其他成分一样,可通过多种方法测定,取决于元素的化学和物理性质。每种方法都有自己的优点,并根据矿石性质、样品、矿石的进一步加工和获得的数据等关键方面进行选择。
化学方法基于利用化学反应强度和每种元素特有的其他化学参数来精确测定浓度。然而,这些方法非常耗时且劳动密集,无法提供及时的信息(没有很大的时间延迟)。但这并不意味着这些方法最终会被遗忘,因为随后更快的方法将取代它们在“工业和科学领域”。这主要是因为更快的方法主要基于更准确和劳动密集的方法获得的数据,而这些方法在某种程度上是这些技术的后代。
让我们考虑一些从矿石中提取铜的典型方法。
1)用硫代硫酸钠分离铜。该反应按如下方案进行
2Cu 2 + + 2S 2 O 3 2- ->Cu 2 S + 3SO 2
在酸性介质中,III 和 II 分析组的金属不会被硫代硫酸钠沉淀。
2)硫化氢释放铜
Cu2 + + CdS=CuS + Cd2 +
该反应从左到右定量进行。
3)用硫化钠萃取铜用于将铜(以及铅、镉、汞、银)与 V 分析组(砷、锑和锡)的金属分离,这些金属与硫化钠形成磺化盐。
4)碘量法在工业实验室中非常常见,它能得到与电解法同样准确的结果。该方法基于碘化钾将二价铜还原为一价铜的反应。
2Cu 2+ + 4J <- -> Cu 2 J 2 + J 2
物理方法是基于各种类型的辐射激发矿石的表层,即:X射线、光学、激光、中子等,物理方法还包括各种磁法和电解法。
在放射性测定法中,最常见的设备是基于使用X射线管和X射线源的设备。这些设备激发矿石中元素的原子,然后通过发射特征X射线消除激发。探测器记录特征射线,获得类似于图1所示光谱的光谱。
获取该光谱的过程需要研究其他文献,但几乎所有探测器都可以自动完成。接下来,计算激发元素的强度,并根据通过更精确的方法获得的最初指定的参数进行校准!!!。在第一次近似中,矿石中元素的浓度与 K i I i成正比,其中 I i是元素的强度,例如 Cu (E = 8.02 keV),K i是校准系数。然后,企业使用得到的校准结果对来自矿山的矿石进行快速分析。
该方法完整且通用,为创建ARP-1C矿石和矿浆流动分析仪奠定了基础,该分析仪可以测定从Ca到U元素的含量,浓度范围为0.05%至90%。